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1、浅谈接触网悬挂与基础论文作者：中铁I一局集团电务公司 万 辉摘要:本文简单介绍了接触网及其重要性，并从接触悬挂、支柱基础两方面存 在的问题着手，提出了相关措施,对接触网的性能进行改良。关键词:接触网;支柱基础;悬挂;弹性根据国家积极扩大内需、加快铁路基木建设的战略部署，到2010年,我国铁 路营业里程将达到11万km,电气化率达到50%以上。铁路电气化是中国铁路发展 的最终目标。而作为电气化铁路牵引供电系统的主体接触网，其性能的优劣直接 决定着电力机车受电弓的受流质量，最终影响列车的运行速度与安全。而冃接触 网的特殊性主要表现在露天设置，对气候变化敏感;无备用性（决定它的脆弱性和 重要性）；机
2、电复合性;负荷的不确定性和移动性。由于这些特殊性,接触网故障复 杂而频发。因此对电气化铁路接触网的探讨任重而道远。接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要 任务。因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。接触 网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬 挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。为了解决接触网的-些常见 故障和提高接触网的性能，本文从接触悬挂、定位装置和支柱三个方面提出了自 己的建议。接触悬挂接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件。接触悬挂通过支持装置 架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的屯能输
3、送给电力机车。接触悬挂 的弹性是其质量优劣的主要标志。接触悬挂的弹性是指悬挂中某一点在受电弓的 压力下，每单位垂直力使接触线升高的程度。接触悬挂弹性的衡量标准有二:一是弹性的大小，取决于接触线的张力；二是 弹性的均匀程度,它取决于接触悬挂的结构。为了使接触悬挂具有良好的弹性, 以使受电弓高质量地取流，从而提高电力机车的运行速度,就必须对与悬挂弹性 有关的设备结构进行研究和改革。改善接触悬挂弹性及取流的条件有二:其一，尽量使受电弓对接触线的压力 不随受电弓的起伏波动而变化，这就需耍从受电弓结构方而研究改进;其二是使 受电弓沿接触线滑行时接触点的轨迹，尽可能地近于水平直线。如果要达到上述 后一种条
4、件的要求，就要尽量地减小接触线的驰度，改善接触悬挂的弹性、性能。 改善接触悬挂的弹性性能，重点应在于提高定位点、分段分相、绝缘器、线岔等 处的弹性，同时尽量使全线接触悬挂的弹性均匀一致。有条件的话可以采用双链 形接触悬挂和莫它复合链形悬挂（即具有弹性装置吊线的多链形悬挂）o改善张力 自动补偿装置，研制新型补偿器结构以保证悬挂中线索的恒定张力；减轻接触悬 挂（特别是接触线上）的集中重量，采用轻型零件;研制新型高强度的接触线以提 高接触线和辅助绳索的张力等都是改善接触悬挂弹性的重要措施和手段。改善接触网弹性的措施很多，但由于这些办法改造难度大,投资高，不适合我 国的国情,基于我国的接触悬挂的现状，
5、对丁捉高接触悬挂的弹性,本文介绍以下 两个措施：（1）采用带弹性吊弦的接触悬挂我国电气化铁道大多采用简单链形悬挂,这种悬挂型式在定位点处易产生硕 点，受电弓在跨距中间和定位点处的导线抬高量和并较大，整个跨距内的接触网 弹性不均匀，高速行车时受电弓离线、拉弧现象比较明显。根据资料显示简单链 形悬挂弹性的非均匀度，在静态情况下为25%,动态情况下为28%,而这些远大于 10%的非均匀度是不适合高速行车要求的（国外高速铁路接触网的弹性非均匀度 标准为不大于10%） o根据国外比较成熟的经验，电气化水平较高的国家均采用带 弹性吊弦的接触悬挂，这种悬挂型式在支柱处的弹性可达到跨中的90%,从而可 以使非
