高速电气化铁路弓网关系及其评价课件

1、SWJTU OCS2006.11.20Page 1弓网关系及其评价西南交通大学电气工程学院西南交通大学电气工程学院接触网研究室接触网研究室吴积钦吴积钦 061-60718(061-60718(路路)13708094949 )13708094949 InternetInternet：E-mail: jqwuE-mail: jqwu SWJTU OCS2006.11.20Page 2概况 接触网接触网受电弓系统的受流（能量传递）过程是在动态中完成的受电弓系统的受流（能量传递）过程是在动态中完成的。对于同一系统而言，列车速度越高，维持弓网间良好

2、接触越困难，。对于同一系统而言，列车速度越高，维持弓网间良好接触越困难，受流质量随之下降。当速度超过系统正常允许范围以上时，受流性能受流质量随之下降。当速度超过系统正常允许范围以上时，受流性能会严重恶化，甚至影响列车正常运行会严重恶化，甚至影响列车正常运行 高速电气化铁路不能沿用现有常速下的各种系统，在高速领域内的高速电气化铁路不能沿用现有常速下的各种系统，在高速领域内的不同速度段，要解决的问题也不尽相同不同速度段，要解决的问题也不尽相同 弓网关系强调接触网与受电弓是一个整体，研究弓网关系就是研究弓网关系强调接触网与受电弓是一个整体，研究弓网关系就是研究两者间的相互作用两者间的相互作用SWJT

3、U OCS2006.11.20Page 3主要内容弓网关系的核心问题弓网关系的核心问题接触网的振动特性接触网的振动特性受电弓及其与接触网的相互作用受电弓及其与接触网的相互作用弓网关系评价参数与评价标准弓网关系评价参数与评价标准弓网关系评价案例弓网关系评价案例接触网的动态检测与静态调整接触网的动态检测与静态调整SWJTU OCS2006.11.20Page 4振动系统的关系振动系统的关系弓网系统的核心问题(1)滑动接触滑动接触电能传输的接触面较小电能传输的接触面较小高速运行下的大电流高速运行下的大电流SWJTU OCS2006.11.20Page 5弓网关系的需求弓网关系的需求弓网系统的核心问题

4、(2)几何需求几何需求受电弓轮廓受电弓轮廓电气需求电气需求最高速度时的电流最高速度时的电流静止状态下的电流静止状态下的电流动态需求动态需求接触压力的限制接触压力的限制接触线最大抬升量接触线最大抬升量保证安全可靠运营保证安全可靠运营载流量载流量寿命与安全寿命与安全三者间是相互联系的SWJTU OCS2006.11.20Page 6几何需求几何需求弓网系统的核心问题(3)车辆限界及性能车辆限界及性能对接触线高度的限制对接触线高度的限制受电弓的摆动受电弓的摆动受电弓几何尺寸受电弓几何尺寸接触线偏离受电弓中心的限制接触线偏离受电弓中心的限制建筑限界建筑限界隧道和桥梁隧道和桥梁站台面和房屋站台面和房屋S

5、WJTU OCS2006.11.20Page 7电气需求电气需求弓网系统的核心问题(4)线索及零部件温度线索及零部件温度接触网系统载流量接触网系统载流量接触网系统短路载流量接触网系统短路载流量接触网电压接触网电压变电所出口电压变电所出口电压供电臂末端电压供电臂末端电压供电灵活性供电灵活性电分相电分相电分段电分段绝缘与接地绝缘与接地谐波与杂散电流谐波与杂散电流SWJTU OCS2006.11.20Page 8动态需求动态需求弓网系统的核心问题(5)弓网间的接触力弓网间的接触力接触线的抬升接触线的抬升保证功率传输的可靠性保证功率传输的可靠性保证系统的使用寿命保证系统的使用寿命减少对周围环境的干扰减

6、少对周围环境的干扰避免对系统的损伤避免对系统的损伤SWJTU OCS2006.11.20Page 9接触网的振动特性(1) 接触网包括接触线、承力索、吊弦、定位器以及其它接触网包括接触线、承力索、吊弦、定位器以及其它零件，既有均布质量，又有集中质量，是一个非常复杂零件，既有均布质量，又有集中质量，是一个非常复杂的振动系统的振动系统 当受电弓与接触网接触并高速运行时，受电弓弹簧系当受电弓与接触网接触并高速运行时，受电弓弹簧系统的振动、列车车体的振动以及风力等因素均参与作用统的振动、列车车体的振动以及风力等因素均参与作用 SWJTU OCS2006.11.20Page 10接触网的振动特性(2)

