高速接触网动态受流

（ 表 １。 见 ）
表 １ 德 国 的标 准接 触 网悬 挂 所 达 到 的弹 性 不 均 匀度 Ｌ Ｌ 接 触 网 型 号
Ｒｅ ０Ｄ ｌ Ｈ
准 是 增 强 因数 ， 尽 可 能 的 小 。 可 通 过 应
减 少反 射 因数 ． 大 多普 勒 因数 得 以实 增
现 。
１ 德 国 高 速 受 流 的 主 要 评 价
量为 Ｉ ｍ ｏ ｍ
过 程 中产生 的电弧 率 。 离线 时 间小于 对
１ ０ ｓ的 中小 离 线 率 ．一 般 不 影 响正 常 ０ｍ 受 流 ； 只 有 在 离 线 时 间 大 于 １０ 时 ． ０ ｍｓ
其标准 悬挂 的 弹性 曲线 （ 图 １ 。 见 ）
一 厂
一
—＿ 嚣 ／
质 量 评 价 的 指 标 ， 合 我 国 当前 现 状 ． 析 出在 建 设 初 期 拟 可 采 用 欧 洲 铁 路 联 盟 制 定 的 关 于 弓 网 受 流 质 结 分
量 的评价 标准 。
关 键 词 ： 速 铁 路 ； 触 网 ； 流 ； 价 高 接 受 评 中 图 分 类 号 ：２ ４３ Ｆ ２ ．３ 接 触 网 是 电 气 化 铁 路 的 重 要 组 成 文献标 识码 ： Ａ
小 接 触 压 力 太 小 将 导 致 接 触 不 良 ． 起 引
Ｒｅ ６ ｌ０ Ｒｅ ０ ２ ０
所 谓 静 态 弹 性 好 ． 括 受 电 弓 激 发 包
的接 触线 周期 振 动振 幅 越小 越 好 ． 就 也
是 接 触 网 弹 性 越 均 匀 越 好 ． 触 网 的 尺 接
Ｒｅ ５ ２０ Ｒｅ ３ ３０
良好 的 受 流 随 着 我 国 高 速 铁 路 的 不 断 发 展 ． 究 高 速 铁 路 接 触 网 的 受 流 评 价 研 跨 中 的 弹 性 差 异 很 大 ． ｅ ０ 型 及 Ｒ １０ Ｒ ｌ０ 型 ． 其 弹 性 值 只 能 达 到 跨 中 的 ｅ６

高速接触网动态受流作者：舒相挺来源：《城市建设理论研究》2014年第10期摘要高速接触网是个立体机电系统，主要功能是向运动列车提供电能，在动态变化中，保持相对稳定电流是我们要探索的问题。

