技能培訓模塊一接觸網類型接觸網全參數激光測量儀進行接觸網基礎數據測量作業

制作人：張靈芝劉翔2015年5月目錄1主要內容2學習目標3適用范圍4課程描述5課程內容本技能模塊重點介紹接觸網全參數激光測量儀進行接觸網基礎數據測量作業，并通過現場了解課程內容，完成對本模塊的綜合應用。1主要內容2學習目標本節主要通過完成1個任務，學習用接觸網全參數激光測量儀進行接觸網基礎數據測量作業，學習接觸網各項靜態參數。3適用范圍1.新職、轉崗接觸網工中級資格性培訓；2.接觸網工安全等級二級培訓。4課程描述本任務是用接觸網全參數激光測量儀進行接觸網基礎數據測量，通過本任務的學習，學習接觸網各項靜態參數，學會激光測量儀的使用。5課程內容一、理論學習部分（一）接觸網基本參數認知電氣化鐵道接觸網在實際的應用中，需要結合行車速度、行車界限等多方面情況，注意一些參數，這些參數有導高、側面限界、拉出值、結構高度、定位器坡度等。1.導高導高是接觸線懸掛點高度的簡稱，是接觸線無弛度時定位點出（或懸掛點處）接觸線距軌面的垂直高度，一般用H表示，如圖7-1所示。接觸線的最高高度是根據受電弓的最大工作高度確定的。我國電力機車TGS型受電弓的工作高度為5

183～6

683

mm，考慮到接觸線可能出現負弛度及為保證受電弓接觸線工作壓力的需要，接觸線距軌面的最高高度不應大于6

500

mm。圖7-1用激光測量儀測量導高示意圖接觸線的最低高度的確定，是為考慮帶電體對接地體之間的空氣絕緣距離及通過超限貨物的要求。接觸線高度的允許施工偏差為±30

mm。行車速度在160～200

km/h時，對施工誤差要求更加嚴格；定位點兩側第一吊弦值處接觸線高度應等高，相對該定位點的接觸線的高度的施工偏差為±10

mm，但不得出現“V”字形；兩相鄰懸掛點等高相對差不得大于20

mm；同一跨距內相鄰吊弦處的導高差應符合設計預留弛度的要求，施工偏差不得大于5

mm。最低點高度應符合下列規定：（1）站場和區間（含隧道）接觸線距軌面的高度宜取一致，其最低高度不應小于5

700

mm；編組站、區段站等配有調車組的線、站，正常情況下不小于6

200

mm，確有困難時不應小于5

700

mm。（2）既有隧道內（包括按規定降低高度的隧道口外及跨線建筑物范圍內），最低高度正常情況下不應小于5

700

mm；困難情況下不應小于5

650

mm；特殊情況下不應小于5

330

mm。開雙層集裝箱列車的線路，接觸線距軌面的最低高度應根據雙層集裝箱的高度和絕緣距離確定，一般采用6

450

mm導高。對于客運專線，因為不存在超限貨物列車通過問題，為了提高接觸懸掛穩定性，導高較低，一般采用5

000～5

500

mm。2.拉出值在電氣化鐵道當中，受電弓是和接觸線摩擦接觸來取流，供給電力機車運行，為了使電力機車受電弓更長久耐用一些，同時也為了使受電弓上滑板的磨耗能相對均勻平滑一些，防止受電弓滑板在一點摩擦，影響壽命。所以電氣化鐵路接觸線在直線段裝設的時候，會按照預先設計的拉出值裝設，被布置成類似于漢語的“之”字形狀，也類似于英文字母的“Z”字形。在曲線段接觸線被裝設成圓弧內n邊形折線的形狀，受電弓滑板中心一般情況下是與折線軌跡相割或者相切摩擦運行。接觸網拉出值就是指接觸線在腕臂定位器所確定的定位點處接觸線距鐵路中心的水平距離，又稱為“之”字值、“Z”字值，一般用小寫字母a表示，如圖7-2所示。圖7-2接觸網拉出值在接觸網計算設計的過程中，接觸網的拉出值a不能設計得過大或者過小，如果設計過小，滑板在摩擦的時候起不到均勻滑板磨損和延長受電弓使用壽命的目的。反之，如果拉出值a設計的過大，在遇到強風等惡劣天氣情況時，接觸線在大風的吹動下，接觸線的某些部位會有可能會超過電力機車受電弓的最大工作范圍，造成非常嚴重的鉆弓、刮弓等行程安全事故，影響列車的運行。因此，為了避免這些危險事故的發生，作為鐵路從業人員，需要定期測量接觸線拉出值a的大小，來對接觸網的整體運行情況做出改進。接觸線拉出值的大小由電力機車受電弓最大允許工作范圍（950

