第9讲 弓网系统的设计、施工与验收

动态特性
电气： 温度
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载流量、短路载流量、
防雷、接地与回流
几何参数
系统参数与动态性能
支持与结构 定位器的形状、质量分布 跨距、结构高度 锚段关节、线岔 拉出值 接触线高度、坡度 静态参数 接触网几何参数 接触网弹性 弹性不均匀程度 线索 接触线截面、材料、张力 承力索截面、材料、张力 吊弦的截面、材料、刚度、布置 弹性吊索截面、材料、张力 集中质量 动态参数 接触线波动传播速度 反射系数、多普勒系数 放大系数
架次或设计基准值。
零部件载荷分配合理 零部件抗载荷能力符合要求
避免零部件载荷过高或过低 避免零部件抗载荷能力下降
避免零部件载荷过高或过低 保证零部件抗载荷能力足够
设计、施工阶段赋予接触网的固有性能，固有性能≥期望性能，称为可维修的接触网；
结构设计经历的阶段：几何学设计法、容许应力设计法、载荷系数设计法、概率极限状态设计法等。
竣工文件的制定基础
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施工设计
施工设计文件要尽可能少而足够，主要内容： ——电分段示意图； ——平面布置设计图；
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——横断面图（如果需要的话）；
——数据表； ——工程材料数量表； ——接地平面布置图； ——要求提交的施工细则等
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施工
施工的主要任务是 将经过质量认证的 零部件按设计要求
接触力、接触线抬升
材料组合
接 触 悬 挂
取流量 运行速度
受 电 弓
接触网的可靠性——在规定时间（设计基准期）内，在规定条件（设计时所确定的正常设计、 正常施工和正常使用条件）下，完成预定功能（配电+滑道）的能力，包含：安全性、适用性和 耐久性等方面，使用可靠度度量，即完成“预定功能”的概率度量。
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承力索、接触线架设
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接触线采用S钩——滑轮组成的工具吊弦悬吊；
S钩长度一般分1.2m和1.4m两种，每跨悬挂4根工具吊弦
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接触线目测检查、平直度检测
一个锚段接触线架设完
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毕后，需目测检查和平直
度检测。落锚完成后，利 用作业车返回检查，检查
接触质量和运行寿命依赖于两个子系统的特性与匹配；
在一定的经济、技术条件下，确定一个与既定受电弓特性相匹 配的、兼容的架空接触网设计方案是弓网系统设计的主要内容
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系统参数与动态性能
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机械： 静态特性
机械：
静态特性、动态特性 电气：
弓网接口：
接触点集流量
材料接口 动态性能
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优点是不受站前单位，特
别是轨道的影响； 缺点是在无路通行的地段 无法采用此方式，需采用安 装列车安装
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பைடு நூலகம் 支柱安装（安装列车）
优点是可以进
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行全线的支柱安
装，且效率高； 缺点是需要在 轨道铺设完成后 进行
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预留基础检查
接触网基础由站前预留时，
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应提前介入，按照设计图纸
对基础的类型、位置（限界、 跨距）、质量等进行检查， 采用模型板方式检查，用于 检查螺栓间距；
模型板按照支柱底板加工
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支柱安装（汽车吊）
汽车吊安装（25吨）；
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进行装配；
施工设计文件是施 工的依据
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测量
采用全站仪测量； 全站仪测量具有精
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度高的优点，且在站
场未成型，根据站场 资料即可进行基坑测 量、定位及施工
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基坑开挖
开挖方式有旋挖钻机 开挖、人工开挖两种； 旋挖钻机开挖方式适
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运行环境 温度 风 冰
固有特性 固有振型 固有频率
弓网接触力、接触线抬升
固有特性 静态接触力 质量-刚度-阻尼-摩擦 自由度、固有振型、固有频率
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运行环境 运行速度、工作高度、底架运动 空气动力 集流受电弓的数量、间距
系统设计
接触网需要确定的内容：
