鐵路電氣化技術論文(2)
鐵路電氣化技術論文篇二
高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術
【摘要】隨著我國經(jīng)濟與社會的發(fā)展，作為第三產(chǎn)業(yè)的科技也有了飛速的發(fā)展，而高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術作為我國科學技術的一個重要的方面也有了很好的發(fā)展。但隨之而來的一些問題也日益凸顯，如果不能很好的解決這些問題，將會影響高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術的發(fā)展，也會給我國科技水平的前進步伐帶來阻礙。本文基于此對高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術進行了研究，發(fā)現(xiàn)了其中存在的一些問題。
【關鍵詞】高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術現(xiàn)有技術問題
中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：
鐵路作為國民經(jīng)濟的重要基礎設施，在我國綜合交通運輸體系中扮演重要角色。改革開放以來，我國電氣化鐵路獲得迅速發(fā)展，現(xiàn)已占鐵路運量的近50 % 以上。在帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益的同時，電氣化鐵路的電網(wǎng)長期存在的一些問題，嚴重影響公用電網(wǎng)的電能質(zhì)量。隨著電氣化鐵路運量的增加，如果這些問題如果仍然不能得到及時治理，其產(chǎn)生的危害將會更加嚴重。
高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術的現(xiàn)有技術
1、隧道內(nèi)接觸網(wǎng)吊柱安裝技術
高速鐵路隧道內(nèi)采用預留吊柱槽道方便吊柱安裝的設計方法，一方面避免了隧道成形后接觸網(wǎng)專業(yè)打眼施工安裝吊柱破壞隧道整體結(jié)構(gòu)影響隧道的受力問題，另一方面也避免了接觸網(wǎng)專業(yè)人員安裝吊柱打眼不方便、安裝位置不準確的問題。隧道吊柱所用槽道在隧道土建施工時已預埋，電氣化專業(yè)需做好預埋配合工作和預埋后技術標準檢查等工作。槽道預埋的好壞直接影響隧道吊柱安裝的質(zhì)量，對其預埋質(zhì)量應作為關鍵環(huán)節(jié)檢查。
2、基于CPⅢ精測網(wǎng)的測量技術
高速鐵路線路要求軌道安裝具有較高的精度才能確保高速列車的運行。施工中，為保證測量精度，站前單位根據(jù)對各階段的施工精度要求至少需要進行3 次測量，分別建立CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ三級精確測量網(wǎng)，其中CPⅠ、CPⅡ為線路工程施工測量網(wǎng)，而CPⅢ精測網(wǎng)為無砟軌道施工用網(wǎng)，為軌道工程提供精確的施工調(diào)整依據(jù)，是線路最終狀態(tài)的重要保證。接觸網(wǎng)工程施工一般情況下以軌道為基準進行測量施工，由于高速鐵路建設的特殊性，接觸網(wǎng)工程支柱裝配施工時線路還未成形，無法以未成形的線路作為基準進行上部裝配安裝，必須對線路軌道設計參數(shù)進行預留測量以滿足支柱裝配的要求。普速線路施工中利用站前進行的中線和高程(水準點)交樁測量精度較低，已不能滿足高速接觸網(wǎng)的裝配精度要求，為保證接觸網(wǎng)工程具有較高的安裝精度和效率，引進了站前CPⅢ精測網(wǎng)進行測量。CPⅢ精測網(wǎng)基點一般每公里約40 個，上下行各20個，間距與接觸網(wǎng)支柱跨距基本相同，在路基地段基本與接觸網(wǎng)支柱基礎同位置。利用CPⅢ精測網(wǎng)平面坐標值和高程數(shù)據(jù)，將其基點作為接觸網(wǎng)支柱參數(shù)測量依據(jù)，可分別測量接觸網(wǎng)支柱限界、基礎面與線路內(nèi)軌面高差、線路超高等參數(shù)，在支柱處標出軌面紅線，從而確定支柱(隧道吊柱)腕臂上下底座安裝孔位的準確性。復核支柱處軌面高程時，必須充分考慮支柱處線路是否存在長短鏈及變坡點處豎曲線半徑對高程的影響，關系到整體吊弦安裝后是否能保證接觸線平直并良好受流
