高速铁路接触网结构课件.pptx

1、2023-5-81项目一项目一 接触悬挂类型接触悬挂类型项目二项目二 接触网无交叉线岔接触网无交叉线岔 学习目标：学习目标：1 掌握高速铁路接触网技术特征掌握高速铁路接触网技术特征2 掌握高速接触网受流质量技术指标掌握高速接触网受流质量技术指标 2023-5-82一、电气化铁道的高速时代一、电气化铁道的高速时代 在电气化铁路运行速度日益提高的情况下，一般将时速达在电气化铁路运行速度日益提高的情况下，一般将时速达200kM/h或高于或高于200kM/h的电气化铁路称为的电气化铁路称为高速电气化铁路高速电气化铁路，将，将适用于高速电气化铁路运行的接触网称为高速电气化铁路接触适用于高速电气化铁路运行

2、的接触网称为高速电气化铁路接触网或高速接触网。网或高速接触网。1964年，日本开通了从东京到大阪的时速达年，日本开通了从东京到大阪的时速达200kM/h以上以上的高速列车的高速列车 在在20世纪世纪80年代，是欧洲高速电气化铁路蓬勃发展的年代。年代，是欧洲高速电气化铁路蓬勃发展的年代。德国德国ICE在在1988年达到年达到407kM/h 法国的法国的TGV在在2007年则创造了年则创造了574.8kM/h的高速纪录。的高速纪录。2023-5-83高速电气化铁路必须具有的三大要素：高速电气化铁路必须具有的三大要素：具有很高强度的铁路线路及轨道；具有很高强度的铁路线路及轨道；具有能适应高速铁路速度

3、性能的机车和车辆；具有能适应高速铁路速度性能的机车和车辆；具有能适应高速运行条件的接触网及与之相适配的受电具有能适应高速运行条件的接触网及与之相适配的受电弓。弓。高速接触对接触悬挂的要求很高：高速接触对接触悬挂的要求很高：具有能够传递强大的牵引电流的能力；具有能够传递强大的牵引电流的能力；沿跨距内，接触线对轨面的高度相对保持一致，受电弓沿跨距内，接触线对轨面的高度相对保持一致，受电弓沿接触线的运行轨迹基本呈水平状态；沿接触线的运行轨迹基本呈水平状态；在受电弓的抬升力作用下，甚至在双弓或冲击力作用下，在受电弓的抬升力作用下，甚至在双弓或冲击力作用下，接触悬挂不发生较大振幅的低频振动接触悬挂不发生

4、较大振幅的低频振动 2023-5-841、全补偿悬挂结构、全补偿悬挂结构 为保证接触线和承力索的恒定张力，通常采用全补偿的链为保证接触线和承力索的恒定张力，通常采用全补偿的链形悬挂结构。综合张力不宜超过形悬挂结构。综合张力不宜超过40kN。2、整体吊弦、整体吊弦 在高速接触网接触悬挂中，吊弦是其中的主要环节，吊弦在高速接触网接触悬挂中，吊弦是其中的主要环节，吊弦向整体式和轻型化发展，过去采用的环节吊弦逐步被淘汰。其向整体式和轻型化发展，过去采用的环节吊弦逐步被淘汰。其吊弦间距一般以吊弦间距一般以812m为宜。为宜。3、设置附加预弛度、设置附加预弛度 弹性链形接触悬挂尽管在支柱点处增加了弹性吊弦

5、（索）弹性链形接触悬挂尽管在支柱点处增加了弹性吊弦（索）但是在悬挂点处和跨中，其弹性仍然有一定的差异，使受电弓但是在悬挂点处和跨中，其弹性仍然有一定的差异，使受电弓不能沿距轨面等高的水平线运行。为了克服这种弊病，在进行不能沿距轨面等高的水平线运行。为了克服这种弊病，在进行接触网设计时，使接触线根据跨距的大小，设置必要的预弛度，接触网设计时，使接触线根据跨距的大小，设置必要的预弛度，其目的是期望受电弓在高速运行时，其轨迹为距轨面等高的水其目的是期望受电弓在高速运行时，其轨迹为距轨面等高的水平线。其值根据跨距长度可取为平线。其值根据跨距长度可取为二、高速接触网技术特征二、高速接触网技术特征2023

