利用彈性線夾優(yōu)化剛性接觸網(wǎng)的動態(tài)性能

摘 要：隨著社會的發(fā)展和進步，架空剛性接觸網(wǎng)的技術(shù)也是越來越成熟，它具有以下幾個特點，分別是安裝凈空低、沒有斷線隱患和維護工作量少等，它運用十分的廣泛，尤其在隧道內(nèi)的城市軌道交通中使用非常頻繁，代替了柔性接觸網(wǎng)。探討彈性線夾對剛性接觸網(wǎng)的動態(tài)性能有哪些作用？采用有限元法、受電弓-剛性接觸網(wǎng)動力學(xué)的模型、弓網(wǎng)接觸質(zhì)量的評價標(biāo)準(zhǔn)等，來分析剛性接觸網(wǎng)，在采用彈性線夾是否能夠得到弓網(wǎng)的最優(yōu)化的動態(tài)性能。然而，一般對剛性接觸網(wǎng)的固定方式存在誤差，并不能將其特有的優(yōu)勢全面的發(fā)揮出來。

關(guān)鍵詞：彈性線夾；剛性接觸網(wǎng)；動態(tài)性能

引言

隨著社會的發(fā)展和進步，我國科學(xué)技術(shù)水平也在不斷的創(chuàng)新和發(fā)展，尤其在交通道路建設(shè)過程中，科技的使用是越來越廣泛。自我國從2003年廣州地鐵二號線使用剛性接觸網(wǎng)以來，我國的剛性懸掛接觸網(wǎng)技術(shù)使用是越來越頻繁，由于其優(yōu)點是降低隧道干凈空曠程度，縮小隧道斷面。剛性接觸網(wǎng)主要由接觸懸掛、支持定位裝置、絕緣部件以及架空地線等部分組成，其中絕緣子和定位線夾是不可或缺的部件。絕緣子和定位線夾的作用是控制匯排流的方向。而優(yōu)化過的彈性線夾和普通定位線夾存在極大差別，若是將普通定位夾換成彈性線夾來固定，不僅可以減少線路之間的碰撞，而且可以減少接線導(dǎo)線和受電弓碳滑板的損耗，節(jié)約成本。就此文來說，探究使用彈性線夾后，對剛性接觸網(wǎng)的動態(tài)性能的認(rèn)識及影響意義。

1 剛性接觸網(wǎng)優(yōu)點的分析

雖然剛性接觸網(wǎng)有安裝凈空低、沒有斷線隱患和維護工作量少這些獨有的特性，但其也有一定的局限性，它在松弛度上和施工上容易形成誤差。為了解決這些問題，我國開創(chuàng)了使用彈性定位夾來增加剛性接觸網(wǎng)的彈性，減少松弛度上和施工上的誤差。

1.1 絕緣錨段關(guān)節(jié)

絕緣錨段關(guān)節(jié)將剛性懸掛接觸網(wǎng)進行電氣分段，正線上不需要再采用其它分段裝置，絕緣錨段關(guān)節(jié)在電氣分段的同時將正線接觸網(wǎng)系統(tǒng)連接起來，從而減少接觸網(wǎng)系統(tǒng)離散性，也在一定程度上減少了工程成本。

1.2 無外加張力

剛性接觸網(wǎng)優(yōu)于柔性接觸網(wǎng)，剛性接觸網(wǎng)的另一個重要性能就是剛性接觸網(wǎng)匯流排和接觸導(dǎo)線不存在任何外加張力，因此不存在斷線的突發(fā)情況。接觸導(dǎo)線由于不存在張力便能大大減少損耗程度也減少了因斷線需要換線的繁瑣操作，促使接觸網(wǎng)系統(tǒng)的的安全性得到保障以及減少了人力物力的投入。

1.3 受網(wǎng)關(guān)系好

剛性接觸網(wǎng)的受網(wǎng)關(guān)系比柔性接觸網(wǎng)的好，因此受電弓在地鐵高速行進的過程中的波動很好，受電弓的穩(wěn)定性由此得到提高。

1.4 平面布置方便

剛性接觸網(wǎng)布置起來很便利，不管是一般的隧道還是比較特殊的地方，都可以根據(jù)施工需要設(shè)計成可移動的形式而并不局限于固定形式。

2 受網(wǎng)關(guān)系與彈性線夾

2.1 受電弓——剛性接觸網(wǎng)的探究

受電弓——剛性接觸網(wǎng)是一個密切相關(guān)的整體。在研究的過程中，不宜將剛性接觸網(wǎng)與受電弓分割出來單獨研究，這樣的研究結(jié)果并不全面。受電弓的主要結(jié)構(gòu)部件包括弓頭、主架、臂和傳動裝置。受電弓的主要作用是將電能傳輸?shù)诫妱訝恳b置上，受電弓的優(yōu)越性在于無論是生活中的固定用電還是車輛在行進過程中的移動供電它都能達(dá)到穩(wěn)定的傳輸功率[1]。在設(shè)計隧道時，受電弓的位置需要精密的設(shè)計，接觸線的位置必須偏移隧道線路的中心，與此同時這樣也旨在解決接觸線和受電弓相互作用時經(jīng)常出現(xiàn)故障的問題，以及減少受電弓和接觸線之間的磨損程度。此外采用彈性線夾替換普通剛性線夾的方式可以大大減少受電弓的磨損程度，減少施工成本。

