CN112776677A - 一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电气化铁路接触网系统技术领域，特别是一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构。本发明通过增加接触网系统中承力索数量，并通过若干个锚段依次连接来组合，结构简单，模块化的设计便于建立和维护，也降低了建设和运营的成本，克服了已有技术的不足；在提高了接触网系统载流量的同时避免了因设置加强线导致隧道净空需求增高，同时增加大量的电连接、铜铝过渡线夹等原因可能产生的系统故障因素，大幅降低电气化铁路建设成本的同时，极大的提高了接触网系统可靠性。

Description

一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构

技术领域

本发明涉及电气化铁路接触网系统技术领域，特别是一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构。

背景技术

随着我国电气化铁路的快速发展，铁路线已经延伸至祖国的广袤大地，地形地貌复杂，运输需求各异，对列车的运行速度、牵引质量等提出了更高的要求，高速、大运量的电气化铁路已成为发展的重要方向。电气化铁路往往行车密度高、途径线路坡道大，要求向运行列车供电的接触网系统必须具有较高的载流能力，能够保障20分钟电流高达1000A以上的大载流量，基于现行标准单承单导接触网系统其载流能力无法满足要求，必须设置与接触网电气并联的加强线；加强线沿线与接触网电气并联，并保证一定的机械间隙，加强线的架设需要新增加悬挂、固定零部件以及与接触网并联的电气连接线，不仅大幅增加了后期的运营维护工作量，还增加了因其安装后电气绝缘需求而隧道、跨线桥等净空尺寸及相应的土建投资，因此，接触网作为受电弓滑道向电力机车提供稳定、可靠电能的系统，其载流能力、高速度适应性以及对土建专业的需求，已成为今后高速电气化铁路发展的制约关键因素。

目前高速电气化铁路接触网系统均采用单承力索+单接触线的链形悬挂方式，为满足高速度、重负载、大坡道、高载流能力等需求，工程设计中采取增设单根或多根加强线的方式，加强线与接触网设机械空间间隔且沿线并列，每隔1km左右与接触网系统的承力索和接触线间设电气连接线并联；该方式的电力机车受电弓仍与接触网系统的单接触线接触受流，未改变弓网间的耦合关系，同时增设加强线后能较大的提高接触网系统的载流能力。该方式虽然可以满足牵引网载流能力的需求，但增加了单根(多根)加强线以及相应悬挂固定装备的同时，也给接触网系统增加了大量的电连接线、铜铝过渡线夹等零部件，增大后期运营故障风险及维护工作量；同时，由于加强线与承力索需保持安装距离，故对隧道、跨线建筑物等土建工程相应增加了需求和投资。从目前工程建设、运营维护等方面综合考虑，接触网系统采用并联加强线的方式存在工程投资增加、且存在较多弊端及运营风险等系列问题。

此外，目前为了满足高载流能力需求，部分线路采用双承双导以及单承双导方式，通过增加接触导线的数量从而解决高载流量的问题，但是由于此方式均为双接触线方式，该方式将大幅降低铁路机车受电弓与接触线间的动态受流性能，高速运行时出现严重燃弧，影响运营安全。目前采用此悬挂方式的线路最高运行速度为120km/h,无法满足国内更高速度如200km/h、250km/h乃至350km/h的要求。

为了提升高速电气化铁路的发展，适应大坡道、高速度、重负载的电气化铁路需求，如今存在以下问题：一是接触网-受电弓系统动态耦合性能及弓网受流质量不能够满足列车的高速运行；二是大幅提升现有接触网系统供电载流能力会大量增加后期运营风险和维护工作量；三是现有接触网系统结构需要大量增加土建工程投资。因此，本系统发明的目的在于提供了一种适用于大坡道、高速度、大载流量、小结构高度的电气化铁路接触悬挂系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的载流量不足，以及成本过高维护困难的问题，提供一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构，由若干个锚段相互连接而成，所述锚段包括两支承力索、吊弦、接触线和悬挂点；相邻所述锚段通过锚段关节相连接；

所述承力索由若干个所述悬挂点提供支撑，所述承力索通过所述吊弦悬挂所述接触线；

所述锚段关节包括关节电连接以及下锚补偿装置，两个相邻所述锚段通过所述关节电连接电气连接，所述下锚补偿装置用于为所述承力索和所述接触线提供张力，所述下锚补偿装置分别设置在所述承力索和所述接触线的末端。

本发明通过增加接触网系统中承力索数量，即采用双承力索结合单接触线的方式，以适应高速度的弓网性能要求，满足时速200km/h以上高速列车运行；并通过若干个锚段依次连接来组合，结构简单，模块化的设计便于建立和维护，也降低了生产的成本，克服了已有技术的不足；在提高了接触网系统载流量的同时避免了由于加强线导致增加大量的电连接、铜铝过渡线夹等原因可能产生的故障因素，也极大的提高了接触网系统可靠性。