7、任何一个可能用时间的周期函数来描述的物理量任何一个可能用时间的周期函数来描述的物理量, ,都称之为都称之为振动振动基本知识基本知识 机械振动是最常见的一种振动形式，在这种运动过程中，机械系统机械振动是最常见的一种振动形式，在这种运动过程中，机械系统围绕着平衡位置作围绕着平衡位置作往复运动往复运动 描述振动的量有：描述振动的量有：位移位移、速度速度、加速度加速度、激振力激振力和和振动频率振动频率等等SWJTU OCS2006.11.20Page 11接触网的振动特性(3) 由于力、位置、速度或加速度等的突然变化，引起系统的瞬态变化由于力、位置、速度或加速度等的突然变化，引起系统的瞬态变化过程称为

8、过程称为冲击冲击。在力学上，冲击是一种过渡现象，属于非周期运动范。在力学上，冲击是一种过渡现象，属于非周期运动范畴畴基本知识基本知识 冲击冲击过程可能是单次的、多次的或复合的，但每次持续时间比较短过程可能是单次的、多次的或复合的，但每次持续时间比较短暂（突变）暂（突变） 表征冲击过程的基本物理量有：表征冲击过程的基本物理量有：速度速度、加速度加速度、位移（或变形）位移（或变形）和和冲击持续时间冲击持续时间等等SWJTU OCS2006.11.20Page 12接触网的振动特性(4) 与接触网振动有关的因素与接触网振动有关的因素静态因素静态因素 接触网的弹性（弹性接触网的弹性（弹性单位垂直作用力

9、弓起接触线的抬升，与跨距单位垂直作用力弓起接触线的抬升，与跨距成正比，与接触网的张力和成反比）成正比，与接触网的张力和成反比） 接触网的弹性不均匀程度（弹性沿跨距的一致性）接触网的弹性不均匀程度（弹性沿跨距的一致性） 弹性及弹性不均匀度与弹性及弹性不均匀度与接触线截面接触线截面、接触线、接触线抗拉应力抗拉应力、接触网、接触网跨距跨距、结构高度结构高度、预弛度预弛度及有无及有无弹性吊索弹性吊索有关，与接触网的有关，与接触网的施工精度施工精度有关有关动态因素动态因素 受电弓的跟随特性受电弓的跟随特性 受电弓的空气动力特性受电弓的空气动力特性与受电弓工作高度有关与受电弓数量及间距有关SWJTU OC

10、S2006.11.20Page 13DBSNCF基础限界基础限界4800动态包络线的车辆限界动态包络线的车辆限界4700电气绝缘距离电气绝缘距离215220安装误差安装误差3030接触线向下的运动接触线向下的运动5550额外负载产生的弛度额外负载产生的弛度( (冰等冰等) )9080在线路坡度小于在线路坡度小于12 12 情况下的腕臂运动情况下的腕臂运动10最小高度最小高度52005080轨道高度变化储备轨道高度变化储备100标准高度标准高度53005080接触线高度接触线高度接触网的振动特性(5)SWJTU OCS2006.11.20Page 14接触网施工精度接触网的振动特性(6)单位单位

11、Re200Re200Re250Re250接触线高度接触线高度mmmm1001003030定位点之间定位点之间mmmm未定未定2020吊弦之间吊弦之间mmmm20201010接触线的拉出值接触线的拉出值mmmm30303030接触线坡度接触线坡度1 11:10001:10001:30001:3000SWJTU OCS2006.11.20Page 15接触网的弹性接触网的振动特性(7)SWJTU OCS2006.11.20Page 160.30.40.50.60.7吊弦处吊弦处弹性弹性 mm/NSpt1234567SptemaxRe 2500.54 mm/NRe 3300.39 mm/N 低的弹性

12、低的弹性 emax弹性和不均匀性弹性和不均匀性0.30.40.50.60.7吊弦处吊弦处Spt1234567SptemaxRe 25010 %Re 3308 %eminemin 低的不均匀性低的不均匀性u弹性弹性 mm/Nu = (emax- emin) / (emax+ emin) * 100 % 接触网的振动特性(8)SWJTU OCS2006.11.20Page 17接触网的弹性比较接触网的弹性比较反定位反定位装置装置正定位正定位装置装置跨距中心跨距中心接触网的振动特性(9)SWJTU OCS2006.11.20Page 18接触网的振动传播接触网的振动传播 波动传播速度波动传播速度C

