第六节接触悬挂的分类

第六节接触悬挂的分类本讲主要内容

6.1接触悬挂的典型结构及性能比较

6.2各国接触悬挂的结构特征

6.3高速接触悬挂的发展方向

第六节接触悬挂的分类6.1接触悬挂的典型结构及性能比较接触悬挂的分类：简单悬挂、链型悬挂

简单悬挂：接触线直接固定在支持装置上的悬挂称为简单悬挂。特点：驰度大，且弹性不均匀，结构简单，造价低。应用：一般用于车速较低的线路上，如次等站、库线、净空受限的人工建筑物内、以及城市电车和矿山运输线。第六节接触悬挂的分类6.1接触悬挂的典型结构及性能比较接触悬挂的分类：简单悬挂、链型悬挂链型悬挂：接触线通过吊弦悬挂到承力索上。优点：接触线高度一致、弹性均匀、稳定性好。第六节接触悬挂的分类6.1接触悬挂的典型结构及性能比较链型悬挂的分类：按照悬挂点处吊弦的类型分：简单链型悬挂、弹性链型悬挂按照张力补偿方式分：全补偿链型悬挂、半补偿链型悬挂、未补偿链型悬挂按照线索的相对位置分：斜链型悬挂、半斜链型悬挂、直链型悬挂按悬挂链数的多少可分为：单链形、双链形（又称复链形）、多链形（又称三链形）第六节接触悬挂的分类6.1接触悬挂的典型结构及性能比较简单悬挂简单链形悬挂（法国）第六节接触悬挂的分类6.1接触悬挂的典型结构及性能比较复链形悬挂（日本）弹性链形悬挂（德国）第六节接触悬挂的分类6.1接触悬挂的典型结构及性能比较半斜链形悬挂斜链形悬挂第六节接触悬挂的分类6.1接触悬挂的典型结构及性能比较全补偿悬挂半补偿悬挂未补偿悬挂第六节接触悬挂的分类6.1接触悬挂的典型结构及性能比较第六节接触悬挂的分类6.1接触悬挂的典型结构及性能比较简单链型悬挂弹性链型悬挂复链形悬挂世界首条高速铁路，1964，东京至大阪(东海道新干线)，515.4km，速度210km/h；接触网为复链形悬挂，其基本参数如下：承力索镉铜80，载流量320A，张力9.8kN；接触线硬铜110，载流量500A，张力9.8kN

，波动传播速度358km/h；回流线硬铜300，载流量600A，接触线在整个跨中的动态高差500。

1日本高速接触网的悬挂类型6.2各国接触悬挂结构特征

90年代，采用减少受电弓数量，母线相联及提高接触线张力等方法，将新干线的速度提高为270km/h，复链形悬挂，接触线SnCu170，波动传播速度为414km/h，β=0.656.2各国接触悬挂结构特征1日本高速接触网的悬挂类型6.2各国接触悬挂结构特征1日本高速接触网的悬挂类型1日本高速接触网的主要参数6.2各国接触悬挂结构特征1日本新干线接触网悬挂的主要特征悬挂类型：全补偿链形悬挂；锚段长度：1600m，一般不用中心锚结；吊弦：以滑动整体吊弦为主；吊弦间距：接触线与辅助承力索间的

5m；辅助承力索与承力索间的10m;

结构高度：一般为：1500mm，停车场，隧道,桁梁桥等为：1100mm；简单链形悬挂为：950mm;

接触线高度：5000mm；受电弓标准工作高度：5000、最高5300车辆最大高度：4500mm；6.2各国接触悬挂结构特征90年代以后，日本采用法国高铁模式，简化悬挂类型，改善受电弓性能。北陆新干线，简单链形悬挂，接触线采用CS110线，补偿张力Tj=Tc=20kN,设计速度270km/h，波动传播速度提高到525km/h，β=0.51,