高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術存在的問題及解決措施
1、高張力問題
日本國鐵在山陽新干線上，第一次采用了新型的高張力接觸懸掛。這種接觸懸掛的特點是懸掛的接觸線、承力索等導線的張力皆較同類懸掛高。從基本理論知道，一根兩端加有張力的金屬線，其張力越大，剛度也越大。簡單懸掛很明顯可以看做是一根兩端在懸掛點處加有張力的金屬線。單鏈形懸掛對其除跨距兩端附近的中間部分來說，可在一定程度的近似下看做是一條兩端在懸掛點處加有張力的金屬“ 鏈” 。顯然其張力越大，剛度也應越大。因此根據(jù)上述分析，高張力懸掛在受電弓抬升力作用下將只有不大的振幅，從而能夠保證良好的受流。山陽新干線的運行實踐經(jīng)驗證明：高張力懸掛確定在電力機車高速運行下振動小而穩(wěn)定，其抬升量也只有東海道新干線的 而且受強風的影響其偏移值也不大。在結(jié)構(gòu)上隨著雙鏈形懸掛及多鏈形懸掛的采用，接觸線承力索包括輔助索在內(nèi)的各導線中均加裝了張力自動調(diào)整裝置，以保證各線索的恒定張力。為了減少溫度對張力的影響，除了采用一般的滑輪組式墜陀補償裝置外，有的國家還采用彈簧式補償裝置以及隨溫度變化的液壓張力補償裝置等。由于張力變化對線索弛度的影響很大，特別是列車在高速運行時不利于受電弓良好取流，接觸網(wǎng)急需要解決的關鍵問題就是如何讓振動減少到最低限度，增加張力雖能提接觸懸掛的穩(wěn)定性，但是當張力過大時,受電弓反而會由于產(chǎn)生頻率較低的幾赫至十幾赫的振動而離線，而且也不經(jīng)濟，主要反映在以下幾個方面：①需要增加承力索及接觸線的截面積;②需要提高錨柱處的支柱、支持結(jié)構(gòu)和器材的強度，特別是曲線區(qū)段的定位器;③需要提高支持結(jié)構(gòu)的強度。所以張力只能適量提高，最好在上述三項均不調(diào)整的情況下增加，借鑒國外的經(jīng)驗，在目前的基礎上增加百分之25較為恰當，這是由于我國目前設計的接觸線張力的安全系數(shù)一般都在3.0以上，承力索在4.0以上，而國外通用的標準是接觸線張力安全系數(shù)為2.0，承力索則為3.0。所以張力提高25%，這樣現(xiàn)有的承力索和接觸線都不需要更換，而且其它設備也不需要進行更換。
2、預弛度問題
接觸線弛度嚴重影響了電力機車受電弓的受流性能。法國進行的預弛度單鏈形懸掛的電力機車高速運行試驗表明：預弛度單鏈形懸掛和普通的單鏈形懸掛相比較，即使電力機車在180到210千米每小時的高速運行情況下，預弛度懸掛接觸線的抬升量變化幅度仍然較小，并且其抬升量在一個跨距內(nèi)比較均勻，即在支柱支持點處和跨距中央抬升量高度相差不超過5毫米。英國國鐵對預弛度懸掛進行的試驗結(jié)果也表明在設有預弛度的同時，使接觸線的張力較普通懸掛加大25%，則在單機車單弓運行的情況下，即使速度高達200千米每小時，其受流狀況仍可以保持在允許程度。預弛度單鏈形懸掛和我國目前的電氣化鐵路上所用的普通單鏈形懸掛相似。只是預弛度單鏈形懸掛具有兩個特點：一是在接觸網(wǎng)架設安裝時，有目的地按規(guī)定值通過調(diào)整吊弦長度預先使各跨距內(nèi)的接觸線呈現(xiàn)一定的弛垂形狀，并在中央具有一定的弛度，而不象普通全補償單鏈形懸掛那樣，盡量使各跨距內(nèi)接觸線平直;另一個特點是接觸線的張力往往比普通單鏈形懸掛增大一些，但張力并不是高很多，一般多過25%，以便保持其經(jīng)濟性。由于張力比普通單鏈形懸掛僅高25% 左右，當為提高電力機車運行速度而將普通單鏈形懸掛改為預弛度單鏈形懸掛時，大多數(shù)現(xiàn)有接觸網(wǎng)支柱等支持物、構(gòu)件、器材及基礎的強度不需要特殊改造和加強，它將能負擔由于加大接觸線張力而造成的應力等。對于普通單鏈形懸掛，在受電弓抬升力作用下，其一個跨距內(nèi)的抬升力并不均勻，而是跨距中央最大,兩端支柱懸掛點處最小，即沿跨距剛度不均勻。
總結(jié)
鐵路作為國民經(jīng)濟的重要基礎設施，在我國綜合交通運輸體系中扮演重要角色。改革開放以來，我國電氣化鐵路獲得迅速發(fā)展，現(xiàn)已占鐵路運量的近50 % 以上。但隨之而來的一些問題也日益凸顯，如果不能很好的解決這些問題，將會影響高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術的發(fā)展，也會給我國科技水平的前進步伐帶來阻礙。
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