13、Cp p在某一点用一个力对接触线加振后将在某一点用一个力对接触线加振后将力消除，该点接触线振动经过力消除，该点接触线振动经过S S秒后传到秒后传到L L，则，则C Cp p=L/S=L/S运行方向运行方向xFlyv恒力恒力F F作用在接触线上并以作用在接触线上并以速度速度v v移动，接触线抬升移动，接触线抬升y y)sin(sinsin1)(2),(12222ltCnCvlvlnlxnnvCmFltxyppnp接触网的振动特性(10)SWJTU OCS2006.11.20Page 19jjpgTC*6 . 3Tj 接触线的水平张力接触线的水平张力 Ngj 接触线的质量常数接触线的质量常数 kg

14、/mcv7 . 0maxRe 200 Cu 100 10 kN Cp = 376 km/h vmax= 263 km/hRe 250 CuAg 12015 kN Cp = 427 km/h vmax= 299 km/hRe 330 CuMg 12027 kN Cp= 572 km/h vmax= 400 km/hEAC-350 CuMg 15031.5 kN Cp = 553 km/h vmax= 387 km/h 运行速度无论如何不应超过波传播速度的运行速度无论如何不应超过波传播速度的70% ，因此最大运行速度还是与波的传播，因此最大运行速度还是与波的传播速度有关速度有关波动传播速度波动传播

15、速度接触网的振动特性(11)SWJTU OCS2006.11.20Page 20DSA250DSA250型受电弓型受电弓11底架组装底架组装22阻尼器阻尼器33升弓装置升弓装置44下臂下臂55托架托架66下导杆下导杆77上臂上臂88上导杆上导杆99弓头弓头1010碳滑板碳滑板1111绝缘子绝缘子受电弓及其与接触网的相互作用(1)SWJTU OCS2006.11.20Page 211 1绝缘子纵向安装尺寸绝缘子纵向安装尺寸8008001mm1mm2 2绝缘子横向安装尺寸绝缘子横向安装尺寸110011001mm1mm3 3最低处折叠长度最低处折叠长度约约1423mm1423mm4 4绝缘子高度绝缘

16、子高度约约400mm400mm5 5落弓位高度（包括绝缘子）落弓位高度（包括绝缘子）682+5/-10mm682+5/-10mm6 6升弓高度（包括绝缘子）升弓高度（包括绝缘子）3090+100/-25mm3090+100/-25mm7 7最低工作高度最低工作高度约约982mm982mm8 8最大工作高度最大工作高度约约2890mm2890mm9 9碳滑板碳滑板约约1250mm1250mm1010滑板总长滑板总长约约1576mm1576mm1111弓头长度弓头长度约约1950mm1950mm1212弓头宽广弓头宽广5805802mm2mm1313折叠长度折叠长度约约2561mm2561mm14

17、14绝缘距离绝缘距离约约310mm310mmDSA250DSA250型受电弓型受电弓受电弓及其与接触网的相互作用(2)SWJTU OCS2006.11.20Page 22设计速度设计速度350km/h350km/h电压电压/ /电流电流25kV/1000A25kV/1000A静态抬升力静态抬升力5050 140N140N可调可调传动传动气压升降传动气压升降传动受电弓滑板受电弓滑板碳滑板碳滑板寿命寿命Re250Re250接触网接触网1010万万kmkm总质量总质量109kg109kg材料材料主架为不锈钢，其它主架为不锈钢，其它部件为铝合金部件为铝合金DSA350DSA350型受电弓型受电弓受电弓

18、及其与接触网的相互作用(3)SWJTU OCS2006.11.20Page 23对受电弓的基本要求对受电弓的基本要求不可能为了特定接触网单纯设计受电弓不可能为了特定接触网单纯设计受电弓受电弓的基本特性应适合于规定的应用范围受电弓的基本特性应适合于规定的应用范围两个运行方向的两个运行方向的平均接触压力平均接触压力应应该相等且只随速度变化略有增加，平该相等且只随速度变化略有增加，平均接触压力的目标值为均接触压力的目标值为F Fm m静态静态接触压力接触压力应该满足静态取流要求应该满足静态取流要求 （ACAC系统：系统：606090N90N、DC1.5kVDC1.5kV系统：系统： 7070110N

19、110N ）滑板的质量应尽可能低，以便实现最佳的动态特性滑板的质量应尽可能低，以便实现最佳的动态特性设置自动降弓装置，使受电弓在故障时落下设置自动降弓装置，使受电弓在故障时落下受电弓及其与接触网的相互作用(4)04080120160200240280km/h36004080120160200NSpeedFmF = 0,00097 * + 70 (1)Vm2(1) in km/hVSWJTU OCS2006.11.20Page 24受电弓滑板特性受电弓滑板特性l接触电阻要小接触电阻要小l熔点高熔点高l导热性良好导热性良好l质量小质量小l抗压强度高抗压强度高l弹性好弹性好l与铜接触线之间的摩擦系数

