高速铁路概论

LOGO高速铁路概论韩宝明李学伟主编目录世界高速铁路发展概况1高速铁路牵引供电系统3高速铁路动车组34高速铁路基础设施32高速铁路信号与控制系统5高速铁路运营调度系统7高速铁路客运服务系统38高速铁路通信系统36高速铁路综合检测列车9“四纵”线路1.北京—上海高速铁路2.杭州—宁波—福州—深圳客运专线3.北京—武汉—广州客运专线4.北京—沈阳—哈尔滨客运专线1.3.2“四横”线路1.徐州—郑州—兰州客运专线2.杭州—南昌—长沙客运专线3.青岛—石家庄—太原客运专线4.南京—武汉—重庆—成都客运专线1.3.3城际客运系统1.环渤海圈铁路快速客运系统2.长江三角洲铁路快速客运系统3.珠江三角洲铁路快速客运系统1.4高速铁路系统构成1.4.1高速铁路的核心系统1.基础设施2.动车组3.牵引供电4.通信信号5.运营调度6.客运服务1.4.2高速铁路的辅助系统第2章高速铁路基础设施2.5高速铁路隧道2.4高速铁路桥梁2.3高速铁路路基2.2高速铁路线路的平面和纵断面2.1概述2.6高速铁路轨道结构2.1概述高速铁路基础设施是个系统工程，只有其任何一个组成部分都保证了良好的状态，才能保证高速列车安全、平稳、舒适的运行。2.2高速铁路线路的平面和纵断面2.2.1高速铁路平纵断面的特点1.超高与欠超高值2.最小曲线半径3.缓和曲线长4.夹直线与圆曲线最小长度5.线路间距2.2.2线路平面2.2.3线路纵断面2.3高速铁路路基2.3.1高速铁路路基的特点1.高速铁路路基的多层结构系统2.控制路基变形3.保证路基刚度的均匀性4.在列车运行及自然条件下的稳定性2.3高速铁路路基2.3.2高速铁路路基结构1.日本的路基结构2.德国的路基结构3.法国的路基结构4.我国的路基结构2.3高速铁路路基2.3.3高速铁路路基填料与压实标准1.机床表层2.机床底层3.路堤下部2.3高速铁路路基2.3.4高速铁路过渡段控制路基工后沉降标准，主要依据：1.根据高速铁路行车线路的要求和线路的维修能力决定；2.根据前期建设投资与后期养护费用的经济比较决定；2.3.5高速铁路路基处理2.4高速铁路桥梁2.4.1高速铁路桥梁的特点1.桥梁所占比例大、高架长桥多2.以中小跨度为主3.刚度大、整体性好4.限制纵向力作用下结构产生的唯一，避免桥上无缝线路钢轨的受力出现过大的附加应力5.重视改善结构耐久性，便于检查、维修6.强调结构与环境的协调2.4高速铁路桥梁2.4.2高速铁路桥梁的荷载2.4高速铁路桥梁2.4.3高速铁路桥梁主要结构形式1.国外的高速铁路桥梁结构形式2.我国的高速铁路桥梁结构形式①桥跨布置②结构材料③梁型及结构形式④桥墩形式⑤高架桥⑥支座形式⑦其他2.4高速铁路桥梁2.4.4高速铁路桥梁减震降噪措施1.从噪声源上治理2.从传播途径上加以控制合理的选用桥梁形式，并分别擦用减震降噪的措施，可以降低桥梁结构的噪声和轮轨辐射噪声。一般从两方面考虑：2.5高速铁路隧道2.5.1高速铁路桥隧道的特点高速铁路隧道与普通铁路隧道最大的区别就是当列车以告诉通过隧道时，会产生极强的空气动力学效应，主要表现在：瞬变压力、洞口微气压和行车阻力。另外，高速列车隧道对于防排水标准、防灾救援和耐久性等方面也有较高的要求。2.5高速铁路隧道2.5.2高速铁路隧道列车空气动力效应及工程措施1.高速铁路隧道的列车空气动力学问题2.高速铁路在隧道运行舒适度标准3.减少空气动力效应的主要工程措施①扩大隧道断面②改变隧道入口方式③设置通风竖井④修建平行辅助隧道2.5高速铁路隧道2.5.3高速铁路隧道的横断面设计1.高速铁路隧道横断面组成①隧道净空断面积②安全空间③救援通道④工程技术作业空间2.高速铁路隧道单洞双线和双洞单线方案选择3.