mm）、線路情況、行車速度等因素決定，如圖7-3所示。圖7-3受電弓允許工作范圍1）直線區段在直線區段，線路中心線與機車受電弓中心線重合，接觸線沿線路中心線上空成“之”字形對稱布置，其標準值為±300

mm。在線路行車速度大于200

km/h線路上，考慮到車速提高后機車受電弓左右搖擺量及高速下接觸線的擺動量的增加，拉出值一般選定為±200

mm，允許誤差范圍為±30

mm。2）曲線區段電力機車車身隨線路的外軌超高向曲線內側傾斜，受電弓也呈傾斜狀，線路中心線與受電弓中心不重合，曲線區段上隨曲線半徑不同拉出值有差異，一般在150～400

mm。具體數值查閱接觸網設計平面圖。緊急情況下可根據表7-1、表7-2查得。3.側面限界支柱側面限界是指軌平面處，支柱內緣至線路中心的距離。電氣化鐵路接觸網是沿鐵路架設的，接觸網支柱的安裝必須符合《鐵路技術管理規程》的要求。為了確保行車安全，要求接觸網支柱及其電氣裝置的建筑不得侵入《鐵路技術管理規程》規定的鐵路建筑限界。為了安全起見，支柱側面限界的設計值比建筑限界規定值要大，詳見表7-3。在直線區段，支柱側面限界在通過超限貨物列車的正線或站線必須大于2

440

mm；不通行超限貨物列車的站線（比如機車走形線）必須大于2

150

mm。曲線區段，受外軌超高的影響，上述距離應按現行國家標準《標準軌距鐵路建筑限界》的規定加寬。采用大型機械化養護的路基路段，接觸網支柱側面限界應滿足大型機械作業的需要，不應小于3

000

mm。牽出線處支柱側面限界一般不應小于3

500

mm，困難情況下不應小于3

100

mm。站場上的軟橫跨支柱其側面限界一般為3.0

m，基本站臺上的軟橫跨柱為5.0

m。軟橫跨支柱的側面限界較大的原因是為車站的美觀以及客流行人的方便。中間站臺上支柱內緣距站臺邊緣應有不小于1

500

mm的輕型車通道。橋墩臺上處，支柱內緣至線路中心的距離設置條件受橋墩臺的制約，一般按如表7-4所示選用。同時為了保證電氣化區段超限貨物運輸和行車安全，保證接觸網與線路的相對位置，供電會同工務部門在接觸網支柱內側或隧道邊墻的一側劃一紅橫線，紅橫線上面標注軌面至接觸網接觸線的高度（即導高），紅橫線下面標注接觸網支柱內側或隧道邊墻至線路中心的距離（即側面限界）。紅橫線的高程是鋼軌頂面的設計標高。此紅橫線其作用是限制軌面標高和側面限界不超過規定，是確定軌面、接觸網接觸線、隧道邊墻及接觸網支柱內側面相對位置的依據。紅線一經劃好，即為線路和接觸網檢修時應共同遵守的標準，實際軌面標高與紅線高程之差在任何情況下不得大于30

mm。如需重新劃線必須經上級部門批準。4.構高度鏈形懸掛的結構高度是指接觸網懸掛點處承力索和接觸線的鉛錘距離，用符號h表示。要確定一個技術、經濟都合理的結構高度，一般應考慮以下幾個方面的因素：（1）

