高速鐵路接觸網(wǎng)特講解課件

高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求1一、高速接觸網(wǎng)與普速接觸網(wǎng)的比較§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求①接觸網(wǎng)的波動(dòng)特性發(fā)生了變化。②空氣阻力對(duì)弓網(wǎng)的作用明顯。③牽引負(fù)荷大，對(duì)接觸網(wǎng)的電氣強(qiáng)度及接地系統(tǒng)有更高的要求。④線索張力大，對(duì)接觸網(wǎng)的機(jī)械強(qiáng)度，受流穩(wěn)定性要求更高。⑤牽引電流大，高速列車單車電流可達(dá)600～1000A，而普速列車電流一般不大于300A。高次諧波產(chǎn)生的高頻電磁場(chǎng)對(duì)通訊環(huán)境有較大影響，應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。⑥運(yùn)行密度高?？瓦\(yùn)專線列車追蹤間隔一般為3～4分鐘；客運(yùn)專線列車運(yùn)行速度一般在250km/h以上。一、高速接觸網(wǎng)與普速接觸網(wǎng)的比較§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及2一、高速接觸網(wǎng)與普速接觸網(wǎng)的比較§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求一、高速接觸網(wǎng)與普速接觸網(wǎng)的比較§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及3一、高速接觸網(wǎng)與普速接觸網(wǎng)的比較§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求一、高速接觸網(wǎng)與普速接觸網(wǎng)的比較§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及4§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求二、高速弓網(wǎng)系統(tǒng)的受流特性1、高速受電的特點(diǎn)（1）高速列車運(yùn)行速度一般在250km/h以上，其受電弓沿接觸網(wǎng)導(dǎo)線移動(dòng)的速度大大加快。使接觸網(wǎng)與受電弓的波動(dòng)特性發(fā)生變化，從而對(duì)受電產(chǎn)生影響。（2）高速列車在高速運(yùn)行時(shí)所受的空氣阻力遠(yuǎn)較常速列車大得多，空氣動(dòng)態(tài)力也是影響高速受流的一個(gè)重要因素。（3）高速列車所需的牽引功率較常速列車大得多，多弓受電既增加阻力、加大燥聲，又引起接觸網(wǎng)的波動(dòng)干擾，這需要解決受電弓從接觸網(wǎng)大功率受電的問題?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求二、高速弓網(wǎng)系統(tǒng)的受流特性15§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求二、高速弓網(wǎng)系統(tǒng)的受流特性2、接觸網(wǎng)—受電弓系統(tǒng)（1）在最高行車速度和更大的速度變化范圍內(nèi)應(yīng)能保證正常供電；（2）應(yīng)有更高的耐磨性和抗腐蝕能力；（3）對(duì)接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和布置應(yīng)有更高的要求；（4）在接觸網(wǎng)的接觸懸掛方面，應(yīng)有更為先進(jìn)的接觸懸掛裝置。高速受電對(duì)接觸網(wǎng)的要求§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求二、高速弓網(wǎng)系統(tǒng)的受流特性26受電弓接觸網(wǎng)弓網(wǎng)受流

弓和網(wǎng)是兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)電系統(tǒng)，受電弓高速移動(dòng)，接觸網(wǎng)固定不動(dòng)，二者是動(dòng)與靜，剛與柔的耦合

受電弓和接觸網(wǎng)的設(shè)備屬性和功能屬性相分離；

弓網(wǎng)是一個(gè)整體，是一個(gè)系統(tǒng)；

弓網(wǎng)受流問題是一個(gè)系統(tǒng)工程問題，設(shè)計(jì)、分析、解決弓網(wǎng)問題必須從系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)出發(fā)，設(shè)計(jì)和實(shí)施一個(gè)整體，以求達(dá)到所希望的效果。

系統(tǒng)工程是工程技術(shù)，是技術(shù)就不宜泛稱為科學(xué)?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求二、高速弓網(wǎng)系統(tǒng)的受流特性2、接觸網(wǎng)—受電弓系統(tǒng)受電弓接觸網(wǎng)弓網(wǎng)受流

弓和網(wǎng)是兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)電系統(tǒng)，受電弓高速7§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響1、弓網(wǎng)間的接觸壓力接觸壓力不斷變化，存在靜態(tài)作用力與動(dòng)態(tài)作用力兩種表現(xiàn)形式。

靜態(tài)下的(指靜止或低速情況下)弓網(wǎng)作用力來源于受電弓升弓后對(duì)接觸線的垂直壓力，反映了接觸網(wǎng)和受電弓的靜態(tài)特性；

靜態(tài)作用力越大，滑板和接觸線的機(jī)械磨耗越大，使用時(shí)限越短；

靜態(tài)作用力越小，機(jī)械磨耗越小，但不利于受電弓克服風(fēng)、震動(dòng)等慣性，難以穩(wěn)定取流，必然產(chǎn)生不合適的電弧，增大滑板和接觸線的電氣磨耗，滑板和接觸線的合理使用時(shí)限也會(huì)縮短。

