王京保，刘长志
摘 要：针对当前接触网附加导线悬挂在安全距离、安装空间等方面存在的问题，提出一种新型接触网附加导线悬挂装置，包括肩架与线夹。该装置满足高速铁路及普速铁路附加导线的悬挂要求，无需在线夹与肩架之间设置绝缘子串，降低了接触网支柱的高度及附加导线肩架之间的安装间距要求，同时减少了因设置绝缘子串引起的摆动绝缘间隙，结构简单紧凑，安全可靠性高，便于运营维护及管理。
关键词：接触网；附加导线；悬挂
0 引言
为了提高铁路运输能力，综合利用动力资源，减少环境污染和实现投资少、效果好的目的，我国加快了电气化铁路尤其是高速铁路的建设。接触网正馈线、供电线、加强线是电气化铁路牵引供电系统的重要组成部分。沿线分布的牵引变电所、开闭所、分区所均有数公里的供电线，在供电臂较长、坡度大、弯道迂回较多的线路上设有并联线和加强线，AT供电方式区段均设有正馈线[1，2]。
当前，正馈线、供电线、加强线等附加导线主要通过绝缘子或绝缘子串与钢肩架相连，以保证附加导线和接触网支柱之间不发生闪络。但随着所需绝缘距离的增大、绝缘片数增多、绝缘子串或绝缘子长度加大，其与跨线建筑物、其他附加导线的安全距离必然增加，且线夹容易发生晃动，对附加导线的限位作用不好，造成附加导线的摆动较大；大风作用下当前的接触网悬挂装置垂直线路方向摆动较大，易导致附加导线之间绝缘距离不足而短路跳闸[3，4]，同时，该悬挂装置的成本较高。
1 国内外研究现状
传统正馈线、供电线、加强线的悬挂方式是导线与线夹采用钢性固定，线夹与绝缘子串连接后悬挂于钢肩架上，下锚处采用硬锚固（无补偿下锚）方式[5，6]。目前国内外学者和工程技术人员对该悬挂方式的主要研究方向为从理论分析、实验研究、有限元数值模拟等方面对特殊气象条件下或特殊地段的悬挂方式进行改进。
每一个地方都只有自己美丽的传说，这些传说既让本地蒙上神秘的面纱，又让当地人有一种自豪感。我与学生就家乡的桃花山搜集到了这样的传说——
建筑构基本上都是出于自然环境当中，和外界环境有着直接的接触，长期的风吹日晒不但会对建筑物的外观产生破坏，并且随着时间的不断发展，对建筑物的材料也会产生侵蚀，特别是建筑物当中的一些瓦片和铁皮在承载到一定的力度之后，就会使得其表面出现裂缝，使得建筑物的渗漏问题产生。
新型复合材料主要由环氧树脂浸渍无硼、无氟、低碱的玻璃纤维引拔固化而成，因其材料及工艺不同具有不同的性能，可广泛应用于各个领域。电力牵引供电系统的新型复合材料应用研究方向主要为绝缘子材质。近几年，随着复合材料应用技术研究的逐渐深入，人们已认识到其质量轻、强度高、耐腐蚀和电绝缘性能好等特点，应用复合材料制造附加导线悬挂装置用绝缘子成为研究热点。
分别计算N=6, 8涡流发生器流场, 其余参数采用上文的最优组合: 安装角度α=12°, 后缘高度H=1.2δ, 安装位置距试验段入口20δ. 图10和表5分别为附面层速度分布和相应的附面层厚度, 图11 为尾涡诱导速度沿流向的分布.
