臺灣博碩士論文加值系統

台鐵電車線系統設備，自民國68 年電氣化迄今已逾30 餘年，其電車線設備均已
老舊，又由於近年來城鄉發展快速，公路擁塞日益嚴重，民眾對鐵路運輸仰賴日
益增加。
目前台鐵使用之電車線設備已不符現有新一代鐵路列車電力牽引之需求，急需汰
舊換新，以因應民眾之需。
本研究除了介紹台鐵目前使用之電車線系統設備，並針對以現有之電車線設備加
以改善更新先進之電車線設備，使列車運行更穩定更有效率，進而使台鐵達到最
大之利益。
好的電車線設備如主吊線、懸臂組、中性區間、導電軌等更新，不但可以增加供
電容量，加強機械強度，增加列車行駛密度，提高列車行車速度，減少電車線設
備之故障風險，亦可增加設備之使用壽命，降低維修成本，提高整個台鐵之運量，
效益頗高。

It’s been over 30 years since TRA used Overhead Catenary System in 1979. The existed
OCS system equipment are outdated, urban and rural rapid development in recent years,
it makes highway congestion is worsening. Based on the phenomenon, people depends
on the railway transportation increasingly.
Currently, TRA existed OCS system equipment are not compliance with present electric
traction demand. It is necessary to renew/upgrade the existed OCS system equipment to
achieve people need of the transportation.
Except improving/renewing the TRA existed OCS system equipment, this study also
proposes an innovated cantilever system to reduce installation cost and man-power.This
renovation makes the train operation more steady and efficient, maximizing TRA
benefit.
Taking appropriate measures for the OCS system equipment on the railway line, such
as,the renew of the messenger wire, new cantilever arm, neutral section and conduct
rail,will improve the operation efficiency and create the following benefits:to increases
the power supply capacity, to enhance the mechanical strength, to increase the driving
density of trains, to increase the train speed, to reduce the failure risk of the railway
equipment, to increase the service life of railway equipment, to reduce maintenance
costs and improve the transportationcapacity.

摘要 ................................................................... III
ABSTRACT .................................................................... IV
誌謝 ..................................................................... V
圖目錄 .................................................................. VIII
表目錄 .................................................................... IX
第一章 緒論 ................................................................. 1
第二章 台鐵電車線系統設備規範分析 ........................................... 3
2.1 臺鐵鐵路電力系統架構概要 .............................................. 3
2.1.1 臺鐵環島鐵路之電力網架構 .............................................. 4
2.2 電車線工程設計原則 .................................................... 5
2.2.1 地面(高架)段單純懸垂式電車線系統 ...................................... 5
2.2.1.1 臺鐵現行平面(高架)段電車線系統設置概況 ................................ 6
2.2.1.2 95mm2 主吊線之電車線系統 ................................................ 7
2.2.2 明挖覆蓋方型隧道電車線系統 ........................................... 15
2.2.3 雙軌山岳隧道電車線系統 ............................................... 19
第三章 鐵路電車線系統之更新 ................................................ 23
3.1 電車線系統時速提升 ................................................... 24
3.1.1 電車線設備更新之策略 ................................................. 24
3.1.2 現有設備之配置改善 ................................................... 24
3.1.3 新電車線設備之建立 ................................................... 27
3.1.4 鐵路電車線系統主吊線和接觸線張力區間獨立 ............................. 29
3.2 電車線系統主吊線更新 ................................................. 31
3.2.1 電車線系統提速相關設備之改善 ......................................... 31
3.2.2 提高接觸線施予之張力強度 ............................................. 31
3.2.3 平面段自動張力平衡錘裝置 ............................................. 32
3.2.4 縮減張力區間 ......................................................... 32
3.3 電車線系統懸臂組更新 ................................................. 33
3.3.1 傳統式懸臂組與不銹鋼懸臂組之比較 ..................................... 33
3.3.2 改良隧道懸臂組使能應用於地面段電車線系統 ............................. 34
3.3.3 金屬腐蝕速率分析 ..................................................... 35
3.4 電車線系統中性區間更新 ............................................... 40
3.5 隧道型電車線系統更新 ................................................. 47
3.5.1 導電軌系統概說 ....................................................... 48
3.5.2 導電軌架構 ........................................................... 50
第四章效益評估 ............................................................... 53
4.1 檢測概述 ............................................................. 53
4.2 導電軌電車線 ......................................................... 57
4.3 測試項目與檢測標準 ................................................... 57
4.4 檢測方法 ............................................................. 58
4.5 測試結果 ............................................................. 60
4.6 效益評估比較 ......................................................... 70
4.6.1 95mm2 及49.5mm2 主吊線更新 ............................................. 70
4.6.2 電車線系統懸臂組設備更新 ............................................. 72
4.6.3 改良型隧道懸臂組更新 ................................................. 74
4.6.4 張力平衡裝置更新 ..................................................... 76
4.6.5 中性區間更新 ......................................................... 78
4.6.6 隧道電車線系統更新 ................................................... 80
第五章結論與建議 ............................................................. 82
5.1 結論 ................................................................. 82
5.2 建議 ................................................................. 83
參考文獻 .................................................................... 84

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