我國地鐵接觸軌技術(shù)發(fā)展綜述與研發(fā)建議
于松偉(北京城建設(shè)計研究總院 北京 100037)
摘要:介紹了接觸軌系統(tǒng)的構(gòu)成,技術(shù)特征和我國應(yīng)用接觸軌技術(shù)的概況.在直流1 500V接觸軌系統(tǒng)的“四大環(huán)節(jié)”研究中,建議重點對系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究;在系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的“四大關(guān)系”研究中,建議重點對1 500V接觸軌與人身安全防護(hù)的關(guān)系進(jìn)行研究。在鋼鋁復(fù)合接觸軌的國產(chǎn)化工作中.應(yīng)重點解決好不銹鋼帶與鋁型材的結(jié)合問題,以及不銹鋼帶的材質(zhì)和外型表面平順問題.
關(guān)鍵詞 中國接觸軌發(fā)展史1500V接觸軌 系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 人身安全防護(hù) 鋼鋁復(fù)合接觸軌 國產(chǎn)化
接觸軌,又稱第三軌,或簡稱三軌。接觸軌系統(tǒng)是地鐵牽引供電系統(tǒng)的重要子系統(tǒng),它直接影響到地鐵供電系統(tǒng)甚至整個地鐵系統(tǒng)的安全運以營。自1965年北京建造我國第一條地鐵線以來,仟隨著我國地鐵建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,接觸軌技術(shù)也走過了近40年的發(fā)展歷程。這期間接觸軌枝術(shù)不斷發(fā)展,其主要表現(xiàn)為:安裝方式由以上部接觸搔流方式為主導(dǎo)發(fā)展成上部接觸交流方式與下部接觸授流方式并存:導(dǎo)電軌由低磺鋼材料發(fā)展成鋼鋁復(fù)合材科:防護(hù)罩(及支架)由木板材料發(fā)展成玻璃鋼材料:絕緣子材料除電瓷外,還開發(fā)出環(huán)氧樹脂材料及硅橡膠材料。相應(yīng)地,一些施工安裝方法也有所改進(jìn).目前,直流1 500V接觸軌系統(tǒng)又在積極研發(fā)之中,同時鋼鋁復(fù)合接觸軌的國產(chǎn)化工作也正在逐步展開,當(dāng)然這其中面臨的問題和遇到的困難也有許多。在這種情況下,對我國地鐵接觸軌技術(shù)的發(fā)展歷史進(jìn)行總結(jié),將有助于目前接觸軌新技術(shù)的研究與開發(fā)。
1 概述
1.1 接觸軌系統(tǒng)的國內(nèi)應(yīng)用概況
目前,在我國有3個城市6條地鐵線路采用了接觸軌系統(tǒng),分別是:北京地鐵1號線上程。北京地鐵2號線(環(huán)線)工程、天津地鐵1號線中段、北京地鐵復(fù)八線工程、北京地鐵門號線工程(即北京城市鐵路工程),北京地鐵八通線工程、武漢軌道交通1號線一期工程.另外,由中國援建的1984年開通的朝鮮平壤地鐵,以及由中國承建的2000年2月21日開通一期工程的伊朗德黑蘭地鐵,用了接觸軌系統(tǒng)。這些線路韻總長度超過200km,觸孰電壓等級均為直流750V。
1.2 接觸軌系統(tǒng)的構(gòu)成
在接觸軌系統(tǒng)零部件中,除包括作為導(dǎo)電軌的接觸軌以外,還包括絕緣支架(或絕緣子)。防護(hù)罩.隔離開關(guān)設(shè)備、電纜等。接觸軌、絕緣支架(或絕緣子)、防護(hù)罩是接觸軌系統(tǒng)中送電。支撐、防護(hù)的三大件。
