高速电气化铁路弓网关系及其评价讲述.ppt

Date et page 接触电阻要小 熔点高 导热性良好 质量小 抗压强度高 弹性好 与铜接触线之间的摩擦系数小 接触压力的限制 DB测量系统 Fmin40N Fmax200N(当V250km/h时，Fmax250N) σ24N（双弓时为27N） EN50119交流系统接触压力 Fmin0N Fmax300N(当V200km/h时，Fmax350N) 受电弓及其与接触网的相互作用(13) 在悬挂点安全抬升的几何关系 受电弓及其与接触网的相互作用(14) 接触线与滑板的匹配 接触线和滑板的使用寿命取决于: 受电弓作用在接触线上的接触压力 制作受电弓和滑板的材料 滑板的数量和制作尺寸 通过接触点的电流 牵引车辆的速度 线路处于隧道或区间的环境系数 受电弓及其与接触网的相互作用(15) 纯铜和铜合金（纯铜、银铜合金、镁铜合金等）已成为接触线的主要材料，这也决定了接触网成本比较高 钢、铜合金、石墨和金属碳已经用作滑板材料 受电弓及其与接触网的相互作用(16) 接触线与滑板的匹配 受电弓及其与接触网的相互作用(17) 接触线与滑板间的载流能力 525℃ 1500A 铜合金 200℃ 1500A 铜-钢 150℃ 150A 碳合金 250℃ 115A 碳 滑板温度限制 静止状态下的最大电流* 滑板材料 * 单根接触线 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 电气磨耗 通过滑动接触实现电能传输 实际的表面接触结构 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 接触线与滑板的磨耗 受电弓及其与接触网的相互作用(19) 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 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 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 共振速度公式为： Vn——多弓时的共振速度；Cp——接触网波动传播速度；Lp——受电弓间距；Ls——跨距长；n——1，2，…，接触网垂直振动频率，最严重的共振发生于 n=1时；γ——基于接触网结构特性的常数，一般简单链型悬挂取0.9 评价原则 弓网关系评价参数与评价标准(1) 目标定义 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 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） 可操作性强 仅适用于理想化问题 不依赖于所有参数 测量（如：接触压力、火花、抬升） 需要测量设备 测量费用昂贵 对于多种测量系统的测量结果对比较困难 仿真 数学方程复杂 必要的计算机编程 优化具体参数 弓网关系评价参数与评价标准(2) 弓网关系评价参数与评价标准(3) SIEMENS评价参数 弓网接触压力、受电弓弓头垂直加速度、离线率、定位器抬升（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称重传感器和加速度传感器。传感器均安装在一架略微改造的受电弓上 接触线拉出值、接触线高度、接触线厚度（磨耗）等参数采用非接触方式检测 地面测量定位器抬升 弓网关系评价参数与评价标准(4) SIEMENS弓网关系参数评价标准 根据EN50317规定，受流质量由实测的平均接触压力Fm和接触压力标准偏差σ来标定，规则如下： ——最大接触压力峰值≤350 N，最小接触压力0； ——最高速度下的标准接触压力偏差≤0.3Fm； ——修正的平均接触压力Fm减去3σ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于实际抬升量的两倍 弓网关系评价参数与评价标准(5) SIEMENS接触线空间位置参数评价标准 ——接触线拉出值测量范围：±550mm（能调整） ——接触线高度测量范围：4900～6500mm（能调整） ——接触线拉出值测量准确度：15mm ——接触线高度测量准确度：8mm ——接触线厚度测量准确度：0.2mm 弓网关系评价