動(dòng)態(tài)下的弓網(wǎng)作用力，表現(xiàn)為運(yùn)行中的受電弓對(duì)接觸線的瞬時(shí)作用力，反映了受電弓和接觸網(wǎng)的動(dòng)態(tài)特性。

當(dāng)弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)作用力大到超過一定數(shù)值后，一方面造成接觸網(wǎng)和受電弓的不合理磨耗，降低其使用時(shí)限；另一方面還會(huì)引起接觸線的過度抬升，加快接觸線的機(jī)械疲勞，甚至造成弓網(wǎng)事故；

當(dāng)弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)作用力低于一定數(shù)值后，取流效果下降，甚至引起電弧，燒損滑板、接觸線，大的電弧甚至可燒斷承力索?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響1、弓8§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響2、接觸導(dǎo)線的波動(dòng)和燥聲靜止接觸線在受到受電弓瞬間抬升力作用后所產(chǎn)生的上下振動(dòng)的振動(dòng)波沿接觸線傳播的速度；列車運(yùn)行速度越高，接觸懸掛的振動(dòng)越大，接觸線的動(dòng)抬升量(即振幅)越大。要提高列車的運(yùn)行速度，必須增大接觸懸掛的波動(dòng)速度，使其遠(yuǎn)大于列車運(yùn)行速度，從而降低接觸懸掛的振動(dòng)和接觸線的動(dòng)態(tài)振幅。高速鐵路的燥聲聲源主要來源于弓網(wǎng)系統(tǒng)、輪軌系統(tǒng)和空氣阻力。我國(guó)對(duì)鐵路燥聲的容許值是70dB，在人口稠密區(qū)的路基和高架橋應(yīng)采用隔聲屏障?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響2、接9§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響3、離線當(dāng)接觸網(wǎng)的懸掛系統(tǒng)不能適應(yīng)列車運(yùn)行速度的要求時(shí)，受電弓的滑板就會(huì)與接觸導(dǎo)線脫離。高速運(yùn)行時(shí)，受電弓瞬間抬升力所產(chǎn)生的上下振動(dòng)的振動(dòng)波使接觸導(dǎo)線產(chǎn)生波動(dòng)，其傳播速度小于列車的運(yùn)行速度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生離線現(xiàn)象。危害：使弓、線間出現(xiàn)電弧放電、引起電蝕、加重弓線磨耗?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響3、離10§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響4、受電弓的動(dòng)態(tài)包絡(luò)線5、大電流與點(diǎn)接觸列車在最高設(shè)計(jì)速度運(yùn)行下，受電弓上下左右所允許達(dá)到的極限尺寸。高速列車所需的牽引電流是普速列車牽引電流的兩倍，甚至更大，牽引電流的加大造成接觸線與滑板之間容易過熱，點(diǎn)接觸與大電流對(duì)滑板和接觸線的材質(zhì)提出了新要求。大電流的存在對(duì)接觸網(wǎng)的回流線路及接地系統(tǒng)也會(huì)有更高的要求?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響4、受11§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響6、提高弓網(wǎng)工作穩(wěn)定性的主要措施（1）采用新型復(fù)合材料制成接觸導(dǎo)線，以提高其抗拉強(qiáng)度。（2）增加接觸導(dǎo)線和承力索的截面，以增加其張力；減小接觸網(wǎng)的跨度，并采用更為合理的懸掛方式。（3）確定受電弓同時(shí)升弓工作條件下兩個(gè)受電弓之間的最小間隔距離。（4）改進(jìn)受電弓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響6、提12§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求四、受電弓的基本要求1、保持恒定的接觸壓力受電弓的滑板與接觸線之間的接觸壓力不能過大過小，應(yīng)保證在規(guī)定的受電弓工作高度范圍內(nèi)保持恒定不變的、大小合適的接觸壓力。2、盡可能減輕受電弓運(yùn)動(dòng)部分的重量接觸壓力與接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、性能及受電弓的靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性有關(guān)，高速受電弓應(yīng)盡可能減輕受電弓運(yùn)動(dòng)部分的重量，以減少運(yùn)動(dòng)慣性力，使其滑板迅速跟上接觸導(dǎo)線高度變化，保證良好的電接觸?