接觸網剛性懸掛的探討

陳先鑫

摘 要：相對于柔性懸掛而言，接觸網剛性懸掛是一種新的接觸網懸掛方式，它的懸掛部件主要由鋁合金匯流排、接觸線、絕緣元件和懸掛裝置組成，具有接觸線無張力、無需補償下錨、結構簡潔易維護和占用空間小等特點。

關鍵詞：接觸網懸掛；剛性懸掛；鐵路建設；接觸網施工

中圖分類號：U225.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）05-0025-02

廣珠鐵路江門隧道接觸網懸掛在廣鐵集團管內首次采用了剛性懸掛。剛性懸掛在鐵路領域應用較少，目前還沒有成熟的檢修工藝和維修標準，也沒有運行經驗，因此，有必要對接觸網剛性懸掛進行學習和探討。下面從剛性懸掛的結構和特點兩方面進行介紹。

1 接觸網剛性懸掛系統結構

如圖1所示，廣珠鐵路江門隧道的隧道凈空為7 280 mm，接觸網懸掛類型為剛性懸掛，線材為PAC-110+ CTA（S）120，支持裝置采用中間吊柱水平式，跨距為8 m。接觸網剛性懸掛系統主要由定位絕緣裝置、中間懸掛裝置、中心錨結、匯流排、膨脹接頭和剛柔過渡裝置組成。

圖1 廣珠鐵路江門隧道圖

1.1 定位絕緣裝置

定位絕緣裝置由調整底座、懸掛絕緣子和接地裝置構成，其主要功能有以下幾點。

1.1.1 利用調整底座進行精準定位調整

接觸導線不帶張力，因此整個懸掛系統的穩定性取決于底座的穩定性，所以底座采用了鋼結構底座。該底座結構簡單，與匯流排的連接更牢固、穩定性更高。

1.1.2 絕緣子完成系統絕緣

為了滿足防護絕緣子和匯流排的需要，絕緣子采用的是SMC工程模壓塑料，機械性能和電氣性能得到提高。

1.1.3 采用接地裝置完成系統接地

采用圓鋼將所有的調整底座聯接，并進行接地處理。

1.2 中間懸掛裝置

中間懸掛裝置主要由中間懸掛點構成，使匯流排可以順線路方向竄動，而不能上下、左右移動（或轉動），減少了匯流排因自重帶來的預撓度，如圖2所示。

1.3 中心錨結

在匯流排中間部位安裝中心錨結，防止匯流排向兩側伸展

或收縮。

1.4 匯流排裝置

架空剛性懸掛中，匯流排是關鍵部件，每一段匯流排之間用中間接頭連接，構成剛性懸掛的每一個錨段。匯流排裝置由匯流排和中間接頭構成，其主要功能有二：即由匯流排和接觸導線組成封閉截面形成剛性懸掛，匯流排夾持接觸線有利于受電弓取流。

1.4.1 匯流排

江門隧道內剛性懸掛的匯流排為п形截面的鋁合金型材，截面為異型敞開結構，兩個垂直邊末端形成夾口，接觸線嵌入夾口中，如圖3所示。

圖2 中間懸掛裝置 圖3 混流排

1.4.2 中間接頭

中間接頭（如圖4所示）的主要功能是將匯流排聯接起來，既要保證其機械強度，又要保證其電氣聯接性能。匯流排之間的連接采用內鎖式接頭，有效地避免了連接處出現V型或反V型。

1.5 膨脹接頭

膨脹接頭用于補償匯流排系統因熱脹冷縮而產生的長度變化，并保證電流良好續接，使得受電弓能平滑過渡，如圖5所示。

圖4 中間接頭 圖5 膨脹接頭

1.6 剛柔過渡裝置

江門隧道內的接觸線是嵌入在匯流排內且不帶張力；而隧道外的接觸線卻富有張力，是由承力索通過吊弦懸掛起來的，承力索同樣有張力。這就需要在隧道端口處設置剛柔過渡裝置消除隧道內外的差異，使機車受流平穩。

從圖6中可以看出，剛柔過渡裝置由鋁排加工制造，頂面加工成不同深度的切槽，以逐步減小慣量和增加末端的彈性。需要將其安裝在剛性網和柔性網的過渡處，避免產生硬點，并安裝螺栓來保證夾口夾持力；而底部設計成缺口結構用來放置接觸線接頭線夾，防止因柔性網張力造成接觸線在鋁排內滑動。

