第六節(jié)接觸懸掛的分類

第六節(jié)接觸懸掛的分類本講主要內容

6.1接觸懸掛的典型結構及性能比較

6.2各國接觸懸掛的結構特征

6.3高速接觸懸掛的發(fā)展方向

第六節(jié)接觸懸掛的分類6.1接觸懸掛的典型結構及性能比較接觸懸掛的分類：簡單懸掛、鏈型懸掛

簡單懸掛：接觸線直接固定在支持裝置上的懸掛稱為簡單懸掛。特點：馳度大，且彈性不均勻，結構簡單，造價低。應用：一般用于車速較低的線路上，如次等站、庫線、凈空受限的人工建筑物內、以及城市電車和礦山運輸線。第六節(jié)接觸懸掛的分類6.1接觸懸掛的典型結構及性能比較接觸懸掛的分類：簡單懸掛、鏈型懸掛鏈型懸掛：接觸線通過吊弦懸掛到承力索上。優(yōu)點：接觸線高度一致、彈性均勻、穩(wěn)定性好。第六節(jié)接觸懸掛的分類6.1接觸懸掛的典型結構及性能比較鏈型懸掛的分類：按照懸掛點處吊弦的類型分：簡單鏈型懸掛、彈性鏈型懸掛按照張力補償方式分：全補償鏈型懸掛、半補償鏈型懸掛、未補償鏈型懸掛按照線索的相對位置分：斜鏈型懸掛、半斜鏈型懸掛、直鏈型懸掛按懸掛鏈數(shù)的多少可分為：單鏈形、雙鏈形（又稱復鏈形）、多鏈形（又稱三鏈形）第六節(jié)接觸懸掛的分類6.1接觸懸掛的典型結構及性能比較簡單懸掛簡單鏈形懸掛（法國）第六節(jié)接觸懸掛的分類6.1接觸懸掛的典型結構及性能比較復鏈形懸掛（日本）彈性鏈形懸掛（德國）第六節(jié)接觸懸掛的分類6.1接觸懸掛的典型結構及性能比較半斜鏈形懸掛斜鏈形懸掛第六節(jié)接觸懸掛的分類6.1接觸懸掛的典型結構及性能比較全補償懸掛半補償懸掛未補償懸掛第六節(jié)接觸懸掛的分類6.1接觸懸掛的典型結構及性能比較第六節(jié)接觸懸掛的分類6.1接觸懸掛的典型結構及性能比較簡單鏈型懸掛彈性鏈型懸掛復鏈形懸掛世界首條高速鐵路，1964，東京至大阪(東海道新干線)，515.4km，速度210km/h；接觸網(wǎng)為復鏈形懸掛，其基本參數(shù)如下：承力索鎘銅80，載流量320A，張力9.8kN；接觸線硬銅110，載流量500A，張力9.8kN

，波動傳播速度358km/h；回流線硬銅300，載流量600A，接觸線在整個跨中的動態(tài)高差500。

1日本高速接觸網(wǎng)的懸掛類型6.2各國接觸懸掛結構特征

90年代，采用減少受電弓數(shù)量，母線相聯(lián)及提高接觸線張力等方法，將新干線的速度提高為270km/h，復鏈形懸掛，接觸線SnCu170，波動傳播速度為414km/h，β=0.656.2各國接觸懸掛結構特征1日本高速接觸網(wǎng)的懸掛類型6.2各國接觸懸掛結構特征1日本高速接觸網(wǎng)的懸掛類型1日本高速接觸網(wǎng)的主要參數(shù)6.2各國接觸懸掛結構特征1日本新干線接觸網(wǎng)懸掛的主要特征懸掛類型：全補償鏈形懸掛；錨段長度：1600m，一般不用中心錨結；吊弦：以滑動整體吊弦為主；吊弦間距：接觸線與輔助承力索間的

5m；輔助承力索與承力索間的10m;

結構高度：一般為：1500mm，停車場，隧道,桁梁橋等為：1100mm；簡單鏈形懸掛為：950mm;

接觸線高度：5000mm；受電弓標準工作高度：5000、最高5300車輛最大高度：4500mm；6.2各國接觸懸掛結構特征90年代以后，日本采用法國高鐵模式，簡化懸掛類型，改善受電弓性能。北陸新干線，簡單鏈形懸掛，接觸線采用CS110線，補償張力Tj=Tc=20kN,設計速度270km/h，波動傳播速度提高到525km/h，β=0.51,