1.3接觸軌系統(tǒng)的三大技術(shù)特征
談及接觸孰系統(tǒng),其技術(shù)特征有三個級,二是安裝方式,二是導(dǎo)電軌材料。
1 3.1 電壓等級
目前世界上城市軌道交通中的直流牽引網(wǎng)電壓等級繁多,接觸軌系統(tǒng)的電壓等級有600V、630V。700V、750V、825V,900V、1 000V、1 200V等,國外接觸軌系統(tǒng)的標(biāo)稱電壓一般在1 000V以下,西班牙巴塞羅那采用過直流1 500V及1 200V接觸軌,美國舊金山BART系統(tǒng)為直流1000v接觸軌。目前國內(nèi)接觸軌系統(tǒng)標(biāo)稱電壓為直流750V,國際上接觸軌電壓等級的發(fā)展趨向是IEC標(biāo)準(zhǔn)中的直流600V、750V。
1.3.2 安裝方式
接觸軌系統(tǒng)根據(jù)授流位置的不同,司分為上部授流接觸軌、下部授流接觸軌和側(cè)部授漉接觸軌三種形式。
1 3.3導(dǎo)電蓑材料
接觸軌可采用低碳鋼材料或鋼鋁復(fù)合材料。
2 北京地鐵早期建成線路的接觸軌系統(tǒng)
北京地鐵早期建成的線路包括;1969年通車的北京地鐵1號線工程,1984年通車的北京地鐵環(huán)線工程,1999年9月通車的北京地鐵復(fù)八線工程。
2.1 北京地鐵1號線工程
北京地鐵1號線工程,東起北京站,西至蘋果園,全長24,17km。工程于1958年開始前期研究,1965年7月1日開工建設(shè),1969年9月20日基事建成并試運營。該工程接觸軌系統(tǒng)是我國第一個地鐵接觸軌系統(tǒng).本工程接觸軌系統(tǒng)的電壓等級開始為直流825V,以后隨著牽引變電所設(shè)備的改造而成為直流750V,安裝方式為上部授挽方式,導(dǎo)電軌材質(zhì)為低碳鋼,主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下.
2.1.1接觸軌的技術(shù)條件
(1)接觸軌斷面的總斷面積為6 543mm2,
(2)接觸軌的比重為7.8g/cm3:
(3)每米接觸軌的理論重量為51.36kg,每根理論重量為642kg,每根12.5m,
(4)對中性軸接觸軌的慣性矩Jx=1 026.8cm4,斷面系數(shù)Wz=176.2cm3
(5)接觸軌的型號為JU-52,鋼號為05鋁(05A1);
(6)在溫度為15度的情況下,接觸軌的單位電阻不超過O.125Ω·mm2/m:
(7)接觸軌的斷面應(yīng)銑平,斷面歪斜在任何方向測量均不得超過1.0mm;
(8)接觸軌采用轉(zhuǎn)爐冶煉的優(yōu)質(zhì)鎮(zhèn)靜鋼軋制。
2.1.2接抽孰用絕緣子
接觸軌用絕緣子由以下三個豐要部分組成:
(1)瓷件,材料為電磁,工作電壓1000V,抗彎800kg,
(2)下座,材料為HT15-33灰鑄鐵:
(1)上帽,材料為11T15-33灰鑄鐵。
另外,瓷件與下座間還沒有1-5層的油氈紙墊片.
2.1.3木防護(hù)板
木防護(hù)板的木科全部是在天然干性油中浸透的松木制成,井做烘干處理,木防護(hù)板翠表面涂阽火灤,木防護(hù)板外表面涂防腐油漆。
2.1.4端部彎頭
端部彎頭總長度2300mm.
2.2 北京地鐵2號線工程
北京地鐵2號線工程,線路長16.1Fan.1974年完成接觸孰施工圖設(shè)計,1976年建成并試運營,1984年完成改造.
