高速鐵路電氣化系統(tǒng)概論PPT優(yōu)秀課件

1、SWJTU OCS2006.11.15Page 2第 1 部分 變電工程1 1列車負荷特點列車負荷特點2 2牽引供電方式牽引供電方式3. 3. 牽引供電設(shè)施的分布牽引供電設(shè)施的分布4 4牽引變電器接線和電源電壓牽引變電器接線和電源電壓5 5牽引變電所二次側(cè)設(shè)備選擇牽引變電所二次側(cè)設(shè)備選擇6 6電力調(diào)度與綜合自動化系統(tǒng)電力調(diào)度與綜合自動化系統(tǒng)第 2 部分 接觸網(wǎng)工程1. 1. 弓網(wǎng)受流質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)弓網(wǎng)受流質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)2. 2. 接觸網(wǎng)懸掛方式接觸網(wǎng)懸掛方式3. 3. 接觸線的選擇接觸線的選擇4. 4. 接觸網(wǎng)導(dǎo)線組成及張力組合接觸網(wǎng)導(dǎo)線組成及張力組合5. 5. 導(dǎo)線高度與結(jié)構(gòu)高度導(dǎo)線高度與結(jié)構(gòu)高

2、度6. 6. 定位器設(shè)計思路定位器設(shè)計思路7. 7. 錨段關(guān)節(jié)形式錨段關(guān)節(jié)形式8. 8. 線岔形式線岔形式9. 9. 接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)10.10.接觸網(wǎng)接地方式接觸網(wǎng)接地方式11.11.電分相設(shè)計電分相設(shè)計12.12.施工誤差施工誤差13.13.架線工藝架線工藝第 1 部分 變電工程SWJTU OCS2006.11.15Page 41列車負荷特點負荷大負荷大 高速列車單車電流可達高速列車單車電流可達60060010001000A A，而普速列車電流一般不大于而普速列車電流一般不大于300300A A 速度高速度高 客運專線列車運行速度一般在客運專線列車運行速度一般在250250km

3、/hkm/h以上以上密度大密度大 客運專線列車追蹤間隔一般為客運專線列車追蹤間隔一般為3 34 4分鐘分鐘功率因數(shù)高功率因數(shù)高 采用交直交動車組，功率因數(shù)在采用交直交動車組，功率因數(shù)在0.950.95以上以上SWJTU OCS2006.11.15Page 52牽引供電方式東海道、東海道、東北東北 、上上越越 、山陽、北陸、山陽、北陸、盛岡盛岡- -秋田、盛崗秋田、盛崗八戶等所有新干線總八戶等所有新干線總長長21542154kmkm，全部采用全部采用ATAT供電方式，運營速供電方式，運營速度為度為260260300300km/hkm/h日日本本東 南 線 （東 南 線 （ 4 2 64 2 6

4、k mk m ，270km/h270km/h）為為ATAT與直供與直供混合供電方式，而大西混合供電方式，而大西洋線、北方線、地中海洋線、北方線、地中海線總長線總長918918kmkm，全部采全部采用用ATAT供電方式，運營速供電方式，運營速度為度為300300350350km/hkm/h法法國國德德國國曼海姆斯圖加特、漢諾曼海姆斯圖加特、漢諾威維爾茨堡、漢諾威威維爾茨堡、漢諾威柏林、法蘭克?？坡　亓?、法蘭克福科隆、紐倫堡英格爾斯塔特等紐倫堡英格爾斯塔特等所有高速線路全長所有高速線路全長880880kmkm，均采用直接供電方式，運均采用直接供電方式，運營速度為營速度為250250330330k

5、m/hkm/h（1） 國外情況國外情況SWJTU OCS2006.11.15Page 62牽引供電方式漢城釜山全漢城釜山全長長412412kmkm，采用采用ATAT供電方式，供電方式，運 營 速 度 為運 營 速 度 為300300km/hkm/h韓國韓國馬德里塞維利亞（馬德里塞維利亞（471471kmkm，250km/h250km/h）采用直接供電方采用直接供電方式 ， 馬 德 里 巴 塞 羅 那式 ， 馬 德 里 巴 塞 羅 那（730730kmkm，350km/h350km/h）采用采用ATAT供電方式供電方式西班牙西班牙都靈佛羅倫薩，羅都靈佛羅倫薩，羅馬 那 不 勒 斯馬 那 不 勒

6、斯（620620kmkm，300km/h300km/h）采用采用ATAT供電方式供電方式意大利意大利另外，中國臺灣的臺北高雄高速鐵路也采用另外，中國臺灣的臺北高雄高速鐵路也采用ATAT供電方式供電方式SWJTU OCS2006.11.15Page 72牽引供電方式5050Hz/60HzHz/60Hz、25kV25kV牽引供電方式（牽引供電方式（300300350350km/hkm/h）19961996年年日日 本本山陽新干線山陽新干線300km/h300km/hATAT19831983年年法法 國國TGVTGV東南線東南線300km/h300km/hAT+AT+直供直供19901990年年法法

7、 國國TGVTGV大西洋線大西洋線300km/h300km/hATAT19941994年年法法 國國TGVTGV北方線北方線300km/h300km/hATAT20012001年年法法 國國TGVTGV地中海線地中海線350km/h350km/hATAT20032003年年韓韓 國國漢城漢城釜山釜山300km/h300km/hATAT20042004年年西班牙西班牙馬德里馬德里巴塞羅那巴塞羅那350km/h350km/hATAT20042004年年意大利意大利都靈都靈佛羅倫薩佛羅倫薩300km/h300km/hATAT20082008年年意大利意大利羅馬羅馬那不勒斯那不勒斯300km/h300