作为本发明的优选方案，所述承力索与所述接触线通过横向电连接电气连接；

所述横向电连接上端通过两个线夹分别与两支承力索相连接，下端通过软铜绞线与所述接触线相连接。本发明通过设置横向电连接以实现增加导线组合截面，提高了接触网系统的载流能力。

作为本发明的优选方案，所述承力索采用标称截面为150平方毫米的铜合金绞线，且所述承力索的额定工作张力不小于15kN；所述接触线采用标称截面为150平方毫米的铜合金带槽圆杆，且所述接触线的额定张力不小于20kN。

作为本发明的优选方案，所述锚段中部的所述悬挂点上设置有中心锚结，用于防止锚段发生窜动。所述中心锚结包括至少两根固定索，两根所述固定索分别与所述中心锚结相邻的两个悬挂点相连接。本发明通过设置中心锚结和中心锚结上端固定索，使整个锚段不发生窜动，同时实现当一侧接触导线断线时，另一侧不发生承力索或接触线抽脱塌网，保证了接触网系统的安全性，缩短事故范围。

作为本发明的优选方案，所述下锚补偿装置包括补偿滑轮组以及坠砣，所述承力索和所述接触线通过所述补偿滑轮组与所述坠砣相连。本发明通过采用全补偿简单链型悬挂结构，即通过采用在承力索两端连接下锚补偿装置，为接触线设置一定的预留弛度，提高了系统的适应性。

作为本发明的优选方案，所述承力索在水平面的投影上沿所述锚段长度方向折线设置。

作为本发明的优选方案，所述悬挂点之间的跨距不大于55m。

作为本发明的优选方案，所述悬挂点与所述接触线之间的垂直距离为950mm。

作为本发明的优选方案，每个所述锚段同一端的所述承力索对应的所述下锚补偿装置和所述接触线对应的所述下锚补偿装置间隔设置，且所述承力索对应的所述下锚补偿装置和所述接触线对应的所述下锚补偿装置的间隔距离为50m。本发明通过形成四跨非绝缘锚段关节，极大的增添了本结构的稳定性。

作为本发明的优选方案，所述吊弦按固定间隔分别吊悬在两支所述承力索上，并逐一与所述接触线垂直相连，解决了不同承力索间相互动态影响而导致弓网受流性能恶化等影响。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.本发明通过增加接触网系统中承力索数量，即采用双承力索结合单接触线的方式，以适应高速度的弓网性能要求，满足时速200km/h以上高速列车运行；并通过若干个锚段依次连接来组合，结构简单，模块化的设计便于建立和维护，也降低了生产的成本，克服了已有技术的不足；在提高了接触网系统载流量的同时避免了由于加强线导致增加大量的电连接、铜铝过渡线夹等原因可能产生的故障因素，也极大的提高了接触网系统可靠性。

2.本发明通过设置横向电连接以实现增加导线组合截面，提高了接触网系统流量能力。

3.本发明通过设置中心锚结和中心锚结上端固定索，使整个锚段不发生窜动，同时实现当一侧接触导线断线时，另一侧不发生承力索或接触线抽脱塌网，保证了接触网系统的安全性，缩短事故范围。

4.本发明通过采用全补偿简单链型悬挂结构，即通过采用在承力索两端连接下锚补偿装置，为接触线设置一定的预留弛度，提高了系统的适应性。

附图说明

图1为本发明实施例1所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构的结构示意图；

图2为本发明实施例1所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构的横向电连接的连接示意图；

图3为本发明实施例1所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构的吊弦的连接示意图；

图4为本发明实施例1所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构的中心锚结的结构示意图；

图5为本发明实施例2所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构的俯视结构图；

图6为本发明实施例2所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构的下锚补偿装置的原理图；

图7为本发明实施例2所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构的下锚补偿装置的结构示意图；

图中标记：1-承力索，2-吊弦,3-接触线，4-悬挂点，5-锚段关节，6-中心锚结，7-横向电连接，8-关节电连接，9-受电弓中心线，10-下锚补偿装置，11-固定索，12-补偿滑轮组，13-坠砣。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1所示，一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构，由若干个锚段相互连接而成，所述锚段包括两支承力索1、吊弦2、接触线3和悬挂点4；相邻所述锚段通过锚段关节5相连接。

所述承力索1由若干个所述悬挂点4提供支撑，所述承力索1通过所述吊弦2悬挂所述接触线3。如图2所示，所述承力索1与所述接触线3通过横向电连接7电气连接；所述横向电连接7上端通过两个线夹分别与两支承力索1相连接，下端通过软铜绞线与所述接触线3相连接。