6、-5-85二、高速接触网技术特征二、高速接触网技术特征2023-5-86二、高速接触网技术特征二、高速接触网技术特征4、锚段关节、锚段关节 在锚段关节处，有一个区段是受电弓同时接触两组悬挂，在锚段关节处，有一个区段是受电弓同时接触两组悬挂，这时悬挂重量相对加大，在高速运行时，受电弓的抬升量就这时悬挂重量相对加大，在高速运行时，受电弓的抬升量就要减小。高速接触悬挂中，一般采用五跨锚段关节作为电分要减小。高速接触悬挂中，一般采用五跨锚段关节作为电分段的形式，这时的转换点（过渡区域段）在跨中，有段的形式，这时的转换点（过渡区域段）在跨中，有效地避免了硬点的产生。效地避免了硬点的产生。5、轻型定位器、

7、轻型定位器 定位器是集中负载的汇集点，在高速运行时，该处就是定位器是集中负载的汇集点，在高速运行时，该处就是一个集中的硬点。为了解决这个问题，各国都采用铝合金的一个集中的硬点。为了解决这个问题，各国都采用铝合金的轻型定位器，加设限位装置和防风装置。以便在高速运行时，轻型定位器，加设限位装置和防风装置。以便在高速运行时，防止过多抬高和保持相对稳定。防止过多抬高和保持相对稳定。2023-5-876、减小接触线坡度、减小接触线坡度 在高速运行时，若接触线的坡度较大，在变坡点必然会引在高速运行时，若接触线的坡度较大，在变坡点必然会引起火花或对受流的破坏，影响十分明显，高速接触网对坡度值起火花或对受流的

8、破坏，影响十分明显，高速接触网对坡度值要求较为严格，其值不应大于要求较为严格，其值不应大于3.0，一般应控制在，一般应控制在1.5以内。以内。7、采用自动过电分相装置、采用自动过电分相装置 高速电气化铁路接触网的电分相装置，是保证安全、可靠高速电气化铁路接触网的电分相装置，是保证安全、可靠运行的一个关键性因素，日本采用了地面自动切换式过电分相运行的一个关键性因素，日本采用了地面自动切换式过电分相装置，瑞土采用柱上切换式过电分相装置，德国、法国和英国装置，瑞土采用柱上切换式过电分相装置，德国、法国和英国均采用车上切换方式。采用车上切换方式的三个国家也不完全均采用车上切换方式。采用车上切换方式的三

9、个国家也不完全相同，德国、法国的地面传感系统采用轨道电路式，而英国的相同，德国、法国的地面传感系统采用轨道电路式，而英国的地面传感系统则采用电磁传感方式。地面传感系统则采用电磁传感方式。2023-5-88三、高速接触网受流的质量性能指标三、高速接触网受流的质量性能指标 在高速电气化铁路中，其接触悬挂向电力机车传递电在高速电气化铁路中，其接触悬挂向电力机车传递电能的过程，称为能的过程，称为高速受流高速受流。1、接触悬挂的弹性和弹性不均匀度、接触悬挂的弹性和弹性不均匀度 接触悬挂的接触悬挂的弹性弹性，不仅是评价高速接触网受流质量的，不仅是评价高速接触网受流质量的重要指标，而且是对高速受流质量产生重

10、要影响的因素，其值重要指标，而且是对高速受流质量产生重要影响的因素，其值用下式表示：用下式表示：弹性或弹性系数仅表示点对点的接触悬挂的弹性性能弹性或弹性系数仅表示点对点的接触悬挂的弹性性能，不具备悬挂的整体概念，因而对一个跨距或对一个锚段的悬，不具备悬挂的整体概念，因而对一个跨距或对一个锚段的悬挂而言，一般用挂而言，一般用弹性不均匀度弹性不均匀度表示。一般的，当运行速度越高表示。一般的，当运行速度越高时，要求弹性不均匀度越小。时，要求弹性不均匀度越小。2023-5-89 在高速电气化铁路中，其接触悬挂向电力机车传递电能的在高速电气化铁路中，其接触悬挂向电力机车传递电能的过程，称为高速受流。过程

11、，称为高速受流。1、接触悬挂的弹性和弹性不均匀度、接触悬挂的弹性和弹性不均匀度德国德国Re系列悬挂的弹性曲线系列悬挂的弹性曲线 2023-5-8102、弓线间的接触压力、弓线间的接触压力 接触线与受电弓一起组成一个阻尼很小的振动系统，随着接触线与受电弓一起组成一个阻尼很小的振动系统，随着运行速度的提高，受电弓会产生振动（垂直加速度），从而使运行速度的提高，受电弓会产生振动（垂直加速度），从而使接触线和受电弓之间的接触压力产生变化。表征弓线间接触压接触线和受电弓之间的接触压力产生变化。表征弓线间接触压力的参数主要有接触压力的力的参数主要有接触压力的标准偏差标准偏差、最大压力和最小压力最大压力和最