动态受流受到多种因素影响，本文从接触网弹性系数、振动波、受电弓计算参数、接触线应力等方面分析对受流影响。

通过各种模型来描述弓网动态关系，解释相关现象，提出一些解决和改进弓网受流建议。

关键词：高速接触网；电气化；动态受流；弓网关系中图分类号:TV文献标识码：A接触网分为硬性、柔性、三轨式，高速接触网常采用柔性。

高速接触网是三维架空机械动态受流系统，是弓网之间动态关系。

它们相互作用、制约、依赖。

牵引运行耗电量：受电弓处网压；时间间隔内机车最高负荷平均有功电流；自用电有功电流；部分负荷平均有功电流；相应工况时间；牵引力使用系数。

上式说明，弓网间电流对机车牵引供电能量起决定作用，而弓网间受流就极为重要，受电弓在高速滑动接触中所具有的导电能力受诸多因素影响。

接触悬挂弹性系数、振动波、受电弓参数、接触线应力等各方面条件都会对动态受流产生影响，下面分别从这几方面对动态受流进行论述。

弹性系数弹性系数在x处的升高（mm）；抬升力（N）；单位为mm/N；为跨距（m）；和分别为承力索和接触线张力（kN）弹性不均匀度弹性系数为弹性的倒数。

平均弹性系数弹性差异系数在三个假设下：接触悬挂和受电弓当成一个振动整体；弹性系数以跨距为周期；运行速度在短时为常值。

接触线与滑板系统的振动方程：接触线单位长度和受电弓振动部分的当量质量（kg）；机车运行速度（m/s）；通过假定跨距各点弹性完全均匀一致，可得通解：、为待定常数。

此为有限数值的简谐振动，表明接触线和滑板在上述条件下共同以有限振幅协调振动，不论速度多高均不会离线。

这说明接触悬挂弹性系数对最佳的受流状态是起着决定性作用。

我们通过改善接触网的弹性均匀性可以提高受流质量，日本采用复链悬挂相比单链形悬挂有着更小的弹性差异，更有利于受流，但结构稍复杂。

在 接触 网受 流过程 ，机械 与 电气 上相 互影 响 ，从 而 构 成 完整 的振 动系 统 ，在对 国外 接触 网受 流特 点研 究 中 ，可 以 发 现 当受 电弓通 过接 触 网时 ，高铁 接触 网就 会形 成复 杂 的振 动 ，然 而受 电弓作 为振 动的激 励 源 ，接 触 网受流 也就 是受 电 弓的振 动 幅度 以及频 率 ，也 会受 到接触 线高 度 以及 弹性 因素 的影 响 ，接 触 网受 流 中振 动 波的传 播速 度 ，也 会受接 触 网 自 身结构 的反射 ，使得 振 动更复杂的弹性 。
小 、抗托 强度 高 的线 材 ，当高 铁 的速度 目标值 如 果为 ３ ０ ０ ｋ ｍ ／
ｈ 以上 ，接触 线材 选择 中 ，应 该具 备 张 力为 ２ ５ — ３ ０ ｋ Ｎ，导 电率 为８ ０ ％一 ８ ５ ％Ｉ ＡＣＳ，机 械强 度 为６ ０ — ７ ０ Ｎ ／ ｍｍ２，线 镪 度 为 １ ． １ —
及最大持续时间等 ，以下就介绍相关的接触网受流计算。
（ 一 ）接触 压 力计算 。在 高铁 接触 网受 流检测 中 ，对于 受 电 弓的接 触压力 ， 不 仅会影 响 弓网间 与接触线 高度 、悬挂
特性 以及线路 状 态等有 关 ，在运 行 巾动态 接触 压 力还和 气流
的附加动 力 、线 路振 动的角频 率 以及运行 速度 有关 。 如 果 弓网接触 压力 符合 高斯 分布 ，那 么引入 统计标 ７ 伟： 在Ｆ ｍ± ０间有 ６ ８ － ３ ％的接 触 压 力 数值 ，在 Ｆ ｍ － ２ ｏ之 间有 ９ ５ ． ５ ％的接触 压力数 值 ，以及 在Ｆ ｍ±３ ｏ之 间有９ ９ ． ７ ％的接 触
铁接触网受电弓的受流质量，决定高铁运行的速度 以及安全

《如何使高铁接触网与受电弓保持亲密接触》科普在列车运行过程中，总希望受电弓与接触线能够始终保持亲密接触。

从原理上来说，弓网关系最好的情况莫过于让电流从接触网可靠稳定的“漏”到受电弓上，所以受电弓升起的时候“电弓与电网的接触位置发生漏电”的担心是不必要的。

而应该避免的是受电弓和机车连接的支撑绝缘子漏电，一般是由于绝缘子污浊导致，俗称车顶“放炮”，会影响机车的正常运用。

受电弓是靠一定的抬升力让滑板与接触线保持接触的。

列车高速运行时受电弓的滑板就像一个小小的飞机机翼似的，受气流的作用也会产生一个动态的抬升力，抬升力随列车运行速度升高而增大。

在列车运行时，接触线在受电弓抬升力的作用下发生上下振动，振动波向前传播，这就给受电弓和接触线保持良好的接触带来了困难。

受电弓前进的速度和接触线波动的传播速度越接近，受电弓和接触线就越容易失去接触。

受电弓与接触线脱离失去接触的现象称作“离线”。

离线是绝对不受欢迎的。

由于高速列车的受电弓从接触线获取的电流值很大，离线时产生的电弧(就像我们在家中拔出电线插头时会产生电火花一样)会加快受电弓滑板和接触线的磨耗，引起电磁干扰，同时还伴随着噪声污染。

