世界各国高速接触网发展共21页
第二章高速铁路接触网模式及比较
第二章高速铁路接触网模式及比较2.1引言接触网是与高速电气化铁路运营最为直接相关的架空设备，其工作环境恶劣，沿线架设且无备用，是整个牵引供电系统最为薄弱的环节。
接触网性能的优劣直接决定着电力机车受电弓的受流质量，最终影响列车的运行速度与安全。
因此，接触网历来被视为高速技术的主要难点。
日本、德国和法国是高速铁路比较发达的国家，其技术水平可以代表当今世界高速铁路的最高水平。
因此，下面主要对这三个国家的高速铁路接触网模式进行介绍和比较。
2.2悬挂类型比较高速铁路接触网悬挂类型是接触网设计施工的最基本参数。
目前国外高速铁路接触网大体有三种悬挂类型:以日本为代表的复链型悬挂;以德国为代表的弹性链型悬挂;以法国为代表的简单链型悬挂。
2.2.1日本的高速铁路接触网悬挂类型日本于1964年开通的世界上第一条高速铁路—东京至新大阪的东海道新干线，采用的是复链型悬挂。
九十年代以前，日本的高速铁路接触网都采用复链型悬挂。
但是这种悬挂类型一次性投资太大，而且因为结构复杂、组成零部件太多，导致接触网运营的维修费用高昂，发生事故时抢修难度大、运输中断时间长。
再加上近年来日本的国民经济趋于衰退，所以1997年兴建的北陆新千线采用了简单链型悬挂，简单链型悬挂由于结构简单和易于维修保养，显示出较好的应用前景。
2.2.2德国的高速铁路接触网悬挂类型德国高速铁路接触网一直采用弹性链型悬挂。
在总结Re75,Re100,Re160三种标准的基础上，形成了Re200, Re250和Re330标准系列。
Re表示为标准接触网，后边的数字为在该标准接触网形式下列车可运行的最大时速。
弹性链型悬挂带有弹性吊索，而弹性吊索的设置需要相当精确的计算和一套严格的施工程序，其调整工作非常麻烦，而且很难进行检测。
再加上弹性吊索本身的长度和张力是随着温度发生变化的，要想保证它在各种温度条件下不使附近的接触网变形，是一件相当困难的事情。
所以，德国专家现在也开始研究简单链型悬挂。
高速铁路接触网施工技术PPT教学课件
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二、我国接触网施工技术的进步
1、具有丰富经验的接触网下部工程
❖ 秦沈线接触网基础施工是与站前专业线路、 桥梁施工一并进行的。接触网立杆前，对螺 栓位置不合适的基础进行认真的复验。
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❖ 秦沈线支柱采用具有无受力方向，风压小的等径预 应力高强度混凝土支柱。
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德国采用的是额定张力下的预拉工艺，其数据为下表所示：
Re200 Re250 Re330
承力索额定张力 10kN 15kN 21kN
接触线额定张力 10kN 15kN 27kN
预张拉时间 4~6 周 4~6 周 6~8 周
Байду номын сангаас
日本为“预超拉工艺”，在标准中规定正线以及与正线交叉的接触线和承力
公团
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新线初伸长的处理
❖ 承力索、接触线为非完全弹性体，因此架设后会产生 永久性伸长，即初伸长。新线初伸长与其自身结构、 起始弹性系数、外加荷重大小及加荷延续时间有关。
❖ 新线初伸长会给接触悬挂质量带来不利影响，其影响 程度随车速的提高而增大，法、德、日等国根据自身 的理解采取不同的施工工艺克服新线初伸长。
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❖ 混凝土浇注采用混凝土搅拌运输车，电动机械捣固， 基础为钢摸。混凝土柱为非等径圆杆，支柱上有腕 臂底座的预留孔。
