架空剛性懸掛的技術(shù)探討
摘 要：架空剛性懸掛的定義架空剛性懸掛概況及組成
架空剛性懸掛的特點(diǎn)及與柔性懸掛的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較
架空剛性懸掛的發(fā)展趨勢及應(yīng)用前景
關(guān)鍵詞：架空剛性懸掛、技術(shù)探討
一、架空剛性懸掛定義
大功率電車的電能一般都是通過受流過程獲得的。所謂受流，是指移動的車輛通過具有彈性的受電弓或集電靴在固定的導(dǎo)電體（接觸網(wǎng)）上獲取電能。按受流特性可分為剛性受流和彈性受流（柔性懸掛受流）。所謂剛性受流是指固定的導(dǎo)電體受流過程中在受電弓或集電靴的作用下基本不變形。而彈性受流是指固定的導(dǎo)電體受流過程中在受電弓（一般不采用集電靴）的作用下有一定程度的變形。剛性受流又分為架空式和其他方式（三軌或復(fù)合三軌，四軌或復(fù)合四軌，機(jī)車側(cè)面懸掛受流等）。具體示意如下：
二、架空剛性懸掛概況及組成
1．架空剛性懸掛的歷史概況
1895年，架空剛性懸掛首次在美國巴爾的摩第一條電氣化鐵路中應(yīng)用。
1961年，作為架空剛性懸掛主要型式“T”型剛性懸掛在日本營團(tuán)地鐵日比谷線投入使用。
1983年，作為架空剛性懸掛另一主要型式“p”型剛性懸掛在法國巴黎RATPA線投入使用。
2．架空剛性懸掛的基本組成
（1）順線路方向組成
與柔性懸掛相比，明顯差異在于剛性懸掛不設(shè)對懸掛進(jìn)行軸向加力的補(bǔ)償裝置。錨段長度一般為200~250m；懸掛點(diǎn)間距為5~12m；“Z”值在500m范圍內(nèi)約±220mm.
（2）典型斷面組成
架空剛性懸掛由支持體、絕緣子、匯流排和與受電弓接觸的接觸面或接觸線組成。不同的工程、不同的設(shè)計(jì)者所采用的支持體、絕緣子、匯流排和接觸線等種類繁多。典型斷面有以下幾種：架空導(dǎo)電軌，架空復(fù)合導(dǎo)電軌，日本的“T”型架空剛性懸掛（雙線、單線），法國、瑞士等國家采用的“p”型架空剛性懸掛等。
3．架空剛性懸掛的主要代表
隨著架空剛性懸掛在電氣化鐵路和城市軌道交通中的不斷應(yīng)用，工程和運(yùn)營的增多，經(jīng)過不斷演變，架空剛性懸掛的斷面結(jié)構(gòu)逐漸形成兩個(gè)代表結(jié)構(gòu)，即以日本為代表的“T”型結(jié)構(gòu)和以法國、瑞士等國為代表的“JI”型結(jié)構(gòu)。“JI”型結(jié)構(gòu)目前采用了約150km，“T”型結(jié)構(gòu)目前采用了約300km。韓國早期采用“T”型88km，以后均采用JI”型60km。
（1）“JI”型結(jié)構(gòu)示意
這里主要介紹法國巴黎地鐵安裝的Delachaux型架空剛性懸掛。
1）單根接觸線匯流排
共有兩種類型，一種高80mm，另一種高110mm（截面2213mm2），用彈性夾來固定接觸線，匯流排制造長度為10~14m，結(jié)構(gòu)示意圖如下。
2）雙根接觸線匯流排，結(jié)構(gòu)示意圖如下。
該類型匯流排僅處在設(shè)想階段，目前沒有產(chǎn)品。
1）雙線T型鋁架空剛性懸掛
1）匯流排剛度自重不同
“T”型匯流排的垂直斷面系數(shù)約為“Л”型的一半，而自重較“JI”型重1kg/m。所以要保持相同的跨中垂度，“T”型懸掛跨距一般采用5m，最大允許6m；而“Л”型懸掛跨距100km/h以下允許12m，100km/h以上還可允許8m。
2）接觸線的固定方式不同
“T”型采用連續(xù)的長線夾（長為1m）固定接觸線，而“Л”型靠匯流排自身固定接觸線。“T”型放線時(shí)對接觸線施加較大的放線張力，否則易造成導(dǎo)線在線夾間形成“V”型或反“V”型而產(chǎn)生硬點(diǎn)。而且長線夾固定接觸線在放線或換線時(shí)工效低，僅為“Л”型的1/8（3個(gè)小時(shí)僅能更換250m，主要原因是要拆裝1000個(gè)左右螺母）。
3）成本差異
由于線夾螺母多，成本上“T“型較”Л”型高。綜上所述，“JI”型較“T”型更合理。韓國明顯進(jìn)行了改變。國內(nèi)設(shè)計(jì)者也趨向于“JI”型結(jié)構(gòu)，我們的研究關(guān)注點(diǎn)也是“JI”型結(jié)構(gòu)。
（4）國外應(yīng)用架空剛性懸掛的情況
通過對法國、瑞士、西班牙、日本、韓國等國家的實(shí)地技術(shù)考察以及資料檢索，架空剛性懸掛已得到廣泛應(yīng)用，大致分類如下：
1）AC15kV~AC25kV低凈空隧道；
2）AC15kV~AC25kV提速隧道，最大速度已至160km/h；
3）AC15kV有復(fù)式交分道岔或車站的隧道；
4）DC600V，DC750V，DC1500V低凈空或小斷面隧道；
5）DC600V，DC750V，DC1500V新建地鐵隧道（凈空不受限制）；
6）DC750V，DC1500V，DC3000V車輛段維修車間庫內(nèi)維修線，既有固定式架空剛性懸掛，也有由電機(jī)驅(qū)動的移動式架空剛性懸掛；
7）隧道防淹門對接觸網(wǎng)有移動處。
國外應(yīng)用架空剛性懸掛的情況詳見下表：
