高速铁路接触网技术研究.docx

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高速铁路接触网的日常维护问题与对策研究

摘要

高速铁路作为许多国家作为大力研制和重点发展的目标。

目前，我国铁路总体上与发达国家相比有相当大的差距。

接触网，作为高速铁路牵引供电系统的主体，也作为铁路高速工程的主构架，其性能的优劣直接决定着电力机车受电弓的受流质量，最终影响列车的运行速度与安全。

因此，学习借鉴国外先进技术，加大国内高速铁路接触网技术的研究和实施力度，对满足我国高速铁路建设的需要，适应未来高速铁路建设市场的竞争有十分积极的意义。

接触网是电气化铁路的重要组成部分，接触网的质量的优劣，将直接影响行车安全和运输经济效益，做好接触网的维修是确保接触网质量的重要手段。

发生接触网设备事故后，供电部门的当务之急就是对其进行抢修，以最快的速度使其恢复供电。

抢修人员到达事故现场后，面对破坏的设备，首先要解决的问题就是如何进行抢修作业的组织和怎样才能达到“先通后复”的要求。

论文在以讨论和辨证高速铁路接触网的弓网关系上，进行了深入的研究，同时也总结了抑制普通铁路接触网发展的主要原因。

对比性的将普通接触网与高速接触网进行了阐述，具有针对性的概括与研究。

关键词：

高速铁路；接触网；高速铁路

ABSTRACT

High-speedrailasmanycountriesasvigorouslydevelopedandkeydevelopmentgoals.Atpresent，China'srailwayingeneralcomparedwithdevelopedcountriesthereisalargegap.Catenary，ashigh-speedrailwaytractionpowersupplysystemofthebody，butalsoasthemainframerailelectrificationproject，anditsperformancewilldirectlydeterminetheelectriclocomotivepantographcurrentcollectionquality，andultimatelyaffecttheoperationofthetrainspeedandsecurity.Therefore，learnfromforeignadvancedtechnology，increasedomestichigh-speedrailwaycatenarytechnologyresearchandimplementationeffortsinmeetingtheneedsofourhigh-speedrailwayconstructiontomeetthefuturehigh-speedrailwayconstructionmarketcompetitionhaveaverypositivemeaning.

Contactnetworkofelectrifiedrailwayistheimportantpartofthecontactnetwork,quality,willdirectlyinfluencethetrafficsafetyandcarriageeconomicbenefits,makecontactnetrepairistoensurethequalityoftheimportantmeansofcontactnetwork.Contactlineequipmentaccident,theelectricitysectorisapressingmatterofthemomentfortherepair,withthefastestspeedtherecoveryofpowersupply.Repairpersonnelarrivedatthesceneoftheaccident,thefaceofbrokenequipment,thefirstproblemtobesolvedishowtorepairtissueandhowtoachievethe"firstpassaftercardioversion”requirement.Papersinordertodiscussanddialecticalhigh-speedrailwaycatenaryarchgatewaybasedonin-depthresearch，butalsosummedupthegeneralinhibitionofthemainreasonforthedevelopmentoftherailwaycatenary.Contrastbetweentheordinaryandhigh-speedCatenaryexpounded，targetedsummaryandresearch.

Keywords:

High-speedrail;Catenary;Electrifiedrailway

目录

一、 引言 4

二、 高速铁路接触网简介 5

2.1高速牵引负荷大 6

2.2高速离线率低 7

2.3电分相采用锚段关节方式 8

2.4线岔采用无交叉线岔方式 8

2.5高速设置贯通综合接地系统 8

三、 我国高速铁路接触网的成熟技术 8

3.1接触网受流技术 9

3.2接触网供电技术 11

3.3接触网悬挂技术 13

四、 高速接触网运营工作中的常见故障 14

4.1绝缘故障 14

4.2主导电回路故障 14

4.3弓网故障 15

4.4其他故障 15

五、 确保高速铁路接触网安全运行的对策 16

4.1提高安全意识 16

4.2转变观念 16

4.2.1提高设计标准 16

4.2.2保证施工质量 17

4.2.3加强预防措施 17

4.2.4加强科技研发 18

4.3完善规章 18

4.4构建有效的责任体系 18

总结 20

参考文献 21

一、引言

1964年10月，日本开通了世界上第一条高速铁路：

东京至大阪的东海道新干线，全长515.4公里，采用复链型悬挂方式和一拖一动的电力牵引方式，以220-24Okm/h的运营速度令世人瞩目，由此拉开了世界高速铁路建设的序幕。

在当今世界，对高速的界定有以下几种标准:

1970年日本政府第71号法令中定义:

列车在主要区间能以ZO0km/h以上运行的干线铁路。

1985年欧洲委员会将高速铁路的最高速度规定为:

客运专线30Okm/h及以上，客货混运线250km/h及以上。

UIC提出的高速铁路的定义是最高速度至少应达到250km/h的专线，或最高速度达到200km/h的既有线。

高速铁路具有高效和舒适的特点，因而受到世界各国的青睐。

目前，已经建成和正准备修建的国家和地区达二十多个，高速铁路已成为国家社会经济发展水平和铁路现代化的主要标志之一。

日本、德国和法国的高速铁路技术处于国际领先水平。

其中，法国的试验运行速度最高达515.3km/h，是目前世界上轮轨速度最高纪录的保持者。

我国的高速铁路起步较晚。

1998年7月，试验时速达22Okm/h的广州~深圳线（广深线）竣工，它是我国第一条自行设计、施工和管理的准高速双线高速铁路，经过试验和运营，各项指标均达到了设计标准.

