接触网课程设计--高速电气化铁路接触网悬挂模式设计

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1、 接触网工程课程设计报告接触网工程课程设计报告 评语：评语： 考 勤 （10） 守 纪 （10） 设计过程 （40） 设计报告 （30） 答辩 （10） 总成绩 （100） 专专 业：业： 电气工程及其自动化 班班 级：级： 01 姓姓 名：名： 学学 号：号： 2 指导教师：指导教师： 2013 2013 年年 7 7 月月 1 15 5 日 接触网工程课程设计报告 1 1 设计资料 1.1 题目 高速电气化铁路接触网悬挂模式设计。设计时速为 300 km/ h高速电气化铁路 接触网在无外界因素影响下的悬挂模式。 1.2 要完成的内容 对各种悬挂模式进行分析比较，确定适合高速运行接触网的悬挂

2、模式，选择 接触线、承力索、吊弦、弹性辅助索等的型号，计算其张力，进行张力补偿的设 计。 2 问题分析 现代高速铁路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。目前，世界各国为满足高速受流的要求，都根据自己国家高速铁路 规划的动力装置和受电弓的结构及性能的不同，而采用了不同的悬挂类型。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

3、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。 3 高速电气化铁路悬挂类型设计 3.1 不同类型接触网悬挂的分析比较 日本的东海道新干线及东北上越、山阳等新干线, 采用的是复链形悬挂,复链 型悬挂图如图 1 所示。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贵,发生事故时抢修难度大、运输中断 时间长。 承力索 接触线 吊弦 图 1 复链型悬挂图 德国高速铁路接触网一直采用弹性链型悬挂，如图 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。 R

4、e 接触网工程课程设计报告 2 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。 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,是一件相当困难的事情。 承力索 吊弦 接触线 图 2 弹性链型悬挂图 法国在其建的大西洋新干线上试验运行速度达到515. 3 km/ h。在其新建的大 西洋新干线上采用不带弹性吊索的简单悬挂,接触网采用CU150,机械张力加大到 20KN，运营速度为300 km/ h

5、,1993 年开通的北大西洋新干线采用的仍为简单链型 悬挂。如图3所示。 吊弦承力索 接触线 图 3 简单链形悬挂图 从各国的发展情况来看,总的发展趋势是尽可能地简化接触网的结构和提高 接触线的张力，从而提高接触网的可靠性和运营速度；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。 综合以上对国际上技术比较先进的日本、德国、法国的接触网悬挂结构的分 析。复链型悬挂,弹性链型悬挂,全补偿简单链型悬挂均能满足高速运营的需要。 从受流质量来看,复链型悬挂无疑是最好的,但从经济的角度讲,复链型悬挂使支 柱高度、隧道净空增加,一次性投资极高,出事故后难以恢复。因此选择弹性链型 悬挂。 3.2 我

6、国高速铁路宜采用的悬挂方式选择和设计 以京沪高速为例，鉴于复链型悬挂结构太复杂,投资太高,国内尚无成熟的设 计、施工和运营经验,故不宜在京沪高速中推荐采用。从悬挂方式对速度适应性的 接触网工程课程设计报告 3 发展历程来看,四十年前东海道新干线 210 km/h 采用复链型悬挂,当时人们认为 200 km/ h速度应采用弹性均匀的复链型悬挂。 现在,我国广深、 秦沈 200250 km/h 运行速度采用简链就已经达到了令人满意的受流效果。再从法国的经验来看,300 km/h的简链接触网已经使用了十几年,350 km/h的简链接触网也已投入运行,这说 明简链不仅在200250 km/h速度段的受流性能得到了确认, 在300350 km/h速 度段同样能满足运营要求。从德国的经验来看,从 160330 km/h 速度, 弹链的使 用已经有了成熟的经验,受流质量同样满足要求。弹链和简链在高速领域均有出色 的受流性能,主要原因是两种悬挂都加大了接触线的张力,提高了接触线的波动传 播速度,并有追随性能优越的受电弓