CN201068112Y - 高速电气化铁路接触网系统 - Google Patents

Abstract

一种高速电气化铁路接触网系统，由多个锚段相互连接而成，每一锚段包括腕臂定位装置、下锚补偿装置、电连接装置、吊弦装置及中心锚结装置。下锚补偿装置设置在每一锚段的两端，中心锚结装置设置在每一锚段的两端，电连接装置设置在下锚补偿装置的内侧，位于下锚补偿装置与中心锚结装置之间，每一锚段设置有多个腕臂定位装置及吊弦装置。本实用新型用200km/h电气化铁路单相50Hz、25kV交流电气化铁路接触网中起支持、悬吊定位、机械及电气连接、终端下锚等作用，完全能够满足200km/h线路运行要求，必将为中国高速电气化铁路的发展作出巨大的贡献。

Description

高速电气化铁路接触网系统

技术领域

本发明涉及一种高速电气化铁路接触网系统，适应于时速200km/h的高速电气化铁路系统。

背景技术

电气化铁路接触网零部件发展初期，只简单的满足安全运行的需要，接触线及承力索的张力较小：正线承力索14.7kN；正线接触线8.5kN；接触网零件均为单独设计、生产、使用，没有考虑各种产品之间的相互配合等系统关系，零件由不同设计单位设计、不同生产单位制造，使用时由施工单位安装配套为一个系统。导致产品间接口存在着诸多的不合理因素，影响了机车的受流质量和运行速度。此阶段接触网悬挂方式为简单链形悬挂，腕臂装置采用拉压管结构，定位器为非限位型式，导线的张力和弛度随气温变化较大，接触网弹性不均匀，限制了机车的运行速度仅为80～120km/h左右。随着对既有线路的维修改造和接触网零件设计、生产技术的不断改进提高，新旧产品共线使用非常普遍，单个产品的性能虽有了一定的提高，但仍然是零散供应，安装方式多样，没有系统性，机车的运行速度只能提高到160km/h。近几年，铁路不断朝着高速化发展，但现有零散的电气化接触网零件无法满足高速运行要求。

发明内容

本发明专利解决的技术问题：设计一种高速电气化铁路接触网系统，从全新的角度考虑接触网零件的设计、使用、相互配合关系，经过对现有接触网零件进行优化、改进提高后，充分研究了相互间的配合关系，以有限元分析计算、仿真模拟等确定最佳组合，从而形成一套完整的、性能优异的BJ200系列接触网系统。特别适用于200km/h电气化铁路单相50Hz、25kV交流电气化铁路接触网中起支持、悬吊、定位、机械及电气连接、终端下锚等作用。

本发明的技术解决方案：一种高速电气化铁路接触网系统，由多个锚段相互连接而成，每一锚段包括腕臂定位装置34、下锚补偿装置35、电连接装置36、吊弦装置37及中心锚结装置38。下锚补偿装置35设置在每一锚段的两端，中心锚结装置38设置在每一锚段的中部，电连接装置36设置在下锚补偿装置35的内侧，位于下锚补偿装置35与中心锚结装置38之间，每一锚段设置有多个腕臂定位装置34及吊弦装置37。

所述系统每一锚段还包括有线岔39，且线岔39设置在下锚补偿装置35与中心锚结装置38之间，并位于电气化铁路轨道道岔的上方。

所述系统每一锚段相邻两个腕臂定位装置34的间距为35-45m，每一锚段相邻两个吊弦装置37的间距为7.5-8.5m。

所述系统由多个锚段相互连接而成。

本实用新型所述系统的腕臂定位装置34将接触线40及承力索41固定、悬挂于所需位置；下锚补偿装置35为接触线40、承力索41提供张力；电连接装置36则负责为接触线40、承力索41提供电力；吊弦装置37连接在接触线40、承力索41之间，改善接触网的弹性以便机车高速运行平稳取流；中心锚结装置38防止接触线40、承力索41断线；六个子装置相互配合，共同保证了接触网的安全、可靠。

本实用新型所述子装置的技术解决方案为：

1、腕臂定位装置34由平腕臂1、斜腕臂2组成三角形结构，平腕臂1悬臂一端通过承力索座3支撑承力索41，另一端与棒式绝缘子4相连，并与棒式绝缘子4相互配合(通过焊接螺母及螺栓)。斜腕臂2一端为单耳，通过套管双耳5支撑平腕臂1，另一端与棒式绝缘子4相连，每套斜腕臂2均含一套腕臂支撑6。每套腕臂支撑6通过两套套管双耳5分别与平腕臂1和斜腕臂2相连。定位装置的定位管7一端通过定位环8与斜腕臂2连接，另一端通过定位管支撑9与斜腕臂2连接，或采用定位管卡子10、定位管斜拉线11与承力索座3连接。定位支座12将定位器13与定位管7连接，通过定位线夹14固定接触线40。

