高速铁路接触网-接触线索

1、第二部分高速接触网的结构特征 2.32.3接触网线索接触网线索 悬挂线材材质的选择应考虑：悬挂线材材质的选择应考虑： l 应具有较高的导电率；应具有较高的导电率； l 具有较高的抗拉强度和耐高温软化性能；具有较高的抗拉强度和耐高温软化性能； l 具有较高的耐腐蚀性能，导线还应耐磨；具有较高的耐腐蚀性能，导线还应耐磨； l 接触线、承力索材质应一致；接触线、承力索材质应一致； l 应便于零部件配套；应便于零部件配套； l 利于施工放线。利于施工放线。 第二部分高速接触网的结构特征 2.32.3接触网线索接触网线索 接触线张力和截面的确定接触线张力和截面的确定 由波动传播速度和多谱乐系数公式，根据

2、最高行车速由波动传播速度和多谱乐系数公式，根据最高行车速 度可计算出接触线的最小或理论张力；度可计算出接触线的最小或理论张力； 应合理使用接触线的张力资源；应合理使用接触线的张力资源； 接触线截面选择应考虑：接触线截面选择应考虑： 电气上的要求；电气上的要求； 接触网的弹性要求；接触网的弹性要求； 施工方面的要求。施工方面的要求。 第二部分高速接触网的结构特征 2.32.3接触网线索接触网线索 考虑磨耗20%以后，接触网的电气强度和机械强度均能滿足运营要求！ 对于时速350的120铜接触线补偿张力不小于21kN;若采用150铜接触线其补 偿张力不小于25kN。 单根导线不能满足载流要求时，应架

3、设与接触网平行的加强导线！ 从经济角度讲：截面积应尽可能小；从经济角度讲：截面积应尽可能小； 从施工与维修讲：截面积应尽可能小；从施工与维修讲：截面积应尽可能小； 从接触压力标准偏差讲：截面积大有利；从接触压力标准偏差讲：截面积大有利； (1) (1) 机械强度高；机械强度高； (2) (2) 单位质量轻；单位质量轻； (3) (3) 高温下机械强度降低率小于高温下机械强度降低率小于10%10%； (4) (4) 导电性能良好；导电性能良好；80%80%以上以上 (5) (5) 耐磨耐磨 (6) (6) 防腐防腐 难点和重点！难点和重点！ 第二部分高速接触网的结构特征 2.32.3接触网线索接

4、触线接触网线索接触线 机械方面机械方面 波动速度、接触线抗拉强度、安全系数、温度对接波动速度、接触线抗拉强度、安全系数、温度对接 触线抗拉强度的影响。触线抗拉强度的影响。 电气方面电气方面 接触线载流面积及其发热情况接触线载流面积及其发热情况 经济方面经济方面 接触线投资与回收期的综合效益。接触线投资与回收期的综合效益。 第二部分高速接触网的结构特征 2.32.3接触网线索接触线接触网线索接触线 (1) (1) 根据最大设计速度，确定接触线的波动速度根据最大设计速度，确定接触线的波动速度 (2) (2) 根据根据波动速度波动速度和接触线材质，确定最大补偿张力和接触线材质，确定最大补偿张力 (3

5、) (3) 安全系数安全系数( (一般规定在一般规定在2.53.0之间之间) ) (4) (4) 锚段内最大张力差锚段内最大张力差( (不超过额定补偿张力的不超过额定补偿张力的10%)10%) (5) (5) 导线最大允许磨耗量，导线温升导线最大允许磨耗量，导线温升 (6) (6) 综合平衡导线弛度、支柱容量、零部件机械强度综合平衡导线弛度、支柱容量、零部件机械强度 第二部分高速接触网的结构特征 2.32.3接触网线索接触线接触网线索接触线 长期发热可使冷拔铜的晶状结构重新回归到冷拔前长期发热可使冷拔铜的晶状结构重新回归到冷拔前 的原始状态，从而丧失冷拔铜的典型物理特性。的原始状态，从而丧失冷

6、拔铜的典型物理特性。 接触线抗拉强度与温度的关系接触线抗拉强度与温度的关系 设计温度设计温度8080 校验温度校验温度100100 第二部分高速接触网的结构特征 2.32.3接触网线索接触线接触网线索接触线 研究结论研究结论： 在在120140度，张力度，张力10kN10kN情况下，接触线的抗拉强度不会突情况下，接触线的抗拉强度不会突 变，此时损坏接触线的主要机理是过度磨耗处或有缺陷处的塑变，此时损坏接触线的主要机理是过度磨耗处或有缺陷处的塑 性变形和低温材料蠕变；性变形和低温材料蠕变； 在温度在温度100140度，张力度，张力1315kN情况下，电解铜中的微结情况下，电解铜中的微结 构开始变