8、km/hATATSWJTU OCS2006.11.15Page 82牽引供電方式 與直接供電方式相比，與直接供電方式相比，ATAT供電方式具有如下優(yōu)勢：供電方式具有如下優(yōu)勢：具有更大的供電潛力，特別是越區(qū)供電能力具有更大的供電潛力，特別是越區(qū)供電能力變電所間距大，可節(jié)省電力系統(tǒng)供電線路的投資變電所間距大，可節(jié)省電力系統(tǒng)供電線路的投資減少接觸網(wǎng)電分相數(shù)量，改善列車運行環(huán)境和延長車上設(shè)備使用壽命減少接觸網(wǎng)電分相數(shù)量，改善列車運行環(huán)境和延長車上設(shè)備使用壽命 減少對通信線的干擾，降低通信線路遷改費用減少對通信線的干擾，降低通信線路遷改費用減少電能損失，降低運營成本減少電能損失，降低運營成本 鑒于以上優(yōu)

9、勢，客運專線電氣化一般采用鑒于以上優(yōu)勢，客運專線電氣化一般采用ATAT供電方式供電方式（2 2）ATAT供電方式的優(yōu)越性供電方式的優(yōu)越性SWJTU OCS2006.11.15Page 93牽引供電設(shè)施的分布（1 1）牽引變電所間距）牽引變電所間距 盡管采用了盡管采用了ATAT供電方式，因客運專線列車密度大，單車功率大，供電方式，因客運專線列車密度大，單車功率大，ATAT牽引牽引變電所的間距比普速小，一般為變電所的間距比普速小，一般為50506060kmkm（2 2）ATAT所間距所間距 基于牽引變電所的間距，一般每個供電臂內(nèi)僅設(shè)置一處自藕變壓器所，基于牽引變電所的間距，一般每個供電臂內(nèi)僅設(shè)置一

10、處自藕變壓器所，位于供電臂的中部，亦即位于供電臂的中部，亦即ATAT所間距為所間距為12121515kmkm。SWJTU OCS2006.11.15Page 104牽引變壓器接線和電源電壓 對于對于ATAT供電方式面言，目前國內(nèi)外采用的主變壓器接線有對頂三角接供電方式面言，目前國內(nèi)外采用的主變壓器接線有對頂三角接線、變形伍德橋接線、斯考特接線、線、變形伍德橋接線、斯考特接線、V V型接線和單相接線等幾種，其中單相型接線和單相接線等幾種，其中單相接線造成的負序影響最大，其余幾種接線均可減少負序影響；接線造成的負序影響最大，其余幾種接線均可減少負序影響； 但從減少接觸網(wǎng)電分相數(shù)量角度出發(fā)，宜采用單

11、相接線，以避免在牽引但從減少接觸網(wǎng)電分相數(shù)量角度出發(fā)，宜采用單相接線，以避免在牽引變電所處設(shè)電分相；變電所處設(shè)電分相； 為了在采用單相接線的同時，盡量減少對電力系統(tǒng)的負序影響，應(yīng)盡量為了在采用單相接線的同時，盡量減少對電力系統(tǒng)的負序影響，應(yīng)盡量避免采用避免采用110110kVkV電源供電，力爭電源供電，力爭220220kVkV供電；供電； 采用采用220220kVkV電源電壓，系統(tǒng)短路容量遠大于電源電壓，系統(tǒng)短路容量遠大于110110kVkV，允許承受負序能力也允許承受負序能力也大大增強；同時大大增強；同時220220kVkV供電增加了對牽引供電系統(tǒng)供電的可靠性，并節(jié)省了供電增加了對牽引供電系

12、統(tǒng)供電的可靠性，并節(jié)省了電力系統(tǒng)增容改造的投資。電力系統(tǒng)增容改造的投資。 SWJTU OCS2006.11.15Page 115牽引變電所二次側(cè)設(shè)備選擇 牽引變電所二次側(cè)設(shè)備可采用傳統(tǒng)的戶外開關(guān)設(shè)備或戶內(nèi)開關(guān)設(shè)備牽引變電所二次側(cè)設(shè)備可采用傳統(tǒng)的戶外開關(guān)設(shè)備或戶內(nèi)開關(guān)設(shè)備（即開關(guān)柜）；（即開關(guān)柜）； 目前我國電氣化鐵道牽引變電所饋線側(cè)除了哈大線采用了間隔護板式目前我國電氣化鐵道牽引變電所饋線側(cè)除了哈大線采用了間隔護板式簡易空氣開關(guān)柜以外，其他各線的設(shè)備還停留在高壓室網(wǎng)柵間隔式分散布簡易空氣開關(guān)柜以外，其他各線的設(shè)備還停留在高壓室網(wǎng)柵間隔式分散布置的方式；置的方式； 在我國，電力部門和城交領(lǐng)域在在

13、我國，電力部門和城交領(lǐng)域在3535kVkV已廣泛采用空氣絕緣和六氟化硫已廣泛采用空氣絕緣和六氟化硫絕緣開關(guān)柜，即所為絕緣開關(guān)柜，即所為AISAIS和和GISGIS，特別是特別是GISGIS由于其體積小，可靠性高，維由于其體積小，可靠性高，維護工作量小，大大節(jié)省變電所占地面積、房屋面積和電纜等優(yōu)點已成為護工作量小，大大節(jié)省變電所占地面積、房屋面積和電纜等優(yōu)點已成為3535kVkV配電設(shè)備的發(fā)展方向；配電設(shè)備的發(fā)展方向； 電氣化鐵路二次側(cè)開關(guān)設(shè)備采用電氣化鐵路二次側(cè)開關(guān)設(shè)備采用GISGIS也是大趨勢。也是大趨勢。 SWJTU OCS2006.11.15Page 125牽引變電所二次側(cè)設(shè)備選擇 與傳

