1、高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求一、高速接觸網與普速接觸網的比較一、高速接觸網與普速接觸網的比較22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求 接觸網的波動特性發生了變化。接觸網的波動特性發生了變化。 空氣阻力對弓網的作用明顯。空氣阻力對弓網的作用明顯。 牽引負荷大，對接觸網的電氣強度及接地系統有牽引負荷大，對接觸網的電氣強度及接地系統有更高的要求更高的要求 。 線索張力大，對接觸網的機械強度，受流穩定性線索張力大，對接觸網的機械強度，受流穩定性要求更高。要求更高。 牽引電流大，牽引電流大，高速列車單車電流可達6001000A，而普速列車電流一般不大于300A。高次諧波產

2、生的高頻電磁場對通 訊環境有較大影響，應采取必要的防護措施。 運行密度高。運行密度高。客運專線列車追蹤間隔一般為34分鐘；客運專線列車運行速度一般在250km/h以上。一、高速接觸網與普速接觸網的比較一、高速接觸網與普速接觸網的比較22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求對比項目對比項目高速接觸網高速接觸網普速接觸網普速接觸網基基本本結結構構懸掛類型懸掛類型全補償鏈形懸掛全補償鏈形懸掛半補償和全補償鏈形懸掛半補償和全補償鏈形懸掛支持類型支持類型以剛性支撐為主以剛性支撐為主以柔性支撐為主以柔性支撐為主定位裝置定位裝置高強度輕型組合定位器高強度輕型組合定位器普通定位器普通定位器錨段關節

3、錨段關節以以4、5跨錨段關節為主跨錨段關節為主以以3、4跨錨段關節為主跨錨段關節為主分相結構分相結構帶中性段錨段關節式帶中性段錨段關節式器件式器件式線岔形式線岔形式以大號道岔對應的交叉線岔和以大號道岔對應的交叉線岔和無交叉線岔為主，無標準定位無交叉線岔為主，無標準定位以小號道岔對應的交叉線岔為以小號道岔對應的交叉線岔為主，采用標準定位主，采用標準定位基本基本參數參數及及動態動態特性特性最大跨距（最大跨距（m）5065結構高度（結構高度（m）1.31.61.11.7正線導線高度（正線導線高度（m）5.35.85.86.0導線高度變化率導線高度變化率不大于不大于0.3不大于不大于0.5吊弦布置間距

4、（吊弦布置間距（m）吊弦間距吊弦間距9m，彈性吊弦，彈性吊弦8m5+5，10+5一、高速接觸網與普速接觸網的比較一、高速接觸網與普速接觸網的比較22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求對比項目對比項目高速接觸網高速接觸網普速接觸網普速接觸網基本基本參數參數及及動態動態特性特性吊弦形式吊弦形式整體吊弦整體吊弦普通吊弦普通吊弦預留弛度預留弛度060之間預留之間預留無預留弛度無預留弛度平均彈性平均彈性0.7左右左右0.45左右左右彈性差異系數彈性差異系數20以下以下50左右左右波動速度波動速度是決定因素，須充分考慮是決定因素，須充分考慮不考慮不考慮綜合補償張力綜合補償張力3.55.5t2

5、.5t動態抬高動態抬高充分考慮并加以限制充分考慮并加以限制不考慮不考慮弓弓網網關關系系接觸壓力接觸壓力除考慮靜態值，還考慮最大偏差除考慮靜態值，還考慮最大偏差只考慮接觸力的靜態值只考慮接觸力的靜態值機械磨耗機械磨耗考慮并加以限制考慮并加以限制考慮并加以限制考慮并加以限制電氣磨耗電氣磨耗確定滑板和接觸線材料的重要因素確定滑板和接觸線材料的重要因素幾乎不考慮幾乎不考慮動態包絡線動態包絡線上下左右上下左右200400上下左右上下左右100線線材材承力索承力索JTH95，JTH120GJ-70，TJ-95接觸線接觸線以銀銅線、鎂銅線為主以銀銅線、鎂銅線為主黃銅線黃銅線22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵

