高速鐵路接觸網(wǎng)-接觸線索課件

1、第二部分高速接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征2.32.3接觸網(wǎng)線索接觸網(wǎng)線索懸掛線材材質(zhì)的選擇應(yīng)考慮：懸掛線材材質(zhì)的選擇應(yīng)考慮：l 應(yīng)具有較高的導(dǎo)電率；應(yīng)具有較高的導(dǎo)電率；l 具有較高的抗拉強(qiáng)度和耐高溫軟化性能；具有較高的抗拉強(qiáng)度和耐高溫軟化性能；l 具有較高的耐腐蝕性能，導(dǎo)線還應(yīng)耐磨；具有較高的耐腐蝕性能，導(dǎo)線還應(yīng)耐磨；l 接觸線、承力索材質(zhì)應(yīng)一致；接觸線、承力索材質(zhì)應(yīng)一致；l 應(yīng)便于零部件配套；應(yīng)便于零部件配套；l 利于施工放線。利于施工放線。第二部分高速接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征2.32.3接觸網(wǎng)線索接觸網(wǎng)線索接觸線張力和截面的確定接觸線張力和截面的確定 由波動(dòng)傳播速度和多譜樂系數(shù)公式，根據(jù)最高行車速由波動(dòng)傳播速

2、度和多譜樂系數(shù)公式，根據(jù)最高行車速度可計(jì)算出接觸線的最小或理論張力；度可計(jì)算出接觸線的最小或理論張力； 應(yīng)合理使用接觸線的張力資源；應(yīng)合理使用接觸線的張力資源； 接觸線截面選擇應(yīng)考慮：接觸線截面選擇應(yīng)考慮： 電氣上的要求；電氣上的要求； 接觸網(wǎng)的彈性要求；接觸網(wǎng)的彈性要求； 施工方面的要求。施工方面的要求。第二部分高速接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征2.32.3接觸網(wǎng)線索接觸網(wǎng)線索考慮磨耗20%以后，接觸網(wǎng)的電氣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度均能滿足運(yùn)營(yíng)要求！對(duì)于時(shí)速350的120銅接觸線補(bǔ)償張力不小于21kN;若采用150銅接觸線其補(bǔ)償張力不小于25kN。單根導(dǎo)線不能滿足載流要求時(shí)，應(yīng)架設(shè)與接觸網(wǎng)平行的加強(qiáng)導(dǎo)線！從經(jīng)濟(jì)角度

3、講：截面積應(yīng)盡可能??；從經(jīng)濟(jì)角度講：截面積應(yīng)盡可能小；從施工與維修講：截面積應(yīng)盡可能小；從施工與維修講：截面積應(yīng)盡可能??；從接觸壓力標(biāo)準(zhǔn)偏差講：截面積大有利；從接觸壓力標(biāo)準(zhǔn)偏差講：截面積大有利；(1) (1) 機(jī)械強(qiáng)度高；機(jī)械強(qiáng)度高；(2) (2) 單位質(zhì)量輕；單位質(zhì)量輕；(3) (3) 高溫下機(jī)械強(qiáng)度降低率小于高溫下機(jī)械強(qiáng)度降低率小于10%10%；(4) (4) 導(dǎo)電性能良好；導(dǎo)電性能良好；80%80%以上以上(5) (5) 耐磨耐磨(6) (6) 防腐防腐難點(diǎn)和重點(diǎn)！難點(diǎn)和重點(diǎn)！第二部分高速接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征2.32.3接觸網(wǎng)線索接觸線接觸網(wǎng)線索接觸線機(jī)械方面機(jī)械方面波動(dòng)速度、接觸線抗拉強(qiáng)度

4、、安全系數(shù)、溫度對(duì)接波動(dòng)速度、接觸線抗拉強(qiáng)度、安全系數(shù)、溫度對(duì)接觸線抗拉強(qiáng)度的影響。觸線抗拉強(qiáng)度的影響。電氣方面電氣方面接觸線載流面積及其發(fā)熱情況接觸線載流面積及其發(fā)熱情況經(jīng)濟(jì)方面經(jīng)濟(jì)方面接觸線投資與回收期的綜合效益。接觸線投資與回收期的綜合效益。第二部分高速接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征2.32.3接觸網(wǎng)線索接觸線接觸網(wǎng)線索接觸線(1) (1) 根據(jù)最大設(shè)計(jì)速度，確定接觸線的波動(dòng)速度根據(jù)最大設(shè)計(jì)速度，確定接觸線的波動(dòng)速度(2) (2) 根據(jù)根據(jù)波動(dòng)速度波動(dòng)速度和接觸線材質(zhì)，確定最大補(bǔ)償張力和接觸線材質(zhì)，確定最大補(bǔ)償張力(3) (3) 安全系數(shù)安全系數(shù)( (一般規(guī)定在一般規(guī)定在2.53.0之間之間) )(4

