高速接触网的现状及发展概述

Page1高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!高速接触网的现状及发展概述西南交通大学电气学院董昭德2010年11月25日成都4523Page2高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!董昭德移动电话：[phone]办公电话：[phone]（市）;061－60738（路）;电子邮箱：[e-mail]办公地点：电气馆3428网站：高速接触网的现状及发展概述Page3高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!(1)什么叫做高速铁路？1985年联合国欧洲经济委员会在日内瓦签署的国际铁路干线协议规定：新建客运专用型高速铁路时速为300公里；新建客货运混用型高速铁路时速为250公里。欧洲将新建时速250公里到300公里的铁路，旧线改造时速200公里以上的铁路称为高速铁路。一中国高铁的发展概况Page4高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!1964年开始，运行速度240~300公里,新干线总长度达2451公里，高速列车客运量为世界之最。(2)世界高铁的发展概况及对中国高铁的启示1983年开通TGV东南线，运行速度为300～350km/h，最高试验速度为574.8km/h,总里程为1923.1991年开通ICE,高速铁路总里程991公里，最高运行速度达280~330km/h最高试验速度:414发展模式供电制式国家安全世界经济日本法国德国数据统计截止2008年12月截至2010年9月底，中国高速铁路运营里程达7055公里,在建1万公里以上!世界各国高铁总和为8554.1公里意大利508西班牙1579韩国409一中国高铁的发展概况Page5高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!(3)中国高铁的发展1995年,起步铁科环线试验;1998年,运营广深线准高速1602003年,完全自主知识产权,秦沈客专,试验3252006年,胶济线,运营250双层集装线客运专线2008年,京津,西门子主持,试验374,运营3502009年底,2010年初,武广/郑西客专,3502010年9月28日沪杭线416.6,350中国五年时间走过发达国家40年的发展路程,成为世界高铁第一大国,2012实现四纵四横,达到16000公里,95%省会城市,50万以上的大城市与高铁有关,比世界所有国家的高铁总和还多!一中国高铁的发展概况Page6高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!投资力度大引进消化吸收再创新发展模式前所未有300~500公里范围内实现“1小时经济圈”1200~1500公里范围内“4小时经济圈”2000~2500公里内实现“8小时经济圈”跨越式发展满足需求(4)中国高铁的特点指导思想一中国高铁的发展概况Page7高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!(5)中国高铁的规划五纵六横八连线四纵四横一中国高铁的发展概况Page8高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!(5)中国高铁的规划近中期(2010~2040)：五纵六横八连线将全国主要省市区连接起来，形成国家网络大框架。长远期(2040~2070):八纵到2070(最迟2100年)实现东部加密,西部成网,网络全国主要城市和旅游景点，使西部地区主要城市可通达任何沿海省区。国内客运主要依靠高速铁路和高速公路。一中国高铁的发展概况Page9高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!1五纵：①哈沪线：设14个停车站。②京沪线：设12个停车站。③京港线：设17个停车站。④集(宁)昆(明)线：设20个车站。⑤西(安)湛(江)线：设17个车站。Page10高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!六横①沈(阳)兰(州)线：设20个站。②青(岛)银(川)线：设14个站。③盐(城)西(宁)线：设17个站。④沪蓉线，设15个站。该线向东南可经粟阳-湖州-杭州-绍兴-宁波；向东可沿江北经扬州、泰州至南通。⑤沪昆线：设24个车站。⑥沪南(宁)线：设23个车站。Page11高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!八连线：①津唐线：天津-唐山。②开河线：开封东-菏泽-东平-济南西-滨州-东营北-河口。③宁南线：南京-扬州-泰州-南通。④宁宁线：南京-粟阳-湖州-杭州-绍兴-宁波。⑤金温线：金华-丽水-温州。⑥汉福线：武汉-黄石西-武穴（江南）-九江（县）-德安-南昌南-抚州-邵武-南平-福州。⑦南厦线：南平-三明-大田-厦门（同安）。⑧衡南线：衡阳-祁东-永州-全州-桂林-柳州-来宾-宾阳-南宁.一中国高铁的发展概况Page12高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!远期八纵①新哈沪线：哈尔滨-长春-沈阳-大连-烟台-青岛-连云港（海州）-上海,向东北延伸至抚远中俄边界，仍称哈沪线。②京沪线：北京-天津-沧州-德州-济南西-济宁-徐州-蚌埠-南京-无锡-上海-浦东机场。③大京港线：由京港线向北延伸而成：北京-首都机场-承德-赤峰-通辽-白城-齐齐哈尔-嫩江-黑河。一中国高铁的发展概况Page13高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!远期八纵④济茂线：济南-菏泽-开封-郑州-平顶山-南阳-襄樊-荆州-武夷山-吉首-怀化-桂林-柳州-贵港-玉林-茂名。⑤新集昆线：集宁-大同-太原南-韩城-西安-汉中-成都-西昌-昆明，向北延伸至二连浩特，向南经个旧到河口。⑥徐三线：（徐州）-合肥-安庆-景德镇-鹰潭-赣州-河源-九龙-珠海-阳江-湛江-海口-三亚。