铁路电气化技术论文
随着我国经济与社会的发展，作为第三产业的科技也有了飞速的发展，而高速电气化铁路接触网技术作为我国科学技术的一个重要的方面也有了很好的发展。小编整理了铁路电气化技术论文，欢迎阅读!
铁路电气化技术论文篇一
高速电气化铁路接触网施工关键技术
摘要：在电气化铁路的整个系统中,接触网是最容易出现问题的环节,因此，必须加强高速电气化铁路接触网施工技术，保证电气化铁路的正常运行。本文就高速电气化铁路接触网施工技术现状和高速电气化铁路接触网施工关键技术进行了简要分析。
关键词：高速电气化;铁路接触网;施工技术
中图分类号：F416文献标识码： A
引言
我国在高速接触网施工组织、施工技术、管理、施工工艺、工机具及仪器仪表配置等方面尚经验不足，各发达国家已有多年的高速铁路接触网施工经验，其先进的施工组织、科学的施工工艺、适宜的工机具及仪器仪表确保了施工安全、工程质量和受电弓一接触网的良好运行。
一、高速电气化铁路接触网施工技术现状
目前,国内从事电气化接触网工程施工的单位较多,其施工技术水平也参差不齐,从总体上看比国外同行的施工技术水平要低。主要表现在以下几个方面:
1、施工人员的综合素质亟待进一步提高。
虽然，电气化铁路接触网专业正凭借其环保、高速等优势成为铁路投资建设的热点领域，但是我们现场施工人员的综合素质，特别是接触网施工关键技术的综合运用能力并没有随着电气化铁路的大面积开工建设而取得显著提高和长期进步，除个别处于技术研发和行业先导单位的施工人员外，其余的施工人员仍在沿用传统方式进行施工，缺乏一定的工艺创新意识和施工工法的革新。
2、先进的施工技术装备没有得到广泛应用。
近年来，国外接触网施工技术装备不断推陈出新，许多国外同行业的施工单位借此对大型施工机械和技术测量设备进行了大面积的更新换装。相比而言，我们国内由于资金和成本压力没有及时跟进换装，在用的施工技术装备相对处于落后状态，不能完全实现对工程实体质量的全过程控制。
3、利用信息化手段进行施工技术管理的能力不强。
当今，接触网专业的施工技术管理越来越离不开信息化的科技手段。为了确保和提高接触网上部构配件和机电设备安装的精准度，需要将现场采集的大量数据通过计算机进行模拟演算，并根据计算机演算数据指导相关供应商或现场施工人员先行组织相关部分的预配预装，以此来提高现场劳动效率和安装工艺质量。然而，在实际工作中，我们未能充分认识和发挥信息集成技术对于工程项目现场管理的优势，从而造成利用信息化手段进行施工技术管理能力不强，有些时候不能“一步到位”地实现预期目标。
二、高速电气化铁路接触网施工关键技术
1、软硬横跨的安装调整及其计算
1.1 硬横梁的安装调整
在高速电气化铁路车站或多线路地段，接触网的支持结构一般采用硬横梁结构形式，它具有结构简单，稳定性好，能改善弓网受流状况等优点，一般由横梁、支柱和吊柱几个主要部分组成。横梁一般采用等腰三角形或矩形截面无缝钢管焊接珩架结构，由两个或三个梁段组成，梁与梁之间的连接通过法兰盘用螺栓连接而成。
1.2 软横跨的安装调整
承力索在软横跨上的悬挂(固定)方式，较多地考虑了运营的可靠性。众所周知，站场中的'锚段不适合设置防断型中心锚结(下文简称中锚)，为减小断线情况下的事故范围，悬挂点根据其所处的位置采取了多样性。接近中锚的数个悬挂点采取硬固定形式，断线事故情况下，线索受力分布点多，尽量缩小事故范围。正常情况下，温度变化时，连板、棒瓷的倾斜可保证承力索鞍子的自由位移。离开中锚一定距离以外的悬挂点，由于温差形成的偏移较大，相应采用了滑轮悬挂。同时，各悬挂点设有辅助索以增强对承力索的保护作用。
2、高速铁路接触网恒张力架线技术