根據(jù)北京地鐵1號線工程的施工運營經(jīng)驗,針對存在的問題及接觸軌要加強(qiáng)防護(hù)的指示,1974年2號線在工程接觸軌系統(tǒng)設(shè)計時進(jìn)行了一些修改與完善.1978年5月,根據(jù)市兵辦工程組技術(shù)處于1978年3月27日召開的關(guān)于地鐵三軌防護(hù)板設(shè)計問題的會議紀(jì)要精神,將2號線工程接觸軌防護(hù)板靠近線路側(cè)上下的兩塊和防護(hù)支架下邊的一塊予以取消,形成了日前的結(jié)構(gòu)形式,如圖1所示。
圖1 北京地鐵環(huán)線接觸軌安裝示意圖
2.3 北京地鐵復(fù)八線工程
北京炔鐵復(fù)八線工程,西起復(fù)興門,東至八王墳,線路長12.7KM。該工程接觸軌系統(tǒng)施工圖設(shè)計完成于1993年10月,工程于1999年9月通車。與北京地鐵環(huán)線接觸軌系統(tǒng)相比,主要進(jìn)行了以下修改:
(1)接觸軌端部彎頭由原來的2300mm加長到2775mm,以使受流器與彎頭接觸時更平穩(wěn);同時減小了坡端的接觸面到走行軌頂面的垂育距離。
(2)采用3000V支柱絕緣子代替原絕緣子。
(3)結(jié)合工程需要,本工程冊剝開發(fā)了玻璃鋼防護(hù)罩.并在車站、道岔、隧道聯(lián)絡(luò)線等局部地段進(jìn)行了試驗安裝(單線總長度約6km).
3 德黑蘭地鐵1.2號線的接觸軌系統(tǒng)
德黑蘭地鐵1、2號線,線路全長約53km.1992年初開始投標(biāo),1996年合同正式生效,2000年2月21日第一期工程建成通車.
根據(jù)招標(biāo)文件要求,北京城建院聯(lián)合高校與工廠,以產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的方式,研制開發(fā)出“下部校流接觸軌系統(tǒng)”,填補(bǔ)丁國內(nèi)空白,該技術(shù)成果于1994年6月8H從得了國家實用新型專利(zL93 2 24173.5).相應(yīng)地,研制出玻璃鋼材料的接觸軌支架及防護(hù)罩,代替了傳統(tǒng)的木板防護(hù)罩,這一創(chuàng)新成果帶來了接觸軌支架與防護(hù)罩材料的革命。本工程接觸軌系統(tǒng)的電壓等級為直流750V,導(dǎo)電軌材質(zhì)為低碳鋼.
3.1 下部授流接觸軌的安裝結(jié)構(gòu)描述
下部授流接觸軌主要由導(dǎo)電軌,絕緣支架、防護(hù)罩等構(gòu)成,見圖2.絕緣支架由頂郎支架,中部支架,下部支架三部分組成,并共同構(gòu)成懸臂結(jié)構(gòu)型式;導(dǎo)電軌通過頂部、中部支架,懸掛在下部支架上;下部支架剛根據(jù)線路情況固定在整體道床上或碎石道床的軌枕上:防護(hù)罩靠自身彈性及支撐墊塊固定在導(dǎo)電軌上。
3.2 下部授流接觸軌的安裝結(jié)構(gòu)特點
防護(hù)罩對帶電接觸軌的防護(hù)性能好,帶電接觸軌不容易被無章識地觸碰到,能確保人身安全,另外,下部授流方式的遮擋雨雪條件也優(yōu)于上部授流方式,能確保牽引網(wǎng)系統(tǒng)的安全可靠運行.
這里需要說明,北京城鐵采用的是上部授流接觸軌系統(tǒng)。據(jù)2003年11月7日《北京晚報》報道:“城鐵今晨中斷一個多小時。由于昨天深夜雪量較大且融化速度慢,遭遇今天凌晨急劇下降的氣溫后,造成城鐵部分路段軌道表面結(jié)冰。首發(fā)車在運行過程中,接觸軌與列車受流器之間逐漸形成‘地穿甲’似的冰層.造成列車受流器無法受電,車輛網(wǎng)壓不穩(wěn),使得車輛無法正常行駛。’
3.3 接觸軌所含化學(xué)元素對電阻宰影響分析
合同要求:導(dǎo)電軌在15度時電阻率p=0.125mm2Ω/m.為確保接觸軌按照上述合同要求交貨,對制造廠欲采用的接觸軌材料進(jìn)行了電阻串測試及化學(xué)元素分析,前后歷時達(dá)伴年之久,分析結(jié)論簡述如下。
如果采用與北京地鐵接觸軌相同的材料來加工制造導(dǎo)電軌,則20度時電阻率p(平均值)在0.134Ω·mm2/m左右,將大于合同要求的15度時電阻率為0.125Ω·mm2/m.僅從各元素對電阻串的影響看,P、Si的影響較大,而Mn的影響較小:但由于接觸軌中Mn的絕對含量比P與Si要高,因而Mn實際上對電阻系數(shù)的影響也非常大.換言之.在分析各元素對電阻系數(shù)的影響趨勢時,要同時考慮各元素含量大小對此的影響。另外,工藝條件對各種成分在含量上有影響,即工藝條件也會影響導(dǎo)電軌的電阻系數(shù).
