專升本輔導(dǎo)(接觸網(wǎng))課件

1、接觸網(wǎng)考前輔導(dǎo)主講人 董昭德西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院2016.10.18 成都6303 董昭德西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 主要研究方向：接觸網(wǎng)基礎(chǔ)理論；接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、接觸網(wǎng)運(yùn)營管理； 接觸網(wǎng)檢測；主要科研成果：接觸網(wǎng)綜合檢測車（鐵道部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)）參與主要工程項(xiàng)目：鄭寶、鷹廈、寶中、天蘭接觸網(wǎng)綜合檢測車研制， 渝達(dá)、合寧、合武、蘭新等線路接觸網(wǎng)工程技術(shù)咨詢與培訓(xùn)， 中國高速鐵路接觸網(wǎng)技術(shù)干部培訓(xùn)(6000余人)主要學(xué)術(shù)著作： 電氣工程與自動(dòng)化專業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)，西南交通大學(xué)出版社，2005； 本科生課程設(shè)計(jì)教材接觸網(wǎng)課程設(shè)計(jì)，西南交通大學(xué)出版社，2006； 鐵道部及四川省12.5規(guī)劃教材接觸網(wǎng)

2、，中國鐵道出版社，2010； 卓越工程師系列教材接觸網(wǎng)工程與設(shè)計(jì)，中國科學(xué)出版社,2014； 高鐵供電管理和技術(shù)人員培訓(xùn)教材高速鐵路接觸網(wǎng)技術(shù)，鐵道出版社，2014。 高鐵管理人員知識(shí)讀本高速鐵路牽引供電知識(shí)讀本(參編)，鐵道出版社，2015。手 機(jī)子郵箱：Q Q: 8231352661 電氣化鐵路的電從何而來？中國電氣化鐵路的搖藍(lán)2 中國電氣化鐵路的起源中國電氣化鐵路領(lǐng)域3位院士： 曹建猷錢清泉丁榮軍 1917年7月19日 出生于湖南省長沙。 1929-1936年 長沙岳云中學(xué)讀書。 1936-1940年 上海交通大學(xué)電機(jī)工程系讀書，獲工學(xué)士學(xué)位。 1940-194

3、5年 昆明西南聯(lián)合大學(xué)工學(xué)院助教，教員。 1945-1950年 美國麻省理工學(xué)院研究生。1950年9月獲博士學(xué)位。 1950-1951年 美國紐約市立學(xué)院客座講師。曹建猷院士中國電氣化鐵路的搖藍(lán) -西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院 1951年8月從美國回到唐山鐵道學(xué)院，19521983年歷任電機(jī)系主任，校學(xué)術(shù)委員會(huì)主任。 1952年，就認(rèn)識(shí)到中國發(fā)展電氣化鐵路的重要性，并著手創(chuàng)辦“電氣運(yùn)輸”專業(yè)，主要培養(yǎng)鐵道電氣化供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和電力機(jī)車設(shè)計(jì)，制造、運(yùn)行方面的工程技術(shù)人才 1956年參加國務(wù)院組織的制訂中國科技發(fā)展12年規(guī)劃的工作時(shí)，決心為中國鐵道電氣化一事業(yè)獻(xiàn)身。 中國牽引電氣化與自動(dòng)化學(xué)

4、科的創(chuàng)始人第六屆和第七屆全國人民代表大會(huì)代表西南交通大學(xué)副校長(19781983 )中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士 )2 中國電氣化鐵路的起源 1956年10月，曹建猷在人民日?qǐng)?bào)發(fā)表：我國電氣化鐵道應(yīng)采用何種電壓制； 1957年8月，我國“電氣化鐵路電流電壓制式”論證會(huì)；9月，按AC25kV電流制設(shè)計(jì)寶鳳段電氣化。 1958年3月完成電氣化初步設(shè)計(jì)，5月通過蘇聯(lián)交通部鑒定，1959年1月完成施工設(shè)計(jì)； 1958年5月，鐵科院環(huán)行鐵道試驗(yàn)線完成AC25kV電氣化設(shè)計(jì)，1959年4月竣工； 1961年8月15日，寶鳳段正式交付運(yùn)營 2 中國電氣化鐵路的起源寶成鐵路寶鳳段新中國第一條鐵路-成渝鐵路 建于1

5、950-1952年 1950年6月15日，在成都舉行開工典禮 ，鄧小平致詞，賀龍將“開路先鋒”的錦旗授予筑路大軍。 1950年8月1日開始從重慶向西鋪軌，1952年6月13日，鋪軌到達(dá)終點(diǎn)站成都。西南軍政委員會(huì)主席劉伯承，命令嘉獎(jiǎng)西南鐵路工程局兩年修通成渝路，實(shí)現(xiàn)了四川人民40年的愿望。毛澤東親筆題寫慶賀成渝鐵路通車，繼續(xù)努力修筑天成路(后來的寶成鐵路)。 早在1936年就開始修建該線，到1937年7月，因抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)而停工，僅完成工程量的14%，一寸鋼軌未鋪。 成渝鐵路是中國西南地區(qū)第一條鐵路干線，也是新中國成立后建成的第一條鐵路。 1987年12月24日，成渝鐵路電氣化工程經(jīng)過多年的艱苦建