离线发生的次数越多，时间越长，表明受流质量越差。

所以，一般用“离线率”来评价列车受流质量的好坏。

离线率用离线时间占列车区间运行时间的百分比来表示。

例如，京津城际铁路要求离线率低于0.14%，离线时间小于100毫秒。

如何才能降低离线率呢？在接触悬挂方式已定的情况下，要从接触线和受电弓两方面进行努力。

接触线的波动传播速度和列车速度越接近就越容易发生离线。

因此，我们可以提高接触线的波动传播速度，尽量让它远远地“躲开”列车速度，就可以大幅度降低离线率了。

波动传播速度要“躲”得多远才好呢？经验表明，列车速度与波动传播速度的比值在0.6～0.7之间，就可以保证良好的受流质量。

例如，京津城际铁路的列车时速为350公里时，接触线波动传播速度为569公里/小时，两者的比值为0.62，满足受流质量的要求。

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3 接触网和受电弓的相互作用
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3 接触网和受电弓的相互作用
弓网接触压力与运行速度的关系曲线
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3 接触网和受电弓的相互作用
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3 接触网和受电弓的相互作用
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3 接触网和受电弓的相互作用
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动态因素
受电弓的跟随特性
与受电弓工作高度有关
受电弓的空气动力特性与 受电弓数量及间距有关
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2 高速接触网的振动特性
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2 高速接触网的振动特性
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2 高速接触网的振动特性
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2 高速接触网的振动特性
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2 高速接触网的振动特性
所谓受电弓的归算质量，就是把整个活架式的受电弓 归算到接触线高度的一个质量，它与受电弓弓头具有相等 的垂直加速度。归算质量不是一个常数，与受电弓的升高 程度有关。
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3 接触网和受电弓的相互作用
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3 接触网和受电弓的相互作用
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3 接触网和受电弓的相互作用
高速受流技术是高速电气化铁路关键技术之一。
弓网关系强调接触网与受电弓是一个整体，研究弓网关系就 是研究两者间的相互作用。
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1 弓网关系的主要问题
振动系统 移动负荷 动态接触
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1 弓网关系的主要问题
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1 弓网关系的主要问题
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1 弓网关系的主要问题

收 稿 日期 ：２０１３－４—２８ 作者简介：陈海波 （１９８１一），男，汉族 ，本科，助理工程师 ，现从事 高速铁 路 接触 网的运营管理 、牵引供 电研究等工作。
１．５ 导线硬弯
导线硬弯及 导线平 面不平整、磨耗面 宽窄不均匀容易形成导线 面硬
【文章编号 】１００４—７３４４（２０１３）１０—０１７９—０１
浅析 高速铁 路接 触 网动态 接触压 力缺 陷 成 因及 处理 方 案
陈 海 波
（郑 州供 电段 河南 郑州 ４５００００）
关键词 ：高速铁 路；接 触网；接触 压力
在 高速铁路动车运行过程 中，接 触线与受 电弓的相互作用决定 了供
目前京广高铁 我段管辖 内正线安装 的分 段绝缘器 均为保德 利厂家
电可靠性 和供 电质量。其相互作用依赖于受 电弓和接触 网的设计 以及动 的 ＴＫ—ＸＦＦＰ一１．６Ｔ消弧式分段 ，导流板与绝 缘板 之间有 ３００＋１０ｍｍ的断

态 运 动 参 数 ，例 如 离 线 、接 触 压 力 、导 高 、磨 耗 等 ，在 这 其 中 接 触 压 力 是 最 口，特别 是在 导流板 和绝缘板调整不到位 时，冲击相 当明显，造成压力超
器 等 处 ，产 生 的原 因主 要 有 以下 几 方 面 ：
（２）对 锚 段 关 节 转 换 的屋 脊 问题 ，可 以 通 过 更 换 调 整 等 高 处 两 工 作
１．１ 吊弦 高 差 超 标
支 落 锚 侧 的 第 １根 吊弦 ，延 长 平 滑 过 渡 区 ，消 除屋 脊 。
《高速铁路接触 网运 行检修暂行 规程》（铁运［２０１ １１１ｏ号）第 ４６条规
为重 要 的 一项 ， 因 为 接 触 压 力 大 小 不但 可 以评 价 接 触 网 的运 行 质 量 ，而 标 。

⾼速铁路接触⽹检测技术分析2019-07-02摘要：⾼速铁路接触⽹是铁路运输中不可缺少的组成部分，随着⾼速铁路规模的逐渐扩⼤，接触⽹对检测技术有⼀定的要求，⽬的是保障⾼速铁路的安全运⾏，进⽽提⾼铁路运输的效率。

⽂章探讨了⾼速铁路接触⽹的检测技术。

关键词：⾼速铁路；接触⽹；检测技术；铁路运输；运输效率⽂献标识码：A中图分类号：U238 ⽂章编号：1009-2374（2017）03-0110-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.03.048⾼速铁路接触⽹在使⽤的过程中，是处于⼒与电⼒共同作⽤下的，接触⽹最容易发⽣的是机械与电⽓烧伤故障，增加了接触⽹的运⾏风险，导致⾼速铁路不能正常的运营，直接产⽣了安全威胁。

为了提升⾼速铁路接触⽹的运⾏效率，采取检测技术，促使检测技术渗透到接触⽹的运营中，把控接触⽹的实践过程，最主要的是通过检测技术，监控⾼速铁路中的接触⽹性能，避免接触⽹发⽣安全或性能问题。

