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1 牵引供电系统 1

1.1 牵引供电的作用 1

1.2 牵引供电网 1

1.2.1 牵引供电系统的种类 1

1.2.2 牵引供电系统的基本结构 3

1.2.2.1 牵引电能的产生 3

1.2.2.2 牵引配电 3

1.2.3 直流牵引供电网 5

1.2.4 16.7Hz单相交流牵引供电网 6

1.2.4.1 牵引电能的产生 6

1.2.4.2 16.7Hz牵引供电网的类型 7

1.2.5 50Hz单相交流牵引供电网 9

1.3 德国铁路的16.7Hz牵引供电系统 11

1.3.1 电能的产生 11

1.3.2 电能传输和接触网供电 11

1.3.3 德国铁路的16.7Hz标准变电所 12

1.3.3.1 标准变电所的功能和种类 12

1.3.3.2 110kV户外设备 13

1.3.3.3 15kV户内设备 15

1.3.3.4 自用电的供给 17

1.3.3.5 保护 17

1.3.3.6 监视、控制和数据采集系统（SCADA） 19

1.3.3.7 建筑物和支持结构 21

1.3.4 电力控制系统 21

1.3.4.1 发展、功能和设计 21

1.3.4.2 当地控制单元和远动线路 22

1.3.4.3 SCADA远动控制技术 23

1.3.4.4 转换器、远动节点和分控制中心 24

1.3.4.5 主控制中心 24

1.3.4.6 输电调度中心和电网指挥中心 25

1.4 马德里—塞维利亚线路的25kV、50Hz牵引供电 25

1.4.1 牵引供电及其连接 25

1.4.2 牵引变电所及其设备 26

1.5 安卡拉地下铁路的750V直流牵引供电系统 27

1.5.1 牵引供电及其开关控制 27

1.5.2 牵引变电所及设备 28

1.6 参考文献 29

2 要求与规格 31

2.1 接触网要求 31

2.1.1 概述 31

2.1.2 机械要求 31

2.1.3 电气要求 32

2.1.4 环境要求 32

2.1.5 运行和维护要求 33

2.2 轨道、线路和工作条件的要求 33

2.2.1 对接触网的要求 33

2.2.2 运行要求 33

2.2.2.1 干线、长距离运输 33

2.2.2.2 管内运输 34

2.2.3 与轨道有关的因素要求 36

2.2.3.1 干线、长距离运输 36

2.2.3.2 城市及管内的运输 36

2.2.4 铁路线位置的要求 36

2.2.4.1 干线长距离运输 36

2.2.4.2 管内运输 37

2.2.5 限界要求 37

2.2.5.1 干线长距离运输 37

2.2.5.2 管内运输 40

2.3 气候条件 43

2.3.1 温度 43

2.3.2 风速 43

2.3.3 覆冰 44

2.3.4 空气中的活性物质 44

2.3.5 雷电冲击过电压 44

2.4 受电弓的规格 45

2.4.1 设计和功能 45

2.4.2 受电弓滑板特性 48

2.4.3 受电弓和架空接触网的接触压力 49

2.4.3.1 静态接触压力的要点 49

2.4.3.2 空气动力接触压力 50

2.4.3.3 动态接触压力 50

2.5 可靠性和安全性规定 51

2.5.1 标准 51

2.5.2 负荷和强度 51

2.5.3 绝缘要求 52

2.5.4 抗电击保护 53

2.5.4.1 抗电击的一般保护 53

2.5.4.2 直接接触电击保护 54

2.5.4.3 非直接接触电击保护 54

2.5.4.4 防止由钢轨电位引起的电击保护 56

2.6 环境兼容性 57

2.6.1 概述 57

2.6.2 电力牵引的环境关系 57

2.6.3 土地的使用 57

2.6.4 自然和鸟类的保护 58

2.6.5 美学 58

2.6.6 电场和磁场 58

2.7 接触网设备材料的物理特性 59

2.8 参考文献 61

3 牵引接触网系统和架空接触网的设计 63

3.1 术语 63

3.2 架空接触网类型 65

3.2.1 基本特性 65

3.2.2 线和绞线 65

3.2.2.1 线和绞线类型 65

3.2.2.2 接触线 65

3.2.2.3 钢线 66

3.2.2.4 绞线 66

3.2.2.5 合成纤维绳 67

3.2.3 简单悬挂接触网（无轨电车型接触网） 67

3.2.3.1 定义和使用 67

3.2.3.2 接触线固定下锚的硬接触悬挂 68

3.2.3.3 带自动补偿和不带自动补偿的悬吊悬挂 68

3.2.3.4 拉线式悬挂 69