2.2 受電弓——剛性接觸網(wǎng)相互作用

受電弓——剛性接觸網(wǎng)相互作用的基本過程是：受電弓有上下兩個相反方向的工作位置，由于受電弓在地鐵運行過程中相對于剛性接觸網(wǎng)做橫向運動，與此同時受電弓的弓頭位置必須與接觸線不利位置錯開，因為受電弓在工作過程中弓頭的工作范圍必須避開接觸線，不然會影響整個系統(tǒng)的運行。剛性接觸網(wǎng)與受電弓的相互作用決定了整個供電系統(tǒng)的效率和安全性，因此要保障供電系統(tǒng)的正常運行，在設(shè)計過程中必須考慮之間的關(guān)系和決定因素。

3 彈性線夾優(yōu)化的剛性接觸網(wǎng)的動態(tài)性能

普通剛性定位線夾的作用是將絕緣子和匯流排相互連接起來，其間沒有采用任何彈性部件，當(dāng)受電弓通過時，剛性定位夾與匯流排接觸時，向往出現(xiàn)不規(guī)則的振動現(xiàn)象，勢必會引起受電弓的震動，長此以往，會造成受電弓碳滑板和接觸導(dǎo)線的耗損，降低設(shè)備壽命。彈性定位線夾顧名思義在剛性定位線夾的基礎(chǔ)上將原有部件換成具有彈性的部件，其間設(shè)有鋼彈簧，可以利用彈簧的韌力來增加剛性接觸網(wǎng)的彈性。

3.1 彈性線夾優(yōu)化的剛性接觸網(wǎng)在一定程度上減少施工上的誤差

在隧道作業(yè)時先將鋼槽固定在隧道頂部，再將剛性接觸網(wǎng)采用垂直或者水平懸掛的方式懸掛在鋼槽上。之后采用定位線夾等其他部件將剛性接觸網(wǎng)進行固定。按理來說定位線夾的最大作用是對剛性接觸網(wǎng)進行固定，所以不論是普通剛性線夾還是彈性線夾都不會對剛性接觸網(wǎng)的動態(tài)性能造成大的影響。文章正是從不同角度來分析從而證明該說法是錯誤的[2]。事實證明彈性線夾和普通定位線夾存在極大差別，彈性線夾在部件中添加了剛性普通線夾沒有的類似彈簧的部件，從而使剛性接觸網(wǎng)在施工時出現(xiàn)誤差的可能性更低，這正是隧道作業(yè)所需要的[3-4]。

3.2 彈性線夾優(yōu)化的剛性接觸網(wǎng)可減少弓網(wǎng)接觸力的標(biāo)準(zhǔn)差

剛性接觸網(wǎng)雖然存在松弛度上和施工上都有一些偏差，采用普通剛性定位線夾并不能有效解決這一問題，但是采用一種設(shè)有鋼彈簧的彈性定位線夾可以大大增加剛性接觸網(wǎng)的彈性。采用彈性線夾比剛性線夾的接觸力標(biāo)準(zhǔn)偏差更小，而接觸力標(biāo)準(zhǔn)差是決定剛性接觸網(wǎng)與受電弓性能好壞的一個重要參數(shù)，接觸力標(biāo)準(zhǔn)偏差越小說明剛性接觸網(wǎng)的動態(tài)性能越好，由此證明采用彈性線夾能夠優(yōu)化剛性接觸網(wǎng)的動態(tài)性能[5]。

綜上所述，彈性線夾優(yōu)化剛性接觸網(wǎng)的動態(tài)性能，很好的展示出來了在松弛度上和施工上減小誤差的效果，在工程建設(shè)中，為施工人員和維護人員減少了工作量、節(jié)約了時間和原材料，同時也為中國的剛性接觸網(wǎng)技術(shù)再上新臺階，奠定了堅實的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

基于剛性接觸網(wǎng)的自身特性，動態(tài)性能參數(shù)和受電弓與其之間的關(guān)系，文章對比普通剛性線夾和彈性線夾的主要區(qū)別為彈性線夾可減少施工誤差和減少弓網(wǎng)接觸力標(biāo)準(zhǔn)差，由此論證了彈性線夾提高剛性接觸網(wǎng)動態(tài)性能的優(yōu)越性。這正是學(xué)者在進行剛性接觸網(wǎng)的研究中值得思考的問題，與此同時彈性線夾對于隧道作業(yè)也是更優(yōu)的選擇。

參考文獻

[1]陳吉剛.利用彈性線夾優(yōu)化剛性接觸網(wǎng)的動態(tài)性能[J].城市軌道交通研究，2013，8（10）：234-235.

[2]黃東亮.接觸網(wǎng)彈性線夾在地鐵剛性懸掛中的應(yīng)用[J].電氣化鐵道，2014，12（15）：186-187.

[3]孫海東.剛性懸掛接觸網(wǎng)在城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2011，1（30）：5364-5365.

[4]尹魁元.接觸網(wǎng)剛性懸掛跨距的選擇[J].都市快軌交通，2013（4）.

[5]彭世杰.影響剛性懸掛跨距長度的因素分析[J].中國科技信息，2012（12）.