在上述測試分析基礎(chǔ)上,決定不采用與北京地鐵接觸軌相同的原材抖加工制造接觸軌.而從國外進(jìn)口原材料來加工制造接觸軌.最后的測試表明:用國外原材料加工制造的接觸軌,在15度時電阻率p在0.111mm2Ω/m左右。
3.4 支架及防護(hù)罩的制造工藝
3.4.1玻璃鋼支架制造工藝
玻璃鋼支架制造采用了RTM成型工藝.其優(yōu)點為:降低了產(chǎn)品成型過程中苯乙烯的揮發(fā)量,有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量,減少環(huán)境污染,工藝成熟、參數(shù)齊全,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定:可防止玻璃纖維的排布方向發(fā)生偏移,使鋪層設(shè)計、性能設(shè)計有保障;可使產(chǎn)品表面附著均勻的膠衣樹脂層,增加產(chǎn)品的抗老化能力.
3.4.2 玻璃鋼防護(hù)罩制造工藝
玻璃鋼防護(hù)罩制造采用了拉擠成型工藝.其優(yōu)點為:可自動化連續(xù)生產(chǎn),產(chǎn)品均勻,質(zhì)量穩(wěn)定;產(chǎn)品規(guī)格多樣化.
4 北京地鐵新建成線路的接觸軌系統(tǒng)
4.1北京地鐵13號線
北京地鐵13號線,即北京城市鐵路工程,線路全長40.85km。1999年8月12日,項目被批準(zhǔn)立項:2000年9月26日,城市鐵路西線全面開工:2002年9月28日,城市鐵路西線開通試運行,2003年1月20門,城市鐵路全線建成試運營。
結(jié)合該工程,北京城建設(shè)計研究總院聯(lián)合北京城市鐵路股份有限公司等單位,研制開發(fā)出“新型上部授流接觸軌系統(tǒng)”,見圖3.該工程接觸軌系統(tǒng)的電壓等級為直流750V,導(dǎo)電軌材質(zhì)為低碳鋼。
新型上部受流接觸軌系統(tǒng)的特點:
(1)防護(hù)罩支架及防護(hù)罩采用玻璃鋼材質(zhì)
的防火和耐候性功能.使用壽命長,
(2)結(jié)構(gòu)形式造型比較美觀,
(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計較為合理,承受力的情況較好,省材料:
(4)防護(hù)罩支架直接固定在接蚰軌上,所以能更好地保證防護(hù)罩支架及防護(hù)罩與接觸軌的相對位置關(guān)系.
(5)防護(hù)罩支架可以在接觸軌上移動安裝,所以施工安裝及運蕾管理維護(hù)比較方便,不受走行軌軌枕間距施工誤差的影響,從而使防護(hù)罩的定貨長度與設(shè)計長度一致.避免了材料及施工費的損失.
4.2 北京地鐵八通線
北京地鐵八通線,西起八王墳,東至通州土橋,線路全長18.964km;2003年12月7日完成熱滑,2003年12月28日開通試運營.
北京地鐵1號線.2號線及13號線,均使用的是瓷絕緣子.瓷件是脆性材料.在運輸.安裝、運營維護(hù)等過程中,容易受到了硬器撞擊而破損.近年來,復(fù)合絕緣子發(fā)展迅猛,性價比,可靠性不斷提高.北京地鐵八通線工程在前述北京城鐵“新型上部授流接觸軌系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上,在正線接觸孰系統(tǒng)中采用了環(huán)氧樹脂絕緣子,在車場線接觸孰上試用了硅橡膠絕緣子.
5 武漢軌道交通一期工程的接觸軌系統(tǒng)
武權(quán)軌道交通1號線一期工程,自宗關(guān)站經(jīng)硚口至黃浦路,線路全長10.234km,為全高架線路:2000年4月開始初步設(shè)計,2003年12月11日完成熱滑,將于2004年上半年投入運營.
