德国高速铁路技术（9）

高“速“列“车马德里塞维利亚高速铁路主要采用两种高速机车车辆进行商业化运营，构成了西班牙新的高速运输系统。（ALTAVELOCIDADESPANOLA）型高速列车。列车设计最高速度/，实际以/速度运营。由S252型电力机车牵引的TALGO摆式车体列车。TALGO列车根据不同运营需要以/速度运行，这种列车除了在高速线上开行外，利用TALGO摆式车体车辆自动变换轨距装置，可延伸至其他城市，在西班牙国营铁路宽轨距（）线路上实现直通快速运输。型高速列车主要技术特征西班牙高速铁路上开行的AVE型高速列车，是通过技术转让从法国购置引进的，总计16列，花费亿比塞塔亿美元。型高速列车是在法国TGV型高速列车的基础上设计制造，但根据西班牙铁路的具体运营条件和要求，作了一些重要的改进。（）列车的外部形状和内部结构重新进行设计，使AVE型列车完全不同于型列车的风貌。（）列车编组按M（动力车，T拖车10辆编组方式，而不是型列车M的12辆编组方式。（）列车牵引供电采用交流、/直流双流制式，而不是法国的交流、/直流供电制式。（）根据西班牙的气候条件，装设适用范围广泛的空调设备和动力通风装置，能适应高温气候环境的运营要求。（）车辆具有很好的气密性能和防噪声干扰，在多隧道地区线路运行时能保证良好的舒适性。（）采用适合于在长大坡道上运行所需要的列车综合制动系统，确保行车安全。（）根据西班牙现有的铁路信号设施，装设了LZB和ASFA信号控制设备。（）采用符合西班牙铁路弹性链形接触网悬挂几何学特点和受流特征的受电弓。（）车内装设闭路电视和座位上单独使用的音乐耳机，为旅客提供旅行服务。AVE型列车的主要技术特征是，（IN）过载周期总重量。断路器生产厂家西门子类型双极额定电压额定电流额定断流量操作机构液压式总重量。此外，馈电的断路器额定断流量为。隔离开关生产厂家类型双极额定电压额定电流热稳定电流（）操作机构电动。避雷器生产厂家西门子类型单极，非线性氧化锌电阻额定电压额定卸载电流（/）持续电流（）残压灭弧电压。电压互感器生产厂家类型电容式额定电压变比/最大容量精度级级。电流互感器生产厂家额定电压变比/精度级和容量级，；级，。中压设备断路器生产厂家西门子类型真空、单极额定电压额定电流额定断流量操作机器电动。单极开关负荷开关/生产真空开关/生产真空开关/生产接地开关/，生产。测量互感器电压互感器/电流互感器/。辅助服务变压器生产厂家类型单相，开式、环氧树脂额定容量变比200，。此外，还有由生产的额定电压为的氧化锌避雷器等。（）保护措施为了保证安全、可靠地供电，在三相电力系统、牵引变电所、接触网馈线上都必须设置相应的保护措施，如图。，。，图保护布置总图三相系统保护在三相电力系统（/）配电站的线路及两相支线上，都配有相应的断路器，这是为了提高对牵引变电所供电的可靠性。在三相变电站中，设有差动保护、距离保护、开关故障保护和相位比较保护继电器，除了对高压输电线进行保护外，还可作为牵引变电所的后备保护。当牵引变电站中的断路器出现故障，通过牵引变电所传来的信号，打开三相配电站中的断路器。牵引变电所保护马德里塞维利亚高速线上的接触网选择单边供电，这样可以减轻继电保护的难度。保护的设计原则近处的大电流短路，断路器立即跳闸；远处的短路，延时跳闸；不容许的过负荷电流要视外界温度和实际负荷的情况来决定是否跳闸。为了避免由于电力机车整备时产生的大电流峰值造成意外跳闸，配备了速断和延时等级的短路保护。过负荷保护按接触网容许的持续电流来整定，以最佳地利用接触网来输送电流，这在电力机车启动时特别重要。在高速线上列车慢行后加速的短时间内，也会出现过负荷现象，需要加以保护。在牵引变压器的高压侧和低压侧，都设有过电流保护，当然，侧继电器在电流和时间整定时要优先动作。变压器内部故障，如匝间短路，可以利用非延时动作的瓦斯和差动保护；外部故障，如击穿绝缘导管，可以利用油管保护来达到瞬时和选择性的跳闸。为此，变压器安装在绝缘基础上，在变压器的接地线上，装有保护电流互感器，并在互感器次边接过流保护继电器，在总的回流过高时，用于启动高压侧和低压侧的断路器。