鐵路電氣化技術論文

隨着我國經濟與社會的發展，作爲第三產業的科技也有了飛速的發展，而高速電氣化鐵路接觸網技術作爲我國科學技術的一個重要的方面也有了很好的發展。小編整理了鐵路電氣化技術論文，歡迎閱讀!

鐵路電氣化技術論文篇一

高速電氣化鐵路接觸網施工關鍵技術

摘要：在電氣化鐵路的整個系統中,接觸網是最容易出現問題的環節,因此，必須加強高速電氣化鐵路接觸網施工技術，保證電氣化鐵路的正常執行。本文就高速電氣化鐵路接觸網施工技術現狀和高速電氣化鐵路接觸網施工關鍵技術進行了簡要分析。

關鍵詞：高速電氣化;鐵路接觸網;施工技術

中圖分類號：F416文獻標識碼： A

引言

我國在高速接觸網施工組織、施工技術、管理、施工工藝、工機具及儀器儀表配置等方面尚經驗不足，各發達國家已有多年的高速鐵路接觸網施工經驗，其先進的施工組織、科學的施工工藝、適宜的工機具及儀器儀表確保了施工安全、工程質量和受電弓一接觸網的良好執行。

一、高速電氣化鐵路接觸網施工技術現狀

目前,國內從事電氣化接觸網工程施工的單位較多,其施工技術水平也參差不齊,從總體上看比國外同行的施工技術水平要低。主要表現在以下幾個方面:

1、施工人員的綜合素質亟待進一步提高。

雖然，電氣化鐵路接觸網專業正憑藉其環保、高速等優勢成爲鐵路投資建設的熱點領域，但是我們現場施工人員的綜合素質，特別是接觸網施工關鍵技術的綜合運用能力並沒有隨着電氣化鐵路的大面積開工建設而取得顯著提高和長期進步，除個別處於技術研發和行業先導單位的施工人員外，其餘的施工人員仍在沿用傳統方式進行施工，缺乏一定的工藝創新意識和施工工法的革新。

2、先進的施工技術裝備沒有得到廣泛應用。

近年來，國外接觸網施工技術裝備不斷推陳出新，許多國外同行業的施工單位藉此對大型施工機械和技術測量設備進行了大面積的更新換裝。相比而言，我們國內由於資金和成本壓力沒有及時跟進換裝，在用的施工技術裝備相對處於落後狀態，不能完全實現對工程實體質量的全過程控制。

3、利用資訊化手段進行施工技術管理的能力不強。

當今，接觸網專業的施工技術管理越來越離不開資訊化的科技手段。爲了確保和提高接觸網上部構配件和機電設備安裝的精準度，需要將現場採集的大量數據透過計算機進行模擬演算，並根據計算機演算數據指導相關供應商或現場施工人員先行組織相關部分的預配預裝，以此來提高現場勞動效率和安裝工藝質量。然而，在實際工作中，我們未能充分認識和發揮資訊集成技術對於工程項目現場管理的優勢，從而造成利用資訊化手段進行施工技術管理能力不強，有些時候不能“一步到位”地實現預期目標。

二、高速電氣化鐵路接觸網施工關鍵技術

1、軟硬橫跨的安裝調整及其計算

1.1 硬橫樑的安裝調整

在高速電氣化鐵路車站或多線路地段，接觸網的支援結構一般採用硬橫樑結構形式，它具有結構簡單，穩定性好，能改善弓網受流狀況等優點，一般由橫樑、支柱和吊柱幾個主要部分組成。橫樑一般採用等腰三角形或矩形截面無縫鋼管焊接珩架結構，由兩個或三個樑段組成，樑與樑之間的連接透過法蘭盤用螺栓連接而成。

1.2 軟橫跨的安裝調整

承力索在軟橫跨上的懸掛(固定)方式，較多地考慮了運營的可靠性。衆所周知，站場中的錨段不適合設定防斷型中心錨結(下文簡稱中錨)，爲減小斷線情況下的事故範圍，懸掛點根據其所處的位置採取了多樣性。接近中錨的數個懸掛點採取硬固定形式，斷線事故情況下，線索受力分佈點多，儘量縮小事故範圍。正常情況下，溫度變化時，連板、棒瓷的傾斜可保證承力索鞍子的自由位移。離開中錨一定距離以外的懸掛點，由於溫差形成的偏移較大，相應採用了滑輪懸掛。同時，各懸掛點設有輔助索以增強對承力索的保護作用。