20、小与铜接触线之间的摩擦系数小受电弓及其与接触网的相互作用(5)SWJTU OCS2006.11.20Page 25弓网接触压力弓网接触压力受电弓及其与接触网的相互作用(6) 弓网接触压力弓网接触压力连接两个机械系统（接触网和受电弓），这两部分均连接两个机械系统（接触网和受电弓），这两部分均能振荡并且具有各种不同的质量模块、弹性系数、衰减系数和自然频能振荡并且具有各种不同的质量模块、弹性系数、衰减系数和自然频率。由于接触网具有弹性、在受电弓作用到接触网上时就使接触线有率。由于接触网具有弹性、在受电弓作用到接触网上时就使接触线有一定的抬升量。实际上，沿接触线锚段变化的弹性导致受电弓周期性一定的抬升

21、量。实际上，沿接触线锚段变化的弹性导致受电弓周期性上下运动，这种运动幅度取决于抬升力本身上下运动，这种运动幅度取决于抬升力本身 随着速度的增加，动态部件对接触压力的影响越来越大，为了保随着速度的增加，动态部件对接触压力的影响越来越大，为了保持受电弓滑板沿着接触线并不间断地与接触线接触，接触压力的值持受电弓滑板沿着接触线并不间断地与接触线接触，接触压力的值必须保持在一定范围，即必须保持在一定范围，即动态范围动态范围SWJTU OCS2006.11.20Page 26接触压力接触压力受电弓滑板与接触网之间的接触力，包括以下分力受电弓滑板与接触网之间的接触力，包括以下分力静态接触压力静态接触压力因受

22、电弓驱动，受电弓滑板施加在接触线上的力因受电弓驱动，受电弓滑板施加在接触线上的力动态接触压力分力动态接触压力分力由垂直振动引起的惯性力由垂直振动引起的惯性力空气动力分力空气动力分力气流对受电弓的抬升力气流对受电弓的抬升力空气动力接触压力空气动力接触压力动态接触压力动态接触压力= =接触压力接触压力+ += =+ += =受电弓及其与接触网的相互作用(7)SWJTU OCS2006.11.20Page 27 停车时受电弓滑板对接触网施加的力停车时受电弓滑板对接触网施加的力根据根据TSITSI能量，静态接能量，静态接触压力：触压力：AC15kVAC15kV和和AC25kVAC25kV为为60609

23、0N90N；DC3kVDC3kV为为100100120N120N；DC1.5kVDC1.5kV为为7070110N110N受电弓及其与接触网的相互作用(8)静态接触压力静态接触压力SWJTU OCS2006.11.20Page 28空气动力分力空气动力分力机翼上部气体流速快，机翼上部气体流速快，静压力较小，下部气体静压力较小，下部气体流速慢，静压力较大，流速慢，静压力较大，机翼会被向上推机翼会被向上推受电弓及其与接触网的相互作用(9) 气流作用在受电弓上，产生向上的分力气流作用在受电弓上，产生向上的分力SWJTU OCS2006.11.20Page 29 由与运行方向相反的风施由与运行方向相反

24、的风施加的加的1 1 正在运行的正在运行的DSA350SDSA350S型受电弓型受电弓的空气动力阻力和功率损耗与速的空气动力阻力和功率损耗与速度的关系度的关系1-1-空气动力阻力空气动力阻力2-2-功率损耗功率损耗受电弓及其与接触网的相互作用(10)空气动力阻力空气动力阻力SWJTU OCS2006.11.20Page 30 当受电弓高速运行时，弓头上下振动，根据牛顿第二定律，受当受电弓高速运行时，弓头上下振动，根据牛顿第二定律，受电弓弓头归算质量与弓头上下振动的加速度之积为动态接触压力分电弓弓头归算质量与弓头上下振动的加速度之积为动态接触压力分力。它主要取决于速度、架空接触网和受电弓的动态特

25、性及其数量力。它主要取决于速度、架空接触网和受电弓的动态特性及其数量和间隔，还取决于牵引车辆的运行状态和线路质量和间隔，还取决于牵引车辆的运行状态和线路质量 所谓受电弓的归算质量，就是把整个活架式的受电弓归算到接所谓受电弓的归算质量，就是把整个活架式的受电弓归算到接触线高度的一个质量，它与受电弓弓头具有相等的垂直加速度。归触线高度的一个质量，它与受电弓弓头具有相等的垂直加速度。归算质量不是一个常数，与受电弓的升高程度有关算质量不是一个常数，与受电弓的升高程度有关 受电弓及其与接触网的相互作用(11)动态接触压力分力动态接触压力分力SWJTU OCS2006.11.20Page 31弓网接触压力

