浅谈弹性悬挂接触网技术

1、浅谈弹性悬挂接触网技术摘 要：本文围绕接触网的弹性和弹性均匀度，通过对不同形式架空接触网分析得出弹性吊索的使用可大大改善整个接触网的弹性分布这一结论。文章还对弹性吊索采用不同长度和张力时接触网整体弹性的变化进行比较，结合合宁客运专线，介绍了适合于高速铁路运行的吊索长度及张力有关数据。关键词：接触网、弹性、弹性悬挂、弹性吊索、弹性均匀度Abstract ：The original revolves round contact net resilience and resilience uniform degree ，By means of adjust the unpractical conta

2、ct nets of distinct shapes are analysed yield resilience hoist rope use enormously entire contact net of improvement resilience and are distributed this conclusion 。The comparing is carried on in entire resilience of the contact net alternation when article still adjust the resilience hoist rope ado

3、pts distinct length and the pulling force ，Would rather unite together the passenger transport special raisway line ，Introducing is fit for hoist rope length and pulling force relevant data to the high velocity railroad operation 。Keyword ：Overhead contact Line 、Flexibility、The flexibility suspensio

4、n 、Elastic wire、 Elastic evenness degree一、             引言接触网在电气化铁路中肩负着给电力机车提供电能的重要作用。如何可靠有效的给机车提供电能，是机车是否能安全稳定运行的前提。以往所采用的简单悬挂等接触网已经不能满足当今人类对速度的要求。弹性悬挂接触网的使用大大改善了接触网的供电性能，满足高速电气化铁路系统的要求。二、        

5、0;    接触网形式简介简单悬挂：是指无连续承力索、结构非常简单的系统。与链形悬挂架空接触网相比，该系统的接触线弛度较大，支柱间距离必须小以使接触高度尽可能接近一致。这样就使得支柱数量大量增加，加大了投资。同时由于弛度过大，该系统最高时速也仅限于80km/h。硬接触悬挂：接触线仅通过接触线线夹直接固定在定位索或腕臂的支持装置上。尽管短距离支持装置的间距大约为30m，但是由于缺少机械装置来补尝接触线因温度引起的长度变化，所以这种类型的接触线在跨距中间的弛度最高时达0.4m。受电弓沿接触线滑行时会有较大的垂直摆动，这样受电弓在通过接触网支持装置当运动方向突然改变时则

6、会使受电弓弹起或产生过度压力。接触线因摆动而产生不均匀磨损并过早疲劳，因此该系统的运行速度仅限制在40km/h。链形悬挂：是在接触线上方悬挂一根或两根承力索，承力索通过吊弦悬挂接触线。由于其相对简单的设计和良好的运行特性，加上支持装置距离比简单悬挂大，且减少了接触部件的磨损，目前带承力索的架空接触网已在世界上广泛使用。 弹性悬挂：其理论是利用对称的弹性吊索对承力索固定支点下方接触线的弹性畸变进行补偿。具体做法是在简单链形悬挂的基础上加设弹性吊索（如图1）。弹性吊索是指在承力索和接触线之间配置的连接绳。在半补偿接触网中它用来补尝跨中和悬挂点处的接触线高度变化。当温度变化时，在未加补偿的承力索上固

7、定吊索的点，其垂直运动的幅度大小随承力索长度和张力而变化，从而使悬挂点处接触线的抬升或降低与跨距中间的高度变化大致相同。在全补偿架空接触网中吊索的弹性作用使悬挂点处的弹性与跨距中间的弹性匹配得更好。图1 Re330 弹性悬挂接触网系统Fig 1 Re330's resilience flys the contact net system 三、             弹性及弹性均匀度3.1      

8、0;   弹性接触网在机车受电弓作用下存在一定的抬升，由于接触网各点弹性不同，这就使得受电引在各各点的抬升值不等。当机车达到一定时速时，受电弓可能成波形前进，造成打弓或脱弓！为了实现良好的接触质量，就必须将抬升值保持在最低限度，这也就要求接触网各点的弹性尽量保持均匀。根据大量实践表明，接触网系统在跨距中心处的弹性主要取决于跨距和接触线张力与承力索的张力。跨距中间的弹性可利用下列公式计算2：e=l/k·(HCW+HCA)mm/N式中 l纵向跨距，m； HCW接触线张力，kN； HCA承力索张力，kN； k系数（3.54.0）。上式k值取决于接触网的设计，当无弹性吊索

