弓网系统（标准与规范）课件

受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 1 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 标准与规范 电气工程学院接触网研究室 吴积钦061-60718 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 2 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 什么是标准 （1）1934年盖拉德在其工业标准化原理与应用 一书中对标准所作的定义，这也是世界上最早给出的 标准的定义，即：“标准是对计量单位或基准、物体 、动作、过程、方式、常用方法、容量、功能、性能 、办法、配置、状态、义务权限、责任、行为、态度 、概念或想法的某些特征，给出定义、做出规定和详 细说明。它以语言、文件、图样等方式或利用模型、 样本及其他具体表现方法，并在一定时期内适用” 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 3 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 什么是标准 （2）国际标准化组织（ISO）给标准所作的定 义，即：“标准是由各方根据科学技术成就与 先进经验，共同合作起草、一致或基本上同意 的技术规范或其他公开文件，其目的在于促进 最佳的公众利益，并由标准化团体批准” 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 4 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 什么是标准 （3）1983年我国对标准的定义，即：“标准 是对重复性的事物和概念所做的统一规定。它 以科学、技术和实践经验的综合成果为基础， 经有关各方协商一致，由主管机构批准，以特 定形式发布，作为共同遵守的准则和依据” 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 5 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 标准的特性 前瞻性：“对活动或其结果规定共同的和重复使用的规 则、导则或特性的文件”，不仅反映了制定标准的前提 ，而且也反映了制定标准的目的 科学性：“以科学、技术和实践经验的综合成果为基础” 制定出来的。这一规定反映标准的严谨性和科学性 民主性：“经协商一致制定”，制定标准过程中，标准涉 及到的各个方面对标准中规定的内容，需要各方均可接 受，保证了标准的全局观、社会观和公正性，反映了标 准的民主性。民主性越突出，标准就越有生命力 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 6 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 标准、规范、规程的区别与联系 规程：对作业、安装、鉴定、安全、管理等技术要求和实施程序 所做的统一规定 工程建设标准：为在工程建设领域内获得最佳秩序，对建设活动 或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性的文件，该 文件经协商一致制定并经一个公认机构批准，以科学、技术和实 践经验的综合成果为基础，以促进最佳社会效益为目的 规范：在工农业生产和工程建设中，对设计、施工、制造、检验 等技术事项所做的一系列规定 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 7 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 标准、规范、规程的区别与联系 在我国工程建设标准化工作中，由于各主管部门在使用这三个术 语时掌握的尺度、习惯不同，使用的随意性比较大，这是造成人们 最难理解这三个术语的根本原因 标准、规范、规程都是标准的一种表现形式，习惯上统称为标准 ，只有针对具体对象才加以区别 针对产品、方法、符号、概念等基础标准时，一般采用“标准”， 如土工试验方法标准、生活饮用水卫生标准等；针对工程 勘察、规划、设计、施工等通用的技术事项做出规定时，一般采用“ 规范”，如：混凝土设计规范、建设设计防火规范等；针对 操作、工艺、管理等专用技术要求时，一般采用“规程”，如：钢 筋气压焊接规程、建筑安装工程工艺及操作规程等 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 8 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 标准、规范、规程的区别与联系 随着与国际惯例的逐步接轨，标准、规范、规程在 使用中逐步发生着变化。例如：近年来，卫生部门把 一些涉及技术规定的、具有一定强制性约束力的规范 性文件，统一冠名为“技术规范”或“规范”，以区别于 自愿用或推荐性的标准等 工程建设标准化工作中，尚没有要求进一步规范这 三个术语的使用 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 9 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 与接触网相关的中国标准 铁路电力牵引供电设计规范(TB100092005) 2005-04-25发布 铁路枢纽电力牵引供电设计规范(TB100762000) 2000-12-21发布 铁路电力牵引供电隧道内接触网设计规范(TB100752000) 2000-12 -21发布 新建时速200km客货共线铁路设计暂行规定 2005-04-25发布 新建时速200250km客运专线铁路设计暂行规定 京沪高速铁路设计暂行规定（上、下） 2004-12-30发布 设计方面 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 10 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 与接触网相关的中国标准 接触悬挂 气象条件 防雷、绝缘、接地 平面布置 接触网支持结构和基础 附加导线 设计规范包括以下方面内容 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 11 