❖ 法国与德国、西班牙不同，法国高速铁路接触网工 程的所有工序都在铺轨后进行。支柱大量采用工字 形宽翼镀锌钢柱。基坑开挖采用机械化掘凿工法， 机械设备安装在一辆平车上，包括空压机、机械挖 坑机、动力机组、钻杆和压缩空气锤，驱动气锤的 压缩空气还用于挖坑时排出土方，弃土时采取措施 防止污染道床。
高速铁路接触网技术
2 接触网的分类
狭义：架空接触网（ Overhead Contact System ） 广义：接触轨和架空接触网（ Contact Line ）
接触轨分为：第三轨和第四轨 架空接触网包括：刚性悬挂和柔(弹)性悬挂 特殊接触网：可移动，可上下升降，可在特殊情况下斩断
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2 接触网的分类
按安装位置分：
地面轨、架空轨；
按与取流靴的位置分：
上磨式、下磨式、侧磨 式；
按牵引回流路径分：
接触轨主要应用于城市轨道交通,具有: (1)占用净空少; (2)维修工作量少;
第三轨供电+走行轨回流 第三轨供电+第四轨回流。
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2 接触网的分类
刚性架空接触网具有结构紧 凑、占用净空小、维护方便的特 点，广泛应用于城市轨道交通的 地下线路，它有“T型汇流排+ 接触线”和“II型汇流排＋接触 线”两种形式。
接触网技术
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一、电气化铁路 二、高速铁路发展概述 三、牵引供电系统主要关键技术 四、牵引网的供电方式
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铁路运输的牵引的牵引方式： 蒸汽牵引 以煤为燃料 内燃牵引 以柴油为燃料 电力牵引 以电能为燃料
1.概念：采用电力牵引的铁路称为电气化铁路。
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2.优越性：提高铁路的运输能力、改进铁路的运营 工作、合理利用资源和保护生态环境。
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株洲电力机车工厂1985年设计试制的8轴干线货运电力机车。 由各自独立又互相联系的两节车组成。主电路采用四段经济半控 桥，相控调压。它具有恒压或恒流控制的牵引特性和恒速或恒励 磁控制的电阻制动特性。空气制动采用DK-1型电空制动机。牵 引力传递系统则采用斜拉低位牵引杆，有较高的粘看性能。车体 广泛使用高强度低合金结构钢。该机车牵引及制动功率大、起动 平稳、加速快、工作可靠、司机室工作条件良好、污染少、维修 简便。获国家科技进步一等奖。机车功率持续6400kW，最大速 度100km/h，车长2×15200mm，轴式2（B0-B0），电流制 为单相工频交流。
第二节高速铁路接触网
第二节高速铁路接触网一、接触悬挂形式及其主要技术参数自1964年日本开通世界上第一条高速铁路至今，世界发达国家已经致力于高速电气化铁路的研究和发展。
经过30多年的运行、实验，使高速电气化铁路的车速不断提高，运营速度由220 km ／h 提高到270 km ／h ，正向300 km ／h 进。
法国是目前轮轨系列车时速的世界记录保持者，它于 2007年 4月4日进行的实验运行速度达到574．8 km ／h ，在激烈竞争的市场经济条件下，各种交通工具之间为争夺市场运输份额，不断开发和引进高新技术，而提高铁路车速将给铁路参与市场竞争带来机遇。
接触网结构在机车高速运行情况下，发生了许多重大变化，需要进行一系列的改革，采取什么样的悬挂类型来适应高速铁路，一直是各发达国家研究的课题。