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施工设计
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按照弓网系统设计批复意见所确定的原则和性能指标要求，
使用经过实践证明的、成熟可靠的方法和经验对接触网进行施 工设计； 施工设计应提供工程（材料）数量，并生成符合要求的设计 文件，便于工程项目的预算、计划、安装和交接，同时也作为
支柱整正
需要严格控制支柱的斜率， 重点是锚柱、转换柱、曲线区 段（分曲内曲外）等情况； 整正完成后，地脚螺栓螺母 要配齐，支柱底板下的六个螺 栓要求在同一平面，使其全部 受力； 按照规定的紧固力矩紧固底
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板上部螺母，避免损坏底板下
部螺母或支柱反倾
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EN50119 (2009)
EN50124
EN50125 EN50149 EN50163 IEC60050
EN50317 (2002) EN50206 (2010)
EN50318 (2002)
EN50367
(2006)
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系统设计
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弓网系统是受电弓和接触网两个子系统的组合，运行可靠性、
验收
动态验收
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维修
定期重复验收 过程
弓网系统标准体系
欧洲
EN50206—受电弓特性与测试 EN50119—架空接触网 EN50317—弓网动态测量 EN50318—弓网动态仿真 EN50367—弓网相互作用
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EN50121 EN50122 EN50123
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材料选择
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接触网的设备和零部件应按照规定的性能要求进行选取，使用 寿命应至少与整个接触网的使用寿命相当，并应遵守检查、修理 以及更换的有关维修管理规定，且具有可追溯性的信息标示
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材料选择
主要类型：
——支持结构； ——接触线； ——其他导体或线索； ——补偿装置； ——下锚装置与中心锚结； ——绝缘子； ——吊弦； ——电连接； ——分段绝缘器。
者的眼部应与接触线下表
面平齐； 对感觉有弯曲的区域进
行检测，最大允许空气间
隙0.1mm；弯曲过大时需 整直
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吊弦预制
吊弦预制与腕臂预 配过程相同；
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预制后的吊弦应与
其安装位置一一对 应编号
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验收
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①接触网使用寿命应达到A
年或设计基准值（接触线和 承受动态变化应力载荷的设 弓网系统设计 动态验收 备除外）；②接触线允许最
大磨耗为截面积的 B％或设计
基准值；③承受动态交变应 力载荷的设备，使用寿命不 应少于 C万（受电）弓（通过）
施工（测量、预配、安装、调整）
零部件失效：零部件承受各种载荷，载荷通过减弱零部件的抗载荷能力而导 致零部件状况恶化。这种抗载荷能力最终减弱到零部件再也不能实现期望性 能的地步，换言之，零部件失效了。 接触网故障：关键零部件的失效导致接触网故障。 弓网系统故障：接触网故障导致弓网系统功能部分丧失或完全丧失。 维修：维修就是处理故障或潜在故障。
——主要线索的数量、规格型号，以及这些导线的材质； ——接触线和承力索（如果有的话）的型号与施工细则； ——主要导线的标称张力、张力安排以及允许的张力补偿偏差；
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——标准跨距、最大跨距、拉出值的限定范围、最大偏移和意外因素（例如：最大的结构偏斜）等；
——受电弓的动态包络线； ——标称、最大、最小接触线高度； ——接触线的弛度、预弛度以及接触线的标称坡度和最大坡度；
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弓网系统教学第9讲
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弓网系统的设计、 施工与验收
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弓网系统的构建过程
接触网：特殊形式的配电线路，其中的接触悬挂是受电弓的机械滑道。
电压和电流——分段、分相、供电臂与绝缘强度
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接 触 网
配 电 线 路
载流量与保护措施——发热与温升 回路与接地——轨道电位 电磁干扰源——电磁感应 寿命——疲劳、磨耗（机械+电气） 无脱弓——拉出值、高度 无障碍——动态包络线
——锚段长度的限定范围以及中心锚结的细则；
——接触悬挂的结构高度、吊弦类型、吊弦数量以及吊弦间距； ——确定支持和定位装置的主要技术条件，包括最大接触线抬升、最大定位器质量、定位支座设置、允许的温 度偏移等； ——施工安装和运营维护的允许偏差； ——锚段关节、岔区、桥梁与隧道、平交道口或其他需要特殊考虑的处所的特殊要求； ——弓网集流性能必要条件的确定； ——运营维修的文件资料