1.1 研究内容
绝缘子是供电线路中使用最广泛的基础元件之一，用于悬挂导线并起绝缘作用，目前常用的主要有悬式绝缘子、棒式绝缘子。绝缘子的机械性能包括抗拉、抗压、抗弯、抗机械冲击以及绝缘强度。绝缘子的绝缘结构和绝缘材料在电场作用下不被击穿的耐受电压和能力，称为绝缘强度。
本文在分析目前国内电气化铁路正馈线、供电线、加强线的悬挂系统形式的基础上，寻求一种新型的复合绝缘材料应用于正馈线、供电线、加强线肩架，使得其肩架本身满足绝缘距离要求。主要研究内容包括：
（1）附加导线系统采用新型复合材料悬挂装置可行性分析；
本文旨在分析某煤矿的考勤数据，数据存放在关系数据库SQL Server中。为了避免统计偏斜、信息丢失等问题，需要在传统算法的基础之上，利用关系数据库的特点，对算法进行优化。
（2）新型复合材料零配件的工艺选择及结构设计；
（3）新型复合材料肩架与导线间悬挂方式的设计；
从邵力子处出来后，黄炎培又跑去找国民参政会的副秘书长雷震。雷震是国民党内颇有名气的法学家，颇受蒋介石的信任。他听了黄炎培的叙述，当即答应两点：一是马上向蒋介石反映，二是最近找戴笠谈一下，建议他亲自上门向黄炎培赔礼道歉。雷震还力劝黄炎培不要到处找人了，以免给“政府”造成不良影响。
（4）新型复合材料高压绝缘研究及测试；
（5）新型复合材料制品的表面处理及老化分析；
集中技训从大一下学期陆续开展，每学期不超过一次，具体时间安排结合各学院专业课程要求进行。实施中，每学期固定两个教学周停开其他课程单独进行集中技训教学。采用“带教带学”模式进行授课，教师“带教”，班级辅导员督促“带学”。通过近几年的实施，学校教务处及学院各专业有效的整合了教学资源，教学实践潜力得到挖掘，目前各专业都不同程度取得了成绩，运行状况良好。
（6）基于ANSYS对新型复合材料悬挂装置进行力学分析；
（7）新型复合材料悬挂装置可靠性、维修性和经济性的综合权衡；
（8）对新型复合材料悬挂装置实际应用进行测试实验；
（9）新型复合材料肩架维护处理方式的研究。
1.2 关键技术
为了解决上述技术问题，提出一种新型接触网附加导线悬挂装置，包括肩架与线夹，其中肩架包括棒形横担复合绝缘子、底座与长吊环。棒形横担复合绝缘子由环氧树脂浸渍无硼、无氟、低碱的玻璃纤维引拔固化而成；棒形横担复合绝缘子的第一端与底座固定连接，底座与接触网支柱侧面固定连接，棒形横担复合绝缘子的第二端与长吊环的第一端固定连接，长吊环的第二端与线夹固定连接，线夹用于固定附加导线。
（1）设计一套完整的新型接触网附加导线悬挂装置。
（2）新型复合绝缘肩架及其配套零配件的设计。
（3）基于ANSYS对新型复合材料悬挂装置进行力学分析。
为了分析在6种题型中哪种题型更容易失分，将2个班6种题型的平均得分分别与对应题型的满分进行了统计分析. 结果表明，2个班简答题、论述题和综合题的平均得分分别与对应题型满分之间存在显著性差异（χ2=11.459，P=0.003＜0.05；χ2=7.200，P=0.027＜0.05；χ2=7.074，P=0.029＜0.05），而填空题、名词解释和选择题的平均得分与对应题型满分之间不存在显著性差异（χ2=3.360，P=0.186＞0.05；χ2=3.044，P=0.218＞0.05；χ2=1.025，P=0.599＞0.05）．因此，在6种题型中，主观题比客观题更容易失分．
（4）新型复合材料悬挂装置实际应用测试方法的确定。
1.3 研究方法
对国内外有关文献进行检索，全面深入地了解国内外正馈线、供电线、加强线悬挂装置及新型复合材料应用于电力及牵引供电系统的最新技术和动态，并按照以下思路开展工作：新型材料确定®系统设计®力学特性分析及绝缘间隙分析®建立模型®仿真分析®得出数据®试验验证。
对既有悬挂装置进行静力学分析、模态分析、谐波响应分析和瞬态动力学分析，以得出悬挂装置的静力学特性和动态响应特性，为设计新型复合材料悬挂装置提供参考。在现有的各种复合材料中寻找一种绝缘距离满足要求的材料，依据计算对复合材料肩架及其配套零部件进行尺寸设计和绝缘设计，并对设计的新型复合材料悬挂装置进行力学分析。建立各个零部件可靠度计算模型，通过定量计算得出各个零部件的可靠度值。最后，对整个新型复合材料悬挂装置的维护维修和经济指标加以分析、研究，并对其可靠性、维修性和经济性作综合权衡分析，使得复合材料悬挂装置各项性能指标达到最优，为接触网附加导线悬挂装置设计提供重要的理论依据。
在三维建模软件建立新型复合材料悬挂装置的实体模型。将实体模型导入ANSYS中，并进行材料定义、边界条件设置，针对不同零部件的几何模型釆用适当的方法进行网格划分。根据肩架及零配件分析得出零部件的受力状态，对复合材料悬挂装置中受力薄弱点进行优化设计，直至得到满足绝缘距离要求、受力最合理、最节约空间的悬挂装置。对现行的悬挂装置进行建模仿真，将新设计的复合悬挂装置与现行的悬挂装置在绝缘、受力、空间3个方面进行对比分析。
新型接触网附加导线悬挂装置的结构如图1所示，棒形横担复合绝缘子的结构如图2所示，肩架的结构如图3所示。
图1 附加导线悬挂装置结构
图2 附加导线悬挂装置绝缘子结构
1-棒形横担复合绝缘子；2-底座；3-长吊环；4-线夹。
图3 附加导线悬挂装置肩架结构
2 验证及分析
图1—图3所示为本实施例提供的一种新型接触网附加导线悬挂装置，包括肩架与线夹。
肩架包括棒形横担复合绝缘子1、底座2与长吊环3。棒形横担复合绝缘子1由环氧树脂浸渍无硼、无氟、低碱的玻璃纤维引拔固化而成，其第一端与底座2固定连接；底座2与接触网支柱侧面固定连接；长吊环3的第一端与棒形横担复合绝缘子1的第二端固定连接，第二端与线夹4固定连接；线夹4用于固定附加导线。
本实施例中，棒形横担复合绝缘子绝缘复合材料为玻璃纤维和环氧树脂材料，通过纤维缠绕、拉挤与真空灌注等工艺即可完成棒形横担复合绝缘子的成型，质量轻、强度高、耐腐蚀和电绝缘性能好，且生产工艺简单，制造成本较低。