26、与运行速度的关系曲线弓网接触压力与运行速度的关系曲线受电弓及其与接触网的相互作用(12)SWJTU OCS2006.11.20Page 32接触压力的限制接触压力的限制DBDB测量系统测量系统 F Fminmin40N40N F Fmaxmax200N(250km/hV250km/h时，时，F Fmaxmax250N)250N) 24N 0N0N F Fmaxmax300N(200km/hV200km/h时，时，F Fmaxmax350N)1500A1500A200200铜合金铜合金1500A1500A525525* * 单根接触线单根接触线SWJTU OCS2006.11.20Page 37

27、受电弓及其与接触网的相互作用(18)接触线材料机构强度与温度的关系接触线材料机构强度与温度的关系SWJTU OCS2006.11.20Page 38电气磨耗电气磨耗 通过滑动接触实现电能传输通过滑动接触实现电能传输实际的表面接触结构实际的表面接触结构 接触线与受电弓滑板的特点接触线与受电弓滑板的特点接触线受电弓滑板F机械磨耗机械磨耗接触线与滑板的磨耗接触线与滑板的磨耗受电弓及其与接触网的相互作用(19)SWJTU OCS2006.11.20Page 39两个受电弓同时运行的列车两个受电弓同时运行的列车受电弓及其与接触网的相互作用(20) 两个受电弓运行期间，在支持点处测得的接触线抬升的研究表明

28、第两个受电弓运行期间，在支持点处测得的接触线抬升的研究表明第二个受电弓总是沿着接触网的振荡部分运行，接触的条件略差一些二个受电弓总是沿着接触网的振荡部分运行，接触的条件略差一些前受电弓的接触特性与单个受电弓的列车没有什么不同前受电弓的接触特性与单个受电弓的列车没有什么不同 关于抑制燃孤和磨损，在多弓条件下，不可能实现单个受电弓正常关于抑制燃孤和磨损，在多弓条件下，不可能实现单个受电弓正常运行时所要求的电流传输质量，应该进行各种尝试使能量通过单个受运行时所要求的电流传输质量，应该进行各种尝试使能量通过单个受电弓传输到多个牵引单元电弓传输到多个牵引单元SWJTU OCS2006.11.20Page

29、 40多弓共振多弓共振受电弓及其与接触网的相互作用(21) 当接触网的固有频率和受电弓的入射频率一致时，出现多弓受流共当接触网的固有频率和受电弓的入射频率一致时，出现多弓受流共振现象，后部受电弓的振动位移变大，在接触网的跨距中央产生大的振现象，后部受电弓的振动位移变大，在接触网的跨距中央产生大的离线离线共振速度公式为：共振速度公式为：pspnCnLLV2V Vn n多弓时的共振速度；多弓时的共振速度；C Cp p接触网波动传播速度；接触网波动传播速度；L Lp p受电受电弓间距；弓间距；L Ls s跨距长；跨距长；n1n1，2 2，接触网垂直振动频率，最，接触网垂直振动频率，最严重的共振发生于

30、严重的共振发生于 n=1n=1时；时；基于接触网结构特性的常数，一基于接触网结构特性的常数，一般简单链型悬挂取般简单链型悬挂取0.90.9SWJTU OCS2006.11.20Page 41评价原则评价原则弓网关系评价参数与评价标准(1)目标定义目标定义评价因素评价因素安全电弧运营可靠运营寿命影响脱弓保护、受电弓无障碍运行传输需用功率接触线与滑板最低磨耗降低功能方面的干扰材料配置、接触面接触压力、电流、电弧接触线相对于受电弓中心线位置SWJTU OCS2006.11.20Page 42弓网关系评价参数的确定弓网关系评价参数的确定关键值的计算（如：弹性、波动传播速度）关键值的计算（如：弹性、波动

31、传播速度） 可操作性强可操作性强 仅适用于理想化问题仅适用于理想化问题 不依赖于所有参数不依赖于所有参数测量（如：接触压力、火花、抬升）测量（如：接触压力、火花、抬升） 需要测量设备需要测量设备 测量费用昂贵测量费用昂贵 对于多种测量系统的测量结果对比较困难对于多种测量系统的测量结果对比较困难仿真仿真 数学方程复杂数学方程复杂 必要的计算机编程必要的计算机编程 优化具体参数优化具体参数弓网关系评价参数与评价标准(2)SWJTU OCS2006.11.20Page 43弓网关系评价参数与评价标准(3)SIEMENSSIEMENS评价参数评价参数 弓网接触压力弓网接触压力、受电弓弓头垂直加速度受电