3.2.3.5 弹性支持装置 69

3.2.4 弹性简单悬挂接触网 69

3.2.5 链形悬挂架空接触网 70

3.2.5.1 基本设计 70

3.2.5.2 在悬挂点处安装吊弦的接触网 70

3.2.5.3 在偏移悬挂点处安装吊弦的接触网 70

3.2.5.4 弹性悬挂接触网 71

3.2.5.5 斜悬挂接触网 72

3.2.5.6 带弹性吊弦件的接触网 73

3.2.5.7 带辅助承力索的接触网、复链形接触网 73

3.2.6 水平链形悬挂架空接触网 74

3.3 接触轨 74

3.3.1 第三轨设施 74

3.3.2 接触轨类型 76

3.3.3 接触轨设施的施工和运行 77

3.4 架空接触轨设施 79

3.5 参考文献 81

4 接触网与横跨设备的设计 83

4.1 接触网设备 83

4.1.1 基本设计 83

4.1.2 接触网设计方案的选择 85

4.1.3 导线截面及张力的选择 85

4.1.4 跨距的选择 87

4.1.5 结构高度的选择 88

4.1.6 隧道内接触网设计 88

4.1.7 接触线预留弛度的采用 88

4.1.8 吊弦间距的选择 89

4.1.9 弹性吊索的使用 89

4.1.10 锚段长度的选择 91

4.1.11 连接锚段关节和绝缘锚段关节的设计 92

4.1.12 架空接触网设备及其零部件的设计 95

4.1.12.1 架空接触网设备的结构 95

4.1.12.2 中心锚结 95

4.1.12.3 自动张力补偿 96

4.1.12.4 固定下锚 98

4.1.12.5 吊弦 99

4.1.12.6 电连接 99

4.1.12.7 电分段 100

4.1.12.8 中性段和分相的设计 101

4.2 横跨设备 103

4.2.1 介绍 103

4.2.2 旋转腕臂 104

4.2.3 横跨多线路的腕臂 107

4.2.4 软横跨 107

4.2.4.1 用途 107

4.2.4.2 设计原则 107

4.2.4.3 详细结构设计 108

4.2.5 硬横跨结构 110

4.2.6 接触网拉杆 111

4.2.7 隧道内的横跨装置 111

4.3 牵引供电线路 112

4.3.1 定义 112

4.3.2 牵引供电线路的布置和支持装置 112

4.4 电力牵引用的信号牌 114

4.5 防止意外接触的措施 115

4.6 零部件 115

4.6.1 接触网隔离开关 115

4.6.2 绝缘子 117

4.6.2.1 作用和荷载 117

4.6.2.2 绝缘材料 117

4.6.2.3 设计与应用 118

4.6.2.4 电气与机械参数额定值的计算 119

4.6.2.5 选择与应用 120

4.6.3 线夹与连接件 121

4.6.3.1 作用与参数计算 121

4.6.3.2 材料 121

4.6.3.3 架空接触网零件 123

4.6.3.4 管型旋转腕臂 125

4.6.3.5 软横跨结构 127

4.7 架空接触网及其零部件的系列化 129

4.8 已建成的接触网系统 131

4.8.1 城市公共交通运输系统 131

4.8.2 干线铁路系统 136

4.8.2.1 直流3kV架空接触网 136

4.8.2.2 交流15kV、16.7Hz架空接触网 140

4.8.2.3 交流25kV、50Hz架空接触网 145

4.9 参考文献 151

5 架空接触网设备的计算 153

5.1 关于荷载和应力的假设 153

5.1.1 基本原则 153

5.1.2 自重荷载 153

5.1.3 张力及其分力 154

5.1.3.1 作用于导线和线索的张力 154

5.1.3.2 作用于导线张力的分力 157

5.1.4 风荷载 161

5.1.5 冰荷载 162

5.2 弛度 163

5.2.1 电车型简单悬挂接触网 163

5.2.1.1 等高悬挂 163

5.2.1.2 不等高悬挂 164

5.2.1.3 链形悬挂接触网 165

5.3 物理状态变换方程式 166

5.4 风偏移 169

5.4.1 直线区间的风偏移 169

5.4.2 曲线上由于风和接触线的拉出值产生的偏移 170

5.4.2.1 无风时接触线的偏位 170

5.4.2.2 有风时接触线的偏移 171

5.4.3 架空接触悬挂的风偏移 172

5.5 纵向跨距和锚段长度 175

5.5.1 跨距和锚段长度的关系 175

5.5.2 最大可能的跨距 175

5.5.2.1 重要参数 175

5.5.2.2 受电弓弓头的工作范围 176