需要说明的是，本实施例中的棒形横担复合绝缘子1绝缘复合材料的组成成分仅为举例说明，并不限定其具体的组成成分，技术人员可根据实际情况改变绝缘复合材料的组成，但需满足相应的受力强度要求和绝缘要求。
本实施例中，在保持附加导线与接触网支柱之间安全距离的情况下，能够有效降低肩架及棒形横担复合绝缘子的长度；在保持附加导线与地面之间安全距离的情况下，能够有效降低肩架及支柱的高度。
3 经济技术指标
本实施例提供一种新型接触网附加导线悬挂装置，适用于高速铁路及普速铁路附加导线的悬挂要求，通过环氧树脂浸渍无硼、无氟、低碱的玻璃纤维引拔固化制成棒形横担复合绝缘子，肩架由棒形横担复合绝缘子、底座与长吊环组成。
（1）新型复合材料选用生产工艺简单、制造成本较低的材料，达到比现行悬挂装置节约成本的目的。
（2）无需在线夹与肩架之间设置绝缘子串，减少了附加导线因绝缘子串引起的摆动绝缘间隙，减小导线的摆动量，缓解导线疲劳及连接零部件磨损，有效避免附加导线摆幅过大而与其他设备、线材绝缘带电体或接地体间距离不足问题，使跳闸事故率降低，提高运营维护效率。电气、机械安全可靠性高，维护工作量小。
标准JWT 格式中的载荷部分是由Base64Url 方式加密，具有不可读性，但不具备保密性；签名部分是可选签名算法，一般在头部信息中指定。在一些安全要求更高的场合，JWT 载荷部分信息也需要加密处理，可以采用非对称加密对该部分信息进行加密，同样可以在头部信息添加对应字段描述为何种加密算法，这样用来保障JWT 本地存储和读取过程中数据安全，在通讯过程中的数据安全可以采用HTTPS 协议方式来保障。
（3）新型悬挂装置无需在线夹与肩架之间设置绝缘子串，使得导线最大驰度处满足规范中附加导线对地面最小距离的前提下，可有效降低接触网支柱高度及肩架高度，降低投资。
（4）新型悬挂装置无需在线夹与肩架之间设置绝缘子串，使得导线满足规范中附加导线相互间最小距离的前提下，可有效降低附加导线肩架之间的安装间距需求；可有效减少多线路并行区段的线间距要求，降低投资；可有效减少独立供电线架设区段的用地界，降低投资。
首先，“少儿万有经典文库”立足儿童本位，符合目标读者的认知特点。教育心理学专家指出，不同年龄阶段的孩子，其认知特点和阅读能力都有明显差异，为孩子选科普书，首先应该考虑的是孩子的年龄阶段。不同年龄段的孩子感兴趣的科学知识不尽相同，对科普知识的接受程度也不同。8～14岁儿童在生理、心理、思维、知识状况、理解能力等方面有自身的特点，比如处于换牙后及青春期阶段，对自我的意识和世界的意识增强，在思考和逻辑方面有更多的发展，喜爱探究事物本相，学习的内容与生命成长力一致，心灵自由，想象力丰富。
（5）新型悬挂装置结构设计简单紧凑，节约安装空间，预期可减少人工安装时间，从而降低投资。安全可靠性高，便于维护及运营管理。
参考文献：
[1] 国家铁路局. TB 10621- 高速铁路设计规范[S]. 北京：中国铁道出版社，.
[2] 国家铁路局. TB 10009- 铁路电力牵引供电设计规范[S]. 北京：中国铁道出版社，.
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[5] 陈忠革，古晓东. 高速铁路接触网附加导线转换方案研究[J]. 铁道标准设计，（7）：143-146.
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Abstract:With regard to existing problems for OCS additional wires in terms of safety distance and installation space, the paper puts forward a new type of devices for suspension of OCS additional wires, including brackets and clamps. The devices are able to meet the requirements of suspension of additional wires for high speed railways and conventional railways, lead to that it is not necessary to set insulator strings between clamp and bracket, lower the height of OCS mast and the spacing between brackets for installation of additional wires, and at the same time, reduces the insulation gap due to setting and swinging of insulator strings, it is simple and compact in structure, and is safe and reliable, convenient for operational maintenance and management.
Key words: OCS; additional wire; suspension
DOI：10.19587/ki.1007-936x..01.011
中图分类号：U225.2
文献标识码：B
文章编号：1007-936X()01-0048-03
收稿日期：-09-30
作者简介：王京保.中铁第五勘察设计院集团有限公司，工程师；
刘长志.中铁第五勘察设计院集团有限公司，教授级高级工程师。