⾼速铁路接触⽹的检测技术，需要遵循⾼安全、⾼响应的要求，落实全⾯的检测技术，保证⾼速铁路接触⽹的有效运⾏。

1 ⾼速铁路接触⽹检测技术分析⾼速铁路接触⽹检测技术采⽤了微型计算机控制，配合先进检测、试验检测的⽅法，监控接触⽹的运⾏状态，确保接触⽹能够向⾼速铁路安全供电。

接触⽹检测使⽤的试验设备，直接安装在检测车内，利⽤车顶受电⼸的感应器，配合监视装置，将接触⽹的检测信号输⼊到列车的微机系统内，实⾏数据处理，输出设备会将最终的检测信息打印出来，⽅便结果分析。

检测技术具有⾃动化、数字化的特征，直接提⾼了⾼速铁路接触⽹的运⾏⽔平，采⽤检测技术，规范好⾼速铁路接触⽹的运⾏环境，避免发⽣检测上的问题，促使检测技术在接触⽹中可以发挥有效的作⽤，完善接触⽹的运⾏过程。

本⽂主要分析⾼速铁路接触⽹检测技术的相关装置。

1.1 检测接触线拉出值接触线的拉出值，检测时模拟车顶受电⼸滑板的⼯作范围，安装好检测器，检测器不能直接与接触线连接，需要借助电磁感应，检测拉出值的数据，微电⼦接近接触线时，就会有感应电流，输出电压信号，此类检查装置，不会受到环境因素的⼲扰，检测器每隔20mm，逐步安装在受电⼸中⼼的两侧位置，将距离中⼼的第10个检测器，信息代码传送到微型计算机，在变换处理的条件下，就能获取最终接触线的拉出值，结果为200。

特别策划高速铁路典型线路接触网动态性能分析王斌，王婧，杨志鹏，汪海瑛（中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所，北京100081）摘要：铁路运营管理单位采取精细化维修措施以提升接触网运营效率，但也消耗了大量人力物力财力。

为了控制运营维护成本并改善运营维护状况，研究接触网动态性能的变化规律。

选取6条开通时间久且在运行速度和接触网结构上具有代表性的线路，以高速综合检测列车的接触网检测数据为基础，采用统计分析、聚类分析、关联分析等大数据分析方法，对所选线路近10年的接触网动态性能评价指标（CDI）和维修数据进行研究。

结果表明：不同结构接触网的动态性能之间存在显著的优劣性差异，且各年间接触网动态性能上存在的微小差异主要与部分接触网维修有关。

关键词：高速铁路；接触网；动态性能；大数据分析；典型线路；CDI；维修中图分类号：U225文献标识码：A文章编号：1001-683X（2020）10-0035-06 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2020.10.035自2008年京津城际铁路开通至今，我国高速铁路已经历了10余年的快速发展，取得了举世瞩目的成就。

牵引供电系统作为高速铁路的动力来源，具有举足轻重的作用，一旦发生故障会导致运输中断，甚至可能严重影响运输计划。

接触网是牵引供电系统的核心组成部分，无备用且容易发生故障，其动态性能备受运营单位的重视［1-2］。

通过研究近10年来我国典型高速铁路接触网动态性能的变化规律，可以更加全面地了解高速铁路接触网的安全状况与发展趋势，明确高速铁路接触网运营维护的重点，提升运营维护效率，对保障高速铁路接触网的安全运营和持续稳定具有重要意义。

1数据概述采用何种数据对研究高速铁路接触网动态性能的变化规律至关重要。

由于过去10年间接触网的运行维修规则发生过多次变化，导致长期以来积累的缺陷数据因不具备一致性而无法使用。

而高速综合检测列车的接触网检测系统具有起步早、覆盖范围广、检测周期短、数据格式统一、存储规范等优点，因此，以高基金项目：中国铁路总公司科技研究开发计划项目（P2018Z001、J2018G007）第一作者：王斌（1993—），男，研究实习员，硕士。

高速铁路接触网检测与检查实施细则第一节检测第1条检测分为静态检测和动态检测。

静态检测一般在天窗点内进行；动态检测一般由动检车、弓网检测装置进行。

第2条静态检测。

静态检测分为人工检测和弓网检测装置的非接触式测量。

检测周期：第1项见下表；第2、3项三年一次；第4项五年一次，五年后按情况适当缩短检测项目：1．接触网几何参数检测项目：拉出值、导高、同一跨距接触导线高差、线岔和锚段关节接触线相互位置等。