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求四、受電弓的基本要求1、保持13§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求四、受電弓的基本要求3、減小空氣制動(dòng)力的影響高速運(yùn)行時(shí)空氣阻力很大，力求使作用在滑板上的空氣制動(dòng)力由別的零件承擔(dān)，以減小甚至消除空氣制動(dòng)力對(duì)滑板與接觸線間接觸壓力的影響。4、滑板應(yīng)適應(yīng)高速的要求材料、形狀、尺寸應(yīng)適應(yīng)高速要求，保證良好接觸及更高的耐磨性能。5、動(dòng)作要求要求受電弓在工作高度范圍內(nèi)升降弓時(shí)，初始動(dòng)作迅速，終了動(dòng)作較為緩慢，以確保在降弓時(shí)快速斷弧，并防止升降弓時(shí)對(duì)接觸網(wǎng)和底架有過大的沖擊載荷?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求四、受電弓的基本要求3、減小14中國(guó)高速受電弓(TSG19)§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求四、受電弓的基本要求中國(guó)高速受電弓(TSG19)§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求15§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求四、受電弓的基本要求中國(guó)高速受電弓(DSA)§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求四、受電弓的基本要求中國(guó)高速16§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求五、高速鐵路對(duì)接觸網(wǎng)的基本要求基本要求：幾何空間要求；安全要求；機(jī)電性能要求；動(dòng)態(tài)要求；環(huán)境要求；運(yùn)營(yíng)維護(hù)要求等。1、機(jī)械要求在任何工作條件下，接觸網(wǎng)絞線、線索和其他部件所受的力必須在允許范圍內(nèi)。所有作用于接觸網(wǎng)上的機(jī)械荷載必須由支柱和基礎(chǔ)承擔(dān)，并將其荷載傳給大地。接觸網(wǎng)部件的變形應(yīng)不影響供電。接觸網(wǎng)設(shè)備必須符合良好供電的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。高速接觸網(wǎng)還應(yīng)容許有兩個(gè)或多個(gè)受電弓的列車運(yùn)行§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求五、高速鐵路對(duì)接觸網(wǎng)的基本要17§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求五、高速鐵路對(duì)接觸網(wǎng)的基本要求基本要求：幾何空間要求；安全要求；機(jī)電性能要求；動(dòng)態(tài)要求；環(huán)境要求；運(yùn)營(yíng)維護(hù)要求等。2、電氣性能要求接觸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電壓在任何工作環(huán)境下都應(yīng)保持在額定范圍內(nèi)，電壓損耗必須保持在允許范圍內(nèi)。應(yīng)采取適當(dāng)保護(hù)措施避免人員觸電。盡量減小對(duì)公共電網(wǎng)的不良影響。降低接觸網(wǎng)電壓、電流通過電感、電容對(duì)臨近弱電線路的干擾。在正常運(yùn)行或故障條件下產(chǎn)生的鋼軌對(duì)大地的電壓不能超過允許范圍?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求五、高速鐵路對(duì)接觸網(wǎng)的基本要18§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求五、高速鐵路對(duì)接觸網(wǎng)的基本要求基本要求：幾何空間要求；安全要求；機(jī)電性能要求；動(dòng)態(tài)要求；環(huán)境要求；運(yùn)營(yíng)維護(hù)要求等。3、環(huán)境要求接觸網(wǎng)系統(tǒng)必須在一定環(huán)境溫度范圍內(nèi)工作，極端情況下不應(yīng)造成接觸網(wǎng)設(shè)備本身的損壞。接觸網(wǎng)設(shè)備中的絕緣材料和其他部件的特性不應(yīng)因氣候條件和日照變化而影響運(yùn)行?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求五、高速鐵路對(duì)接觸網(wǎng)的基本要19在接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)工作和運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作中，絕大部分內(nèi)容與氣象條件密切相關(guān)！接觸網(wǎng)的環(huán)境線索弛度；線索張力；懸掛彈性；空間位置；絕緣強(qiáng)度；載流能力；磨耗關(guān)系。溫度、濕度、冰雪、大風(fēng)、大霧、污染、雷電、地震。（2）氣候環(huán)境