5、) (4) 錨段內(nèi)最大張力差錨段內(nèi)最大張力差( (不超過額定補(bǔ)償張力的不超過額定補(bǔ)償張力的10%)10%)(5) (5) 導(dǎo)線最大允許磨耗量，導(dǎo)線溫升導(dǎo)線最大允許磨耗量，導(dǎo)線溫升(6) (6) 綜合平衡導(dǎo)線弛度、支柱容量、零部件機(jī)械強(qiáng)度綜合平衡導(dǎo)線弛度、支柱容量、零部件機(jī)械強(qiáng)度第二部分高速接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征2.32.3接觸網(wǎng)線索接觸線接觸網(wǎng)線索接觸線 長(zhǎng)期發(fā)熱可使冷拔銅的晶狀結(jié)構(gòu)重新回歸到冷拔前長(zhǎng)期發(fā)熱可使冷拔銅的晶狀結(jié)構(gòu)重新回歸到冷拔前的原始狀態(tài)，從而喪失冷拔銅的典型物理特性。的原始狀態(tài)，從而喪失冷拔銅的典型物理特性。接觸線抗拉強(qiáng)度與溫度的關(guān)系接觸線抗拉強(qiáng)度與溫度的關(guān)系設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)溫度8080

6、校驗(yàn)溫度校驗(yàn)溫度100100第二部分高速接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征2.32.3接觸網(wǎng)線索接觸線接觸網(wǎng)線索接觸線研究結(jié)論研究結(jié)論： 在在120140度，張力度，張力10kN10kN情況下，接觸線的抗拉強(qiáng)度不會(huì)突情況下，接觸線的抗拉強(qiáng)度不會(huì)突變，此時(shí)損壞接觸線的主要機(jī)理是過度磨耗處或有缺陷處的塑變，此時(shí)損壞接觸線的主要機(jī)理是過度磨耗處或有缺陷處的塑性變形和低溫材料蠕變；性變形和低溫材料蠕變； 在溫度在溫度100140度，張力度，張力1315kN情況下，電解銅中的微結(jié)情況下，電解銅中的微結(jié)構(gòu)開始變化，持續(xù)構(gòu)開始變化，持續(xù)3030分鐘情況下，變化不明顯；分鐘情況下，變化不明顯； 在電流出入導(dǎo)線處、接觸線可發(fā)生極

7、度的微結(jié)構(gòu)變化，接在電流出入導(dǎo)線處、接觸線可發(fā)生極度的微結(jié)構(gòu)變化，接觸線的再結(jié)晶區(qū)降低了它的抗拉強(qiáng)度，并可發(fā)生塑性變形的累觸線的再結(jié)晶區(qū)降低了它的抗拉強(qiáng)度，并可發(fā)生塑性變形的累積。積。 對(duì)接觸線造成累積傷害的是塑性變形，它是由于裝有缺陷對(duì)接觸線造成累積傷害的是塑性變形，它是由于裝有缺陷的連接組件處及溫度超過的連接組件處及溫度超過180180度處的應(yīng)力超出彈性極限所造成的；度處的應(yīng)力超出彈性極限所造成的；改進(jìn)方法：銅合金改進(jìn)方法：銅合金第二部分高速接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征2.32.3接觸網(wǎng)線索接觸線接觸網(wǎng)線索接觸線接觸線選型在電氣方面應(yīng)綜合考慮的因素接觸線選型在電氣方面應(yīng)綜合考慮的因素 (1) 根據(jù)設(shè)計(jì)

8、所需最大載流量和接觸導(dǎo)線允許載流根據(jù)設(shè)計(jì)所需最大載流量和接觸導(dǎo)線允許載流量確定導(dǎo)線的載流面積；量確定導(dǎo)線的載流面積； (2) 要考慮過負(fù)荷電流，瞬時(shí)短路電流的熱效應(yīng)；要考慮過負(fù)荷電流，瞬時(shí)短路電流的熱效應(yīng)； (3) 要考慮接觸線磨耗到一定承度時(shí)的載流裕度；要考慮接觸線磨耗到一定承度時(shí)的載流裕度； (4) 若增大接觸線載流面積，除考慮投資增加外，若增大接觸線載流面積，除考慮投資增加外，還應(yīng)考慮接觸線對(duì)受流性能的影響；還應(yīng)考慮接觸線對(duì)受流性能的影響；（5）考慮承導(dǎo)之間的匹配。）考慮承導(dǎo)之間的匹配。電氣方面電氣方面第二部分高速接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征2.32.3接觸網(wǎng)線索接觸線接觸網(wǎng)線索接觸線2.32.3接

