鐵路電氣化技術論文
隨著我國經(jīng)濟與社會的發(fā)展，作為第三產(chǎn)業(yè)的科技也有了飛速的發(fā)展，而高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術作為我國科學技術的一個重要的方面也有了很好的發(fā)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(wǎng)施工關鍵技術
摘要：在電氣化鐵路的整個系統(tǒng)中,接觸網(wǎng)是最容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié),因此，必須加強高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術，保證電氣化鐵路的正常運行。本文就高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術現(xiàn)狀和高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)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(wǎng);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(wǎng)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(jīng)驗不足，各發(fā)達國家已有多年的高速鐵路接觸網(wǎng)施工經(jīng)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(wǎng)的良好運行。
一、高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工技術現(xiàn)狀
目前,國內從事電氣化接觸網(wǎng)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(xiàn)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(wǎng)專業(yè)正憑借其環(huán)保、高速等優(yōu)勢成為鐵路投資建設的熱點領域，但是我們現(xiàn)場施工人員的綜合素質，特別是接觸網(wǎng)施工關鍵技術的綜合運用能力并沒有隨著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，除個別處于技術研發(fā)和行業(yè)先導單位的施工人員外，其余的施工人員仍在沿用傳統(tǒng)方式進行施工，缺乏一定的工藝創(chuàng)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(wǎng)施工技術裝備不斷推陳出新，許多國外同行業(yè)的施工單位借此對大型施工機械和技術測量設備進行了大面積的更新?lián)Q裝。相比而言，我們國內由于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于落后狀態(tài)，不能完全實現(xiàn)對工程實體質量的全過程控制。
3、利用信息化手段進行施工技術管理的能力不強。
當今，接觸網(wǎng)專業(yè)的施工技術管理越來越離不開信息化的科技手段。為了確保和提高接觸網(wǎng)上部構配件和機電設備安裝的精準度，需要將現(xiàn)場采集的大量數(shù)據(jù)通過計算機進行模擬演算，并根據(jù)計算機演算數(shù)據(jù)指導相關供應商或現(xiàn)場施工人員先行組織相關部分的預配預裝，以此來提高現(xiàn)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(fā)揮信息集成技術對于工程項目現(xiàn)場管理的優(yōu)勢，從而造成利用信息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(xiàn)預期目標。
二、高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)施工關鍵技術
1、軟硬橫跨的安裝調整及其計算
1.1 硬橫梁的安裝調整
在高速電氣化鐵路車站或多線路地段，接觸網(wǎng)的支持結構一般采用硬橫梁結構形式，它具有結構簡單，穩(wěn)定性好，能改善弓網(wǎng)受流狀況等優(yōu)點，一般由橫梁、支柱和吊柱幾個主要部分組成。橫梁一般采用等腰三角形或矩形截面無縫鋼管焊接珩架結構，由兩個或三個梁段組成，梁與梁之間的連接通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。眾所周知，站場中的'錨段不適合設置防斷型中心錨結(下文簡稱中錨)，為減小斷線情況下的事故范圍，懸掛點根據(jù)其所處的位置采取了多樣性。接近中錨的數(shù)個懸掛點采取硬固定形式，斷線事故情況下，線索受力分布點多，盡量縮小事故范圍。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，由于溫差形成的偏移較大，相應采用了滑輪懸掛。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(wǎng)恒張力架線技術
對于高速電氣化鐵路來說,如何確保在較高運行速度下使接觸線與機車受電弓具有良好的弓網(wǎng)關系,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(wǎng)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(chuàng)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(xiàn)在導線架設完畢后應平整、光滑、有彈性,無硬彎、扭曲變形和表面硬傷等現(xiàn)象。因此,如果采用普通架線技術和設備架線,由于其架線張力變化幅度過大(一般在3-10kN范圍內波動),導線因其自重而產(chǎn)生較大的弛度變化,從而造成導線在懸掛點附近產(chǎn)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,這無疑會使架設后的導線質量惡化,不能滿足高速行車對弓網(wǎng)關系的要求。鑒于此,在高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)工程施工中,必須采用恒張力架線設備及相關施工技術。