（1）空間環(huán)境電力線；通訊線；涵隧；橋梁；動(dòng)物；古跡。重點(diǎn)：防冰和舞動(dòng)在接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)工作和運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作中，絕大部分內(nèi)容與氣象條件20溫度對(duì)接觸網(wǎng)的影響溫度對(duì)接觸網(wǎng)的影響21覆冰的破壞作用與預(yù)防（a）垂直荷載;（b）水平荷載;（c）縱向荷載;（d）振動(dòng)荷載;（e）不同期脫冰或不均勻覆冰事故;（f）絕緣子串冰閃事故;（g）導(dǎo)線覆冰舞動(dòng)事故.

氣候三要素對(duì)接觸網(wǎng)的不良作用舞動(dòng)將引起導(dǎo)線張力的巨大變化，這是舞動(dòng)造成機(jī)械破壞的主要原因。舞動(dòng)時(shí)線索張力變化的最大值約為2倍的導(dǎo)線靜態(tài)張力，從提高線路機(jī)械強(qiáng)度的角度進(jìn)行防舞設(shè)計(jì)，主要應(yīng)視舞動(dòng)強(qiáng)度適當(dāng)提高桿塔、金具、絕緣子等的設(shè)計(jì)安全系數(shù)，并從提高金具耐磨性及螺栓防松性方面進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，提高線路的抗舞動(dòng)能力。防舞措施必須建立在綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較的基礎(chǔ)上，且考慮弓網(wǎng)受流求。網(wǎng)的彈性和網(wǎng)的振動(dòng)頻譜。懸掛舞動(dòng)的破壞作用與預(yù)護(hù)臨界電流法防冰覆冰的破壞作用與預(yù)防（a）垂直荷載;

氣候三要素對(duì)接觸網(wǎng)的不22◆設(shè)計(jì)風(fēng)速的確定原則

廣泛調(diào)研、詳實(shí)資料、客觀科學(xué)；

接觸網(wǎng)線索和設(shè)備必須能夠承受所在區(qū)域50年一遇的特大強(qiáng)風(fēng)，在此風(fēng)速作用下，接觸網(wǎng)線索和設(shè)備不會(huì)被破壞，大風(fēng)過后，能在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)規(guī)定，基本結(jié)構(gòu)風(fēng)速應(yīng)為當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔?0m高度處10min平均的風(fēng)速觀測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)概率統(tǒng)計(jì)出的50年一遇的最大風(fēng)速值，高速接觸網(wǎng)一般按50m/s取值。

在一定風(fēng)速作用下，接觸線不會(huì)因風(fēng)的作用脫離受電弓滑板的有效工作范圍。

基本運(yùn)行風(fēng)速是保證電氣化鐵路運(yùn)輸不被中斷的最高風(fēng)速，是確定接觸網(wǎng)最大允許跨距和跨中風(fēng)偏的主要理論依據(jù)之一，是弓網(wǎng)受流處及其附近的實(shí)際風(fēng)速，不需要進(jìn)行各類系數(shù)的調(diào)整。高速接觸網(wǎng)的一般按35m/S取值。

在隧道內(nèi)，當(dāng)行車速度等于或者大于140km/h時(shí)，必須按基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)速設(shè)計(jì)和校驗(yàn)隧道內(nèi)接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度。風(fēng)的概念：最大風(fēng)速、結(jié)構(gòu)風(fēng)速、運(yùn)行風(fēng)速、降速風(fēng)速、停輪風(fēng)速◆設(shè)計(jì)風(fēng)速的確定原則風(fēng)的概念：最大風(fēng)速、結(jié)構(gòu)風(fēng)速、運(yùn)行風(fēng)速、23

①

鋼軌中的不平衡牽引回流、瞬間脈沖電流及諧波電流；

②

牽引網(wǎng)系統(tǒng)的感性、容性藕合對(duì)傳輸電纜的干擾；

③

沿線及站場(chǎng)固定電氣電子設(shè)備(自動(dòng)閉塞設(shè)備、調(diào)度集中設(shè)備、計(jì)軸設(shè)備、聯(lián)鎖設(shè)備、電源設(shè)備、信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等)受電力系統(tǒng)的放射、耦合、回流地電位等的影響；