06年底，新干线总长度达到2047km6.2各国接触悬挂结构特征1日本高速接触网的悬挂类型2法国高速接触网的发展1983年9月：巴黎—里昂东南新干线，426km，弹性链形悬挂；运营速度270km/h，接触线CdCu120，Tj=14kN，波动速度412km/h，β=0.66；东南线（426km，270km/h）为AT与直供混合供电方式，而大西洋线、北方线、地中海线总长918km，全部采用AT供电方式，运营速度为300～350km/h6.2各国接触悬挂结构特征2法国高速接触网的发展90年代初：大西洋新干线巴黎—勒芒，，320km，简单链形悬挂；运营速度300km/h，接触线Cu150，Tj=20kN，波动速度441km/h，β=0.68。东南线（426km，270km/h）为AT与直供混合供电方式，而大西洋线、北方线、地中海线总长918km，全部采用AT供电方式，运营速度为300～350km/h6.2各国接触悬挂结构特征2法国高速接触网的发展1993年北大西洋新干线，简单链形悬挂；运营速度300km/h，锡铜150接触线，Tj=20kN，波动速度441km/h，β=0.68。东南线（426km，270km/h）为AT与直供混合供电方式，而大西洋线、北方线、地中海线总长918km，全部采用AT供电方式，运营速度为300～350km/h6.2各国接触悬挂结构特征2法国高速接触网的发展2003年，最新型的AGV高速列车于投入运营服务，简单链形悬挂；商业最高运行速度为350km/h。2007年4月8日，AGV创下新的世界试验纪录：574.8km/h。东南线（426km，270km/h）为AT与直供混合供电方式，而大西洋线、北方线、地中海线总长918km，全部采用AT供电方式，运营速度为300～350km/h6.2各国接触悬挂结构特征2法国高速接触网的发展6.2各国接触悬挂结构特征2法国高速接触网的发展6.2各国接触悬挂结构特征1983年9月巴黎—里昂东南新干线，426km，弹性链形悬挂；运行速度270km/h，波动传播速度412km/h，β=0.66。2法国高速接触网的发展6.2各国接触悬挂结构特征90年代初建成巴黎—勒芒、图尔的大西洋新干线，简单链形悬挂；运营速度300km/h，Tj=20kN，接触线为Cu150mm2，波动传播速度441km/h。1993年北大西洋新干线，简单链形悬挂；运营速度300km/h，锡铜150mm2接触线，Tj=20kN，波动传播速度为441km/h，β=0.68。2法国高速接触网的发展6.2各国接触悬挂结构特征2法国高速接触网的发展6.2各国接触悬挂结构特征3德国高速接触网的悬挂类型在上世纪50年代大规模修建电气化铁路的同时，开始了接触网的标准化设计工作，由Siemens、AEG、BBC公司联合，先后共同开发出了Re75、Re100、Re160和Re200

接触网曼海姆～斯图加特、汉诺威～维尔茨堡、汉诺威～柏林、法兰克福～科隆、纽伦堡～英格尔斯塔特等所有高速线路全长880km，均采用直接供电方式，运营速度为250～330km/h6.2各国接触悬挂结构特征3德国高速接触网的悬挂类型6.2各国接触悬挂结构特征3德国高速接触网的悬挂类型6.2各国接触悬挂结构特征上世纪70年代中期，研制出Re250标准接触悬挂，并在80年代末期修建了曼海姆——斯图加特的高速铁路，最高运行速度250km/h，采用弹性链形悬挂，AgCu120mm2接触线，Tj=15kN，波动传播速度为426km/h，β=0.593德国高速接触网的悬挂类型6.2各国接触悬挂结构特征3德国高速接触网的悬挂类型6.2各国接触悬挂结构特征上世纪90年代初，开发出Re330，最高运行速度达300～400km/h。Re330仍采用弹性链形悬挂，接触线为MgCu120，Tj=27kN，波动传播速度569km/h，β=0.53～0.73德国高速接触网的悬挂类型6.2各国接触悬挂结构特征3德国高速接触网的悬挂类型6.2各国接触悬挂结构特征简链和弹链的接触压力比较3德国高速接触网的悬挂类型6.2各国接触悬挂结构特征(1)秦深客运专线4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征(1)秦深客运专线接触悬挂基本参数4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征(1)秦深客运专线接触悬挂的受流特性仿真(三院)4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征(1)秦深客运专线接触悬挂的受流特性结论：无论是简链还是弹链，在承力索张力相同的情况下，在一定范围内加大接触线张力，可减少接触压力偏差(最大压力减小，最小接触压力加大)，降低离线率和抬升量。简链方案1-1受流最好，弹链方案2-1受流最好，因此、加大接触线张力对受流有利，弹链比简链受流质量好，接触压力偏差小，动态接触压力波动小，接触线振动小，但弹链比简链的最大抬升量大，平均抬升量也大。两种悬挂形式前后弓均未发生两滑板同时离线情况。4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征(2)胶济试验线情况胶济电气化铁路由既有线改造而来，开行200km/h动车组、5000吨系列重载货物列车，双层集装箱列车运输。胶济电气化推进了既有线列车提速，是全国铁路实施第六次大提速的试验线路，有着很强的现实意义。胶济线是客货混跑的主要干线，为了达到客运列车200km/h，货运列车120km/h,既要满足客车高速运行条件，同时也要扩大货运通过能力，形成大能力的运输通道,适应未来客货发展的需要，因此必须提高线桥基础设备的标准。4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征(2)胶济试验线情况牵引供电系统：单相工频交流制、带回流线的直接供电方式，接触网额定电压为25kV。牵引变电所、开闭所、分区所为调度集中控制。牵引变电所、分区所所在车站一端设关节式电分相，装设机车自动过分相地面感应装置。4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征悬挂类型：THJ-95（15kN）+CTHA-120（15kN）全补偿简单链形悬挂结构高度：1400mm导线高度：6450mm（最低6330mm）线岔形式：交叉锚段关节：五跨（绝缘）、四跨（非绝缘）电分相：七跨（四跨绝缘+四跨绝缘）锚段长度：2×750m（困难时不大于2×800m）直线区段拉出值：±200mm(2)胶济试验线情况4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征