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 与接触网相关的中国标准 铁路电力牵引供电施工规范 1998-09-07发布 铁路电力牵引供电工程施工质量验收标准（TB10421-2003） 1998-09-07发布 新建客货共线铁路工程施工补充规定（暂行） 新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收标准 施工方面 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 12 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 与接触网相关的中国标准 接触网安全工作规程 接触网运营维修规程 运营维护方面 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 13 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 与接触网相关的中国标准 电气化铁道接触网零部件通用技术条件(TBT2073) 电气化铁道接触网零部件试验方法(TBT2074) 电气化铁道接触网零部件 TB/T 2075.12075.54-2002 2002-05-17发布 电气化铁道接触网用棒形悬式复合绝缘子 TB/T3068-2002 2002-09-09发布 电气化铁道接触网环形预应力混凝土支柱 TB/T2287-2005 2005-03-29发布 电力牵引架空接触网 prEN 50119 2000-02发布 电气化铁道用铜及铜合金绞线 TB/T 3111-2005 2005-03-29发布 电气化铁道用铜及铜合金接触线 TB/T 2809-2005 2005-03-29发布 电力牵引用接触线 GB 12971.112971.5-91 1991-06-06发布 FPC-(1.2)分段绝缘器技术条件 TB/T 2288-91 1992-01-07批准 电力牵引用内包式钢铝接触线 TB/T 2277-91 1992-01-07发布 国际通用受电弓 UIC CODE 608 2003-04 装备制造与检验方面(部分) 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 14 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 与接触网相关的德国标准 DIN VDE 210 1985年，额定电压1kV以上的架空供电线路的规划和设计 DIN VDE 216 1986年，架空和接触轨设备的零件；静态机械特性：规定和测试 DIN VDE 216-2 1992年，架空和接触轨设备的零件；正常运行条件下载流零件的 电气接触特性（草案） DIN VDE 228-1 1987年，电力设备对电信设备的干扰情况处理；总则 DIN VDE 228-3 1988年，电力设备对电信设备的干扰情况处理；交流牵引系统干 扰 DIN VDE 228-4 1987年，电力设备对电信设备的干扰情况处理；直流牵引系统干 扰 DIN 43138 1980年，用于架空设备和回流的柔性电线 DIN 43140 1975年，接触线；供货的技术条件 DIN 43141-1 1975年，用于电力牵引的带槽接触线；尺寸和恒定电流负荷 DIN 43137-13 电力牵引；吊弦线夹 DIN 43138 1986年，架空设备的楔形线夹 DIN 43155 1985年，架空设备的线夹装置 DIN 43174 1970年，电力牵引用的受电弓；尺寸选择手册 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 15 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU DB接触网的标准结构 65 65 80 80 80 最大跨距 m Bz II 35 18 Bz II 35 18 Bz II 25 18 Bz II 25 14 / 18 弹性吊索 mm 长度 m Bz II 10 Bz II 10 Bz II 10 Bz II 10 Bz II 10 吊弦 mm Bz II/IV 120 Cu/0, 1 Ag 120 Cu/0,1 Ag 100 Cu 100 Cu 100 接触线 mm Bz II 120 Bz II 70 Bz II 50 Bz II 50 Bz II 50 承力索 mm 27 21 15 15 13 10 10 10 10 10 张力 kN - 接触线 - 承力索 Re 330 Re250 Re 200 改进型 Re 200 Re 100 结构型式 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 16 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU DB接触网的标准结构 相同接触网零部件在所有速度线路上的直接应用 优点:- 建造费用降低 - 维护费用低 - 相同的备件储备 - 相同的员工培训 - 可以灵活地安排工作人员 Re 200Re 250Re 330 Re 200-73%70% Re 250 73%-89% Re 33070%89%- Re 200 = 接触网零部件的数量 100 % 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 17 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 与接触网相关的DB标准 代号 名 称 462 架空接触网的运行、原理 800.01 带接触网系统线路的限界和股道间距、标准轨距 9550101 铁路供电设施 9550102 铁路供电设施保护 9550103 牵引变电所内控制技术 9550lO4 牵引供电通信技术 9550lO5 牵引供电的建筑要求 9970101 架空接触网；一般原则 9970102 架空接触网；设计和施工 9970103 架空接触网；施工、监督和验收 9970lO4 架空接触网；设备维修 99701 接触网设施的防腐蚀 9970lO7 接触网防腐蚀措施的实施 99702Ol 架空接触网；用于回流系统、轨道接地和电位平衡的原则 99702O2 架空接触网；回流设计 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 18 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 