6、設(shè)終于全線建成，并通過國家驗(yàn)收。 2 中國電氣化鐵路的起源寶成電氣化鐵路概況 1954年，中國政府決定寶雞一鳳州30限坡設(shè)計(jì)，并采用電力牽引。 1954年3 月，鐵道部設(shè)計(jì)局組成寶成線寶鳳段電化設(shè)計(jì)組，開展寶成一期電氣化工程設(shè)計(jì)，同年底完成初步設(shè)計(jì)文件。 當(dāng)初，寶鳳段電氣化設(shè)計(jì)是按DC3 kV設(shè)計(jì)的。 1957年，歐洲和日本都積極推行AC22kV25kV工頻單相電力牽引制式。 中國一些鐵路電氣化專家學(xué)者分別發(fā)表文章和向鐵道部建議，提出中國應(yīng)一次到位采用這種國際最先進(jìn)的電氣化鐵路牽引供電制式。這不僅有利于提高電氣化鐵路的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，減少電力設(shè)備和原材料消耗，縮短工期，還可免去交流、直流電氣化鐵

7、路在銜接時(shí)的種種麻煩。 鐵道部采納了上述建議，在1957年9 月以部令確定寶成鐵路按工頻AC25kV單相制設(shè)計(jì)。 寶鳳段電氣化工程于1960年5月14日并試運(yùn)行 1961年8月15日正式開通運(yùn)營 1975年7 月寶成全線通車 寶鳳段電氣化工程結(jié)束了中國干線鐵路無電力牽引的歷史。 寶成電氣化鐵路拉開了中國鐵路現(xiàn)代化建設(shè)的序幕。 寶成電氣化鐵路鍛煉和培養(yǎng)了中國一大批電氣化鐵路的建設(shè)骨干，中國電氣化鐵路從理論研究和工程建設(shè)兩方面都形成了較為完整的體系。 為中國高速鐵路的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。寶成電氣化鐵路的歷史意義新中國的兩個(gè)鐵路第一都與成都有關(guān)!成都有很多世界第一，中國第一新中國的兩個(gè)鐵路第一都在

8、成都! 成都有很多世界第一，中國第一 第一個(gè)水利工程! 第一個(gè)官辦學(xué)校! 第一張紙幣!(人類第五大發(fā)明)文宗在蜀! “ 12.5”是中國電氣化鐵路的一個(gè)重要里程碑! 2012年底，中國電氣化鐵路運(yùn)營里程達(dá)48000km，位居世界第一! 俄羅斯43300km、德國21013km、印度18810km、日本16965km、法國15217km； 全面掌握了高鐵的設(shè)計(jì)、施工、檢測技術(shù)； 全面掌握了高鐵接觸網(wǎng)零配件、接觸線、牽引供電GIS開關(guān)、自動(dòng)過分相等關(guān)鍵產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)。 至2015年底，中國高速鐵路運(yùn)營里程已經(jīng)超過19,000公里， “四縱四橫”完成。中國己成為全世界高速鐵路發(fā)展最快、系統(tǒng)技術(shù)最

9、全、集成能力最強(qiáng)、運(yùn)營里程最長、運(yùn)營速度最高、在建規(guī)模最大的國家。3 中國電氣化鐵路的成就 至2015年年底，中國已建成42條高速鐵路客運(yùn)專線，基本上建成以“四縱四橫”為骨架的全國快速客運(yùn)網(wǎng)，總里程近20,000公里； 到2020年，中國高鐵將超過30,000公里。 十三五規(guī)劃，中國高鐵投資高達(dá)2.8萬億! 在2013年2月1日實(shí)行的鐵路主要技術(shù)政策中，既有線提速線路已從高速鐵路中移除，高速鐵路僅僅指新建設(shè)計(jì)開行250km/h（含預(yù)留）及以上動(dòng)車組列車，初期運(yùn)營速度不小于200km/h的客運(yùn)專線鐵路。十三五規(guī)劃城市群共建80條城際鐵路 “十三五”規(guī)劃綱要指出，優(yōu)化城鎮(zhèn)化布局和形態(tài)，加快城市群建

10、設(shè)發(fā)展，明確提出要發(fā)展18個(gè)城市群和2個(gè)城市圈， 建設(shè)京津冀、長三角、珠三角世界級(jí)城市群; 提升山東半島、海峽西岸城市群開放競爭水平; 發(fā)展壯大東北地區(qū)、中原地區(qū)、長江中游、成渝地區(qū)、關(guān)中平原城市群; 規(guī)劃引導(dǎo)北部灣、山西中部、呼包鄂榆、黔中、滇中、蘭州-西寧、寧夏沿黃、天山北坡城市群發(fā)展; 促進(jìn)以拉薩為中心、以喀什為中心的城市圈發(fā)展。4 中國鐵路中長期發(fā)展規(guī)劃2016年6月29日，國務(wù)院通過中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃2016版2016年7月13日，發(fā)改委、交通部、鐵總聯(lián)合正式印發(fā) 20162025，遠(yuǎn)期2030年 中國高鐵網(wǎng)正式由“四縱四橫”升級(jí)為“八縱八橫”目標(biāo)： 鐵路網(wǎng)覆蓋20萬人口以上城市，路網(wǎng)