首先嵌在匯流排內的接觸線先脫離匯流排，與隧道外的接觸線并行10～15 m后，再使用并溝線夾，將其固定于承力索上。然后通過調整并行段的雙線夾，保證作用于受電弓上的接觸壓力是連續變化的，從而保證機車受流的連續性。

圖6 剛柔過渡裝置

1.7 主要零部件及其功能

接觸網剛性懸掛主要的零部件及其功能如表1所示。

2 接觸網剛性懸掛的特點

2.1 結構簡單

與傳統的柔性懸掛相比，剛性懸掛沒有承力索、吊弦和下錨補償裝置。由于不需要補償下錨，因此錨段關節結構也比較簡單，容易實現電分段功能，使整個接觸懸掛非常簡潔。

2.2 安全可靠

由于無下錨補償張力，剛性懸掛不存在匯流排斷裂和接觸線斷線的現象，使線路更加安全可靠，避免了柔性接觸網的鉆弓、不均勻磨耗、高溫軟化和其他弓網故障造成的斷線事故，因此，剛性接觸網故障一般是小范圍的點故障。

2.3 維修方便、成本低

對接觸網剛性懸掛而言，隧道凈空小、維修工作量小，日常維護主要是對連接件的緊固和對關鍵部位的數據進行調整，即對各連接螺栓進行緊固和對懸掛的關鍵設備進行調整恢復。由于剛性懸掛各零部件連接牢靠、數據變化小，且懸吊裝置具有水平和垂直雙向調節功能，便于剛性懸掛拉出值和導高的調節。因此，無論是日常維護、事故搶修，還是更換接觸導線等，剛性懸掛的工作量都比柔性接觸網減少很多，其維護成本也就相應較低。

2.4 風險大、要求高、無工藝標準

除了上述的幾個優點外，剛性懸掛也存在不足之處，主要有：①設計、施工有一定的風險；②對設備和線路環境等有較高的要求；③剛性懸掛作為一項新技術，目前還沒有檢修工藝和維修標準。

3 結束語

剛性懸掛在鐵路領域中的應用還處于起步階段，施工技術和檢修工藝并不成熟，需要進一步探索。今后，隨著鐵路的不斷發展，剛性懸掛技術必將趨于完善，應用也將更加廣泛。

參考文獻

[1]劉德生.剛性懸掛移動式接觸網施工技術淺談[J].電氣化鐵道，2007（02）.

[2]譚滌石，荊子明，張天舒.淺談剛性懸掛接觸網施工[J].鐵道機車車輛，2003（04）.

〔編輯：李玨〕

The Discussion of Rigid Suspension Catenary

Chen Xianxin

Abstract： Relative to the flexible suspension， the suspension is a rigid catenary catenary suspension new way， it is mainly composed of aluminum suspension components bus line of contact， insulation components and suspension components， with the contact line without tension， without compensation anchor， simple structure and easy maintenance and small footprint and so on.

Key words： catenary suspension； rigid suspension； railway construction； catenary construction

摘 要：相對于柔性懸掛而言，接觸網剛性懸掛是一種新的接觸網懸掛方式，它的懸掛部件主要由鋁合金匯流排、接觸線、絕緣元件和懸掛裝置組成，具有接觸線無張力、無需補償下錨、結構簡潔易維護和占用空間小等特點。

關鍵詞：接觸網懸掛；剛性懸掛；鐵路建設；接觸網施工

中圖分類號：U225.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）05-0025-02

廣珠鐵路江門隧道接觸網懸掛在廣鐵集團管內首次采用了剛性懸掛。剛性懸掛在鐵路領域應用較少，目前還沒有成熟的檢修工藝和維修標準，也沒有運行經驗，因此，有必要對接觸網剛性懸掛進行學習和探討。下面從剛性懸掛的結構和特點兩方面進行介紹。

1 接觸網剛性懸掛系統結構

如圖1所示，廣珠鐵路江門隧道的隧道凈空為7 280 mm，接觸網懸掛類型為剛性懸掛，線材為PAC-110+ CTA（S）120，支持裝置采用中間吊柱水平式，跨距為8 m。接觸網剛性懸掛系統主要由定位絕緣裝置、中間懸掛裝置、中心錨結、匯流排、膨脹接頭和剛柔過渡裝置組成。

