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(nèi)容

6.1接觸懸掛的典型結(jié)構(gòu)及性能比較

6.2各國接觸懸掛的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(diǎn)：馳度大，且彈性不均勻，結(jié)構(gòu)簡單，造價低。應(yīng)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(nèi)、以及城市電車和礦山運(yùn)輸線。第六節(jié)接觸懸掛的分類6.1接觸懸掛的典型結(jié)構(gòu)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(diǎn)：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(jié)構(gòu)及性能比較鏈型懸掛的分類：按照懸掛點(diǎn)處吊弦的類型分：簡單鏈型懸掛、彈性鏈型懸掛按照張力補(bǔ)償方式分：全補(bǔ)償鏈型懸掛、半補(bǔ)償鏈型懸掛、未補(bǔ)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(fù)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)及性能比較復(fù)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)及性能比較全補(bǔ)償懸掛半補(bǔ)償懸掛未補(bǔ)償懸掛第六節(jié)接觸懸掛的分類6.1接觸懸掛的典型結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)及性能比較簡單鏈型懸掛彈性鏈型懸掛復(fù)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(fù)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(jié)構(gòu)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(fù)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(bǔ)償鏈形懸掛；錨段長度：1600m，一般不用中心錨結(jié)；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(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)工作高度：5000、最高5300車輛最大高度：4500mm；6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)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(bǔ)償張力Tj=Tc=20kN,設(shè)計(jì)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(dá)到2047km6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)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(yùn)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(yùn)營速度為300～350km/h6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)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(yùn)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(yùn)營速度為300～350km/h6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)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(yùn)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(yùn)營速度為300～350km/h6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)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(yùn)營服務(wù)，簡單鏈形懸掛；商業(yè)最高運(yùn)行速度為350km/h。2007年4月8日，AGV創(chuàng)下新的世界試驗(yàn)紀(jì)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(yùn)營速度為300～350km/h6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征2法國高速接觸網(wǎng)的發(fā)展6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征2法國高速接觸網(wǎng)的發(fā)展6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征1983年9月巴黎—里昂東南新干線，426km，彈性鏈形懸掛；運(yùn)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(jié)構(gòu)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(yùn)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(yùn)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(jié)構(gòu)特征2法國高速接觸網(wǎng)的發(fā)展6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征3德國高速接觸網(wǎng)的懸掛類型在上世紀(jì)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(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)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(yùn)營速度為250～330km/h6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特征上世紀(jì)70年代中期，研制出Re250標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特征上世紀(jì)90年代初，開發(fā)出Re330，最高運(yùn)行速度達(dá)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特征(1)秦深客運(yùn)專線4中國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征(1)秦深客運(yùn)專線接觸懸掛基本參數(shù)4中國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征(1)秦深客運(yùn)專線接觸懸掛的受流特性仿真(三院)4中國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征(1)秦深客運(yùn)專線接觸懸掛的受流特性結(jié)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(nèi)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?zhǔn)芰髻|(zhì)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(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征(2)膠濟(jì)試驗(yàn)線情況膠濟(jì)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(yùn)輸。膠濟(jì)電氣化推進(jìn)了既有線列車提速，是全國鐵路實(shí)施第六次大提速的試驗(yàn)線路，有著很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。膠濟(jì)線是客貨混跑的主要干線，為了達(dá)到客運(yùn)列車200km/h，貨運(yùn)列車120km/h,既要滿足客車高速運(yùn)行條件，同時也要擴(kuò)大貨運(yùn)通過能力，形成大能力的運(yùn)輸通道,適應(yīng)未來客貨發(fā)展的需要，因此必須提高線橋基礎(chǔ)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)。4中國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征(2)膠濟(jì)試驗(yàn)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(diào)度集中控制。牽引變電所、分區(qū)所所在車站一端設(shè)關(guān)節(jié)式電分相，裝設(shè)機(jī)車自動過分相地面感應(yīng)裝置。4中國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征懸掛類型：THJ-95（15kN）+CTHA-120（15kN）全補(bǔ)償簡單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)高度：1400mm導(dǎo)線高度：6450mm（最低6330mm）線岔形式：交叉錨段關(guān)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(jì)試驗(yàn)線情況4中國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)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(jì)線試驗(yàn)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(shí)行雙弓取流，兩弓用高壓母線相連，間距201m。

(2)膠濟(jì)試驗(yàn)線情況4中國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征2006年6月25日至7月18日，CRH2動車組綜合性能試驗(yàn)正線試驗(yàn)在膠濟(jì)線進(jìn)行了動力學(xué)、弓網(wǎng)受流、牽引、制動性能、車內(nèi)外噪聲、動車組動態(tài)限界、列車交會等共33項(xiàng)試驗(yàn)內(nèi)容。最高試驗(yàn)速度252.9km/h。(2)膠濟(jì)試驗(yàn)線情況4中國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)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(dǎo)桿7——上臂8——上導(dǎo)桿9——弓頭10——碳滑板11——絕緣子4中國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)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(yùn)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(jì)試驗(yàn)線情況4中國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征試驗(yàn)結(jié)論

動車組上行運(yùn)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(dá)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(diǎn)數(shù)約5～6個。當(dāng)試驗(yàn)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(yàn)安全，在試驗(yàn)過程中，除在道岔測試點(diǎn)提速到250km/h，上行試驗(yàn)區(qū)段限速220km/h;

4中國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征試驗(yàn)結(jié)論動車組下行運(yùn)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(dá)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(yùn)行時，弓網(wǎng)受流性能滿足提速至250km/h的安全運(yùn)行要求4中國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征試驗(yàn)結(jié)論

7月3日，進(jìn)行了兩列動車組的聯(lián)掛試驗(yàn)，在上行方向試驗(yàn)時，被測受電弓處于后弓開口方向，試驗(yàn)速度為220km/h，測試結(jié)果表明，弓網(wǎng)火花很多，發(fā)生幾次機(jī)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(yùn)行工況在我國鐵路屬于首次試驗(yàn)，從分析試驗(yàn)結(jié)果知，雙弓運(yùn)行的受流性能還需進(jìn)一步試驗(yàn)研究，以對動車組聯(lián)掛運(yùn)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(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征整改方案（接觸網(wǎng)方面）4中國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特征6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征整改方案（接觸網(wǎng)方案4）6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征整改方案（動車組方面）方案1

弓頭橫桿加裝導(dǎo)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(jié)構(gòu)特征加裝導(dǎo)流板的風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果6.2各國接觸懸掛結(jié)構(gòu)特征整改方案（動車組方面）整改后的試驗(yàn)結(jié)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(jī)單弓試驗(yàn)速度達(dá)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(dǎo)流板比只加導(dǎo)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(yùn)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