7 接触网新技术应用

1接触网新应用技术发展2智能牵引供电新型简统接触网牵引供电继电保护配置接触网状态评价理论及方法牵引供电雷电防护现代化检测维修装备接触网自动化生产预配节能节支铁路供电3应用技术发展的几个重点01智能牵引供电41.智能牵引供电智能牵引供电---智能高铁系列技术成果之一智能牵引变电所指采用可靠、经济、集成、节能、环保的设备与设计，以全所信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化、高压设备智能化和运行状态可视化为基本要求，能够支持所亭实时在线分析和控制决策，进而提高牵引供电系统运行可靠性及经济性的牵引变电所。

51.智能牵引供电智能变电所---智能供电的建设龙头和主要工程标志国铁集团“十四五”规划明确提出，“十四五”期间，要大力“研发应用和新型智能牵引供电系统”，智能牵引变电所作为智能牵引供电系统的重要组成部分，将是牵引供电系统发展的技术方向，应用和维护好智能牵引变电所，为后期发展积累经验显得尤为重要。61.智能牵引供电五个方面基本内涵智能供电智能变电所01基于网络化广域测控保护技术

实现故障隔离、快速重构02基于自动化测控技术

实现系统自律运行03基于设备健康诊断与故障预测技术

实现服役性能智能评估、故障精确诊断04基于调度决策支持系统技术

实现辅助行车和供电调度指挥05基于供用电决策支持系统技术

实现在线监测、综合分析、提供经营策略71.智能牵引供电实现的目标智能供电智能变电所健康诊断故障隔离重构自愈运行自律经济高效安全可靠

运行可靠性和先进性水平整体提升

81.智能牵引供电

技术版本管理V1.0版本V2.0版本V3.0版本V3.0版本重点在智能组件和调度系统融合，突出高级互动功能实现V2.0版本V1.0版本重点突出技术平台的搭建，形成工程架构重点在广域测控技术，突出自愈和重构功能91.智能牵引供电工程化应用京张高铁是我国高铁技术升级版标志性工程智能变电所，至少实现V1.0版本所有技术条件和功能101.智能牵引供电工程化应用3.按300-350km/h、200-250km/h、普速铁路分级建设2.推进示范性工程1.总结智能京张成果，形成《智能牵引变电所技术导则》系列规范和标准111.智能牵引供电

浩吉线山区交通不便地段，陕西段（宜川、韩城北）、河南（卢氏、西坪镇）各有2座牵引变电所、3座分区所、4座AT所采用了智能化变电所亭。牵引变电所、分区所、AT所、220kV主变和27.5kV馈线等设备的就地保护、全所的站域保护、所间智能变电所广域测控保护。121.智能牵引供电广域测控保护系统具有保护动作更快、选择性更强、冗余后备更可靠的优势，实现主变、馈线等设备跳闸后自愈重构，和传统的综合自动化保护相比，在全速动更快、全覆盖更广、全后备更可靠方面优势明显。达到少事故、少停电、少维护的目标，有效压缩了故障影响范围，提高了供电可靠性。广域层站域层就地层一次设备广域保护测控通道13应用技术发展的几个重点02新型简统化接触网142.新型简统化接触网总结高铁运营十年经验，2018年在京沈高铁运营，2019年通过技术评审。普速铁路160km/h简统化接触网在浩吉线乌审召-布寨3站2区间55公里运营。231集成德、日、法等几种国际代表性典型技术体系优点具有鲜明中国铁路技术特点克服运营中暴露出已认知的系统性缺陷和问题152.新型简统化接触网存在问题：1.现有接触网安装结构样式、种类繁多单双耳连接套管结构双套管连接顶丝结构限位定位装置典型钩环连接结构铝合金腕臂及定位装置钢腕臂及定位装置整体腕臂及定位装置拉杆腕臂及定位装置162.新型简统化接触网存在问题：2.现有接触网装备服役性能不高断裂失效、屈服失效、表面破坏结构、材料或工艺缺陷长期承受动载荷作用螺纹紧固件多易松脱空气污染环境影响零部件腐蚀制动垫圈损坏吊弦折断定位支座磨损172.新型简统化接触网研究目标新型接触网2015年~2017年简统化接触网2018年~2019年中国标准接触网2020年~2022年服役性能待提高问题材质标准不一致问题安装和零件多样问题系统参数不统一问题解决阶段目标打造完全自主接触网品牌提升简统化水平和服役性能182.新型简统化接触网

