接觸網的縱向跨距和錨段長度

2016-01-07 11:40:18 來源：用戶投稿作者：5.82

5.5.1 跨距和錨段長度的關系

縱向跨距和錨段長度對架空接觸網設施投資費用有著重大影響，同時它也影響質量參數，如彈性均勻度和接觸力壓性能，因此進行架空接觸網設計時盡可能采用最長的跨距和錨段是縮減費用最有效的手段。

5.5.2 最大可能的跨距

5.5.2.1 重要參數

就幾何相互作用而言，在考慮了預期車輛運行和給定的風影響后，最大可能的跨距是指兩個支柱之間能確保接觸線不離開受電弓滑板的工作范圍的距離。使用這一定義，最大可能跨距取決于下面這些因素：

—受電弓弓頭的工作范圍;

—設計該系統時考慮的風速;

—在工作高度接觸點上受電弓的橫向位移;

—架空接觸網類型，尤其是施加在接觸線和承力索上的張力;

風速和架空接觸網類型、連同線索直徑和張力這類參數已在前些章節中討論過。在下面章節中，將分析與車輛有關的對架空接觸網設施允許的縱向跨距的影響。

5.5.2.2 受電弓弓頭的工作范圍

按照圖2.16，受電弓弓頭的工作范圍是確保滑板和接觸線之間的安全接觸，它取決于弓頭的設計。假設接觸線很少運行到超出滑板外正好達到工作范圍極限的地方，因而弓頭的工作范圍大于滑板長度是可以接受的。例如德國鐵路用于最大速度280km/h的標準受電弓弓頭是1950mm寬，受電弓弓頭工作范圍是1450mm，而滑板長度是10³0mm; 當討論接觸網和受電弓之間的幾何相互作用時，也要考慮車輛的橫向擺動及其對受電弓位置的影響。

這里有兩種基本情況要考慮：

—第1種情況指靜態狀況。在這種情況下，無風載時接觸線的幾何位置表示為支柱處的拉出值和在跨中處的位移不應離開受電弓滑板。同時也必須考慮車輛的擺動。

—第2種情況，將設計的最大風力補充到第1種情況中去，在這種情況下，接觸線可能滑到滑板外的受電弓部分，設計時將其定為工作范圍。

一些參數，尤其是跨距，必須進行選擇，以使這些條件得到滿足。然而，需要注意列車時速在230km以上的接觸網情況，可能需要限制跨距來獲得理想彈性并改善受電弓和接觸網之間的動態相互作用 (見第9.5.5.2節)。

5.5.2.3 車輛的橫向擺動

在受流器器工作高度處，車輛的橫向擺動作用取決于：

—接觸線高度和受流器工作高度;

—受流器接觸面上的滑動系數和滑動高度;

—車輪組和轉向架組的幾何形狀和特性;

—受電弓肘接處高度、受電弓靈活性和結構公差;

—軌距、曲線半徑、超高不足、橫向軌道移動以及橫向軌頂高差和公差不足。

要指出的是，受電弓弓頭在其運行高度處的橫向位移是車輛特有的性能。德國鐵路所有運行速度在200km/h以下的架空接觸網設施設計都允許受電弓中心相對線路中心線有運動學的位移 (如圖5.16所示)。對于高速鐵路系統，設計出適應整個歐洲標準化車輛的架空接觸網是最理想的。此時，要求符合UIC規范606-1中各項參數的極限范圍，圖5.17所示是各種車輛的受電弓中心的運動學位移和曲線半徑250m及1000m的接觸線高度之間的關系。　標有ICT縮寫字樣的車輛配備有曲線上自動傾斜裝置。

圖5.16 德國Bahn采用的受電弓弓頭的橫向位移(它是計算接觸線極限位置的基礎，接觸線高度為5.30m) 與曲線半徑的函數關系

圖5.17 選定車輛的受電弓弓頭的橫向位移與接觸線高度的函數關系

a) R=250m; b) R=1000m

5.5.2.4 受風偏移時的接觸線的極限位置

將受電弓工作范圍減去受電弓弓頭中心的運動學位移可得出接觸線的定位范圍。圖5.19，風偏移下接觸線允許的極限位置是綜合了受電弓弓頭在運行最大速度和最低速度下的受電弓運行范圍與其運動學位移的相互作用。這個運動學位移是圍繞受電弓弓頭相對于通過受電弓弓頭中心線連接鋼軌頂端并垂直于這條線 (也稱為超高中心線) 的平面。曲線內側極限位置是從最大時速的工作范圍極限推導出來的，曲線外側極限位置是從低速時工作范圍極限值推導出來的。相對于線路中心線和采用運行寬度1450mm的受電弓弓頭來說，曲線外側風載時接觸線位置極限值是725mm。如圖5.19所示，曲線內側的接觸線極限位置可以按照圖5.18與曲線半徑有關的受電弓弓頭位置極限值和值725mm推導出來，它是受電弓弓頭工作范圍的一半。