动车组由2个动力单元组成，每个动力单元由2辆动车和2辆拖车组成2动2拖编组；全列编组为4动和4拖，共8辆车组成。

胶济线试验采用原型车,受电弓型号为DSA250；两列动车组重联时每辆动车组各升1架受电弓，实行双弓取流，两弓用高压母线相连，间距201m。

(2)胶济试验线情况4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征2006年6月25日至7月18日，CRH2动车组综合性能试验正线试验在胶济线进行了动力学、弓网受流、牵引、制动性能、车内外噪声、动车组动态限界、列车交会等共33项试验内容。最高试验速度252.9km/h。(2)胶济试验线情况4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征DSA250型受电弓1——底架组装2——阻尼器3——升弓装置4——下臂5——托架6——下导杆7——上臂8——上导杆9——弓头10——碳滑板11——绝缘子4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征1绝缘子纵向安装尺寸800±1mm2绝缘子横向安装尺寸1100±1mm3最低处折叠长度约1423mm4绝缘子高度约400mm5落弓高度（含绝缘子）682+5/-10mm6升弓高度（含绝缘子）3090+100/-25mm7最低工作高度约982mm8最大工作高度约2890mm9碳滑板工作宽度约1250mm10滑板总长约1576mm11弓头长度约1950mm12弓头宽度580±2mm13折叠长度约2561mm14绝缘距离约310mm4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征受电弓最高工作高度2890mm受电弓最低工作高度982

mm有效工作范围

1908mm动车组车顶高度3700mm受电弓落弓位滑板距车顶682mm受电弓落弓高度（距轨面）3700+682=4382mm受电弓有效工作高度4382+1908=6290mm接触网最低高度为6330mm，一般均为6450mm弓网运行时，接触线被抬高60～80mm

受电弓将工作在有效工作高度的上限(2)胶济试验线情况4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征试验结论

动车组上行运行时，被测受电弓处于开口方向，200km/h以下，弓网离线火花为断续火花，单程火花次数最高达416次，平均约110米一次，弓网接触力较小，受电弓滑板所受冲击加速度超过50g的点数约5～6个。当试验速度超过210km/h时，弓网发生连续的离线火花，火花较大。为保证试验安全，在试验过程中，除在道岔测试点提速到250km/h，上行试验区段限速220km/h;

4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征试验结论动车组下行运行时，被测受电弓处于闭口方向，200km/h以下时弓网离线火花为断续火花，单程火花次数最高达140次，平均约300米一次，弓网受流状态正常，200km/h以上时弓网火花次数没有明显增加，弓网接触力比较稳定。240km/h以上时上行方向弓网接触力平均值分布在50～60N，下行方向弓网接触力分布在140～150N之间，上下行弓网接触力差异较大，下行方向运行时，弓网受流性能满足提速至250km/h的安全运行要求4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征试验结论

7月3日，进行了两列动车组的联挂试验，在上行方向试验时，被测受电弓处于后弓开口方向，试验速度为220km/h，测试结果表明，弓网火花很多，发生几次机车失压现象，分析表明，被测受电弓在动车组联挂双弓受流工况下，处于最恶劣受流状态动车组联挂双弓受流的运行工况在我国铁路属于首次试验，从分析试验结果知，双弓运行的受流性能还需进一步试验研究，以对动车组联挂运行工况下的受电弓状态和弓网受流性能做出评定4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征整改方案（接触网方面）4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征整改方案（接触网方案1）T=15kNT=15kNT=15kNT=15kN4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征整改方案（接触网方案2）T=17kNT=15kNT=15kNT=15kN4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征整改方案（接触网方案3）T=20kNT=15kNT=15kNT=15kN4中国接触悬挂结构特征6.2各国接触悬挂结构特征整改方案（接触网方案4）6.2各国接触悬挂结构特征整改方案（动车组方面）方案1

弓头横杆加装导流板方案2

支持绝缘子底部加200mm高支撑座6.2各国接触悬挂结构特征加装导流板的风洞试验结果6.2各国接触悬挂结构特征整改方案（动车组方面）整改后的试验结论1）受电弓两种改造方案对弓网受流均有明显作用，单机单弓试验速度达到250km/h，弓网受流状态正常2）受电弓同时加高底座和导流板比只加导流板效果更明显3）两列动车组联挂时，200km/h时，后弓双向受流正常；220km/h时，两个运行方向动车组均产生失压现象4）接触网四种改造方案，受流性能均有所改善，接触线2T张