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1、毕业设计（论文）中文题目： 单线隧道内接触网悬挂方式施工探讨 专 业： 电气化铁道技术 姓 名： 学 号： 指导教师： 2012年 3 月 20 日电气工程系一、设计题目及内容论文题目为单线隧道内接触网悬挂方式施工探讨。由于我国铁路的跨越式发展，200km/h以上的高速铁路及客运专线会是今后的主要方向，速度的提高，线路曲线半径的加大增加了隧道和桥梁在线路中的占有比例。隧道内接触网的悬挂方式直接影响到高速铁路的运行。目前国内隧道中普遍使用的水平悬挂，仅适用于速度目标值120km/h以下的线路，单支撑腕臂悬挂方案也只适用于速度目标值140km/h以下线路。本文将根据以往的施工经验及相关知识，争对单
2、线隧道以200 km/h为速度目标值，探讨单线隧道内接触网的悬挂方式。二、基本要求三、重点研究问题四、主要技术指标五、应收集的资料及参考文献1.接触网，吉鹏霄主编；“隧道内链形悬挂安装图”；2.达成施网7002，铁道第二勘察设计院；3.“渝怀线隧内安装图”，铁道第二勘察设计院；4.“多线隧道接触悬挂安装图”，铁道第二勘察设计院。六、进度计划设计环节日 期1收集有关资料2011-12-102编写论文提纲2012-1-73编写论文2012-2-34修改论文2012-3-145打印、装订2012-3-20七、附注中 文 摘 要由于我国铁路的跨越式发展，200km/h以上的高速铁路及客运专线会是今后的
3、主要方向，速度的提高，线路曲线半径的加大增加了隧道和桥梁在线路中的占有比例。目前国外高速铁路隧道外及双线隧道内的接触网悬挂形式均采用直链形全补偿简单或弹性悬挂，该悬挂方式，在特定的接触线、承力索张力条件下，接触网波传播速度可达500km/h以上，已可以满足350km/h高速铁路的运营需要，其结构高度为1100mm1800mm之间，最短吊弦应大于400mm，而单线隧道内，由于隧道净空的限制，结构高度要大大降低，所以采用以上弹性链形悬挂是无法安装的。针对水平悬挂的稳定性差，接触网弹性非均匀性高的问题，在以后的施工中要重点注意这两方面的问题上。本文将根据以往的施工经验及相关知识，争对单线隧道以200
4、 km/h为速度目标值，探讨单线隧道内接触网的悬挂方式。关键词：隧道、直链形全补偿、弹性悬挂、悬挂方式。目 录1 探讨的目的和必要性41.1 高速铁路对接触网悬挂的要求41.2 目前我国单线隧道主要采用的悬挂方式及特点52 隧道内接触网悬挂方案探讨 82.1 悬挂方案一 92.2 悬挂方案二 102.3 悬挂方案三 102.4 悬挂方案四 112.5 定位方案 113 接触网检修作业方式133.1接触网检修模式133.2接触网停电检修的不良影响 133.3降低供电部门的劳动生产率143.4 具体措施144 接触网设备电气烧伤问题处理 164.1电气烧伤原因分析 164.2非正常的电流转换 18
5、5对接触网电气烧伤问题的防治措施19参考文献 20致 谢21单线隧道内接触网悬挂方式施工探讨1 探讨的目的和必要性1.1 高速铁路对接触网悬挂的要求高速铁路反映与代表了一个国家的经济技术水平，是当今世界铁路发展的趋势和潮流。接触网系统是牵引供电系统中主要的供电设备之一，它直接与机车相连，当列车高速运行时，接触导线和机车受电弓之间是一种动态稳定的系统，受流质量既取决于弓的参数，又取决于网的参数，两者参数应合理的匹配才能实现高质量的取流，才能确保列车高速运行。因此接触网悬挂系统的选择，应能保证在车速变化等各种恶劣条件下正常取流，以提高运行可靠性。列车要高速运行，弓网受流质量是高速电气化铁路需要解决
6、的最关键的问题。评价受流质量通常有离线率、动态接触压力、动态抬升量、接触网的弹性、受电弓的追随特性等因素，下面是世界各国对高速接触网悬挂弓网受流质量的普遍评价标准：（1）最大接触压力（Fmax）：200N（2）最小接触压力（Fmin）：40N（3）接触压力标准偏差（）：=20%30%F（4）平均接触压力（F）：（F-3）0 （5）离线：离线率（）：5% 最大持续时间50ms（6）弹性不均匀系数：U30%要满足以上要求，除提高接触线、承力索张力外，接触网的悬挂形式也是非常关键的环节。1.2 目前我国单线隧道主要采用的悬挂方式及特点1.2.1 水平悬挂方式目前，我国很多单线隧道内接触网所采取的悬挂
7、方式为水平悬挂方式，该方式从我国第一条电气化铁路就一直沿用（达成铁路电气化工程采用本悬挂方式）。长期运营经验证明：该方式结构简单、稳定、可靠，其装配形式得到广泛推广和使用。如下图所示： 从以往的施工、运营情况分析看，水平悬挂方式存在以下缺陷：（1）在接触线定位点集中了定位装置的全部重量约9.5kg，局部形成硬点，影响接触网弹性的均匀度；（2）定位绝缘子已伸到了受电弓的工作范围内，成为不安全隐患；（3）承力索柔性悬挂，接触网的稳定性差；（4）县挂点多，测量和施工的难度均大，不方便精确控制。在列车高速运行的情况下，由于该悬挂的弹性非均匀度较大，容易形成离线，离线时产生的火花与电弧，不但使受电弓受流