根据国外高速电气化铁路运行经验，高速滑行的受电弓，其抬升力在空气动力和自身惯性作用下，以列车速度平方的比例大幅度增加，因而使接触线产生较大的抬升量，当驶过等距支柱甚至在跨距中的等距吊弦时，会周期性激发接触线振动，它会使接触线弯曲应力增加，容易引发疲劳断线事故，同时这种振动可沿导线以一定速度传播，在遇到吊弦线夹和悬挂点时，会将波反射放大引起导线振荡，这是引起受电弓离线的主要原因，离线产生的电弧会烧伤接触线使磨耗增加，即电磨耗。
当导线弯曲刚度小而张力大时，其波动速度可由下式求出： ρT C =式中 T ——接触线张力（N ）；ρ——线密度。
为了减少导线抬升量，可提高其张力，减少接触网弹性不均匀性，同时也提高了接触线波动传播速度，不引起导线共振使受电弓取流状态更好。
接触悬挂形式是指接触网的基本结构形式，它反映了接触网的空间结构和几何尺寸。
不同的悬挂形式，在工程造价、受流性能、安全性能上均有差别，另外，对接触网的设计、施工和运营维护也有不同的要求。
对高速接触网悬挂形式的要求是：受流性能满足高速铁路的运营要求、安全可靠、结构简单、维修方便、工程造价低。
高速列车网络连接世界各地
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其他地区：澳大 利亚、南非、巴 西等国家也在逐 步发展高速列车 网络
高速列车网络连接世界各地，缩短了各国之间的时空距离 促进了国际贸易、旅游和文化交流 加强了各国之间的政治、经济和科技合作 有助于推动全球一体化进程，实现共同发展与繁荣
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智能高铁阶段：2019年，中国高铁进入智能高铁时代， 实现自动驾驶、智能调度等功能
国内外高速铁路发展概述
速
项目
铁
国内外高速铁路发展概述
路
1.1 国外高速铁路概况
1.世界高速铁路的发展建设高潮
世界高速铁 路的发展建
设高潮
自日本东海道新干线开通以来，法国、德国、日本、西班牙、意大利、比利时、英国、瑞典、丹 麦和韩国等国家都已拥有高速铁路，还有多个国家正在修建高速铁路。回顾世界高速铁路的发展 历史，可以看到高速铁路经历了3次主要的建设高潮。
1.1 国外高速铁路概况
1.世界高速铁路的发展建设高潮
世界高速铁 路的发展建
设高潮
日本新干线的成功建设给欧洲国家以巨大冲击，各国纷纷修建高速铁路。1981年，法国高速铁路 （TGV）在巴黎和里昂之间开通，如今已形成以巴黎为中心、辐射法国各城市及周边国家的铁路 网络。此后，德国开发了高速铁路系统，意大利修建了罗马—佛罗伦萨线。1986年，意大利政府 批准了交通运输发展规划纲要，计划修建横连东西、纵贯南北、长达1 230 km的T形高速铁路网 。
1.1 国外高速铁路概况
1.世界高速铁路的发展建设高潮
世界高速铁 路的发展建
设高潮
欧洲国家大规模地修建本国或跨国界高速铁路，逐步形成了欧洲高速铁路网络。1991年，欧洲议 会批准了泛欧高速铁路网规划中提出的在各国边境地区实施15个关键项目，有助于实现各个国家 独立高速线之间的联网。1994年开通的英吉利海峡隧道把法国与英国连接在一起，开创了第一条 高速铁路国际连接线。1997年，从巴黎开出的“欧洲之星”又将法国、比利时、荷兰和德国连接 在一起。
1.1 国外高速铁路概况
1.世界高速铁路的发展建设高潮
世界高速铁 路的发展建
设高潮
（3）第三次建设高潮（20世纪90年代后期至今）。1998年10月在德国柏林召开的第三次世界高 速铁路大会，将当前高速铁路的发展定为世界高速铁路发展的第三次高潮。欧洲各国、亚洲（韩 国、中国）、北美洲（美国）、澳洲（澳大利亚）也都掀起了建设高速铁路的新热潮。
高速铁路接触网简介PPT课件
