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1、地铁直流1500V接触轨装置关键检测点与测量控制工悴珈无锡地铁集团有限公司运营分公司 江苏无锡 214000摘要：本文主要针对接触轨测量概况和测量参数和要求以及接触轨关键检测 进行简要分析，仅供参考。关键词：地铁；接触轨装置；集电靴；检测点；测量一、接触轨测量概况 地铁在设备技术上选用接触轨（第三轨）供电，与架空接触网供电相比较，有一定的优势。采用接触轨供电，地铁工程中可以避免架空接触网、隧道净空开挖 和高空维修等，且接触轨可靠性高、单位维修费低，能保持周围环境的景观及视 野。但接触轨也存在一定的运行维护风险，如测量及作业人员防范触电、集电靴 碳滑板平稳受电等问题。接触轨受电方式分上接触和下接
2、触 2 种，无锡地铁采用了下接触方式，在接 触轨上部安装了绝缘防护罩，能够避免触电的危险和恶劣天气如下雨、灰尘、下 雪对接触轨供电受流的影响，更有利于测量作业人员的触电防护。接触轨的测量 工作，在地铁列车运营结束后的夜间进行，要测试接触轨导高尺寸、水平尺寸、 防护罩的松紧、支座的紧固，钢铝复合轨的缝隙等参数，还有接触轨残余电压的 测量，集电靴位置尺寸的检查，碳滑板磨耗测量，绝缘支座绝缘电阻的测量等。二、测量参数和要求GB/T 190222003测量管理体系测量过程和测量设备的要求指出，测 量准确与否取决于测量过程的控制，在对测量过程中影响因素实施控制时，测量 仪器属于计量检测点控制的关键要素之
3、一。在接触轨测量参数中，长度类测量参 数包括接触轨导高位置尺寸，规定值为200 mm；水平限界尺寸，规定值752.5 mm；还有每根接触轨之间的高度差、接触轨连接缝隙间距和集电靴碳滑板厚度等。 力学类测量参数有接触轨系统安支座 M16 螺栓紧固力矩和接触轨套管螺栓紧固 力矩，规定值均为70 Nm；绝缘支架上部螺栓紧固力矩，规定值为44 Nm。电 学测量参数有电流、电压和绝缘电阻等。在接触轨功能测试中，使用的测量仪器 有钳形表、绝缘电阻测试仪、接触轨尺、扭力扳手、轨距尺、和数字万用表等。1、接触轨水平尺寸测量 接触轨尺由水平测量尺、导高测量尺和主尺组成，水平测量尺用来测量钢轨 踏面内侧至接触轨不
4、锈钢带内侧的水平距离，水平测量尺的测量范围为（-30， 30） mm。接触轨不锈钢带内侧距离钢轨踏面内侧的正常尺寸为752.5 mm,允许 偏差为（0, 5）mm。测量接触轨水平尺寸时，先将接触轨尺水平放置在钢轨上, 目视检查接触轨尺主尺下表面与2根钢轨的轨面接触无缝隙。再将接触轨尺的2 个固定接头与钢轨内侧面紧密接触,目视检查2个固定接头与钢轨踏面内侧面接 触无缝隙,读取水平尺的数值。连续3次测量,取算术平均值为接触轨水平距离。2、接触轨导高尺寸测量地铁列车运行所需的 DC 1 500 V 电源,由接触轨供电。接触轨通过集电靴 将电能传输到地铁列车,接触轨的导高尺寸直接影响集电靴平稳受流,因
5、此对接 触轨导高有严格的要求。接触轨正线普通支架导高为200 mm，允许偏差（-5, 5） mm 。设计接触轨时,考虑地铁列车集电靴取流顺畅,正线端部第一个绝缘支座 导高尺寸提高到285mm，车辆段及辅助线路端部第1个绝缘支座导高尺寸提高到 280 mm,允许误差也都为（-5, 5）mm。测量接触轨导高尺寸时，在水平尺寸测 量的基础上,借助导高测量尺读取不锈钢带下表面与钢轨轨面的距离。正线接触 轨每间隔6 m设置1个绝缘支座，导高尺寸测量时读取绝缘支座的位置，每个绝 缘支座连续3次测量其导高尺寸,取算术平均值为接触轨导高尺寸。3、接触轨缝隙测量接触轨缝隙计量要求，每根接触轨长15 m,相邻2根
6、接触轨之间连接平滑, 高差小于0.5 mm,接触轨连接缝隙密贴，缝隙间距小于2 mm。如果接触轨之间的 高差超过规定，集电靴碳滑板与接触轨的不锈钢带不能平滑接触，集电靴取流就 可能不顺畅，从而产生拉弧现象。测量人员需俯身目视检查不锈钢带之间的缝隙。4、集电靴参数测量车辆集电靴又称受流器，安装在地铁车辆转向架上，从接触轨取流，属于地 铁列车用电装置。集电靴需与接触轨的匹配，按照地铁列车运行速度不同（低速、 中速和高速），集电靴与接触轨的接触力不同，这是为了避免集电靴碳滑板与接 触轨的点接触或点摩察而产生拉弧。集电靴的测量参数有：接触力为（12024） N；集电靴升靴高度为250 mm, 允许偏差