此外，当调压器在带电情况下错误操作次边抽头时，通过保护强制断路。牵引变压器保护每个牵引变压器都设有两组保护继电器，分别为主保护和后备保护。（）主保护继电器主要有高压侧和低压侧都有过流保护，动作电流和时间过整定；差动保护；油箱保护；变压器温度保护；接触网过流保护，动作电流和时间可以整定；牵引变压器有电压调压保护。（）后备保护包括钢轨回流保护；接地母线总电流保护；供电质量保护。对此，配电箱、全部部件都要与大地绝缘，并与大容量的继电器相联结，使其在线路上运行。断路器监控保护用于对保护继电器在发出指令后断路器是否在一特定时间内实行监控。当这一指令信号较长，说明断路器没有动作，保护装置立即动作，实行保护性断路，必要时可能打开三相电路中的断路器。接触网保护每根接触网馈线上，均有一组保护装置，由以下部分组成（）过电流速断保护；（）限时过电流保护，可以独立整定；（）过负荷保护。当出现变电所越区供电时，保护电流的整定值要减少一半。另外，接触网馈线上也设有后备保护，由可独立整定电流和时间的继电器组成。接触网和变压器继电保护设备都采用了印刷电路板技术，安装在中央供电总的保护柜中。所有保护装置都配有组合式测试开关，能够联结便携式继电器测试装置，并可很容易地检查继电器的性能。利用固定的内装测试装置，能简便地检查出各个继电器及其所需跳闸回路的功能。接触网的测试在向接触网供电的三线馈线上，装有一套共用的接触网测试装置。根据德国联邦铁路的实际经验，试验电阻选择的最大试验电流，在对接触网进行测试时，辅助用电设备自动断开，这样，试验电阻就应为，额定容量为。在操作者向接触网馈线断路器发出合闸指令，或断路器处于断开状态时，该装置两端的开关闭合，通过试验电阻向接触网馈电。当接触网电压高于某值时，说明接触网与钢轨之间的绝缘良好，可以合闸向接触网送电；反之，如果电压低于某值，说明接触网存在绝缘缺陷，需要进行检修，断路器不能合闸。该装置可以通过自动或手工操作，在对馈线断路器发出合闸指令时，试验装置自动投入，测试接触网的绝缘状态。在每根馈线出口，还设有一接地隔离开关，可以通过就地或遥控操作。（）控制技术在对变电所进行控制设计时，应遵从以下基本原则正常运行时，变电所为无人值守，由中央电网调度远动操作。从投资方面看，控制方式要尽可能简单，但在远动出现故障时，作业指挥可按常规方法进行，并保证运营安全。开关设备不用现场控制，并不采用高压供电装置柜和供电装置控制设备，将以下设备安装在中央控制柜中将来自近距离控制盘、自动测试装置、远动装置的弱电流指令传换成强电流指令的设备；支路保险装置；根据线路状态断开闭锁条件所采用的逻辑电路组件。同德国的供电控制设备一样，设置2个一手操作的配电装置控制按钮代替复位开关。在控制柜内，每个高压支路上都装有1个组件盒架，其上包括所有的控制、显示、转换装置、自动保险装置和逻辑电路继电器。这些部件都按顺序装在控制柜内，并在面板上印制出模拟线路。其中，每个配电单元上都装有1个发光的控制按键；装配个十字形排列的发光二极管，以指示开、关位置信号，即2个二极管串接在模拟电路系统图的线路中，2个位于横向。每个支路有两个中心控制按键，用于控制开关的分、合。因此，在当地控制一个配电控制器时，必须操作中心开关按键和分属于配电单元的按钮，以显示以下开关工作状态当开关接通时，串接在模拟电路系统图中的发光二极管亮；当开关断开时，垂直于模拟电路的横向发光二极管亮；当开关处于故障位置时，控制按键亮。系统的个组件盒架的结构，都按统一的线路图制造，由左向右按以下顺序安排用于断路器操作、电机驱动、状态显示系统等的支路自动保险装置；接触网保护从一个链形悬挂转换到两个链形悬挂用的选择按钮；带开关状态显示的中心“开”或“关”指令按键；各配电单元的控制和位置信号用的印刷电路板；用于显示电流值的、带仪用插件板的量值变换器；根据闭锁条件使控制回路开通的触点倍增继电器；支路故障显示信号用发光二极管插件板。成套中央控制柜总尺寸宽厚高为。