2、高速鐵路接觸網恆張力架線技術

對於高速電氣化鐵路來說,如何確保在較高執行速度下使接觸線與機車受電弓具有良好的弓網關係,是工程建設中的核心技術問題,無論是路基、橋涵、軌道工程,還是接觸網工程,最終都是圍繞這個核心技術問題而展開的技術攻關與創新。因此,在設計時接觸導線大都選用機械強度高、耐溫特性好、導電率較高的單根銅合金導線,如CTHA-110、CTHA-120、CTHA-150等;承力索一般也選擇與接觸導線相匹配的銅合金絞線,如THJ-95、THJ-120等。在工程施工時,要確保架線質量滿足高速行車的要求,具體體現在導線架設完畢後應平整、光滑、有彈性,無硬彎、扭曲變形和表面硬傷等現象。因此,如果採用普通架線技術和設備架線,由於其架線張力變化幅度過大(一般在3-10kN範圍內波動),導線因其自重而產生較大的弛度變化,從而造成導線在懸掛點附近產生大量的不易矯正的波浪型硬彎:且因普通的`架線設備沒有良好的導線引導裝置,時常造成導線扭曲變形,這無疑會使架設後的導線質量惡化,不能滿足高速行車對弓網關係的要求。鑑於此,在高速電氣化鐵路接觸網工程施工中,必須採用恆張力架線設備及相關施工技術。

3、高速鐵路接觸網整體吊弦施工技術

根據整體吊弦的技術特點和現有的技術水平,整體吊弦的施工方法:採用激光測距儀、經緯儀等精密儀器進行原始數據的採集,保證採集數據的精度;根據所在項目對整體吊弦的技術要求編制專用計算程序,並建立數據庫;輸入計算條件和原始數據,用計算機進行計算,並根據實際需要打印計算結果;根據計算結果進行工廠化精加工(誤差士1.5mm),,並對預配結果進行復核、編序、包裝，用安裝作業車等按規定進行現場安裝,並對安裝結果進行檢測,確認一次安裝達標。

4、高速鐵路接觸網狀態檢測技術

高速鐵路接觸網檢測技術可分爲兩部分:一是施工全過程的靜態檢測;二是工程竣工後的動態檢測。檢測的依據或標準包括高速鐵路牽引供電工程的設計檔案、施工技術規範、驗收標準、行業通用標準,以及與之相關的法律法規等。

4.1 高速鐵路接觸網靜態檢測技術

接觸網靜態檢測是指在接觸網工程的各道工序施工完畢後,對接觸網設備各部分在靜止狀態下的空間位置及電氣性能進行的符合性檢查。檢測的程序與施工程序一致,只是檢測的手段和方法與普通鐵路有所不同,由於其施工精度要求較高,必須採用更爲準確的光學精密儀器進行檢測,如對支柱的傾斜度、腕臂和硬橫樑的安裝位置、定位器的坡度、導線的高度與拉出值、導線的坡度與平直度、線岔處的線間距與高差、錨段關節處線間距與高差、電分相處的線間距與高差等內容的檢測。通常配備的精密檢測儀器有經緯儀、水準儀、激光測距儀等。

4.2 高速鐵路接觸網動態檢測技術

接觸網動態檢測是指在接觸網工程全部竣工後,用接觸網檢測車等專用檢測設備在不同的執行速度下對接觸網與受電弓的弓網關係進行的符合性檢查。檢測內容主要包括接觸線高度、拉出值、定位器坡度、網壓、弓網接觸壓力、衝擊加速度、離線率、彈性和車體振動等技術指標仁。對檢測設備而言,普通的檢測車或其他檢測設備已不能滿足高速接觸網動態檢測要求,而應當開發高速接觸網專用檢測車。首先是其執行速度能達到高速行車的要求;其次是其檢測系統應能滿足在高速執行狀態下信號採集的安全性和準確性;第三是應認真研究弓網執行的動態特性,以便能判斷接觸網的真實狀態,以及能夠合理劃分正常狀態與非正常狀態的界線。動態檢測可分階段進行,每個階段檢測的側重點不同,檢測時先低速後高速,一般可按照每30-50km/h的速度差逐步提高試驗速度,如可按20、50、80、120、170、220、270km/h等速度值進行試驗,最終達到或超過設計時速。透過動態檢測獲得的各項技術指標來決定高速鐵路接觸網工程是否可以投入試執行。

結束語

總之，隨着經濟發展的要求,鐵路運輸的速度也在不斷的提高,接觸網是保證高速鐵路正常執行的保證,接觸網可以向機車提供持續的電力,所以接觸網是整個機車供電系統的重要組成部分。而且更爲關鍵的是接觸網是沒有後備的,一旦接觸網受損,整個線路就會停運,因此高速接觸網的好壞,直接關係着整個鐵路運輸的安全和效益。所以一定要加強鐵路接觸網施工技術的研究,保證高速鐵路的安全執行。

參考文獻

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[2]吳站偉,魯海樣.既有接觸網改造工程中的新線初伸長[J].電氣化鐵路,2011.

