架空刚性悬挂的技术探讨
摘 要：架空刚性悬挂的定义架空刚性悬挂概况及组成
架空刚性悬挂的特点及与柔性悬挂的经济技术比较
架空刚性悬挂的发展趋势及应用前景
关键词：架空刚性悬挂、技术探讨
一、架空刚性悬挂定义
大功率电车的电能一般都是通过受流过程获得的。所谓受流，是指移动的车辆通过具有弹性的受电弓或集电靴在固定的导电体（接触网）上获取电能。按受流特性可分为刚性受流和弹性受流（柔性悬挂受流）。所谓刚性受流是指固定的导电体受流过程中在受电弓或集电靴的作用下基本不变形。而弹性受流是指固定的导电体受流过程中在受电弓（一般不采用集电靴）的作用下有一定程度的变形。刚性受流又分为架空式和其他方式（三轨或复合三轨，四轨或复合四轨，机车侧面悬挂受流等）。具体示意如下：
二、架空刚性悬挂概况及组成
1．架空刚性悬挂的历史概况
1895年，架空刚性悬挂首次在美国巴尔的摩第一条电气化铁路中应用。
1961年，作为架空刚性悬挂主要型式“T”型刚性悬挂在日本营团地铁日比谷线投入使用。
1983年，作为架空刚性悬挂另一主要型式“p”型刚性悬挂在法国巴黎RATPA线投入使用。
2．架空刚性悬挂的基本组成
（1）顺线路方向组成
与柔性悬挂相比，明显差异在于刚性悬挂不设对悬挂进行轴向加力的补偿装置。锚段长度一般为200~250m；悬挂点间距为5~12m；“Z”值在500m范围内约±220mm.
（2）典型断面组成
架空刚性悬挂由支持体、绝缘子、汇流排和与受电弓接触的接触面或接触线组成。不同的工程、不同的设计者所采用的支持体、绝缘子、汇流排和接触线等种类繁多。典型断面有以下几种：架空导电轨，架空复合导电轨，日本的“T”型架空刚性悬挂（双线、单线），法国、瑞士等国家采用的“p”型架空刚性悬挂等。
3．架空刚性悬挂的主要代表
随着架空刚性悬挂在电气化铁路和城市轨道交通中的不断应用，工程和运营的增多，经过不断演变，架空刚性悬挂的断面结构逐渐形成两个代表结构，即以日本为代表的“T”型结构和以法国、瑞士等国为代表的“JI”型结构。“JI”型结构目前采用了约150km，“T”型结构目前采用了约300km。韩国早期采用“T”型88km，以后均采用JI”型60km。
（1）“JI”型结构示意
这里主要介绍法国巴黎地铁安装的Delachaux型架空刚性悬挂。
1）单根接触线汇流排
共有两种类型，一种高80mm，另一种高110mm（截面2213mm2），用弹性夹来固定接触线，汇流排制造长度为10~14m，结构示意图如下。
2）双根接触线汇流排，结构示意图如下。
该类型汇流排仅处在设想阶段，目前没有产品。
1）双线T型铝架空刚性悬挂
1）汇流排刚度自重不同
“T”型汇流排的垂直断面系数约为“Л”型的一半，而自重较“JI”型重1kg/m。所以要保持相同的跨中垂度，“T”型悬挂跨距一般采用5m，最大允许6m；而“Л”型悬挂跨距100km/h以下允许12m，100km/h以上还可允许8m。
2）接触线的固定方式不同
“T”型采用连续的长线夹（长为1m）固定接触线，而“Л”型靠汇流排自身固定接触线。“T”型放线时对接触线施加较大的放线张力，否则易造成导线在线夹间形成“V”型或反“V”型而产生硬点。而且长线夹固定接触线在放线或换线时工效低，仅为“Л”型的1/8（3个小时仅能更换250m，主要原因是要拆装1000个左右螺母）。
3）成本差异
由于线夹螺母多，成本上“T“型较”Л”型高。综上所述，“JI”型较“T”型更合理。韩国明显进行了改变。国内设计者也趋向于“JI”型结构，我们的研究关注点也是“JI”型结构。
（4）国外应用架空刚性悬挂的情况
通过对法国、瑞士、西班牙、日本、韩国等国家的实地技术考察以及资料检索，架空刚性悬挂已得到广泛应用，大致分类如下：
1）AC15kV~AC25kV低净空隧道；
2）AC15kV~AC25kV提速隧道，最大速度已至160km/h；
3）AC15kV有复式交分道岔或车站的隧道；
4）DC600V，DC750V，DC1500V低净空或小断面隧道；
5）DC600V，DC750V，DC1500V新建地铁隧道（净空不受限制）；
6）DC750V，DC1500V，DC3000V车辆段维修车间库内维修线，既有固定式架空刚性悬挂，也有由电机驱动的移动式架空刚性悬挂；
7）隧道防淹门对接触网有移动处。
国外应用架空刚性悬挂的情况详见下表：