各支路的控制组件盒架按次序上下叠放，排列在左半部分。上部是供电装置中的条支路组件盒架；下部是高压供电装置的两条支路和纵向分区的个组件盒架。右半部分从上至下分别是前一级的保护装置组件盒架，总测量装置和一般故障信号装置部件，杆上开关控制组件盒架，自动测试装置插件盒。当地控制部件和远动站之间的接口，在牵引变电所中安装在中心控制柜旁，利用同各支路相接的极插入式接头通过调度台来实现。为了将来自当地控制、自动测试装置或远动装置的弱电指令转换成强电指令，配备了由控制继电器和功率晶体管组成的可靠组件。因此，即使是在占地最小时，控制线路和操作线路间的电绝缘也很可靠，不必担心在故障情况下控制继电器发生误动作。操作回路中采用功率晶体管，可大大降低维修费用。这些组件归属于相应的配电控制器，安装在支路的组件盒架中。对于信号显示装置，考虑采用安装在印刷电路板上的触点倍增继电器，还包括状态显示发光二极管和控制按键。除就地控制外，还有测试自动装置和反向电压自动装置作为辅助的自动化装置，在这些自动化装置中考虑到了德国联邦铁路这类设备制造时所取得的全部经验。在所发生的短路解除之后，除了有源测试接触网支路的绝缘状态外，也要对接地的接触网电压状态进行无源反向电压测试。因此，可自动进行以下供电作业断路器因接触网保护动作而跳闸后，当检验结果为正时，断路器合闸；检查接触网电压状态后，接通接地隔离开关；在每次断路器接通前，都进行自动测试，以避免在仍有短路情况下的合闸。（）远动每个牵引变电所都设有一远动终端，接受当地的一切指令、测量数据及其他有关信息，并将其转发给设在马德里阿托恰的远动中心。远动中心通过沿高速线铺设的光缆将指令传送到各牵引变电所的远动终端，对变电所以及接触网上的开关设备进行操作。此外，远动系统还配有一个资料传送系统，用来传送每个变电所的电量数据。该系统每报告一次各牵引变电所的耗电量。（）变电所的接线和布置接线高压输电线路把牵引变电所同电力分配总网连接，安装在根支柱上的电力线共，电压。为减少可能发生的电力不平衡，对不同的电力线采用不同的相位，这是通过变电站的相变压器同三相供电网的外部缆线接连而获得的。另外，上述线路的电线为带有防电晕的电缆，每个电缆8根光纤通道。牵引变电所的接线，如图6所示。与高压电网联结的露天装置有通过纵向分区隔离成两部分的母线排；根据环形供电变电所线路图，两边高压线的输入侧不设断路器，但有输入隔离开关和母线隔离开关；带有断路器的两个变压器支路。仅在奥尼略变电所，母线由两个纵向隔离装置分为3段。马德里阿托恰车站附加空调所需的第三个变压器接于第三段母线上。段由以下部分组成由两个纵向分区分开的工作母线；分成3部分的测试母线；露天架设并集中接入塑料柜中的零母线。在接地母线上，一般要安装用于总电流、地回流和支架短接保护的电流互感器。，。，图6牵引变电所接线由于马德里塞维利亚高速线为一直线状，变电所只需向南、北两个方向馈电，即侧需要两条常规馈线。为避免故障或检修造成馈线中断，以至于要由相邻变电所越区供电，在设计时设置了第三条备用馈线。正常情况下，它只向变电所所在的站场接触网供电。布置变电所的布置，如图所示。变电所一般设在高压输电线附近距铁路线约处，以保持轨道旁施工道路的畅通。不必通过铁路专用线或主干线来运送以上的主变压器，而采用公路拖车运输。，。，图6牵引变电所布置（单位联结导线系铝质，截面约。对它起决定性作用的并非负荷电流（变压器仅约），而是可能出现的电晕影响。用截面为的铜（）导线联结的接地装置，符合单相接地短路时起始短路电流最大为的要求。计算时始终遵循容许的跨步电压和接触电压要求。在母线支承铁塔上装有避雷针以防止直接雷击，并配有照明灯的辅助避雷针，它们为整个变电所提供了有效的防雷防护。通过氧化锌避雷器可消除所不容许的高电平冲击波，这种避雷器可装在主变压器的高压侧或低压侧。房屋和供电装置间有固定的运输道路，在设备安装时用来运送材料，以后则可用作提供运输服务。房屋的长宽高为，总容积约为（奥尼略变电所长为）。室内包括值班室和高压室。