对于高速电气化铁路来说,如何确保在较高运行速度下使接触线与机车受电弓具有良好的弓网关系,是工程建设中的核心技术问题,无论是路基、桥涵、轨道工程,还是接触网工程,最终都是围绕这个核心技术问题而展开的技术攻关与创新。因此,在设计时接触导线大都选用机械强度高、耐温特性好、导电率较高的单根铜合金导线,如CTHA-110、CTHA-120、CTHA-150等;承力索一般也选择与接触导线相匹配的铜合金绞线,如THJ-95、THJ-120等。在工程施工时,要确保架线质量满足高速行车的要求,具体体现在导线架设完毕后应平整、光滑、有弹性,无硬弯、扭曲变形和表面硬伤等现象。因此,如果采用普通架线技术和设备架线,由于其架线张力变化幅度过大(一般在3-10kN范围内波动),导线因其自重而产生较大的弛度变化,从而造成导线在悬挂点附近产生大量的不易矫正的波浪型硬弯:且因普通的架线设备没有良好的导线引导装置,时常造成导线扭曲变形,这无疑会使架设后的导线质量恶化,不能满足高速行车对弓网关系的要求。鉴于此,在高速电气化铁路接触网工程施工中,必须采用恒张力架线设备及相关施工技术。
3、高速铁路接触网整体吊弦施工技术
根据整体吊弦的技术特点和现有的技术水平,整体吊弦的施工方法:采用激光测距仪、经纬仪等精密仪器进行原始数据的采集,保证采集数据的精度;根据所在项目对整体吊弦的技术要求编制专用计算程序,并建立数据库;输入计算条件和原始数据,用计算机进行计算,并根据实际需要打印计算结果;根据计算结果进行工厂化精加工(误差士1.5mm),,并对预配结果进行复核、编序、包装，用安装作业车等按规定进行现场安装,并对安装结果进行检测,确认一次安装达标。
4、高速铁路接触网状态检测技术
高速铁路接触网检测技术可分为两部分:一是施工全过程的静态检测;二是工程竣工后的动态检测。检测的依据或标准包括高速铁路牵引供电工程的设计文件、施工技术规范、验收标准、行业通用标准,以及与之相关的法律法规等。
4.1 高速铁路接触网静态检测技术
接触网静态检测是指在接触网工程的各道工序施工完毕后,对接触网设备各部分在静止状态下的空间位置及电气性能进行的符合性检查。检测的程序与施工程序一致,只是检测的手段和方法与普通铁路有所不同,由于其施工精度要求较高,必须采用更为准确的光学精密仪器进行检测,如对支柱的倾斜度、腕臂和硬横梁的安装位置、定位器的坡度、导线的高度与拉出值、导线的坡度与平直度、线岔处的线间距与高差、锚段关节处线间距与高差、电分相处的线间距与高差等内容的检测。通常配备的精密检测仪器有经纬仪、水准仪、激光测距仪等。
4.2 高速铁路接触网动态检测技术
接触网动态检测是指在接触网工程全部竣工后,用接触网检测车等专用检测设备在不同的运行速度下对接触网与受电弓的弓网关系进行的符合性检查。检测内容主要包括接触线高度、拉出值、定位器坡度、网压、弓网接触压力、冲击加速度、离线率、弹性和车体振动等技术指标仁。对检测设备而言,普通的检测车或其他检测设备已不能满足高速接触网动态检测要求,而应当开发高速接触网专用检测车。首先是其运行速度能达到高速行车的要求;其次是其检测系统应能满足在高速运行状态下信号采集的安全性和准确性;第三是应认真研究弓网运行的动态特性,以便能判断接触网的真实状态,以及能够合理划分正常状态与非正常状态的界线。动态检测可分阶段进行,每个阶段检测的侧重点不同,检测时先低速后高速,一般可按照每30-50km/h的速度差逐步提高试验速度,如可按20、50、80、120、170、220、270km/h等速度值进行试验,最终达到或超过设计时速。通过动态检测获得的各项技术指标来决定高速铁路接触网工程是否可以投入试运行。
结束语
总之，随着经济发展的要求,铁路运输的速度也在不断的提高,接触网是保证高速铁路正常运行的保证,接触网可以向机车提供持续的电力,所以接触网是整个机车供电系统的重要组成部分。而且更为关键的是接触网是没有后备的,一旦接触网受损,整个线路就会停运,因此高速接触网的好坏,直接关系着整个铁路运输的安全和效益。所以一定要加强铁路接触网施工技术的研究,保证高速铁路的安全运行。
参考文献
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[2]吴站伟,鲁海样.既有接触网改造工程中的新线初伸长[J].电气化铁路,2011.
