AC25kV刚性接触网过渡段结构优化研究

摘要

刚性接触网被广泛的应用于城市轨道交通牵引供电系统。随着中国经济的快速发展，城市人口增加，城市规模逐渐地变大，线路车站间距也随之增大，因此电气化列车的运行速度必然需要提高。为了满足更大的运力和更快的速度，需要使用效率更高的交流供电来代替现有的直流供电。随着速度的提升，现有的刚性接触网结构是否能够在160km/h下实现良好的运行便成为需要研究的问题。而在刚性接触网中以锚段关节和刚柔过渡为主的过渡段通常是制约弓网动态性能的重要区域，因此对于刚性接触网过渡段结构的研究有着重要意义，基于此本文开展了以下研究工作： (1) 通过了解和学习刚性接触网仿真建模有关的知识，对原理进行分析，根据弓网相互作用的评价指标建立受电弓、刚性接触网以及刚性接触网中以锚段关节和刚柔过渡为主的过渡段的有限元模型，并且针对弓网动力相互作用进行分析，建立弓网耦合模型。 (2) 按照标准EN50318的要求，配合广州地铁3号线北沿线、京津城际和京沪高铁的弓网实测数据与仿真数据进行对比，通过弓网接触力、受电弓位移、定位点抬升量等验证，确认模型有效。 (3) 参照柔性接触网中速度、跨距、弹性以及弹性不均匀度等对于弓网动力相互作用的影响，延伸到刚性接触网中速度、跨距、接触刚度等参数对刚性接触网过渡段的弓网动态性能的影响。 (4) 对速度、跨距、接触刚度等结构参数对于刚性接触网中过渡段弓网动态性能相关的影响分别进行分析。各结构参数选取不同数值分别对锚段关节和刚柔过渡进行多项仿真测试，获得在各条件下的弓网接触力以及受电弓位移等仿真数据。根据数据，得到各结构参数对于弓网受流质量的影响并根据结论对过渡段结构的技术参数进行优化、筛选，最后得到能够适应最高速度为160km/h的结构和技术参数，提出一种刚性接触网过渡段的优化方案。

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