试论电气化铁路电力接触网施工技术的分析

试论电气化铁路电力接触网施工技术的分析

顾华峰

中铁三局集团电务工程有限公司  

摘要：电气化铁路依靠电力接触网向列车提供电能，具有运行速度高、能耗低、环境污染小等优点，成为现代轨道交通的重要组成部分。电力接触网作为电气化铁路的“心脏”，直接关系到铁路运输的安全性、稳定性和运行效率。本文旨在分析当前电气化铁路接触网施工的关键技术，探讨其施工中的技术要点与常见问题，旨在为铁路建设者提供科学合理的参考依据，同时也为未来的技术创新与应用探索可能的路径。

关键词：电气化；铁路电力；接触网；施工技术

0 引言

在当今迅速发展的交通网络中，铁路作为一种高效、环保的交通方式，正逐渐成为现代化国家交通系统的重要组成部分。铁路不仅提高了运输效率，减少了能源消耗，同时也显著提升了乘坐的舒适度与安全性。然而，随着电气化铁路网络的快速扩展，其建设过程中的接触网施工技术亦面临着前所未有的挑战。接触网作为电气化铁路系统中至关重要的组成部分，其设计与施工的精度直接影响到整个铁路系统的安全运行和效率。

1 电气化铁路接触网使用技术要点

1.1 下部工程

（1）线路测定与设计原理

线路测定与设计原理是确保整个工程顺利进行的关键步，线路测定要依据详尽的地形和地貌数据进行，包括对铁路沿线的自然条件、地质结构以及周边环境的综合评估。此外，设计师需要根据电气化铁路的运营需求和安全标准，运用现代工程技术和计算机模拟软件，精确制定出线路的最优路径和结构布局。这一过程中，高度的精确性和科学性对于后续支柱安装、腕臂装置及电缆敷设至关重要，直接关系到整个电力接触网的安全运行和效率。通过系统的线路测定和科学的设计原理，可以有效避免施工过程中的安全隐患，保证铁路电气化项目的长期稳定性和经济效益。

（2）基坑开挖与安全措施

基坑开挖前需进行详尽的地质勘查，以确定土质、水文条件和周边环境，这些因素都将决定开挖方案的制定。在实际开挖过程中，应采用适宜的机械设备，并根据土质情况调整开挖方法，以防土壤松动或塌方。施工现场必须设立坚固的防护设施，如支护系统和安全网，以防止基坑边缘的土体崩落。安全警示标志与围栏也应随处可见，确保所有进入施工区域的人员都能明显看到潜在危险。同时，施工期间要定期检查基坑的稳定性和防护措施的有效性，确保没有水土流失或其他可能导致基坑结构不稳的情况发生。在施工过程中，教育和培训工作人员识别和反应紧急情况也是不可或缺的一环，只有当所有参与人员都了解安全协议，并且能在突发事件中迅速且正确地采取行动时，才能最大限度地减少事故的发生。

（3）基础浇筑的材料与技术

基础浇筑过程中混凝土必须具备高强度、良好的耐久性和抗渗性能，以适应铁路运输的高负荷特点及复杂的地质环境。在实际施工过程中，要严格控制混凝土的配比，确保水泥、砂石和水的比例恰当。此外，现场搅拌和运输混凝土的过程中，必须采取措施防止混凝土离析，保证其均匀性。对于钢筋的使用，需要依据设计要求和受力分析选择合适的型号和数量，通过精确的钢筋笼组装来提升结构的整体性能和承载力。施工中，钢筋笼的固定和连接点应均匀分布，避免因钢筋位置偏差影响基础的质量和安全。浇筑过程中需要使用振动棒等工具，确保混凝土密实，无空洞，同时对浇筑层进行适当的养护，以防止裂缝和其他可能的结构问题。

