摘 要:本文從我國國情出發(fā),提出改善受流質(zhì)量的措施以及適用我國的高速鐵路接觸網(wǎng)模式。對提高我國的高速鐵路接觸網(wǎng)施工、運營、維護等幾個方面技術(shù)進行了研究。
關(guān)鍵詞:高速鐵路;接觸網(wǎng);電氣化鐵路
1 高速鐵路接觸網(wǎng)
牽引供電系統(tǒng)主要包括牽引變電所和接觸網(wǎng)兩個部分,其任務(wù)是保證質(zhì)量良好并不間斷地向動車組供電。
1.1 高速鐵路接觸網(wǎng)接觸懸掛形式
接觸懸掛形式是指接觸網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)形式,它反映了接觸網(wǎng)的空間結(jié)構(gòu)和幾何尺寸。不同的懸掛形式,在工程造價、受流性能、安全性能上均有差別。另外,對接觸網(wǎng)的設(shè)計、施工和運營維護也有不同的要求。對高速接觸網(wǎng)懸掛形式的要求是:受流性能滿足高速鐵路的運營要求、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、工程造價低。
1.2 高速鐵路接觸網(wǎng)的主要技術(shù)特點
導(dǎo)線高度的確定受多方面的因素制約,如車輛限界、絕緣距離、車輛和線路振動、施工誤差等。高速鐵路接觸導(dǎo)線的高度比常規(guī)電氣化鐵路的接觸導(dǎo)線低,這主要是因為:高速鐵路一般無超級超限列車通過,車輛限界為4800mm;
為了減少列車空氣阻力及空氣動態(tài)力對受電弓的影響,受電弓的底座沉于機車車頂頂面,受電弓的工作高度較小,所以,高速鐵路接觸導(dǎo)線的高度一般在5300mrn左右。結(jié)構(gòu)高度由所確定的最短吊弦長度決定的,吊弦長時,當(dāng)承力索和導(dǎo)線材質(zhì)不同時,因溫度變化引起的吊弦斜度小,使錨段內(nèi)的張力差小,有利于改善弓網(wǎng)受流特性。③跨距及拉出值取決于線路曲線半徑、最大風(fēng)速和經(jīng)濟因素等??紤]安全因素及對受電弓滑板的磨耗,我國高速鐵路一般在保證跨中導(dǎo)線在最大風(fēng)速下均不超過距受電弓中心400mm的條件下,確定跨距長度和拉出值的大小。
錨段長度的確定主要考慮接觸導(dǎo)線和承力索的張力增量不宜超過10%,且張力補償器工作在有效工作范圍內(nèi)。吊弦分布和間距。吊弦分布有等距分布、對數(shù)分布、正弦分布等幾種形式,為了設(shè)計、施工和維護的方便,吊弦分布一般采用最簡單的等距分布。確定吊弦間距時,既要考慮改善接觸網(wǎng)的彈性,又要考慮經(jīng)濟因素。對高速接觸網(wǎng),簡單鏈形懸掛設(shè)預(yù)留弛度,彈性鏈形懸掛不設(shè)預(yù)留弛度。錨段關(guān)節(jié)。錨段關(guān)節(jié)是接觸網(wǎng)張力的機械轉(zhuǎn)換關(guān)節(jié),是接觸網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié),其設(shè)計和安裝質(zhì)量對受流影響較大,高速接觸網(wǎng)一般采用兩種形式的錨段關(guān)節(jié)。安裝處理上,盡量縮短接觸導(dǎo)線工作支和非工作支同時接觸受電弓滑板的長度,降低非工作支的坡度。接觸導(dǎo)線的張力。提高接觸導(dǎo)線的張力,可以增大波形傳播速度,改善受流性能,同時增加了接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性。導(dǎo)線張力的確定受導(dǎo)線的拉斷力、接觸網(wǎng)的安全系數(shù)等因素影響。承力索的張力。受接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性、載流容量、結(jié)構(gòu)高度、支柱容量等因素影響。提高承力索的張力可以增加接觸網(wǎng)的穩(wěn)定性,但對弓網(wǎng)受流性能影響不大。減少承力索的張力,有利于減少反射系數(shù),承力索的張力受接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)高度的限制,也就是在一定的結(jié)構(gòu)高度上,要保持跨內(nèi)最短吊弦的長度。
1.3 綜合接地技術(shù)
降低鋼軌電位可采取的技術(shù)措施主要有將上下行鋼軌充分橫向連接;對AT供電方式牽引網(wǎng),增設(shè)公用保護線CPW;對帶回流線的直接供電方式牽引網(wǎng),增設(shè)吸上線;利用接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)作接地極,把AT供電方式的保護線PW和帶回流線的直接供電方式的負饋線NF接地。沿線路增設(shè)一條或兩條埋地裸導(dǎo)線GW,并與上下行的鋼軌、保護線PW或負饋線NF等充分互連。充分利用線路本身和線路旁邊的各種建筑、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)作自然接地極,將回流網(wǎng)接地。特設(shè)集中接地極,將回流網(wǎng)接地。
2 總結(jié)
通過對普通接觸網(wǎng)與高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)相比較,側(cè)重概述高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)的優(yōu)越性以及我國在這方面具有的相關(guān)成熟技術(shù)。如我國高速鐵路接觸網(wǎng)采用的受流、客運專線接觸網(wǎng)懸掛類型、高速鐵路接觸網(wǎng)采用的供電方式等。同時又概括地介紹了國外高速接觸網(wǎng)的先進技術(shù)。
高速電氣化鐵路與普通鐵路相比較,其最大的特點就是要運輸量大、運營速度快、安全可靠。接觸網(wǎng)和受電弓的安全可靠和經(jīng)濟高效運行,將是制約世界各國鐵路發(fā)展的最大話題。隨著我國高速電氣化鐵道及客運專線的建設(shè),對接觸網(wǎng)相關(guān)技術(shù)提出了更高的要求。只有妥善解決好高速列車受電弓在與接觸網(wǎng)滑行中的各種問題,高速鐵路才可以有更大的發(fā)展。
[參考文獻]
[1]錢立新.世界高速鐵路技術(shù).北京:中國鐵道出版社,2003.
[2]于萬聚,著.高速電氣化鐵路接觸網(wǎng).西南交通大學(xué)出版社,2002年.
[3]西南交通大學(xué)工程科學(xué)研究院,蔡成標,翟婉明.高速鐵路接觸網(wǎng)振動特性分析.成都:西南交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),1997年05期.
[4]侯波.高速鐵路接觸網(wǎng)供電方式.西安:中鐵一局電務(wù)工程有限公司,2008年07月.