6、路接觸網特點及要求二、高速弓網系統的受流特性二、高速弓網系統的受流特性1、高速受電的特點、高速受電的特點（1）高速列車運行速度一般在）高速列車運行速度一般在250km/h以上，其受以上，其受電弓沿接觸網導線移動的速度大大加快。使接觸網與電弓沿接觸網導線移動的速度大大加快。使接觸網與受電弓的波動特性發生變化，從而對受電產生影響。受電弓的波動特性發生變化，從而對受電產生影響。（2）高速列車在高速運行時所受的空氣阻力遠較常）高速列車在高速運行時所受的空氣阻力遠較常速列車大得多，空氣動態力也是影響高速受流的一個速列車大得多，空氣動態力也是影響高速受流的一個重要因素。重要因素。（3）高速列車所需的牽引功

7、率較常速列車大得多，）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，又引起接觸網的波多弓受電既增加阻力、加大燥聲，又引起接觸網的波動干擾，這需要解決受電弓從接觸網大功率受電的問動干擾，這需要解決受電弓從接觸網大功率受電的問題。題。22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求二、高速弓網系統的受流特性二、高速弓網系統的受流特性2、接觸網、接觸網受電弓系統受電弓系統（1）在最高行車速度和更大的速度變化范）在最高行車速度和更大的速度變化范圍內應能保證正常供電；圍內應能保證正常供電；（2）應有更高的耐磨性和抗腐蝕能力；）應有更高的耐磨性和抗腐蝕能力；（3）對接觸網的結構

8、和布置應有更高的要）對接觸網的結構和布置應有更高的要求；求；（4）在接觸網的接觸懸掛方面，應有更為）在接觸網的接觸懸掛方面，應有更為先進的接觸懸掛裝置。先進的接觸懸掛裝置。高速受電對接觸網的要求高速受電對接觸網的要求受電弓接觸網弓網受流弓和網是兩個獨立的機電系統，受電弓高速移動，接觸網弓和網是兩個獨立的機電系統，受電弓高速移動，接觸網固定不動，固定不動， 二者是動與靜，剛與柔的耦合二者是動與靜，剛與柔的耦合受電弓和接觸網的設備屬性和功能屬性相分離；受電弓和接觸網的設備屬性和功能屬性相分離； 弓網是一個整體，是一個系統；弓網是一個整體，是一個系統；弓網受流問題是一個系統工程問題，設計、分析、解決

9、弓弓網受流問題是一個系統工程問題，設計、分析、解決弓網問題必須從系統的認識出發，設計和實施一個整體，以求網問題必須從系統的認識出發，設計和實施一個整體，以求達到所希望的效果。達到所希望的效果。系統工程是工程技術，是技術就不宜泛稱為科學。系統工程是工程技術，是技術就不宜泛稱為科學。22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求二、高速弓網系統的受流特性二、高速弓網系統的受流特性2、接觸網、接觸網受電弓系統受電弓系統22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求三、弓網系統產生的影響三、弓網系統產生的影響1、弓網間的接觸壓力、弓網間的接觸壓力接觸壓力不斷變化，存在接觸壓力不斷變化，存在

10、靜態作用力靜態作用力與與動態作用力動態作用力兩種表現形式。兩種表現形式。靜態下的靜態下的(指靜止或低速情況下指靜止或低速情況下)弓網作用力來源于受電弓升弓后弓網作用力來源于受電弓升弓后對接觸線的垂直壓力對接觸線的垂直壓力，反映了接觸網和受電弓的靜態特性；，反映了接觸網和受電弓的靜態特性； 靜態作用力越大，滑板和接觸線的機械磨耗越大，使用時限越短；靜態作用力越大，滑板和接觸線的機械磨耗越大，使用時限越短； 靜態作用力越小，機械磨耗越小，但不利于受電弓克服風、震靜態作用力越小，機械磨耗越小，但不利于受電弓克服風、震動等慣性，難以穩定取流，必然產生不合適的電弧，增大滑板和動等慣性，難以穩定取流，必然