7、为（-5, 5） mm；集电靴降靴高度为145 mm,允许偏差为（-5, 5） mm。集电靴熔断器电气参数有：额定电压为DC 1 800 V,额定电流为600 A, 碳滑板厚度为22 mm，碳滑板磨耗小于12 mm。集电靴底座绝缘电阻大于10 MQ。 测量集电靴绝缘电阻，测量前须对底座清洁并吹干，使用F1550C绝缘电阻测试 仪测量,测试线连接在集电靴碳滑板和底座金属底盘之间,绝缘电阻应大于 10 MQ。使用测力计测量集电靴接触力，升靴和降靴10次，碳滑板至工作位置200 mm 处，测力数值在（12024） N 范围内。5、集电靴测试注意事项地铁列车集电靴在取电时，车辆集电靴与钢铝复合轨面接触
8、，碳滑板上表面 与不锈钢带下表面平滑接触。地铁列车两侧共设置16个集电靴，接触轨安装在 地铁列车前进方向的右侧，正常条件下共有8个熔断器承受整列车的电流。然而， 考虑恶劣运行条件，地铁列车通过断轨区或无接触轨区时，列车一侧可能只有1 个集电靴受流，因此需审核熔断器的额定容量。三、接触轨关键检测1、接触轨关键检测点与测量控制 接触轨通过车辆集电靴将电能传输给地铁列车，接触轨的位置尺寸直接影响车辆从集电靴获取DC 1500 V电能，接触轨的位置有严格的要求。接触轨的位置 参数属于长度类测量，关键检测点有6个：正线普通支架导高（200 mm）、正线 端部第1支架导高（285 mm）、车辆段端部第1支
9、架导高（280mm）、接触轨水平 限界（752.5 mm）、每根接触轨之间高差（小于0.5 mm）和接触轨缝隙间距（小 于2 mm）。使用钢直尺检查接触轨水平及限界，确认在车辆轮廓尺寸和设备限界 尺寸内，目视检查接触轨组件和零件无侵限。相邻接触轨之间衔接平稳，无突然 变高或变低。使用塞尺检查根与根接触轨之间的缝隙，安装位置平顺高差小于规 定范围，中间接头和膨胀接头过渡平顺。2、集电靴关键检测点与测量控制地铁列车车轮在通过道岔辙叉时，正常情况应从翼轨与辙叉心 之间的轮槽通过。然而从2根翼轨的最窄处到辙叉心的最尖端之间有一段空隙， 属于道岔的有害空间。列车车轮有可能因走错辙叉槽而引起脱轨，有害空间
10、的存 在，制约了列车通过道岔的速度。集电靴在道岔位置取流是一个关键环节，道岔 辙叉的关键检测点为辙岔心垂直磨耗和翼轨磨耗，必须确认辙岔心垂直磨耗和翼 轨垂直磨耗在规定范围内。集电靴平稳取流，确保无碰靴无刮靴，集电靴关键检 测点有4个：集电靴接触力（120 N）、集电靴升靴高度（250 mm）,降靴高度（145mm）和绝缘底座绝缘电阻（大于10 MQ）。在地铁列车低速（10 km/h15 km/h）、中速（25 km/h30 km/h）、高速（60 km/h）运行时，集电靴碳滑板与接 触轨平滑接触受流。结束语地铁直流1 500 V 接触轨装置（以下简称为“接触轨”）的相关测量工作， 包括对绝缘电
11、阻、电压、电流、位置和尺寸的测量。接触轨停电后仍有残余电压， 必须高度关注测量人员的触电防护，在接触轨验电和挂地线，并确认接触轨无残 余电压后，方能进行参数的测量。以深圳地铁三号线的接触轨为例，分析测量系 统，确定接触轨装置的关键参数，提出关键检测点与测量控制要点。在使用专业 仪器测量的基础上，对接触轨关键环节功能的完整性和可靠性进行复核和验证， 保障接触轨装置平稳地给地铁列车供电。参考文献1 邓小明,朱加辉,崔连明.地铁直流 1500V 接触轨装置关键检测点与测量 控制J.铁道技术监督,2014,11:17-19.2 于松伟,周菁,韩连祥,张维,王凯建. 直流 1500V 接触轨系统的安全防护J.都市快轨交通,2010,01:5-10.3 于松伟.我国地铁接触轨技术发展综述与研发建议J.都市快轨交 通,2004,02:6-11.4 张勋.DC1500V牵引供电系统故障测距研究D.西南交通大学,2014.
地铁直流1500V接触轨装置关键检测点与测量控制+王耀振