我国高速铁路隧道图示图2-3200km／h客货共线铁路单线隧道内轮廓图2-4200km／h客货共线铁路双线隧道内轮廓图2-5200km／h客货共线铁路兼顾双箱运输的单线隧道内轮廓图2-6200km／h客货共线铁路兼顾双箱运输的双线隧道内轮廓图2-7250km／h高速铁路单线隧道建筑限界及内建筑限界及内轮廓图2-8250km／h高速铁路双线隧道建筑限界及内建筑限界及内轮廓图2-9350km/h高速铁路双线隧道建筑限界及内轮廓2.5高速铁路隧道2.5.4高速铁路隧道防灾救援措施1.救援通道2.隧道照明设施3.逃生路标标志牌4.气流显示和风向测量装置5.紧急呼救电话和人行道2.6高速铁路轨道结构2.6.1高速铁路轨道结构的要求1.高平顺性要求①运用的轨道部件要求高精度和高可靠性②轨道的铺设要求高精度③良好的养护维修质量2.高稳定性的要求2.6高速铁路轨道结构有砟轨道无砟轨道2.6.2高速铁路轨道结构类型2.6高速铁路轨道结构2.6.3高速铁路轨道结构部件1.钢轨2.扣件3.轨枕4.碎石道床5.无砟轨道6.道岔高速铁路对扣件的要求国外高速铁路扣件国内高速铁路扣件国外：德国、日本、英国国内2.6高速铁路轨道结构2.6.3高速铁路轨道结构部件6.道岔①高速铁路道岔的特点②高速铁路道岔的分类③高速铁路道岔的平面结构特征2.6高速铁路轨道结构2.6.4跨区间无缝线路1.跨区间无缝线路的发展与优点①钢轨胶接绝缘接头②道岔无缝化③桥上无缝线路技术2.跨区间无缝线路的关键技术3.跨区间无缝线路的铺设和养护维修4.新线一次性铺设无缝线路2.6高速铁路轨道结构2.6.5高速铁路轨道检测和维修管理1.高速铁路轨道检测技术①高速轨道检查车②钢轨探伤车③综合检测车④融雪装置及地震检测警报系统2.高速铁路的维修管理①紧急补修和限速管理②预防性计划维修③日常养护管理④应用大型养路器械养护管理2.6高速铁路轨道结构2.6.5高速铁路轨道检测和维修管理3.轨道管理信息系统的应用①日本②加拿大③欧洲铁路研究所④欧美其他国家（英国、德国、瑞士、荷兰、波兰）⑤中国第3章高速铁路牵引供电系统3.5高速铁路的受流技术及其评价3.4高速铁路的受电弓3.3高速铁路接触网3.2牵引变电所3.1概述3.6综合接地技术3.1概述高速铁路由于列车牵引电流大、牵引网短路电流大和钢轨对地泄露电阻高等特点，导致牵引供电系统与电力配电系统、信号系统、通信系统之间的环境恶化，钢轨电位升高。牵引供电系统的综合接地技术就是解决上述各子系统间的电磁兼容，降低钢轨电位的一项关键技术，它是高速铁路区别与普通电气化铁路的又一重要特点。3.2牵引变电所3.2.1牵引供电方式1.直接供电方式2.带回流线的直接供电方式3.自耦变压器供电方式3.2牵引变电所3.2.2变电所主接线方式1.电源侧主接线2.主变压器接线3.牵引侧主接线3.2.3变电所综合自动化和检测1.近线保护2.牵引网保护3.牵引变压器保护4.电容器保护3.3高速铁路接触网3.3.1接触悬挂形式及其主要技术参数1.简单链形悬挂2.弹性链形悬挂3.复链形悬挂3.3高速铁路接触网3.3.2高速铁路接触网的主要技术特点⑥吊弦分布和间距⑦接触导线预留弛度⑧锚段关节⑨接触导线的张力⑩承力索的张力①导线高度②结构高度③跨距及拉出值④锚段长度⑤绝缘距离3.3高速铁路接触网3.3.3接触网的主要设备和零部件①接触导线②承力锁③弹性吊索1.接触网的线材2.高速铁路接触网的支持装置①支柱②硬横跨③腕臂支持结构④组合定位装置3.3高速铁路接触网3.3.3接触网的主要设备和零部件①张力补偿装置②承力锁终端锚固线夹和接触导线终端锚固线夹3.高速接触网的终端锚固类零部件4.高速接触网的电连接类零件5.吊弦及吊弦线夹6.