技术性能参数：

①承力索41悬挂点处的最大水平工作荷重应≮：工作支为2.0kN；转换柱非支为3.5kN；

②承力索41悬挂点处的最大垂直工作荷重应≮：工作支为2.0kN；转换柱非支为3.0kN；

③接触线40定位点处的最大水平工作荷重应≮：工作支为2.0kN；转换柱非支为4.5kN；

2、下锚补偿装置35采用1∶2、1∶3免维护滑轮组补偿装置15补偿或棘轮装置16补偿。免维护滑轮组补偿装置15与支柱间通过承锚角钢17(混凝土支柱)或钢锚角钢18(钢柱)、特型双环杆19、D型连接器连接20；补偿滑轮组15采用杵环杆21、承力索终端锚固线夹22、接触线终端锚固线夹23分别与线路承力索41、接触线40连接下锚，能够自动调节并保证线索的张力。

技术性能参数：

①工作张力与传动比：

承力索41工作张力：15kN；公称传动比：1∶3

接触线40工作张力：13kN；公称传动比：1∶3

②导线补偿温度范围：-40℃～+80℃

③接触悬挂锚段长度：2×900m.

④滑轮组补偿装置要求补偿灵活，安全可靠，传动效率：坠砣上升时≥97％，坠砣下降时≥98％。使用寿命期内不用维护保养

3、电连接装置36按照其使用位置的不同，分为横向电连接和纵向电连接。主要连接部件除电连接线24以外包含接触线电连接线夹25和承力索电连接线夹26。接触线电连接线夹25由压线夹板和夹板组成，安装方便，提高与接触线40的接触面积，减小接触电阻。可适用于多种软铜绞线电连接线24与铜、镁铜、银铜接触线40之间的电连接。承力索电连接线夹26采用并沟形式，适用于多种软铜绞线电连接线24与铜合金承力索41之间的电连接。将接触悬挂各分段供电间的电路连接起来，保证电路的畅通，通过电连接实现并联供电，减少电能损耗提高供电质量。

技术性能参数：

①电连接线夹与接触线40或承力索41间的滑动荷重不小于：4.0kN。

②电连接线夹与电连接线间的滑动荷重不小于：2.0kN。

③连续载流量≮540A，5min过载流量≮760A。

4、吊弦装置37是链形悬挂类零件的重要组成部件之一，包括整体吊弦27(整体、可调、滑动)，按照其在跨中位置的不同选用。采用心形护环与吊环复合绞接的结构形式及不对称压接技术，将吊弦线置入心形护环避免磨损。为了保证整体吊弦导流的可靠性，采用T2的铜连接线夹，将吊弦线与承力索吊弦线夹、接触线吊弦线夹之间连接起来。通过压接管、心形护环与吊环之间的绞环连接可保证良好的电气性能，形成独立的电气连接回路。调节吊弦线的长度可以保证接触悬挂的结构高度和接触线40距轨面的工作高度，增加接触线40的悬挂点，提高电力机车受电弓的取流质量。

技术性能参数：

①最大垂直工作荷重：1.3kN

②线夹与接触线40及承力索41间的滑动荷重：1.0kN

③线夹与吊弦线之间的滑动荷重：3.9kN

5、中心锚结装置38分为三跨防断式中心锚结和两跨防窜式中心锚结，主要连接零件有承力索中心锚结线夹28、接触线中心锚结线夹(三跨)29和接触线中心锚结线夹(两跨)30。接触线中心锚结线夹(三跨)29、(两跨)30采用硅青铜合金锻造、不锈钢夹板连接，两片夹板圆弧中均有螺纹，夹持接触线部分均有双齿形，心形环压接式结构，提高了铜合金锚结绳与接触线40之间的滑动荷重；承力索中心锚结线夹28有上、中、下夹板组成，连接采用直螺栓，克服铸造工艺的牙型部缺陷，三片夹板圆弧中均模锻有牙型，可适用于多种铜合金锚结绳与铜、镁铜、银铜接触线40或铜合金承力索41之间的锚固连接。

技术性能参数：

①中心锚结线夹与线索间的最大水平工作荷重为：16.5kN。

②中心锚结线夹与线索间的滑动荷重不小于：24.5kN。

③中心锚结线夹的水平破坏荷重不小于：49.5kN。

6、线岔39由一根限制管31和固定限制管31的定位线夹33、螺栓32组成。在两接触线交叉处通过定位线夹33用限制管31固定，通过限制管31将两相交接触线40互相贴近，当上面接触线40升高时可利用限制管31带动下面的接触线40同时升高，以消除始触点两导线的高差，从而保证电力机车受电弓安全、平滑地由一条接触线40过渡至另一条接触线40，达到转换线路的目的。