值班室内有中央控制柜、运动柜、保护柜以及蓄电池和充电机的自用供电装置；高压室内设备分布排列成两排，中间为通道。两室内放置控制、测量、信号电缆的电缆槽。将从变压器出来的线路引入高压室内的配电设备，再输入接触网。由于高压电缆的成本很高，接触网和变压器间的联结都采用架空线。牵引变电所选择正确的接线后，中压设备电压不会高于，因此中压配电设备可设在室内。在主变压器的低压侧，设有保护电容器，以避免由高频电压峰值所造成的不容许的绝缘负担。配电装置的构架，由各间隔为全钢板墙壁的型钢结构和全钢门组成。对于供电装置构架的速动保护，安装时必须对地绝缘，并经过其支架保护电流互感器与零母线联结。按德国电工协会的规定，带电部件对地的最小距离为。当跳闸和接地后，为在中压供电室中确保安全进行工作，可把绝缘板插入断路的工作母线隔离开关和测试母线隔离开关中间。变压器支路和接触网支路中的真空断路器安装在推拉式小车上，以利于检修。6牵引变电所与外部三相电网的联结西班牙高速铁路牵引变电所的两路供电线与一三相高压母线相联结。为了提高供电可靠性，三相配电站有一组备用的配电设备，如图6。配电站与牵引变电所的距离，见表6。，。，图三相配电所（单位）单母线由两条分支线供电，分支线装有断路能力为的断路器和高效保护装置，断路器装在各相纵向差动保护装置下面。母线差动保护装置与三相供电装置输入侧和通用牵引变电所变压器支路中的电流互感器相连，形成了两个供电装置间的重叠保护，从而可以实现连续监控。两个三相供电装置的接地系统并联，可进一步降低对地短路状态下的接触电压和跨步电压。通向牵引变电所的两条供电支线上，设有两个三极隔离开关。作为辅助设备的远动和通讯设备，装在建筑面积为的建筑物内。电“分“相由于相邻变电所采用不同相供电，为保证供电臂之间绝缘，必须设置电分相绝缘分段。西班牙电分相由不接地的跨中性接触网段组成（两个跨绝缘锚段关节），见图。，。，图跨绝缘电分相中性段长度约，这里由左右列车的长度来决定的，即使在双机牵引时也可避免相邻供电臂间短路。当列车接近电分相时，驾驶室会自动发出音响信号，司机打开供电断路器；如果司机未按信号提示操作，断路器也会自动断开。列车升弓通过时，中性区段电压会经历以下变化零电压；通过受电弓接受前一变电所电压；零电压；接受下一变电所电压；回到零电压。如果机车供电断路器未断开，列车在驶入和驶出电分相时都会形成电弧，电弧的持续时间和强度取决于此时受电弓的电流强度。在选择电分相位置时，应注意（）与停车信号机保持足够的距离，以便在重新启动后不需要功率输入就能靠惯性通过。（）应选择坡度尽可能小的路段，以使惯性通过不困难。（）与最近车站距离应尽可能短，以使附属在电杆的转换开关的电缆长度尽可能短。必要时，通过遥控转换开关可以实现越区供电。由于开通次数少，并通过变压器的联结降低了故障开关的负荷，所以未配备开关故障情况下防止可能误动的联锁装置。交直流分段在马德里塞维利亚高速铁路两端的铁路既有线为直流供电，因此在高速线与普通线路之间必须有交流、直流交直流分段。在该分段中不带电的接触网只有（每侧各），这样就保证了任何一列运行中的列车不会因无电而停车。除工作接触网外，还平行架设了一条辅助悬挂，如图、图。，。，图交直流分段示意图，。，图交直流分段接触网布置当列车由左向右驶近交直流分段时，司机在某点接受到音响信号提示而降弓。当受电弓因某种原因不能降下受电弓时，辅助悬挂的电压将升高，通过电压互感器检测到这种状态时，会向变电所发出命令跳闸。如果系统出现故障而无任何反应时，列车到分段后，通过辅助悬挂对地短路，实行强制保护。辅助供电设备（）牵引变电所自用电及车站供电由于牵引变电所车站和中转站一般常远离村镇而没有低压交流配电线路，所以在不干扰正常运行的条件下由接触网馈线或直接由接触网供电。向这些地方供电的变压器的安装容量为或，安装在线路的杆上牵引变电所自用变压器安装在所内，通过高压保险器和可遥控的杆上转换开关与接触网联结。当接触网电压中断时，由无中断的供电装置（蓄电池）对重要的用户供电。接触线电压中断时间较长时，由备用的柴油发电机组供电。