高速接触网的线岔7.高速接触网的分相装置①车载式断电自动过分相装置②地面开关式自动过分相装置3.4高速铁路的受电弓3.4.1高速受流的特点3.4.2高速受流对接触网的要求3.4.3对高速动车组受电弓的要求3.5高速铁路的受流技术及其评价3.5.1高速铁路中接触网—受电弓受流技术的新特点1.弓网受流系统必须满足的基本条件①保证功率传输的可靠性②受流系统的运行安全性③良好的受流质量④保证受流系统的使用寿命⑤减少对周围环境的影响3.5高速铁路的受流技术及其评价3.5.1高速铁路中接触网—受电弓受流技术的新特点2.高速接触网的特征①具有很高安全性②具有良好的受流性能③应采用状态维修，减少接触网维修给高速铁路带来的干扰④就有较高的可靠性和较长的使用寿命3.5高速铁路的受流技术及其评价3.5.1高速铁路中接触网—受电弓受流技术的新特点3.高速受电弓应具有的特征①小的静态抬升力差②较少的归算质量③良好的跟随性④大的横向刚度⑤具有良好的气动力外形和气流特征装置⑥与接触导线摩擦性能相匹配的滑板材料，及钛合金材料⑦具有紧急降弓控制系统，当接触网损坏受电弓滑板时，受电弓快速降弓3.5高速铁路的受流技术及其评价3.5.2接触网—受电弓系统的受流质量评价1.弓网间动态接触压力2.接触导线最大垂直振幅3.接触导线的抬升量4.离线5.硬点6.接触网的静态弹性差异系数7.接触导线弯曲应力3.6综合接地技术3.6.1综合接地技术的必要性1.列车牵引电流大2.牵引网短路电流大3.钢轨对地漏泄电阻高高速铁路有既有线的不同：3.6.2降低钢轨电位技术措施概述高速动车组是当今世界高新技术的集成，是高速铁路的标志性装备。所谓动车组就是由动力车和拖车或全部动力车长期固定的连接在一起组成的车组。4.2动车组的组成4.2.1动车组的构成及特点基本构成①车体②转向架③车辆连接装置④制动装置⑤车辆内部设备⑥牵引传动系统⑦辅助供电系统4.2动车组的组成4.2.1动车组的构成及特点动车组的主要技术特点①优良的空气动力学外形②车体结构轻量化③高性能转向架技术④复合制动技术⑤密接式车钩缓冲技术⑥交流传动技术⑦列车自动控制及故障诊断技术⑧高速受流技术3.5高速铁路的受流技术及其评价4.2.2动车组车体及车内设备1.流线型车体结构2.动车组车体的轻量化设计3.车体的密封隔声效果4.2动车组的组成4.2.3动车组转向架1.高速转向架应具备的性能2.动车组转向架的分类和结构特点①动车组转向架的分类②动力转向架与非动力转向架的结构特点4.2动车组的组成4.2.4动车组制动及其控制1.高速列车的制动方式①制动方式的分类②复合制动2.制动控制系统①高速列车制动控制系统的基本要求②制动控制系统组成4.2动车组的组成4.2.5动车组转向牵引与控制系统动车组牵引传动系统动车组牵引控制4.2动车组的组成4.2.6动车组空调系统1.高速客车的通风换气装置2.高速客车的空调机组3.合理的气流组织4.2动车组的组成4.2.7动车组网络控制1.动车组监控与诊断网络的组成及功能①动车组监控与诊断网络的组成②动车组控制系统③动力车车厢控制级的任务④拖车车厢控制级的任务4.2动车组的组成4.2.7动车组网络控制2.动车组监控诊断系统①检测和诊断系统的任务②检测和诊断装置的车载设备3.高速列车控制与检测诊断的关系4.3动车组的运用与维修4.3.1动车组的运用1.动车组的运用与管理系统特点：①运营效率的提高②整备和维修体系的革新③动车组的运用与整备、维修一体化2.高速铁路动车组的运用方案①固定运行区段的使用方式（简称固定使用方式）②不固定运行区段的使用方式（简称不固定使用方式）③半固定运行区段的使用方式（简称半固定使用方式）4.3动车组的运用与维修4.3.2动车组的维修1.维修制