5.5.2.3 车辆的横向摆动 176

5.5.2.4 受风偏移时的接触线的极限位置 177

5.5.2.5 纵向跨距的确定 179

5.5.3 锚段长度的计算 181

5.6 参考文献 181

6 架空接触网系统的设计 183

6.1 目标和程序 183

6.2 基本原理和原始数据 185

6.2.1 概述 185

6.2.2 技术要求 185

6.2.3 设计文件 186

6.2.3.1 引言 186

6.2.3.2 新线 188

6.2.3.3 既有线 189

6.2.3.4 既有接触网改造 189

6.2.3.5 铁路线路和地形 189

6.2.3.6 供电示意图 190

6.3 接触线拉出值和水平张力 192

6.4 跨距的确定 196

6.5 锚段长度 197

6.6 锚段关节 199

6.7 道岔上方的接触网 200

6.7.1 简介 200

6.7.2 道岔的标示及图纸 200

6.7.3 岔群区接触网的平面布置原则 203

6.7.4 无线夹区 203

6.7.5 道岔上方的交叉接触网平面布置 204

6.7.6 道岔处用于接触线交叉的支持装置的确定 205

6.7.7 道岔区域接触线的高度 208

6.7.8 道岔处接触网平面布置实例 209

6.7.9 无交叉式线岔的平面布置 212

6.8 接触网平面布置的控制点 214

6.8.1 概况 214

6.8.2 道岔 214

6.8.3 信号机和信号能见度 214

6.8.4 铁路平交道口 215

6.8.5 人工建筑物结构 215

6.8.6 站内及区间内的电分段 218

6.9 平面图 219

6.9.1 目标及信息 219

6.9.2 架空接触网系统的符号 219

6.9.3 接触网设备支持装置和支柱位置 220

6.9.4 单支柱 224

6.9.5 软横跨结构 224

6.9.6 多线路腕臂 224

6.9.7 硬横跨 225

6.9.8 隧道支持装置 225

6.9.9 电连接 225

6.9.10 回流回路和保护接地 225

6.9.11 电力牵引信号 228

6.9.12 制作平面图 228

6.10 横截面图 230

6.10.1 目标和信息 230

6.10.2 支柱的型号和分类 230

6.10.3 支柱的几何结构 231

6.10.4 开关引线、柱上隔离开关 231

6.10.5 支柱长度的确定 231

6.10.6 腕臂 234

6.10.7 支柱和基础的选择 234

6.10.8 软横跨结构 236

6.10.9 硬横跨 236

6.11 纵剖面图 240

6.11.1 内容 240

6.11.2 吊弦布置 240

6.11.3 接触线高度降低 242

6.11.4 牵引供电线的纵剖面图 242

6.11.5 到接触网及牵引馈线的最小净空 242

6.11.6 牵引供电线 244

6.11.6.1 简介 244

6.11.6.2 牵引供电线的架设 244

6.11.6.3 最小允许绝缘间隙验证 245

6.12 工程文件 248

6.13 计算机辅助设计 249

6.13.1 目标 249

6.13.2 结构和模块 249

6.13.3 数据管理 251

6.13.4 硬件和软件 251

6.13.5 应用 252

6.14 参考文献 252

7 横向支持装置、支柱和基础 255

7.1 荷载假设 255

7.1.1 简介 255

7.1.2 固定荷载 255

7.1.3 变化荷载 256

7.1.3.1 概述 256

7.1.3.2 风荷载 256

7.1.3.3 冰荷载 258

7.1.3.4 风和冰的同时作用 258

7.1.4 安装和维修所致的荷载 258

7.2 横向支持装置和支柱 258

7.2.1 横向支持装置 258

7.2.1.1 支持装置的种类 258

7.2.1.2 旋转腕臂 259

7.2.1.3 多线路腕臂 259

7.2.1.4 软横跨 260

7.2.1.5 硬横跨 260

7.3 支柱 260

7.3.1 支柱的类型 260

7.3.2 荷载的确定 261

7.3.3 结构设计和材料 262

7.4 横向支持装置的规格 264

7.4.1 简介 264

7.4.2 腕臂 264

7.4.2.1 荷载、内力和内力矩 264

7.4.2.2 根据欧洲标准的额定值确定 266

7.4.3 软横跨结构 268

7.4.3.1 简介 268

7.4.3.2 横承力索的载荷、内力和弛度 268

7.4.3.3 安装高度和支柱长度的确定 269