总体设计理念系统结构合理，弓网关系技术指标优异，制造装配工艺工法先进192.新型简统化接触网研制理念123遵循结构简约化、零件集成化、材料标准自主化理念，打造具有自主知识产权的新型接触网装备。新型接触网装备应满足对应速度等级铁路的安全性、可靠性、可维护性、可用性需要。新型接触网装备应重点考虑提升服役性能，采用通用化零部件，减少种类规格，方便制造、施工与运营维护。研究理念202.新型简统化接触网主要技术原则1）结构安全稳定可靠，局部和整体变形满足规定要求。主要原则2）结构简单，视觉效果好，集成零部件结构和功能，减少零部件数量。3）便于现场施工安装，下料、组装、调整灵活，安装精度较高。4）定位装置轻量化，稳定，静态和耐疲劳性能较好。5）定位器与受电弓外形及动态包络线匹配性好，抬升空间较大，保证空间安全距离。6）定位器与定位支座连接可靠，连接接触面积增大，减少磨损，提高电气连接性能。7）腕臂和定位装置本体采用通用型材，连接件采用稳定可靠的模锻工艺。8）环境适应性好，提高耐腐蚀性能，连接件具有较好的紧固性能，减少运营维护工作量。212.新型简统化接触网1.结构型式原结构复杂、连接件多，紧固件多，易存在铸造缺陷，定位空间安全裕度小。原结构结构简约、采用组合式零件，铰链结构，连接件少，紧固件少，锻造工艺稳定，定位空间安全裕度大。新结构222.新型简统化接触网1.结构型式2个套管单耳1个旋转双耳3个零件4套紧固件原结构1个组合定位环1个零件2套紧固件新结构232.新型简统化接触网2.主要零部件2个套管单耳2个双耳管帽1个支撑管5个零件6套紧固件2个支撑单耳1个支撑杆3个零件1套紧固件原结构新结构242.新型简统化接触网2.主要零部件固定高度结构；与圆管表面线接触，易应力集中；钩环连接，点接触，易磨损；铝合金铸造工艺，存在缺陷。上下调节安装，调整方便，提高受流质量；铰链抱箍代替原U型螺栓，增大受力面积铰接式定位底座代替“钩环”连接；锻造工艺生产，减少缺陷。原结构新结构252.新型简统化接触网2.主要零部件定位器定位器采用与受电弓包络线匹配性好、空间安全裕度大的弓形结构定位线夹定位线夹双夹板配套T型定位销钉，具有耐磨损、施工便捷的特点定位底座定位立柱调整范围大，销轴铰接接触电阻小，耐磨性好，连接可靠。262.新型简统化接触网2.主要零部件斜腕臂（钢）组合承力索座（钢）腕臂连接器（钢）支撑（钢）定位管（钢）支撑连接器（钢）组合定位环（钢）定位立柱（钢）272.新型简统化接触网2.主要零部件腕臂和定位装置零件数量减少39%螺纹副数量减少约57%紧固件数量减少约33%紧固力矩种类减少约50%整体预配工作时间减少约1/3282.新型简统化接触网3.系统安全性、优越性理论数据通过合理技术参数设置，确保良好的系统性能。仿真表明，接触力、离线率等弓网性能指标均优于传统接触网。仿真模拟大西高铁试验表明，接弓网触力、燃弧、硬点指标

试验优异。京沈高铁实践，弓网性能指标均优于传统接触网。运营实践292.新型简统化接触网4.大西和京沈综合试验验证主要技术特征:弹性链型悬挂、三角结构、非限位定位、销轴、绞式联结、硬支撑，锻造工艺。铝合金和钢两个序列。

各项静动态技术指标达到系统设计和试验仿真目标要求。形成系统技术条件和装备技术条件中国标准接触网30应用技术发展的几个重点03接触网状态评价理论及方法313.接触网状态评价理论及方法

重要意义

我国高铁运营大数据优势，理应占领接触网质量分析诊断和状态评价技术标准的制高点定量诊断、精准修理必要条件制定维修策略、分配维修资源的重要依据评价弓网关系、推动弓网系统技术进步和发展的技术核心323.接触网状态评价理论及方法

推广与应用接触网动态检测大值评价（t）接触网静态质量评价指数（CQI）弓网关系和受流性能评价指数（CPOI）333.接触网状态评价理论及方法

分项及内容动态检测大值评价:以1C检测数据为平台，给出一、二级超限大值，权重分值，扣分t值进行评价，得出区段优良率、合格率和不合格率。343.接触网状态评价理论及方法

分项及内容静态质量评价指数:（CatenaryStaticQualityIndex）简称CQI以4C检测数据为平台，反映接触网结构空间几何位置偏离理想设计布置的程度。353.接触网状态评价理论及方法

分项及内容弓网关系和受流性能评价指数:（CatenaryPantographOperationIndex）简称CPOI以1C和4C检测数据为平台，构建评价函数模型，加权指数值，用于综合反映和定量评价弓网关系和受流水平。363.接触网状态评价理论及方法

标准的输出输出中国高铁标准，扩大我国高铁的国际影响力。国际铁路联盟（UIC）IRS标准37应用技术发展的几个重点04牵引供电雷电防护385.牵引供电系统雷电防护

存在问题高铁雷雨原因跳闸件数占比达到70%394.牵引供电系统雷电防护应用技术发展《高速铁路牵引供电系统雷电防护技术导则》

填补我国高速铁路牵引供电技术标准空白

跳闸件数限值分段设计思想

雷击跳闸率归算方法

限值控制指标

工程设计条件实施方案等

404.牵引供电系统雷电防护

工程化推进形成高速铁路牵引供电雷电防护工程设计标准规范既是对我国高铁建设设计标准体系的完善，也是中国铁路“走出去”的必然需求41应用技术发展的几个重点05现代化检测维修装备425．现代化检测维修装备研发和应用得到了历史性突破检测装备系列化435．现代化检测维修装备成为实现准确诊断、预前防控、精准维修、高效应急、科学评价，推行规模化集中修的重要支撑。融入供电装备发展大局，迈入系列化、标准化、规模化的发展轨道维修装备现代化445．现代化检测维修装备6C数据融合，智能识别，配置标准化，CRCC认证评定（标定）实验室加快研发，真正的“机械手作业”装备

45应用技术发展的几个重点06接触网自动化生产预配466.接触网自动化生产预配接触网零部件推行数控机床生产线精准预配成为大势所趋。476.接触网自动化生产预配组装流程再造，对物资加工采供供应链、建设程序、现场施工、组织方式等带来根本性变革。48应用技术发展的几个重点07节能节支铁路供电497.节能节支铁路供电技术截止