在电气化铁路运营系统中,接触网系统为整个动车组提供着电力能量,是必不可少的重要系统之一。列车运行所需的电能通过列车顶部的受电弓与接触网系统中的接触线相对滑动而产生电接触获取。接触网和受电弓(以下简称弓网)间产生的电接触表现,以及接触网装置的服役状态直接影响着动车组受电弓的受流质量、稳定性和安全性,最终决定列车的运行速度与安全。因此,设计并提出中国统一的能够提升弓网间电接触性能的接触网系统参数配置方案,以及适应新时代中国接触网系统要求的新型结构的腕臂定位装置方案,对高速铁路接触网系统的设计具有现实指导意义。本文在综合考虑了广泛调研成果、现行规范及弓网基础理论后,提出了 350 km/h、400 km/h等级高速铁路接触网系统参数优化配置方案。此外,对现有接触网腕臂结构及定位装置的优缺点进行分析,在此基础上初步设计了三种新形式的腕臂和定位装置方案。最终在多方面综合考虑分析后,从中选出了新型腕臂和定位装置的推荐方案。本文主要结论如下:1.根据弓网关系理论、《高速铁路设计规范》以及国内外调研成果制订系统参数方案设计的参数评价标准,具体包括以下几个方面:静态弹性不均匀度、接触力、接触线波动传播速度、离线率、多普勒因数、增强因数和反射因数;基于以上参数评价标准,针对几个主要项目制订了 350 km/h等级接触网系统参数的配置方案,最后从系统安全裕度、装备配套、实际应用情况等几方面再进一步分析,得到推荐配置方案。并通过同样的研究过程,得到400 km/h等级接触网系统参数推荐配置方案。2.利用ABAQUS软件对现有接触网腕臂结构(三种钢结构,一种铝合金结构)及定位装置进行静力学分析,发现各结构在该受力情况下都能满足铁路标准中规定的挠度要求;三种钢腕臂结构挠度相当,铝合金腕臂挠度稍大,材质不同是造成腕臂刚度不同的主要原因,和腕臂结构关系不大;腕臂支撑处应力较小,可以适当减小,但需要考虑压杆稳定性。3.基于对安全性、简便性、稳定性、匹配性和环境适应性等方面的综合考虑,制定了新型腕臂定位装置的设计原则;并在设计原则指导下,根据其具体功能需要、结构型式、连接方式、型材截面型式、承力索固定方式,初步设计了三种新形式的腕臂定位装置方案。利用ANSYS对三种方案进行校验,发现所提出的几种方案在应力和应变方面都符合要求,且裕量较大。最后从技术合理性、经济性、感观适宜性几方面综合考虑分析后,推荐了一种新型腕臂定位装置方案。