32、弓弓头垂直加速度、离线率离线率、定位定位器抬升器抬升（车上）等反映弓网关系的参数采用接触式检测，使（车上）等反映弓网关系的参数采用接触式检测，使用的传感器主要为用的传感器主要为称重传感器称重传感器和和加速度传感器加速度传感器。传感器均安。传感器均安装在一架略微改造的受电弓上装在一架略微改造的受电弓上 接触线拉出值接触线拉出值、接触线高度接触线高度、接触线厚度接触线厚度（磨耗）等参（磨耗）等参数采用非接触方式检测数采用非接触方式检测 地面测量地面测量定位器抬升定位器抬升SWJTU OCS2006.11.20Page 44弓网关系评价参数与评价标准(4)SIEMENSSIEMENS弓网关系参数评价

33、标准弓网关系参数评价标准 根据根据EN50317EN50317规定，受流质量由实测的平均接触压力规定，受流质量由实测的平均接触压力FmFm和接触压和接触压力标准偏差力标准偏差来标定，规则如下：来标定，规则如下： 最大接触压力峰值最大接触压力峰值350 N350 N，最小接触压力，最小接触压力00； 最高速度下的标准接触压力偏差最高速度下的标准接触压力偏差0.3Fm0.3Fm； 修正的平均接触压力修正的平均接触压力FmFm减去减去33的差值一定要为正值；的差值一定要为正值； 在不利的空气动力条件下，定位器最大抬升量必须的空间不小在不利的空气动力条件下，定位器最大抬升量必须的空间不小于实际抬升量的

34、两倍于实际抬升量的两倍 SWJTU OCS2006.11.20Page 45弓网关系评价参数与评价标准(5)SIEMENSSIEMENS接触线空间位置参数评价标准接触线空间位置参数评价标准接触线拉出值测量范围：接触线拉出值测量范围：550mm550mm（能调整）（能调整）接触线高度测量范围：接触线高度测量范围：490049006500mm6500mm（能调整）（能调整）接触线拉出值测量准确度：接触线拉出值测量准确度：15mm15mm接触线高度测量准确度：接触线高度测量准确度：8mm8mm接触线厚度测量准确度：接触线厚度测量准确度：0.2mm0.2mmSWJTU OCS2006.11.20Pag

35、e 46弓网关系评价参数与评价标准(6)ALSTOMALSTOM测量参数与评价标准测量参数与评价标准测量弓网接触压力，评价标准同测量弓网接触压力，评价标准同SIEMENSSIEMENS弓网电弧，评价标准为弓网电弧，评价标准为160m160m一次一次定位器的最大允许抬升为定位器的最大允许抬升为400mm400mm日本联合测量参数与评价标准日本联合测量参数与评价标准接触线高度：士接触线高度：士100mm100mm、拉出值：、拉出值：300mm300mm以内、上抬量：以内、上抬量：100mm100mm以下、坡度：以下、坡度：11以下以下离线率：离线率：3030以内（电流式）以内（电流式）,10%,1

36、0%以内（光学式）以内（光学式）接触线变形：接触线变形：50st50st以下以下接触力：接触力：F FM M3030 SWJTU OCS2006.11.20Page 47弓网关系评价案例(1)案例名称案例名称：地铁弓网关系研究：地铁弓网关系研究研究原因研究原因：弓线磨耗异常：弓线磨耗异常研究内容研究内容：确定弓网异常磨耗原因并给出对策：确定弓网异常磨耗原因并给出对策 地铁地铁1 1号线为柔性接触网，正线为链形悬挂、双接号线为柔性接触网，正线为链形悬挂、双接触线；车辆段为简单悬挂、单支接触线触线；车辆段为简单悬挂、单支接触线 地铁地铁2 2号线洞内为刚性接触网、单接触线，车辆段号线洞内为刚性接触

37、网、单接触线，车辆段为简单悬挂、单支接触线为简单悬挂、单支接触线 每辆动车为两架受电弓，每架受电弓每辆动车为两架受电弓，每架受电弓4 4个滑条，两个滑条，两弓间无高压母线弓间无高压母线 接触网电压为接触网电压为DC1.5kVDC1.5kVSWJTU OCS2006.11.20Page 48弓网关系评价案例(2)受电弓滑板异常磨损受电弓滑板异常磨损SWJTU OCS2006.11.20Page 49弓网关系评价案例(3)研究方法研究方法电气需求评价电气需求评价弓网接触力应满足静态取流要求弓网接触力应满足静态取流要求动态需求评价动态需求评价调整受电弓静态抬升力，对动态调整受电弓静态抬升力，对动态

