地铁刚性接触网可断开式接头装置
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摘要：在城市轨道建设过程中，刚性接触网是一个重要装置，被广泛应用于地铁列车供电系统中，刚性接触网中安装的可断开式接头装置，通过使用该接头装置，可以很好地避免使用传统汇流排外接头和断开式接触导线，降低日常使用过程中的碰弓、电拉弧风险，同时能在施工人员不用冒险到达现场的情况下快速关闭人防门和防淹门，很好的保证隧道施工安全，还兼顾的人防、防淹的作用。
关键词：地铁;刚性接触网;可断开接头装置
一、前言
近些年来，在我国范围内，随着地铁行业的可持续发展，刚性接触网应用逐渐增多，但是因为该工程需要人防功能，因此要设计人防门，并且在此过程中如果隧道要穿过河道，就需要设计防淹门，就能在战争或漏水严重的情况，将隧道人防门和防淹门很快关闭，保障人员的安全。但是在目前的技术条件下，刚性接触网在汇流排受到阻挡的情况下，人防门和防淹门难以完全关闭，需要安排专门工作人员到隧道中把人防门和防淹门之外的汇流排从刚性接触网中拆除下来，但是在紧急的情况下工作人员是没法进入到隧道里的，即使能进入到隧道里，拆卸工作也会花费极大精力，，所以要想对这些问题进行解决，就研制出了可断开式接头装置，下文主要对可断开式接头装置进行了简单分析。
二、可断开式接头装置的工作原理
在地铁建设中，接头装置主要是应用在隧道中的防淹门、人防门处，这一装置有两个静接头，包括可水平移动式和可垂直旋转式汇流排接头，分别于需要断开的汇流排两端使用导电固定进行连接，并且在连接段两端插入2个可以移动的汇流排接头在水平移动和垂直旋转接头中间，使整个接触网能够进行断开。刚性接触网系统的断开：需要进行断开时将电驱动或者机械连动装置设置在可水平移动的汇流排接头，使用机械连动的装置或者电驱动可使水平移动接头与连接段之间进行脱开，并且在另一端可垂直旋转式的汇流排接头位置使用旋转接头对其控制，促使其在竖立在接触网上，从而将接触网断开。关于可水平滑动式的汇流排接头应该将其固定在能够左右滑动到供电臂段位置，并且静接头有导电接触，这样与汇流排就与固定导线连接在一起，这一接头主要是使用具有良好弹性的压板将其设置在能够左右滑动供电臂的另外一端，可以沿着左右滑道的供电臂进行水平滑动。可垂直旋转式的汇流排接头旋转动接头与左右滑道的供电臂 相连的，连接段的汇流排的一段断开时，能够沿着线路的垂直轨道平面开展旋转工作，促使其可以垂直在接触网的另外一端。
三、地铁刚性接触网可断开式接头装置机械要求
首先需要外观良好不能有裂纹、变形、转折角等等，表面要无污迹、无缺损等等。接头装置的左4个定位的悬挂点高度要一致，误差在2mm以内，顺线路的方向在一条直线上，拉出值数在100～150mm之间，误差在2mm以内。接头的接触线之间的缝隙<1mm，并且在受电弓通过时能够平滑无撞击，不能有固定的拉弧点，并且最大的磨耗控制在碳滑板不与汇流排摩擦。该装置的水平移动接头的位置不能有移动，端部止动钉不能有松动，汇流排的间隙在10～20mm之间，水平移动端在距离防淹门>20mm。受电弓的工作范围内上方拉索 不能够侵入限界，最低点的距离正下方的接触线>200mm。机械的连锁装置能有可靠动作，脱开装置后位置不能发生变化，且能够正常的脱开，动作不能有摩擦。断开的装置机械动作较顺畅，移动的旋转部分可涂抹导电膏，中间的汇流排在下落的过程中不能出现卡滞。脱开后离道床>5mm，恢复时水平移动的接头接入端的长度>120mm，对移动接头挡板与中间汇流排之间是否有异常情况出现，断开的装置恢复后各项的技术需要满足产品的技术安装要求，连接要牢固可靠。可断开的装置电连接以及线夹的型号、数量、材质要符合要求，并且预留的温度变化要使接触悬挂产生伸缩需要的长度。