11、達(dá)20.4萬公里。 快速鐵路網(wǎng)連接所有50萬以上人口城市。 高速鐵路網(wǎng)連接所有100萬以上城市。 城際高鐵連接城市群內(nèi)部城市。 高速鐵路達(dá)7.2萬公里。 2020年 鐵路15萬km 高鐵3.0萬km2025年 鐵路17.5萬km 高鐵3.8萬km4 中國鐵路中長期發(fā)展規(guī)劃5 泛亞鐵路和歐亞大路橋泛亞鐵路（Trans-Asian Railway） 亞洲18個(gè)國家于2006年11月10日在韓國釜山正式簽署亞洲鐵路網(wǎng)政府間協(xié)定。 協(xié)定規(guī)劃的總長度為81萬公里的4條“鋼鐵絲綢之路”構(gòu)成的黃金走廊，把歐亞兩大洲連為一體。東南亞走廊：1.26萬公里， 柬埔寨、老撾、馬來西亞， 新加坡等國泛亞鐵路（Tran

12、s-Asian Railway） 亞洲18個(gè)國家于2006年11月10日在韓國釜山正式簽署亞洲鐵路網(wǎng)政府間協(xié)定。協(xié)定規(guī)劃的總長度為81萬公里的4條“鋼鐵絲綢之路”構(gòu)成的黃金走廊，把歐亞兩大洲連為一體。 東北亞走廊：3.25萬公里，包括 德國、波蘭、俄羅斯、哈薩克斯坦等國中亞高加索走廊：1.32萬公里，芬蘭、俄羅斯、阿塞拜疆、亞美尼亞、伊朗南亞走廊：2.26萬公里，包括土耳其、伊朗、巴基斯坦、印度等國 5 泛亞鐵路和歐亞大路橋6 中國高鐵與中國一帶一路2413重要性國家穩(wěn)定需要建立國家新體系的需要經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型和世界競爭力需要7 中國為什么要發(fā)展高鐵？國家領(lǐng)導(dǎo)人為什么充當(dāng)高鐵義務(wù)推銷

13、員？改變時(shí)空格局，海權(quán)陸權(quán)并存，向東沿海外向型經(jīng)濟(jì)，向西內(nèi)陸經(jīng)濟(jì)牽引電流通過電力機(jī)車后直接從鋼軌或大地返回牽引變電所。結(jié)構(gòu)簡單，投資最少，維護(hù)費(fèi)用低。在負(fù)荷電流較大的情況下，鋼軌電位高；對(duì)弱電系統(tǒng)的電磁干擾較大，需設(shè)火花間隙，以便可靠保護(hù)；特點(diǎn)直接供電方式(TR)8牽引供電系統(tǒng)的供電方式8.1 直接供電方式在接觸網(wǎng)和回流線中串接吸流變壓器，讓牽引電流通過電力機(jī)車后從回流線返回牽引變電所。電磁兼容性能好，對(duì)周圍環(huán)境影響小，鋼軌電位低。但牽引網(wǎng)阻抗大，存在半段效應(yīng)，受電弓通過時(shí)易產(chǎn)生電弧，BT(吸流變壓器)供電方式8牽引供電系統(tǒng)的供電方式8.2 吸流變壓器供電方式牽引電流通過電力機(jī)車后從正饋線返回

14、。供電電壓提高，更能適應(yīng)大功率負(fù)荷的供電，功率輸送能力強(qiáng)，供電距離遠(yuǎn)，可減少牽引變電所數(shù)量，減少電分相數(shù)目，機(jī)車通過分相中性段短時(shí)失電產(chǎn)生的速度和功率損失得到降低；有效降低對(duì)通訊線路的干擾; AT供電方式接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，供變電設(shè)施較多，運(yùn)營維護(hù)難度較大AT(自耦變壓器)供電方式8牽引供電系統(tǒng)的供電方式8.4 自耦變壓器供電方式AT供電的接觸網(wǎng)8牽引供電系統(tǒng)的供電方式8.4 自耦變壓器供電方式優(yōu)點(diǎn)：內(nèi)外導(dǎo)體耦合系數(shù)接近1，防護(hù)效果最佳缺點(diǎn)：價(jià)格貴，投資大同軸電力電纜結(jié)構(gòu)示意圖CC供電原理示意圖8牽引供電系統(tǒng)與電力系統(tǒng)的相互關(guān)系8.5 同軸電力電纜供電方式9 變電所對(duì)接觸網(wǎng)供電方式單邊供電原理圖牽

15、引變電所對(duì)接觸網(wǎng)的供電方式有： 單邊供電 雙邊供電 越區(qū)供電9 變電所對(duì)接觸網(wǎng)供電方式雙邊供電原理圖牽引變電所對(duì)接觸網(wǎng)的供電方式有： 單邊供電 雙邊供電 越區(qū)供電9 變電所對(duì)接觸網(wǎng)供電方式越區(qū)供電原理圖牽引變電所對(duì)接觸網(wǎng)的供電方式有： 單邊供電 雙邊供電 越區(qū)供電單邊供電原理圖越區(qū)供電原理圖雙邊供電原理圖9 變電所對(duì)接觸網(wǎng)供電方式課間休息！第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性2.1接觸網(wǎng)的定義2.2架空接觸網(wǎng)的基本組成2.8架空接觸網(wǎng)的典型結(jié)構(gòu)2.4 接觸網(wǎng)的基本特性2.1 定義 沿電力牽引單元運(yùn)行路徑架設(shè)的，為電力牽引單元提供牽引電能的機(jī)電系統(tǒng)。 接觸網(wǎng)是電氣化軌道交通系統(tǒng)的重要組成部分，是

