刚性悬挂接触网弓网关系优化措施

弓不均 匀磨 耗 的优化 方案 ； 通 过分析 道岔 区接 触 网与受 电 弓碳 滑板 曲线 的空 间位 置 关 系， 实现 道岔 区 弓网
之 间的最佳配合 ， 并将这种最佳配合关系作为标准化设计模 式， 有效的延长接触线与受电弓的－ ｆ ￣ ｆ Ｊ 寿命并
提 高 了接 触 网运行 的可 靠性 。
案， 如图２ 所示 。
图 ２ 汇 流 排 正 弦 波 布 置 示 意 图
从 图 ２可知 ， 上面 所阐述 的 正弦波其 实 并不是
一
个 完整 的正 弦波 ， 它 虽然有 波 峰和波谷 这 两个特
征， 但 是锚 段两 端关节 处汇 流排 的拉 出值 一般 相对
线路 中心是 １ ０ ０ ｍｍ， 而波 峰或波谷 的拉 出值也只有 ２ ０ ０ ｍｍ， 这样 就存 在一 个 问题 ： 整个 锚段 分布 在偏 离受 电 弓中心 １ ０ ０～ ２ ０ ０ ｍｍ范 围 内的长度 占整个
刚 性 悬 挂 接 触 网 弓 网 关 系 优 化 措 施卢 广 苗
令
刚性 悬挂接触 网 弓网关系优化措施
芦 苗
（ 中铁 第四勘察 设计 院集 团有 限公司电化处 武汉 ４ ３ ０ ０ ６ ３ ）
【 摘
要】 针对刚性悬挂接触 网的特点， 通过分析刚性悬挂接触 网－ ？ － － ￣布置， 提 出一种能够有效减少受电
由于刚性 接触 网汇流 排刚 度较 大的特 点 ， 汇 流 排 和接 触 线 的平 面 布置 不 能采 用像 柔 性 接触 网接 触线 的 “ 之” 字形那 样急剧 的转折 ， 国内已经建成 的 刚性 悬挂 线路 汇流排 的平 面布 置一般 有两 种方式 ：
一
种 为“ Ｃ” 字型布 置 ， 另外一 种 为类似 正 弦波 的布
置。 “ Ｃ ” 字型布 置 的线 路经过 国 内相关 线路 的几 年 运 营效 果看 ， 存 在较 为严 重 的受 电弓磨耗 不均匀 及 接触 线 磨耗快 的问题 ， 所 以近几 年 已经不 采用这 种 布 置方 案 ， 取 而代 之 的是类 似 正弦波 的布 置方 案 。 目前 国 内刚 性悬 挂 线路 大 多采 用 的正 弦波 布置 方
【 关键 词 】 平面 布置 受 电弓 道 岔 定位 不均 匀磨 耗 ２ ． １ 刚性 悬挂平 面布置 引起 的不均 匀磨 耗 问题
１ 引 言
架 空刚性 悬挂 方式 具有 接触 线无 张力 、 允许 磨 耗大、 载流 量大 、 结构 简单 、 施 工方 便 以及无 断 线 、 可靠 性 高等 诸 多优 点 ， 在 国 内外铁 路低 净 空 、 长 大 隧道 以及 地铁 中得 到越 来越 广泛 的应 用 ， 然 而在 运 营 中发现 ， 刚性悬 挂受 电弓容易 出现较 为严 重 的不 均 匀磨 耗等 现象 。本 文针 对这 一 问题 ， 对优 化 刚性 悬 挂 弓 网关 系给 出 了几 点优 化措 施 。
２弓网磨耗原 因分析
接 触 线 与 受 电 弓的摩 擦 机 理 本质 上 是 刨 削和 分 子 间 的瞬 间焊 接拉 脱机 理 ， 与 摩擦 副 的表 面 状态 和 材料 性 质有 关 。 “ 兀” 形 汇流 排 刚性悬 挂 只悬 挂一 根 接触 线 ， 其 电流传 导 面 比柔 性 悬挂 小 ， 而 接 触线 上 承受 的局 部压 力 比柔性 悬挂 大 ， 在 许 多区段 又显 著小于 柔性 悬挂 的局 部压 力 限值 ， 导致 电流容 易较 长时 间通过 受 电 弓滑 板 的某一 局部 ， 这样 在机 械磨 耗与 电磨耗 的双 重作 用下 ， 受 电弓很容 易产 生严重 的不 均匀 磨耗 问题 ， 如图 １ 所示 。
我 们 以单 开道 岔 为例 对 这种 优 化 方案 的 要 点 进 行分 析 。
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耗会 特 别严
图 １ 受 电 弓滑 板 不 均 匀 磨 耗 实 例
听在 ， 从而 引
铁 道 勘 测 与 设 计
１ ０ １ ３ （ ３ ） 一
～
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３ 改 善刚性悬挂平 面布置优化 方案
通过 上面 的分析 ， 针对 刚性 悬挂平 面布 置 ， 我 们给 出 了优 化方案 ， 核心 内容 是增大 正弦波 的频率 （ 压缩波 长 ） 、 增大接 触线相 对于 受 电 弓中心 轨迹线 的斜 率 ， 从而 使得 滑板有 效取流 范 围 内的磨 耗强度 分布均 匀 、 滑 板与接 触线 的接触 点横 向位 移速 率加 快， 受 电弓取 流位 置不 断变换 ， 避 免 了滑 板某 些 区 域持 续取 流 和各 区域 取 流 时 间不均 的现 象 。优 化 的平面布置方 案 ， 半波长选用 ７ ５ ～ ８ ５ ｍ， 如图３ 所示 。
该方 案 的优 化原 则 ： 适 当调整 汇流排 平面布 局 形态 ， 增 加正 弦波频 率 ， 增 大接 触线相 对 于受 电 弓 中心 轨迹 的斜 率 。
４ 改 善道岔区刚性 悬挂 弓网关系优
化 方案
图 ３ 汇流排正弦波优化布置示意图
改善 刚性悬挂 道岔 处 的弓 网关系 ， 我们 给 出的 优化 方 案主 要 是找 到道 岔 结构 尺 寸和 道 岔 区接触 网空 间位置 的配合 关系 ， 充分利 用受 电 弓滑板 表面 弧形状 态形 成 的横 向高度 差 ， 实现 道 岔区 弓网之 间 的最佳 配合 ， 并将这 种最佳 配合 关系作 为标准 化 设 计 模式 ， 避免 道岔 区接触 网工程 设计 中的 随意性造 成 的不 良状况 发生 ， 避免道 岔 区 弓网问冲击过 渡 的 现象， 提 高运 行可 靠性 。
图 ４ 汇 流 排 曲率 和 半径 为 ５ ０ ０ ｍ 圆 比较 示例 图
从 图 ４中可 以看 出 ， 增 加正 弦波频 率后 的汇流 排 曲率 半径 是大 于 ５ ０ ０ ｍ 的 圆弧 曲线 的， 弯 曲程 度 较小， 能满足 汇流排 的设计和 安装 要求 。优 化方 案
是 可行 的 。