11、產生不合適的電弧，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限也會縮短。接觸線的電氣磨耗，滑板和接觸線的合理使用時限也會縮短。動態下的弓網作用力，表現為運行中的受電弓對接觸線的瞬時動態下的弓網作用力，表現為運行中的受電弓對接觸線的瞬時作用力作用力，反映了受電弓和接觸網的動態特性。，反映了受電弓和接觸網的動態特性。當弓網動態作用力大到超過一定數值后，一方面造成接觸網和當弓網動態作用力大到超過一定數值后，一方面造成接觸網和受電弓的不合理磨耗，降低其使用時限；另一方面還會引起接觸受電弓的不合理磨耗，降低其使用時限；另一方面還會引起接觸線的過度抬升，加快接觸線的機械疲勞，甚至造成弓網事故；線

12、的過度抬升，加快接觸線的機械疲勞，甚至造成弓網事故；當弓網動態作用力低于一定數值后，取流效果下降，甚至引起當弓網動態作用力低于一定數值后，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。電弧，燒損滑板、接觸線，大的電弧甚至可燒斷承力索。 22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求三、弓網系統產生的影響三、弓網系統產生的影響2、接觸導線的波動和燥、接觸導線的波動和燥聲聲靜止接觸線在受到受電弓瞬間抬升力作用后所產生的上下振動的振動波沿接觸線傳播的速度；列車運行速度越高，接觸懸掛的振動越大，接觸線的動抬升量(即振幅)越大。要提高列車的運行速度，必須增大接觸懸掛的波動

13、速度，使其遠大于列車運行速度，從而降低接觸懸掛的振動和接觸線的動態振幅。高速鐵路的燥聲聲源主要來源于弓網系統、輪軌系統和空氣阻力。我國對鐵路燥聲的容許值是70dB，在人口稠密區的路基和高架橋應采用隔聲屏障。22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求三、弓網系統產生的影響三、弓網系統產生的影響3、離線、離線當接觸網的懸掛系統不能適應列車運行速度的要求時，受電弓的滑板就會與接觸導線脫離。高速運行時，受電弓瞬間抬升力所產生的上下振動的振動波使接觸導線產生波動接觸導線產生波動，其傳播速度小于列車的運行速度時，就會產生離線現象。危害：使弓、線間出現電弧危害：使弓、線間出現電弧放電、引起電蝕、加

14、重弓線磨耗。放電、引起電蝕、加重弓線磨耗。22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求三、弓網系統產生的影響三、弓網系統產生的影響4、受電弓的動態包絡線、受電弓的動態包絡線5、大電流與點接觸、大電流與點接觸列車在最高設計速度運行下，受電弓上下左右所允許達到的極限尺寸。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，點接觸與大電流對滑板和接觸線的材質提出了新要求。大電流的存在對接觸網的回流線路及接地系統也會有更高的要求。22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求三、弓網系統產生的影響三、弓網系統產生的影響6、提高弓網工作穩定

15、性的主要措施、提高弓網工作穩定性的主要措施（1）采用新型復合材料制成接觸導線，以提高其抗拉強度。（2）增加接觸導線和 承力索的截面，以增加其張力；減小接觸網的跨度，并采用更為合理的懸掛方式。（3）確定受電弓同時升弓工作條件下兩個受電弓之間的最小間隔距離。（4）改進受電弓的結構設計等。22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求四、受電弓的基本要求四、受電弓的基本要求1、保持恒定的接觸壓力、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，應保證在規定的受電弓工作高度范圍內保持恒定不變的、大小合適的接觸壓力。2、盡可能減輕受電弓運動部分的重量、盡可能減輕受電弓運動部分的重

16、量接觸壓力與接觸網的結構、性能及受電弓的靜態特性、動態特性有關，高速受電弓應盡可能減輕受電弓運動部分的重量，以減少運動慣性力，使其滑板迅速跟上接觸導線高度變化，保證良好的電接觸。22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求四、受電弓的基本要四、受電弓的基本要求求3、減小空氣制動力的影響、減小空氣制動力的影響高速運行時空氣阻力很大，力求使作用在滑板上的空氣制動力由別的零件承擔，以減小甚至消除空氣制動力對滑板與接觸線間接觸壓力的影響。4、滑板應適應高速的要求、滑板應適應高速的要求材料、形狀、尺寸應適應高速要求，保證良好接觸及更高的耐磨性能。5、動作要求、動作要求要求受電弓在工作高度范圍內升