④

機(jī)車信號(hào)等受電力機(jī)車強(qiáng)電設(shè)備的電、磁、電磁放射源的影響。電氣化鐵路的主要電磁干擾源①鋼軌中的不平衡牽引回流、瞬間脈沖電流及諧波電流；電氣化24§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求六、弓網(wǎng)參數(shù)評(píng)定要求1、彈性和抬升為實(shí)現(xiàn)弓網(wǎng)良好的接觸質(zhì)量，接觸網(wǎng)必須保持最低限度的抬升。支持裝置的機(jī)械設(shè)計(jì)會(huì)限制在這些點(diǎn)上的垂直運(yùn)動(dòng)，如果懸掛點(diǎn)接觸網(wǎng)設(shè)有彈性吊索，其彈性大約增加到跨中值的90﹪。彈性不均勻度低于10﹪的高速接觸網(wǎng)比較適宜列車高速運(yùn)行。弓網(wǎng)接觸壓力與接觸網(wǎng)彈性決定接觸線抬升。§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求六、弓網(wǎng)參數(shù)評(píng)定要求1、彈性25§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求六、弓網(wǎng)參數(shù)評(píng)定要求2、接觸線截面和抗拉應(yīng)力用于高速運(yùn)行的接觸網(wǎng)必須具有較低的彈性，要求接觸線、承力索張力要大，可通過加大接觸線的截面和應(yīng)力來實(shí)現(xiàn)。要使彈性至很低的程度就要增大接觸線和承力索的截面?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求六、弓網(wǎng)參數(shù)評(píng)定要求2、接觸26§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求六、弓網(wǎng)參數(shù)評(píng)定要求3、跨距接觸網(wǎng)在跨中的彈性與跨距成正比?？s短跨距長(zhǎng)度可以減少接觸網(wǎng)的系統(tǒng)彈性。最大可能的跨距取決的因素：（1）受電弓弓頭的工作范圍；（2）設(shè)計(jì)該系統(tǒng)時(shí)考慮的風(fēng)速；（3）在工作高度接觸點(diǎn)上受電弓的橫向位移；（4）架空接觸網(wǎng)類型，尤其時(shí)施加在接觸線和承力索上的張力?？s短跨距，降低接觸網(wǎng)彈性，目的是減少動(dòng)態(tài)力的作用?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求六、弓網(wǎng)參數(shù)評(píng)定要求3、跨距27§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求六、弓網(wǎng)參數(shù)評(píng)定要求4、結(jié)構(gòu)高度是指在懸掛點(diǎn)處接觸線與承力索之間的距離。增加結(jié)構(gòu)高度會(huì)改善接觸網(wǎng)的動(dòng)態(tài)特性。高速接觸網(wǎng)應(yīng)考慮充足的結(jié)構(gòu)高度。5、預(yù)弛度在跨中受電弓對(duì)接觸線的抬升范圍大于支持結(jié)構(gòu)處的抬升范圍，對(duì)跨中的接觸線調(diào)整出一個(gè)初始弛度（稱預(yù)弛度），以實(shí)現(xiàn)弓線接觸軌跡保持對(duì)軌面高度為常數(shù)?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求六、弓網(wǎng)參數(shù)評(píng)定要求4、結(jié)構(gòu)28§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求六、弓網(wǎng)參數(shù)評(píng)定要求6、受電弓設(shè)計(jì)參數(shù)受電弓的設(shè)計(jì)和特性對(duì)運(yùn)行質(zhì)量具有舉足輕重的作用。必須有合適的接觸網(wǎng)和相應(yīng)的高速受電弓的互相配合，才能為高速列車提供理想的供電質(zhì)量。在多弓條件下不可能實(shí)現(xiàn)單個(gè)受電弓正常運(yùn)行時(shí)所要求的電流傳輸質(zhì)量。§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求六、弓網(wǎng)參數(shù)評(píng)定要求6、受電29思考題1、高速受電的特點(diǎn)是什么？2、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響表現(xiàn)在哪幾個(gè)方面？3、用于高速受電的受電弓應(yīng)滿足哪些基本要求？4、高速鐵路對(duì)接觸網(wǎng)的環(huán)境有何要求？5、高速鐵路對(duì)弓網(wǎng)參數(shù)有何要求？思考題1、高速受電的特點(diǎn)是什么？30高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求31一、高速接觸網(wǎng)與普速接觸網(wǎng)的比較§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求①接觸網(wǎng)的波動(dòng)特性發(fā)生了變化。②空氣阻力對(duì)弓網(wǎng)的作用明顯。③牽引負(fù)荷大，對(duì)接觸網(wǎng)的電氣強(qiáng)度及接地系統(tǒng)有更高的要求。④線索張力大，對(duì)接觸網(wǎng)的機(jī)械強(qiáng)度，受流穩(wěn)定性要求更高。⑤牽引電流大，高速列車單車電流可達(dá)600～1000A，而普速列車電流一般不大于300A。高次諧波產(chǎn)生的高頻電磁場(chǎng)對(duì)通訊環(huán)境有較大影響，應(yīng)采取必要的防護(hù)措施。⑥運(yùn)行密度高?？瓦\(yùn)專線列車追蹤間隔一般為3～4分鐘；客運(yùn)專線列車運(yùn)行速度一般在250km/h以上。一、高速接觸網(wǎng)與普速接觸網(wǎng)的比較§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及32一、高速接觸網(wǎng)與普速接觸網(wǎng)的比較§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求一、高速接觸網(wǎng)與普速接觸網(wǎng)的比較§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及33一、高速接觸網(wǎng)與普速接觸網(wǎng)的比較§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求一、高速接觸網(wǎng)與普速接觸網(wǎng)的比較§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及34§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求二、高速弓網(wǎng)系統(tǒng)的受流特性1、高速受電的特點(diǎn)（1）高速列車運(yùn)行速度一般在250km/h以上，其受電弓沿接觸網(wǎng)導(dǎo)線移動(dòng)的速度大大加快。使接觸網(wǎng)與受電弓的波動(dòng)特性發(fā)生變化，從而對(duì)受電產(chǎn)生影響。（2）高速列車在高速運(yùn)行時(shí)所受的空氣阻力遠(yuǎn)較常速列車大得多，空氣動(dòng)態(tài)力也是影響高速受流的一個(gè)重要因素。（3）高速列車所需的牽引功率較常速列車大得多，多弓受電既增加阻力、加大燥聲，又引起接觸網(wǎng)的波動(dòng)干擾，這需要解決受電弓從接觸網(wǎng)大功率受電的問題?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求二、高速弓網(wǎng)系統(tǒng)的受流特性135§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求二、高速弓網(wǎng)系統(tǒng)的受流特性2、接觸網(wǎng)—受電弓系統(tǒng)（1）在最高行車速度和更大的速度變化范圍內(nèi)應(yīng)能保證正常供電；（2）應(yīng)有更高的耐磨性和抗腐蝕能力；（3）對(duì)接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和布置應(yīng)有更高的要求；（4）在接觸網(wǎng)的接觸懸掛方面，應(yīng)有更為先進(jìn)的接觸懸掛裝置。高速受電對(duì)接觸網(wǎng)的要求§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求二、高速弓網(wǎng)系統(tǒng)的受流特性236受電弓接觸網(wǎng)弓網(wǎng)受流