該工程在國內(nèi)首次采用鋼鋁復(fù)合接觸軌技術(shù)。接觸軌采用鋼鋁復(fù)合材料制成(見圖4),可有效地降低電阻率,并減少供電系統(tǒng)中牽引變電所的數(shù)量,降低運營時接觸軌能量的的損耗;防腐蝕性能較好;鋼鋁復(fù)合接觸軌重量小,便于運輸和安裝,在鋁合金軌的接觸面上包覆有一層不銹鋼帶,可人大提高耐磨性。
該工程接觸軌系統(tǒng)的電壓等級為直流750V,安裝方式為下部授流方式.
5.2 不銹鋼帶技術(shù)數(shù)據(jù)(示例)
5.3 天津地鐵1號線(延伸)工程的接姓軌系統(tǒng)
1984年12月,天津地鐵1號線中段7.4km建成通車,其接觸軌系統(tǒng)與北京地鐵早期建成線路的接觸軌系統(tǒng)一致,2001年7月因線路需向兩端延伸改造而停運.天津地鐵1號線(延伸)工程,線路全長26.2km,計劃于2005年底建成通車.本工程采用直流750V上部授流接觸軌系統(tǒng),接觸軌材料為鋼鋁復(fù)合接觸軌,目前已完成鋼鋁復(fù)合接觸孰的采購招標(biāo)。
6 正在建設(shè)中的廣州地鐵4號線接觸軌系統(tǒng)
廣州市軌道交通4號線大學(xué)城專線段工程,線路全長14.11km.該工程于2003年10月通過初步設(shè)計審查,計劃2005年12月建成通車.
廣州地鐵4號線幾次穿越珠江水系,并且—部分線路位于已建城區(qū).針對減少車站埋深及增加選線靈活度的需求.采用了爬坡能力大、轉(zhuǎn)彎半徑小的直線電機(jī)交通系統(tǒng).另外,考慮到該線路平均站間距大及工程建造盡量減少對城市景觀的影響,因此該工程擬采用直流1500V接觸軌系統(tǒng),接觸軌材料為鋼鋁復(fù)合接觸孰.
在100多年世界城市軌道交通史上.建成于1927年的巴塞羅那地鐵1號線曾采用過直流1 500V接觸軌系統(tǒng),其3號線及4號線也采用過直流1 200V接觸軌,但現(xiàn)在已經(jīng)拆除,而改用剛性架空接觸網(wǎng).在目前運營的地鐵線路中,接觸軌電壓等級最高的是美國舊金山的“灣區(qū)快速交通”(Bay Area Rapid Transit)系統(tǒng),簡稱BART系統(tǒng),其接觸軌電壓等級為直流1000V.其接觸軌為工宇鋼兩側(cè)通過螺栓傍附鋁型材而形成的鋼鋁“復(fù)合軌”。當(dāng)然,工字鋼與鋁型材間要應(yīng)用抗氧化油脂.該地鐵系統(tǒng)于1972年開通了第一條線路.
前面已經(jīng)介紹過,我國已經(jīng)運營的地鐵線路(甚至包括正在施工中的北京地鐵5號線,10號線等),均采用的是直流750V接觸軌系統(tǒng).在這種情況下,廣州地鐵4號線擬采用的直流1 500V接觸軌系統(tǒng),是我國地鐵接觸軌技術(shù)領(lǐng)域的一個新課題,有許多問題需要認(rèn)真研究。
7 關(guān)于研發(fā)直流1500V接觸軌系統(tǒng)的一些建議
對于直流1 500V接觸軌系統(tǒng)的研發(fā).建議從“軟件”及“硬件”兩個層面考慮.所謂“軟件”,是指直流1500V
接觸孰的“系統(tǒng)性研究”,所謂“硬件”,是指以鋼鋁復(fù)合接觸孰國產(chǎn)化為主導(dǎo)的接觸軌“零部件研制”。
7.1 直流1 500V接觸軌的系統(tǒng)性研究
7.1.1 系統(tǒng)性研究的主要內(nèi)窖
系統(tǒng)性研究可以概括為以下“四大環(huán)節(jié)”的研究:
(1)設(shè)計環(huán)節(jié)--系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的研究:
(2)制造環(huán)節(jié)--產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)的研究;
(3)安裝環(huán)節(jié)--施工安裝標(biāo)準(zhǔn)的研究:
(4)運營環(huán)節(jié)--運營維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的研究.