为使用户用电不影响接触网的测试结果，要等接触网恢复供电以后，这些用户才可接通；相反，无电压时，杆上变压器的初级线圈不能断开。（）信号配电室供电两个车站之间都设有配电室，用于对信号系统的供电。信号设备由电压线路区间电缆供电。所需约的空调功率来自接触网。为提高可靠性，杆上变压器可由两条接触导线的任一条导线馈电，由线路区间电缆向两个杆上转换开关供电进行控制。（）铁路道岔加热装置马德里塞维利亚高速铁路处在伊比利亚半岛的中部，海拔高度，在冬季要考虑气温下降铁路道岔结冰这种低温障碍。牵引供电组为此提供安装了必要的铁路道岔专用电加热设备。在沿线个站共安装了套铁路道岔加热装置，其额定功率根据道岔的数量和类型确定为或。用于高速铁路道岔加热的功耗为。在车站线路长为时，如所需单机功率高，则需要把道岔加热装置设置在道岔旁。一般要装两套道岔加热装置，即在车站的南北两端各装一套。变压器安装在相应的接触网杆上，并通过远动杆上转换开关和高压保险器与接触导线联结。在其次级侧引出馈电电缆通向设在塑料柜内的配电装置，柜内有控制和监测装置、各支路保险装置和漏电保护开关。铁路道岔加热装置的接入或断开，按以下情况掌握超过或低于所定温度值时（使用接触式温度计）；下雪时（使用电磁继电器）；接触导线由于延迟重合闸而使电压中断时（为避免在线路测试时出现错误的测试结果）；为测试目的使用手动按钮时。在冬天，杆上转换开关要持续接通。其接入或断开由电网调度台或车站调度室通过就地控制组件进行操作。各种障碍信号汇成总信号传送到车站调度室，并通过远动装置送到中心调度台。（4）杆上转换开关控制装置在运行故障或进行维修作业时，接触网必须处于短期无电压状态。为此，牵引变电所和车站装有由电动机驱动的接触导线隔离开关，它们安装在接触网支柱上，并由交直流电动机通过连动杆驱动。这些能用于高达约工作电流的开关，由采用印刷电路组装的控制组件来控制，包括有电动机电路保险装置；现场控制指令按钮和位置指示用发光二极管；远动用的接点；用于无电位状态远程信号的触点倍增继电器。属于某一个车站或牵引变电所的杆上转换开关控制组件，集中装在一个部件架上。在车站调度室是安装在壁式柜内，在牵引变电所则装在中央控制柜中。除车站两端的杆上转换开关外，车站调度室还要控制横向联结开关和用于车站供电变压器、道岔加热变压器的联结开关，还要控制中性区域用的分路开关。电杆开关的驱动电能，在车站由无间断的信号设备用的电源供给；在牵引变电所由变压器馈电的自用供电设备供给。多芯控制电缆从组件支架通向各杆上转换开关。布置时，要注意使电缆长度尽量短。6高速接触网系统高速列车要可靠地获取电能，必须有高质量的接触网和受电弓。西班牙马德里塞维利亚高速铁路采用了德国型接触网，最高可满足/单弓受流的要求。6接触网结构为了增加接触网的弹性均匀性，接触网采用了带形承力索的弹性链形悬挂方式。区间和隧道中接触网的最大跨距分别为和，结构高度分别为和，弹性吊索的长度分别为和，如图6。接触网的技术参数，见表6。，。，图区间、隧道内弹性链形接触网最大跨结构和弹性分布表6西班牙高速铁路接触网参数，项目区间隧道，接触线，型号张力断面拉断张力线密度允许电流（时）续上表，项目区间隧道，承力索，型号张力断面拉断张力线密度允许电流（时），弹性吊索，型号张力断面拉断张力线密度，最大间距结构高度，拉出值接触线高度额定载流量（磨耗2）跨中弹性弹性不均匀系数弹性差异系数接触线波动传播速度最高运行速度多普勒系数（/时）根据德国铁路要求，只有通过万弓架次后接触线才进行更换，按每天弓架次计算为年，这就要求接触线必须有很强的耐磨性和抗腐蚀能力。西班牙采用了与德国同样的银铜合金接触线，其中银的含量为。加入银的铜接触线可以提高高温时接触线强度并减少蠕变，从而提高允许张应力。银铜合金接触线在技术上完全可以取代镉铜合金接触线，并不存在镉铜合金接触线对环境产生污染的问题。由于要满足/运行速度的需要，接触线的张力应尽可能大，以提高接触线的波动传播速度。选用的银铜合金接触线为，最大许可张应力为/。