接触网刚性悬挂的探讨

接触网刚性悬挂的探讨

摘要：相对于柔性悬挂而言，接触网刚性悬挂是一种新的接触网悬挂方式，它的悬挂部件主要由铝合金汇流排、接触线、绝缘元件和悬挂装置组成，且具有接触线无张力、无需补偿下锚、结构简洁易维护、占用空间小等特点。

关键词：隧道；刚性悬挂；结构；特点

刚性悬挂在铁路领域应用很少，且目前并无成熟的检修工艺及维修标准，也无运行经验，因此有必要对接触网刚性悬挂进行学习和探讨，下面从刚性悬挂的结构和特点两方面进行介绍。 1 接触网刚性悬挂系统结构

架空地线

汇流排 旋转腕臂底座

如上图所示，接触网刚性悬挂系统主要由定位绝缘装置、中间悬挂装置、中心锚结、汇流排、膨胀接头和刚柔过渡装置组成。

1.1 定位绝缘装置

从上图可以看出，定位绝缘装置由调整底座、悬挂绝缘子和接地装置构成，其主要功能是：①利用调整底座进行精确定位调节；②绝缘子完成系统绝缘；③采用接地装置完成系统接地。

(1)调整底座

接触导线不带张力，因此整个悬挂系统的稳定性取决于底座的稳定性，所以底座采用了钢结构底座，该底座结构简单，与汇流排的连接更牢固，稳定性更高。

(2)系统绝缘

为满足防护绝缘子和汇流排的需要，绝缘子采用的是SMC工程模压塑料，提高了机械性能和电气性能。

(3)接地

采用圆钢将所有的调整底座联接并进行接地处理。 1.2 中间悬挂装置

中间悬挂装置主要由中间悬挂点构成，使汇流排可以顺线路方向窜动，而不能上下、左右移动(或转动)，减少了汇流排因自重带来的预挠度。如下如所示：

1.3 中心锚结

在汇流排中间部位安装中心锚结，防止汇流排向两侧伸展或收缩。 1.4 汇流排

架空刚性悬挂中，汇流排是关键部件，每一段汇流排之间用中间接头连接，构成刚性悬挂的每一个锚段。汇流排装置由汇流排和中间接头构成，其主要功能是：①由汇流排和接触导线组成封闭截面形成刚性悬挂；②汇流排夹持接触线有利于受电弓取流。如下图：

中间接头

汇流排

接触线

(1)汇流排

江门隧道内刚性悬挂的汇流排为п形截面的铝合金型材，截面为异型敞开结构，两个垂直边末端形成夹口，接触线嵌入夹口中。

(2)中间接头

中间接头的主要功能是将汇流排联接起来，既要保证其机械强度，又要保证其电气联接性能，汇流排之间的连接采用内锁式接头，有效地避免了连接处出现V 型或反V 型。 1.5 膨胀接头

膨胀接头用于补偿汇流排系统因热胀冷缩而产生的长度变化，并保证电流良好续接，使得受电弓能平滑过渡。如下图：

1.6 刚柔过渡装置

江门隧道内的接触线是嵌入汇流排内，且不带张力，而隧道外的接触线却附有张力，是由承力索通过吊弦悬挂起来的，且承力索同样有张力，这就需要在隧道端口处设置刚柔过渡装置消除隧道内外的差

异，使机车受流平稳。

从上图看出，刚柔过渡装置由铝排加工制造，顶面加工成不同深度的切槽，以逐步减小惯量和增加末端的弹性，安装在刚性网和柔性网的过渡处，避免产生硬点，并安装螺栓来保证夹口夹持力。而底部设计成缺口结构用来放置接触线接头线夹，防止因柔性网张力而使接触线在铝排内滑动。

首先嵌在汇流排内的接触线先脱离汇流排，与隧道外的接触线并行10～15m 后，再使用并沟线夹，将其固定于承力索上。然后通过调整并行段的双线夹，保证作用于受电弓上的接触压力是连续变化的，从而也保证机车受流的连续性。 1.7 主要零部件及其功能

接触网刚性悬挂主要的零部件及其功能如下表：

刚性悬挂主要零部件及功能 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 名称 汇流排 可拆卸式汇流排装置 中间接头 膨胀接头 汇流排终端 刚柔过渡元件 防护罩 中心锚结线夹 中心锚结绝缘子 定位线夹 电连接线夹 接地线夹 U型绝缘横撑 悬挂安装底座 下锚安装底座 主要功能 夹持接触线、导流 用于人防门处，起电气续接和机械续接作用 连接相邻汇流排 补偿系统因热胀冷缩产生的长度变化 确保受电弓平滑通过 用于刚柔过渡处，避免产生硬点 用于隧道口处刚性悬挂汇流排的防尘、防雨等 用于实现刚性悬挂汇流排锚段的中心锚结 用于实现隧道内刚性悬挂中心锚结的绝缘安装 用于刚性悬挂汇流排的垂直悬吊安装 用于实现刚性悬挂汇流排各锚段间的电气续接 用于实现刚性悬挂汇流排的接地保护 用于隧道内直线段刚性悬挂低净空线路安装使用 用于汇流排的安装悬挂 锚结固定

2 接触网刚性悬挂的特点 2.1 结构简单

与传统的柔性悬挂相比，刚性悬挂没有承力索、吊弦和下锚补偿装置；由于无需补偿下锚，因此锚段关节结构也比较简单，容易实现电分段功能，使整个接触悬挂非常简洁。 2.2 安全可靠

由于无下锚补偿张力，刚性悬挂不存在汇流排断裂和接触线断线的现象，使线路更加安全可靠，避免了柔性接触网的钻弓、不均匀磨耗、高温软化以及其它弓网故障造成的断线事故。因此刚性接触网故障一般是小范围的点故障。 2.3 维修方便、成本低

对接触网刚性悬挂而言，隧道净空小，维修工作量也小，日常维护主要是对连接件的紧固和对关键部位的数据调整，即对各连接螺栓进行紧固和对悬挂的关键设备进行调整恢复。由于刚性悬挂各零部件连接牢靠、数据变化小，且悬吊装置具有水平和垂直双向调节功能，便于刚性悬挂拉出值和导高的调节，因此无论是日常维护、事故抢修、更换接触导线等，刚性悬挂的工作量都比柔性接触网要少很多，其维护成本也就相应较低。

2.4 风险大、要求高、无工艺标准

除了上述的几个优点外，刚性悬挂也有不利的方面：①是设计、施工有一定的风险；②是对设备和线路环境等要求较高；③是刚性悬挂作为一项新技术，目前无检修工艺及维修标准。

3 结束语

刚性悬挂在铁路领域中还处于起步阶段，施工技术和检修工艺并不成熟，需要进一步探索，但随着铁路的不断发展，刚性悬挂技术必将趋于完善，应用也将更加广泛。