鐵路電氣化技術論文篇二

高速電氣化鐵路接觸網技術

【摘要】隨着我國經濟與社會的發展，作爲第三產業的科技也有了飛速的發展，而高速電氣化鐵路接觸網技術作爲我國科學技術的一個重要的方面也有了很好的發展。但隨之而來的一些問題也日益凸顯，如果不能很好的解決這些問題，將會影響高速電氣化鐵路接觸網技術的發展，也會給我國科技水平的前進步伐帶來阻礙。本文基於此對高速電氣化鐵路接觸網技術進行了研究，發現了其中存在的一些問題。

【關鍵詞】高速電氣化鐵路接觸網技術現有技術問題

中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：

鐵路作爲國民經濟的重要基礎設施，在我國綜合交通運輸體系中扮演重要角色。改革開放以來，我國電氣化鐵路獲得迅速發展，現已佔鐵路運量的近50 % 以上。在帶來巨大的經濟效益和社會效益的同時，電氣化鐵路的電網長期存在的一些問題，嚴重影響公用電網的電能質量。隨着電氣化鐵路運量的增加，如果這些問題如果仍然不能得到及時治理，其產生的危害將會更加嚴重。

高速電氣化鐵路接觸網技術的現有技術

1、隧道內接觸網吊柱安裝技術

高速鐵路隧道內採用預留吊柱槽道方便吊柱安裝的設計方法，一方面避免了隧道成形後接觸網專業打眼施工安裝吊柱破壞隧道整體結構影響隧道的受力問題，另一方面也避免了接觸網專業人員安裝吊柱打眼不方便、安裝位置不準確的問題。隧道吊柱所用槽道在隧道土建施工時已預埋，電氣化專業需做好預埋配合工作和預埋後技術標準檢查等工作。槽道預埋的好壞直接影響隧道吊柱安裝的質量，對其預埋質量應作爲關鍵環節檢查。

2、基於CPⅢ精測網的測量技術

高速鐵路線路要求軌道安裝具有較高的精度才能確保高速列車的執行。施工中，爲保證測量精度，站前單位根據對各階段的施工精度要求至少需要進行3 次測量，分別建立CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ三級精確測量網，其中CPⅠ、CPⅡ爲線路工程施工測量網，而CPⅢ精測網爲無砟軌道施工用網，爲軌道工程提供精確的施工調整依據，是線路最終狀態的重要保證。接觸網工程施工一般情況下以軌道爲基準進行測量施工，由於高速鐵路建設的特殊性，接觸網工程支柱裝配施工時線路還未成形，無法以未成形的線路作爲基準進行上部裝配安裝，必須對線路軌道設計參數進行預留測量以滿足支柱裝配的要求。普速線路施工中利用站前進行的中線和高程(水準點)交樁測量精度較低，已不能滿足高速接觸網的裝配精度要求，爲保證接觸網工程具有較高的安裝精度和效率，引進了站前CPⅢ精測網進行測量。CPⅢ精測網基點一般每公里約40 個，上下行各20個，間距與接觸網支柱跨距基本相同，在路基地段基本與接觸網支柱基礎同位置。利用CPⅢ精測網平面座標值和高程數據，將其基點作爲接觸網支柱參數測量依據，可分別測量接觸網支柱限界、基礎面與線路內軌面高差、線路超高等參數，在支柱處標出軌面紅線，從而確定支柱(隧道吊柱)腕臂上下底座安裝孔位的準確性。複覈支柱處軌面高程時，必須充分考慮支柱處線路是否存在長短鏈及變坡點處豎曲線半徑對高程的影響，關係到整體吊弦安裝後是否能保證接觸線平直並良好受流

