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城市轨道交通新型刚柔结合接触网研究
摘要:柔性悬挂接触网具有良好的受流特性,但结构高,安装空间大,通常不用于地铁隧道。刚性悬挂接触网简单且易于维护。但是,缺点是在某些区段,例如连接汇流排处、关节锚段、硬点上容易产生,导致触线和受电弓滑板磨损增加,而且金属膨胀系数因接触线和汇流排不同而有很大差异。温度变化时,触线容易从汇流排夹槽中跳出,并出现许多其他问题。本文分析了一种新型的刚柔结合接触网城市交通。
关键词:接触网;刚柔结合;刚性悬挂;柔性悬挂;弓网关系
使用MSCMarc软件弓网耦合模型,分析列车运行时弓网受流功能。因此,在120km/h的列车速度下,刚性和柔性受流的插座比悬挂接触网受流要好。采用刚性和柔性布线。列车行驶180公里/小时时。刚性和柔性接触网的新线确保列车在正常段、关节处锚段和轮轨激扰的接触压力下工作正常。具有结构低、灵活、均匀的优点。相比刚性接触网主要优势在于弹性、受电弓滑板磨损和更高速度。新的刚柔结合接触网为隧道提供了高速运行可靠的保护。
一、新型刚柔结合接触网的特征
1.结构特点。接触网的刚性和柔性结构由接触线、汇流排、电气连接和动态绝缘吊弦组成。这个结构两个方面考虑:从刚性悬挂考虑,可以用可分离的接触线与吊弦从汇流排,以提高接触线的弹性。柔性悬挂的角度来看,使用刚性汇流排而不是承力索来降低接触网的高度。在施工刚柔接触网中,车辆采用符合动力传要求的高刚度铝合金,又能根据地铁隧道接触网的高度提供良好的可动吊弦安装环境。采用铜合金接触线,提高接触系统的灵活性,创造受电弓条件,营造良好受流环境。接触线和汇流排的电气连接是通过电气连接是电连接线进行的。
列车的用电为满足要求,定期在接触线和汇流排之间设置一组电气互联,以保证列车运行期间电气牵引装置和辅助设备的性能保证。在接触网刚柔结构的施工中,关键结构是可移动绝缘吊弦设计。金属材料的热膨胀系数取决于温度。由于接触条件和汇流排不同膨胀系数,因此连接处偏移吊弦在接触线和汇流排。
2.锚定段和锚定段的接合。锚定段是形成接触点的基本元素。接触网若要提高平滑度,降低接触线松弛度,弦与弦之间的距离为8 m。在此结构中,锚定段的长度可以超过1000m,因为通过在结构上放置可动吊弦,,可以减小锚定段中点和终点处减小张力差。窜动接触线,利用刚性触头网的中心锚结设定。如果锚定段的长度较长,且接触配线位于锚定下方,则接触将沿轨道方向拖曳至轨道一侧。对于短端段,应应用弹簧补偿器以节省空间和成本。若要确保接触网从一个到另一个锚定段过渡,连接已连接段的连接构造尤为重要。两个接触网之间的过渡高度相等,两个接触网之间100~200 mm的水平距离,通过锚段之间的导线。接头连接为5-10 m过渡段长度。为确保受电弓安全运行,在不运转时提高了200 mm。
2.以改进安装方法。设计线路配置时,会产生悬挂直链形。为防止受电弓磨损不均,在锚定段长度较短时,将构造锚定段单位的固定长度,并将每个锚定段设置为“之”形状。对于较长的锚定段,接触网将分割为一个固定段中长度为多个单位的“之”造型。与这两种结构不同,第一次设计不使用定位块。在第二种设计中,接触线必须水平定位,定位必须固定在隧道的顶部。由隧道顶部的绝缘汇流排经过。汇流排不会直接影响弓网受流质量,因为刚柔结合接触网的定位装置存在很大差异。
二、刚柔结合接触悬挂的弓网受流特性
1.在高速条件下,接触压力会发生变化。基于刚柔的弓网耦合模型,当速度从140到180 km/ h提高时,弓网之间变化不大接触压力,从120增加到130 N最大接触压力;从78 降到60N减少了最小接触压力;平均值从93 N下降到83N。标准差已从11增加到20。接触压力数据表明,在接触接合网具有良好的流动质量的情况下,列车速度继续提高。列车运行时,锚定节点处的网格会受到弓网受流的影响。弓网的理论模型基于7 m过渡锚定节点的区间构,在接触网节点下创建仿真模型。当列车在过渡位置锚段关节节点运行时,弓网受流质量将大大降低。
接触压力幅度增大。其结果是锚定节点中接触网的刚度大于通常分段接触网的刚度。当速度140到180 km/h提高时,从150提高到195 N最大接触压力,并保持在200 N以下;最小值已从38降至34 N,且不会造成离线影响。上述分析表明,刚柔结合接触网将如果将速度提高到180 km/ h,请确保列车在正常段和锚段关节之间的运行是安全的。
2.列车与轨道耦合对接触压力的影响。列车高速运动时,轨道之间的振动因轨道不平而增大,直接影响弓网接触压力。该研究表明,轨道振动具有由轨道垂直力引起的低频段(0.5-5hz)。中频段(10-40 Hz)是由于管路故障造成的。高频率波段是由轨枕引起周期性冲击引起的。在下面的研究中,列车速度被设定为140公里/小时。轮轨激扰及振幅接触压力分为为2.5、25、50 Hz和5 mm。计算发现,接触网的吊弦距离为8 m,速度为140 km/h时,接触压力变化频率为4.86hz,最接近低频扰动2.5hz,对接触压力影响较大。
新型刚柔结合接触网通过带有可动悬挂轮的绝缘吊弦降低接触网的结构高度。此外,新的接触网可以大大减少目前隧道中使用的线路频率高且受电弓磨损严重影响的刚性接触网。这既适用于新线路的建设,也适用于旧线路的改造,为隧道列车的高速运行提供了可靠的保护。
参考文献
[1]梅华.不同结构类型接触网动态特性研究[J].交通运输工程学报,2020,2(2):27-31.
[2]李明.刚性悬挂接触网动动力研究[J].铁道学报,2020.25(2):24-29.
[3]吴卫.受电弓/接触网系统动力学模型及特性[J].交通运输工程学报,2020,2(1):20-25.
[4]陈婉福.轨道随机不平顺对车辆/轨道系统横向振动的影响[J].南京航空航天大学学报,2020,33(3):227-232.
[5]翟标.机车-轨道藕合振动对受电弓-接触网系统动力学的影响[J].铁道学报,2019,20(1):33-39.
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