14、統(tǒng)的戶外型設(shè)備相比，與傳統(tǒng)的戶外型設(shè)備相比，2 227.527.5kV GISkV GIS開關(guān)柜主要特點開關(guān)柜主要特點如下：如下： 1 1）集成化程度高，并使設(shè)備供貨渠道得到有效控制，避）集成化程度高，并使設(shè)備供貨渠道得到有效控制，避 免了安裝的分散性，使設(shè)備質(zhì)量得到了有效的保證；免了安裝的分散性，使設(shè)備質(zhì)量得到了有效的保證； 2 2）使用壽命長，可操作）使用壽命長，可操作3000030000次，次，1000010000次內(nèi)無維護；次內(nèi)無維護； 3 3）大大節(jié)省場地面積和房屋面積；）大大節(jié)省場地面積和房屋面積； 4 4）施工簡易化；）施工簡易化； 5 5）為全所無人值班和自動裝置等措施的有效實

15、施了良好的設(shè)）為全所無人值班和自動裝置等措施的有效實施了良好的設(shè)備基礎(chǔ)；備基礎(chǔ)； 6 6）節(jié)省了大量的控制電纜。）節(jié)省了大量的控制電纜。第 2 部分 接觸網(wǎng)工程SWJTU OCS2006.11.15Page 141弓網(wǎng)受流質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)歐洲關(guān)于弓網(wǎng)受流質(zhì)量的評價標(biāo)準(zhǔn)歐洲關(guān)于弓網(wǎng)受流質(zhì)量的評價標(biāo)準(zhǔn)評價項目數(shù)值平均接觸力 Fm（N）如圖所示最高運行速度下接觸力最大標(biāo)準(zhǔn)偏差0.3Fm最高運行速度下的燃弧率（%）0.14定位器允許抬升量與實際最大抬升量之比值2SWJTU OCS2006.11.15Page 1519961996年年日日 本本山陽新干線（改造）山陽新干線（改造）300km/h300km/h

16、復(fù)鏈復(fù)鏈19901990年年法法 國國TGVTGV大西洋線大西洋線300km/h300km/h簡鏈簡鏈19941994年年TGVTGV北方線北方線300km/h300km/h20012001年年TGVTGV地中海線地中海線350km/h350km/h20022002年年德國德國法蘭克福法蘭克?？坡】坡?00km/h(300km/h(設(shè)計設(shè)計330km/h)330km/h)彈鏈彈鏈20042004年年紐倫堡紐倫堡英格爾斯塔特英格爾斯塔特300km/h(300km/h(設(shè)計設(shè)計330km/h)330km/h)20032003年年韓韓 國國漢城漢城釜山釜山300km/h300km/h簡連簡連2004

17、2004年年西班牙西班牙馬德里馬德里巴塞羅那巴塞羅那350km/h350km/h彈鏈彈鏈20062006年年中國臺灣中國臺灣臺北臺北高雄高雄350km/h350km/h復(fù)鏈復(fù)鏈2接觸網(wǎng)懸掛方式時速時速300300km/hkm/h以上高速鐵路接觸網(wǎng)懸掛方式以上高速鐵路接觸網(wǎng)懸掛方式SWJTU OCS2006.11.15Page 162接觸網(wǎng)懸掛方式 接觸網(wǎng)的三種懸掛方式（接觸網(wǎng)的三種懸掛方式（復(fù)鏈復(fù)鏈、彈鏈彈鏈、簡鏈簡鏈）在國外高速客運專線中均）在國外高速客運專線中均有采用；有采用； 理論上講，理論上講，復(fù)鏈型懸掛復(fù)鏈型懸掛的性能最為優(yōu)越，也最適合于高速運行，但其的性能最為優(yōu)越，也最適合于高速運

18、行，但其結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，施工及運營維護不方便；結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，施工及運營維護不方便； 彈性鏈形懸掛彈性鏈形懸掛能滿足高速弓網(wǎng)受流質(zhì)量要求，但接觸線動態(tài)抬升量大，能滿足高速弓網(wǎng)受流質(zhì)量要求，但接觸線動態(tài)抬升量大，容易產(chǎn)生疲勞，且彈性吊索安裝、調(diào)整工作量大；容易產(chǎn)生疲勞，且彈性吊索安裝、調(diào)整工作量大； 簡單鏈型懸掛簡單鏈型懸掛也能夠滿足高速弓網(wǎng)受流要求，國內(nèi)具有豐富的設(shè)計、也能夠滿足高速弓網(wǎng)受流要求，國內(nèi)具有豐富的設(shè)計、施工及運營經(jīng)驗，但靜態(tài)彈性不均勻度較大，動態(tài)接觸力標(biāo)準(zhǔn)偏差較彈鏈?zhǔn)┕ぜ斑\營經(jīng)驗，但靜態(tài)彈性不均勻度較大，動態(tài)接觸力標(biāo)準(zhǔn)偏差較彈鏈和復(fù)鏈大。和復(fù)鏈大。SWJTU OCS2006.11.15P