16、一特殊的高壓供電線路。 接觸網(wǎng)的基本功能：兩“路” 沿軌道架設(shè)的高壓電路(電氣系統(tǒng)) 受電弓滑行的唯一機(jī)械滑道(機(jī)械系統(tǒng))第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性2.2 架空接觸網(wǎng)的基本組成 支柱與基礎(chǔ) 支持裝置 定位裝置 接觸懸掛 附加懸掛第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性軟橫跨支持結(jié)構(gòu)2.3 支撐方式第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性硬橫跨支持結(jié)構(gòu)2.3 支撐方式第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性隧道支持結(jié)構(gòu)2.3 支撐方式第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性腕臂支持結(jié)構(gòu)2.3 支撐方式第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性 安設(shè)于接觸網(wǎng)支持和定位裝置之上的，直接參與弓網(wǎng)受流完成電能傳輸?shù)?/p>

17、，由接觸網(wǎng)線索及其懸掛零部件組成的結(jié)構(gòu)的總稱。2.4 接觸懸掛第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性 日本帶彈性阻尼吊弦的復(fù)鏈形懸掛 日本重型復(fù)鏈形接觸網(wǎng)示意圖 復(fù)鏈形懸掛（日本） Re250接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖 Re330彈性鏈形懸掛接觸網(wǎng) 彈性鏈形懸掛（德國）法國大西洋線接觸網(wǎng) 法國瓦朗斯(VALENCE)馬塞(MARSEILLE)高速接觸網(wǎng) 簡單鏈形懸掛（法國）中國京津城際客運(yùn)專線簡單鏈形懸掛 中國京滬高鐵試驗(yàn)段采用的彈性鏈形懸掛 中國典型接觸懸掛結(jié)構(gòu) AF線 AT供電方式或2x25kV供電方式中，起回流作用的導(dǎo)線。AF線電壓等級(jí)為-25kV，一般采用185mm2、240mm2、300mm2鋼

18、芯鋁絞線。自耦變壓器中線（N線） 在AT供電方式中，從AT繞組中點(diǎn)端子引出的導(dǎo)線。電壓等級(jí)13kV，一般采用鋼芯鋁絞線，常用截面有240mm2、300mm2 。2.5 附加懸掛保護(hù)線（PW線） 在AT供電方式中，因保護(hù)的需要，將絕緣子的雙重絕緣部分或者腕臂支持零件連接到鋼軌上的架空電線。電壓等級(jí)13kV，一般采用95mm2、120mm2鋼芯鋁絞線。保護(hù)線用接軌線（CPW線） 連接保護(hù)線和鋼軌（扼流變壓器或空心線圈中點(diǎn)）的導(dǎo)線。CPW線一般采用銅芯或鋁芯電纜，截面大小及根數(shù)根據(jù)供電計(jì)算結(jié)果確定，所亭附近CPW線所需截面較大，其余地點(diǎn)截面較小。CPW線應(yīng)至少每隔一個(gè)閉塞分區(qū)設(shè)置一處（信號(hào)斷軌檢測需

19、要）。饋電線（供電線） 接觸網(wǎng)與牽引變電所、自耦變壓器所、開閉所、分區(qū)所之間的連接導(dǎo)線架空地線（GW線） 為減少對(duì)鋼軌的連接，作為接地回路一部分而專門設(shè)置的架空導(dǎo)線在交流電氣化鐵路中，GW線一般用于車站成排支柱的工作接地和安全接地?；亓骶€（NF線） 在直接供電方式（即1x25kV供電方式）的牽引網(wǎng)中，通過吸上線與鋼軌并聯(lián)起回流作用的導(dǎo)線。 NF線電壓等級(jí)按13kV考慮2.5 附加懸掛吸上線 連接回流線與鋼軌的導(dǎo)線。吸上線一般采用銅芯或鋁芯電纜，截面大小及根數(shù)根據(jù)供電計(jì)算結(jié)果確定，所亭附近吸上線所需截面較大，其余地點(diǎn)截面較小。吸上線應(yīng)至少每隔一個(gè)閉塞分區(qū)設(shè)置一處（信號(hào)斷軌檢測需要）。2.6 接觸

20、網(wǎng)的典型結(jié)構(gòu) 跨距 錨段和錨段關(guān)節(jié) 中心錨結(jié) 補(bǔ)償裝置 線岔 電分相 接觸懸掛 概念 分類 作用 影響或決定因素 技術(shù)要求接觸網(wǎng)縱向結(jié)構(gòu)示意圖第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性2.6.1 跨距跨距基本概念： 實(shí)際跨距 技術(shù)跨距 經(jīng)濟(jì)跨距 臨界跨距 當(dāng)量跨距 最大許可跨距 概念 作用 影響或決定因素 技術(shù)要求接觸網(wǎng)縱向結(jié)構(gòu)示意圖跨距 同一組懸掛的兩支柱(定位點(diǎn))間的水平間距，是接觸網(wǎng)最基本的長度單元!第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性2.6.2 錨段錨段 由若干跨距組成的具有相對(duì)獨(dú)立的機(jī)電功能的一段接觸網(wǎng)稱為錨段，錨段是接觸網(wǎng)最基本的機(jī)電單元。劃分錨段的目的確定錨段長度需考慮的因素錨段長度與