最短吊弦長度不要過小，在極限溫度時，其順線路方向于垂直方向的偏移角不超過30°；（2）在條件許可時，盡可能減少支柱高度；（3）選擇適當的懸掛類型，全補償比半補償要求較低的結構高度；（4）考慮適當的調整范圍，如起道的影響；（5）便于調整和維修。設計中所指的結構高度是指接觸線無弛度時，在懸掛點處承力索至接觸線的垂直距離，一般取1

100～1

700

mm，目前多采用1

400

mm，高速電氣化鐵道中，為了改善定位點接觸線彈性，結構高度一般取值較1

400

mm大。可由式（7-1）表示：（式7-1）式中h——

結構高度（mm）；——

接觸線無弛度時承力索弛度（mm）；——

最短吊弦長度（mm）。由式（7-1）可知，結構高度與承力索的弛度有關。在已知時，就可以確定結構高度h。最小的結構高度必須滿足在最高溫度時，最短吊弦（一般不小于500

mm）順線路方向的偏角不超過30°（全補償鏈形懸掛不超過20°）。最短吊弦的計算是以選擇最長的錨段為依據的，在滿足上述條件的情況下，結構高度的取值以偏大為好。隧道內的結構高度一般為450～550

mm，不得低于300

mm。結構高度過小，會在吊弦處形成硬點，甚至在受電弓通過時，在跨中使接觸線與承力索相碰撞。同時，結構高度偏低，欲改善懸性工作狀態，必然會增加滑動吊弦的使用數量。因此，在條件許可時，增大結構高度會相應的改善懸掛的運營條件。5.定位器角度及坡度定位器角度是指定位器本體與水平線之間的夾角，夾角的正切值即為定位器坡度。定位器角度標準如下：

①

隧道外接觸網中間柱：矩形定位器角度一般控制在8°～13°；②

隧道內接觸網中間柱：矩形定位器角度一般控制在8°～13°；③

直線區段定位器角度β不小于6o；④

缺陷測量坡度定位器角度β按以下公式計算：定位器位于曲外：β=6o+α；定位器位于曲內：β=6o-α（最小保證2o）。式中，α為不同曲線超高的軌平面角度（見表7-5）；β為直接測量的定位器的角度（相對于水平面的角度）。除安裝圖有特殊要求外，對于測量的定位器角度大于最低安全角度時不必調整；小于最低安全角度時，可查計算結果，如符合計算結果可不必進行調整，否則按計算角度進行調整。調整定位器角度時，需同時兼顧定位器限位間隙。曲線調整時應實測懸掛點外軌面超高。（二）接觸網全參數激光測量儀認知1.儀器結構簡圖儀器主要由主機部分和軌距尺部分組成。其整體組成如圖7-4所示。圖7-4接觸網全參數激光測量儀整體組成主機結構圖如圖7-5所示。圖7-5接觸網全參數激光測量儀主機結構2.儀器主要測量項目及精度如表7-6所示為儀器主要測量項目及精度。二、作業指導書（1）操作人員將測量架放置于測量點下方的鋼軌面上，撥動測量架右端的軌距手柄，使測量架的固定測腳和活動測腳都緊靠鋼軌內沿。保持測量架與軌道垂直。將主機放置于測量架的定位盤上，鎖閉旋鈕。如圖7-6所示。圖7-6激光測量儀的放置（2）操作人員打開電源開關后，按下鍵盤上“啟動”按鈕，顯示屏出現“請向右旋轉主機”，根據提示用手輕輕旋轉主機頭（禁止快速旋轉），直至顯示屏上出現視頻圖像，即表示儀器進入正常測量狀態，可以開始測量，如圖7-7所示。圖7-7激光測量儀測量數據示意圖（3）儀器的顯示屏中央有白色十字絲，操作人員通過前后挪動測量架和旋轉主機頭，使十字絲中心與測量點中心完全重合。如圖7-8所示。圖7-8激光測量儀屏幕顯示圖標瞄準時，可先用手轉動主機頭進行粗調，然后根據需要可旋轉微調旋鈕進行微調，直到對準目標。在光線較弱的情況下也可以按“長光”鍵打開長光用眼睛觀察紅色激光點輔助瞄準。（4）在正常測量狀態下，瞄準測量點后即可按下對應按鍵進行測量。如沒有瞄準目標則提示“進入盲區或未對準目標，請重新測量”。【任務實施及考核】一、任務實施（一）任務實施目的了解激光測量儀的結構，會使用激光測量儀進行接觸網基本參數的測量。（二）任務實施準備工作1）儀器外觀檢查①

