接触网与受电弓的主要作用

SWJTUOCS2006.11.15Page2主要内容4.中华之星动车组秦沈客专试验情况1.CRH2动车组胶济线试验情况2.CRH2动车组环形铁道试验情况3.长白山动车组遂渝线试验情况SWJTUOCS2006.11.15Page31.CRH2动车组胶济线试验情况(2)CRH2动车组概况(3)胶济线接触网概况(4)弓网间存在的问题(5)试验结论(1)胶济线试验录像(弓网)(6)整改方案(7)整改后的试验结论SWJTUOCS2006.11.15Page4(1)胶济线试验录像(弓网)VIDEO(703)双弓重联后弓()VIDEO(704)上行后弓()VIDEO(708)上行后弓()VIDEO(708)下行后弓()SWJTUOCS2006.11.15Page5(2)CRH2动车组概况(1)四方股份长客股份BSP引进消化吸收川崎重工E2-1000阿尔斯通SM3庞巴迪Regina中国品牌西门子Velaro-E唐山工厂SWJTUOCS2006.11.15Page6(2)CRH2动车组概况(2)CRH2动车组SWJTUOCS2006.11.15Page7(2)CRH2动车组概况(3)时速200公里时速250公里时速300公里以上增加动车（提高牵引功率）SWJTUOCS2006.11.15Page8(2)CRH2动车组概况(4)动车组由4动4拖(总牵引功率4800kW)改为6动2拖（总牵引功率7200kW)4动4拖6动2拖非动力轴动力轴SWJTUOCS2006.11.15Page9(2)CRH2动车组概况(5)胶济线试验采用原型车,受电弓型号为DSA250。每列动车组编组8辆，两架受电弓用高压母线相连。两列动车组重联时，每辆动车组各升一架受电弓，受电弓间距201m。SWJTUOCS2006.11.15Page10(2)CRH2动车组概况(6)DSA250型受电弓1——底架组装2——阻尼器3——升弓装置4——下臂5——托架6——下导杆7——上臂8——上导杆9——弓头10——碳滑板11——绝缘子SWJTUOCS2006.11.15Page11(2)CRH2动车组概况(7)1绝缘子纵向安装尺寸800±1mm2绝缘子横向安装尺寸1100±1mm3最低处折叠长度约1423mm4绝缘子高度约400mm5落弓位高度（包括绝缘子）682+5/-10mm6升弓高度（包括绝缘子）3090+100/-25mm7最低工作高度约982mm8最大工作高度约2890mm9碳滑板约1250mm10滑板总长约1576mm11弓头长度约1950mm12弓头宽广580±2mm13折叠长度约2561mm14绝缘距离约310mmSWJTUOCS2006.11.15Page12(3)胶济线接触网概况悬挂类型：全补偿简单链形悬挂正线线索及张力：THJ-95（15kN）+CTHA-120（15kN）结构高度：1400mm接触线高度：6450mm（最低6330mm）线岔形式：交叉锚段关节：五跨（绝缘）、四跨（非绝缘）电分相：七跨（四跨绝缘+四跨绝缘）锚段长度：2×750m（困难时不大于2×800m）直线区段拉出值：±200mmSWJTUOCS2006.11.15Page13(4)弓网间存在的问题CRH2动车组使用的DSA250型受电弓有效工作高度2000mm，最高工作高度为2480mm，本动车组车顶高度为3700mm左右，受电弓落弓位滑板距车顶800mm,则受电弓落弓高度（距轨面）位3700+800=4500mm，受电弓有效工作高度为4500+2000=6500mm。胶济线接触网最低高度为6330mm，悬挂点高度约为6450mm，弓网运行时，如果接触线抬高60～80mm,受电弓将工作在有效工作高度的上限SWJTUOCS2006.11.15Page14(5)试验结论(1)动车组上行运行时，被测受电弓处于开口方向，200km/h以下，弓网离线火花为断续火花，单程火花次数最高达416次，平均约110米一次，弓网接触力较小，受电弓滑板所受冲击加速度超过50g的点数约5～6个。