8、质量差，造成接触线及受电弓局部磨耗加大，缩短接触网、受电弓使用寿命，而且其高次谐波形成对临近环境的电磁污染。由于目前要求的高速线路接触压力的增大，引起接触线的抬升增大，受电弓可能直接与定位绝缘子碰撞，造成行车事故。因此水平悬挂方式已很难满足高速线路的运营模式，必须对其进行改进。1.2.2 单腕臂支撑悬挂方式如下图：本悬挂方式由中国铁道第二院勘察设计院设计，笔者所在单位（中铁十一局集团电务公司）施工，在渝怀铁路电气化工程施工中常属国内首例。本悬挂方式主要有以下特点：（1）大大减少了隧道内的支持点，减少了绝缘子装配数量，从而提高了隧内绝缘性能，减少了故障发生率。（2）隧道内支持点的减少，减少了锚栓
9、用量提高了施工的准确性。（3）此弹性支持结构系统对初始阶段的测量要求极高，否则很难满足导高和拉出值。（4）悬挂与定位在同一断面内，对隧道及锚栓预埋强度提出更高要求，悬挂集中对接触网容易形成局部硬点。（5）高速铁路受电弓对接触网的接触压力大，限制了受电弓的有效抬升量接触线的抬升量的，本悬挂方式。因此本悬挂方式也很难满足我国高速铁路的要求。为满足高速要求也需对其进行有合理改进。2 隧道内接触网悬挂方案探讨 目前国外高速铁路隧道外及双线隧道内的接触网悬挂形式均采用直链形全补偿简单或弹性悬挂如下图：该悬挂方式，在特定的接触线、承力索张力条件下，接触网波传播速度可达500km/h以上，已可以满足350k
10、m/h高速铁路的运营需要，其结构高度为1100mm1800mm之间，最短吊弦应大于400mm，而单线隧道内，由于隧道净空的限制，结构高度要大大降低，所以采用以上弹性链形悬挂是无法安装的。针对水平悬挂的稳定性差，接触网弹性非均匀性高的问题，在以后的施工中要重点注意这两方面的问题上。基于以上我们探讨以下思路：（1）不改变悬挂方式，仍然采用直链形全补偿简单链形悬挂。（2）施工方案中尽量采用既有、成熟的接触网悬挂零部件，减少新零件的研制工作，提高悬挂零件的通用性。（3）充分利用隧道净空，加大结构高度，增加悬挂的稳定性。（4）采用新的接触线定位方式，减少定位器分配于接触线上的重量，提高悬挂的弹性均匀度。
11、（5）选用新型的定位零件，尽量减轻定位点的重量。（6）引进或研制精密的测量仪器，提高测量的精确性。（7）采用先进的施工工具，提高施工效率和施工准确度。（8）培养专业施工人员，成立专业化的施工队伍，从人力上保证施工质量。 根据以上思路和以往设计院的设计情况，通过对以往悬挂方式的反复比较，最后探讨以下几种我认为比较理想的悬挂方式。2.1 悬挂方案一：（1）思路：采用水平悬挂方式固定承力索，单支撑腕臂方式固定接触线。 （2）特点：隧道内水平悬挂方式是一种成熟的承力索悬挂方案，具有安全和可靠性；而单支撑腕臂悬挂方式也是一种通过了多条线路施工正在安全运营的悬挂方式。该方案对隧道净空的利用非常充分，其净空
12、利用的限制条件仅取决于滑轮框架对隧道壁的绝缘距离；隧道内接触网悬挂方式可采用全补偿简单或弹性链型悬挂。隧道内接触网悬挂方式可采用全补偿简单或弹性链型悬挂。理论上也可以满足200Km/h以上速度。（3）存在问题：. 承力索悬挂为柔性悬挂，可能会对接触网的振动产生不好的影响；. 承力索采用悬吊滑轮悬挂，悬吊滑轮对承力索的磨损依然存在，需要对悬吊滑轮进行改进，目前主要采用的是铜滑轮并在线胀范围内增加护线条。2.2 悬挂方案二（1）思路：本方案采用原V型简单悬挂方式悬挂承力索，套管铰环+悬吊滑轮固定承力索，单支撑腕臂悬挂方式进行接触线定位。 （2）特点：隧道内V型简单方式也是一种成熟的悬挂方案，具有安
13、全和可靠性，施工简单，运营维护方便；对隧道净空利用的限制条件取决于V型悬挂的结构尺寸。日本新干线采用的隧道悬挂方式的原理与此相似。 （3）存在问题：因为增加了悬挂重量，必须对V型悬挂相应零部件进行力学校验；方案二中承力索采用悬吊滑轮悬挂，悬吊滑轮对承力索的磨损依然存在，需要对悬吊滑轮进行改进。该方案接触线定位全部采用反定位方式，定位管受压。 （4）该方案可将V形悬挂顺线路安装，结构高度可增加至750mm。2.3 悬挂方案三：（1）思路：参照水平悬挂方式采用单支撑腕臂悬挂组成水平悬挂，用套管铰环+悬吊滑轮进行承力索悬挂，单支撑腕臂悬挂方式进行接触线定位。（2）特点：该方案中承力索的稳定性最好，对隧道净空利用的限制条件取决于隧道吊柱安装结构尺寸对隧道断面的充分利用，隧道内接触网悬挂方式可采用全补偿简单或弹性链型悬挂。（3）存在问题：.承力索采用悬吊滑轮悬挂，悬吊滑轮对承力索的磨损依然存在，需要对悬吊滑轮进行改进。工程造价较高，施工难度大。悬挂承力