06年底，新干線總長度達到2047km6.2各國接觸懸掛結構特征1日本高速接觸網(wǎng)的懸掛類型2法國高速接觸網(wǎng)的發(fā)展1983年9月：巴黎—里昂東南新干線，426km，彈性鏈形懸掛；運營速度270km/h，接觸線CdCu120，Tj=14kN，波動速度412km/h，β=0.66；東南線（426km，270km/h）為AT與直供混合供電方式，而大西洋線、北方線、地中海線總長918km，全部采用AT供電方式，運營速度為300～350km/h6.2各國接觸懸掛結構特征2法國高速接觸網(wǎng)的發(fā)展90年代初：大西洋新干線巴黎—勒芒，，320km，簡單鏈形懸掛；運營速度300km/h，接觸線Cu150，Tj=20kN，波動速度441km/h，β=0.68。東南線（426km，270km/h）為AT與直供混合供電方式，而大西洋線、北方線、地中海線總長918km，全部采用AT供電方式，運營速度為300～350km/h6.2各國接觸懸掛結構特征2法國高速接觸網(wǎng)的發(fā)展1993年北大西洋新干線，簡單鏈形懸掛；運營速度300km/h，錫銅150接觸線，Tj=20kN，波動速度441km/h，β=0.68。東南線（426km，270km/h）為AT與直供混合供電方式，而大西洋線、北方線、地中海線總長918km，全部采用AT供電方式，運營速度為300～350km/h6.2各國接觸懸掛結構特征2法國高速接觸網(wǎng)的發(fā)展2003年，最新型的AGV高速列車于投入運營服務，簡單鏈形懸掛；商業(yè)最高運行速度為350km/h。2007年4月8日，AGV創(chuàng)下新的世界試驗紀錄：574.8km/h。東南線（426km，270km/h）為AT與直供混合供電方式，而大西洋線、北方線、地中海線總長918km，全部采用AT供電方式，運營速度為300～350km/h6.2各國接觸懸掛結構特征2法國高速接觸網(wǎng)的發(fā)展6.2各國接觸懸掛結構特征2法國高速接觸網(wǎng)的發(fā)展6.2各國接觸懸掛結構特征1983年9月巴黎—里昂東南新干線，426km，彈性鏈形懸掛；運行速度270km/h，波動傳播速度412km/h，β=0.66。2法國高速接觸網(wǎng)的發(fā)展6.2各國接觸懸掛結構特征90年代初建成巴黎—勒芒、圖爾的大西洋新干線，簡單鏈形懸掛；運營速度300km/h，Tj=20kN，接觸線為Cu150mm2，波動傳播速度441km/h。1993年北大西洋新干線，簡單鏈形懸掛；運營速度300km/h，錫銅150mm2接觸線，Tj=20kN，波動傳播速度為441km/h，β=0.68。2法國高速接觸網(wǎng)的發(fā)展6.2各國接觸懸掛結構特征2法國高速接觸網(wǎng)的發(fā)展6.2各國接觸懸掛結構特征3德國高速接觸網(wǎng)的懸掛類型在上世紀50年代大規(guī)模修建電氣化鐵路的同時，開始了接觸網(wǎng)的標準化設計工作，由Siemens、AEG、BBC公司聯(lián)合，先后共同開發(fā)出了Re75、Re100、Re160和Re200