21、接觸網(wǎng)工程投資和運(yùn)營安全的關(guān)系接觸網(wǎng)縱向結(jié)構(gòu)示意圖第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性2.6.3 錨段關(guān)節(jié) 錨段關(guān)節(jié) 錨段與錨段之間的銜接部分稱作錨段關(guān)節(jié) 錨段關(guān)節(jié)的作用 實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)的機(jī)械和電氣分段，以滿足供電和受流需要； 使受電弓高速、平穩(wěn)、安全地從一個(gè)錨段過渡到另一個(gè)錨段； 便于在接觸網(wǎng)中安裝必要的機(jī)電設(shè)備。 分類 按錨段與錨段間的電氣關(guān)系分：絕緣錨段關(guān)節(jié)和非絕緣錨段關(guān)節(jié)。按錨段關(guān)節(jié)所用跨距數(shù)分：3、4、5跨。 稱謂：三跨(非)絕緣錨段關(guān)節(jié)；四跨(非)絕緣錨段關(guān)節(jié)；五跨(非)絕緣錨段關(guān)節(jié)；接觸網(wǎng)縱向結(jié)構(gòu)示意圖第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性四 跨絕緣錨段關(guān)節(jié)四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)第2講 電氣

22、化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性五跨絕緣 錨段關(guān)節(jié)第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性2.6.4 補(bǔ)償裝置第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性作用 錨固一個(gè)錨段的接觸懸掛 調(diào)節(jié)因溫度變化引起的線索張力和弛度變化 改善懸掛彈性，提高接觸網(wǎng)的機(jī)械穩(wěn)定性 提高高速接觸網(wǎng)（主要是接觸線）的波動(dòng)速度 分類 滑輪、棘輪、鼓輪、彈簧等多種形式滑輪補(bǔ)償裝置 補(bǔ)償滑輪是滑輪補(bǔ)償裝置的核心設(shè)備，一般由鋁合金鑄造而成，補(bǔ)償滑輪的傳動(dòng)效率應(yīng)在98%以上組成零件名稱常見故障原因安裝曲線2.6.4 補(bǔ)償裝置第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性滑輪補(bǔ)償裝置安裝曲線滑輪補(bǔ)償裝置的安裝曲線2.6.4 補(bǔ)償裝置第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的

23、結(jié)構(gòu)和特性棘輪補(bǔ)償裝置棘輪補(bǔ)償裝置及其安裝曲線 棘輪式補(bǔ)償裝置與滑輪式補(bǔ)償裝置相比，具有占用空間少、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、傳動(dòng)效率高、防腐性能好，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，但由于棘輪本體形狀復(fù)雜，輪徑大，薄壁部位多，對(duì)生產(chǎn)制造設(shè)備和工藝要求較高，價(jià)格偏貴。 應(yīng)用于哈大線的棘輪式補(bǔ)償裝置第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性彈簧補(bǔ)償裝置補(bǔ)償彈簧應(yīng)用于軟橫跨的彈簧補(bǔ)償裝置 彈簧補(bǔ)償裝置主要用于軟橫跨上下部固定繩的張力補(bǔ)償，隧道內(nèi)有時(shí)也用彈簧補(bǔ)償器。特點(diǎn)是在彈簧補(bǔ)償器內(nèi)部裝有一個(gè)具有一定初始?jí)嚎s力的彈簧，當(dāng)軟橫跨上下部固定繩伸長時(shí)，彈簧被釋放，工作桿收回拉緊軟橫跨上下部固定繩；當(dāng)上下部固定繩收縮時(shí)，彈簧被壓縮，工作桿伸出

24、，使軟橫跨上下部固定繩的張力保持在一定范圍內(nèi)。第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性恒張力彈簧補(bǔ)償裝置第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性2.6.5 中心錨結(jié)結(jié)構(gòu)作用布置原則簡單懸掛中心錨結(jié)半補(bǔ)償鏈形懸掛中心錨結(jié)第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性作用： 防止接觸懸掛在溫度變化或其它因素作用下發(fā)生來回竄動(dòng) 防止懸掛斷線時(shí)引起整錨段懸掛故障，縮小事故范圍 減少溫度變化引起的線索張力差、增加懸掛彈性均勻性 第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性2.6.5 中心錨結(jié)哈大線全補(bǔ)償鏈形懸掛中心錨結(jié)第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性2.6.5 中心錨結(jié)2.6.6 線岔 分類：交叉 無交叉結(jié)構(gòu) 作用布置原則交

25、叉線岔結(jié)構(gòu)示意圖重要概念： 弓網(wǎng)始觸區(qū) 接觸線無線夾區(qū)第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性廣深線無交叉線岔無交叉線岔三區(qū)示意圖第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性無交叉線岔合寧線無交叉線岔第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性無交叉線岔弓網(wǎng)始觸區(qū)示意圖接觸線無線夾區(qū)示意圖第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性重要概念： 弓網(wǎng)始觸區(qū) 接觸線無線夾區(qū)課間休息！第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性沿路軌架設(shè)的、為電氣列車提供牽引電能的特殊供電線路，是電氣化軌道交通牽引供電系統(tǒng)的重要組成部分。 功能 路供電 電路 受電弓滑道環(huán)境復(fù)雜無備用機(jī)電復(fù)合負(fù)荷隨機(jī)學(xué)科交叉第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性2.7

