| 复链形悬挂 | |
|---|---|
| Compound Catenary | |
| 白话定义 | 在承力索与接触线之间再加一层辅助承力索、经两级吊弦传力的链形悬挂，弹性均匀性最佳。 |
| 关联条目 | 链形悬挂、弹性链形悬挂、简单悬挂、结构高度 |
 复链形悬挂示意图 | |
定义
复链形悬挂是设主承力索与辅助承力索两层纵向线索的链形悬挂：主承力索悬挂辅助承力索，辅助承力索经吊弦悬挂接触线，荷载经两级传递至支柱。最典型应用是日本新干线正线重型复链形悬挂，长期在 260~320 km/h 与高密度行车条件下运行[2]。
详解
复链形悬挂通过增加一层连续的柔性支承，把跨中与悬挂点的弹性差进一步压缩：辅助承力索相当于沿全跨分布的"浮动弹簧"，使接触线获得近乎连续的弹性支承，弹性不均匀度在各类悬挂中最小，受流质量最好，可用于高速度、多弓重载等严苛工况。代价是零部件多、自重与风载大、施工调试复杂、造价高，且对支柱容量与隧道净空要求更高；随弹性链形悬挂（弹性链形悬挂）性能成熟，复链形悬挂在新线中的采用趋于减少。结构上须保证两级吊弦（整体吊弦）长度协调，避免辅助承力索弛度侵限或吊弦过短失效。
三层结构与传力路径
复链形悬挂自上而下为"主承力索—辅助承力索—接触线"三层线索、两级吊弦：主承力索与辅助承力索之间、辅助承力索与接触线之间各布一层吊弦，荷载沿"接触线→接触线吊弦→辅助承力索→承力索吊弦→主承力索→支柱"逐级传递。辅助承力索相当于沿全跨连续布置的弹性中间层，其张力使接触线各点的等效支承刚度趋于一致。工程上以弹性不均匀度 （全跨各点弹性最大值与最小值之比）衡量弹性均匀程度， 越接近 1 越均匀；按简单链形、弹性链形、复链形的顺序，弹性不均匀度依次降低，受流品质依次改善（机理定性比较，具体数值随张力、跨距等参数而异；速度裕量视角见 波速比）。辅助承力索层同时增大了悬挂系统的载流截面，对大电流、高行车密度的干线是一种附加收益（日本工程界在对比新、旧悬挂时即将载流能力列为复链形的优点之一[3]）。
三型对比
自简单链形到复链形，弹性增强逐级加码，形成"点式分段—局部增强—全跨连续"的谱系，三型要旨对比如下：
| 悬挂形式 | 弹性增强措施 | 弹性均匀性 | 速度与工况适应 | 结构与成本 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|---|
| 全补偿简单链形 | 无（吊弦分段传力） | 悬挂点"硬"、跨中"软"，弹性差为基准状态 | 普速干线为主 | 结构最简、投资适中 | 普速电化干线正线 |
| 全补偿弹性链形 | 定位点两侧弹性吊索+弹性吊弦，局部增强悬挂点 | 悬挂点弹性提高，弹性差明显压缩 | 250 km/h 及以上高速主流 | 部件适量增加，预配与调试精度要求高 | 中国高铁、德铁 Re200/Re250/Re330 系列 |
| 复链形悬挂 | 增设辅助承力索，两级吊弦全跨连续支承 | 弹性不均匀度最低， 最接近 1 | 高速度、高密度、大电流严苛工况 | 部件最多、自重风载大、造价与养护成本最高 | 日本新干线正线、法国 1.5 kV 直流干线 |
三型谱系的完整叙述见 接触网悬挂类型综述，弹性机理见 接触网弹性；不带承力索的 简单悬挂 不在此谱系内，其"点式支承"形态与链形悬挂的分野见该词条。
工程应用与替代趋势
复链形悬挂最典型的应用是日本新干线：自东海道新干线以来，正线长期采用重型复链形悬挂（heavy compound catenary）作为标准悬挂，在 260~320 km/h 速度范围与高密度行车条件下运行。日本铁路综合技术研究所（RTRI）指出，新干线重型复链的辅助承力索已进入大规模更换期，运行速度低于 300 km/h 的线路改用简单链形悬挂替换；对 300 km/h 以上速度等级则通过提高悬挂总张力的方式开发简单链形方案（如 320 km/h 方案采用 170 mm2 接触线、张力 22.54 kN）[2]。JR 东日本亦开发了以两支线索替代传统三支线索的新型链形悬挂，拟在复链形老化区段更换采用，以降低建设与养护成本[4]。国内高速铁路主流路线是全补偿弹性链形悬挂，复链形悬挂工程应用很少（参见 日本新干线接触网 与 国际比较）。
应用与测量
检测重点是两层线索的弛度与张力配合、两级吊弦的状态与偏移、悬挂点与跨中导高差；动态用 C1 车载弓网检测 的接触力与 离线 指标验证弹性均匀性。检修工作量大于单链形悬挂，吊弦更换须按全跨计算长度成套施工，防止两级张力失衡。
选型考量
选型围绕四个方面权衡：受流品质（弹性不均匀度、离线率）、结构复杂度（零部件数量、施工调试精度）、投资与养护成本、净空与支柱容量约束。多层悬挂对吊弦长度计算、两级张力配合与预配精度的要求成倍提高，同样天窗内可完成的检修作业量相应减少；辅助承力索还加大了结构高度需求，低净空隧道区段应用受限（净空关系见 结构高度）。只有高速度、高密度、大电流的干线，多层悬挂的受流与载流收益才能抵偿其投资，这也是其应用集中于日本新干线与法国既有直流干线的原因。
运维与检测联动
动态验证以 C1 车载弓网检测 的接触力标准差与离线率曲线为主，跨内接触力波动集中于哪一层线索失配可通过逐跨相位对比定位；部件级缺陷（两级吊弦松脱、线夹磨耗、辅助承力索断股）依靠 C4 接触网悬挂状态检测监测装置 高清成像复核，与人工检修形成"动态异常—静态确认"闭环（参见 检测—检修闭环）。
- 参考资料
- [2] Simple catenary designed for running speeds over 300 km/h（铁路综合技术研究所 RTRI 研究成果页, 访问日期 2026-09-02） —— 新干线重型复链形辅助承力索大规模更换背景、300 km/h 以下改简单链形、320/360 km/h 方案张力与线材规格。
- [3] Development of Shinkansen Simple Catenary Equipment for Operating Speeds of 320 km/h（IEEJ 电气学会论文志, 访问日期 2026-09-02） —— 复链形多线索利于确保大交通量下载流能力的表述，及以简单链形替代的开发背景。
- [4] JR East set to roll out new Shinkansen catenary system（International Railway Journal, 访问日期 2026-09-02） —— 新型悬挂以两线替代三线、取消辅助承力索的行业报道。
常见问题
复链形悬挂和弹性链形悬挂有什么区别？
复链形增设辅助承力索、两级吊弦全跨连续支承，弹性不均匀度最低但造价最高。
复链形悬挂用在哪里？
日本新干线正线长期采用重型复链形悬挂，260~320 km/h 高密度运行（RTRI[2]）。
复链形悬挂为什么用得少？
零部件多、自重风载大、施工调试与养护成本高，多被成熟的弹性链形悬挂替代。
新干线复链形老化后怎么替换？
300 km/h 以下改简单链形替换；300 km/h 以上提高悬挂总张力开发简单链形方案[2]。
复链形悬挂检测重点是什么？
两层线索弛度与张力配合、两级吊弦状态，动态以接触力标准差与离线率验证。