9、觸接觸線線錫銅和鎂銅線均能滿足高速鐵路高抗拉強(qiáng)度的要求，在導(dǎo)電性方面，錫銅和鎂銅線均能滿足高速鐵路高抗拉強(qiáng)度的要求，在導(dǎo)電性方面，0.2%0.2%含量的上述合金線有含量的上述合金線有80%80%左右的導(dǎo)電率，而左右的導(dǎo)電率，而0.5%0.5%含量的上述合金含量的上述合金線則只有線則只有60%60%左右的導(dǎo)電率，且硬度較高，對(duì)施工要求也較高。左右的導(dǎo)電率，且硬度較高，對(duì)施工要求也較高。 從國(guó)外高速客運(yùn)專線接觸線的使用情況來看，主要以錫銅和鎂銅從國(guó)外高速客運(yùn)專線接觸線的使用情況來看，主要以錫銅和鎂銅合金線為主。錫銅和鎂銅線均能滿足高速鐵路高抗拉強(qiáng)度的要求，在合金線為主。錫銅和鎂銅線均能滿足高速鐵路

10、高抗拉強(qiáng)度的要求，在導(dǎo)電性方面，導(dǎo)電性方面，0.2%0.2%含量的上述合金線有含量的上述合金線有80%80%左右的導(dǎo)電率，而左右的導(dǎo)電率，而0.5%0.5%含量含量的上述合金線則只有的上述合金線則只有60%60%左右的導(dǎo)電率，且硬度較高，對(duì)施工要求也較左右的導(dǎo)電率，且硬度較高，對(duì)施工要求也較高。高。第二部分高速接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特征2.32.3接觸網(wǎng)線索接觸線接觸網(wǎng)線索接觸線接觸網(wǎng)導(dǎo)線組成及張力組合接觸網(wǎng)導(dǎo)線組成及張力組合 高速客運(yùn)專線牽引網(wǎng)需要的載流量較大（一般為高速客運(yùn)專線牽引網(wǎng)需要的載流量較大（一般為8008001200A1200A），要），要求接觸線及承力索截面較大。承力索一般采用求接觸線及

11、承力索截面較大。承力索一般采用120mm120mm2 2的鎂銅合金絞線，的鎂銅合金絞線，接觸線一般采用接觸線一般采用150mm150mm2 2的錫銅或鎂銅合金線。當(dāng)接觸線和承力索總的載的錫銅或鎂銅合金線。當(dāng)接觸線和承力索總的載流截面不能滿足牽引網(wǎng)載流量要求時(shí)，還需設(shè)置加強(qiáng)線（一般設(shè)在第一流截面不能滿足牽引網(wǎng)載流量要求時(shí)，還需設(shè)置加強(qiáng)線（一般設(shè)在第一ATAT段內(nèi)）；段內(nèi)）； 為了確保良好的弓網(wǎng)受流質(zhì)量，動(dòng)車組的運(yùn)行速度宜在接觸線的波為了確保良好的弓網(wǎng)受流質(zhì)量，動(dòng)車組的運(yùn)行速度宜在接觸線的波動(dòng)傳播速度動(dòng)傳播速度0.70.7倍以下。個(gè)人認(rèn)為取倍以下。個(gè)人認(rèn)為取0.650.65時(shí)，經(jīng)濟(jì)性價(jià)比較好時(shí)，經(jīng)

12、濟(jì)性價(jià)比較好! ! 根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于最高運(yùn)行速度為根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于最高運(yùn)行速度為350km/h350km/h的客運(yùn)專的客運(yùn)專線，承力索及接觸線的張力應(yīng)分別不小于線，承力索及接觸線的張力應(yīng)分別不小于20kN20kN和和25kN25kN。 即：即：THJ120+CuSn150/CuMg150THJ120+CuSn150/CuMg150（20kN+25kN20kN+25kN）接觸網(wǎng)導(dǎo)線組成及電氣組合接觸網(wǎng)導(dǎo)線組成及電氣組合通過計(jì)算可以看出，這種組合的接觸網(wǎng)，從電能通過計(jì)算可以看出，這種組合的接觸網(wǎng)，從電能傳輸角度看是不經(jīng)濟(jì)的。為改善這種情況，應(yīng)根據(jù)線路運(yùn)營(yíng)傳輸角度看是不經(jīng)濟(jì)的。為改善這種情況，應(yīng)根據(jù)線路運(yùn)營(yíng)速度和牽引功率要求，尋求更為合理的承力索接觸線組合，速度和牽引功率要求，尋求更為合理的承力索接觸線組合，對(duì)于普速接觸網(wǎng)可降低接觸線載流面積，對(duì)于高速接觸網(wǎng)可對(duì)于普速接觸網(wǎng)可降低接觸線載流面積，對(duì)于高速接觸網(wǎng)可增大載流承力索的截面積等。當(dāng)然，更為合理的話，還應(yīng)校增大載流承力索的截面積等。當(dāng)然，更為合理的話，還應(yīng)校驗(yàn)該接觸網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)截面。