19、age 173接觸線的選擇 時速時速300300km/hkm/h及以上接觸線的應(yīng)用情況及以上接觸線的應(yīng)用情況SWJTU OCS2006.11.15Page 183接觸線的選擇 從國外高速客運專線接觸線的使用情況來看，主要以銅錫和銅鎂合金線為主。從國外高速客運專線接觸線的使用情況來看，主要以銅錫和銅鎂合金線為主。銅錫和銅鎂線均能滿足高速鐵路高抗拉強度的要求，在導(dǎo)電性方面，銅錫和銅鎂線均能滿足高速鐵路高抗拉強度的要求，在導(dǎo)電性方面，0.2%0.2%含量的上含量的上述合金線有述合金線有80%80%左右的導(dǎo)電率，而左右的導(dǎo)電率，而0.5%0.5%含量的上述合金線則只有含量的上述合金線則只有60%60%

20、左右的導(dǎo)電率，左右的導(dǎo)電率，且硬度較高，對施工要求也較高。且硬度較高，對施工要求也較高。SWJTU OCS2006.11.15Page 194接觸網(wǎng)導(dǎo)線組成及張力組合 高速客運專線牽引網(wǎng)需要的載流量較大（一般為高速客運專線牽引網(wǎng)需要的載流量較大（一般為80080012001200A A），），要求接觸要求接觸線及承力索截面較大。承力索一般采用線及承力索截面較大。承力索一般采用120120mmmm2 2的鎂銅合金絞線，接觸線一般采的鎂銅合金絞線，接觸線一般采用用150150mmmm2 2的銅錫或銅鎂合金線。當(dāng)接觸線和承力索總的載流截面不能滿足牽引的銅錫或銅鎂合金線。當(dāng)接觸線和承力索總的載流截面不

21、能滿足牽引網(wǎng)載流量要求時，還需設(shè)置加強線（一般在第一網(wǎng)載流量要求時，還需設(shè)置加強線（一般在第一ATAT段內(nèi)）；段內(nèi)）； 為了確保良好的弓網(wǎng)受流質(zhì)量，動車組的運行速度宜在接觸線的波動傳為了確保良好的弓網(wǎng)受流質(zhì)量，動車組的運行速度宜在接觸線的波動傳播速度播速度0.70.7倍以下。倍以下。 根據(jù)國外經(jīng)驗，對于最高運行速度為根據(jù)國外經(jīng)驗，對于最高運行速度為350350km/hkm/h的客運專線，承的客運專線，承力索及接觸線的張力應(yīng)分別不小于力索及接觸線的張力應(yīng)分別不小于2020kNkN和和2525kNkN。 即：即：THJ120+CuSn150/CuMg150THJ120+CuSn150/CuMg15

22、0（20kN+25kN20kN+25kN）SWJTU OCS2006.11.15Page 205導(dǎo)線高度及結(jié)構(gòu)高度 在滿足建筑限界的情況下，接觸線的懸掛高度應(yīng)盡量低，以減小空氣動力在滿足建筑限界的情況下，接觸線的懸掛高度應(yīng)盡量低，以減小空氣動力對弓網(wǎng)受流質(zhì)量的影響。國外高速鐵路接觸線高度如下：對弓網(wǎng)受流質(zhì)量的影響。國外高速鐵路接觸線高度如下：日本：日本：50005000mmmm法國：法國：50805080mmmm德國：德國：53005300mmmm 我國客運專線車輛建筑限界高度為我國客運專線車輛建筑限界高度為48004800mmmm，綜合考慮絕緣距離、導(dǎo)線弛綜合考慮絕緣距離、導(dǎo)線弛度、施工誤差

23、等因素，客運專線接觸線懸掛點高度定為度、施工誤差等因素，客運專線接觸線懸掛點高度定為53005300mmmm，最低點高度最低點高度為為51505150mmmm。SWJTU OCS2006.11.15Page 215導(dǎo)線高度及結(jié)構(gòu)高度 結(jié)構(gòu)高度大小主要取決于允許的最短吊弦長度。對于兩端都有吊弦線夾結(jié)構(gòu)高度大小主要取決于允許的最短吊弦長度。對于兩端都有吊弦線夾的整體式吊弦來說，吊弦長度越短，其呈現(xiàn)的剛度越大，對弓網(wǎng)受流越不的整體式吊弦來說，吊弦長度越短，其呈現(xiàn)的剛度越大，對弓網(wǎng)受流越不利。根據(jù)國外經(jīng)驗，對于高速而言，最短吊弦長度不宜小于利。根據(jù)國外經(jīng)驗，對于高速而言，最短吊弦長度不宜小于80080

24、0mmmm，與之對與之對應(yīng)的接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)高度不宜小于應(yīng)的接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)高度不宜小于14001400mmmm。國外高速鐵路接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)高度如下：國外高速鐵路接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)高度如下： 法國：法國：14001400mmmm（簡鏈）簡鏈） 德國：德國：16001600mmmm或或18001800mmmm（彈鏈）彈鏈） 日本：日本：950950mmmm（簡鏈）或簡鏈）或15001500mmmm（復(fù)鏈）復(fù)鏈）SWJTU OCS2006.11.15Page 226定位裝置 歐標(biāo)歐標(biāo)EN50119EN50119規(guī)定：當(dāng)定位器不帶限位功能時，其自由抬升空間至少應(yīng)為規(guī)定：當(dāng)定位器不帶限位功能時，其自由抬升空間至少應(yīng)為接觸線實

