廣東交通職業技術學院城市軌道交通學院
城市軌道交通車輛專業畢業**
**題目:**架空剛性接觸網快速發展的原因
學生姓名: 李國水
學號: 1313172231
指導教師:齊群
專業: 城市軌道交通車輛
班級: 13城市軌道交通車倆2班
二0一五年六月
**架空剛性接觸網快速發展的原因
摘要城市軌道交通接觸網是城市軌道交通工程中的重要裝置系統之一，它架設在軌道的上方（或邊上），是一種特殊的輸電線。機車通過受電弓（或集電靴）從接觸網中得到電能，其對機車起著重要的作用。接觸網可分為架空式接觸網和接觸式接觸網，其中架空式接觸網的懸掛型別可分為柔性架空接觸網和剛性接觸網。
從20世紀90年代來，柔性架空接觸網已經越來越少的在正線使用，而剛性接觸網較快速地發展，我國廣州、南京等地的城市軌道交通都採用剛性架空接觸網形式。本文從分析剛性接觸網的特點為起點，結合架空線的懸掛方式的選用依據，以廣州二號線為例項，**剛性接觸網普遍應用的原因以及未來的發展狀況。
關鍵詞:架空剛性接觸網、特點、廣州二號線、原因
目錄1.緒論 1
1.1 架空剛性接觸網的國內外應用情況 1
1.2 架空剛性接觸網的研究的意義 1
2.架空接觸網的概述 1
2.1 架空剛性接觸網的組成 1
2.1.1 接觸懸掛 2
2.1.2 支援定位裝置 2
2.1.3 絕緣部件 2
2.1.4 架空地線 2
2.2 架空接觸網的優點 3
2.3 架空接觸網的缺點 3
3.廣州二號線接觸網的分析 3
3.1 廣州二號線接觸網的組成 3
3.2 廣州二號線剛性接觸網的特點 4
3.3 廣州二號線剛性接觸網生產的效果 4
4. 結束語 5
參考文獻 7
在城市軌道交通方面，至2023年底，全國已有13座城市開通了城市軌道交通線路，其中上海、廣州、深圳等的城市軌道交通系統都大量地採用了剛性懸掛接觸網。另外還用18座城市正在進行城市軌道交通線路建設，其牽引網也大部分擬採用剛性懸掛接觸網。
在國外，架空剛性接觸網已在地鐵工程、大型密集的場所、貨櫃節點站、城市輕軌以及一些特殊工中得到了有效的應用。比如：瑞士simplon隧道、美國north east corridor線。
目前擬建的奧地利—義大利brenner base tunnel線等線路採用剛性接觸網。
與柔性接觸網相比,剛性接觸網的最大優點在於無軸向張力,不存在斷線的可能，此外還有結構相對簡單、檢修維護工作量小、安全效能高、汙染少等優點。雖然其第一次投資費用高，但憑藉它的優點，架空剛性接觸網在國外地鐵中已得到廣泛地發展。為此，國內的地鐵線路在幾年的時間裡也大力地發展了架空剛性接觸網。
廣州地鐵2號線採用剛性接觸網,自開通以來一直執行良好，自開通以來一直執行良好。但是,隨著執行時間的增加,某些區段列車受電弓與接觸線之間弓網關係不良,使得接觸線區域性磨耗嚴重的現象日益突出;同時,列車受電弓滑板磨損也較為嚴重,進一步惡化了弓網關係。為保證接觸網裝置的良好工作狀態,需對接觸線磨耗等問題進行研究。
剛性接觸網主要由接觸懸掛、支援定位裝置、絕緣部件以及架空地線等部分組成。
接觸懸掛由匯流排、接觸線、伸縮部件、中心錨結等組成。
支援和定位裝置的作用是通過絕緣子把鋁合金匯流排、接觸線等固定在隧道頂或隧道壁的規定位置上。其安裝形式主要有腕臂結構和「ii」型結構等形式。如下圖：
圖2.1 典型剛性懸掛示意圖
絕緣部件一般採用公稱洩露距離不小於250mm的表面上釉的瓷質絕緣子。
架空地線在隧道內吊柱上的下錨如圖：
圖2.2 架空地線終端錨固安裝圖
1、剛性懸掛能滿足最大離線時間、傳輸功率、電壓電流、受電弓單弓受流電流以及最大行車速度的要求。
2、剛性匯流排和接觸線無軸向力，不存在斷排或斷線的可能，從而避免了鑽弓、燒融、不均勻磨耗以及受電弓故障造成的斷線故障。剛性懸掛的故障是點故障，所以剛性懸掛事故範圍小。
3.剛性懸掛的錨段關節簡單，錨段長度短，因此，固定金具竄動迴轉範圍小，相應地提高了執行中的安全性和適應性。
