强侧风下接触网响应特性及弓网运行安全分析

采用非线性有限元分析软件建立接触悬挂模型,模拟强侧风工况,进行接触网风致响应特性及弓网运行安全问题分析。对简单链形悬挂、弹性链形悬挂进行风致位移对比分析,结果表明在接触网抗风性能方面简单链形悬挂较好;对4种典型接触悬挂组合的承力索与接触线风致水平位移进行同步性分析,得出接触悬挂最佳匹配张力;对不同跨距参数的接触悬挂进行风致位移对比分析,对照强侧风条件下的弓网运行安全评价指标,得出缩小跨距至45m以下确保安全、悬挂组合JTMH95+CTS150抗风性能较好等结论;对接触悬挂和支持结构进行风致应力响应分析,得出接触网防风薄弱点为接触线和承力索、吊弦、套管双耳、承力索座、定位器支座及定位线夹等零部件。     

接触网线索材料

电气化铁路接触网是由接触线、承力索、辅助承力索，供电线，吊弦，吊弦线夹等所构成的架空线路。由承力索上安装的吊弦线夹将接触线悬挂起来。导线可使用各种类型的材料。     

双接触线不等高的成因及其解决方案

介绍上海市轨道交通明珠线接触网工程双承力索、双接触线全补偿筒单链形悬挂方式中。双接触线不等高形成的原因及解决方案。     

高速铁路接触网弹性链型悬挂系统施工精度控制

正郑西高速铁路正线接触网按目标值350km/h标准设计,接触网悬挂正线采用全补偿弹性链型悬挂,站线及其他线路采用全补偿简单直链型悬挂。正线接触线为CTMH-150,额定张力28.5kN;承力索线为JTMH-120,额定张力23kN。变电所、分区所出口附近设置接触网电分相装置,电分相采用带中性段、空气间隙绝缘的双断口锚段关节形式。弹性链型悬挂系统需精细化     

接触网承力索磨损的措施研究

研究目的:研究电气化铁道接触网承力索特别是铝包钢、铜或铜合金承力索在运行中引起磨损,甚至发生断股、断线事故的原因及预防措施。研究方法:通过对接触网承力索的现状和主要防磨损措施的研究来进行分析。研究结果:提出了防止承力索磨损的主要技术措施:采用单根铁线连续绑扎、匹配悬吊滑轮与承力索表面硬度、采用辅助绳悬挂承力索及采用承力索预型保护条。研究结论:道岔柱应采用双腕臂结构、特殊设计来避免承力索间相互碰磨、改善承力索悬挂结构及使用承力索预型保护条。采用承力索预型保护条是解决承力索磨损的有效技术措施。     

链形悬挂系统静态弹性的解析计算

在悬索模型的基础上,通过将集中载荷替换成分布载荷在算法中引入接触线和承力索的抗弯刚度2个参数,通过提出拉出值等效吊弦分布的概念在算法中计算接触线拉出值对悬挂系统静态弹性的影响,给出简单链型悬挂系统和弹性链型悬挂系统的静态弹性的解析形式计算方法,分析接触网系统设计参数对静态弹性的影响。采用实际检测数据进行仿真计算,并将计算结果与实测数据进行比较。研究结果表明:解析形式计算方法能够有效仿真接触网系统各设计参数对链型悬挂系统静态弹性的影响;增大接触线和承力索的张力和抗弯刚度,以及减小跨距会减小链型悬挂系统的静态弹性;接触线拉出值与吊弦分布对链型悬挂系统静态弹性的影响比较复杂。     

中德两国高铁接触网设计主要参数对比研究

德国是高铁技术原创国之一,承担了铁路国际标准大量的编制工作,通过对中德两国高铁接触悬挂类型,承力索、接触线及其工作张力,最短吊弦与结构高度,跨距,受电弓宽度与接触线允许风偏,受电弓动态包络线等11大项接触网设计主要参数的对比研究发现,接触网参数之间有着密切的联系,仅从某项参数的数量大小比较得出结论是不客观、不全面的;中...     

利用半实物半虚拟试验方法研究接触网参数对弓网接触力的影响

在对弓网关系研究方法分析比较的基础上 ,采用了最新、最接近实际物理状态的半实物半虚拟混合模拟试验方法。介绍了混合模拟的基本原理及试验流程 ,进一步推导了接触网动力学微分方程 ,并以国内简单链形悬挂接触网和德国DSA3 80高速受电弓为研究对象 ,分析研究了接触网参数 (跨距、结构高度、接触线张力、承力索张力、接触线线密度、承力索线密度、接触线弛度、接触线表面不平顺等 )对弓网接触力的影响 ,以“接触力最小值”最大、“接触力最大值”最小及“均方根值”最小作为受流质量的评定标准 ,得出了具有一定实用价值的结论     

接触网通过既有低净空跨线建筑物悬挂问题

针对既有铁路电气化改造工程多存在低净空跨线建筑物的实际情况,提出接触网通过跨线建筑物所需净空的计算办法,介绍了降低接触网结构高度、增大跨距或减小承力索张力、承力索绝缘通过、刚性悬挂、线路落道与接触网改造结合5种接触网悬挂方案。通过在大包线电气化改造工程中的应用,有效地解决了既有低净空跨线建筑物接触网悬挂问题。     

单馈线铜承力索接触网的研究开发

馈线承力索型接触网因其节省维修量得到了人们的关注。在东京地区使用的是两根PH356mm^2承力索结构，在KANSAI区采用一根TACSR730mm^2承力索结构。考虑到使用承力索的根数，由于一根承力索使用的零件少，因此更加受到青睐。铜承力索因不需要与其他不同材料的零件连接，使用价值更高。为实现两种系统的优越性，我们开发出了只使用一根铜承力索的馈线承力索型接触网。     