接觸網(wǎng)曼海姆～斯圖加特、漢諾威～維爾茨堡、漢諾威～柏林、法蘭克?！坡?、紐倫堡～英格爾斯塔特等所有高速線路全長880km，均采用直接供電方式，運營速度為250～330km/h6.2各國接觸懸掛結構特征3德國高速接觸網(wǎng)的懸掛類型6.2各國接觸懸掛結構特征3德國高速接觸網(wǎng)的懸掛類型6.2各國接觸懸掛結構特征上世紀70年代中期，研制出Re250標準接觸懸掛，并在80年代末期修建了曼海姆——斯圖加特的高速鐵路，最高運行速度250km/h，采用彈性鏈形懸掛，AgCu120mm2接觸線，Tj=15kN，波動傳播速度為426km/h，β=0.593德國高速接觸網(wǎng)的懸掛類型6.2各國接觸懸掛結構特征3德國高速接觸網(wǎng)的懸掛類型6.2各國接觸懸掛結構特征上世紀90年代初，開發(fā)出Re330，最高運行速度達300～400km/h。Re330仍采用彈性鏈形懸掛，接觸線為MgCu120，Tj=27kN，波動傳播速度569km/h，β=0.53～0.73德國高速接觸網(wǎng)的懸掛類型6.2各國接觸懸掛結構特征3德國高速接觸網(wǎng)的懸掛類型6.2各國接觸懸掛結構特征簡鏈和彈鏈的接觸壓力比較3德國高速接觸網(wǎng)的懸掛類型6.2各國接觸懸掛結構特征(1)秦深客運專線4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征(1)秦深客運專線接觸懸掛基本參數(shù)4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征(1)秦深客運專線接觸懸掛的受流特性仿真(三院)4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征(1)秦深客運專線接觸懸掛的受流特性結論：無論是簡鏈還是彈鏈，在承力索張力相同的情況下，在一定范圍內加大接觸線張力，可減少接觸壓力偏差(最大壓力減小，最小接觸壓力加大)，降低離線率和抬升量。簡鏈方案1-1受流最好，彈鏈方案2-1受流最好，因此、加大接觸線張力對受流有利，彈鏈比簡鏈受流質量好，接觸壓力偏差小，動態(tài)接觸壓力波動小，接觸線振動小，但彈鏈比簡鏈的最大抬升量大，平均抬升量也大。兩種懸掛形式前后弓均未發(fā)生兩滑板同時離線情況。4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征(2)膠濟試驗線情況膠濟電氣化鐵路由既有線改造而來，開行200km/h動車組、5000噸系列重載貨物列車，雙層集裝箱列車運輸。膠濟電氣化推進了既有線列車提速，是全國鐵路實施第六次大提速的試驗線路，有著很強的現(xiàn)實意義。膠濟線是客貨混跑的主要干線，為了達到客運列車200km/h，貨運列車120km/h,既要滿足客車高速運行條件，同時也要擴大貨運通過能力，形成大能力的運輸通道,適應未來客貨發(fā)展的需要，因此必須提高線橋基礎設備的標準。4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征(2)膠濟試驗線情況牽引供電系統(tǒng)：單相工頻交流制、帶回流線的直接供電方式，接觸網(wǎng)額定電壓為25kV。牽引變電所、開閉所、分區(qū)所為調度集中控制。牽引變電所、分區(qū)所所在車站一端設關節(jié)式電分相，裝設機車自動過分相地面感應裝置。4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征懸掛類型：THJ-95（15kN）+CTHA-120（15kN）全補償簡單鏈形懸掛結構高度：1400mm導線高度：6450mm（最低6330mm）線岔形式：交叉錨段關節(jié)：五跨（絕緣）、四跨（非絕緣）電分相：七跨（四跨絕緣+四跨絕緣）錨段長度：2×750m（困難時不大于2×800m）直線區(qū)段拉出值：±200mm(2)膠濟試驗線情況4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征

動車組由2個動力單元組成，每個動力單元由2輛動車和2輛拖車組成2動2拖編組；全列編組為4動和4拖，共8輛車組成。

膠濟線試驗采用原型車,受電弓型號為DSA250；兩列動車組重聯(lián)時每輛動車組各升1架受電弓，實行雙弓取流，兩弓用高壓母線相連，間距201m。

(2)膠濟試驗線情況4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征2006年6月25日至7月18日，CRH2動車組綜合性能試驗正線試驗在膠濟線進行了動力學、弓網(wǎng)受流、牽引、制動性能、車內外噪聲、動車組動態(tài)限界、列車交會等共33項試驗內容。最高試驗速度252.9km/h。(2)膠濟試驗線情況4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征DSA250型受電弓1——底架組裝2——阻尼器3——升弓裝置4——下臂5——托架6——下導桿7——上臂8——上導桿9——弓頭10——碳滑板11——絕緣子4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征1絕緣子縱向安裝尺寸800±1mm2絕緣子橫向安裝尺寸1100±1mm3最低處折疊長度約1423mm4絕緣子高度約400mm5落弓高度（含絕緣子）682+5/-10mm6升弓高度（含絕緣子）3090+100/-25mm7最低工作高度約982mm8最大工作高度約2890mm9碳滑板工作寬度約1250mm10滑板總長約1576mm11弓頭長度約1950mm12弓頭寬度580±2mm13折疊長度約2561mm14絕緣距離約310mm4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征受電弓最高工作高度2890mm受電弓最低工作高度982

