高速铁路接触网简介

联盟
➢ 速 度 超 过250km/h时 ，受 流 质量 与接触网的弹性均匀度关系不大， 而更大程度上取决于接触线的振 动。
➢ 可见电弧控制标准：1次/160m ➢ 接触力标准偏差与平均接触压力
的比值不大于33% ➢ 定位器点的允许抬高与最大抬高
的比值2倍以上
二、关于弓网受流质量的评价标准
➢日本 ➢法国 ➢德国 ➢欧铁
2Ns/m 2Ns/m
3.5Ns/m 3.5Ns/m
70Ns/m 70Ns/m
Faero=0.0011xV2N Fsta=80N
受电弓基本参数
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
模拟软件模拟结果
速度(km/h) 受电弓型号 悬挂类型 接触线张力(N) 跨距(m) 吊弦间距(m) 预留弛度(‰) 平均动态接触力：Fa(N) SDF(N) 最大动态接触力(N) 最小动态接触力(N) Fa-3*SDF(N) Fa-6*SDF(N) SDF/Fa 受电弓动态最大抬高(mm) 受电弓动态最小抬高(mm) 受电弓振动最大变化量(mm) 受流评价等级
根据工程数据预测所要进行试验的结果及要注意的事项。 为设计方案的确定提供基础数据，并给予评价。 判断相同条件下不同弓网受流系统的优劣。 找出弓网关系恶化的边界条件，如共振速度、离线速度、接触线
应力、接触力标准偏差等。 选择与接触网相匹配的受电弓，根据特定的受电弓产品的数学模
型可评价其性能。 模拟软件已成为世界各个国家电气化铁路的决策工具。
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 日本：
从第一条高速铁路采用复链悬挂以来，基本沿用 自己传统的悬挂方式--复链，但从新建线路看在时 速低于300km/h的线路上有向简链过渡的可能。 但不论采用何种悬挂方式，接触线的张力在逐步 增 大 （ 14.7kN-250km/h ， 19.6kN-300km/h ， 24.5kN-360km/h），并且不断研制高性能的受电 弓，减少受电弓的数目，提高受电弓的性能。
简链 Rim120 1.07 20(25) THJ120 1.06 20 ------60 1400 0‰～0.5‰
弹链 Rim120 1.07 20(25) THJ120 1.06 20 THJ35/18m 3.5 60 1800 ----
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
（一）接触网和受电弓的基本参数
A
A
V=300km/h
DSA350
简链
弹链
20000
20000
60
60
6+37+6+37+6
5+510+5
0.2
——
173.7
171.1
24.91
27.69
230.5
254.6
130.7
105.3
98.97
88.03
24.24
4.96
14.3%
16.2%
85.4
109.3
54.5
85.8
30.9
高速铁路接触网简介
目录
一、国外高速接触网的发展状况 二、关于弓网受流质量的评价标准 三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究 四、悬挂方式的技术经济比较 五、我国高速宜采用的悬挂方式
一、国外高速接触网的发展状况
主要介绍以下三个国家： ➢ 日本为代表的复链型悬挂 ➢ 法国为代表的简单链型悬挂 ➢ 德国为代表的弹性链型悬挂
V=250km/h
DSA350
简链
弹链
20000
20000
60
60
6+37+6+37+6
5+510+5
0.4
——
144.5
143.0
13.68
21.89
173.5
197.2
116
93.5
103.46
77.33
62.42
11.66
9.5%
15.3%
58.1
85.9
28.2
64.1
29.9
21.8
➢ 最大接触力（N） ≤ 300 ➢ 最小接触力（N）≥0 ➢ 静态弹性不均匀度≤ 20%
➢欧铁 联盟
二、关于弓网受流质量的评价标准
我们推荐的标准
项目
评价等级
A
B
C
D
最小动态接 触力(N)
≥40
≥30
≥20
≥10
SDF与Fa的关 Fa-6*SDF>0 系(N)
Fa-3*SDF>40
Fa-3*SDF>0
仿真模拟软件
CATMOS软件 架线道软件 CPS软件
德方已把该软件广泛的应用于德国高速铁路的研 究、设计、试验预测及弓网受流评价等领域
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
仿真模拟界面
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
仿真模拟软件
CATMOS软件 架线道软件 CPS软件
日方已把该软件广泛的应用于日本高速铁路的研 究、设计、试验预测及弓网受流评价等领域
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 法国：
第一条高速铁路采用弹链，但不很成功，经过研 究试验后在以后时速大于250km/h的线路上完全 采用简链，放弃弹链，随着速度的提高不断增大 接 触 线 的 张 力 （ 20kN-300km/h ， 25kN350km/h），改进受电弓性能，研发高性能的受 电弓。
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
➢ 模拟软件工具
CATMOS弓网模拟软件：能模拟简链和弹链，由德国 Balfour Beatty公司开发（前Adtranz公司）
架线道弓网模拟软件：能模拟简链和复链，由日本铁技 研开发
CPS弓网模拟软件：能模拟简链、弹链和复链，由我院 自己开发
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
仿真拟界面
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
仿真模拟软件
CATMOS软件 架线道软件 CPS软件
该软件已应用于我国电气化铁路的研究、设计、 试验预测及弓网受流评价等领域
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
仿真模拟应用
广州至深圳200km/h接触网的研究、设计
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
133.2
25.5
17.7
C
C
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
模拟软件模拟结果：受电弓最大抬高
160
140
120
100
简链
80
弹链（6）
60
弹链（8）
40
20
0
250
300
350
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
模拟软件模拟结果：受电弓振幅
30
25
20
简链
15
弹链（6）
10
弹链（8）
5
0
250
300
现场录像资料(香港地铁机场线)
接触网改造前后对比
改造前 V=125km/h
改造后 V=135km/h
改造后受流质量明显改善
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
仿真模拟界面
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
（一）接触网和受电弓的基本参数
接触网基本参数
悬挂类型 接触线类型 接触线线密度（kg/m） 接触线额定张力（kN） 承力索类型 承力索线密度（kg/m） 承力索额定张力（kN） 弹性吊索类型/长度 弹性吊索额定张力（kN） 跨距（m） 接触网结构高度（mm） 接触线预留弛度
较小 稍差 较好 较好
小 少 简单 容易 便利 容易 小 小
低
低
弹链 较小
大 较好
差 差 大 较多 较复杂 较难 不便利 较难 大 大 较高（仅弹性吊索需增加投资约1.65 万元/条公里） 较高
四、悬挂方式的技术经济比较
综合比较结果：
1. 简单链型悬挂静态弹性不均匀度较大，导致受电弓运 行轨迹的平缓度稍差，但简单链型悬挂的结构最为简 单，投资最省，施工调整、运营维护及事故抢修较容 易。我国施工、维修部门有丰富的经验。
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。
Y/[m] 1.9
1.4
0.9
0.4
-0.1 500
600
700
800
Y/[m] 1.9
1.4
0.9
0.4
-0.1 500
600
700
800
900 900
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
（一）接触网和受电弓的基本参数
受电弓基本数学模型如下：
2496N/m 10900N/m
80N/m
7.51kg 5.94kg 5.43kg