高速铁路技术是涉及多学科、多专业的综合性先进技术，集中反映了新型牵引动力、高性能轻型车辆、高速线路结构、高速度高密度列车运行控制、高速度旅客运输组织等方面的技术进步。

现代高速铁路绝大多数都采用电力牵引方式，作为牵引供电系统的主体接触网，其性能的优劣直接决定着电力机车受电弓的受流质量，最终影响列车的运行速度与安全。

为了满足我国高速铁路建设的迫切需要，适应未来高速铁路建设市场的激烈竞争，必须对高速铁路接触网技术及其应用展开研究。

目前，高速铁路由于其速度优势，在我国铁路运营中所占比例越来越大。

高速铁路的优越性是毋庸置疑的。

高速铁路的主要技术经济优势表现在：

①速度快；②列车密度高、运量大；③高速列车乘坐舒适性好；④土地占用面积小；⑤能耗低；⑥环境污染小；⑦外部运输成本低；⑧列车运行准点；⑨安全可靠；⑩受气候影响不大，全天候运行，社会经济效益好。

高速铁路系统主要由六大核心系统构成，分别是基础设施、动车组、牵引供电、通信信号、运营调度及客运服务系统。

这六大系统在高速铁路的运营中发挥着各自重要作用，六大核心系统具有很强的系统性，各系统之间既自成体系，又相互关联、相互影响。

二、高速铁路接触网简介

高速铁路的建设，既要保证高的速度目标值，同时又要保证列车运行的舒适性和平稳性。

为实现此速度目标值的牵引运行，电力牵引方式是必须的；为保证列车的舒适性和平稳性，轮轨关系和弓网关系是高速铁路研究中两个主要的理论方向，其中弓网关系就是受电弓与接触网之间的关系。

通过对弓网关系的深入研究，不仅强调了受电弓与接触网的匹配关系，更主要的是揭示了高速接触网无论从外部环境还是内在标准都与普速铁路接触网发生了质的变化。

高速铁路接触网与普通接触网虽然从外观上接触网的结构形式没有大的变化，但是在结构参数和材料设备选择标准上有了质的区别。

高速铁路接触网与普通接触网的区别主要有以下几点：

2.1高速牵引负荷大

高速与普速接触网第一个主要区别是外部环境发生了变化，在普速铁路中，机车的负荷主要是牵引负载和克服线路阻力，因此牵引特性表现为负荷小和非均匀性。

反观高速铁路的牵引负荷主要是列车克服高速行驶下空气阻力所需的动力，而牵引负载及线路状况所占的比例较低，因此高速牵引负荷的特点是负荷大（是普速牵引负荷3-4倍）并具有持续性。

为保证大负荷持续供电，接触网的载流量要求有大的提高，由此引出了高速接触网与普速接触网在结构参数和材质上的质的区别。

经过四十余年的发展，高速弓网关系的研究已经形成其完善的理论体系和试验测试方法，为高速铁路接触网工程的建设奠定了良好的基础。

高速铁路原创国日、德、法基于不同的悬挂类型（复链型、弹性链型、简单链型），从波动传播速度、弹性不均度µ、反射因数γ、多普勒因数α、增强因数r和离线率等多种理论入手对高速接触网进行研究，形成了不同的判定体系，但是有一点是大家的共识，最高运营速度与接触线的波动传播速度的比值ß是决定高速接触网性能和实现高速受流的关键，ß应小于等于0.7，因此提高接触导线波动传播速度（Vj）是提高高速接触网性能的基本方向，可以肯定地说，接触网悬挂确定后，ß越小弓网关系越好，离线越少，适应能力越强。

接触线的波动传播速度（Vj）：

受电弓沿接触线高速滑动时，引起接触线的上、下震动的横波。

Vj=3.6Tρ

T：

接触线的张力（N）；

ρ：

接触线的密度（kg/m）。

对于300km/h运行的高速线路，接触线的波动传播速度（Vj）要达到428km/h以上。

从公式可以看出，Vj与材质和接触线张力有关，而高速牵引负荷的特点就是持续的大负荷电流，以至于在决定牵引供电设施布置上由普速的末端电压指标控制，变为载流量与末端电压指标双重控制。

为提高接触网的载流量，导线截面需要加大，造成接触线的密度随之提高，使波动传播速度变得更低，因此为实现高速运行唯一的措施就是大大提高接触线的张力。