重载铁路接触网设计研究摘要：针对重载电气化铁路接触网特点及对接触网的要求，结合大秦线2亿吨改造工程接触网设计经验，论述接触网设计与相关专业的配合及重载接触网设计的要点及建议，与国内同行共同探讨。关键词：重载铁路接触网设计研究屮图分类号：U21文献标识码：A文章编号：1672-3791(2013)02(c)-0126-02重载铁路大秦线全长653km,设计Z初按牵引质量1万吨、年运量1亿吨设计1992年全线开通运营。大秦2亿吨扩能改造工程，为既有电化线路改造，AT供电方式，接触网线条较多，且与10kV电力线合架。在2004年施工过程屮要完成1.5亿吨的运输任务。设计过程中克服了技术耍求高、站前和站后工程交叉设计的困难。针对重载铁路牵引电流大、多机多弓牵引和既有设备限制的特点。经过方案研究、论证，确定技术可靠、经济合理的设计方案。1改造前接触网状况及存在问题1.1接触网悬挂类型区间及站场正线采用GJ-100+TCG-110、站线采用GJ-70+TCG-85全补偿简单链形悬挂。结构高度一般为1100mmo正馈线釆用LJ-185或LJ-240,保护线、架空地线采用LGJ-70o接触悬挂持续载流量，C不满足列车取流需要，随着运量的持续增长,列车编组方式的变化，该问题更为突出；另外，在桥上及风口地段支柱间跨距较大，接触网稳定性较差，曾发生阵风将接触线吹起造成打弓事故。1.2支柱区间腕臂柱采用环形等径预应力钢筋混凝土支柱，站场软横跨柱及桥钢柱一般采用涂漆防腐。支柱使用情况较好，但部分混凝土支柱存在裂纹现象。1.3支持装置腕臂结构…般为斜腕臂+水平拉杆形式；站场…般采用软横跨结构；隧道内一般采用吊柱支持结构。从运行情况来看，区间接触网稳定性较差,在阵风作用下，造成接触网受流质量差，严重时造成弓网故障；部分隧道漏水严重，冬季时常发生结冰现象，造成止馈线接地短路事故。1.4接触网零部件大秦线既冇接触网主要受力件•般釆用铸铁件，导致接触网的可靠性较差，接触网维护工作量大，曾发生零件断裂现象。2接触网设计方案研究大秦线2亿吨牵引供电系统扩能改造工程接触网的改造特点是：投资紧张：本次改造工程，需更换接触悬挂1996条公里、附加悬挂3315条公里，增加和更换各种支柱6186根、更换软横跨1841组，更换腕臂及定位装置24376套，以及既有设施拆除等。接触网改造投资只有5.48亿元。设计周期短：整个改造工程设计时间只有90夭。设计文件必须满足施工进度耍求，同时还要结合站前改造方案和既有接触网的现状情况，进行方案优化。尽量减少过渡工程。改造范闱大：除保留部分支柱保留外，接触网其他所有设备均需拆除、更新。质量要求高：开行2万吨列车与开行1万吨列车有着本质的区别。多机多弓牵引，对接触网受流质量要求高。根据以上特点，接触网设计时，结合现场调查情况，对以下问题进行论证、分析。2.1弓网关系模拟研究根据多机多弓的牵引特点，为了实现单元列车2万吨，电力牵引需要多机牵引，也就是需要多个受电弓同时取流。接触网从被迫振动到恢复到静止状态需要一定的时间，当多个受电弓同时运行取流时，由于前弓造成的接触网的振动可能还未恢复到静止状态，后弓已运行到该处，后弓的受流质量会受到接触网余振的影响，同时也会加大该处接触线的抬升。多弓运行时，弓网间的动态关系不同于单弓运行，严重时会引起多弓共振，严重恶化受流质量。多弓运行时，受流质量不仅取决于受电弓和接触网，还取决于弓间距及弓间距和接触网跨距的配合关系。受电弓间距。根据大秦线试验机车DJ1的特点，要实现2万吨机车牵引需要四机牵引。如果四机连挂并且都升弓运行，弓间距如下：35.3m+35・3m+35.3m+35.3m接触网主要技术参数如下。跨距：65m；接触线：CTA-150mm2,张力15kN；承力索:JTM-150mm2,张力;15kN；2.1.1四机连挂模拟结果列车速度：80km/ho受电弓型号：因未知受电弓具体数学模型，以相近受电弓模拟计算。2.1.2双机连挂模拟结果如果牵引方式为列车头尾牵引，即在列车头有两台机车，中间有两台机车，因为两万吨列车较长，前面两台机车造成的接触网振动不会影响中间的两台机车的运行状况。因此只研究相邻两台机车的受流状况。当采用相同的条件时，模拟结果如表1,表2所示。2.1.3弓网模拟结论从模拟结果表1,2...