当试验速度超过210km/h时，弓网发生连续的离线火花，火花拉得较大。为保证试验安全，在试验过程中，除在道岔测试点提速到250km/h，上行试验区段限速220km/h；SWJTUOCS2006.11.15Page15(5)试验结论(2)动车组下行运行时，被测受电弓处于闭口方向，200km/h以下时弓网离线火花为断续火花，单程火花次数最高达140次，平均约300米一次，弓网受流状态正常，200km/h以上时弓网火花次数没有明显增加，弓网接触力比较稳定。240km/h以上时上行方向弓网接触力平均值分布在50～60N，下行方向弓网接触力分布在140～150N之间，上下行弓网接触力差异较大，下行方向运行时，弓网受流性能满足提速至250km/h的安全运行要求；SWJTUOCS2006.11.15Page16(5)试验结论(3)7月3日，进行了两列动车组的联挂试验，在上行方向试验时，被测受电弓处于后弓开口方向，试验速度为220km/h，测试结果表明，弓网火花很多，发生几次机车失压现象，分析表明，被测受电弓在动车组联挂双弓受流工况下，处于最恶劣受流状态。动车组联挂双弓受流的运行工况在我国铁路属于首次试验，从分析试验结果知，双弓运行的受流性能还需进一步试验研究，以对动车组联挂运行工况下的受电弓状态和弓网受流性能做出评定。SWJTUOCS2006.11.15Page17(6)整改方案（接触网方面）SWJTUOCS2006.11.15Page18(6)整改方案（接触网方案1）T=15kNT=15kNT=15kNT=15kNSWJTUOCS2006.11.15Page19(6)整改方案（接触网方案2）T=17kNT=15kNT=15kNT=15kNSWJTUOCS2006.11.15Page20(6)整改方案（接触网方案3）T=20kNT=15kNT=15kNT=15kNSWJTUOCS2006.11.15Page21(6)整改方案（接触网方案4）SWJTUOCS2006.11.15Page22(6)整改方案（动车组方面）方案1弓头横杆加装导流板方案2支持绝缘子底部加200mm高支撑座SWJTUOCS2006.11.15Page23(6)整改方案（动车组方面）加装导流板的风洞试验结果SWJTUOCS2006.11.15Page24(6)整改后的试验结论1）受电弓两种改造方案对弓网受流均有明显作用，单机单弓试验速度达到250km/h，弓网受流状态正常；2）受电弓同时加高底座和导流板比只加导流板效果更明显；3）两列动车组联挂时，200km/h时，后弓双向受流正常；220km/h时，两个运行方向动车组均产生失压现象；4）接触网四种改造方案，受流性能均有所改善，接触线2T张力和弹链时弓网受流性能的改善更加明显。SWJTUOCS2006.11.15Page25(6)整改后的试验结论(数据1)SWJTUOCS2006.11.15Page26(6)整改后的试验结论(数据2)SWJTUOCS2006.11.15Page27(6)整改后的试验结论(数据3)SWJTUOCS2006.11.15Page28(6)整改后的试验结论(数据4)SWJTUOCS2006.11.15Page292.CRH2动车组环形铁道试验情况(1)环形铁道接触网概况(2)试验结论SWJTUOCS2006.11.15Page302.