武漢軌道交通1號線一期工程已經(jīng)成功地應(yīng)用了“直流750V鋼鋁復(fù)合接觸軌系統(tǒng)”,到2005年底廣州地鐵4號線大學(xué)城段建成開通時.我國將積累起近兩年的鋼鋁復(fù)合接觸軌運營經(jīng)驗,這些經(jīng)驗將對廣州地鐵4號線大學(xué)城段起到重要的借鑒作用.田而,在上述系統(tǒng)性研究中,建議對系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重點研究,尤其是系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的研究.這是因為,在世界范圍內(nèi)從事鋼鋁復(fù)合接觸軌產(chǎn)品的制造商有多家,但直流1 500V接觸軌系統(tǒng)的設(shè)計、運行經(jīng)驗卻相當(dāng)匱乏。另外,建議處理好“四大環(huán)節(jié)”研究的相互關(guān)系。
7.1.2 系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)研究的主要內(nèi)容
系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)研究可以概括為以下“四大關(guān)系”的研究:
1)帶電體與接地體關(guān)系研究
對于直流1500v系統(tǒng),接觸軌帶電部分和結(jié)構(gòu)體,車體之間的最小凈距,國家標(biāo)準(zhǔn)《地鐵設(shè)計規(guī)范》及IEC標(biāo)準(zhǔn)對比都做出了規(guī)定。研究內(nèi)容應(yīng)根據(jù)工程需要,確立帶電體與接地體的相互關(guān)系,相對位置、定位尺寸等。在帶電體與接地體關(guān)系的處理上,上部受流方式比下部授流方式更簡潔。鑒于此,建議優(yōu)先考慮上部授流方式。
2)接觸軌與人的關(guān)系研究
直流1 500v接觸軌系統(tǒng)的研發(fā)難度,不在干電氣本身,即不和于電氣設(shè)備的技術(shù)指標(biāo),而是在于1 500V電氣設(shè)備的人身安全防護(hù)與750V電氣設(shè)備相比要困難得多。因而,建議對1 500V接觸軌與人的關(guān)系給予重點研究,即應(yīng)阱究采取何種措施(包括硬件措施,軟件措施、管理措施等),最大限度地保護(hù)運營維護(hù)人員及乘客公眾的人身安全。特別應(yīng)該注意的是:對于以走行軌為回流網(wǎng)的只有1 500v接觸軌系統(tǒng),應(yīng)認(rèn)真地研究分析正極接觸網(wǎng)與負(fù)極回流網(wǎng)的阻抗分配,并合理地設(shè)置牽引變電所.避免在正常運行情況下走行軌對地電位超標(biāo),影響人身安全防護(hù)。1 500V鋼鋁復(fù)合接觸軌系統(tǒng)的走行軌電位是一個不可小視的問題。
3)接觸軌與車的關(guān)系研究
這既包括接觸軌與車輛的限界關(guān)系研究,也包括車輛受流器與接觸軌的“弓網(wǎng)”(器軌)配合關(guān)系研究.