25、際抬升量或模擬抬升量的接觸線實際抬升量或模擬抬升量的2 2倍；當(dāng)帶限位功能時，定位器自由抬升倍；當(dāng)帶限位功能時，定位器自由抬升空間至少應(yīng)為接觸線實際抬升量或模擬抬升量的空間至少應(yīng)為接觸線實際抬升量或模擬抬升量的1.51.5倍倍; ; 歐標(biāo)歐標(biāo)prEN50367prEN50367規(guī)定：受電弓動態(tài)包絡(luò)線的上抬量為接觸線實際抬升量規(guī)定：受電弓動態(tài)包絡(luò)線的上抬量為接觸線實際抬升量或模擬抬升量的或模擬抬升量的2 2倍。受電弓動態(tài)包絡(luò)線的左右擺動量與線路、軌道、機車倍。受電弓動態(tài)包絡(luò)線的左右擺動量與線路、軌道、機車等的性能有關(guān)，實測值較難確定，一般根據(jù)運營經(jīng)驗取值為等的性能有關(guān)，實測值較難確定，一般根據(jù)運

26、營經(jīng)驗取值為250250300300mm;mm; 法國采用的彎形定位器不帶限位，允許最大抬升量為法國采用的彎形定位器不帶限位，允許最大抬升量為400400mmmm；德國采用德國采用帶限位的直形定位器，限位抬升量為帶限位的直形定位器，限位抬升量為150150180180mmmm。SWJTU OCS2006.11.15Page 236定位裝置法國地中海線法國地中海線 （不限位定位器）（不限位定位器）SWJTU OCS2006.11.15Page 246定位裝置西班牙馬德里巴塞羅那線（限位定位器）西班牙馬德里巴塞羅那線（限位定位器）SWJTU OCS2006.11.15Page 257錨段關(guān)節(jié)形式

27、國外高速接觸網(wǎng)錨段關(guān)節(jié)形式較多，三跨、四跨、五跨均有應(yīng)用實例。日本和法國外高速接觸網(wǎng)錨段關(guān)節(jié)形式較多，三跨、四跨、五跨均有應(yīng)用實例。日本和法國一般采用四跨關(guān)節(jié)形式；德國漢諾威維爾茨堡（國一般采用四跨關(guān)節(jié)形式；德國漢諾威維爾茨堡（Re250Re250）、）、曼海姆斯圖加特曼海姆斯圖加特（Re250Re250）、）、柏林漢諾威（柏林漢諾威（Re330Re330）三條高速鐵路均采用五跨關(guān)節(jié)形式，法蘭克三條高速鐵路均采用五跨關(guān)節(jié)形式，法蘭克福科?。ǜ？坡。⊿ICAT-H1.0SICAT-H1.0）高速鐵路則采用三跨（非絕緣）和五跨（絕緣）關(guān)節(jié)形式；高速鐵路則采用三跨（非絕緣）和五跨（絕緣）關(guān)節(jié)形式；西

28、班牙馬德里巴塞羅那（西班牙馬德里巴塞羅那（EAC-350EAC-350）和意大利羅馬那不勒斯高速鐵路均采用四和意大利羅馬那不勒斯高速鐵路均采用四跨關(guān)節(jié)形式。跨關(guān)節(jié)形式。三跨非絕緣四跨非絕緣五跨非絕緣SWJTU OCS2006.11.15Page 267 7錨段關(guān)節(jié)形式 三跨和五跨關(guān)節(jié)在跨距中部過渡，跨中兩支接觸線相對于懸掛點高出約三跨和五跨關(guān)節(jié)在跨距中部過渡，跨中兩支接觸線相對于懸掛點高出約4040mmmm；四跨關(guān)四跨關(guān)節(jié)則在定位點過渡，兩支懸掛在中心柱外側(cè)第一吊弦之間形成一等高過渡段，非支從第一節(jié)則在定位點過渡，兩支懸掛在中心柱外側(cè)第一吊弦之間形成一等高過渡段，非支從第一吊弦點開始抬升，中心

29、柱定位器一般按不受力設(shè)計吊弦點開始抬升，中心柱定位器一般按不受力設(shè)計; ; 各國的運營經(jīng)驗表明，只要錨段關(guān)節(jié)安裝調(diào)整得當(dāng)，無論三跨、四跨、五跨，均可取各國的運營經(jīng)驗表明，只要錨段關(guān)節(jié)安裝調(diào)整得當(dāng)，無論三跨、四跨、五跨，均可取得滿意的受流效果。相對而言，四跨關(guān)節(jié)的安裝調(diào)整較為容易，且安全性較好。得滿意的受流效果。相對而言，四跨關(guān)節(jié)的安裝調(diào)整較為容易，且安全性較好。三跨絕緣四跨絕緣五跨絕緣SWJTU OCS2006.11.15Page 278線岔形式 高速接觸網(wǎng)線岔可分為交叉和無交叉兩大類，其中無交叉線岔又可分為高速接觸網(wǎng)線岔可分為交叉和無交叉兩大類，其中無交叉線岔又可分為兩支無交叉和三支無交叉（

30、錨段關(guān)節(jié)式）兩種形式。兩支無交叉和三支無交叉（錨段關(guān)節(jié)式）兩種形式。 A A、C C為懸掛點，為懸掛點，B B為交叉點，懸掛為交叉點，懸掛A A點一般位于線間距點一般位于線間距0 0400400mmmm范范圍之內(nèi)，交叉點圍之內(nèi)，交叉點B B位于線間距位于線間距400400700700mmmm范圍之內(nèi)。在懸掛點范圍之內(nèi)。在懸掛點A A處，正處，正線接觸線拉出值為線接觸線拉出值為300300400400mmmm，并按正常接觸線高度設(shè)計，側(cè)線接觸并按正常接觸線高度設(shè)計，側(cè)線接觸線拉出值一般為線拉出值一般為400400550550mmmm，并抬高約并抬高約150150mmmm，使得使得A A點處側(cè)線接