弓和網(wǎng)是兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)電系統(tǒng)，受電弓高速移動(dòng)，接觸網(wǎng)固定不動(dòng)，二者是動(dòng)與靜，剛與柔的耦合

受電弓和接觸網(wǎng)的設(shè)備屬性和功能屬性相分離；

弓網(wǎng)是一個(gè)整體，是一個(gè)系統(tǒng)；

弓網(wǎng)受流問題是一個(gè)系統(tǒng)工程問題，設(shè)計(jì)、分析、解決弓網(wǎng)問題必須從系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)出發(fā)，設(shè)計(jì)和實(shí)施一個(gè)整體，以求達(dá)到所希望的效果。

系統(tǒng)工程是工程技術(shù)，是技術(shù)就不宜泛稱為科學(xué)?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求二、高速弓網(wǎng)系統(tǒng)的受流特性2、接觸網(wǎng)—受電弓系統(tǒng)受電弓接觸網(wǎng)弓網(wǎng)受流

弓和網(wǎng)是兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)電系統(tǒng)，受電弓高速37§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響1、弓網(wǎng)間的接觸壓力接觸壓力不斷變化，存在靜態(tài)作用力與動(dòng)態(tài)作用力兩種表現(xiàn)形式。

靜態(tài)下的(指靜止或低速情況下)弓網(wǎng)作用力來源于受電弓升弓后對(duì)接觸線的垂直壓力，反映了接觸網(wǎng)和受電弓的靜態(tài)特性；

靜態(tài)作用力越大，滑板和接觸線的機(jī)械磨耗越大，使用時(shí)限越短；

靜態(tài)作用力越小，機(jī)械磨耗越小，但不利于受電弓克服風(fēng)、震動(dòng)等慣性，難以穩(wěn)定取流，必然產(chǎn)生不合適的電弧，增大滑板和接觸線的電氣磨耗，滑板和接觸線的合理使用時(shí)限也會(huì)縮短。

動(dòng)態(tài)下的弓網(wǎng)作用力，表現(xiàn)為運(yùn)行中的受電弓對(duì)接觸線的瞬時(shí)作用力，反映了受電弓和接觸網(wǎng)的動(dòng)態(tài)特性。

當(dāng)弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)作用力大到超過一定數(shù)值后，一方面造成接觸網(wǎng)和受電弓的不合理磨耗，降低其使用時(shí)限；另一方面還會(huì)引起接觸線的過度抬升，加快接觸線的機(jī)械疲勞，甚至造成弓網(wǎng)事故；