6、均匀度小于10%。低于10%的非均匀度是高速铁路接触网所追求的目标。 所以必须从改善弹性的非均匀度人手,将现有的简单链形悬挂改为带弹性吊弦的 链形悬挂，从而使整个跨距内弹性趋于均匀，采用此种措施后，列车速度可达到 160km。（2）增加接触线的张力考虑到线索的安全系数及接触线磨耗后能够承受的张力减小,我们可以适当 地增加接触线和承力索的设计张力，如将接触线的张力增加到15kN,承力索的张 力增加到20RN,即接触线的张力增人50%,根据冇关数据显示，接触网的弹性可以 减小33%。由此可见增大张力可有效地减小接触悬挂的弹性。而减小弹性正是我 们提速所追求的目标。支柱基础支柱与基础用以承受接触悬挂
7、、支持和定位装置的全部负荷，并将接触悬挂 固定在规定的位置和高度上。随着电气化铁道的运营，接触网支柱基础长期遭受环境和列车载荷的反复作 用，并由于线路路基修建以及电气化改造时受技术条件、经济条件、丿施工质量与 工艺标准的限制和影响,接触网支柱基础存在着一些影响安全供电的潜在隐患， 如:支柱基础下沉、基坑土质沉陷流失、支柱基础边坡滑塌等，接触网支柱基础病 害的存在，直接影响了接触网检修质量的稳定性，加重了接触网养护维修工作质 量，也缩短了支柱所挂接触网维护周期。随着铁路运输向高速、重载方向的发展， 线路路基的荷载条件会发生变化，接触网支柱基础情况也将随之发生变化，支柱 基础病害的产生、发展和整治
8、,应当引起与安全供电有关管理和技术人员的高度 重视,并作为一项影响安全供电的潜在重要隐患予以充分重视并加以研究。木文 提出以下五个建议：（1）改造支柱基础底部。在既有营运线上施工改造，这项措施工程量大，在支 柱基础下沉量大的情况下才可采用，否则尽量不动支柱基坑基础。采用这种整治 办法，主要用于以下儿种情况：1）分层夯实基坑底部土质，提高基坑下基床密实 度；2）更换土质，可采用生石灰磨粉、425号水泥、中粗河沙、水配合比为 &65:19（重量比）的改性材料，作为基坑底部填充材料，这种材料可以吸收土中 水分，并与软弱土体产生离子交换以及凝硬反应,形成具有一定强度、整体性好、 水稳定性好的复合支柱基
9、础基底;3）采用浆砌一定厚度片石，甚至浇筑一定强度 的钢筋混凝土法,加固支柱基础基底。（2）加固支柱基础周围空洞及边坡等病害。可采用：1）冋填改良土的方法，在 支柱基础周围更换按比例石灰:河沙:膨胀土:水=10:25:50:22配置的改性土，并 分层夯实（每层300mm）,增强土质稳定性;2）在支柱基础表面铺砌干砌片石，或用 三七灰土封闭支柱基础周围;3）用浆砌300mm厚片石的方法进行边坡表而加固;4） 在支柱基础表面周围设置排水设施，及时、便捷地排走支柱基础周围积水,对于未 影响支柱基础稳固的空洞、浮土，可采用通过钻孔、花管方式，用压力注入水泥或 化学浆液方式压实、充填、改良支柱基础周围土
10、体。(3) 整治电化改造所遗留支柱基础工程质量问题以及因支柱上部接触网纵向 受力不均引起的支柱基础偏斜，按不同情况，可采用检调接触网支柱附加悬挂、支 持定位装置等方式改善支柱纵向受力、横向受力情况，或采用装设临时钢支柱架 空接触网外三线、去除混凝土支柱受力方式，再进行支柱基础的扶止、加固措施。(4) 对于早期出现的支柱基础沉陷,在不影响接触网安全供电的情况下，可釆 用做好加固措施后，在基础周围换填三合土以及在支柱基础上装设现浇钢筋混凝 土横卧板，即：在基面以下一定深度处安装钢支架(类似安装承锚角钢)、并焊接上 一定厚度钢筋网格(厚度据支柱基础周围土质情况决定)，用混凝土浇筑成他横卧 板的方法进行综合整治,现浇钢筋混凝土横卧板面积大小、厚度、数量可根据支 柱周围土体条件以及基础外载荷情况决定，达到增强支柱基础稳定性，以防支柱 基砒)的继续沉陷o(5) 为增强受力支柱抗倾覆能力，还可对支柱基础进行棱柱形基础具体设计、 整体浇筑杯基形基础具体设计等设计方法，以达到支柱受力状态的平衡和基础的 稳定。总结接触网是一种特殊的供电线路，木文通过对接触网各部分的认识以及对现存 问题的建议，希望可以提高接触网的运行品质和安全可靠性，为正在进行的人规 模铁路建设，尤其是电气化铁路建设提供有利的帮助，促进铁路事业更加飞速的 发展。参考文献【1】高速电气化铁路接触网于万聚2003年5刀西南交通大学出版社