31、觸線點處側(cè)線接觸線位于受電弓的動態(tài)包絡(luò)線以外。在懸掛點位于受電弓的動態(tài)包絡(luò)線以外。在懸掛點C C處，正線接觸線按正常高度處，正線接觸線按正常高度設(shè)計，側(cè)線接觸線比正線高設(shè)計，側(cè)線接觸線比正線高3030mmmm。 高速用交叉線岔原理SWJTU OCS2006.11.15Page 288線岔形式 在交叉點在交叉點B B處，為了減小接觸網(wǎng)的硬點影響，正線接觸線相對于正常高度抬處，為了減小接觸網(wǎng)的硬點影響，正線接觸線相對于正常高度抬高高1010mmmm（通過吊弦實現(xiàn)），側(cè)線接觸線相對于正線抬高通過吊弦實現(xiàn)），側(cè)線接觸線相對于正線抬高2020mmmm，與懸掛點與懸掛點C C處高度處高度一致。側(cè)線在一致。

32、側(cè)線在ABAB段按拋物線抬高，在段按拋物線抬高，在BCBC段靠近線岔處（線間距段靠近線岔處（線間距500500mmmm600mm600mm處）處）設(shè)有一交叉吊弦（正線接觸線通過吊弦懸掛于側(cè)線承力索上，側(cè)線接觸線通過吊設(shè)有一交叉吊弦（正線接觸線通過吊弦懸掛于側(cè)線承力索上，側(cè)線接觸線通過吊弦懸掛于正線承力索上），意在使始觸區(qū)附近兩支接觸線在動態(tài)作用下能夠同步弦懸掛于正線承力索上），意在使始觸區(qū)附近兩支接觸線在動態(tài)作用下能夠同步抬升。抬升。 SWJTU OCS2006.11.15Page 298線岔形式優(yōu)缺點：優(yōu)缺點： 由于限制管的存在，當(dāng)列車高速通過正線時，由于接觸線抬升量較大，由于限制管的存在，

33、當(dāng)列車高速通過正線時，由于接觸線抬升量較大，受電弓必然要接觸兩支接觸線，在交叉點附近形成相對硬點是難免的，弓受電弓必然要接觸兩支接觸線，在交叉點附近形成相對硬點是難免的，弓網(wǎng)間將產(chǎn)生較大的沖擊，從而加劇線岔處接觸線的局部磨耗，另外還存在網(wǎng)間將產(chǎn)生較大的沖擊，從而加劇線岔處接觸線的局部磨耗，另外還存在鉆弓、打弓的危險。另外，線岔處正線接觸線的高度要求非常嚴(yán)格（比正鉆弓、打弓的危險。另外，線岔處正線接觸線的高度要求非常嚴(yán)格（比正常高度高出常高度高出1010mmmm），），施工精度實難保證；當(dāng)?shù)啦硖柎a較大時，限制管的長施工精度實難保證；當(dāng)?shù)啦硖柎a較大時，限制管的長度將變得很長，否則兩支接觸線無法自由

34、伸縮。度將變得很長，否則兩支接觸線無法自由伸縮。 相對于兩支無交叉線岔而言，如果側(cè)線行車速度不高，則其側(cè)線行車相對于兩支無交叉線岔而言，如果側(cè)線行車速度不高，則其側(cè)線行車較為有利，因為受電弓的轉(zhuǎn)換過渡較為平緩；但如果側(cè)線行車速度也較高，較為有利，因為受電弓的轉(zhuǎn)換過渡較為平緩；但如果側(cè)線行車速度也較高，仍然存在正線行車的上述不利因素。仍然存在正線行車的上述不利因素。 SWJTU OCS2006.11.15Page 308線岔形式 A A、C C為懸掛點，為懸掛點，B B為側(cè)線支接觸線始抬點，懸掛點為側(cè)線支接觸線始抬點，懸掛點A A一般位于線間距一般位于線間距500500600600mmmm處，側(cè)

35、線支接處，側(cè)線支接觸線始抬點觸線始抬點B B一般為懸掛點一般為懸掛點A A右側(cè)第右側(cè)第3 3吊弦處。吊弦處。 懸掛點懸掛點A A處，正線接觸線拉出值為處，正線接觸線拉出值為350350400400mmmm，并按正常接觸線高度設(shè)計，側(cè)線接觸線相對并按正常接觸線高度設(shè)計，側(cè)線接觸線相對于正線線路中心的拉出值一般為于正線線路中心的拉出值一般為95095010001000mmmm，并抬高并抬高9090130130mmmm（視道岔號碼大小而定），使視道岔號碼大小而定），使得得A A點處側(cè)線接觸線位于正線上運行的受電弓正常動態(tài)抬升量（該值可通過弓網(wǎng)模擬確定）以點處側(cè)線接觸線位于正線上運行的受電弓正常動態(tài)抬

