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12. 接触网的工程设计与计算
880
930
980
X/[m] 1030
880
930
980
X/[m]
1030
CURVE OF THE CONTACT FORCE
Pantograph No. 2
BOUNDARY_FREQUENCY = 20.000 Hz
180
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有/没有弹性吊索的接触力 (测量值)
80
-20
780
830
880
与接触网相关的中国标准
SWJTU
OCS 2012.10.08
设计方面
“关于印发《客运专线铁路牵引供电及电力供电系统集成若干问题 的指导意见》的通知”(铁集成[2010]258号)
“200~250km/h电气化铁路接触网装备暂行技术条件(OCS-2)”
“300~350km/h电气化铁路接触网装备暂行技术条件(OCS-3)”
n vl
l
v Cp
sin
n Cpt )
l
导线选型
SWJTU
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已知某线路设计列车最高运行速度Vmax=350km/h,经供电计算确 定的导线截面积为120mm2,试确定导线的型号。
(1)确定接触线的工作张力
Cp Cp
v max v max
0.2
V max 0.7C p
可维护性(maintainability)— 在规定的条件 下,使用规定的程序和资源进行维护时,对于给定使 用条件下的产品在规定的时间区间内,能完成指定的 实际维修工作的能力。(有些地方也称维修性)
安全性(safety)—免除不可接受的风险影响 的特性。
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可靠性的定义
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C p 525km / h
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Cp
3.6
Tj mj
Tj 23.01kN
考虑棘轮补偿装置的传动比为3:1,取Tj=24kN
导线选型
SWJTU
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已知某线路设计列车最高运行速度Vmax=350km/h,经供电计算确 定的导线截面积为120mm2,试确定导线的张力。
备注
8、悬挂高度和结构高度
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Hj = 5300mm Hjmin = 5150mm SH = 1.6m
接触网的设计目标 — RAMS
可用性(Availability)
基础限界 动态包络线的车辆限界
电气绝缘距离 安装误差 接触线向下的运动 额外负载产生的弛度(冰等)
在线路坡度小于12‰ 情况下的腕臂运动
可靠性是指产品在规定的条件下和规 定的时间内完成指定功能的能力。
规定的条件是指环境条件、使用条件 和维修条件。
规定的时间是指规定了的任务时间。
规定的功能是指产品规定了的必须 具备的功能及其技术指标。
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SWJTU
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接触网的设计目标 — RAMS
SWJTU
300km/h 50 55 60 65
350km/h 50 55 55 60
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接触网的设计目标 — RAMS
可用性(Availability)
受电弓的工作范围
风偏下的接触线的位置
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定位点
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Xpa/[m] 1030
有/没有弹性吊索的接触力 (模拟)
接触网的设计目标 — RAMS
可用性(Availability)
7、导线的截面选择及张力
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速度目标值 250km/h~300km/h
250km/h
线材及张力组合 JTM/JTMH-120(21kN)+CTMH-150(30kN) JTM/JTMH-120(20kN)+CTS-150(25kN) JTM/JTMH-120(20kN)+CTS-120(20kN)
绝缘距离
接触线残高
(2)动态相互作用
弓网接触力(或燃弧)、定位点抬升
(3)材料接口
接触线材料(铜或铜合金)
磨耗
滑板材料(金属、浸金属碳、碳)
P(age46 )接触点集流量
接触点温度
与接触网相关的中国标准
设计方面
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《铁路电力牵引供电设计规范》(TB10009—2005) 2005-04-25发布 《铁路枢纽电力牵引供电设计规范》(TB10076—2000) 2000-12-21发布 《铁路电力牵引供电隧道内接触网设计规范》(TB10075—2000) 2000-12-21 发布 《新建时速200km客货共线铁路设计暂行规定》 2005-04-25发布 《新建时速200~250km客运专线铁路设计暂行规定》 《京沪高速铁路设计暂行规定》(上、下) 2004-12-30发布 《高速铁路设计暂行规定规范(试行)》(TB10621-2009)2009-12-01发布 《Pag轨e 7 道交通 受流系统 受电弓与接触网相互作用准则》 (TB/T 3271-2011)
安全性(Safety)
能满足列车设备、接触网设备及人身安全。
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接触网的设计目标 — RAMS
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可用性(Availability)
1、接触网系统设计寿命应不小于30年,接触导线寿命应根据磨耗确定, 或不少于200万弓架次。
: 2、动态接触力标准
速度(km/h)
(2)确定接触线的最小拉断力
Tw TB min 0.65 Ktemp K wear K load K eff K clamp K jiont(EN50119) K TB min K wear / Tw (TB 10621-2009)
若取Ktemp =1.0、Kwear =0.8、Kload =0.95、Keff =1.00、Kclamp =1.0、Kjoint=1.00
的弹性不均匀度250km/h~300km/h不宜大于40%,350km/h不宜
大于25%。?
l
x y
F v
EN50119 5.2.1.1 如果一 列车有多架受电弓,那么每架 受电弓的受流情况都应进行评 估。
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y( x, t )
2Fl
2
(C
2 p
v2 )
n1
1 n2
sin
n
l
x
(sin
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9、锚段长度和跨距布置
正线区段接触网锚段长度不宜大于2×700m。隧道内不应大于 2×700m。
跨距宜经系统仿真评估后确定,一般可按下表选用。
设计速度 简单链型悬挂 标准跨距(m)
最大跨距(m) 弹性链型悬挂 标准跨距(m)
最大跨距(m)
250km/h 50 55 60 65
施工(测量、预配、安装、调整)
弓网系统
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弓网关系
受电弓设计 接触网设计 接触网施工
接触网运营维护 接触网零部件生产厂家
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弓网关系技术范畴
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横向参数 接触线相对弓头中心的偏移
(1)几何特性
垂向参数
接触线高度与坡度
受电弓数量和间距 多弓与中性区长度
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已知某线路设计列车最高运行速度Vmax=350km/h,经供电计算确 定的导线截面积为120mm2,试确定导线的张力。
(2)确定承力索的工作张力
确定承力索的工作张力 为使放大系数γ≤2.0,承力索的张力应限制在一 定的范围内。如选用CTMH120型接触线,Tj=27kN,多普勒系数α=0.211, 反射系数r=γа≤2.0×0.238=0.476,即
“关于客运专线铁路客运服务及四电集成施工图审核有关事宜的通知” (工管审[2010]301号)
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RAMS术语
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可用性(availability)— 在要求的外部 资源得到保证的前提下,产品在规定的条件下和规 定的时刻或时间区间内处于可执行规定功能状态的 能力。
平均接触力 (N)
最大接触力 (N)
最小接触力 (N)
250 ≤130 ≤250
0
300 ≤150 ≤250
0
350 ≤180 ≤350
0
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接触网的设计目标 — RAMS
可用性(Availability)
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平均接触力的速度目标曲线(EN50367)
接触网的设计目标 — RAMS
可用性(Availability)
9、锚段长度和跨距布置
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受电弓的弓头轮廓
接触网的设计目标 — RAMS
可用性(Availability)
9、锚段长度和跨距布置
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受电弓的动态包络线
研究弓网关系的最终目的:实现良好的受流质量。
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弓网系统组成
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OCS 2012.1的弓网系统
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弓网关系 技术规范 几何特征 动态性能 材料组合