17、降弓時，初始動作迅速，終了動作較為緩慢，以確保在降弓時快速斷弧，并防止升降弓時對接觸網和底架有過大的沖擊載荷。中國高速受電弓中國高速受電弓(TSG19)(TSG19)22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求四、受電弓的基本要求四、受電弓的基本要求22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求四、受電弓的基本要四、受電弓的基本要求求中國高速受電弓中國高速受電弓(DSA)(DSA)22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求五、高速鐵路對接觸網的基本要求五、高速鐵路對接觸網的基本要求基本要求：幾何空間要求；安全要求；機電性能要求；動態要求；環境要求；運營維護要求等。1、機

18、械要、機械要求求在任何工作條件下，接觸網絞線、線索和其他部件所受的力必須在允許范圍內。所有作用于接觸網上的機械荷載必須由支柱和基礎承擔，并將其荷載傳給大地。接觸網部件的變形應不影響供電。接觸網設備必須符合良好供電的質量標準。高速接觸網還應容許有兩個或多個受電弓的列車運行22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求五、高速鐵路對接觸網的基本要求五、高速鐵路對接觸網的基本要求基本要求：幾何空間要求；安全要求；機電性能要求；動態要求；環境要求；運營維護要求等。2、電氣性能要求、電氣性能要求接觸網網絡電壓在任何工作環境下都應保持在額定范圍內，電壓損耗必須保持在允許范圍內。應采取適當保護措施避免

19、人員觸電。盡量減小對公共電網的不良影響。降低接觸網電壓、電流通過電感、電容對臨近弱電線路的干擾。在正常運行或故障條件下產生的鋼軌對大地的電壓不能超過允許范圍。22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求五、高速鐵路對接觸網的基本要求五、高速鐵路對接觸網的基本要求基本要求：幾何空間要求；安全要求；機電性能要求；動態要求；環境要求；運營維護要求等。3、環境要求、環境要求接觸網系統必須在一定環境溫度范圍內工作，極端情況下不應造成接觸網設備本身的損壞。接觸網設備中的絕緣材料和其他部件的特性不應因氣候條件和日照變化而影響運行。在接觸網設計工作和運營維護工作中，絕在接觸網設計工作和運營維護工作中，

20、絕大部分內容與氣象條件密切相關！大部分內容與氣象條件密切相關！接觸網的環境接觸網的環境線索弛度；線索弛度；線索張力；線索張力；懸掛彈性；懸掛彈性；空間位置；空間位置；絕緣強度；絕緣強度；載流能力；載流能力；磨耗關系。磨耗關系。溫度、溫度、濕度、濕度、冰雪、冰雪、大風、大風、大霧、大霧、污染、污染、雷電、雷電、地震。地震。（2）氣候環境）氣候環境（1）空間環境）空間環境電力線；電力線；通訊線；通訊線；涵隧；涵隧；橋梁橋梁；動物；動物；古跡。古跡。重點：防冰和舞動溫度對接觸網的影響溫度對接觸網的影響覆冰的破壞作用與預防（a）垂直荷載）垂直荷載;（b）水平荷載）水平荷載;（c）縱向荷載）縱向荷載;（

21、d）振動荷載）振動荷載;（e）不同期脫冰或不均勻覆）不同期脫冰或不均勻覆冰事故冰事故;（f）絕緣子串冰閃事故）絕緣子串冰閃事故;（g）導線覆冰舞動事故）導線覆冰舞動事故.氣候三要素對接觸網的不良作用 舞動將引起導線張力的巨大變化，這是舞舞動將引起導線張力的巨大變化，這是舞動造成機械破壞的主要原因。動造成機械破壞的主要原因。 舞動時線索張力變化的最大值約為舞動時線索張力變化的最大值約為2倍的導倍的導線靜態張力，線靜態張力， 從提高線路機械強度的角度進行防舞設計，從提高線路機械強度的角度進行防舞設計，主要應視舞動強度適當提高桿塔、金具、絕主要應視舞動強度適當提高桿塔、金具、絕緣子等的設計安全系數，