36、升量（該值可通過弓網(wǎng)模擬確定）以外。外。BCBC段正線、側(cè)線接觸線一般按等高設(shè)計，側(cè)線接觸線自段正線、側(cè)線接觸線一般按等高設(shè)計，側(cè)線接觸線自B B點開始按拋物線抬高，至懸掛點點開始按拋物線抬高，至懸掛點A A處時抬高處時抬高9090130130mmmm，正線在正線在ACAC段始終按正常高度設(shè)計。段始終按正常高度設(shè)計。兩支無交叉線岔原理SWJTU OCS2006.11.15Page 318線岔形式 當(dāng)正線高速行車時，側(cè)線接觸線始終位于受電弓正常動態(tài)抬升量以外，受電弓只與當(dāng)正線高速行車時，側(cè)線接觸線始終位于受電弓正常動態(tài)抬升量以外，受電弓只與正線接觸線接觸，而不與站線發(fā)生任何關(guān)系，因此正線行車具有

37、絕對的安全性。當(dāng)列正線接觸線接觸，而不與站線發(fā)生任何關(guān)系，因此正線行車具有絕對的安全性。當(dāng)列車由側(cè)線駛?cè)胝€時，在車由側(cè)線駛?cè)胝€時，在B B點以前受電弓只與側(cè)線接觸線接觸，通過點以前受電弓只與側(cè)線接觸線接觸，通過B B點以后大約在點以后大約在ABAB段的中部附近位置，受電弓在與側(cè)線接觸線接觸的同時，其一側(cè)的倒角將開始觸及正段的中部附近位置，受電弓在與側(cè)線接觸線接觸的同時，其一側(cè)的倒角將開始觸及正線接觸線，并隨著列車的前行，受電弓滑板將脫離側(cè)線接觸線而轉(zhuǎn)入正線接觸線取流，線接觸線，并隨著列車的前行，受電弓滑板將脫離側(cè)線接觸線而轉(zhuǎn)入正線接觸線取流，直至完全駛?cè)胝€。當(dāng)列車由正線駛?cè)雮?cè)線時，在直至

38、完全駛?cè)胝€。當(dāng)列車由正線駛?cè)雮?cè)線時，在A A點以前受電弓均從正線接觸線取點以前受電弓均從正線接觸線取流，當(dāng)受電弓到達流，當(dāng)受電弓到達ABAB段的中部附近位置時，受電弓滑板將脫離正線接觸線，在其靜壓段的中部附近位置時，受電弓滑板將脫離正線接觸線，在其靜壓力作用下與抬高的側(cè)線接觸線相接觸（此處側(cè)線接觸線抬高值宜控制在力作用下與抬高的側(cè)線接觸線相接觸（此處側(cè)線接觸線抬高值宜控制在5050mmmm左右），左右），進而轉(zhuǎn)入從側(cè)線接觸線取流。進而轉(zhuǎn)入從側(cè)線接觸線取流。 SWJTU OCS2006.11.15Page 328線岔形式優(yōu)缺點：優(yōu)缺點： 優(yōu)點是可以保證正線高速行車的安全，缺點是側(cè)線行車優(yōu)點是可

39、以保證正線高速行車的安全，缺點是側(cè)線行車時受電弓的轉(zhuǎn)換過渡不是很平緩，也就是說側(cè)線允許通過速時受電弓的轉(zhuǎn)換過渡不是很平緩，也就是說側(cè)線允許通過速度不能太高，一般不宜超過度不能太高，一般不宜超過8080km/hkm/h，否則弓網(wǎng)間將產(chǎn)生較大否則弓網(wǎng)間將產(chǎn)生較大的沖擊。該種線岔形式適合于與正線相連的車站到發(fā)線道岔。的沖擊。該種線岔形式適合于與正線相連的車站到發(fā)線道岔。 SWJTU OCS2006.11.15Page 338線岔形式三支無交叉線岔原理 渡線電分段采用了四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)形式（關(guān)節(jié)渡線電分段采用了四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)形式（關(guān)節(jié)3 3），以避免采用分段絕緣器產(chǎn)生的硬點影響。），以避免采用分段絕

40、緣器產(chǎn)生的硬點影響。關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)1 1和關(guān)節(jié)和關(guān)節(jié)5 5為四跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)為四跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)2 2和關(guān)節(jié)和關(guān)節(jié)4 4為五跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)（相鄰兩支懸掛各形成為五跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)（相鄰兩支懸掛各形成一個錨段關(guān)節(jié)）。懸掛一個錨段關(guān)節(jié)）。懸掛1 1為正線接觸懸掛，懸掛為正線接觸懸掛，懸掛2 2為導(dǎo)向支接觸懸掛（相對于另一正線而言又為側(cè)線為導(dǎo)向支接觸懸掛（相對于另一正線而言又為側(cè)線支接觸懸掛），懸掛支接觸懸掛），懸掛3 3為側(cè)線支接觸懸掛（相對于另一正線而言又為導(dǎo)向支接觸懸掛），從為側(cè)線支接觸懸掛（相對于另一正線而言又為導(dǎo)向支接觸懸掛），從B B柱到柱到C C柱的區(qū)域為正線和側(cè)線之間的轉(zhuǎn)換