1.2 支柱施工

支柱施工阶段的工作不仅要求精准的技术执行，还要保证施工的安全和效率。首先，材料选择对于支柱的稳固和耐用性有着直接影响。通常情况下，支柱材料需要具备良好的机械强度和耐腐蚀性能，常用的材料包括钢、预应力混凝土等。这些材料不仅能承受长期的天气侵蚀，也能保证在高负载的情况下保持结构的稳定。施工前的预处理同样重要，包括对支柱表面进行防锈处理以及确保尺寸和形状符合设计规范。预处理过程中，每根支柱都需经过严格的质量检验，确保无缺陷存在。此外，现场施工前，工程团队需要根据地质条件和环境特征制定详尽的施工方案，包括确定支柱的具体位置和深度，以及相应的支撑和固定方法。在支柱的实际安装过程中，使用专用的机械设备进行垂直吊装，施工队伍需按照严格的操作流程进行，以防止任何可能导致结构不稳的情况发生。

1.3 腕臂安装

腕臂也常称为悬挂臂或支撑臂，主要用于支撑接触线和承受各种机械负荷，因此其结构强度和安装精度直接影响到接触网的使用寿命和安全。施工团队需要根据设计图纸和实地环境，精确地测量和标定腕臂的安装位置。腕臂材质需要具备良好的机械性能和耐腐蚀性能，如高强度钢材或合金，这些材料可以有效抵御恶劣的外界环境，如温差、湿度和化学侵蚀。在腕臂实际安装过程中，施工人员会使用专门的安装架和固定装置，确保腕臂在预定位置准确安装，且与支柱、接触线之间的相对位置精确对齐。此外，安装过程中还需严格控制扭矩，使用扭力扳手等工具确保所有紧固件均匀受力，以避免因安装应力不均而引起的材料疲劳或损伤。

2 避雷线的安装注意事项

2.1 避雷线的作用与原理

避雷线是电气化铁路接触网系统中不可或缺的安全设施，主要用于保护铁路设施及其运行安全免受雷电的侵袭。其工作原理基于提供一条从接触网到地面的最低电阻路径，使得在雷电发生时，雷电流能够通过这条路径迅速、有效地传导至地面，从而避免高电压对接触网及其他铁路设备造成损害。避雷线通常由高导电性材料制成，如铜或铝，以确保电流可以顺畅无阻地通过。在设计时，避雷线的配置、长度及其与接触网的距离都会被精确计算，以优化其防雷效果和减少任何可能的安全隐患。此外，避雷线的安装位置通常高于接触网，这样可以在雷电直击时首先吸引雷电，防止电流直接流经主要的供电线路。

2.2 常见问题与解决策略

第一，材料选型问题。避雷线需要采用高导电性和良好耐腐蚀性的材料，如铜或铝合金。若材料选取不当，不仅会影响避雷效果，还可能因材料老化导致更频繁的更换和维护，增加长期运营成本。因此，在材料选择阶段，应依据实际气候条件和环境因素，进行综合性能评估，选择最适合的材料类型。第二，安装精度问题。避雷线的安装位置需要精确，以确保避雷系统的有效覆盖。位置偏差过大可能导致避雷效果不佳，甚至在雷电天气中出现接触网设备损坏的风险。为此，应使用先进的测量设备和技术，如GPS定位和激光测距，确保安装精度。同时，施工团队需要接受专门的培训，提升安装技能和专业知识。第三，后期维护管理问题。即便避雷线安装初期符合所有标准，但若缺乏有效的维护，其性能仍可能随时间退化，包括避雷线的腐蚀、接触不良及时未被发现等问题，因此，需要建立定期检查制度，包括视觉检查和电气性能测试，及时发现并修复潜在的缺陷。此外，建立避雷线的健康监测系统也是一个有效的长期解决方案，能够实时监控其性能状态，确保其持续有效地发挥作用。

3 结语

综上所述，通过深入研究电气化铁路电力接触网的施工技术，本文全面分析了接触网施工的关键技术环节，包括下部工程、支柱、腕臂和软横跨的安装，以及避雷线的安装注意事项。科学的线路测定、规范的基坑开挖及基础浇筑是保证施工质量和安全的基础。同时，采用先进的材料和技术，能有效提升支柱和腕臂的稳定性与耐久性。随着新材料与智能化技术的应用，接触网施工将更加高效、环保。

参考文献

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