26、接觸網(wǎng)的特性環(huán)境復(fù)雜性（1）空間環(huán)境（2）氣候環(huán)境（3）電磁環(huán)境（4）運(yùn)營環(huán)境(5) 施工環(huán)境無備用性機(jī)電復(fù)合性負(fù)荷隨機(jī)性學(xué)科交叉性（1）空間環(huán)境內(nèi)空間環(huán)境 與受電弓及列車的幾何關(guān)系外空間環(huán)境 架空電力線 通訊線 橋隧及涵洞 動(dòng)植物及文化古跡（2）氣候環(huán)境 大氣溫度、濕度、冰雪、大風(fēng)、大霧、污染、雷電等。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)系支柱負(fù)載。2.7 接觸網(wǎng)的特性溫度對(duì)接觸線抗拉強(qiáng)度的影響接觸網(wǎng)在隧道內(nèi)的計(jì)算溫度取值曲線 大氣溫度、濕度、冰雪、大風(fēng)、大霧、污染、雷電等。氣候三要素對(duì)接觸網(wǎng)的不良作用第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性2.7 接觸網(wǎng)的特性（2）氣候環(huán)境

27、大氣溫度、濕度、冰雪、大風(fēng)、大霧、污染、雷電等。覆冰對(duì)架空導(dǎo)線的破壞作用（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)的不良作用第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性2.7 接觸網(wǎng)的特性（2）氣候環(huán)境 大氣溫度、濕度、冰雪、大風(fēng)、大霧、污染、雷電等。風(fēng)對(duì)架空導(dǎo)線的破壞作用（a）增加接觸網(wǎng)的水平附加負(fù)載；（b）造成接觸網(wǎng)的舞動(dòng)；（c）嚴(yán)重時(shí)會(huì)吹斷線和支柱，（d）造成高低壓線的電氣短路。氣候三要素對(duì)接觸網(wǎng)的不良作用風(fēng)無論在垂直方向還是水平方向受到約束，風(fēng)速都將增大。 垂直約束在風(fēng)超過

28、山岳等時(shí)發(fā)生，此時(shí)風(fēng)速會(huì)增大50%左右。 根據(jù)日本風(fēng)洞試驗(yàn)，在路堤處同樣存在垂直約束，使風(fēng)速相對(duì)增大，在接觸網(wǎng)接觸懸掛高度附近，可達(dá)到平地處同樣高度風(fēng)速的1.21.5倍,其上吹角也從10度達(dá)到15度。水平約束常發(fā)生在山峽，埡口地帶。第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性2.7 接觸網(wǎng)的特性（3）電磁環(huán)境 接觸網(wǎng)屬于典型的非對(duì)稱性高壓輸電線路，存在不平衡的電磁場，會(huì)對(duì)處于其影響范圍之內(nèi)的電子設(shè)備和人體會(huì)產(chǎn)生電磁作用。 應(yīng)采取合理有效的技術(shù)措施，將接觸網(wǎng)的電磁影響控制在允許范圍之內(nèi)，確保在設(shè)計(jì)條件下不會(huì)對(duì)人員和設(shè)備造成傷害。 環(huán)境復(fù)雜性（1）空間環(huán)境（2）氣候環(huán)境（3）電磁環(huán)境（4）運(yùn)營環(huán)境(5)

29、施工環(huán)境無備用性機(jī)電復(fù)合性負(fù)荷隨機(jī)性學(xué)科交叉性2.7 接觸網(wǎng)的特性環(huán)境復(fù)雜性（1）空間環(huán)境（2）氣候環(huán)境（3）電磁環(huán)境（3）電磁環(huán)境復(fù)線直供加回流，距軌面1.2m時(shí)的理論值和實(shí)測值 接觸網(wǎng)屬于典型的非對(duì)稱性高壓輸電線路，存在不平衡的電磁場，會(huì)對(duì)處于其影響范圍之內(nèi)的電子設(shè)備和人體會(huì)產(chǎn)生不良的電磁作用， 必須采取合理有效的技術(shù)措施，將接觸網(wǎng)的電磁影響控制在允許范圍之內(nèi)，確保在設(shè)計(jì)條件下不會(huì)對(duì)人員和設(shè)備造成傷害。 第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性2.7 接觸網(wǎng)的特性對(duì)電子設(shè)備的危害強(qiáng)電磁干擾：電子設(shè)備PN結(jié)快速升溫，直接影響設(shè)備的正常工作，使信息失誤，控制失靈，引發(fā)各種事故。軍事上：電子戰(zhàn)、系統(tǒng)

30、癱瘓、武器自爆；電磁脈沖核爆： (50100kV/m)三無世界對(duì)燃油、燃?xì)獾奈：︻l率2MHz13MHz ，100W1175m，爆炸；24MHz32MHz場強(qiáng)達(dá)到37V/m，引起電弧和電火花放電引起燃油爆炸；運(yùn)輸過程中燃油在車罐內(nèi)晃動(dòng)摩擦?xí)斐呻姾煞e累，發(fā)生靜電放電，只要燃油蒸氣和空氣的混合比例滿足一定條件，就會(huì)引起爆炸。 （3）電磁環(huán)境第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性2.7 接觸網(wǎng)的特性高頻電磁干擾的危害： 對(duì)生命體的危害 ：表現(xiàn)為熱效應(yīng)和非熱效應(yīng)當(dāng)輻射功率密度超過10mW/cm2時(shí)以熱效應(yīng)為主，臨床癥狀主要表現(xiàn)為：頭昏腦脹、失眠多夢(mèng)、疲勞無力、記憶力減退、心悸等；其次是：頭痛、四肢酸疼、