圖1 廣珠鐵路江門隧道圖

1.1 定位絕緣裝置

定位絕緣裝置由調整底座、懸掛絕緣子和接地裝置構成，其主要功能有以下幾點。

1.1.1 利用調整底座進行精準定位調整

接觸導線不帶張力，因此整個懸掛系統的穩定性取決于底座的穩定性，所以底座采用了鋼結構底座。該底座結構簡單，與匯流排的連接更牢固、穩定性更高。

1.1.2 絕緣子完成系統絕緣

為了滿足防護絕緣子和匯流排的需要，絕緣子采用的是SMC工程模壓塑料，機械性能和電氣性能得到提高。

1.1.3 采用接地裝置完成系統接地

采用圓鋼將所有的調整底座聯接，并進行接地處理。

1.2 中間懸掛裝置

中間懸掛裝置主要由中間懸掛點構成，使匯流排可以順線路方向竄動，而不能上下、左右移動（或轉動），減少了匯流排因自重帶來的預撓度，如圖2所示。

1.3 中心錨結

在匯流排中間部位安裝中心錨結，防止匯流排向兩側伸展

或收縮。

1.4 匯流排裝置

架空剛性懸掛中，匯流排是關鍵部件，每一段匯流排之間用中間接頭連接，構成剛性懸掛的每一個錨段。匯流排裝置由匯流排和中間接頭構成，其主要功能有二：即由匯流排和接觸導線組成封閉截面形成剛性懸掛，匯流排夾持接觸線有利于受電弓取流。

1.4.1 匯流排

江門隧道內剛性懸掛的匯流排為п形截面的鋁合金型材，截面為異型敞開結構，兩個垂直邊末端形成夾口，接觸線嵌入夾口中，如圖3所示。

圖2 中間懸掛裝置 圖3 混流排

1.4.2 中間接頭

中間接頭（如圖4所示）的主要功能是將匯流排聯接起來，既要保證其機械強度，又要保證其電氣聯接性能。匯流排之間的連接采用內鎖式接頭，有效地避免了連接處出現V型或反V型。

1.5 膨脹接頭

膨脹接頭用于補償匯流排系統因熱脹冷縮而產生的長度變化，并保證電流良好續接，使得受電弓能平滑過渡，如圖5所示。

圖4 中間接頭 圖5 膨脹接頭

1.6 剛柔過渡裝置

江門隧道內的接觸線是嵌入在匯流排內且不帶張力；而隧道外的接觸線卻富有張力，是由承力索通過吊弦懸掛起來的，承力索同樣有張力。這就需要在隧道端口處設置剛柔過渡裝置消除隧道內外的差異，使機車受流平穩。

從圖6中可以看出，剛柔過渡裝置由鋁排加工制造，頂面加工成不同深度的切槽，以逐步減小慣量和增加末端的彈性。需要將其安裝在剛性網和柔性網的過渡處，避免產生硬點，并安裝螺栓來保證夾口夾持力；而底部設計成缺口結構用來放置接觸線接頭線夾，防止因柔性網張力造成接觸線在鋁排內滑動。

首先嵌在匯流排內的接觸線先脫離匯流排，與隧道外的接觸線并行10～15 m后，再使用并溝線夾，將其固定于承力索上。然后通過調整并行段的雙線夾，保證作用于受電弓上的接觸壓力是連續變化的，從而保證機車受流的連續性。

圖6 剛柔過渡裝置

1.7 主要零部件及其功能

接觸網剛性懸掛主要的零部件及其功能如表1所示。

2 接觸網剛性懸掛的特點

2.1 結構簡單

與傳統的柔性懸掛相比，剛性懸掛沒有承力索、吊弦和下錨補償裝置。由于不需要補償下錨，因此錨段關節結構也比較簡單，容易實現電分段功能，使整個接觸懸掛非常簡潔。

2.2 安全可靠

由于無下錨補償張力，剛性懸掛不存在匯流排斷裂和接觸線斷線的現象，使線路更加安全可靠，避免了柔性接觸網的鉆弓、不均勻磨耗、高溫軟化和其他弓網故障造成的斷線事故，因此，剛性接觸網故障一般是小范圍的點故障。

2.3 維修方便、成本低

對接觸網剛性懸掛而言，隧道凈空小、維修工作量小，日常維護主要是對連接件的緊固和對關鍵部位的數據進行調整，即對各連接螺栓進行緊固和對懸掛的關鍵設備進行調整恢復。由于剛性懸掛各零部件連接牢靠、數據變化小，且懸吊裝置具有水平和垂直雙向調節功能，便于剛性懸掛拉出值和導高的調節。因此，無論是日常維護、事故搶修，還是更換接觸導線等，剛性懸掛的工作量都比柔性接觸網減少很多，其維護成本也就相應較低。