當(dāng)弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)作用力低于一定數(shù)值后，取流效果下降，甚至引起電弧，燒損滑板、接觸線，大的電弧甚至可燒斷承力索?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響1、弓38§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響2、接觸導(dǎo)線的波動(dòng)和燥聲靜止接觸線在受到受電弓瞬間抬升力作用后所產(chǎn)生的上下振動(dòng)的振動(dòng)波沿接觸線傳播的速度；列車運(yùn)行速度越高，接觸懸掛的振動(dòng)越大，接觸線的動(dòng)抬升量(即振幅)越大。要提高列車的運(yùn)行速度，必須增大接觸懸掛的波動(dòng)速度，使其遠(yuǎn)大于列車運(yùn)行速度，從而降低接觸懸掛的振動(dòng)和接觸線的動(dòng)態(tài)振幅。高速鐵路的燥聲聲源主要來源于弓網(wǎng)系統(tǒng)、輪軌系統(tǒng)和空氣阻力。我國(guó)對(duì)鐵路燥聲的容許值是70dB，在人口稠密區(qū)的路基和高架橋應(yīng)采用隔聲屏障?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響2、接39§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響3、離線當(dāng)接觸網(wǎng)的懸掛系統(tǒng)不能適應(yīng)列車運(yùn)行速度的要求時(shí)，受電弓的滑板就會(huì)與接觸導(dǎo)線脫離。高速運(yùn)行時(shí)，受電弓瞬間抬升力所產(chǎn)生的上下振動(dòng)的振動(dòng)波使接觸導(dǎo)線產(chǎn)生波動(dòng)，其傳播速度小于列車的運(yùn)行速度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生離線現(xiàn)象。危害：使弓、線間出現(xiàn)電弧放電、引起電蝕、加重弓線磨耗。§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響3、離40§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響4、受電弓的動(dòng)態(tài)包絡(luò)線5、大電流與點(diǎn)接觸列車在最高設(shè)計(jì)速度運(yùn)行下，受電弓上下左右所允許達(dá)到的極限尺寸。高速列車所需的牽引電流是普速列車牽引電流的兩倍，甚至更大，牽引電流的加大造成接觸線與滑板之間容易過熱，點(diǎn)接觸與大電流對(duì)滑板和接觸線的材質(zhì)提出了新要求。大電流的存在對(duì)接觸網(wǎng)的回流線路及接地系統(tǒng)也會(huì)有更高的要求。§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響4、受41§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響6、提高弓網(wǎng)工作穩(wěn)定性的主要措施（1）采用新型復(fù)合材料制成接觸導(dǎo)線，以提高其抗拉強(qiáng)度。（2）增加接觸導(dǎo)線和承力索的截面，以增加其張力；減小接觸網(wǎng)的跨度，并采用更為合理的懸掛方式。（3）確定受電弓同時(shí)升弓工作條件下兩個(gè)受電弓之間的最小間隔距離。（4）改進(jìn)受電弓的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求三、弓網(wǎng)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響6、提42§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求四、受電弓的基本要求1、保持恒定的接觸壓力受電弓的滑板與接觸線之間的接觸壓力不能過大過小，應(yīng)保證在規(guī)定的受電弓工作高度范圍內(nèi)保持恒定不變的、大小合適的接觸壓力。2、盡可能減輕受電弓運(yùn)動(dòng)部分的重量接觸壓力與接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、性能及受電弓的靜態(tài)特性、動(dòng)態(tài)特性有關(guān)，高速受電弓應(yīng)盡可能減輕受電弓運(yùn)動(dòng)部分的重量，以減少運(yùn)動(dòng)慣性力，使其滑板迅速跟上接觸導(dǎo)線高度變化，保證良好的電接觸。§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求四、受電弓的基本要求1、保持43§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求四、受電弓的基本要求3、減小空氣制動(dòng)力的影響高速運(yùn)行時(shí)空氣阻力很大，力求使作用在滑板上的空氣制動(dòng)力由別的零件承擔(dān)，以減小甚至消除空氣制動(dòng)力對(duì)滑板與接觸線間接觸壓力的影響。4、滑板應(yīng)適應(yīng)高速的要求材料、形狀、尺寸應(yīng)適應(yīng)高速要求，保證良好接觸及更高的耐磨性能。5、動(dòng)作要求要求受電弓在工作高度范圍內(nèi)升降弓時(shí)，初始動(dòng)作迅速，終了動(dòng)作較為緩慢，以確保在降弓時(shí)快速斷弧，并防止升降弓時(shí)對(duì)接觸網(wǎng)和底架有過大的沖擊載荷?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求四、受電弓的基本要求3、減小44中國(guó)高速受電弓(TSG19)§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求四、受電弓的基本要求中國(guó)高速受電弓(TSG19)§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求45§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求四、受電弓的基本要求中國(guó)高速受電弓(DSA)§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求四、受電弓的基本要求中國(guó)高速46§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求五、高速鐵路對(duì)接觸網(wǎng)的基本要求基本要求：幾何空間要求；安全要求；機(jī)電性能要求；動(dòng)態(tài)要求；環(huán)境要求；運(yùn)營(yíng)維護(hù)要求等。1、機(jī)械要求在任何工作條件下，接觸網(wǎng)絞線、線索和其他部件所受的力必須在允許范圍內(nèi)。所有作用于接觸網(wǎng)上的機(jī)械荷載必須由支柱和基礎(chǔ)承擔(dān)，并將其荷載傳給大地。接觸網(wǎng)部件的變形應(yīng)不影響供電。接觸網(wǎng)設(shè)備必須符合良好供電的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。高速接觸網(wǎng)還應(yīng)容許有兩個(gè)或多個(gè)受電弓的列車運(yùn)行§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求五、高速鐵路對(duì)接觸網(wǎng)的基本要47§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求五、高速鐵路對(duì)接觸網(wǎng)的基本要求基本要求：幾何空間要求；安全要求；機(jī)電性能要求；動(dòng)態(tài)要求；環(huán)境要求；運(yùn)營(yíng)維護(hù)要求等。2、電氣性能要求接觸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)電壓在任何工作環(huán)境下都應(yīng)保持在額定范圍內(nèi)，電壓損耗必須保持在允許范圍內(nèi)。應(yīng)采取適當(dāng)保護(hù)措施避免人員觸電。盡量減小對(duì)公共電網(wǎng)的不良影響。降低接觸網(wǎng)電壓、電流通過電感、電容對(duì)臨近弱電線路的干擾。在正常運(yùn)行或故障條件下產(chǎn)生的鋼軌對(duì)大地的電壓不能超過允許范圍?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求五、高速鐵路對(duì)接觸網(wǎng)的基本要48§2－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求五、高速鐵路對(duì)接觸網(wǎng)的基本要求基本要求：幾何空間要求；安全要求；機(jī)電性能要求；動(dòng)態(tài)要求；環(huán)境要求；運(yùn)營(yíng)維護(hù)要求等。3、環(huán)境要求接觸網(wǎng)系統(tǒng)必須在一定環(huán)境溫度范圍內(nèi)工作，極端情況下不應(yīng)造成接觸網(wǎng)設(shè)備本身的損壞。接觸網(wǎng)設(shè)備中的絕緣材料和其他部件的特性不應(yīng)因氣候條件和日照變化而影響運(yùn)行?！?－2高速鐵路接觸網(wǎng)特點(diǎn)及要求五、高速鐵路對(duì)接觸網(wǎng)的基本要49在接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)工作和運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作中，絕大部分內(nèi)容與氣象條件密切相關(guān)！接觸網(wǎng)的環(huán)境線索弛度；線索張力；懸掛彈性；空間位置；絕緣強(qiáng)度；載流能力；磨耗關(guān)系。溫度、濕度、冰雪、大風(fēng)、大霧、污染、雷電、地震。（2）氣候環(huán)境