41、區(qū)域（五跨關(guān)節(jié)的中心跨）。上圖的布置形式基于側(cè)線（或渡線）柱的區(qū)域為正線和側(cè)線之間的轉(zhuǎn)換區(qū)域（五跨關(guān)節(jié)的中心跨）。上圖的布置形式基于側(cè)線（或渡線）有電分段要求，如果側(cè)線無電分段要求，導(dǎo)向支接觸懸掛有電分段要求，如果側(cè)線無電分段要求，導(dǎo)向支接觸懸掛2 2可在經(jīng)過可在經(jīng)過C C柱并在柱并在D D柱過渡后下錨。柱過渡后下錨。 SWJTU OCS2006.11.15Page 348線岔形式 當(dāng)列車在正線上運行時，受電弓不與側(cè)線支接觸線接觸，但在關(guān)節(jié)當(dāng)列車在正線上運行時，受電弓不與側(cè)線支接觸線接觸，但在關(guān)節(jié)1 1和關(guān)節(jié)和關(guān)節(jié)2 2處與導(dǎo)向支接處與導(dǎo)向支接觸線存在轉(zhuǎn)換過渡關(guān)系；當(dāng)列車由正線駛?cè)雮?cè)線時，受電

42、弓首先在關(guān)節(jié)觸線存在轉(zhuǎn)換過渡關(guān)系；當(dāng)列車由正線駛?cè)雮?cè)線時，受電弓首先在關(guān)節(jié)1 1處由正線接觸線過渡到處由正線接觸線過渡到導(dǎo)向支接觸線，然后在關(guān)節(jié)導(dǎo)向支接觸線，然后在關(guān)節(jié)2 2處（處（B B柱到柱到C C柱之間）由導(dǎo)向支接觸線過渡到側(cè)線支接觸線，經(jīng)過柱之間）由導(dǎo)向支接觸線過渡到側(cè)線支接觸線，經(jīng)過C C柱以后完全駛離道岔進入側(cè)線運行；當(dāng)列車由側(cè)線駛?cè)胝€時，受電弓首先在關(guān)節(jié)柱以后完全駛離道岔進入側(cè)線運行；當(dāng)列車由側(cè)線駛?cè)胝€時，受電弓首先在關(guān)節(jié)2 2處（處（C C柱到柱到B B柱之間）由側(cè)線支接觸線過渡到導(dǎo)向支接觸線，經(jīng)過柱之間）由側(cè)線支接觸線過渡到導(dǎo)向支接觸線，經(jīng)過A A柱以后在關(guān)節(jié)柱以后在關(guān)節(jié)

43、1 1處再由導(dǎo)向支接觸線過渡處再由導(dǎo)向支接觸線過渡到正線接觸線，進而完全轉(zhuǎn)入正線運行。到正線接觸線，進而完全轉(zhuǎn)入正線運行。 總之，對于錨段關(guān)節(jié)式線岔，無論正線行車還是側(cè)線行車，非支接觸線始終處于受電弓的總之，對于錨段關(guān)節(jié)式線岔，無論正線行車還是側(cè)線行車，非支接觸線始終處于受電弓的動態(tài)包絡(luò)線以外，且受電弓在工作支與非工作支之間的轉(zhuǎn)換過渡非常平緩，因此其安全性好，動態(tài)包絡(luò)線以外，且受電弓在工作支與非工作支之間的轉(zhuǎn)換過渡非常平緩，因此其安全性好，且允許側(cè)線行車速度較高（可達且允許側(cè)線行車速度較高（可達160160km/hkm/h以上，與道岔本身允許通過速度有關(guān)）。以上，與道岔本身允許通過速度有關(guān)）。

44、 SWJTU OCS2006.11.15Page 358線岔形式結(jié)論與建議結(jié)論與建議 基于三種線岔形式的原理及其優(yōu)缺點，對于高速客運專線，基于三種線岔形式的原理及其優(yōu)缺點，對于高速客運專線，為了保證良好的弓網(wǎng)受流質(zhì)量和確保正線接觸線的使用壽命，為了保證良好的弓網(wǎng)受流質(zhì)量和確保正線接觸線的使用壽命，應(yīng)避免采用交叉布置形式，而采用無交叉布置形式。如果側(cè)線應(yīng)避免采用交叉布置形式，而采用無交叉布置形式。如果側(cè)線通過速度要求較高（通過速度要求較高（8080km/hkm/h以上），應(yīng)采用錨段關(guān)節(jié)式線岔形以上），應(yīng)采用錨段關(guān)節(jié)式線岔形式；如果側(cè)線通過速度要求不高（式；如果側(cè)線通過速度要求不高（8080km/

45、hkm/h以下），應(yīng)優(yōu)先采用以下），應(yīng)優(yōu)先采用錨段關(guān)節(jié)式線岔形式，困難時可采用兩支無交叉線岔形式。錨段關(guān)節(jié)式線岔形式，困難時可采用兩支無交叉線岔形式。 SWJTU OCS2006.11.15Page 3610接觸網(wǎng)接地方式 對于列車密度高、客流量大的客運專線，旅客的安全至關(guān)重要的，接地對于列車密度高、客流量大的客運專線，旅客的安全至關(guān)重要的，接地系統(tǒng)必須滿足相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)必須滿足相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)。 高速列車負荷電流、故障短路電流均比既有鐵路大，因此地網(wǎng)中鋼軌電高速列車負荷電流、故障短路電流均比既有鐵路大，因此地網(wǎng)中鋼軌電位也大大增高，采用傳統(tǒng)的接地方式不能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。位也大大增高，采用傳統(tǒng)的接地方式不能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。 根據(jù)國外經(jīng)驗，宜采用綜合接地方式。綜合接地可以簡化網(wǎng)上結(jié)構(gòu)，直根據(jù)國外經(jīng)驗，宜采用綜合接地方式。綜合接地可以簡化網(wǎng)上結(jié)構(gòu)，直接接地，可靠性高，并有效降低鋼軌電位，同時可避免沿線的各設(shè)備相互干接接地