12、小压力。德国在德国在Re330接触悬挂技术标准中就规定了弓线间的：接触悬挂技术标准中就规定了弓线间的：最大接触力（最大接触力（N）250N；最小接触力（最小接触力（N）50N；接触力标准偏差与平均接触压力的比值接触力标准偏差与平均接触压力的比值20%。2023-5-8113、离线率及持续时间、离线率及持续时间 离线是指受电弓和接触线产生的机械性脱开。离线时受电离线是指受电弓和接触线产生的机械性脱开。离线时受电弓失压，接触线和受电弓间产生电弧；同时，离线时电压波形弓失压，接触线和受电弓间产生电弧；同时，离线时电压波形产生畸变，引起对无线电及通信线路的干扰。产生畸变，引起对无线电及通信线路的干扰。

13、离线是衡量高速受流的重要方面和重要指标，这个指标可离线是衡量高速受流的重要方面和重要指标，这个指标可以从三个方面去考虑，即限定时间或限定距离的以从三个方面去考虑，即限定时间或限定距离的离线次数离线次数、一、一次离线的次离线的时限及离线率时限及离线率。离线次数离线次数表明弓线间机械性脱开的频率。表明弓线间机械性脱开的频率。离线时间离线时间是表明每一次机械脱开的持续时间，按时间分，是表明每一次机械脱开的持续时间，按时间分，离线时间在离线时间在0.160ms为小离线，大于为小离线，大于100ms时为大离线。时为大离线。离线率离线率是表示离线的综合指标，可用下式表示：是表示离线的综合指标，可用下式表示

14、：2023-5-8124、接触线平均抬升量及最大抬升量、接触线平均抬升量及最大抬升量 接触线在静态（低速）状态下，由于受电弓抬升力的作用产接触线在静态（低速）状态下，由于受电弓抬升力的作用产生抬高，这时抬升量称为静态抬升量。受电弓在高速运行时产生生抬高，这时抬升量称为静态抬升量。受电弓在高速运行时产生振动，由于接触线的振动形成的抬升量，称为振动抬升量。振动振动，由于接触线的振动形成的抬升量，称为振动抬升量。振动抬升量波峰值出现大于静态抬升量时，也会产生离线的情况。在抬升量波峰值出现大于静态抬升量时，也会产生离线的情况。在正常情况下高速运行时，总是限制接触线的动态抬升量，一般情正常情况下高速运行

15、时，总是限制接触线的动态抬升量，一般情况平均抬升量限制在况平均抬升量限制在100150mm范围内，最大允许抬升量为范围内，最大允许抬升量为200mm。5、接触线磨耗比与导线寿命、接触线磨耗比与导线寿命 在受流系统中，受电弓和接触线高速滑动接触，必然产生磨在受流系统中，受电弓和接触线高速滑动接触，必然产生磨耗。接触线通过万架弓次后，被磨去的横截面称为磨耗比。耗。接触线通过万架弓次后，被磨去的横截面称为磨耗比。磨耗比是直接反映运行状态的参数，磨耗比大，则直接表明了弓磨耗比是直接反映运行状态的参数，磨耗比大，则直接表明了弓线间的接触情况不好，或者接触线与滑板的材质不匹配，使接触线间的接触情况不好，或

16、者接触线与滑板的材质不匹配，使接触线磨损加剧；反之磨耗比小，接触悬挂和受电弓都具有良好的性线磨损加剧；反之磨耗比小，接触悬挂和受电弓都具有良好的性能。能。2023-5-8136、接触线坡度、接触线坡度 接触线坡度是指一个跨距两端的支柱悬挂处，接触线距轨接触线坡度是指一个跨距两端的支柱悬挂处，接触线距轨面高度的高差与跨距值的千分比。面高度的高差与跨距值的千分比。随着运行速度的提高，接触线坡度要求越来越小。在随着运行速度的提高，接触线坡度要求越来越小。在200300kM/h时，接触线坡度应限制在时，接触线坡度应限制在13以内。如果以内。如果具有良好稳定的受流状态，在坡度区段将不会产生弓线脱离和具有良好稳定的受流状态，在坡度区段将不会产生弓线脱离和突变性的接触压力增加及接触线的局部磨耗的加大。突变性的接触压力增加及接触线的局部磨耗的加大。2023-5-814休息、休息休息、休息本节小结：本节小结：1高速接触网技术特征；高速接触网技术特征；2高速接触网受流的质量性能指标。高速接触网受流的质量性能指标。