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接触网-受电弓系统接触压力分析综述

目录

TOC\o1-2\h\u6585接触网-受电弓系统接触压力分析综述 1

182431.1弓网接触压力评价指标 1

17945（1）标准偏差 1

13544（2）接触压力平均值 1

249491.2锚段中的弓网接触压力分析 2

161.2.1接触线张力对弓网接触压力的影响分析 2

189221.2.2吊弦布置对弓网接触压力的影响分析 3

10361.2.3弹性吊索长度对弓网接触压力的影响分析 4

134451.2.4跨距长度对弓网接触压力的影响分析 6

216811.3锚段关节处的弓网接触压力分析 8

135291.3.1接触线张力对弓网接触压力的影响分析 8

46201.3.2吊弦布置弓网接触压力的影响分析 9

6081.3.3弹性吊索长度对弓网接触压力的影响分析 10

222191.3.4跨距长度对弓网接触压力的影响分析 11

1.1弓网接触压力评价指标

高速列车的弓网受流是指列车通过顶部的受电弓与接触线滑动接触来获得电能过程。

本章通过分析弓网仿真模型的计算结果，从弓网的接触压力来评价弓网受流特性的好坏

弓网间的接触压力即动态接触压力在各国的评价体系中均是评价弓网关系重要的核心参数，是评价弓网受流质量好坏的重要因素之一。

（1）标准偏差

接触压力的标准偏差值是评判弓网受流质量的重要指标之一，平均接触力加上三倍的标准偏差必须小于等于接触压力的最大值，平均接触力减去三倍标准差必须大于零，也就是说标准偏差值反映弓网动态接触压力的动态范围。

或(4-1)

式中，S为标准偏差值，、、表示接触压力的平均值，最大值和最小值，单位均为N。

则上面可得，标准偏差值的表达式：

或(4-2)

（2）接触压力平均值

接触压力的平均值是评价质量的重要内容，它能反映出弓线高速接触的整体状态。其值可以用两种方法表示，所得结果相似或相似。平均值用式：

或(4-3)

式中，表示采集点处的接触压力（N）；表示平均接触压力（N）；n表示线路中采集的总点数。

1.2锚段中的弓网接触压力分析

1.2.1接触线张力对弓网接触压力的影响分析

一般在锚段末端增加接触线补偿装置并对其施加张力，张力的增加会增大接触网的刚度、提高接触线的波动传播速度，进而可提升列车运行的极限速度。当承力索张力为21kN，接触悬挂设计参数不变，接触线张力为24kN，27kN，30kN，33kN，31.5kN时，弓网接触压力变化情况。

如下图4-1所示，是同一速度等级下，接触线张力变化时，弓网间动态接触压力变化情况。

图4-1接触线张力不同时的接触压力分布

Fig4-1Dynamiccontactpressureunderdifferentcontactwiretension

由上图可知，随着接触线张力的增大，接触压力的最大值和最小值均降低，尤其是接触线张力增大到33kN时，其最小值小于50N，此时受流质量变差。接触线张力为24kN时，其弓网间接触压力过大，此时弓网间的磨损加大，使得跨距中的受流质量变差。接触线张力为27kN和30kN时，接触压力的变化幅值较为平稳，受流质量较好。

根据以上分析，对不同速度等级下，接触压力标准偏差值变化进行了分析。其中，标准偏差的计算结果如图4-2所示：

图4-2接触线张力不同时的接触压力标准偏差

Fig4-2Thestandarddeviationunderdifferentcontactwiretension

图4-2表示的是，接触线张力变化时，不同速度等级下接触压力标准偏差值的变化情况。可以得出，相同接触线张力的条件下，随着受电弓运行速度的提高，弓网接触力的振幅增大，接触压力的标准偏差值增大。同一速度等级下，随着接触线张力的增大，标准偏差值均有减小趋势。

考虑弓网接触压力标准偏差值，可以得到，在一定的范围内增大接触线张力，会使接触压力标准偏差降低，离线率降低，受电弓振动平缓，从而使弓网受流质量提高。

1.2.2吊弦布置对弓网接触压力的影响分析

下面是在前面建立的模型基础上，对吊弦布置不同时锚段中的弓网接触压力进行分析。

如4-3所示，是跨距中吊弦布置不同时，弓网间接触压力的动态分布图。

图4-3吊弦布置不同时的接触压力分布

Fig4-3Dynamiccontactpressureunderdifferentdropperarrangement

由图可得：随着首吊弦间距的增大