长白山动车组遂渝线试验情况(1)遂渝线接触网概况(2)动车组受电弓概况(3)试验结论SWJTUOCS2006.11.15Page31(1)遂渝线接触网概况悬挂类型：全补偿简单链形悬挂线索和张力：THJ-95(14.7kN)+CTHA-120(14.7kN)（正线）结构高度：1400mm（明线区间）、1100mm（双线隧道内）、900mm（单线隧道内）接触线高度：一般区段为6450mm、最低高度为6330mm相邻两悬挂点高差：≤20mm接触网线岔形式：采用有交叉线岔SWJTUOCS2006.11.15Page32(2)动车组受电弓概况SWJTUOCS2006.11.15Page33(2)动车组受电弓概况长白山动车组的受电弓型号为：SCHUNKWBL85型受电弓型号WBL85备注额定运行速度（km/h）200升弓保持方式空气弹簧静态接触压力（N）70N（可调）本次试验为65N最大升弓高度（mm）3200包括支持绝缘子高度最高工作高度（mm）2800最低工作高度(mm)800落弓高度（mm）840弓头最大长度(mm)1926弓头有效宽度(mm)1250两滑板距离(mm)596动车组车顶距轨面高度约为：3900mmSWJTUOCS2006.11.15Page34(3)试验结论(1)本次试验对长白山号动车组的SCHUNKWBL85的受电弓进行了弓网受流性能测试，最高试验速度达220km/。（1）试验区段的弓网受流性能从遂渝线整个试验区段来看，弓网受流的三个基本参数的试验结果是:弓网接触力最大值为171N，最小值为27N，最小值小于40N发生的次数最多为8次，平均值在受电弓开口方向运行时为100N左右，在受电弓闭口方向运行时为120N左右；弓网接触力数值分布在现行规定的40～200N之间，平均接触力曲线和数值符合欧标相应速度下的规定值；接触线一跨内的动态高差从全程数值来看，基本分布在20～40mm之间，最大值为95mm，低于现行标准的150mm；硬点和冲击的数值分布在20～50g区间内，个别点大于暂行规定的三级（50g）标准，说明受电弓滑板在运行中是安全的，接触网个别断面的接触线和部件（锚段关节、定位器）需调整其平滑度，减少对滑板的冲击。另外，整个试验过程中弓网离火花很少。长白山号动车组在遂渝线接触网下的弓网受流性能满足220km/h以下的安全运行要求；SWJTUOCS2006.11.15Page35(3)试验结论(2)（2）单线隧道内接触网的弓网受流性能单线隧道内弓网接触力平均值比明线区间高10～20N左右，这是由于隧道内气流对受电弓空气动态力影响造成的。在进入单线隧道内，在距入口处一跨至两跨范围内弓网接触力明显增加，过了1～3跨后，弓网接触力趋于稳定，在隧道出口处弓网接触力数值减少，逐渐趋向于明线区间的变化规律。其它参数如：硬点冲击和接触线高差的数值大小和变化规律与明线区间基本一致；SWJTUOCS2006.11.15Page36(3)试验结论(3)（3）弓网接触力在遂渝线与一般提速线路的区别接触线最低高度在6330mm时，弓网接触力的数值分布明显比我国提速线路接触线高度在5500～5700mm的弓网接触力低10～20N，其原因是接触线高度增加后，受电弓运行中受空气动态力的影响变小，此结果与受电弓性能试验(如：风洞试验)的结果基本一致；SWJTUOCS2006.11.15Page37(3)试验结论(4)（4）弓网受流性能与受电弓运行方向的关系试验结果表明，由于空气动态力对受电弓的影响，弓网接触力与受电弓的运行方向有直接的关系，受电弓开口方向运行时弓网接触力平均值比闭口方向运行小20N左右，由于接触线高度在6400mm左右，开口方向的接触力偏小，为使弓网接触力的平均值曲线符合相关标准要求，受电弓宜采用闭口方向。SWJTUOCS2006.11.15Page384.中华之星动车组秦沈客专试验情况(1)秦沈客专接触网概况(3)试验结论(2)中华之星动车组概况SWJTUOCS2006.11.15Page39(1)秦沈客专接触网概况速度等级方向悬挂方式结构高度接触线承力索张力线材张力线材200km/h上下行简链1400mm15kNCuAg12015kNTHJ70300km/h上行弹链1600mm25kNCuMg120THJ9520kN接触线高度:5500SWJTUOCS2006.11.15Page40(3)试验结论(1)弓网接触压力随试验速度提高呈明显增长趋势,最大接触压力达367N,平均接触压力达302N,与预测相差较大.说明速度提高后,受电弓受空气动态力影响较大