铁路电气化技术论文篇二
高速电气化铁路接触网技术
【摘要】随着我国经济与社会的发展，作为第三产业的科技也有了飞速的发展，而高速电气化铁路接触网技术作为我国科学技术的一个重要的方面也有了很好的发展。但随之而来的一些问题也日益凸显，如果不能很好的解决这些问题，将会影响高速电气化铁路接触网技术的发展，也会给我国科技水平的前进步伐带来阻碍。本文基于此对高速电气化铁路接触网技术进行了研究，发现了其中存在的一些问题。
【关键词】高速电气化铁路接触网技术现有技术问题
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
铁路作为国民经济的重要基础设施，在我国综合交通运输体系中扮演重要角色。改革开放以来，我国电气化铁路获得迅速发展，现已占铁路运量的近50 % 以上。在带来巨大的经济效益和社会效益的同时，电气化铁路的电网长期存在的一些问题，严重影响公用电网的电能质量。随着电气化铁路运量的增加，如果这些问题如果仍然不能得到及时治理，其产生的危害将会更加严重。
高速电气化铁路接触网技术的现有技术
1、隧道内接触网吊柱安装技术
高速铁路隧道内采用预留吊柱槽道方便吊柱安装的设计方法，一方面避免了隧道成形后接触网专业打眼施工安装吊柱破坏隧道整体结构影响隧道的受力问题，另一方面也避免了接触网专业人员安装吊柱打眼不方便、安装位置不准确的问题。隧道吊柱所用槽道在隧道土建施工时已预埋，电气化专业需做好预埋配合工作和预埋后技术标准检查等工作。槽道预埋的好坏直接影响隧道吊柱安装的质量，对其预埋质量应作为关键环节检查。
2、基于CPⅢ精测网的测量技术
高速铁路线路要求轨道安装具有较高的精度才能确保高速列车的运行。施工中，为保证测量精度，站前单位根据对各阶段的施工精度要求至少需要进行3 次测量，分别建立CPⅠ、CPⅡ、CPⅢ三级精确测量网，其中CPⅠ、CPⅡ为线路工程施工测量网，而CPⅢ精测网为无砟轨道施工用网，为轨道工程提供精确的施工调整依据，是线路最终状态的重要保证。接触网工程施工一般情况下以轨道为基准进行测量施工，由于高速铁路建设的特殊性，接触网工程支柱装配施工时线路还未成形，无法以未成形的线路作为基准进行上部装配安装，必须对线路轨道设计参数进行预留测量以满足支柱装配的要求。普速线路施工中利用站前进行的中线和高程(水准点)交桩测量精度较低，已不能满足高速接触网的装配精度要求，为保证接触网工程具有较高的安装精度和效率，引进了站前CPⅢ精测网进行测量。CPⅢ精测网基点一般每公里约40 个，上下行各20个，间距与接触网支柱跨距基本相同，在路基地段基本与接触网支柱基础同位置。利用CPⅢ精测网平面坐标值和高程数据，将其基点作为接触网支柱参数测量依据，可分别测量接触网支柱限界、基础面与线路内轨面高差、线路超高等参数，在支柱处标出轨面红线，从而确定支柱(隧道吊柱)腕臂上下底座安装孔位的准确性。复核支柱处轨面高程时，必须充分考虑支柱处线路是否存在长短链及变坡点处竖曲线半径对高程的影响，关系到整体吊弦安装后是否能保证接触线平直并良好受流
高速电气化铁路接触网技术存在的问题及解决措施
1、高张力问题