38、接触压力进行测量评价接触压力进行测量评价几何需求评价几何需求评价测量接触线拉出值并给予评价测量接触线拉出值并给予评价SWJTU OCS2006.11.20Page 50弓网关系评价案例(4)SWJTU OCS2006.11.20Page 51弓网关系评价案例(5)SWJTU OCS2006.11.20Page 52接触线汇流排浸金属碳滑板条电缆电缆弓网关系评价案例(6)SWJTU OCS2006.11.20Page 53电流为150A、接触力为60N弓网关系评价案例(7)SWJTU OCS2006.11.20Page 54电流为180A、接触力为60N弓网关系评价案例(8)SWJTU OCS2

39、006.11.20Page 55电流为240A、接触力为60N弓网关系评价案例(9)SWJTU OCS2006.11.20Page 56电流为220A、接触力为60N弓网关系评价案例(10)SWJTU OCS2006.11.20Page 577#测点不同电流时的曲线（接触力为60N）弓网关系评价案例(11)SWJTU OCS2006.11.20Page 58局部电流密度过大的后果局部电流密度过大的后果弓网关系评价案例(12)SWJTU OCS2006.11.20Page 59动态试验动态试验弓网关系评价案例(13)SWJTU OCS2006.11.20Page 60弓网关系参数测量结果曲线弓网

40、关系评价案例(14)SWJTU OCS2006.11.20Page 61动态试验录像动态试验录像弓网关系评价案例(15)SWJTU OCS2006.11.20Page 621 1号线试验结论号线试验结论弓网关系评价案例(16)（1 1） 在弓网静态接触力为在弓网静态接触力为70N70N时，在双接触线区段（正线、试车线等）弓网关系良好，时，在双接触线区段（正线、试车线等）弓网关系良好，受电弓受流性能稳定，无拉弧现象（绝缘关节除外）；在接触网简单悬挂区段（车辆段内）受电弓受流性能稳定，无拉弧现象（绝缘关节除外）；在接触网简单悬挂区段（车辆段内），无论弓网静态接触力是，无论弓网静态接触力是120N1

41、20N还是还是70N70N，弓网间均存在明显的拉弧现象。此时的拉弧是由于，弓网间均存在明显的拉弧现象。此时的拉弧是由于弓线间接触面积小，单位面积电流大引起的。拉弧会引起弓线间的异常磨损，但不会引起地弓线间接触面积小，单位面积电流大引起的。拉弧会引起弓线间的异常磨损，但不会引起地铁列车失压。铁列车失压。（2 2） 受电弓滑板异常磨损与接触线的布置有关。由于地铁线路曲线多、曲线半径小，受电弓滑板异常磨损与接触线的布置有关。由于地铁线路曲线多、曲线半径小，接触线的拉出值普遍较小，或者沿受电弓中心没有形成接触线的拉出值普遍较小，或者沿受电弓中心没有形成“之之”字形，造成接触线在较长的区字形，造成接触线

42、在较长的区段内只与受电弓滑板在局部接触滑动，后果是受电弓滑板局部机械磨耗严重、局部取流引起段内只与受电弓滑板在局部接触滑动，后果是受电弓滑板局部机械磨耗严重、局部取流引起的高温导致滑板龟裂、易碎。的高温导致滑板龟裂、易碎。（3 3） 车辆段接触网的布置应引起接触网设计、施工及运营维护部门的重视，车辆段接车辆段接触网的布置应引起接触网设计、施工及运营维护部门的重视，车辆段接触曲线多、曲线半径更小，接触网难以调整。在车库内，接触线基本沿受电弓中心线布置，触曲线多、曲线半径更小，接触网难以调整。在车库内，接触线基本沿受电弓中心线布置，机械磨耗及取流引起的高温、高热加剧了受电弓局部的磨耗。机械磨耗及取

43、流引起的高温、高热加剧了受电弓局部的磨耗。（4 4）受电弓通过线岔处时会遇到从诱导角处进入的接触线磨擦，地铁列车的受电弓与接）受电弓通过线岔处时会遇到从诱导角处进入的接触线磨擦，地铁列车的受电弓与接触线接触压力为触线接触压力为120N120N时，受电弓对简单悬挂接触线的抬高量较大，在受电弓通过线岔处时，时，受电弓对简单悬挂接触线的抬高量较大，在受电弓通过线岔处时，引起的两支接触线的高差也变大，这就造成受电弓诱导角磨损位置较低，磨损情况也比较严引起的两支接触线的高差也变大，这就造成受电弓诱导角磨损位置较低，磨损情况也比较严重。重。SWJTU OCS2006.11.20Page 632 2号线试验