mm有效工作范圍

1908mm動車組車頂高度3700mm受電弓落弓位滑板距車頂682mm受電弓落弓高度（距軌面）3700+682=4382mm受電弓有效工作高度4382+1908=6290mm接觸網(wǎng)最低高度為6330mm，一般均為6450mm弓網(wǎng)運行時，接觸線被抬高60～80mm

受電弓將工作在有效工作高度的上限(2)膠濟試驗線情況4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征試驗結論

動車組上行運行時，被測受電弓處于開口方向，200km/h以下，弓網(wǎng)離線火花為斷續(xù)火花，單程火花次數(shù)最高達416次，平均約110米一次，弓網(wǎng)接觸力較小，受電弓滑板所受沖擊加速度超過50g的點數(shù)約5～6個。當試驗速度超過210km/h時，弓網(wǎng)發(fā)生連續(xù)的離線火花，火花較大。為保證試驗安全，在試驗過程中，除在道岔測試點提速到250km/h，上行試驗區(qū)段限速220km/h;

4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征試驗結論動車組下行運行時，被測受電弓處于閉口方向，200km/h以下時弓網(wǎng)離線火花為斷續(xù)火花，單程火花次數(shù)最高達140次，平均約300米一次，弓網(wǎng)受流狀態(tài)正常，200km/h以上時弓網(wǎng)火花次數(shù)沒有明顯增加，弓網(wǎng)接觸力比較穩(wěn)定。240km/h以上時上行方向弓網(wǎng)接觸力平均值分布在50～60N，下行方向弓網(wǎng)接觸力分布在140～150N之間，上下行弓網(wǎng)接觸力差異較大，下行方向運行時，弓網(wǎng)受流性能滿足提速至250km/h的安全運行要求4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征試驗結論

7月3日，進行了兩列動車組的聯(lián)掛試驗，在上行方向試驗時，被測受電弓處于后弓開口方向，試驗速度為220km/h，測試結果表明，弓網(wǎng)火花很多，發(fā)生幾次機車失壓現(xiàn)象，分析表明，被測受電弓在動車組聯(lián)掛雙弓受流工況下，處于最惡劣受流狀態(tài)動車組聯(lián)掛雙弓受流的運行工況在我國鐵路屬于首次試驗，從分析試驗結果知，雙弓運行的受流性能還需進一步試驗研究，以對動車組聯(lián)掛運行工況下的受電弓狀態(tài)和弓網(wǎng)受流性能做出評定4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征整改方案（接觸網(wǎng)方面）4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征整改方案（接觸網(wǎng)方案1）T=15kNT=15kNT=15kNT=15kN4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征整改方案（接觸網(wǎng)方案2）T=17kNT=15kNT=15kNT=15kN4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征整改方案（接觸網(wǎng)方案3）T=20kNT=15kNT=15kNT=15kN4中國接觸懸掛結構特征6.2各國接觸懸掛結構特征整改方案（接觸網(wǎng)方案4）6.2各國接觸懸掛結構特征整改方案（動車組方面）方案1

弓頭橫桿加裝導流板方案2

支持絕緣子底部加200mm高支撐座6.2各國接觸懸掛結構特征加裝導流板的風洞試驗結果6.2各國接觸懸掛結構特征整改方案（動車組方面）整改后的試驗結論1）受電弓兩種改造方案對弓網(wǎng)受流均有明顯作用，單機單弓試驗速度達到250km/h，弓網(wǎng)受流狀態(tài)正常2）受電弓同時加高底座和導流板比只加導流板效果更明顯3）兩列動車組聯(lián)掛時，200km/h時，后弓雙向受流正常；220km/h時，兩個運行方向動車組均產(chǎn)生失壓現(xiàn)象4）接觸網(wǎng)四種改造方案，受流性能均有所改善，接觸線2T張