第一节 高速接触网的振动特性
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第百度文库节
高速接触网振动特性
华东交通大学电气学院电气化教研室刘仕兵
2016/10/27
概述
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，维持弓网间良好接 触越困难，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。
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
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
2016/10/27
1 弓网关系的主要问题
2016/10/27
1 弓网关系的主要问题
2016/10/27
1 弓网关系的主要问题
2016/10/27
1 弓网关系的主要问题
2016/10/27
1 弓网关系的主要问题
2016/10/27
2 高速接触网的振动特性
接触网包括接触线、承力索、吊弦、定 位器以及其它零件，既有均布质量，又有集 中质量，是一个非常复杂的振动系统。 当受电弓与接触网接触并高速运行时， 受电弓弹簧系统的振动、列车车体的振动以 及风力等因素均参与作用。
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
动态接触压力分力
当受电弓高速运行时，弓头上下振动，根据牛顿第二 定律，受电弓弓头归算质量与弓头上下振动的加速度之积 为动态接触压力分力。它主要取决于速度、架空接触网和 受电弓的动态特性及其数量和间隔，还取决于牵引车辆的 运行状态和线路质量。 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。
纯铜和铜合金（纯铜、银铜合金、镁铜合金等） 已成为接触线的主要材料，这也决定了接触网成本 比较高 钢、铜合金、石墨和金属碳已经用作滑板材料
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
弓网接触压力 弓网接触压力连接两个机械系统（接触网和受电弓）， 这两部分均能振荡并且具有各种不同的质量模块、弹性系数、 衰减系数和自然频率。由于接触网具有弹性、在受电弓作用 到接触网上时就使接触线有一定的抬升量。实际上，沿接触 线锚段变化的弹性导致受电弓周期性上下运动，这种运动幅 度取决于抬升力本身。 随着速度的增加，动态部件对接触压力的影响越来越大， 为了保持受电弓滑板沿着接触线并不间断地与接触线接触， 接触压力的值必须保持在一定范围，即动态范围
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
接触线与滑板的匹配 接触线和滑板的使用寿命取决于: 受电弓作用在接触线上的接触压力； 制作受电弓和滑板的材料； 滑板的数量和制作尺寸； 通过接触点的电流； 牵引车辆的速度； 线路处于隧道或区间的环境系数。
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
2 高速接触网的振动特性
与接触网振动有关的因素： 静态因素 接触网的弹性（弹性——单位垂直作用力弓起接触线的抬 升，与跨距成正比，与接触网的张力和成反比）； 接触网的弹性不均匀程度（弹性沿跨距的一致性） 弹性及弹性不均匀度与接触线截面、接触线抗拉应力、接触 网跨距、结构高度、预弛度及有无弹性吊索有关，与接触网的 施工精度有关。
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。
2016/10/27
1 弓网关系的主要问题
振动系统 移动负荷 动态接触
2016/10/27
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
2016/10/27
2 高速接触网的振动特性
2016/10/27
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
2016/10/27
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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3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
接触线与受电弓的相互作用决定供电可靠性 和供电质量。起相互作用依赖于受电弓和接触网 的设计方案及大量的参数。 弓网系统要求通过连续的，即不中断的电气 和机械接触给牵引车辆供电，与此同时要求接触 线和滑板的磨耗保持尽可能低的程度
高速接触网振动特性
华东交通大学电气学院电气化教研室刘仕兵
2016/10/27
概述
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，维持弓网间良好接 触越困难，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。
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
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3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
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
2016/10/27
1 弓网关系的主要问题
2016/10/27
1 弓网关系的主要问题
2016/10/27
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
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2 高速接触网的振动特性
接触网包括接触线、承力索、吊弦、定 位器以及其它零件，既有均布质量，又有集 中质量，是一个非常复杂的振动系统。 当受电弓与接触网接触并高速运行时， 受电弓弹簧系统的振动、列车车体的振动以 及风力等因素均参与作用。
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
动态接触压力分力
当受电弓高速运行时，弓头上下振动，根据牛顿第二 定律，受电弓弓头归算质量与弓头上下振动的加速度之积 为动态接触压力分力。它主要取决于速度、架空接触网和 受电弓的动态特性及其数量和间隔，还取决于牵引车辆的 运行状态和线路质量。 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。
纯铜和铜合金（纯铜、银铜合金、镁铜合金等） 已成为接触线的主要材料，这也决定了接触网成本 比较高 钢、铜合金、石墨和金属碳已经用作滑板材料
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
弓网接触压力 弓网接触压力连接两个机械系统（接触网和受电弓）， 这两部分均能振荡并且具有各种不同的质量模块、弹性系数、 衰减系数和自然频率。由于接触网具有弹性、在受电弓作用 到接触网上时就使接触线有一定的抬升量。实际上，沿接触 线锚段变化的弹性导致受电弓周期性上下运动，这种运动幅 度取决于抬升力本身。 随着速度的增加，动态部件对接触压力的影响越来越大， 为了保持受电弓滑板沿着接触线并不间断地与接触线接触， 接触压力的值必须保持在一定范围，即动态范围
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
接触线与滑板的匹配 接触线和滑板的使用寿命取决于: 受电弓作用在接触线上的接触压力； 制作受电弓和滑板的材料； 滑板的数量和制作尺寸； 通过接触点的电流； 牵引车辆的速度； 线路处于隧道或区间的环境系数。
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
2 高速接触网的振动特性
与接触网振动有关的因素： 静态因素 接触网的弹性（弹性——单位垂直作用力弓起接触线的抬 升，与跨距成正比，与接触网的张力和成反比）； 接触网的弹性不均匀程度（弹性沿跨距的一致性） 弹性及弹性不均匀度与接触线截面、接触线抗拉应力、接触 网跨距、结构高度、预弛度及有无弹性吊索有关，与接触网的 施工精度有关。
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。
2016/10/27
1 弓网关系的主要问题
振动系统 移动负荷 动态接触
2016/10/27
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
2016/10/27
2 高速接触网的振动特性
2016/10/27
2 高速接触网的振动特性
2016/10/27
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
2016/10/27
2 高速接触网的振动特性
2016/10/27
2 高速接触网的振动特性
2016/10/27
2 高速接触网的振动特性
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
2016/10/27
3 接触网和受电弓的相互作用
接触线与受电弓的相互作用决定供电可靠性 和供电质量。起相互作用依赖于受电弓和接触网 的设计方案及大量的参数。 弓网系统要求通过连续的，即不中断的电气 和机械接触给牵引车辆供电，与此同时要求接触 线和滑板的磨耗保持尽可能低的程度