2．附加导线对地距离。

3．附加导线、各种引线、接触悬挂等产生交叉时的间距。

4．接触导线磨耗。

5．对动态检测超限处所进行静态复核、确认。

第3条动态检测检测周期：每旬检测项目：1．接触网几何参数检测项目：拉出值、导高、同一跨距接触导线高差、线岔和锚段关节接触线相互位置。

2．弓网受流性能检测参数：弓网接触力、垂直加速度、离线率。

3．接触网电气参数：接触网电压、动车组取流。

检测要求：动态检测参数要进行分析，并形成月度分析报告报供电处。

第二节检查第4条接触网的状态检查分为全面检查和非常规检查。

全面检查具有巡视检查和维护保养的双重职能。

非常规检查通常在发生异常情况下或根据需要时进行的检查。

第5条全面检查检查周期：两年。

主要项目：内容包括无法或不易通过监测、检测手段掌握设备运行状态的所有项目，如接触悬挂、附加悬挂、支撑装置的内在质量，螺栓是否紧固等；保养维护的内容主要是检查过程中必要的防腐处理、注油和零部件的紧固、更换等。

全面检查应利用轨道作业车进行。

第6条重点设备检查内容和周期如下：1.半年一次检查项目：（1）无交叉线岔交叉吊弦安装是否符合要求、线岔电联接状态、线岔定位点拉出值和导高、各零部件外观状态，是否紧固到位。

（2）关节式分相绝缘锚段关节带电部分的空气绝缘间隙允许偏差、转换跨距内两接触线等高处接触线高度、自动过分相装置分段处的绝缘子串的安装位置，承力索、接触线两绝缘子串中心对齐的允许偏差。

分相地磁装置的状态、磁感应强度是否达标。

浅析动态验收中接触网燃弧原因及整改措施摘要：高速铁路接触网在建设移交过程中，动态检测是确保接触网开通运营的重要环节。

弓网受流过程是机械接触与电气连通的共同作用过程。

动态验收阶段接触网的验收质量直接关系到后期接触网运行的安全性和稳定性。

在接触网动态检测中，燃弧率是其中一项重要指标。

由于接触网材料生产、安装过程中存在各种影响因素，导致弓网高速受流过程非常容易出现燃弧现象，从而加速受电弓和接触线的磨损，也增加了接触网运行的风险性，严重情况下，甚至会直接影响高速铁路的正常运行。

通过对接触网燃弧进行检测，并分析燃弧产生的原因，从而制定针对性的整改措施，以有效减小或局部避免燃弧现象，确保弓网系统可靠运行。

关键词：接触网；动态检测；燃弧原因；整改措施0引言目前，随着高速铁路运营里程不断增加，如何在接触网建设移交运营之前更好的控制、提高接触网运行质量，直接关系到各铁路局集团公司供电段运营维护工作的有序组织推进。

高速铁路建设完成后，动态验收是投运前的最后一次综合性检测。

接触网动态检测作为其中一项重要环节，需要对接触网各项参数、接触线平顺性以及动态性能等进行全面、系统的测试，用以评价接触网的整体性能，确保高铁开通后接触网的安全稳定。

接触网动态检测方法是在综合检测列车受电弓处安装检测装置，对接触网进行弓网受流性能检测。

在检测过程在，通过视频可以直观发现，接触网拉弧现象较为突出。

本文对燃弧的危害及其产生原因进行分析，并建议采取对应整治措施。

1接触网动态检测高速铁路接触网动态检测是为了保证动车组和电力机车的弓网受流性能，评价其弓网适应性，根据测试结果对接触网进行相应调整。

测试内容包括弓网动态接触力测试、离线测定、硬点（受电弓所受的垂直方向加速度）、接触线动态高度、受电弓运行状态图像监视等内容。

检测方法是在综合检测列车的检测受电弓上安装各种检测传感器、信号处理及传输装置，将检测信号引至综合检测列车内的数据采集系统中进行集中处理，在动车组运行时，检测弓网受流性能参数。

