接触网技术教学课件-第一章 高速接触网的运营环境与设计条件

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1、接触网技术 第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1.1 高速接触网的运营环境及期设计要求（1） 三高（高速度、高密度、高温差）（2） 三大（电流大、张力大、空气阻力大）（3） 三强（强电磁、强振动、强噪音）这样的运营环境对接触网有什么样的要求？1 高速接触网的运营环境接触网技术 2 对接触网设计的总体要求 依据相关设计标准使接触网达到以下技术要求： 安全运营方面：满足安全规程要求；机械上不出现打弓、脱弓、钻弓现象，弓网接触良好、 安全；电气上受流平稳、离线率低，供电灵活安全，绝缘符合规 范。 环境影响方面：噪音在标准允许范围以内，系统满足电磁兼容 技术要求。 弓网磨耗方面：使用寿命长、弓网磨

2、耗能满足设计的使用寿命 ，关系良好。 性价比方面：设计遵循规范，投资成本最小、维护费用最低， 零部件防腐性能强。第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1.1 高速接触网的运营环境及期设计要求接触网技术 2 对接触网设计的总体要求机械方面，张力和弛度是决定性的最基本的设计要求，波动速度电气方面，电压和电流是决定性的最基本的设计要求， 载流容量接触网的载流容量是除标称电流外的一个重要参数。它 能决定允许的临时过载能力和短路能力。沿线路上任一点的电压都不能超过电压允许范围，即使 是短时超限都不允许。绝缘配合包括试验电压、交流50Hz绝缘水平、绝缘子电 爬距以及带电体和接地体之间的净空。第一章 高速接

3、触网的运营环境与设计条件1.1 高速接触网的运营环境及期设计要求接触网技术 2 接触网设计的总体要求高速客专设计标准由以下因素决定：在设计的接触线磨耗和受电弓通过次数条件下，达到所要求的寿命；设备的可靠性和设备少维护要求而所需的维护工作；电气设计及机械设计的安全条件。净空标准是接触网设计中很重要的一个部分，因为任何类型的零部件都不能超出规定的净空。第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1.1 高速接触网的运营环境及期设计要求接触网技术 1.2 接触网设计的主要内容1 环境条件的确定 环境条件包括以下内容：温度范围：德国为 30 到 + 40 C 日本：分三个区 ， 40 到 + 40 C地震条

4、件雷电影响最大运行风速和最大结构风速：35m/s；50m/s。（日本 和欧标均采用此值）高温时的最小风速附加冰负载及最大覆冰时的风速空气污染第一章 高速接触网的运营环境与设计条件接触网技术 1.2 接触网设计的主要内容1 环境条件的确定隧道里的温度该温度范围对张力补偿装置的空间要求有一定的影响，从 而对隧道的限界也有影响。在德国，设计基础为考虑隧道内温度与隧道外温度一致。 但是，对新隧道超过3年的温度测量表明隧道内外的温度有着很 大的差异。在隧道的从南到北、从东到西方向的0 m, 200 m, 500 m和1 000 m处进行了测量，结果为：- 0 500 m -30 +40 C (与地面 段

5、相近)- 500 1 000 m -20 +30 C- over 1 000 m -10 +25 C中国隧道内温度：锚段有一部分在外，按外部温度计算， 全部位于隧道内按隧道内计算；隧道内最高气温比外界低10 C ，最低气温比外界高5 C 第一章 高速接触网的运营环境与设计条件接触网技术 2 接触网和受电弓之间的几何参数确定导高、拉出值、接触线坡度、弛度、抬升量、摆动量、跨距、线岔位置。它是用来规定受电弓在接触线上的水平和垂直移动的。水平位置的确定，要考虑静态值以及由于列车摆动和风偏引起的动态值，垂直位置的确定，要预测受电弓通过和其它不能预测条件引起的抬升量。第一章 高速接触网的运营环境与设计条

6、件1.2 接触网设计的主要内容接触网技术 2 接触网和受电弓之间的几何参数确定导高、拉出值、接触线坡度、弛度、抬升量、摆动量、跨距、线岔位置。它是用来规定受电弓在接触线上的水平和垂直移动的。水平位置的确定，要考虑静态值以及由于列车摆动和风偏引起的动态值，垂直位置的确定，要预测受电弓通过和其它不能预测条件引起的抬升量。第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1.2 接触网设计的主要内容接触网技术 3 参数计算与设备选型设计类计算气象条件的确定； 各类负载计算； 跨距和锚段许可长度计算； 各类线索的安装曲线计算； 接触线载流截面积计算。 （划归供电计算）施工类计算整体吊弦和弹性吊索长度计算； 腕臂装

7、配计算； 硬横跨长度和强度计算； 软横跨预制计算；第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1.2 接触网设计的主要内容接触网技术 3 参数计算与设备选型支柱稳定性校验、基础抗倾覆能力校验、腕臂强度校验、反定位的主定位管稳定性校验、曲线内侧的压管稳定性校验等；缓和曲线区段接触线最大偏移值校验；锚段内张力增量（张力差）校验；极限温度条件下，吊弦最大偏角校验。技术校验第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1.2 接触网设计的主要内容悬挂线材：接触线、承力索 、吊弦、电连接线、附加导 线。 电气设备：隔离开关、绝缘 子、避雷器、电分相和电分 段设备。 机械设备：支柱、腕臂、定 位管、定位器及相关零件等