如图3所示，所述吊弦2分别按合理间隔吊悬在所述承力索1上，并逐一与所述接触线3垂直相连，解决了不同承力索间相互动态影响而导致弓网受流性能恶化等影响，也巧妙的克服了现有技术的不足。

其中，所述承力索1采用标称截面为150平方毫米的铜合金绞线，且所述承力索1的额定工作张力不小于15kN；所述接触线3采用标称截面为150平方毫米的铜合金带槽圆杆，且所述接触线3的额定张力不小于20kN。

如图4所示，所述锚段中部的所述悬挂点4上设置有中心锚结6，所述中心锚结6包括至少两根固定索11，两根所述固定索11分别与所述中心锚结6相邻的两个悬挂点4相连接。同时所述承力索(1)在所述中心锚结(6)处的弛度≥该跨距的承力索(1)的弛度。

所述锚段关节5包括关节电连接8以及下锚补偿装置10，两个相邻所述锚段通过所述关节电连接8电气连接，所述下锚补偿装置10用于为所述承力索1和所述接触线3提供张力，设置在所述承力索1和所述接触线3的末端。

实施例2

所述接触线3和所述承力索1安装俯视图如图5所示，且所述接触线3和所述承力索1在水平面投影上沿所述锚段长度方向(即受电弓中心线9方向)折线设置(即悬挂点4依次分布在所述受电弓中心线9的两端)；所述悬挂点4设置在钢柱上，相邻所述悬挂点4之间的跨距不大于55m。所述悬挂点4与所述接触线3之间的垂直距离为950mm。

每个所述锚段同一端的所述承力索1对应的所述下锚补偿装置10和所述接触线3对应的所述下锚补偿装置10间隔设置，且对应间距为50m。

如图6和图7所示，所述下锚补偿装置10包括补偿滑轮组12以及坠砣13。用于为所述承力索1和所述接触线3提供张力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构，由若干个锚段相互连接而成，其特征在于，所述锚段包括两支承力索(1)、吊弦(2)、接触线(3)和悬挂点(4)；相邻所述锚段通过锚段关节(5)相连接；

所述承力索(1)由若干个所述悬挂点(4)提供支撑，所述承力索(1)通过所述吊弦(2)悬挂所述接触线(3)；

所述锚段关节(5)包括关节电连接(8)以及下锚补偿装置(10)，两个相邻所述锚段通过所述关节电连接(8)电气连接，所述下锚补偿装置(10)用于为所述承力索(1)和所述接触线(3)提供张力，所述下锚补偿装置(10)分别设置在所述承力索(1)和所述接触线(3)的末端。

2.根据权利要求1所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构，其特征在于，所述承力索(1)与所述接触线(3)通过横向电连接(7)电气连接；

所述横向电连接(7)上端通过两个线夹分别与两支承力索(1)相连接，下端通过软铜绞线与所述接触线(3)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构，其特征在于，所述承力索(1)采用标称截面为150平方毫米的铜合金绞线，且所述承力索(1)的额定工作张力不小于15kN；所述接触线(3)采用标称截面为150平方毫米的铜合金带槽圆杆，且所述接触线(3)的额定张力不小于20kN。

4.根据权利要求1所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构，其特征在于，所述锚段中部的所述悬挂点(4)上设置有中心锚结(6)，所述中心锚结(6)包括至少两根固定索(11)，两根所述固定索(11)分别与所述中心锚结(6)相邻的两个悬挂点(4)相连接。

5.根据权利要求1所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构，其特征在于，所述下锚补偿装置(10)包括补偿滑轮组(12)以及坠砣(13)，所述承力索(1)和所述接触线(3)通过所述补偿滑轮组(12)与所述坠砣(13)相连。

6.根据权利要求1所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构，其特征在于，所述承力索(1)在水平面的投影上所述锚段长度方向折线设置。

7.根据权利要求1所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构，其特征在于，所述悬挂点(4)之间的跨距不大于55m。

8.根据权利要求1所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构，其特征在于，所述悬挂点(4)与所述接触线(3)之间的垂直距离为950mm。

9.根据权利要求7所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构，其特征在于，每个所述锚段同一端的所述承力索(1)对应的所述下锚补偿装置(10)和所述接触线(3)对应的所述下锚补偿装置(10)间隔设置，且所述承力索(1)对应的所述下锚补偿装置(10)和所述接触线(3)对应的所述下锚补偿装置(10)的间隔距离为50m。

10.根据权利要求7所述的一种适用于大载流量电气化铁路接触网悬挂结构，其特征在于，所述吊弦(2)按固定间隔分别吊悬在两支所述承力索(1)上，并逐一与所述接触线(3)垂直相连。

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