4 参数设计的要求 （1）弹性和抬升量； （2）接触线截面和抗拉应力； （3）跨距和结构高度； （4）预弛度和弹性吊索； （5）受电弓设计参数
高速受流对接触网的要求
5 施工方面的要求 （1）施工精度要求高；(打破专业，多专业合一) （2）施工预配工厂化； （3）施工设备现代化； （4）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
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。
高速受流对接触网的要求
总体而言
（1）能全天候不间断地正常可靠地向电力牵引机车提供电能； （2）确保障人员和设备的安全，并高效、可靠、稳定地运行； （3）在设计条件下具有可靠的稳定性和良好的弓网特性； （4）能满足牵引负荷对牵引电能的需求和必要的过负荷能力； （5）部件和设备的空间位置不影响受电弓正常的高速取流； （6）网上部件和设备的质量轻且分布均，弹性均匀；
接触网的特点
（1）环境特性 ； （2）备用特性 ； （3）机电特性 ； （4）负荷特性 ； （5）学科特性 。
5 学科特性
多学科交叉与综合应用
接触网涉及： 电气工程：牵引供电、高电压工程、电磁兼容； 机械工程：机械振动、机械磨耗、机械制造； 力学工程：材料力学、弹性力学、空气动力学、结构力学、固体接触力学； 计算机工程学：弓网受流理论、弓网故障分析、弓网检测； 地质基础学：接触网下部工程；防震技术。 材料工程学：新材料研究、金属工艺学、金属磨擦学、电接触材料。 环境工程学：环境协调，噪音防护、动植物保护等

第 44 卷第 2 期2024 年 4 月振动、测试与诊断Vol. 44 No. 2Apr.2024 Journal of Vibration，Measurement & Diagnosis环境风下高铁双弓‑网系统动态受流特性研究*陈小强1，张玺1，2，王英1，王心仪3（1.兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州，730070）（2.中国中车株洲电力机车研究所有限公司株洲，412000）（3.西南交通大学电气工程学院成都，610031）摘要为了研究环境风对高速铁路双弓⁃网系统动态受流性能的影响，首先，以位于我国西部大风区的兰新高铁为研究对象，基于模态分析法建立双弓⁃网耦合系统模型；其次，运用空气动力学理论推导作用于接触网线索上的环境风载荷；然后，考虑横风向空气阻尼的影响，探究空气阻尼作用下双弓受流特性；最后，采用4阶自回归（autoregression，简称AR）模型建立接触网沿线脉动风场，着重分析风速和风攻角对双弓受流的影响。

结果表明：横风向空气阻尼对双弓受流产生的影响较小；脉动风下风速越大则风向越趋于垂向，双弓受流性能更易恶化；后弓受流性能相较前弓对风速和风攻角的变化更加敏感。

双弓⁃网系统风振响应分析可为优化风环境下弓网受流质量和接触网防风参数设计提供参考。

关键词高速铁路；双弓⁃网系统；空气阻尼；脉动风；弓网受流中图分类号TM922引言随着高速电气化铁路的快速发展，弓网系统动力学研究作为车辆大系统动力学研究的主要分支之一，对高速列车稳定受流起着至关重要的作用。

在我国西部大风区，弓网系统受环境风影响易出现接触力波动剧烈、拉弧频繁等问题［1］，造成动车组因电能供应不稳定而限速甚至停运，极大地影响了动车组的运行安全与效率。

为保证动车组电能供应的连续性，双弓受流方式成为主流解决方案之一［2］。

国内外针对双弓运行下的弓网动态行为开展了大量研究。

周宁等［3］基于有限单元法，建立了接触网和双受电弓集中质量模型，研究并比较了单弓和双弓作用下的弓网动力学特性。

高速铁路牵引供电受流质量的分析及改进措施[摘要]通过对接触网与受电弓受流质量的分析，提出改进措施，提高高速铁路电力机车运营质量。

【关键字】高速铁路；受流质量；分析；改进措施一、前言随着我国电气化高速铁路的大力发展，高速铁路牵引供电系统的主要任务不是简单的传输电能，需要它保证质量良好并不间断地向电力机车供电，使受流系统中接触网与受电弓在运动中的良好接触将电能传送给电力机车。

通过对受流质量的分析，提出改进措施，提高受流质量，从而，改善高速铁路机车的运营质量。

二、衡量受电弓系统的受流质量的因素（一）弓网间的动态接触压力直接反映了受电弓取流质量。

受电弓弓头与接触线的接触状态，弓网间接触力的大小受受电弓的静态抬升力、空气动力以及垂直方向上的质量惯性力等因素决定。

当接触力过大时，会使弓网磨耗加剧，引起弓网位移增加；接触力过小，会造成离线，产生电弧。

动态接触力越接近平均值，取流质量就越好。

（二）接触导线最大垂直振幅指受电弓滑板在一个跨距内的振动幅度，即上下振动的范围，一般用2倍振幅2A来表示，它反应了受电弓弓头垂直方向的振动情况。

2A受接触网的安装尺寸影响，2A越小，受电弓运行轨迹越平滑，受流质量越好。

（三）接触导线的抬升量指受电弓经过时，接触线的最大抬升量。

受流系统中，受电弓和接触导线的运动振幅越小，受流质量越好，一个好的受流系统，受电弓的振幅应均匀。

（四）离线高速列车运行时，当受电弓与接触导线失去接触就发生离线。

由于高速列车运行中，受电弓的取流很大，弓网离线时，必然伴随着电弧，从而加大滑板和导线的电磨耗，引起电磁干扰；当发生大离线时，电弧也不能维持电流通道时，还造成机车失压，需要重新启动，对再生机车还会使再生颠覆。