技术性能参数：

①线岔中心最大垂直工作荷重为0.18kN。

②允许挠曲度不大于1.5％L(L为线岔的长度)。

本实用新型与现有技术相比具有的优点和效果：

1、本实用新型创新性提出了接触网零件系统集成，从全新的角度考虑接触网零件的设计、使用、相互配合关系，经过对现有接触网零件进行优化、改进提高后，充分研究了相互间的配合关系，以有限元分析计算、仿真模拟等确定最佳组合，并通过数条线路的实践证明，从而形成的一套完整的、性能优异的BJ200系列接触网系统。

2、本实用新型通过系统化、集成化形成的这种组合使接触网性能大大提高，完全能够满足200km/h线路运行要求，必将为中国高速电气化铁路的发展作出巨大的贡献。

3、本实用新型的六个子装置相互配合使用，共同保证了接触网的安全、可靠及200km/h线路运行要求，特别适用于200km/h电气化铁路单相50Hz、25kV交流电气化铁路接触网中起支持、悬吊、定位、机械及电气连接、终端下锚等作用。

附图说明

图1为本实用新型的结构主视图，

图2为本实用新型的结构俯视图，

图3为本实用新型腕臂定位装置的结构示意图，

图4为本实用新型免维护滑轮组下锚补偿装置的结构示意图，

图5为本实用新型棘轮下锚补偿装置的结构示意图

图6为本实用新型电连接装置的结构示意图，

图7为本实用新型吊弦装置的结构示意图，

图8为本实用新型线岔的结构示意图，

图9为本实用新型三跨防断式中心锚结装置的结构示意图，

图10为本实用新型两跨防窜式中心锚结装置的结构示意图。

具体实施方式

结合附图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10描述本实用新型的一种实施例。

本实用新型由多个锚段相互连接而成。每一锚段包括腕臂定位装置34、下锚补偿装置35、电连接装置36、吊弦装置37、中心锚结装置38及线岔39。下锚补偿装置35设置在每一锚段的两端，中心锚结装置38设置在每一锚段的中部，电连接装置36设置在下锚补偿装置35的内侧，位于下锚补偿装置35与中心锚结装置38之间，每一锚段设置有多个腕臂定位装置34及吊弦装置37。每一锚段相邻两个腕臂定位装置34的间距为35-45m，每一锚段相邻两个吊弦装置37的间距为7.5-8.5m。线岔39设置在下锚补偿装置35与中心锚结装置38之间，并位于电气化铁路轨道道岔的上方。

腕臂定位装置34安装在支柱上部，用于支持接触悬挂，并将接触线40、承力索41悬挂定位在设计的空间范围内，将接触悬挂的负荷传递到支柱上。下锚补偿装置35安装在支柱上部，连接在接触网每一跨接触线40、承力索41两端，自动调节接触线40、承力索41驰度并保证线索的张力。电连接装置36用于将接触悬挂各分段供电间的电路连接起来，保证电路的畅通，安装于多种软铜绞线与铜、镁铜、银铜接触线40之间或多种软铜绞线与铜合金承力索41之间。吊弦装置37安装于接触线40、承力索41之间，并将接触线40的重量传递给承力索41，增加接触线40的悬挂点，可改善机车受电弓的取流质量。中心锚结装置38安装于接触网一个锚段的中间位置，用于防止接触网线索断线并使接触网线索断线后接触网的破坏控制在一定范围。线岔39安装于在道岔上方两条接触线40之间，保证受电弓安全平滑地由一条接触线40过渡至另一条接触线40，达到转换目的，保证两接触线40在始触点基本等高。

Claims (4)

1.一种高速电气化铁路接触网系统，由多个锚段相互连接而成，每一锚段包括腕臂定位装置(34)、下锚补偿装置(35)、电连接装置(36)、吊弦装置(37)及中心锚结装置(38)，其特征是：下锚补偿装置(35)设置在每一锚段的两端，中心锚结装置(38)设置在每一锚段的中部，电连接装置(36)设置在下锚补偿装置(35)的内侧，位于下锚补偿装置(35)与中心锚结装置(38)之间，每一锚段设置有多个腕臂定位装置(34)及吊弦装置(37)。

2.根据权利要求1所述的高速电气化铁路接触网系统，其特征是：所述系统每一锚段还包括有线岔(39)，且线岔(39)设置在下锚补偿装置(35)与中心锚结装置(38)之间，并位于电气化铁路轨道道岔的上方。

3.根据权利要求1所述的高速电气化铁路接触网系统，其特征是：每一锚段相邻两个腕臂定位装置(34)的间距为35-45m，每一锚段相邻两个吊弦装置(37)的间距为7.5-8.5m。

4.根据权利要求1或2或3所述的高速电气化铁路接触网系统，其特征是：所述系统由多个锚段相互连接而成。

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