7、化，持续构开始变化，持续3030分钟情况下，变化不明显；分钟情况下，变化不明显； 在电流出入导线处、接触线可发生极度的微结构变化，接在电流出入导线处、接触线可发生极度的微结构变化，接 触线的再结晶区降低了它的抗拉强度，并可发生塑性变形的累触线的再结晶区降低了它的抗拉强度，并可发生塑性变形的累 积。积。 对接触线造成累积伤害的是塑性变形，它是由于装有缺陷对接触线造成累积伤害的是塑性变形，它是由于装有缺陷 的连接组件处及温度超过的连接组件处及温度超过180180度处的应力超出弹性极限所造成的；度处的应力超出弹性极限所造成的； 改进方法：铜合金改进方法：铜合金 第二部分高速接触网的结构特征 2.32

8、.3接触网线索接触线接触网线索接触线 接触线选型在电气方面应综合考虑的因素接触线选型在电气方面应综合考虑的因素 (1) 根据设计所需最大载流量和接触导线允许载流根据设计所需最大载流量和接触导线允许载流 量确定导线的载流面积；量确定导线的载流面积； (2) 要考虑过负荷电流，瞬时短路电流的热效应；要考虑过负荷电流，瞬时短路电流的热效应； (3) 要考虑接触线磨耗到一定承度时的载流裕度；要考虑接触线磨耗到一定承度时的载流裕度； (4) 若增大接触线载流面积，除考虑投资增加外，若增大接触线载流面积，除考虑投资增加外， 还应考虑接触线对受流性能的影响；还应考虑接触线对受流性能的影响； （5）考虑承导之

9、间的匹配。）考虑承导之间的匹配。 电气方面电气方面 第二部分高速接触网的结构特征 2.32.3接触网线索接触线接触网线索接触线 2.32.3接触接触 线线 锡铜和镁铜线均能满足高速铁路高抗拉强度的要求，在导电性方面，锡铜和镁铜线均能满足高速铁路高抗拉强度的要求，在导电性方面， 0.2%0.2%含量的上述合金线有含量的上述合金线有80%80%左右的导电率，而左右的导电率，而0.5%0.5%含量的上述合金含量的上述合金 线则只有线则只有60%60%左右的导电率，且硬度较高，对施工要求也较高。左右的导电率，且硬度较高，对施工要求也较高。 从国外高速客运专线接触线的使用情况来看，主要以锡铜和镁铜从国外

10、高速客运专线接触线的使用情况来看，主要以锡铜和镁铜 合金线为主。锡铜和镁铜线均能满足高速铁路高抗拉强度的要求，在合金线为主。锡铜和镁铜线均能满足高速铁路高抗拉强度的要求，在 导电性方面，导电性方面，0.2%0.2%含量的上述合金线有含量的上述合金线有80%80%左右的导电率，而左右的导电率，而0.5%0.5%含量含量 的上述合金线则只有的上述合金线则只有60%60%左右的导电率，且硬度较高，对施工要求也较左右的导电率，且硬度较高，对施工要求也较 高。高。 第二部分高速接触网的结构特征 2.32.3接触网线索接触线接触网线索接触线 接触网导线组成及张力组合接触网导线组成及张力组合 高速客运专线牵

11、引网需要的载流量较大（一般为高速客运专线牵引网需要的载流量较大（一般为8008001200A1200A），要），要 求接触线及承力索截面较大。承力索一般采用求接触线及承力索截面较大。承力索一般采用120mm120mm2 2的镁铜合金绞线，的镁铜合金绞线， 接触线一般采用接触线一般采用150mm150mm2 2的锡铜或镁铜合金线。当接触线和承力索总的载的锡铜或镁铜合金线。当接触线和承力索总的载 流截面不能满足牵引网载流量要求时，还需设置加强线（一般设在第一流截面不能满足牵引网载流量要求时，还需设置加强线（一般设在第一 ATAT段内）；段内）； 为了确保良好的弓网受流质量，动车组的运行速度宜在接触

12、线的波为了确保良好的弓网受流质量，动车组的运行速度宜在接触线的波 动传播速度动传播速度0.70.7倍以下。个人认为取倍以下。个人认为取0.650.65时，经济性价比较好时，经济性价比较好! ! 根据国外经验，对于最高运行速度为根据国外经验，对于最高运行速度为350km/h350km/h的客运专的客运专 线，承力索及接触线的张力应分别不小于线，承力索及接触线的张力应分别不小于20kN20kN和和25kN25kN。 即：即：THJ120+CuSn150/CuMg150THJ120+CuSn150/CuMg150（20kN+25kN20kN+25kN） 接触网导线组成及电气组合接触网导线组成及电气组合 通过计算可以看出，这种组合的接触网，从电能通过计算可以看出，这种组合的接触网，从电能 传输角度看是不经济的。为改善这种情况，应根据线路运营传输角度看是不经济的。为改善这种情况，应根据线路运营 速度和牵引功率要求，寻求更为合理的承力索接触线组合，速度和牵引功率要求，寻求更为合理的承力索接触线组合， 对于普速接触网可降低接触线载流面积，对于高速接触网可对于普速接触网可降低接触线载流面积，对于高速接触网可 增大载流承力索的截面积等。当然，更为合理的话，还应校增大载流承力索的截面积等。当然，更为合理的话，还应校 验该接触网的经济截面。验该接