4)接觸軌與道的關(guān)系研究
這里的“道”,狹義上指道床,廣義上也涉及軌道、隧道,行車道,并包括地下、地面、高架等各種線路形式,即上建的概念。所謂接觸軌與道的關(guān)系研究,就是接觸軌與土建關(guān)系研究.即如何將1 500V接觸軌合理地布置、安裝、固定在各種道床上,這是應(yīng)該認(rèn)真研究的。
7.2 直流1 500V接觸軌的零部件研制
7.2.1鋼鋁復(fù)合接觸軌的國產(chǎn)化
早在2000年7月,武漢軌道交通一期工程準(zhǔn)備采用鋼鋁復(fù)合接觸軌時.國內(nèi)一些企業(yè)對鋼鋁復(fù)合接觸軌的國產(chǎn)化問題就開始關(guān)注了。但山于這些廠家對市場前景分析不透,因而未能正式啟動.現(xiàn)在,武漢軌道交通一期工程的全線鋼鋁復(fù)合接觸軌安裝已經(jīng)結(jié)束,并己完成熱滑,該工程采用的是國外進(jìn)口的鋼鋁復(fù)合接觸軌。天津地鐵1號線,鋼鋁復(fù)合接觸軌供貨招標(biāo)已經(jīng)結(jié)束,也采用的是國外產(chǎn)品。
目前,除廣州地鐵4號線以外,北京地鐵5號線,10號線(含奧運支線)、4號線等,也準(zhǔn)備采用鋼鋁復(fù)合接觸軌.如果1 500V鋼鋁復(fù)合接觸軌研發(fā)應(yīng)用成功,廣州地鐵5號、6號、7號線及某些城市地鐵,也將采用1 500V鋼鋁復(fù)合接觸軌.這樣,在未來的5年內(nèi),國內(nèi)鋼鋁復(fù)合接觸軌的需求量將達(dá)到單線300km以上,產(chǎn)值估計在2-3億人民幣.因而,建議有識企業(yè)抓住機(jī)遇,聯(lián)合業(yè)主,設(shè)計單位,研究單位、高等院校等.加速鋼鋁復(fù)合接觸軌的國產(chǎn)化進(jìn)程.
據(jù)悉,國內(nèi)鐵路企業(yè)已啟動了鋼鋁復(fù)合接觸軌的國產(chǎn)化工作.并于近期研制出鋼鋁復(fù)合接觸軌樣品,這對于中國城市軌道交通業(yè)無疑是一喜訊。
根據(jù)北京城建設(shè)計研究總院在武漢軌道交通工程中對鋼鋁復(fù)合接觸軌的研究設(shè)汁應(yīng)用,建議在鋼鋁復(fù)合接觸軌的國產(chǎn)化工作中,注童解決好以下兩個重點問題:
(1)不銹鋼帶與鋁型材的結(jié)合問題,
(2)不銹鋼帶的材質(zhì)及外型表面平顧問顴。72.2直譴1 500V系統(tǒng)用絕緣子等零部件的研稍
直流1 500V系統(tǒng)用絕緣子.玻璃鋼支架、玻璃鋼防護(hù)罩,鋼鋁復(fù)合接觸軌附件等,利用國內(nèi)既有技術(shù)與生產(chǎn)能力完全可以加工制造。
7.3 關(guān)于接觸軌系統(tǒng)允許的量高速度
目前,廣州地鐵4號線的列車最高運行速度為90km/h.但是,考率到直流1500V接觸軌系統(tǒng)應(yīng)有廣泛的適用性,因而建議列車最高運行速度按130km/h考慮.這樣,1 500v接觸軌系統(tǒng)一旦研發(fā)成功,可在國內(nèi)其他城市迅速推廣。有資料表明,美國舊金山BART的1 000V接觸軌系統(tǒng),其列車最高運行速度為80英里/h(126km/h).筆者在參觀該地鐵系統(tǒng)時,曾拍攝到列車運行速度為72英里/h(112km/h)的畫面. 8 結(jié)語
在我國近40年的地鐵發(fā)展史上,其接觸軌技術(shù)從零開始一步步向前發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)瞄準(zhǔn)了接觸軌技術(shù)的國際前沿。在直流1 500V接觸軌技術(shù)的研究應(yīng)用過程中.將有許多課題需要認(rèn)真研究。在直流1 500V接觸軌系統(tǒng)的“四大環(huán)節(jié)”研究中,建議重點對系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)品制造標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究,在系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的“四大關(guān)系”研究中,建議重點對1 500V接觸軌與人身安全防護(hù)關(guān)系進(jìn)行研究.在鋼鋁復(fù)合接觸軌的國產(chǎn)化工作中,建議解決好不銹鋼帶與鋁型材的結(jié)合問題及不銹鋼帶的材質(zhì)及外型表面平順問題。直流1 500V接觸軌系統(tǒng)一旦研
發(fā)成功,將使得我國地鐵接觸軌技術(shù)發(fā)生質(zhì)的飛躍,井將具有劃時代的意義.
本文在撰寫過程中,得到了周菁。趙穎紅等工程師的熱情幫助,在此特表示感謝!
參考文獻(xiàn)
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