4.實際運營情況，受電弓維修周期長。接觸線方面，從磨耗情況推算使用壽命約20年。 剛性接觸網是一種沒有彈性的接觸網形式，適應於隧道內安裝，設計速度一般不大於160km／h。
（1）技術要求高：設計對剛性懸掛系統效能要求很高，在設計時要根據設計的車輛執行速度合理的布置支撐點的間距，根據溫度變化合理的布置錨段長度。 施工中，有大量的測量工作。
如前期的支撐點的測量、錨段關節位置的確定，錨段長度的測量。後期的支撐的高度、匯流排的高度、支撐點的拉出值、錨段關節的測量等。由於導線的高度誤差範圍非常小，大大增加了調整的難度。
（2）材料的運輸難度增大：由於剛性懸掛採用硬質鋁合金材質，施工過程中的乙個小小的失誤都可能造成難以恢復的永久性缺陷，例如不小心造成匯流排永久變形，有可能在錨段中間形成無法修正的缺陷，它不可能象柔性懸掛那樣可以通過系統本身的匹配關係進行彌補。因此，在剛性懸掛施工過程中對系統關鍵點的控制的人員、技術、裝置就顯得猶為重要，它將決定整個專案工程的竣工質量。
廣州地鐵二號線接觸網採用了2種形式的接觸網，地下線路採用架空式剛性接觸接觸網，地面線路採用傳統的柔性接觸網，其中架空式剛性接觸接觸網是國內首條採用架空式剛性接觸網技術的剛性接觸網。
架空剛性接觸網一般採用具有相應剛度的導電軌或具有相應剛度的匯流排與接觸線組成。廣州地鐵二號線剛性接觸網由「ii」型匯流排、接觸導線、絕緣子以及網定位裝置等組成，與柔性接觸網有較大差異(見表2-1)和明顯特點。
表3-1架空剛性接觸網與柔性接觸網的技術比較表
1、結構簡單，tranbbs施工方便
廣州地鐵採用架空式「π」型結構，「ii」型剛性懸掛匯流排當量截面積為1200 mm2，相當於柔性8根150 mm2 硬銅絞線。其下嵌入傳統柔性懸掛接觸導線後，即等於同於柔性懸掛承力索、接觸導線和架空饋電線的作用。
2、安全可靠、易於維護
首先，剛性懸掛接觸網處於無張力自然懸掛狀態，它依靠鋁合金匯流排的剛性來保持接觸導線的位置恆定，不需要象柔性懸掛設定重力下錨張力裝置，懸掛結構變得更加簡單，節約了有限了隧道空間，且對土建結構的承力要求較柔性懸小得多，系統的安全性及穩定性均較柔性懸掛要好。
其次，由於剛性懸掛接觸網不存在張力作用，完成消除了突發斷線之憂。而且，所有剛性懸掛提高了運營安全可靠性，同時也增加了系統的可維護性，使維護變得更容易。
再次，由於剛性懸掛接觸網的安全可靠性決定了其正式投入執行後，日常維護和事故搶修工作量比柔性接觸系統要少得多，事故平均恢復時間較柔性懸掛短得多，能最大限度地保證正常的運營。
3、靈活方便、效能優良
廣州地鐵二號線的剛性接觸網系統的運營經驗得知，剛性懸掛接觸網在柔性懸掛相對薄弱的環節上具有絕對的優勢，如經過細心調整，機車受電弓在通過剛性懸掛關節時可以完全消除拉弧現象，可以有效地防止因機車通過關節時拉弧引起的對接觸導線的損傷，而這一點在柔性懸掛接觸網系統中幾乎是不可能實現的。
目前城市軌道交通迅速發展，從廣州二號線開始採用架空剛性接觸網來，架空架空接觸網憑藉它在經濟、技術上的優勢，在我國城市軌道交通地鐵專案中得到廣泛地應用，各方面對剛性接觸網的認識已經趨於一致。結合我國普遍地區的架線區的列車速度、電流容量等輸送條件以及隧道架設環境進行綜合勘察分析，我國城市軌道交通地鐵將大力繼續發展架空剛性接觸網。
隨著「以人為本」設計理念不斷深入，為保證旅客安全，減少隧道淨空、減少隧道開發量，降低土建工程投資，縮短減少週期，進一步提高接觸網裝置安全可靠性，減少運營維護工作量，剛性接觸網在國內新建、改建城市軌道交通專案當中得到了越來越多地應用。考慮到城市軌道交通的未來發展,列車提速是必然趨勢，架空剛性接觸網將會在接觸網設計、製造、施工及運營維護技術的發展趨勢將向高速化邁進。
在此，結合資料分析，要實現地鐵車輛保持良好的受流關係、減少弓網磨耗以及確保剛性懸掛壽命長、故障少、維護任務少的目標,改進地鐵隧道內剛性懸掛的定位方式和發展新型剛性懸掛零部件，這會使這個目標達到。
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