22、并從提高金具耐磨性緣子等的設計安全系數，并從提高金具耐磨性及螺栓防松性方面進行綜合設計，提高線路的及螺栓防松性方面進行綜合設計，提高線路的抗舞動能力。抗舞動能力。 防舞措施必須建立在綜合技術經濟分析防舞措施必須建立在綜合技術經濟分析比較的基礎上，且考慮弓網受流求。網的彈性比較的基礎上，且考慮弓網受流求。網的彈性和網的振動頻譜。和網的振動頻譜。懸掛舞動的破壞作用與預護臨界電流法防冰臨界電流法防冰設計風速的確定原則設計風速的確定原則 廣泛調研、詳實資料、客觀科學；廣泛調研、詳實資料、客觀科學； 接觸網線索和設備必須能夠承受所在區域接觸網線索和設備必須能夠承受所在區域50年一遇的特大強風，在此風速作

23、用年一遇的特大強風，在此風速作用下，接觸網線索和設備不會被破壞，大風過后，能在最短時間內恢復正常工作狀態。下，接觸網線索和設備不會被破壞，大風過后，能在最短時間內恢復正常工作狀態。 按照按照建筑結構荷載規范建筑結構荷載規范(GB 50009-2001)規定，基本結構風速應為當地空規定，基本結構風速應為當地空曠平坦地面上曠平坦地面上10m高度處高度處10min平均的風速觀測數據，經概率統計出的平均的風速觀測數據，經概率統計出的50年一遇的最年一遇的最大風速值，高速接觸網一般按大風速值，高速接觸網一般按50m/s取值。取值。 在一定風速作用下，接觸線不會因風的作用脫離受電弓滑板的有效工作范圍。在一

24、定風速作用下，接觸線不會因風的作用脫離受電弓滑板的有效工作范圍。 基本運行風速是保證電氣化鐵路運輸不被中斷的最高風速，是確定接觸網最大基本運行風速是保證電氣化鐵路運輸不被中斷的最高風速，是確定接觸網最大允許跨距和跨中風偏的主要理論依據之一，是弓網受流處及其附近的實際風速，不允許跨距和跨中風偏的主要理論依據之一，是弓網受流處及其附近的實際風速，不需要進行各類系數的調整。高速接觸網的一般按需要進行各類系數的調整。高速接觸網的一般按35m/S取值。取值。 在隧道內，當行車速度等于或者大于在隧道內，當行車速度等于或者大于140km/h時，必須按基本結構設計風速設時，必須按基本結構設計風速設計和校驗隧道

25、內接觸網結構和設備的機械強度。計和校驗隧道內接觸網結構和設備的機械強度。 風的概念：最大風速、結構風速、運風的概念：最大風速、結構風速、運行風速、降速風速、停輪風速行風速、降速風速、停輪風速鋼軌中鋼軌中的的不平衡牽引回流、瞬間脈沖電流及諧波電不平衡牽引回流、瞬間脈沖電流及諧波電流；流；牽引網系統的感性、容性藕合牽引網系統的感性、容性藕合對對傳輸電纜的干擾傳輸電纜的干擾；沿線及站場固定電氣電子設備沿線及站場固定電氣電子設備( (自動閉塞設備、自動閉塞設備、 調度集調度集中設備、計軸設備、聯鎖設備、電源設備、信號監測系統等中設備、計軸設備、聯鎖設備、電源設備、信號監測系統等) )受受電力系統的放射、電力系統的放射、耦耦合、回流地電位等的影響合、回流地電位等的影響；機車信號等受電力機車強電設備的電、磁、電磁放射源機車信號等受電力機車強電設備的電、磁、電磁放射源的影響。的影響。電氣化鐵路的主要電磁干擾源電氣化鐵路的主要電磁干擾源22高速鐵路接觸網特點及要求高速鐵路接觸網特點及要求六、弓網參數評定要六、弓網參數評定要求求1、彈性和抬升、彈性和抬升為實現弓網良好的接觸質量，接觸網必須保持最低限度的抬升。支持裝置的機械設計會限制在這些點上的垂直運動，如果懸掛點接觸網設有彈性吊索，其彈性大約增加到跨中值的90。彈性不均勻度低于1