考虑到的磨耗，张应力为/，即张力为。承力索选用的青铜线，张力为。弹性吊索采用的青铜线，张力为。经德国试验证明，这种结构的接触网具有良好的高速受流性能。区间和隧道内不同跨距接触网的结构和吊弦分布，如图6所示。，。，图6区间、隧道中不同跨距接触网结构和吊弦分布单位接触网的载流量，由接触线和承力索的材料决定。按照接触网的结构，在导线温度为“、风速为/、环境温度为时，接触悬挂的连续载流量为。当接触线磨耗，载流量降为。相当于变电所输出约M的电能，而牵引变压器的容量为M。这说明接触网完全能够满足最大牵引负荷的要求，也可满足工作中短时过负荷的需要。6接触网性能评价接触网性能有许多标准，有静态的，也有动态的。（）静态标准为了保证接触网导线抬升及其动态效应，在一定的限度之间，高速接触网要求最大弹性小于/，弹性差异系数低于。表中列出了区间和隧道内接触网导线跨距分别为和时，最大弹性为/、/，弹性差异系数为、，达到了高速受流的要求。如果在悬挂点不设弹性吊索，悬挂点的弹性大大降低，弹性不均匀系数将增至。西班牙放弃了法国采用预弛度来平衡跨中与悬挂点间的弹性差异的方法，因为从实际应用来看，预弛度并没有必要，反而会起到相反的效果。试验表明，当以/运行时，接触网只抬高，受电弓运行平稳、受流可靠。（）动态标准只用静态标准不足以确定接触线是否适用于设计的速度。多普勒系数可以反映接触线的波动传播速度与运行速度间的关系，用它可以确定接触网的动态特性。多普勒系数式中接触线的波动传播速度；受电弓运行速度。/式中接触线张力；接触线线密度。在某一速度下，如果，说明接触网能满足该速度的受流要求。西班牙高速接触网的波动传播速度/，在以/和/运行时，分别为和。说明在/时可以由一个受电弓可靠受流。接触网与受电弓组成了一个阻尼很小的振动系统。随着速度的提高，受电弓与接触网都产生振动，从而使受电弓与接触线间的接触压力变化。接触压力的最大值、最小值和标准偏差，是反映接触网动态特性的主要参数。德国联邦铁路最先采用了这种方法。应用滑板独立支撑的受电弓，通过测量两块滑板个支撑点的力的合力，再减去滑板本身对支撑点的力，就可以获得接触线与受电弓之间的接触压力。用这种方法获得的力还可计算出接触线的拉出值。图6所示为速度为/时接触压力曲线。具体数值如表6。，。，图6/时接触压力测量记录表6速度/时接触压力参数，W，W最大接触压力最小接触压力平均接触压力最大抬升量接触压力统计分布高斯分布接触压力标准偏差接触压力标准偏差，随速度的提高而增大。在列车速度为/时，标准偏差应不大于平均接触压力的，并要求接触压力在平均值上下倍标准偏差范围内变化。图6为应用高速受电弓时，接触压力平均值、最大值、最小值与速度之间的函数关系。接触压力在/以下时，在之间变动。在这种情况下，离线率较小，对接触网的磨耗也较小。，。，图接触压力与速度间的关系锚段关节、线岔、电分段马德里塞维利亚高速铁路接触网采用全补偿装置，不论温度如何变化，都能保持接触线和承力索的张力。最大锚段长度为，采用跨锚段关节，如图6所示。受电弓从一个锚段到下一个锚段的过渡在中间跨进行。在通过锚段关节时，要求接触压力与其他跨中相同。线岔采用德国交叉形式。在通过道岔处的线岔时，要降低速度。接触压力要求低于。在站场和区间，如需要对接触网进行电分段，则通过绝缘锚段关节来实现，并在分段处设有隔离开关，以利于接触网检修和提高供电的灵活性。零“部“件双线接触网悬挂有各自的支柱，支柱上有旋转腕臂来固定接触网，这样可以保证两条接触网在机，。，图跨锚段关节（单位）械上和电气方面完全隔开，工作互不干扰。在一些特殊点，如道岔，支柱腕臂可以伸长跨越股道，或腕臂装在支柱两侧。但在主干线上，两接触悬挂相互独立。腕臂的设计与德国相同，其尺寸根据支柱距轨道中心的距离而定。所有的部件，如夹具、套管等都是铝制品，螺栓和螺母用不锈钢制成。绝缘子为裙瓷绝缘子，爬电距离为，以满足工作要求。承力索和接触线由单独的柱形坠砣来补偿，棘轮的传动比为。当导线断线时，棘轮的掣子咬合，从而防止坠砣落下。