7.4.3.4 定位索的荷载和内力 270

7.4.3.5 横承力索、定位索和支持装置的额定值确定 270

7.4.4 水平定位设备的设置 271

7.5 支柱的容量 273

7.5.1 简介 273

7.5.2 支柱长度的确定 273

7.5.3 荷载、内力和内力矩 273

7.5.4 横截面的额定值确定 275

7.5.4.1 简介 275

7.5.4.2 桁架钢支柱 276

7.5.4.3 槽钢支柱 278

7.5.4.4 H形钢支柱 279

7.5.4.5 钢筋混凝土支柱 281

7.5.4.6 挠度 283

7.6 土质 284

7.6.1 简介 284

7.6.2 原状土 284

7.6.2.1 分类 284

7.6.2.2 非粘性的辗压土 285

7.6.2.3 粘性土 285

7.6.2.4 有机土 285

7.6.3 岩石 285

7.6.4 填土 285

7.6.5 土壤调查 286

7.6.6 获取土样的方法 286

7.6.6.1 简介 286

7.6.6.2 钻孔勘查 286

7.6.6.3 探测器勘查 287

7.6.7 探测 287

7.6.7.1 简介 287

7.6.7.2 符合DIN4094标准要求的打入式探测器 287

7.6.7.3 标准贯入试验 288

7.6.8 土壤调查的评定 288

7.6.9 土壤特征 289

7.6.10 实际应用 290

7.7 基础 291

7.7.1 设计原理 291

7.7.2 无阶梯形整体基础 292

7.7.3 阶梯形整体基础 294

7.7.4 打入式桩基础 297

7.7.5 下锚基础 300

7.8 例题 301

7.8.1 接触网参数 301

7.8.2 采用最新欧洲标准的设计 302

7.8.2.1 荷载 302

7.8.2.2 支柱的设计 303

7.8.2.3 腕臂 305

7.8.3 基础 308

7.9 参考文献 309

8 特殊应用的接触网设计 313

8.1 概述 313

8.2 维修设备 313

8.3 隧道封闭 315

8.4 不同牵引供电系统间的电气分离 315

8.4.1 概述 315

8.4.2 区间线路的系统分离区 316

8.4.3 供电系统转换车站 317

8.5 移动桥 318

8.5.1 介绍 318

8.5.2 接触网设计 319

8.5.2.1 合桥 319

8.5.2.2 旋开桥 320

8.5.2.3 提升桥 322

8.5.3 电连接和信号 323

8.6 不同牵引供电系统线路的平交道口 324

8.6.1 干线铁路和有轨电车线路的平交道口 324

8.6.2 轻轨和无轨电车线的交叉 326

8.7 平交道口处接触网的设计 327

8.7.1 为在标准高度下通过运输车辆进行的布置 327

8.7.2 为通过超大型运输车辆而永久 性增加接触线高度的布置 328

8.7.3 接触网的间隔布置 329

8.7.4 通过移动腕臂临时提升接触网 329

8.7.4.1 概述 329

8.7.5 通过手动操作临时提升和拆除接触网 331

8.8 集装箱终点站、装载和检测轨道、矿区铁路 331

8.8.1 旋转接触网 331

8.8.2 装载和检测轨道的电路图 332

8.8.3 矿区用旋转和侧向安装的接触网 333

8.9 参考文献 335

9 受电弓与接触网的相互作用 337

9.1 概述 337

9.2 技术原理 337

9.2.1 横向冲击沿带张力接触线锚段的传播 337

9.2.2 当一个恒力作用在接触线（带张力）的一个点上并沿着该线移动时的接触线特性 338

9.2.3 高速时的接触线抬升 339

9.2.4 集中质量引起的横向冲击如何沿接触线传播 341

9.2.5 吊弦对沿接触线传播的横波的反射 343

9.2.6 多普勒系数 344

9.2.7 接触网的固有频率 346

9.2.8 典型接触网设计的动态特性 346

9.3 接触网和受电弓的相互作用 347

9.3.1 宗旨和目标 347

9.3.2 受电弓系统的模型 349

9.3.3 接触网模型 350

9.3.3.1 基本思路 350

9.3.3.2 借助有限元法进行模拟 351

9.3.3.3 频率范围内的解析方法 351

9.3.3.4 采用频率相关的有限元法 351

9.3.3.5 根据艾拉姆波特（Alambert）的波动方程［9.5］进行模拟 352

9.3.4 应用频率相关有限元法的接触网装置模型 352

9.3.4.1 数学描述 352

9.3.4.2 固有频率计算实例 355