四、研制过程中主要解决的问题
在刚性接触网中接头装置是与其串联在一起的，所以采用可断开式接头装置一定要满足接触网的机械强度和平滑过渡要求，还要满足接触网载流平稳的电气性能要求，在对装置进行研究和制作过程中，要将接头装置机械强度、受电弓平稳过渡以及载流平稳的电连接作为重点，此外还要进行特殊设计，确保其满足可断开式接头装置可靠性要求。
1、机械强度及平稳过渡问题的解决
在平时的运营管理过程中，接头装置要具备接触网的整体性能，车辆受电弓取流要正常，这样整个接头装置就应该没有接触硬点，机车受电弓过渡要趋于平滑。要想对这些性能进行满足，接头装置就要采用重叠过渡方式，也就是双滑道供电臂，这一方式的接触网线的导高于整个汇流排接触网线的导高时相同的，进而受电弓就可以平滑通过。除此之外，為了更好的保障连接段汇流排与动接头之间连接的可靠性，在动接头卡槽内部应该设置6条支撑，这样就可以很大程度减少汇流排与接头卡槽之间的间隔缝隙，消除受电弓滑过时候的振动感，还可以有效解决连接段汇流排断开中与接头卡死情况的出现。
2、电气连接
在地铁供电系统中，该装置不仅要具有良好的机械性能，电气性能也要与接触网技术相关要求相符合，促使受电弓在经过接头装置的时候可以平稳的取流，在此情况下接头装置所有电连接必须满足刚性接触网载流量要求，也就是正常运行中电流为3000A，载流温升要在50K以下，整个接头接触电阻要在100μΩ以下，所以接头装置的全部电连接应该采用带状和弹性导电触指。特别需要注意的是：垂直旋转接头在旋转位置应该采用弹性导电触指，在设置环节安装压缩量的选择是非常重要的，倘若选择不恰当会导致卡死现象或者降低载流量情况的出现。此外要是改变可水平移动汇流排接头的卡口形状、连接段汇流排一端接口，就可以要水平移动的汇流排接头制作成一个具有导电性能的接头，其可以直接与长锚段接触网系统串联。
3、接头装置的控制电路
严格控制电路对可水平移动式汇流排接头是非常重要的，其不仅要满足施工现场的安装调试要求，还要满足设备控制室和列车控制室所在位置的远程操作控制，通过很多次的探讨、分析及研究，制定出了控制系统应该遵循的原则和工作原理。
接头装置需要控制的地方有3处，车控室IBP盘、设备控制室、施工现场手动子母开关的安装调试，在接头装置安装调试完以后就能切断可水平移动汇流排接头上的电机电源，随后设备控制室和车控室对整个装置的控制工作全权负责，这两个控制室不管是哪个控制室，只需要有一个控制点在操作，另外一个就会被暂时封锁死，要想防止操作误差达到最低，应该在装置中设置两组开关，一个断开操作一个开关电源，启动电源开关以后装置才能够确保供电系统正常供电，还有一个开关断开，从而确保系统的正常稳定运行。
五、结束语
综上所述，随着技术的发展以及需求的增加，接触网系统的人防门以及防淹门处的设计需要更加的合理，刚性接触网可断开接头装置可以在防淹门以及人防门关闭的时候不破坏接触网的系统，工作人员也不需要冒着生命危险进入到隧道里去，进而保证施工安全。对于防淹门和人防门应该在位置复合之后架设到接触网系统中，此环节需要的时间比较短。此外刚性接触网可断开接头装置设计较科学、新颖，有可水平移动式汇流排接头、垂直旋转式汇流排接头以及连接段，结构简单。
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