2.4 風險大、要求高、無工藝標準

除了上述的幾個優點外，剛性懸掛也存在不足之處，主要有：①設計、施工有一定的風險；②對設備和線路環境等有較高的要求；③剛性懸掛作為一項新技術，目前還沒有檢修工藝和維修標準。

3 結束語

剛性懸掛在鐵路領域中的應用還處于起步階段，施工技術和檢修工藝并不成熟，需要進一步探索。今后，隨著鐵路的不斷發展，剛性懸掛技術必將趨于完善，應用也將更加廣泛。

參考文獻

[1]劉德生.剛性懸掛移動式接觸網施工技術淺談[J].電氣化鐵道，2007（02）.

[2]譚滌石，荊子明，張天舒.淺談剛性懸掛接觸網施工[J].鐵道機車車輛，2003（04）.

〔編輯：李玨〕

The Discussion of Rigid Suspension Catenary

Chen Xianxin

Abstract： Relative to the flexible suspension， the suspension is a rigid catenary catenary suspension new way， it is mainly composed of aluminum suspension components bus line of contact， insulation components and suspension components， with the contact line without tension， without compensation anchor， simple structure and easy maintenance and small footprint and so on.

Key words： catenary suspension； rigid suspension； railway construction； catenary construction

摘 要：相對于柔性懸掛而言，接觸網剛性懸掛是一種新的接觸網懸掛方式，它的懸掛部件主要由鋁合金匯流排、接觸線、絕緣元件和懸掛裝置組成，具有接觸線無張力、無需補償下錨、結構簡潔易維護和占用空間小等特點。

關鍵詞：接觸網懸掛；剛性懸掛；鐵路建設；接觸網施工

中圖分類號：U225.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）05-0025-02

廣珠鐵路江門隧道接觸網懸掛在廣鐵集團管內首次采用了剛性懸掛。剛性懸掛在鐵路領域應用較少，目前還沒有成熟的檢修工藝和維修標準，也沒有運行經驗，因此，有必要對接觸網剛性懸掛進行學習和探討。下面從剛性懸掛的結構和特點兩方面進行介紹。

1 接觸網剛性懸掛系統結構

如圖1所示，廣珠鐵路江門隧道的隧道凈空為7 280 mm，接觸網懸掛類型為剛性懸掛，線材為PAC-110+ CTA（S）120，支持裝置采用中間吊柱水平式，跨距為8 m。接觸網剛性懸掛系統主要由定位絕緣裝置、中間懸掛裝置、中心錨結、匯流排、膨脹接頭和剛柔過渡裝置組成。

圖1 廣珠鐵路江門隧道圖

1.1 定位絕緣裝置

定位絕緣裝置由調整底座、懸掛絕緣子和接地裝置構成，其主要功能有以下幾點。

1.1.1 利用調整底座進行精準定位調整

接觸導線不帶張力，因此整個懸掛系統的穩定性取決于底座的穩定性，所以底座采用了鋼結構底座。該底座結構簡單，與匯流排的連接更牢固、穩定性更高。

1.1.2 絕緣子完成系統絕緣

為了滿足防護絕緣子和匯流排的需要，絕緣子采用的是SMC工程模壓塑料，機械性能和電氣性能得到提高。

1.1.3 采用接地裝置完成系統接地

采用圓鋼將所有的調整底座聯接，并進行接地處理。

1.2 中間懸掛裝置

中間懸掛裝置主要由中間懸掛點構成，使匯流排可以順線路方向竄動，而不能上下、左右移動（或轉動），減少了匯流排因自重帶來的預撓度，如圖2所示。

1.3 中心錨結

在匯流排中間部位安裝中心錨結，防止匯流排向兩側伸展

或收縮。

1.4 匯流排裝置

架空剛性懸掛中，匯流排是關鍵部件，每一段匯流排之間用中間接頭連接，構成剛性懸掛的每一個錨段。匯流排裝置由匯流排和中間接頭構成，其主要功能有二：即由匯流排和接觸導線組成封閉截面形成剛性懸掛，匯流排夾持接觸線有利于受電弓取流。