三、受流质量分析高速运行的受电弓与接触导线接触滑动摩擦，在受电弓的激励下接触网将产生复杂的振动。

受电弓振动；机车横向振动；接触网上下振动，并形成谐波沿导线向前传播；受电弓和接触线之间发生的水平和垂直方向撞击，振动的振级与列车速度成正比，振动同样将使弓网动态接触压力与静态接触压力产生较大的偏差，造成动态接触压力上下波动，产生燃弧现象（受电弓离线），受流质量变差，加剧受电弓滑板和接触网的电气磨耗和机械磨耗。

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SWJTU OCS 2006.11.2
主要内容
弓网关系的核心问题 接触网的振动特性 受电弓及其与接触网的相互作用 弓网关系评价参数与评价标准 弓网关系评价案例 接触网的动态检测与静态调整
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弓网系统的核心问题(1)
振动系统的关系 滑动接触 电能传输的接触面较小 高速运行下的大电流
DC1.5kV为70～110N
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受电弓及其与接触网的相互作用(8)
空气动力接触压力： 高速运行的受电弓受气流影响产生，垂直向上。在 高速范围内，相对于速度来说，空气动力接触压力的增 加相对较慢 受电弓的空气动力阻力必须区别于空气动力接触压 力。它是由与运行方向相反的风施加的。空气动力阻力 主要发生在弓头上 单臂受电弓还受到空气的阻力
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弓网关系及其评价
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概况
接触网——受电弓系统的受流（能量传递）过程是在动态中完成 的。对于同一系统而言，列车速度越高，维持弓网间的良好接触也 越困难，受流质量随之下降。当速度超过系统正常允许范围以上时 ，受流性能会严重恶化，甚至影响列车正常运行 高速电气化铁路不能沿用现有常速下的各种系统，在高速领域内 的不同速度段，要解决的问题也不尽相同 高速受流技术是高速电气化铁路关键技术之一 弓网关系强调接触网与受电弓是一个整体，研究弓网关系就是研 究两者间的相互作用
800±1mm
1100±1mm 约1423mm 约400mm 682+5/-10mm 3090+100/-25mm 约982mm 约2890mm 约1250mm 约1576mm 约1950mm 580±2mm 约2561mm 约310mm

参考文献
[ 1 ] 周建非. 香港地铁建设物业开发模 式简介 [ J ]. 地下工程 与隧道, 2003 ( 2)
[ 2] 赵新卫, 等. 层间隔震技术在 地铁车辆 段大平台 上部土地 开发上 的应用 [ J]. 世界地震工程, 2005( 6 )
[ 3 ] 彭 莉. 轨道交通 与地 铁上盖 物业联 合开发 的设想 [ J]. 中 华建 筑, 2005 ( 2)
量大小与速度有关 ( c及 v), 用放大系数来表示
= r/
( 3)
这些运动特性最终表现在弓网动态接触压力、接
触线的抬升量、接触导线应力等可测量指标上, 并最终
作为评价或衡量弓网动态受流质量的要素。
2 波的传播对弓网动态特性的影响分析
当列车速度接近接触线波动传播速度时, 要保持 弓网间有可靠接触是有困难的, 实践证明将发生接触 压力非可控性变化, 产生持续电弧烧伤接触导线; 动态 接触压力强烈增大, 受电弓抬升力增大导致接触导线 弯曲, 从而使接触线应力变化加剧, 产生断线危险; 抬 升量变化的加剧也会造成弓网受流关系恶化。
[ 4 ] 郭瑞霞. 地铁物业开发探讨 [ J]. 现代城市轨道交通, 2006 ( 2) [ 5 ] 李孟然. 土地使用权 分层设置 破题 [ J]. 中国土地, 2008( 8 ) [ 6 ] 刘向阳. 地铁物业开发的思考 [ J]. 中国房地产金融, 2009 ( 3)
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铁道勘察
2010年第 4期
文献标识码: A
1 波的传播特性
受电弓与接触网之间的作用表现为波的传播与反
射。波的传播有两种特性, 一是波传播的速度特性, 其
特性也表现在对波频率的改变上, 用多普勒 ( Doppler)
因子来表示

