高铁新技术之受电技术全解

的弹性半补偿链形悬挂和弹性全补偿链形悬挂已不
能适应高速的要求，应有更为先进的接触悬挂装置
高速弓-网关系主要表现形式
在高速运行条件下，接触网 -受电弓系统的工 作对受电产生的影响，表现在以下几个方面：
(1)弓线间的接触压力的形成和变化
• 受电过程中，弓线相互接触，受电弓对接触 导线有一个抬升力，并使导线产生抬升量。 • 在两者不接触的地方，接触导线由于自重而 有一个下垂力，产生下垂量。
而对受电产生影响；
特点二
高速列车在高速运行时所受的空气阻力 远较常速列车大得多，空气动力也是影响高
速受电的一个重要因素；
特点三
高速列车所需的牵引功率较常速列车大 得多，若采用多弓受电必然会增加阻力、加 大噪声，并引起接触网的波动干扰，因而受 电弓的数量不能太多，这就需要解决受电弓 从接触网大功率受电的问题。
高速受电对高速接触网的要求
接触网的基本功能是通过与受电弓的直 接接触将电能供给动力车。对高速受电用的
接触网应有更高的要求：
(1)在最高行车速度和更大的速度变化范围内应能保证
正常供电；
(2)应有更高的耐磨性和抗腐蚀(包括抗电蚀)能力；
(3)对接触网的结构和布置应有更高的要求；
(4)在接触网的悬挂方面，目前在普速列车供电中采用
总之，接触网—受电弓系统的动态特性
是高速受电的主要研究课题之一。
(2)接触导线的波动和噪声
• 高速列车投入运用后，即暴露出由于接触导 线波动而产生严重的电弧放电以及强烈的噪 声问题。多弓的情况更为严重。 • 如日本100系列高速列车，有6个相距很近的 受电弓同时工作(0系列高速列车升弓更多)。
高速运行时，接触导线会产生复杂的多层横波，其 后果是：受电弓无法追随处于波动中的接触导线以保持紧 密、连续接触，导致受电弓频繁离线。 此外， 6个受电弓同时升起与接触导线接触，犹如6 把高速拉动的“琴弓”在一根“琴弦”上同时“奏乐”， 产生极大的噪声。
3．第三速度级
最高运行速度为300公里／小时
因此对机车的牵引力提出了更高的要求
1）要实现比现有机车更大的牵引功率及牵引 力的新型动力装置和传动装置； 2）牵引动力的配置己不能局限于传统的机车 牵引方式，而要采用分散的或相对集中的
动车组方式；
3）高速条件下新的制动技术； 4）高速电力牵引时的受电技术； 5）适应高速行车要求的车体及走行部的 结构以及减少空气阻力的新的外形设计 等等。
• 6、环境污染小； • 7、外部运输成本低； • 8、列车运行正点率高； • 9、安全可靠； • 10、不受气候影响，全天候运行； • 11、社会、经济效益好。
从速度看，己开行的高速列车的最高运行速度可
以划分为三个等级：
1．第一速ห้องสมุดไป่ตู้级
最高运行速度为200-250公里／小时
2．第二速度级
最高运行速度为250-300公里／小时
高铁新技术之高速受电技术
高速铁路与高速列车定义
西南交通大学峨眉校区交通运输系
高速铁路的定义
• 1、1970年日本政府第71号令的定义为：凡在一条铁路的主 要区段上，列车的最高运行速度达到200km/h及以上的干线 铁路。 • 2、1985年欧洲经济委员会在日内瓦签署国际铁路干线协议 规定：列车最高运行速度达到300km/h及以上的客运专线或 最高速度达到250km/h及以上的客货混用线。 • 3、1996年国际铁路联盟(UIC)的定义是：最高速度至少达 到250km／h的专用线或最高速度达到200km/h的既有线。
高速铁路的技术经济特征
西南交通大学峨眉校区交通运输系
高速铁路与公路、航空相比，其主要技术经 济优势表现在：
• 1、速度快、旅行时间短； • 2、列车密度高、运量大； • 3、乘座舒适性好； • 4、土地占用面积小； • 5、能耗低；
高速铁路的技术经济特征
西南交通大学峨眉校区交通运输系
高速铁路与公路、航空相比，其主要技术经 济优势表现在：
• 4、目前对高速铁路比较一致的定义是：最高行驶速度在 200km/h以上、旅行速度超过150km/h的铁路系统。
高速铁路与高速列车定义
西南交通大学峨眉校区交通运输系
一、高速铁路的定义 普通铁路（常速、中速）： 100～160km/h 快速铁路（准高速或快速）： 160～200km/h 高速铁路 ： ＞200km/h(既有线改造) ＞250km/h(新建线)
这些都是发展高速牵引动力必需解
决的具体技术问题。
1．高速受电的特点
目前世界各国最高运行速度在200公里／小时
以上的高速列车，除英国的HST高速列车由内燃动
车牵引外，其余均采用电力牵引。 与常速列车的电力牵引相比较，高速列车电力 牵引的受电有一些特点。
特点一
高速列车的行车速度较常速列车高得多，
因化受电弓沿接触间导线移动的速度大大加快。 这就使接触网与受电的波动特性发生变化，从
因此，如何解决接触导线的波动对接触 网 - 受电弓系统工作的影响，以及解决多弓
受电而引起的强烈噪声也是一个重要的研究
课题。
(3)离线问题
当接触网的连接系统不能适应列车运行速度的要求时， 受电弓的滑板就会与接触导线脱离。 高速运行时，受电弓的向上推力指使接触导线的位 置急速变化，这一变化以横波的形式沿接触导线前后传 播，使导线产生波动；如果其传播速度赶不上高速列车 的运行速度就会产生离线现象。
国际上根据铁路线路允许运行的最高时速作以下划分
高速铁路与高速列车定义
西南交通大学峨眉校区交通运输系
高速列车的定义
• 高速列车——以最高速度200km／h以上运行的列车 。 • 高速列车可以是由机车牵引客车组成的列车，也可 以是动车组组成的列车，称为高速动车组。严格地 说，高速列车涵义更广泛，它不但包括轮轨式列车 ，还应包括磁悬浮列车等。 •动车组——由两辆或两辆以上带动力的车辆（动车） 和不带动力的客车（拖车）固定编组在一起的列车。 （拖车可有可无）
• 静态时，抬升力就等于接触压力。当受电弓 沿接触导线移动时，受电弓的高度就开始迅 递变化．再加上受电弓还受到高速空气动力 的作用，从而将引起接触压力的变化。
压力变化的后果
• 压力变小会造成受电弓离线，出现电弧，使
弓、线烧伤；
• 压力变大会使接触导线过分升高，同时使受
电弓滑板和接触导线的磨损加剧；