高速電氣化鐵路接觸網技術存在的問題及解決措施

1、高張力問題

日本國鐵在山陽新幹線上，第一次採用了新型的高張力接觸懸掛。這種接觸懸掛的特點是懸掛的接觸線、承力索等導線的張力皆較同類懸掛高。從基本理論知道，一根兩端加有張力的金屬線，其張力越大，剛度也越大。簡單懸掛很明顯可以看做是一根兩端在懸掛點處加有張力的金屬線。單鏈形懸掛對其除跨距兩端附近的中間部分來說，可在一定程度的近似下看做是一條兩端在懸掛點處加有張力的金屬“ 鏈” 。顯然其張力越大，剛度也應越大。因此根據上述分析，高張力懸掛在受電弓擡升力作用下將只有不大的振幅，從而能夠保證良好的受流。山陽新幹線的執行實踐經驗證明：高張力懸掛確定在電力機車高速執行下振動小而穩定，其擡升量也只有東海道新幹線的 而且受強風的影響其偏移值也不大。在結構上隨着雙鏈形懸掛及多鍊形懸掛的採用，接觸線承力索包括輔助索在內的各導線中均加裝了張力自動調整裝置，以保證各線索的恆定張力。爲了減少溫度對張力的影響，除了採用一般的滑輪組式墜陀補償裝置外，有的國家還採用彈簧式補償裝置以及隨溫度變化的液壓張力補償裝置等。由於張力變化對線索弛度的影響很大，特別是列車在高速執行時不利於受電弓良好取流，接觸網急需要解決的關鍵問題就是如何讓振動減少到最低限度，增加張力雖能提接觸懸掛的穩定性，但是當張力過大時,受電弓反而會由於產生頻率較低的幾赫至十幾赫的振動而離線，而且也不經濟，主要反映在以下幾個方面：①需要增加承力索及接觸線的截面積;②需要提高錨柱處的支柱、支援結構和器材的強度，特別是曲線區段的定位器;③需要提高支援結構的強度。所以張力只能適量提高，最好在上述三項均不調整的情況下增加，借鑑國外的經驗，在目前的基礎上增加百分之25較爲恰當，這是由於我國目前設計的接觸線張力的安全係數一般都在3.0以上，承力索在4.0以上，而國外通用的標準是接觸線張力安全係數爲2.0，承力索則爲3.0。所以張力提高25%，這樣現有的承力索和接觸線都不需要更換，而且其它設備也不需要進行更換。

2、預弛度問題

接觸線弛度嚴重影響了電力機車受電弓的受流性能。法國進行的預弛度單鏈形懸掛的電力機車高速執行試驗表明：預弛度單鏈形懸掛和普通的單鏈形懸掛相比較，即使電力機車在180到210千米每小時的高速執行情況下，預弛度懸掛接觸線的擡升量變化幅度仍然較小，並且其擡升量在一個跨距內比較均勻，即在支柱支援點處和跨距中央擡升量高度相差不超過5毫米。英國國鐵對預弛度懸掛進行的試驗結果也表明在設有預弛度的同時，使接觸線的張力較普通懸掛加大25%，則在單機車單弓執行的情況下，即使速度高達200千米每小時，其受流狀況仍可以保持在允許程度。預弛度單鏈形懸掛和我國目前的電氣化鐵路上所用的普通單鏈形懸掛相似。只是預弛度單鏈形懸掛具有兩個特點：一是在接觸網架設安裝時，有目的地按規定值透過調整吊弦長度預先使各跨距內的接觸線呈現一定的弛垂形狀，並在中央具有一定的弛度，而不象普通全補償單鏈形懸掛那樣，儘量使各跨距內接觸線平直;另一個特點是接觸線的張力往往比普通單鏈形懸掛增大一些，但張力並不是高很多，一般多過25%，以便保持其經濟性。由於張力比普通單鏈形懸掛僅高25% 左右，當爲提高電力機車執行速度而將普通單鏈形懸掛改爲預弛度單鏈形懸掛時，大多數現有接觸網支柱等支援物、構件、器材及基礎的強度不需要特殊改造和加強，它將能負擔由於加大接觸線張力而造成的應力等。對於普通單鏈形懸掛，在受電弓擡升力作用下，其一個跨距內的擡升力並不均勻，而是跨距中央最大,兩端支柱懸掛點處最小，即沿跨距剛度不均勻。

總結

鐵路作爲國民經濟的重要基礎設施，在我國綜合交通運輸體系中扮演重要角色。改革開放以來，我國電氣化鐵路獲得迅速發展，現已佔鐵路運量的近50 % 以上。但隨之而來的一些問題也日益凸顯，如果不能很好的解決這些問題，將會影響高速電氣化鐵路接觸網技術的發展，也會給我國科技水平的前進步伐帶來阻礙。

參考文獻

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