8、。设备选型接触网技术 支柱与基础位置 拉出值 锚段及锚段关节 软硬横跨 工程数量统计 接触网平面图的 绘制4 平面布置接触网平面图：用接触网图例表示的，集接触网悬挂类型、平面布置、基本参数、设备位置于一体的，用于指导接触网施工和运营维护的工程平面图。第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1.2 接触网设计的主要内容接触网技术 1.2 接触网设计的主要内容设计流程接触网技术 1 接触网设计所需的原始资料（总）气象资料 线路资料 行车供电资料 桥梁隧道资料 地质资料 信号资料 站场资料 概算资料 其他资料 配合资料1.3 接触网设计所需的基本数据第一章 高速接触网的运营环境与设计条件接触网技术 区

9、间线路平面图、纵断面图； 车站平面图（含地下设施）； 标准横断面图、平剖面缩图； 正线轨道类型、轨道标准高度、 线路超高及道床厚度； 复线区段线距表； 沿线电缆、管道埋设位置； 道口表及机械化养护平台。（2）线路资料线路的位置轨距（ mm） 线路长度 （km） 轨道数目 最小轨道曲线半径（ m）道岔型号及参数轨道电路型号及接线要求 第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1 接触网设计所需的原始资料（总）1.3 接触网设计所需的基本数据接触网技术 最大行车速度及列车对数； 导线截面、供电线截面，有无附加导线； 额定电流、短路电流的最大值及最小值； 电化范围；供电分段形式； 牵引变电所位置、分区亭

10、及开闭所位置； 对电分相绝缘器的要求； 吸上线及吸流变压器的位置； 电力机车及受电弓类型。（3）行车供电资料第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1 接触网设计所需的原始资料（总）1.3 接触网设计所需的基本数据接触网技术 （4）桥梁隧道资料桥梁隧道资料，大、中型桥梁总表； 大、中桥梁总布置图、墩台类型； 区间线路建筑物位置及净空尺寸； 小桥涵表；隧道（包括明洞棚洞）总表； 隧道断面设计图； 隧道内预留锚段关节位置及断面图； 跨线桥、天桥、挡土墙等资料。第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1.3 接触网设计所需的基本数据接触网技术 （5）地质资料土壤种类、允许承载力及安息角； 地形特点及挖、

11、填方状态； 个别路基设计地段表。行车闭塞方式； 车站信号设备位置及类型； 站场及区间各种信号机位置及类型； 轨道电路类型及扼流变压器位置。（6）信号资料第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1.3 接触网设计所需的基本数据接触网技术 站场平面图； 站场表及车站类型； 电化股道表； 站线轨道类型及高度； 站场横断面图； 站内平交道、过道及地道表。（7）站场资料第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1.3 接触网设计所需的基本数据接触网技术 综合设计工资标准； 主要材料机具价格表及当地材料调价差额； 施工管理费计算办法； 行车干扰费计算办法； 机械（含机车）台班费及数量； 拆迁费、购地费及青苗补偿

12、费标准； 主要劳动及财政项目。（8）概算资料第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1.3 接触网设计所需的基本数据接触网技术 （9）配合资料电气化工程是一系统工程，涉及工务、电务、机务、土建、电力等诸多 方面，协作与配合十分重要。 接触网对站场及桥隧建筑物的测量技术要求；接触网在桥隧建筑物内的预留要求；独立供电线、捷接线的路径及测量要求；工区分布、规模，工区使用电负荷及工区电话种类及数量的要求；领工区、工区生产用房面积及空间的要求；电信设备和轨道电路与接触网间的配合；供电施工预算单位应具有的接触网单项概算、正线架线公里概算及主要 材料表等。第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1.3 接触网设

13、计所需的基本数据接触网技术 1 总体数据 德国Re200参考值额定电压 kV/频率Hz 15/16.7电力系统向牵引供电系统的供电方式 集中式正线/支线的速度 200/100用于正线/支线的设计 Re200/Re160受电弓 UIC 608标准最小/最大静态接触力 N 60/90 最小/最大动态接触力 N 40/200无并联供电线的持续电流传输能力 /A 70/560 第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1.3 接触网设计所需的基本数据（ 案例）接触网技术 2 气候信息 德国Re200参考值环境温度（年最高温度的平均值） 15/37接触网系统的工作区域温度 30/70腕臂中心位置的温度 20平均湿度 最大为50气候区域（沿海地区或内陆） 内陆因工业地区造成环境污染 是/否 否线路超过海平线的海拔高度（H） m 0H50风速（Vw） m/s 26 第一章 高速接触网的运营环境与设计条件1.3 接触网设计所需的基本数据（ 案例）接触网技术 3 建造公差 德国Re200参考值钢轨顶部到基础顶部或支柱顶部的距离mm 30轨道中心到支柱侧面表面的距离 mm 50系统高度mm 30定位器在无风情况下的接触线拉出值 mm 30支柱定位点处接触线的高度 mm