主機與測量架編號一致（主機、測量架及包裝箱上均有編號）；②

主機箱內主機、電池齊全，外觀良好；電池電量充足（將電池安裝在主機上，試開機，確認電池有電，關閉電源開關）；③

測量架定位盤外觀良好，鎖緊旋鈕轉動靈活，狀態良好；④

測量架底面兩絕緣墊片完整無破損；⑤

固定測腳、活動測腳完好齊全，軌距手柄左右移動靈活。2）儀器放置標準①

測量架放置在待測目標下方的軌道上，撥動軌距手柄，使測量架兩端測腳緊靠鋼軌內沿，并與軌道基本垂直；②

主機放在定位盤上，旋緊旋鈕（檢查主機與測量架鎖定情況，可輕輕提拉主機，應與測量架可靠鎖緊）。3）開機①

打開電源開關；②

按下鍵盤上“啟動”按鈕；③

根據顯示屏提示，輕輕向右旋轉主機頭（禁止快速旋轉），出現視頻圖像，可以開始測量。4）瞄準①

轉動主機頭及移動測量架進行粗調，找到目標大概位置；②

旋轉微調旋鈕進行微調，使十字絲中心與待測目標完全重合；③

在光線較弱時可按“長光”鍵打開長光，用紅色激光點輔助瞄準。（三）任務實施場地器材（1）工具及材料：激光測量儀、鋼卷尺、工具包、安全帽、書寫紙、筆等。（2）技術資料：接觸網平面布置圖、接觸網裝配圖、安裝曲線圖。（四）任務實施步驟1）導高、拉出值、軌距、超高測量①

將儀器按“儀器放置標準”放置；②（正常測量狀態下）瞄準待測目標（接觸線或其他需測量的目標），按“測量”鍵；③

測量數值：導高：****mm拉出值：****mm軌距：****mm超高：****mm2）紅線標高、側面限界測量①

將儀器按“儀器放置標準”放置；②（正常測量狀態下）瞄準支柱上的紅線，按“紅線”鍵；③

測量數值：3）承力索、接觸線高差測量（結構高度測量）①

將儀器按“儀器放置標準”放置；②（正常測量狀態下）按“承力索”鍵；（儀器提示“請測量第一點”）瞄準承力索后按下“測量”鍵；（儀器提示“請測量第二點”）瞄準接觸線，按下“測量”鍵；按“確認”鍵；紅線標高：****mm側面限界：****mm③

測量數值：（如遇承力索與接觸線圖像重合，在測完第一點后可將測量架左右對調，測第二點；按下“確認”鍵后，高差數據才會被刷新至當前數值。）4）定位器坡度測量①

將儀器按“儀器放置標準”放置；②（正常測量狀態下）按“定位器”鍵；（儀器提示“請測量第一點”）瞄準定位器的近端線夾點位置，按下“測量”鍵；（儀器提示“請測量第二點”）瞄準定位器的遠端定位環位置；按下“測量”鍵；按“確認”鍵；高度1：****mm高度2：****mm高差：****mm③

測量數值：6）非支測量①

將儀器按“儀器放置標準”放置；②（正常測量狀態下）按下“非支”鍵；（儀器提示“請先測量工作支”）瞄準工作支，按下“測量”鍵；（儀器提示“請測量非支”）瞄準非支，按下“測量”鍵；按下“確認”鍵；③

測量數值：支柱垂直度：****%非支抬高：****mm非支偏離：