1.4.1 匯流排

江門隧道內剛性懸掛的匯流排為п形截面的鋁合金型材，截面為異型敞開結構，兩個垂直邊末端形成夾口，接觸線嵌入夾口中，如圖3所示。

圖2 中間懸掛裝置 圖3 混流排

1.4.2 中間接頭

中間接頭（如圖4所示）的主要功能是將匯流排聯接起來，既要保證其機械強度，又要保證其電氣聯接性能。匯流排之間的連接采用內鎖式接頭，有效地避免了連接處出現V型或反V型。

1.5 膨脹接頭

膨脹接頭用于補償匯流排系統因熱脹冷縮而產生的長度變化，并保證電流良好續接，使得受電弓能平滑過渡，如圖5所示。

圖4 中間接頭 圖5 膨脹接頭

1.6 剛柔過渡裝置

江門隧道內的接觸線是嵌入在匯流排內且不帶張力；而隧道外的接觸線卻富有張力，是由承力索通過吊弦懸掛起來的，承力索同樣有張力。這就需要在隧道端口處設置剛柔過渡裝置消除隧道內外的差異，使機車受流平穩。

從圖6中可以看出，剛柔過渡裝置由鋁排加工制造，頂面加工成不同深度的切槽，以逐步減小慣量和增加末端的彈性。需要將其安裝在剛性網和柔性網的過渡處，避免產生硬點，并安裝螺栓來保證夾口夾持力；而底部設計成缺口結構用來放置接觸線接頭線夾，防止因柔性網張力造成接觸線在鋁排內滑動。

首先嵌在匯流排內的接觸線先脫離匯流排，與隧道外的接觸線并行10～15 m后，再使用并溝線夾，將其固定于承力索上。然后通過調整并行段的雙線夾，保證作用于受電弓上的接觸壓力是連續變化的，從而保證機車受流的連續性。

圖6 剛柔過渡裝置

1.7 主要零部件及其功能

接觸網剛性懸掛主要的零部件及其功能如表1所示。

2 接觸網剛性懸掛的特點

2.1 結構簡單

與傳統的柔性懸掛相比，剛性懸掛沒有承力索、吊弦和下錨補償裝置。由于不需要補償下錨，因此錨段關節結構也比較簡單，容易實現電分段功能，使整個接觸懸掛非常簡潔。

2.2 安全可靠

由于無下錨補償張力，剛性懸掛不存在匯流排斷裂和接觸線斷線的現象，使線路更加安全可靠，避免了柔性接觸網的鉆弓、不均勻磨耗、高溫軟化和其他弓網故障造成的斷線事故，因此，剛性接觸網故障一般是小范圍的點故障。

2.3 維修方便、成本低

對接觸網剛性懸掛而言，隧道凈空小、維修工作量小，日常維護主要是對連接件的緊固和對關鍵部位的數據進行調整，即對各連接螺栓進行緊固和對懸掛的關鍵設備進行調整恢復。由于剛性懸掛各零部件連接牢靠、數據變化小，且懸吊裝置具有水平和垂直雙向調節功能，便于剛性懸掛拉出值和導高的調節。因此，無論是日常維護、事故搶修，還是更換接觸導線等，剛性懸掛的工作量都比柔性接觸網減少很多，其維護成本也就相應較低。

2.4 風險大、要求高、無工藝標準

除了上述的幾個優點外，剛性懸掛也存在不足之處，主要有：①設計、施工有一定的風險；②對設備和線路環境等有較高的要求；③剛性懸掛作為一項新技術，目前還沒有檢修工藝和維修標準。

3 結束語

剛性懸掛在鐵路領域中的應用還處于起步階段，施工技術和檢修工藝并不成熟，需要進一步探索。今后，隨著鐵路的不斷發展，剛性懸掛技術必將趨于完善，應用也將更加廣泛。

參考文獻

[1]劉德生.剛性懸掛移動式接觸網施工技術淺談[J].電氣化鐵道，2007（02）.

[2]譚滌石，荊子明，張天舒.淺談剛性懸掛接觸網施工[J].鐵道機車車輛，2003（04）.

〔編輯：李玨〕

The Discussion of Rigid Suspension Catenary

Chen Xianxin

Abstract： Relative to the flexible suspension， the suspension is a rigid catenary catenary suspension new way， it is mainly composed of aluminum suspension components bus line of contact， insulation components and suspension components， with the contact line without tension， without compensation anchor， simple structure and easy maintenance and small footprint and so on.

Key words： catenary suspension； rigid suspension； railway construction； catenary construction