44、结论号线试验结论弓网关系评价案例(17)（1 1） 在弓网静态接触力为在弓网静态接触力为90N90N时，在双接触线区段（隧道外正线、试车线等）弓网关系良好，受时，在双接触线区段（隧道外正线、试车线等）弓网关系良好，受电弓受流性能稳定，无拉弧现象（绝缘关节除外）；在接触网简单悬挂区段（车辆段内）区段，无论电弓受流性能稳定，无拉弧现象（绝缘关节除外）；在接触网简单悬挂区段（车辆段内）区段，无论弓网静态接触力是弓网静态接触力是120N120N还是还是90N90N，弓网间均存在明显的拉弧现象。此时的拉弧是由于弓线间接触面积小，弓网间均存在明显的拉弧现象。此时的拉弧是由于弓线间接触面积小，单位面积电流大

45、引起的。拉弧会引起弓线间的异常磨损，但不会引起地铁列车失压。，单位面积电流大引起的。拉弧会引起弓线间的异常磨损，但不会引起地铁列车失压。（2 2） 在正线隧道刚性接触悬挂区段，受电弓静态抬升力为在正线隧道刚性接触悬挂区段，受电弓静态抬升力为90N90N时，弓网受流状态正常，弓线间无时，弓网受流状态正常，弓线间无明显的火花和电弧现象（绝缘关节处除外）。当受电弓静态抬升力为明显的火花和电弧现象（绝缘关节处除外）。当受电弓静态抬升力为80N80N时，在列车启动及加速区段，时，在列车启动及加速区段，弓线间火花和电弧现象明显，列车无失压，加速不受影响。弓线间火花和电弧现象明显，列车无失压，加速不受影响。

46、（3 3） 受电弓滑板异常磨损与接触线的布置有关。由于地铁线路曲线多、曲线半径小，接触线的受电弓滑板异常磨损与接触线的布置有关。由于地铁线路曲线多、曲线半径小，接触线的拉出值普遍较小，或者沿受电弓中心没有形成拉出值普遍较小，或者沿受电弓中心没有形成“之之”字形，造成接触线在较长的区段内只与受电弓滑字形，造成接触线在较长的区段内只与受电弓滑板在局部接触滑动，后果是受电弓滑板局部机械磨耗严重、局部取流引起的高温导致滑板龟裂、易碎板在局部接触滑动，后果是受电弓滑板局部机械磨耗严重、局部取流引起的高温导致滑板龟裂、易碎。（4 4） 车辆段接触网的布置应引起接触网设计、施工及运营维护部门的重视，车辆段接

47、触曲线多车辆段接触网的布置应引起接触网设计、施工及运营维护部门的重视，车辆段接触曲线多、曲线半径更小，接触网难以调整。在车库内，接触线基本沿受电弓中心线布置，机械磨耗及取流引、曲线半径更小，接触网难以调整。在车库内，接触线基本沿受电弓中心线布置，机械磨耗及取流引起的高温、高热加剧了受电弓局部的磨耗。起的高温、高热加剧了受电弓局部的磨耗。（5 5）受电弓通过线岔处时会遇到从诱导角处进入的接触线磨擦，地铁列车的受电弓与接触线接触）受电弓通过线岔处时会遇到从诱导角处进入的接触线磨擦，地铁列车的受电弓与接触线接触压力为压力为120N120N时，受电弓对简单悬挂接触线的抬高量较大，在受电弓通过线岔处时，引起的两支接触线时，受电弓对简单悬挂接触线的抬高量较大，在受电弓通过线岔处时，引起的两支接触线的高差也变大，这就造成受电弓诱导角磨损位置较低，磨损情况也比较严重的高差也变大，这就造成受电弓诱导角磨损位置较低，磨损情况也比较严重SWJTU OCS2006.11.20Page 64接触网的动态测量与静态调整(1) 检测设备安装在动态载体上（如检测车、动车组等），检测设备安装在动态载体上（如检测车、动车组等），检测结果反映了弓网相对运动时的弓网关系参数检测结果反映了弓网相对运动时的弓网关系参数 在静止状态时，由技术人员对接触网状态进行调整，调在静止状态时，由技术人员对接触网状态进行调整，调整依据