在隧道采用了特制的钢坠砣，以使补偿装置更紧凑。基础类型与支柱的设计有密切的关系，还与地层特性和承载力以及线路结构有关。对于混凝土支柱，一般采用打入桩或钻孔桩基础，效果较好，如图（）。西班牙高速线采用了这种类型的基础，其优点是混凝土的用量少，而且特别适合于机械化作业。图（）所示为隧道中的接触线及承力索的张力设备。接触线与承力索分别自动地由重砣拉紧。滑轮的传动比是，滑轮与一个棘爪啮合以防导线或承力索万一断开，重砣也不会掉下。重砣用钢制，允许只占用隧道内很少的空间。，。，图支柱基础及隧道中的导线张力设备在正常运行时，牵引变电所站的两个供电臂是由同一相相位供电，因此不需要任何中性区。在一个牵引变电所发生故障时，需要从相邻两变电所分别供电时，因为相位不同，故必须用中立区来建立其绝缘。鉴于牵引变电所总是建在车站附近，在车站内的这段接触网总是建成绝缘区，可以作为中性区，通常有一定速度的限制。如果需停车，站内接触网可同两个变电所之一相联结。图说明接触网同牵引变电所联结的情况。，。，图接触网同牵引变电所的联结（单位）轨道回流接线及干扰对交流供电系统，必须保证安全回流，减少电流漏入大地；在工作和短路时，避免不允许的接触电压；限制对平行的通信和信号线以及直流接触网的感应干扰。为此，西班牙高速铁路在接触网支柱外侧架设了铝回流线，与作接地轨的外轨相连，如图。内轨与地绝缘，并相距以形接线与外轨相联结，以保证轨道回路的开通。这种接线方式在区间、隧道、高架桥都适用。，。，图区间接地法根据接触网回流系统的几何参数、导线参数、接触网接线，可知其阻抗/电气特性决定了流入钢轨、铝回流线和大地的回流电流的分配。钢轨和铝回流线各占牵引电流的，漏入地下的占。由于相位的不同，回流电流的算术和大于。通信和信号电缆在电缆槽内并与铁路平行，不论正常或短路都会感应出纵向电压。在工作中，这种感应电压不会超过；而在短路情况下，为电缆试验电压的。信号电缆的最大区段长度为，而通信电缆长度为，在正常工作和短路时感应电压，见表。这些数值都在规定限值之内。在科尔多瓦塞维利亚区段，高速铁路与直流电气化既有线平行。在直流系统中有可能被交流系统感应出电压，采用优化设计后，不会对平行直流线路有什么影响。为了使接触电压在允许限度以内，接地钢轨要与接地支柱相连。为了保证轨道的维修和断裂检查，只能在较长的间隔上进行。由于接地线装在支柱顶上，一般间距为即可。表通信和信号电缆感应电压，。长度电流电压梯度感应电压条件，。工作短路，。工作短路在铁路上任一点回到钢轨中的最大牵引电流为，这个数值使钢轨的最大电位为，它低于允许接触电压的倍，这表明在工作中钢轨的接触电压不会提高到不许可的程度。这与选用支柱直接与钢轨相连有关。在钢轨与接触网短路时，接触电压不会超过。在接触线和支柱间发生短路时，该支柱不直接与钢轨联结，电压将急剧升高。测量结果表明，接触电压仍低于允许值。接触网维修接触网维修的基本概念高速铁路接触网自投入运行后，需进行经常保养维护，及时排除故障、延长设备的寿命、保证正常的供电。接触网维修包括常规定期检查；必要的预防性维修工作；修复损坏的设备，包括因意外事故造成的损坏。西班牙铁路成立了专门的接触网维修队，其主要任务是进行预防性维修。目的是尽快检查并排除设备的缺损；规划长期性的工作，预测人员、设备的需求；避免表面性的维修活动。要进行预防性维修，必须对接触网的设备进行几何位置测量，并进行动态接触压力的检测，以了解接触网设备的正常运行状态。维修点设置在马德里塞维利亚高速铁路沿线，设立了个维修点和个维修分点，具体分布如下马德里维修分点莫拉维修点卡拉特拉瓦维修点奥尔纳瞿埃罗斯维修点塞维利亚维修分点这些维修点配有接触网、线路和基础设备的专业维修人员，并成立了一个协调指挥中心，安排专人负责线路的全面工作，以保证各部门间的良好协作，提高工作效率和质量。各维修点都配备了相应的维修机械设备和零部件。维修时间的安排马德里塞维利亚高速铁路主要在夜间进行预防性维修，时间安排在，在这段时间内开行一辆检测车沿线进行检查，在早恢复正常通车。