9、时k4.0，有弹性吊索时k3.5。根据对图1、图2及简单链形悬挂形式接触网测量得出的各种数据，绘制出了这三种形式接触网的弹性分布图（见图3）：图 2 Re 250弹性悬挂接触网系统Fig 2 Re's 250 resilience flys the contact net system 图3 各形式接触网弹性分布图Fig 3 Every shape contact net resilience profile 由图3可看出，如果在悬挂点上的接触网没有弹性吊索，悬挂点上的弹性只能实现跨中值的30%40%（如简单悬挂Re100），但加上弹性吊索的接触网悬挂点上的弹性可以大约增加到跨中值的9

10、0%(如弹性悬挂Re250、Re330)。3.2       弹性均匀度随着列车速度的提高，弹性的均匀性显得越来越重要。评价架空接触网结构的适用性可以用弹性均匀度u来表示3、4：u=100·(emaxemin)/ (emaxemin) (%)均匀度低于10%的，对高速接触网比较合适并易于实现。表15列出了不同弹性及弹性均匀度下的列车适应速度。表1 接触网弹性和弹性均匀度的规格Tab 1 Receipts in duplicate contact net resilience and resilience uniform de

11、gree standard列车速度（km/h）弹性（mm/N）弹性均匀度（%）1001.20501601.20302001.10202800.60102800.408四、             吊索长度及张力对接触网的影响在支持点加设弹性吊索对接触网的整体弹性有了很大的改观，但是吊索的长度以及所使用的张力对接触网的整体弹性又有何影响呢？在通过对图2形式接触网系统吊索长度以及张力的改变，绘制得图如下：图4 Re250型接触网弹性吊索的长度和张力对接触弹性的影响Fig 4 Re

12、250's mould contact net resilience hoist rope length and pulling force the effect to contact resilience由图4我们可看出：该系统形式下弹性吊索长度采用18米，弹性吊索张力采用3.5kN时，其正定位的弹性可大致等于跨距中点的弹性。同样长度及张力的弹性吊索在反定位支持点上，弹性略略低一点。但是从整体上看来，此形式吊索使整个锚段具有更明显的均匀弹性。以下是我国在合宁客运专线铁路上所采用的弹性吊索形式：图 5 合宁客运专线使用弹性吊索形式Fig 5 He ning passenger tran

13、sport special raisway line use resilience hoist rope shape五、             施工过程要把握的重点 由于弹性悬挂接触网就如同蜘蛛网一般，一环扣一环，每一点受力的改变都将对整个网络的整体弹性造成影响。同时由于气候、地质、材质等因素的影响，要想尽可能的实现理想的接触质量，下列参数尤其重要。相邻吊弦的高差。相邻定位点的高差。定位点处的坡度变化。接触线高度误差。 运行试验结果的评价已经表明如果设备安装在规定的误差范围

14、内，容易实现理想的接触质量。相对于规定的误差，尤其是在线岔处和锚段关节处产生的明显误差，导致明显的接触压力作用，并以峰值方式表示。六、             结束语随着我国铁路的不断提速，弹性悬挂接触网以其自身具备的优越性，定将在我国广泛被采用。本文在对弹性吊索长度、张力的采用以及弹性吊索对整个接触网弹性改变等问题进行了探讨，希望能对解决工程设计中的实际问题以及丰富弹性悬挂接触网的施工经验提供参考。参考文献：1KieBling,Puschmann,Schmieder. El

15、ectrify by the railroad contact net ，The Chinese electric power press comees off the press(2003) pp. 69 to 72.2Bauer, K.-H.; Reinold, K.:Die Fahrleitung Re250 fur Neubaustrecken (The overhead contact line type Re250 for new high-speed lines)M. In: Elsners Taschenbuch der Eisenbahntechnik (1980) pp.1

16、99 to 216.3Bauer, K.-H.; Die neue Oberleitungsbauart Re250 der Deutschen Bundesbahn fur hohe Geschwindigkeiten (The new overhead contact line type Re250 of German Railway for high speeds) M.In:Eisenbahntechnische Rundschau 35(1986) pp. 593 to 597.4Bauer,K.-H.;Seifert,R.:Testing of the high-speed overhead contact line Re250 of Deutsche BundesbahnM. In: Elektrisc