一、国外高速接触网的发展状况
国外高速接触网发展总趋势是：
尽可能地简化接触网的结构，以提高接触网的可 靠性。
在材质一定的条件下，尽可能地提高接触线的张 力，以提高接触线的波动传播速度，进而提高运 营速度。
积极研制和开发与接触网参数及运营速度相匹配 的高速受电弓。
二、关于弓网受流质量的评价标准
➢日本 ➢法国 ➢德国 ➢欧铁
联盟
➢ 最高运营速度与接触线波动传播 速度之比控制在70%以下
➢ 一次离线时间不应大于200ms， 离线率最好不超过5%，在最差的 情况下，应不超过20%
➢ 导线的最大允许抬升量 180mm ➢ 在设计中应妥善处理使用应力与
疲劳振动关系
二、关于弓网受流质量的评价标准
➢日本 ➢法国 ➢德国 ➢欧铁
联盟
➢ 接触网的静态弹性跨中≤0.36mm/N （Re330）
➢ 接触网静态弹性不均度≤8%（Re330） ➢ 最大接触力（N）≤ 250（Re330） ➢ 最小接触力（N）50（Re330） ➢ 接触力标准偏差与平均接触压力的比
值≤ 20% ➢ 离线率5%以下
二、关于弓网受流质量的评价标准
➢日本 ➢法国 ➢德国
200km/h<V 250km/h的运营里程(km) 466 0 577
250km/h<V 300km/h的运营里程(km) 1591 1246 准303
300km/h<V 350km/h的运营里程(km) 0 295 0
在建铁路速度目标值(km/h)及采用的 360 350 300
接触网悬挂方式
复链 简链 弹链
一、国外高速接触网的发展状况
三国高速铁路接触网发展过程及趋势 德国：
以Re200及以下系列悬挂标准为基础推出Re250 悬挂标准（适用于250km/h），90年代在Re250 的 经 验 基 础 上 推 出 Re330 悬 挂 标 准 （ 适 用 于 300km/h）。在系列标准中维持传统的弹链悬挂， 但 大 幅 提 高 接 触 线 的 张 力 （ Re250-15kN ， Re330-27kN），把跨距由80m减为65m，简化弹 性吊索的结构，在净空受限或施工困难区段取消 弹性吊索，改用简链，同时研制高性能的受电弓。
世界各国高速铁路介绍
在高速铁路建设过程中，应加强成本 控制，优化设计方案，降低建设成本 ，同时合理安排工期，避免因延误导 致的额外费用。
技术难题与解决方案
技术难题
高速铁路技术复杂，涉及众多领域，如线路设计、列车制造、信号控制等，需 要解决的技术难题较多。
解决方案
加强技术研发和创新，提高自主创新能力，同时引进国外先进技术，消化吸收 再创新，形成自己的核心技术体系。
源，降低对环境的影响。
跨国高速铁路网络的建设
欧洲跨国高速铁路
网络
欧洲各国正在加强跨国高速铁路 网络的建设，连接欧洲各大城市， 提高跨国交通的便利性。
亚洲跨国高速铁路
网络
亚洲各国也在积极推进跨国高速 铁路网络的建设，连接东亚、东 南亚和南亚地区。
美洲跨国高速铁路
网络
美国和加拿大也在探讨建设跨国 高速铁路网络的可行性，以连接 两国的主要城市。
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大城市的便捷交通工具。
技术特点
日本新干线采用了动力分散式动车 组技术，具有高速度、大容量、低 噪音、低污染等特点，是世界高速 铁路的典范之一。
运营情况
日本新干线是日本铁路的主干之一， 为日本经济和社会发展做出了巨大 贡献，同时也是日本旅游业的重要 支撑。
法国TGV
建设历程
法国TGV高速铁路自1981年开通以来，已成为法国及欧洲铁路的 骨干，连接了法国各大城市及设历程
汉堡-柏林线是德国第一条高速铁路，全长 450公里，1990年代开工建设，2002年全 线通车。
技术特点
汉堡-柏林线采用轮轨技术，设计时速为300公里， 实现了高平顺、高稳定性和高安全性的目标。
运营情况