每周各个系统、指挥部和运营部门的负责人都要在一起开会，提出下周工作计划，并进行统一协调。工作一旦安排确定，除非发生事故并经各方同意，不能随意更改计划。每周的工作计划要下发到各个维修点和指挥中心。维修人员每夜在维修点集合，然后用电话和指挥部联系，要求切断牵引供电系统，以便进行维修作业。每夜完成工作后，要写出工作记录和材料消耗情况，经铁路人员和工程承包企业人员签字后，用传真发给技术办公室。预防性维修每周进行天（工作日）。事故维修在白天运营时间和节假日，不进行预防性维修。但为应付突发性事故进行及时抢修，在一天内，每个维修点都设有值班人员。一旦在某一时刻发生事故或设备运行失常，指挥部门马上与值班员联系。如果事故对运行造成不良影响，指挥中心便决定立即隔离事故点，推迟夜间的维修计划，而对事故点进行紧急抢修。这种情况下，安排在另一条线路上限速行驶。事故一旦发生，不管怎样，维修人员要乘车到现场视察，以便对事故情况及后果作出评价，提出措施，准备工具和配件，及时采取行动。事故排除之后，应写出维修报告，说明采用的方法、参加人员、所用时间和配件以及事故原因分析。如果事故起因是属设备本身的缺陷，维修费用要由接触网架设的承包企业负责，因为它是预防性维修的责任方；如果事故起因与设备无关，维修费用则由铁路方面承担。接触网检测接触网进行静态和动态检测之前，首先对各腕臂的支撑点进行目测，并对接触线与轨面的高度进行初步测量。在目测过程中，检查悬挂支撑系统高度、腕臂倾斜度、绝缘子及其固定件的角度，以及其他零部件的安装情况。在目测接触网安装正确后，使用一辆装有受电弓、测量仪器和记录纸带的轨道车进行静态测量。受电弓上备有水平刻度在之间，用来测量接触线的拉出值。受电弓与一钢丝线相连，将用来测量接触线高度，并将其记录在纸带上。受电弓的抬升力可调节为和两种。用这种轨道接触网检测车对接触网要进行两项测量。第一次受电弓的抬升力为，测量速度为/；第二次抬升力为，速度为/。测量过程中，在纸带上纪录的数据包括支柱号、锚段、悬挂点、接触压力、速度、环境温度、测量日期等。在目测和静态测量发现的接触网缺陷排除后，再对接触网进行动态检测。马德里塞维利亚高速铁路投入运营后，每个月都安排一次/、/和/累进速度的检测。高速检测车上安装有两架钢滑板厚度为的受电弓，滑板四角装有压力传感器，可以测出个垂直力和个横向作用力。此外，在检测车上还装有摄像机，用来监测接触网的状态。其他测量和数据处理设备都装在车内。通过高速动态检测车，可以测得受电弓四角的垂直力；由于轨道缺陷产生的垂直加速度；横向加速度；接触线高度。由这些数值，可以获得相应的线路位置的各种参数接触线高度；接触压力；拉出值（通过受电弓四角垂直力的分布）；垂直加速度；由于接触线摆动产生的横向加速度。环“境“保“护自然生态的环境保护，已经成为世界各国越来越重视的全球问题。一般来说，许多大型工程的建设，都不可避免地会对周围自然环境带来一定的影响，特别是铁路的修建涉及比较大的地区和范围。西班牙马德里塞维利亚高速铁路在规划设计、施工修建以及建成竣工的整个过程，认真吸取已建成高速铁路国家的先进经验，采取积极措施解决环境保护问题，使整条铁路的建设对于原有植被生长、动物活动、自然景观的破坏减至最小程度，高速列车进入人口密集的城市居民聚居区的噪声干扰影响降到最小，安全行车得到可靠保证。实现铁路建成后与周围环境充分协调，融为一体。高速铁路环境保护的规划和研究马德里塞维利亚高速铁路建设总体规划之初，西班牙运输和公共工程部铁路运输基础设施建设总局即拟定了高速铁路建设环境保护规划，并对一些重要问题进行了专门的研究。其中包括在施工阶段减少对周围环境造成的影响和改善措施；恢复原来的生态环境和自然景观；消除噪声的不利影响等。实际上，马德里塞维利亚高速铁路的选线方案比较，即已考虑了与周围环境的合理结合，在马德里雷阿尔城高速铁路区段经过平原、丘陵地区尽量少占用可耕农田。穿越莫雷纳山脉形成新的铁路走廊，除由于地形条件必须要修建相当数量的高架桥和隧道，整个铁路行经这一地区的林木、草场得到了必要的