3、高速鐵路接觸網(wǎng)整體吊弦施工技術
根據(jù)整體吊弦的技術特點和現(xiàn)有的技術水平,整體吊弦的施工方法:采用激光測距儀、經(jīng)緯儀等精密儀器進行原始數(shù)據(jù)的采集,保證采集數(shù)據(jù)的精度;根據(jù)所在項目對整體吊弦的技術要求編制專用計算程序,并建立數(shù)據(jù)庫;輸入計算條件和原始數(shù)據(jù),用計算機進行計算,并根據(jù)實際需要打印計算結果;根據(jù)計算結果進行工廠化精加工(誤差士1.5mm),,并對預配結果進行復核、編序、包裝，用安裝作業(yè)車等按規(guī)定進行現(xiàn)場安裝,并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(wǎng)狀態(tài)檢測技術
高速鐵路接觸網(wǎng)檢測技術可分為兩部分:一是施工全過程的靜態(tài)檢測;二是工程竣工后的動態(tài)檢測。檢測的依據(jù)或標準包括高速鐵路牽引供電工程的設計文件、施工技術規(guī)范、驗收標準、行業(yè)通用標準,以及與之相關的法律法規(guī)等。
4.1 高速鐵路接觸網(wǎng)靜態(tài)檢測技術
接觸網(wǎng)靜態(tài)檢測是指在接觸網(wǎng)工程的各道工序施工完畢后,對接觸網(wǎng)設備各部分在靜止狀態(tài)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,由于其施工精度要求較高,必須采用更為準確的光學精密儀器進行檢測,如對支柱的傾斜度、腕臂和硬橫梁的安裝位置、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(jié)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(jīng)緯儀、水準儀、激光測距儀等。
4.2 高速鐵路接觸網(wǎng)動態(tài)檢測技術
接觸網(wǎng)動態(tài)檢測是指在接觸網(wǎng)工程全部竣工后,用接觸網(wǎng)檢測車等專用檢測設備在不同的運行速度下對接觸網(wǎng)與受電弓的弓網(wǎng)關系進行的符合性檢查。檢測內容主要包括接觸線高度、拉出值、定位器坡度、網(wǎng)壓、弓網(wǎng)接觸壓力、沖擊加速度、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(wǎng)動態(tài)檢測要求,而應當開發(fā)高速接觸網(wǎng)專用檢測車。首先是其運行速度能達到高速行車的要求;其次是其檢測系統(tǒng)應能滿足在高速運行狀態(tài)下信號采集的安全性和準確性;第三是應認真研究弓網(wǎng)運行的動態(tài)特性,以便能判斷接觸網(wǎng)的真實狀態(tài),以及能夠合理劃分正常狀態(tài)與非正常狀態(tài)的界線。動態(tài)檢測可分階段進行,每個階段檢測的側重點不同,檢測時先低速后高速,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。通過動態(tài)檢測獲得的各項技術指標來決定高速鐵路接觸網(wǎng)工程是否可以投入試運行。
結束語
總之，隨著經(jīng)濟發(fā)展的要求,鐵路運輸?shù)乃俣纫苍诓粩嗟奶岣?接觸網(wǎng)是保證高速鐵路正常運行的保證,接觸網(wǎng)可以向機車提供持續(xù)的電力,所以接觸網(wǎng)是整個機車供電系統(tǒng)的重要組成部分。而且更為關鍵的是接觸網(wǎng)是沒有后備的,一旦接觸網(wǎng)受損,整個線路就會停運,因此高速接觸網(wǎng)的好壞,直接關系著整個鐵路運輸?shù)陌踩托б妗Ｋ砸欢ㄒ訌婅F路接觸網(wǎng)施工技術的研究,保證高速鐵路的安全運行。
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鐵路電氣化技術論文篇二
高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術
【摘要】隨著我國經(jīng)濟與社會的發(fā)展，作為第三產(chǎn)業(yè)的科技也有了飛速的發(fā)展，而高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術作為我國科學技術的一個重要的方面也有了很好的發(fā)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(wǎng)技術的發(fā)展，也會給我國科技水平的前進步伐帶來阻礙。本文基于此對高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術進行了研究，發(fā)現(xiàn)了其中存在的一些問題。
【關鍵詞】高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術現(xiàn)有技術問題
中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：
鐵路作為國民經(jīng)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(fā)展，現(xiàn)已占鐵路運量的近50 % 以上。在帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益的同時，電氣化鐵路的電網(wǎng)長期存在的一些問題，嚴重影響公用電網(wǎng)的電能質量。隨著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(chǎn)生的危害將會更加嚴重。
高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術的現(xiàn)有技術
1、隧道內接觸網(wǎng)吊柱安裝技術
高速鐵路隧道內采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后接觸網(wǎng)專業(yè)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(wǎng)專業(yè)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(yè)需做好預埋配合工作和預埋后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，對其預埋質量應作為關鍵環(huán)節(jié)檢查。