31、食欲不振、脫發(fā)、體重下降、多汗；部分女工出現(xiàn)月經(jīng)周期紊亂；男性暫時(shí)性不育，過大則會(huì)引起永久性不育。少數(shù)人員出現(xiàn)指顫，易激動(dòng)，心動(dòng)過緩和血壓下降或心動(dòng)過速和血壓升高，白細(xì)胞數(shù)下降或增高。長時(shí)間在微波照射下將導(dǎo)致白內(nèi)障以致視力完全喪失。當(dāng)輻射功率密度小于1mW/cm2時(shí)，對(duì)人體的危害以非熱效應(yīng)為主，長時(shí)間微波輻射可破壞腦組織細(xì)胞, 使大腦皮質(zhì)細(xì)胞活動(dòng)能力減弱，已形成的條件反射受到抑制。反復(fù)經(jīng)微波輻射可能引起神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能紊亂。某些長時(shí)間在微波輻射強(qiáng)度較高的環(huán)境下工作的人員,曾出現(xiàn)過度疲勞、頭痛、手發(fā)抖、心電圖和腦電圖變化、甲狀腺活動(dòng)性增強(qiáng)、血清蛋白增加、脫發(fā)、嗅覺遲鈍、性功能衰退等癥狀，血液內(nèi)白細(xì)胞

32、和紅細(xì)胞數(shù)目減少，血凝時(shí)間縮短。 2.7 接觸網(wǎng)的特性第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性電磁干擾的危害某大學(xué)所作現(xiàn)場血象變化調(diào)查結(jié)果職稱性別年齡高頻工作前白細(xì)胞總量從事高頻工作后的白細(xì)胞總量一個(gè)月三個(gè)月半年后一年后副教授男5855002700助教男2858004800460042004000助教男2862002700助教女2665002200實(shí)驗(yàn)員女3860002700注：數(shù)據(jù)來源于高攸綱編著電磁兼容總論。第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性（4）運(yùn)營環(huán)境鐵路各專業(yè)與接觸網(wǎng)，特別是弓網(wǎng)受流都存在接口關(guān)系。弓網(wǎng)耦合在整個(gè)系統(tǒng)中是最易受到影響的子系統(tǒng)。 牽引供電系統(tǒng)中，電流熱效應(yīng)對(duì)線索和零件的物

33、理性能和工程壽命均會(huì)產(chǎn)生影響，長期過負(fù)荷運(yùn)行對(duì)接觸線和滑板材質(zhì)的機(jī)電要求增加； 受電弓與接觸網(wǎng)之間存在四大耦合關(guān)系。 鋼軌和接觸線不平順極易造成弓網(wǎng)系統(tǒng)的異常振動(dòng)，導(dǎo)致弓網(wǎng)離線，離線所產(chǎn)生高溫電弧會(huì)對(duì)接觸懸掛造成損傷； 環(huán)境復(fù)雜性（1）空間環(huán)境（2）氣候環(huán)境（3）電磁環(huán)境（4）運(yùn)營環(huán)境 (5) 施工環(huán)境無備用性機(jī)電復(fù)合性負(fù)荷隨機(jī)性學(xué)科交叉性(5) 施工環(huán)境（1）與各專業(yè)存在20左右的工程接口，接觸網(wǎng)既是站后工程，也是站前工程，需打破專業(yè)分割，提前與土建協(xié)作。 （2）影響施工的因素多。 (3) 施工精度要求高，要求實(shí)現(xiàn)：預(yù)配工廠化、施工設(shè)備現(xiàn)代化，施工人員專業(yè)化。（4）運(yùn)營環(huán)境 涉及電力牽引單元

34、特性、受電弓形狀和幾何尺寸、運(yùn)營組織方式等。 接觸網(wǎng)是一種特殊的電力設(shè)備，有其特定的工作環(huán)境和條件。不同的電力牽引單元(動(dòng)車組或電力機(jī)車)、不同的受電弓、不同的運(yùn)輸組織對(duì)接觸網(wǎng)的要求和影響是不同的， 單弓運(yùn)行和雙弓運(yùn)行對(duì)接觸網(wǎng)分相要求不同， 兩受電弓之間的電氣連接和距離不同，對(duì)接觸網(wǎng)的要求不同 不同的運(yùn)輸速度對(duì)接觸網(wǎng)的要求和影響不同 如，16輛編組的CRH3型動(dòng)車組時(shí)速300km時(shí)，電流約936A，所需牽引功率約23400kW； 時(shí)速350km時(shí)，電流約l180A，所需牽引功率約29500kVA。 速度增長率為16%，電流增大26%；時(shí)速380km與350km相比，速度增加約8.6%，電流增大

