浅析接触线波动速度与线密度和悬挂张力关系

侯丽君

0 引言

高速电气化铁路原创于日本、德国、法国等发达国家，这些国家基于复链形、弹性链形、简单链形等不同接触网悬挂类型，从波动传播速度c、弹性不均度μ、反射因数γ、多普勒因数α、增强因数r 和离线率等多种理论入手对高速铁路接触网进行研究，并形成了不同的判定体系，但有一点是大家的共识，即最高运营速度与接触线的波动传播速度比值β 是决定高速铁路接触网性能和实现高速受流的关键，且β 应小于等于0.7。

因此，提高高速铁路接触网性能的基本方向是提高接触线波动传播速度c，可以肯定地说，接触网悬挂确定后，β 越小则弓网关系越好，离线越少，适应能力越强。

1 接触线波动速度分析

电力机车的受电弓沿接触线高速滑动时，受电弓与接触线组成了一个阻尼很小的振动系统，接触线波动传播速度为

式中，c 为接触线波动传播速度，km/h；N 为接触线悬挂张力，N；ρ为接触线线密度，kg/m。

从式（1）可以看出，接触线波动传播速度c与接触线悬挂张力N 和接触线线密度ρ 有关，由此可知，提高接触线波动速度c 的2 个方向：提高接触线悬挂张力N；降低接触线线密度ρ。

当提高接触线悬挂张力时，对接触线的抗拉、耐疲劳等指标要求也会相应提高，由于接触线材料的力学属性限制，加载在接触线上的悬挂张力不可能无限制地提高。同理，接触线线密度ρ 也不可能无限制地降低。2 个变量均在一定范围内发生变化。

高速电气化铁路的一个显著特点就是持续的大负荷电流，因此，对接触网的载流量有较高的要求，提高接触网载流量的2 个方向：增加接触线截面积；……