与接触网相关的DB标准 代号 名 称 99702O3 架空接触网；回流施工 9970204 架空接触网；铁道接地设计 99702O5 架空接触网；铁道接地施工 9970206 架空接触网；电位平衡设计和施工 997022l 架空接触网；回流线的应用 9970222 架空接触网；高速铁路线回流措施 9970223 架空接触网；混凝土建筑物的回流和轨道接地 9970224 架空接触网；整体道床的回流和轨道接地 9970225 架空接触网；直流铁路线路上仍采用的回流线和铁道接地 9970241 架空接触网；减噪墙的铁道接地导接线 9970242 架空接触网；桥墩上路面导槽的铁道接地导接线 9970301 接触网供电分段设计 99703O2 接触网供电分段制图和命名规则 9979101 延长Ri100接触线使用寿命的工作指导书 9979113 用于规划设计、供货、建安和维修的规程和标准 9979114 接触网设备的鸟类防护 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 19 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU SICAT标准 型号悬挂类型承力索接触线最高速度 SICAT HA弹链Bzl202l kNRIM12027 kN35O kmh SICAT SA弹链Bz5010 kNRIS10012 kN230 kmh SICAT LA简链Bz5010 kNRI10010 kNl60 kmh 京津客运专线接触网采用SICAT H 1.0标准 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 20 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 与接触网相关的欧洲标准 EN50119 铁路应用固定设施电力牵引架空接触网 EN50149 铁路应用固定设施电力牵引铜和铜合金双 沟槽接触线 EN50163 铁路应用牵引系统电源电压 EN50317 铁路应用受流系统受电弓与架空接触网之间的 动态相互作用测量方法的要求与确认 EN50318 铁路应用受流系统受电弓与架空接触网之间的 相互作用的仿真确认 EN50367 铁路应用受流系统受电弓与接触网相互作用（ 互联互通）技术规范 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 21 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU 与接触网相关的欧洲标准 EN50121 EN50122 EN50123 EN50124 EN50125 EN50149 EN50163 IEC60050 EN50206 EN50119 EN50318 EN50367 EN50317 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 22 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50119 对以下方面内容进行规范： 接触网的系统设计 接触网系统的设备和零部件 接触网的施工设计 接触网的施工 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 23 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50318 适用的范围 详细说明确认仿真模型的功能要求，确保用于共同接受： 输入和输出参数； 用于评价仿真方法的测试结果的标准子集； 与测量结果的比较； 仿真方法之间的比较。 本标准适用于由受电弓与架空接触网相接触的铁道车辆受流 系统，不适用于无轨电车系统 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 24 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50318 概要 为获取系统较多的信息，并减少在线测试的成本，利用计 算机仿真对受电弓与架空接触网之间的动态相互作用进行理论研 究已成为可能 依赖研究的现象，关注频率范围应该被提前确定，而且应 该与受电弓模型、架空接触网模型、仿真模型以及测量系统保持 一致 通过仿真结果与在线实试结果的比较或者与其它已经被确 认的仿真方法进行比较来评定仿真方法，以便放心使用 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 25 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50318 受电弓模型一般要求 受电弓模型应该能够描述其关注频率范围内的动力 学特性 控制特性和主动动力学特性受电弓的模拟方法是可 用的 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 26 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50318 受电弓模型最小数据 仿真时，受电弓的下列参数是要用到的： 运动学特性； 质量分布； 关节的自由度； 阻尼特性； 弹性； 摩擦值； 刚度； 限位； 静态力的运用范围； 空气动力的运用范围。 如果需要，应该结合其他参数（运行高度、拉出值、非线性因素、频 率）综合考虑 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 27 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50318 接触网模型一般要求 架空接触网模型应该能够描述关注频率范围内的动力学特性 依赖所研究的现象，使用两维或者三维几何学模拟架空接触 网 如果必要，架空接触网应该被模拟为包括所有的张力调整设 备或者任何其它分立部件（例如绝缘子、绝缘锚段关节或者其它 部件）的模型 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 28 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50318 接触网模型最小数据 仿真时，要用到架空接触网的下列几何和机械参数： 架空接触网的模型长度。这个架空接触网的模型长度至少应是 第一个和最后一个受电弓间距的3倍，最少10个跨距； 跨度； 吊弦的位置； 接触线高度（弛度、吊弦长度、接触线坡度）； 结构高度； 定位器几何形状和质量分布； 拉出值； 线索的数目和特性（接触线、承力索、辅助线、弹性吊索、吊 弦，）； 线索单位长度质量或密度和横截面； 线索的机械张力。