（1）空間環(huán)境電力線；通訊線；涵隧；橋梁；動(dòng)物；古跡。重點(diǎn)：防冰和舞動(dòng)在接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)工作和運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作中，絕大部分內(nèi)容與氣象條件50溫度對(duì)接觸網(wǎng)的影響溫度對(duì)接觸網(wǎng)的影響51覆冰的破壞作用與預(yù)防（a）垂直荷載;（b）水平荷載;（c）縱向荷載;（d）振動(dòng)荷載;（e）不同期脫冰或不均勻覆冰事故;（f）絕緣子串冰閃事故;（g）導(dǎo)線覆冰舞動(dòng)事故.

氣候三要素對(duì)接觸網(wǎng)的不良作用舞動(dòng)將引起導(dǎo)線張力的巨大變化，這是舞動(dòng)造成機(jī)械破壞的主要原因。舞動(dòng)時(shí)線索張力變化的最大值約為2倍的導(dǎo)線靜態(tài)張力，從提高線路機(jī)械強(qiáng)度的角度進(jìn)行防舞設(shè)計(jì)，主要應(yīng)視舞動(dòng)強(qiáng)度適當(dāng)提高桿塔、金具、絕緣子等的設(shè)計(jì)安全系數(shù)，并從提高金具耐磨性及螺栓防松性方面進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，提高線路的抗舞動(dòng)能力。防舞措施必須建立在綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較的基礎(chǔ)上，且考慮弓網(wǎng)受流求。網(wǎng)的彈性和網(wǎng)的振動(dòng)頻譜。懸掛舞動(dòng)的破壞作用與預(yù)護(hù)臨界電流法防冰覆冰的破壞作用與預(yù)防（a）垂直荷載;

氣候三要素對(duì)接觸網(wǎng)的不52◆設(shè)計(jì)風(fēng)速的確定原則

廣泛調(diào)研、詳實(shí)資料、客觀科學(xué)；

接觸網(wǎng)線索和設(shè)備必須能夠承受所在區(qū)域50年一遇的特大強(qiáng)風(fēng)，在此風(fēng)速作用下，接觸網(wǎng)線索和設(shè)備不會(huì)被破壞，大風(fēng)過后，能在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。

按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)規(guī)定，基本結(jié)構(gòu)風(fēng)速應(yīng)為當(dāng)?shù)乜諘缙教沟孛嫔?0m高度處10min平均的風(fēng)速觀測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)概率統(tǒng)計(jì)出的50年一遇的最大風(fēng)速值，高速接觸網(wǎng)一般按50m/s取值。

在一定風(fēng)速作用下，接觸線不會(huì)因風(fēng)的作用脫離受電弓滑板的有效工作范圍。

基本運(yùn)行風(fēng)速是保證電氣化鐵路運(yùn)輸不被中斷的最高風(fēng)速，是確定接觸網(wǎng)最大允許跨距和跨中風(fēng)偏的主要理論依據(jù)之一，是弓網(wǎng)受流處及其附近的實(shí)際風(fēng)速，不需要進(jìn)行各類系數(shù)的調(diào)整。高速接觸網(wǎng)的一般按35m/S取值。

在隧道內(nèi)，當(dāng)行車速度等于或者大于140km/h時(shí)，必須按基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)風(fēng)速設(shè)計(jì)和校驗(yàn)隧道內(nèi)接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備的機(jī)械強(qiáng)度。風(fēng)的概念：最大風(fēng)速、結(jié)構(gòu)風(fēng)速、運(yùn)行風(fēng)速、降速風(fēng)速、停輪風(fēng)速◆設(shè)計(jì)風(fēng)速的確定原則風(fēng)的概念：最大風(fēng)速、結(jié)構(gòu)風(fēng)速、運(yùn)行風(fēng)速、53

①

鋼軌中的不平衡牽引回流、瞬間脈沖電流及諧波電流；

②