柔性接触网吊弦长度精确计算

为了减小吊弦预配长度的计算误差,提高接触网施工质量,改善弓网受流质量,基于有限元方法,分别建立接触线、(辅助)承力索的数学模型,利用吊弦对接触线、(辅助)承力索作用力及吊弦质量之间关系,采用迭代算法对柔性接触网吊弦长度进行精确计算。在此基础上,建立接触网系统的有限元模型并加以计算,得出吊弦点处接触线位移与理论值相差最大值为1.26 mm,有效地解决了吊弦预配长度的精确计算。     

基于雨流计数法的弹性链型柔性悬挂接触网疲劳寿命分析

采用APDL语言编制命令流,对弹性链型悬挂接触网的接触线进行疲劳寿命估算。文中给出了求解接触线寿命的步骤,采用改进的雨流计数法处理接触线的疲劳应力谱,得到各单元的各级应力幅值、应力均值与相应的应力循环数,用Miner线性疲劳累积损伤理论得到接触线各单元的疲劳寿命值。在相同参数的条件下,分析了影响接触线寿命的因素,包括跨距、接触线和承力索预张力、截面面积、列车行驶速度、抬升力、干摩擦等,比较简单链型和弹性链型悬挂接触网对接触线寿命的影响,对比各种参数找出影响接触线疲劳寿命的几个关键因素,为弹性链型悬挂接触网系统的设计和工程实际施工与维护提供重要依据。     

高速铁路接触线磨耗对接触网静态形状的影响

以京津城际的简单链形悬挂接触网为例具体研究接触线磨耗对接触网形状的影响。利用经典力学方法,推导出不同磨耗下接触线、承力索的静态形状计算方法,再计算不同磨耗下接触网的几何形状,通过对比有限元仿真结果,验证该计算方法的准确性。     

简单链形悬挂接触网静态形态计算新方法

本文以简单链形悬挂接触网为例,采用经典的力学公式推导出接触网状态与吊弦内力之间关系,求得满足接触线设计状态下吊弦作用力,并利用承力索静态变形与吊弦作用力、吊弦及线夹重量关系,精确地计算出接触网静态形态。     

日本铁路的新型接触网

为了减低接触网的维修费用，日本铁道综合研究所开发试验了新型带电承力索双链型悬挂接触网。在受流试验装置上，用架设实物接触网和受电弓评价了导线抬高量、导线应力、离线率等受流性能。结果表明，当车辆运行速度为200km／h，带电承力索张力为34．3kN。辅助导线张力为4．9kN，接触导线张力为14．7kN，     

接触线波速特性影响研究

考虑吊弦、定位器、承力索结构参数,分析其特征变化对接触线波速特性的影响。将吊弦和定位器等效为弹簧质量系统,承力索和接触线等效为张力梁结构,建立接触线的振动微分方程,通过模态叠加法求解得到控制方程通解后提取接触网波速公式,同时基于京津线接触网模型仿真计算结果对波速进行验证。结果表明,吊弦数目越多,接触线和承力索的振动同步性越好,接触线波速受承力索张力变化影响更大;承力索的张力越大,接触线的波速也随之增大;考虑吊弦和定位器的质量特性后,接触线波速将显著降低,而在一定范围内定位器的刚度增加则会提高接触线波速。     

刚性和柔性接触网悬挂弓网动态检测参数特征分析

采用自主研发的高速综合检测列车接触网检测系统,实测某高铁弓网接触力和接触线高度等动态检测参数,运用时域统计和频域谱分析,研究刚性接触网悬挂系统和柔性接触网悬挂系统的弓网动态运行特性和结构特征。结果表明:柔性悬挂的弓网接触力离散性小,弓网系统运行更为平稳;柔性和刚性悬挂弓网接触力谱和接触线高度谱均存在周期成分,分别与相应悬挂类型的跨距结构、悬挂点间距、吊弦位置相吻合;两种悬挂类型,波长3m以上弓网接触力谱峰和接触线高度谱峰均一一对应,弓网接触力和接触线高度存在较高的相关性。并对两种悬挂共存的接触网线路提出养护维修建议。     

车站接触网在股道间立柱方案研究

普速铁路项目中,越来越多的大型铁路客站采用无站台柱雨棚形式,常规的在站台上组立横跨柱悬挂接触网势必影响车站整体景观。为实现站台无结构柱理念,股道间立柱悬挂接触网为首选方案。主要从接触网支柱、腕臂支持结构、基础及附加线安装等方面对股道间立柱方案进行研究,使接触网在满足使用功能的前提下,与车站建筑结构和整体景观相协调。     

预弛度接触网静态形状解析计算

对预弛度接触线的简单链形接触悬挂,以2种抛物线单元为基础,给出只受自重影响下的简单链形接触悬挂静态形状计算流程,利用经典力学方法,推导出不同坐标系下接触线、承力索的静态形状。最后通过对比有限元仿真结果,验证该计算方法的准确性。应用该研究计算方法可对简单链形接触网进行吊弦预配计算,指导接触网的设计施工。     

基于直接积分法的弓网耦合系统动态性能仿真分析

针对提速铁路采用的弹性链型悬挂接触网及受电弓结构,建立包含承力索、辅助线、接触线和吊弦4个部件的接触网模型、以及简化为弹簧阻尼机构的受电弓模型。通过接触单元将接触网和受电弓直接耦合起来得到弓网系统的整体模型,进而构建弓网耦合系统的动力学平衡方程。采用直接积分法对建立的平衡方程进行求解,得到反映弓网系统动态性能的抬升位移、接触压力以及应力等数据。与先前研究的参考数据比对结果表明,采用接触单元和直接积分法分析弓网耦合系统的动态性能,切实可行。