张力依赖于温度，这一关系应该详细说明； 线索及吊弦之间的联接件（线夹）质量； 支持装置的机械特性和结构； 吊弦的刚度 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 29 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50318 仿真参数 列车速度； 分析区段； 受电弓的数目及受电弓之间的距离； 每个受电弓的静态力； 每个受电弓的空气动力； 受电弓的运行高度； 接触线的温度； 架空接触网的阻尼； 关注频率范围 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 30 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50318 输出 当受电弓沿架空接触网模型运行时，应能仿真计算 出接触力的变化及接触线和受电弓的运动 输出参数应滤除关注频率范围以外的频率干扰 仿真输出能在分析区段内被分析 以下详细说明的输出只对一架受电弓而言，如果列 车上的受电弓不止一架，那么每一架受电弓的输出应 该是可用的 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 31 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50318 测量值验证 靠仿真结果与线路实测结果相对照完成仿真系统的 验证。线路实测应根据EN50317规定的测量方法完成 仿真结果应该在与测量值相同的频率范围内筛选， 排除干扰 测量值随时间的变化是可用的 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 32 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50318 参考模型 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 33 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50317 范围 本欧洲标准详细说明了受电弓与架空接触线之间动 态相互作用测量方法的输出功能要求及精度 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 34 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50317 概要 检验受流系统的运行可靠性和运行质量。不同受流系统的测 量结果可以相互比较，以验证其组成在欧洲是可以自由通行的 为检验受流系统的性能，至少应测量以下数据： 接触力或者燃弧率 受电弓通过定位点时接触线的抬升 除去测量值之外，运行工况（列车速度、位置、）将不断 记录下来，环境条件（雨、雪、温度、风、隧道）和测试配 置（受电弓的参数和排列、接触网的类型、）将在测量过程 中被记录到检测报告中，这些附加信息将确保测量的可重复性 和结果的可比较性 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 35 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50317 接触压力测量一般要求 通过受电弓上的力传感器完成接触力的测量，力传 感器应尽可能地接近接触点 接触力测量系统应测量垂直方向的力，除去其他方 向力的干扰 在任何测量条件下，由温度引起的力传感器的测量 偏差要小于10N（所有力传感器的总和） 对于带有独立滑板的受电弓，每个滑板要进行单独 的测量 测量系统免疫于电磁干扰 测量系统的最大误差应小于10% 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 36 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50317 接触压力测量系统的影响 测量系统不得有任何使测量的接触力结果改变5%以上的影响 惯性力的修正 由传感器和接触点间质量的产生的惯性力需要修正 空气动力的修正 此修正需考虑到空气动力对传感器和接触点之间各部件的影响 空气动力的测量可以通过空气动力试验来完成 空气动力实验可以在测量接触力的过程中，通过同样的配置来 完成（接触线高度、车辆构造、测量装置、环境条件、） 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 37 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50317 接触压力测量系统的校准 为检验力的测量精度，测量系统要经过实验室测 试。这种测试应针对安装了量身定做的力测量设备和 所有加速度传感器、数据传输系统（自动测量记录传 导、光学）和放大器的完整受电弓来完成 在弓头上施加一定频率范围的动态激励，能确定 所施外力与所测量的力之间的比值(受电弓和测量装置 的传递函数) 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 38 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50317 接触压力测量结果 在控制区段内进行的测量应该进行评价 为了计算统计值，控制区段不应该小于一个锚段 对于一个控制区段，至少需要计算以下统计值： 平均值(Fm)； 最大值； 最小值； 标准偏差 (); 接触压力的柱状图或概率曲线 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 39 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50317 位移测量 测量系统不得有任何使测量的位移结果改变3%以上的影响 定位点抬升 测量系统误差要小于5mm 接触点的垂向位移 测量接触点相对于受电弓底架的垂向位移 测量系统的精确度应优于10mm 接触网上其他位移的测量 测量系统的精确度应优于10%的振幅测量值或小于等于10mm ，两者都给出了更高的精度 受电弓接触网系统 20 Jul 2008 Page 40 系统综述 受电弓 接触网 弓网电接触 测量与评价 标准与规范 接触网研究室 SWJTU EN50317 电弧测量