日本国铁在山阳新干线上，第一次采用了新型的高张力接触悬挂。这种接触悬挂的特点是悬挂的接触线、承力索等导线的张力皆较同类悬挂高。从基本理论知道，一根两端加有张力的金属线，其张力越大，刚度也越大。简单悬挂很明显可以看做是一根两端在悬挂点处加有张力的金属线。单链形悬挂对其除跨距两端附近的中间部分来说，可在一定程度的近似下看做是一条两端在悬挂点处加有张力的金属“ 链” 。显然其张力越大，刚度也应越大。因此根据上述分析，高张力悬挂在受电弓抬升力作用下将只有不大的振幅，从而能够保证良好的受流。山阳新干线的运行实践经验证明：高张力悬挂确定在电力机车高速运行下振动小而稳定，其抬升量也只有东海道新干线的 而且受强风的影响其偏移值也不大。在结构上随着双链形悬挂及多链形悬挂的采用，接触线承力索包括辅助索在内的各导线中均加装了张力自动调整装置，以保证各线索的恒定张力。为了减少温度对张力的影响，除了采用一般的滑轮组式坠陀补偿装置外，有的国家还采用弹簧式补偿装置以及随温度变化的液压张力补偿装置等。由于张力变化对线索弛度的影响很大，特别是列车在高速运行时不利于受电弓良好取流，接触网急需要解决的关键问题就是如何让振动减少到最低限度，增加张力虽能提接触悬挂的稳定性，但是当张力过大时,受电弓反而会由于产生频率较低的几赫至十几赫的振动而离线，而且也不经济，主要反映在以下几个方面：①需要增加承力索及接触线的截面积;②需要提高锚柱处的支柱、支持结构和器材的强度，特别是曲线区段的定位器;③需要提高支持结构的强度。所以张力只能适量提高，最好在上述三项均不调整的情况下增加，借鉴国外的经验，在目前的基础上增加百分之25较为恰当，这是由于我国目前设计的接触线张力的安全系数一般都在3.0以上，承力索在4.0以上，而国外通用的标准是接触线张力安全系数为2.0，承力索则为3.0。所以张力提高25%，这样现有的承力索和接触线都不需要更换，而且其它设备也不需要进行更换。
2、预弛度问题
接触线弛度严重影响了电力机车受电弓的受流性能。法国进行的预弛度单链形悬挂的电力机车高速运行试验表明：预弛度单链形悬挂和普通的单链形悬挂相比较，即使电力机车在180到210千米每小时的高速运行情况下，预弛度悬挂接触线的抬升量变化幅度仍然较小，并且其抬升量在一个跨距内比较均匀，即在支柱支持点处和跨距中央抬升量高度相差不超过5毫米。英国国铁对预弛度悬挂进行的试验结果也表明在设有预弛度的同时，使接触线的张力较普通悬挂加大25%，则在单机车单弓运行的情况下，即使速度高达200千米每小时，其受流状况仍可以保持在允许程度。预弛度单链形悬挂和我国目前的电气化铁路上所用的普通单链形悬挂相似。只是预弛度单链形悬挂具有两个特点：一是在接触网架设安装时，有目的地按规定值通过调整吊弦长度预先使各跨距内的接触线呈现一定的弛垂形状，并在中央具有一定的弛度，而不象普通全补偿单链形悬挂那样，尽量使各跨距内接触线平直;另一个特点是接触线的张力往往比普通单链形悬挂增大一些，但张力并不是高很多，一般多过25%，以便保持其经济性。由于张力比普通单链形悬挂仅高25% 左右，当为提高电力机车运行速度而将普通单链形悬挂改为预弛度单链形悬挂时，大多数现有接触网支柱等支持物、构件、器材及基础的强度不需要特殊改造和加强，它将能负担由于加大接触线张力而造成的应力等。对于普通单链形悬挂，在受电弓抬升力作用下，其一个跨距内的抬升力并不均匀，而是跨距中央最大,两端支柱悬挂点处最小，即沿跨距刚度不均匀。
总结
铁路作为国民经济的重要基础设施，在我国综合交通运输体系中扮演重要角色。改革开放以来，我国电气化铁路获得迅速发展，现已占铁路运量的近50 % 以上。但随之而来的一些问题也日益凸显，如果不能很好的解决这些问题，将会影响高速电气化铁路接触网技术的发展，也会给我国科技水平的前进步伐带来阻碍。
参考文献
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