细 微部件 的结 构细节 ，将 其 简化 为质量 、弹性 等效 的构
件 ，主 要 由下 框 架 及 推 杆 、主 框 架 、 弓头 及 滑板 三 部 分
２ １ 接触网模型 ．
在 高 速 接 触 网 研 究 方 面 ， 国 内 外 采 用 的 模 型 有 很 组 成 。 这 三 部 分 通 过 铰 链 和 非 线 性 弹 簧 连 接 。铰 链 仅 允
高速铁路接触 网设计参数 与
受 流 质 量 关 系 的 仿 真 研 究
杨 会胜 ：北京 交通 大 学 电气工 程 学院 ，硕士研 究生 ，北京 ，１０４ ０４ ０
刘文 正 ：北京 交通 大学 电气工 程 学院 ，副教授 ，北京 ， １０ ４ ０４ ０
龚 兆 丰 ：北京 交通 大 学 电气工程 学院 ，硕士研 究生 ，北 京 ，１ ０ ４ ０４ ０
关 的有限元模 型。集 中质量模 型难 以反 映接触 网较 高频 板可 以通过 移 动ｚ 轴负 方 向的推杆 末端 （ 向下框架 末 朝
率 的振 动 ，而将 承力索视为 欧托 梁与实 际情况也有较 大 端 点 ） 行 推 动 ，一 旦 滑 板 到 了 最 终 位 置 ，铰 链 自锁 。 进 的出入 。西 南交通 大学 的蔡成 标等 将 这两种 模 型的优 这可 以通 过确定关 于时间 函数 的弹簧 刚度 来模拟 ，当滑
２ 弓网系 统有 限 元模 型
接 触 网 和 受 电 弓 是 两 个 互 不 相 关 的 系 统 ， 只有 在 工 力索 的弛度 。考虑到 定位装置要求 灵活 ，因此定位部分 作 过 程 中 ，才 产 生 相 互 作 用 及 相 互 制 约 的关 系 对 一 个 与 支 柱 部 分 的 链 接 一 律 施 加 铰 链 链 接 ， 以满 足 这 种 特 殊

高速铁路接触网硬点产生的原因与预防摘要：在高速铁路联调联试期间，高速列车运行的关键技术之一是弓网动态受流问题。

弓网动态受流性能限制了高速列车运行速度，而接触网上的硬点已作为影响弓网动态受流性能的重要因素，本文重点阐述接触网硬点产生的原因及预防措施。

关键词：高速铁路接触网动态受流硬点原因预防一、硬点的物理意义硬点一般分为受电弓所受的垂直冲击加速度和水平冲击加速度，硬点的单位通常以重力加速度基本单位g（9.8m/s2）表示。

1、受电弓垂直加速度（硬点）假设接触线上有较大的集中垂直负荷或接触线相邻点高差较大，当受电弓以较高的速度运行至集中负荷处时，因受电弓在垂直方向上所受的力突变，瞬间产生向上的反作用力，加速度值可能较大，该垂直加速度值与速度、高差和集中负荷有关。

2、受电弓弓头水平加速度（水平冲击）与接触线连接的各种线夹，例如吊弦线夹、定位线夹、电连接线夹、接触线中心锚结线夹等每公里一般约150个左右，如果线夹安装不正确，或由于其他因素引起线夹偏斜，当受电弓以较高速度运行时，则发生受电弓与硬物沿接触线水平方向上的冲击现象，加速度值随之突变。

二、接触网硬点产生的主要原因1、结构性因素（1）接触网电连接线（含供电线上网点、加强线上网点、隔离开关、避雷器处电连接线）线夹和接触线中心锚结线夹处以及两接触线转换或交叉处（如锚段关节的中心柱、交叉式线岔处）因短范围内接触线的质量较为集中，其垂直集中载荷较大受电弓通过时有瞬间的集中负荷，垂直方向上可能会产生垂直加速度（硬点）。

（2）分段绝缘器作为一个集中负荷较大的地方，因其为一刚性物件，与柔性的接触线连接必将有刚柔过渡，形成冲击，产生水平和垂直方向上的加速度，在受电弓通过时形成沿接触线方向上的直接碰撞，产生水平冲击硬点；这些地方为非正常接触，在车速较高的情况下受电弓所受到的冲击较大，可造成电受电弓损毁和接触网断线的危险，因此，一般情况下分段绝缘器允许通过速度不大于120km/h。