35、約20%。 第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性（4）運(yùn)營環(huán)境 電流的增加帶來的連鎖反應(yīng)：過熱、燒損、連接件變形或松脫等。 不同運(yùn)輸組織模式或特定時(shí)段(春節(jié)，國慶等)，對(duì)接觸網(wǎng)產(chǎn)生一定影響，給接觸網(wǎng)的運(yùn)營環(huán)境造成破壞。 對(duì)于特定的接觸網(wǎng)，一定要按照設(shè)定的工作條件和運(yùn)輸組織安排運(yùn)輸生產(chǎn)。 與普速鐵路接觸網(wǎng)相比較，高速鐵路接觸網(wǎng)的運(yùn)營環(huán)境發(fā)生了較大變化， 最主要體現(xiàn)： 運(yùn)行速度增大3倍； 牽引功率是普速列車的34倍； 白天運(yùn)營、晚上停運(yùn)。第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性（4）運(yùn)營環(huán)境 運(yùn)營環(huán)境的變化對(duì)接觸網(wǎng)和弓網(wǎng)系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)在： 弓網(wǎng)匹配特性發(fā)生了根本變化，由幾何關(guān)系上升到更重要的機(jī)電匹

36、配； 牽引功率成倍增長，電流熱效應(yīng)突顯，線索和零件的物理性能和工程壽命均受到一定影響，接觸線和滑板材質(zhì)的機(jī)電要求增加，網(wǎng)中高次諧波電流絕對(duì)值增大，對(duì)接觸網(wǎng)周圍的電磁環(huán)境和電子設(shè)備的影響加大； 受電弓動(dòng)態(tài)包絡(luò)線成為弓網(wǎng)幾何關(guān)系的重點(diǎn)。 氣流對(duì)弓網(wǎng)接觸力的影響明顯； 鋼軌及接觸線任何一點(diǎn)的不平順都極易造成接觸線一受電弓系統(tǒng)的振動(dòng)； 運(yùn)營環(huán)境的變化，對(duì)接觸網(wǎng)適應(yīng)氣候的性能要求更高，溫度、覆冰、風(fēng)對(duì)接觸網(wǎng)性能和安全的影響突顯。第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性設(shè)計(jì)條件基本結(jié)構(gòu)側(cè)重角度運(yùn)營環(huán)境維護(hù)方式管理模式和檢修理念；垂直天窗，綜合作業(yè)；狀態(tài)檢修，重檢慎修精細(xì)化、機(jī)械化、集約化。施工方面的要求 （1

37、）打破專業(yè)分割; （2）施工精度要求高；（3）施工預(yù)配工廠化；（4）施工設(shè)備現(xiàn)代化；（5）施工人員知識(shí)化;運(yùn)營維護(hù)方面的要求（1）在設(shè)計(jì)壽命期內(nèi)，接觸網(wǎng)設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用應(yīng)盡可能低，基本達(dá)到免維護(hù)；（2）整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)采取合理防腐保護(hù)措施以達(dá)到較長的使用壽命，零件、絕緣子和部件應(yīng)便于安裝和更換；（3）電分段合理，便于開展各類接觸網(wǎng)作業(yè)，而影響線路最少，并將搶修所造成的線路停運(yùn)時(shí)間降到最低限度；（4）因溫度變化引起的接觸網(wǎng)狀態(tài)變化不應(yīng)對(duì)運(yùn)營有所損害；（5）運(yùn)營維護(hù)的工具和工藝現(xiàn)代化；（6）信息化管理。運(yùn)營環(huán)境造成維護(hù)方式的改變第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性接觸網(wǎng)作為受電弓的路決定了接觸網(wǎng)無法備用無

38、備用決定了接觸網(wǎng)的唯一性和重要性唯一性：電氣列車獲取電能的唯一途徑受電弓滑行的唯一通道 重要性：與鐵路運(yùn)營，故障率僅1.2%，但晚點(diǎn)率達(dá)8.7%，停運(yùn)2小時(shí)為重大事故，社會(huì)關(guān)注度極高。 國內(nèi)地鐵業(yè)主普遍關(guān)注接觸網(wǎng)的建設(shè)和運(yùn)營應(yīng)對(duì)措施：盡可能提高接觸網(wǎng)的可靠性 加強(qiáng)接觸網(wǎng)的監(jiān)測、檢測、診斷和維護(hù) 實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)智能化無備用故障率比例各種故障造成列車晚點(diǎn)比例2.7 接觸網(wǎng)的特性第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性機(jī)電復(fù)合性接觸網(wǎng)波動(dòng)速度、列車運(yùn)行速度與接觸線振動(dòng)關(guān)系示意圖第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性接觸網(wǎng)的高速動(dòng)態(tài)特性 多普勒因數(shù)、增強(qiáng)因數(shù)與運(yùn)行速度的關(guān)系反射系數(shù)多普勒系數(shù)增強(qiáng)系數(shù)波速利用系數(shù)波動(dòng)速度第2講 電氣化鐵路接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和特性接觸網(wǎng)的特性負(fù)荷隨機(jī)性環(huán)境復(fù)雜性無備用性機(jī)電復(fù)合性負(fù)荷隨機(jī)性系統(tǒng)性某饋線電流時(shí)間曲線 接觸網(wǎng)承擔(dān)的電力牽引負(fù)荷是高速移動(dòng)的、不穩(wěn)定的、隨機(jī)的，從下圖可知，對(duì)于某一特定區(qū)