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合于大量施工；
人工开挖对空间要求 较少，且对高密度路基 几乎无影响
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基坑浇注
地面以下为开挖基 坑作模型，地面上部
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分采用木模形式；
基础螺栓采用双层 模板固定； 采用商品混凝土浇 注
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预留基础检查
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腕臂预配
以锚段为单位进
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行腕臂、吊弦的测
量与计算，依据计 算结果预配； 预配完成后，运 到现场后一一对应
安装
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附加线架设
可采用人工架设方式，也可采用专用车辆架设；
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先架设馈线（上部），再架设回流线（下部）；
按照接触网施工设计文件要求对全部接触网工程进行检查，并 使用专用设备对静止状态下的接触网进行测量，以证实竣工后的 接触网结构尺寸符合施工设计文件的要求，这一环节通常称为静
支柱装配（腕臂、回流线、馈线底座等）
腕臂底座在支柱吊装 前安装到支柱上，可以
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减少高空作业工作量，
提高施工效率。 附加线底座、拉线及 设备安装底座一般在支 柱安装完成后安装
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测量、计算吊弦及腕臂预配
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腕臂和吊弦采用专用软件计算
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弓网系统的构建过程
可靠性分配
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系统设计
制造与检验
接触网施工
接触网维修
系 统 参 数 配 置 优 良
零 部 件 载 荷 匹 配 合 理
零 部 件 设 计 合 理
零 部 件 材 料 合 格
零 部 件 生 产 合 格
措 施 针 对 性 较 强
无 松 动 、 接 触 不 良
弓网系统的构建过程
接触网的主要零部件
定位管支撑 吊弦 平腕臂 弹性吊索
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承力索终端锚 固线夹 腕臂支撑 接触线终端锚 固线夹
补偿装置 定位管 承力索 斜腕臂
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定位支座 定位器 电连接 接触线
弓网系统的构建过程
弓网系统故障机理
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设计、施工与验收
系统设计(弓网仿真)
接触力（燃弧）、抬升 （弹性及其不均匀度）
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设计
施工设计
设备和零部件选择
拉出值、高度、线岔、关节
（几何参数动态值应符合要求）
施工
测量、预配、组装、调整
静态验收
确认接触网状态符合设计要求 确认弓网动态相互作 用符合标准要求
根据弛度表，确定附加线的弛度
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承力索、接触线架设
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普拉赛架线车
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承力索、接触线架设
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普拉赛架线车
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承力索、接触线架设
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接触线采用恒张 力放线
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H型支柱采用预留孔安装方式时，基础顶面标高应严格控制，
要求基础顶面标高相对于轨面的误差为±5mm； 根据设标网资料（设计柜面标高）及现场的标桩定测出每个 基础相对于轨面的标高，利用以上数据定长加工每根支柱，对号 安装，保证支柱预留孔相对于轨面的误差控制在5mm以内
安 装 精 度 达 标
正 确 的 安 装 、 调 整
烧 蚀 、 磨 耗 可 接 受
污 秽 、 腐 蚀 可 接 受
无 其 他 维 修 缺 陷
可 预 见 的 外 部 因 素
载荷分配
抗载荷能力赋予
载荷和/或抗载荷能力控制 可靠性预测
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弓网系统的构建过程
可靠性分配过程
弓网相互作 用技术规范 集流量 材料组合 动态性能 几何参数 接触网施工设计 静态验收 用户需求 运营维修