2、基于CPⅢ精測網(wǎng)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運行。施工中，為保證測量精度，站前單位根據(jù)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(wǎng)，其中CPⅠ、CPⅡ為線路工程施工測量網(wǎng)，而CPⅢ精測網(wǎng)為無砟軌道施工用網(wǎng)，為軌道工程提供精確的施工調整依據(jù)，是線路最終狀態(tài)的重要保證。接觸網(wǎng)工程施工一般情況下以軌道為基準進行測量施工，由于高速鐵路建設的特殊性，接觸網(wǎng)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為基準進行上部裝配安裝，必須對線路軌道設計參數(shù)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(wǎng)的裝配精度要求，為保證接觸網(wǎng)工程具有較高的安裝精度和效率，引進了站前CPⅢ精測網(wǎng)進行測量。CPⅢ精測網(wǎng)基點一般每公里約40 個，上下行各20個，間距與接觸網(wǎng)支柱跨距基本相同，在路基地段基本與接觸網(wǎng)支柱基礎同位置。利用CPⅢ精測網(wǎng)平面坐標值和高程數(shù)據(jù)，將其基點作為接觸網(wǎng)支柱參數(shù)測量依據(jù)，可分別測量接觸網(wǎng)支柱限界、基礎面與線路內軌面高差、線路超高等參數(shù)，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。復核支柱處軌面高程時，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，關系到整體吊弦安裝后是否能保證接觸線平直并良好受流
高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)技術存在的問題及解決措施
1、高張力問題
日本國鐵在山陽新干線上，第一次采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(jù)上述分析，高張力懸掛在受電弓抬升力作用下將只有不大的振幅，從而能夠保證良好的受流。山陽新干線的運行實踐經(jīng)驗證明：高張力懸掛確定在電力機車高速運行下振動小而穩(wěn)定，其抬升量也只有東海道新干線的 而且受強風的影響其偏移值也不大。在結構上隨著雙鏈形懸掛及多鏈形懸掛的采用，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，以保證各線索的恒定張力。為了減少溫度對張力的影響，除了采用一般的滑輪組式墜陀補償裝置外，有的國家還采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。由于張力變化對線索弛度的影響很大，特別是列車在高速運行時不利于受電弓良好取流，接觸網(wǎng)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(wěn)定性，但是當張力過大時,受電弓反而會由于產(chǎn)生頻率較低的幾赫至十幾赫的振動而離線，而且也不經(jīng)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、支持結構和器材的強度，特別是曲線區(qū)段的定位器;③需要提高支持結構的強度。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，借鑒國外的經(jīng)驗，在目前的基礎上增加百分之25較為恰當，這是由于我國目前設計的接觸線張力的安全系數(shù)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系數(shù)為2.0，承力索則為3.0。所以張力提高25%，這樣現(xiàn)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運行試驗表明：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運行情況下，預弛度懸掛接觸線的抬升量變化幅度仍然較小，并且其抬升量在一個跨距內比較均勻，即在支柱支持點處和跨距中央抬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%，則在單機車單弓運行的情況下，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(wǎng)架設安裝時，有目的地按規(guī)定值通過調整吊弦長度預先使各跨距內的接觸線呈現(xiàn)一定的弛垂形狀，并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，盡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，但張力并不是高很多，一般多過25%，以便保持其經(jīng)濟性。由于張力比普通單鏈形懸掛僅高25% 左右，當為提高電力機車運行速度而將普通單鏈形懸掛改為預弛度單鏈形懸掛時，大多數(shù)現(xiàn)有接觸網(wǎng)支柱等支持物、構件、器材及基礎的強度不需要特殊改造和加強，它將能負擔由于加大接觸線張力而造成的應力等。對于普通單鏈形懸掛，在受電弓抬升力作用下，其一個跨距內的抬升力并不均勻，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
鐵路作為國民經(jīng)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(fā)展，現(xiàn)已占鐵路運量的近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(wǎng)技術的發(fā)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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