⑦太温线：太原-长治-焦作-郑州-周口东-阜阳-合肥-巢湖-铜陵-黄山-千岛湖-金华-温州。⑧包湛线：西安-安康-万源-达州-华莹-重庆-遵义-贵阳-都匀-独山-南丹-河池西-马山北-南宁-钦州-北海-湛江。向北延伸:西安-铜川-黄陵-延安-靖边-榆林-鄂尔多斯-包头.一中国高铁的发展概况Page14高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!二中国高速接触网的运营特点Page15高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!1白天运营、夜间休息；2行车密度大、速度高、电压和电流波动大；3温差大白天日照长、电流大、发热大；(一热)夜间温度低、无日照和电流焦耳热.（一冷）二中国高速接触网的运营特点Page16高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!4为提高受流质量，特别强调机电特性；（机械强度大、电气要求高）5为提高弓网几何安全，特别强调动态包络线和无线夹区；（上下左右、稳定性、追随特性）6空气流对接触网的影响不容忽视；（接触压力偏差、隧道内空气动力对设备稳定性影响）7综合考虑列车振动和线路不平顺度对弓网关系的影响；8牵引电流及噪音（牵引电流大、波动大、离线噪音大）；9特别强调环境保护和环境协调性。二中国高速接触网的运营特点Page17高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!牵引电流大高速列车所需的牵引电流是普速列车牵引电流的两倍，甚至更大，牵引电流的加大造成接触线与滑板之间容易过热，点接触和大电流之间的矛盾是高速弓网关系应注重关心的问题之一，采用单弓受流时离线引起的冲击很大，采用多弓受流又会增加阻力、加大噪声，并引起接触网扰动。这对滑板和接触线的材质提出了新要求。大电流的存在对接触网的回流线路及接地系统也会有更高的要求。二中国高速接触网的运营特点Page18高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!电磁环境电气化铁路属于不对称电回路，不平衡电磁场对周围的各类金属管线和电子设备存在电磁干扰，对人员和设备存在潜在威胁。由于牵引功率的加大，流过接触网中的牵引电流加大，电流对周围金属体的阻性耦合和感性耦合影响更强；网中高次谐波电流对通讯环境的影响更强。接触网产生电磁干扰的根源：弓网离线产生的高频电磁辐射；绝缘子放电产生的闪络；静电感应；电磁感应。二中国高速接触网的运营特点Page19高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!三高速接触网与普速接触网的差异Page20高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!弓网太极图弓网八卦图几何电气机械材料（1）几何耦合；（2）电气耦合；（3）动态耦合；（4）材料耦合。三高速接触网与普速接触网的差异弓网间的四重耦合1弓网四重耦合的需求和侧重点不同!Page21高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!（1）设计条件（温度和风速）（2）设备性能（免维修级）（3）结构参数（精确度）（4）状态标准（误差精度）（5）线索性能（机电性能）（6）弓网匹配（动态特性）悬挂方式（无）；线索材质和截积；线索张力；电流容量；机械强度、结构稳定性、悬挂弹性及均匀性、悬挂抬升量、导线高度及其变化率；弓网振动特性；2设计条件不同三高速接触网与普速接触网的差异Page22高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!3施工要求不同（1）打破专业分割;（2）施工精度要求高；（3）施工预配工厂化；（4）施工设备现代化；（5）施工人员知识化;德国运行试验结果表明：如果设备安装在规定误差范围内，容易实现理想的弓网接触质量。跨中的预弛度达到30mm时，对弓网受流不会产生不利的作用。相对于规定的误差，尤其是在线岔处和锚段关节处产生的明显误差，会导致弓网间明显的接触压力变化。注意：这是针对弹性链形悬挂而言的问题与建议加强工程验收内容和要求；做到施工质量一次到位，强烈反对修修补补，好的弓网关系不是靠后期维护出来的而是靠设计和施工干出来的！三高速接触网与普速接触网的差异Page23高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!4运营维护方面的差异（1）在设计寿命期内，接触网设备基本达到免维护；（2）整个系统应采取合理防腐保护措施以达到较长的使用寿命，零件、绝缘子和部件应便于安装和更换；（3）电分段合理，便于开展各类接触网作业，而影响线路最少，并将抢修所造成的线路停运时间降到最低限度；（4）因温度变化引起的接触网状态变化不应对运营有所损害；（5）运营维护的工具和工艺现代化；（6）信息化管理。三高速接触网与普速接触网的差异Page24高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!……………1500米29米调谐单元扼流线圈调谐单元匹配单元SPT电缆模拟网络接收器匹配单元SPT电缆模拟网络发送器10公里10公里匹配单元SPT电缆模拟网络接收器小轨道条件扼流线圈导线接入点接地方式不同轨道电路不同京津城际综合接地概述：综合接地系统主要由钢轨、保护线、综合贯通接地线、扼流圈、扼流圈中性点与接地线间的联结线和接地极等部分构成。综合贯通接地线在牵引变电所、AT所、开闭所、分区所处与地网连接；综合贯通接地线、保护线和钢轨每隔1～2km（1200m）相连接一次。保护线与支柱之间一般采用直接金属连接方式，主要用于构成保护跳闸回路和保证维修人员安全。综合贯通地线为牵引供电系统和其它专业共用。V型停电检修、抢修情况下接地方式一般情况下，接触悬挂、正馈线、保护线均需停电并接地，地线的接地端子接在钢轨上。若只在接触悬挂部分作业，不侵入正馈线的安全距离（1000mm）时，正馈线、保护线可不接地。除执行上述规定外，其它参照“V型天窗接触网检修作业细则”Page25高速接触网的现状及发展概述SWJTUDONG2010.11.25内部交流!四高速接触网的接触