接触网悬挂类型课程设计.docx

接触网工程课程设计 指导教师评语 指导教师评语 平时（30） 修改（40） 报告（30） 总成绩 专 业： 电气工程及其自动化班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2012 年 7 月 13 日 接触网工程课程设计报告 方案选择 题目 高速电气化铁路悬挂类型设计。 题目分析 现代高速铁路绝大多数都采用电力牵引方式,作为牵引供电系统的主体—接触网，其性能的优劣直接决定着电力机车受电弓的受流质量最终影响列车的运行速度与安全。悬挂类型是高速铁路接触网设计和施工的最基本参数。高速铁路接触网对悬挂类型的要求, 是能够提供良好的受流质量、寿命长、少维修、故障率低，同时应该有较高的性能价格比。目前国外高速铁路接触网大体有三种悬挂类型。以日本为代表的复链型悬挂、以德国为代表的弹性链型悬挂和以法国为代表的简单链型悬挂。本文结合所学高速电气化铁路接触网课程参考国外高速接触网的发展状况，运营经验以及不同国家的弓网受流质量评价标准，对上述三种链型悬挂类型进行了较为全面的技术经济比较，并简单分析了我国京沪高速宜采用简单链型悬挂方式的原因。 高速电气化铁路悬挂类型设计比较 不同类型接触网悬挂的分析比较 日本于 1964 年开通的世界上第一条高速铁路—东京至新大阪的东海道新干线，采用的是复链型悬挂，复链型悬挂图如图2.1 所示。九十年代以前,日本的高速铁路接触网都采用复链型悬挂。但是这种悬挂类型一次性投资太大，而且因为结构复杂、组成零部件太多，导致接触网运营的维修费用高昂，发生事故时抢修难度大、运输中断时间长[1]。德国高速铁路接触网一直采用弹性链型悬挂，如图 2.2 所示。在总结Re75、Re100、 Re160 三种标准的基础上，形成了 Re200,Re250 和 Re330 标准系列。Re 表示为标准接触网，后边的数字为在该标准接触网形式下列车可运行的最大时速，BzII 表示青铜绞线。弹性链型悬挂带有弹性吊索，而弹性吊索的设置需要相当精确的计算和一套严格的施工程序,其调整工作非常麻烦，而且很难进行检测。再加上弹性吊索本身的长度和张力是随着温度发生变化的，要想保证它在各种温度条件下不使附近的接触网变形是一件相当困 - 1 - 接触网工程课程设计报告 难的事情[1]。 法国在八十年代建成的巴黎一里昂东南新干线采用弹性链型悬挂，如图 2.3 所示。但是在正式运营的三个月内，发生了两次重大事故，造成导线拉断、接触网损坏。九十年代初，法国总结了东南新干线的经验教训，在大量的理论和试验研究的基础上认为弹性吊索对于时速超过 250km 的高速来说意义不是很大，反而成为影响行车安全的因素之一。因此,新建的巴黎一勒芒大西洋新干线采用了简单链型悬挂[1]。 承力索吊悬 承力索 吊悬 图 2.1 复链型悬挂图 承力索吊悬 承力索 吊悬 图 2.2 弹性链型悬挂图 承力索吊悬 承力索 吊悬 图 2.3 简单链形悬挂图 - 2 - 接触网工程课程设计报告 从各国的发展情况来看，总的趋势是： 尽可能地简化接触网的结构，以提高接触网的可靠性。 在材质一定的条件下，尽可能地提高接触线的张力，以提高接触线的波动速度提高运营速度。 积极研制和开发与接触网参数及运营速度相匹配高速受电弓。 复链、简链和弹链三种接触网悬挂型式虽然有各自的不同特点，但对于时速 300km/h 以上的速度来说，均能满足高速受流要求，在国外都有成功的运营实践。 复链型悬挂静态弹性不均匀度最小，受电弓的运行轨迹最平缓。但投资较高， 结构比较复杂，施工调整及事故抢修难度大。 简单链型悬挂静态弹性不均匀度较大，导致受电弓运行轨迹的平缓度稍差，但当接触线设置适当的预留弛度时可得到明显改善。简单链型悬挂的结构最为简单，投资最省,施工调整、运营维护及事故抢修较容易。 弹性链型悬挂静态弹性不均匀度较小，受电弓的运行轨迹也较平缓。但接触网的平均抬升量大，稳定性较差,需专门的安装测试工具，施工调整及事故抢修难度大。 不同类型悬挂弓网受流质量 日本、法国、德国以及欧洲铁路联盟对弓网受流质量的评价标准不尽相同，对比分析日、法、德及欧铁联盟的受流质量评价标准可知: 提高接触线的波动传播速度，是提高列车运营速度的最有效途径。对于这一点， 各国的认识是一致的。 日、法、德三国对离线率及离线电弧的控制均较严格，如离线率一般不超过 5%， 一次离线的最大时间不超过 200ms。 德国对静态弹性的不均匀度要求较高，因此认为弹性吊索是不可或缺的。虽然如此,德国在修建法兰克福～科隆(Re330)高速铁路时，隧道内接触网已不再设置弹性吊 索了。据 ADt ranZ 公司 Bernd-wolfgangZweig 博士介绍，隧道内取消弹性吊索，主要有下列两个原因： ① 隧道内受净空所限，接触