9.3.4.3 接触压力的计算 355

9.3.4.4 接触压力计算实例 357

9.4 测量和试验 358

9.4.1 概述 358

9.4.2 接触压力的测量 359

9.4.2.1 基本原则 359

9.4.2.2 测量技术 360

9.4.2.3 测量量 363

9.4.2.4 对空气动力引起滑板抬升的修正 365

9.4.2.5 测量结果的评价和评估 365

9.4.3 接触网位置和接触线厚度的测量 369

9.4.4 受电弓动态特性的评价 371

9.4.5 测量接触网抬升和接触网的动态弹性 372

9.4.5.1 固定测量接触线抬升 372

9.4.5.2 移动测量接触线抬升 374

9.4.5.3 接触网动态弹性的测量 374

9.5 设计参数的影响 374

9.5.1 概述 374

9.5.2 接触网设计的标准 375

9.5.2.1 弹性和抬升 375

9.5.2.2 动态标准 377

9.5.3 接触网的设计参数 379

9.5.3.1 接触线截面和抗拉应力 379

9.5.3.2 跨距和悬挂高度 381

9.5.3.3 预弛度和弹性吊索 382

9.5.3.4 调整精确度的作用 384

9.5.4 受电弓设计参数 384

9.5.4.1 概述 384

9.5.4.2 受电弓设计的特点 385

9.5.4.3 带多个受电弓运行的列车 387

9.5.4.4 滑板和接触线的材料 389

9.6 结论 392

9.6.1 接触网和受电弓电能传输的限制 392

9.6.2 接触网的要求 393

9.6.3 受电弓的要求 393

9.6.4 关于接触网和受电弓相互作用的要求 395

9.7 参考文献 395

10 牵引供电网中的电流和电压 401

10.1 引言 401

10.2 接触网的电气特性 401

10.2.1 基本关系 401

10.2.2 阻抗 402

10.2.2.1 组成部分 402

10.2.2.2 单位长度电阻 402

10.2.2.3 单位长度电感 405

10.2.2.4 单位长度阻抗 407

10.2.2.5 接触网阻抗的测量 408

10.2.2.6 单位长度阻抗的计算值和测量值比较 411

10.2.3 单位长度钢轨对大地的漏泄电导 417

10.2.4 单位长度电容 417

10.3 接触网网络中的电压调整 419

10.3.1 基本要求 419

10.3.2 基本原理 420

10.3.3 电压降的计算 421

10.3.3.1 引言 421

10.3.3.2 单边供电 421

10.3.3.3 边供电 423

10.3.4 其他计算法 425

10.4 运行电流 427

10.4.1 引言 427

10.4.2 牵引单元的牵引电流 427

10.4.3 接触网区段中的电流 427

10.4.3.1 基本原理 427

10.4.3.2 一般用途的铁路线 427

10.4.3.3 高速铁路线和繁忙运输铁路线 430

10.5 接触网回路 430

10.5.1 对接触网回路的基本要求 430

10.5.2 回路的基本形式 431

10.5.3 德国铁路采用的接触网设施回路 432

10.5.4 隔离开关 435

10.6 参考文献 437

11 载流容量和保护措施 441

11.1 电力牵引接触网的载流容量 441

11.1.1 电力牵引功率负荷 441

11.1.1.1 功率需求 441

11.1.1.2 一般运输铁路 441

11.1.1.3 高速铁路线和重载铁路线 446

11.1.1.4 短路负荷 447

11.1.2 载流容量 452

11.1.2.1 概述 452

11.1.2.2 描述接触线发热的微分方程 452

11.1.3 运行电流变化情况下的电流 452

11.1.3.1 接触网发热的微分方程 452

11.1.3.2 影响导线载流量的参数 454

11.1.3.3 单条接触线或导线的载流量 459

11.1.3.4 架空接触网的载流容量 460

11.1.3.5 接触轨的载流量 461

11.1.3.6 短时载流量和基准强度 462

11.1.3.7 短路载流容量 463

11.1.3.8 熔断电流 464

11.1.4 热设计计算 465

11.1.4.1 最大值原则 465

11.1.4.2 负荷和载流容量特性曲线的匹配 465

11.2 温度对接触线特性的影响 467

11.2.1 说明 467

11.2.2 冶金学原理 468

11.2.3 发热对抗拉强度的影响 469

11.2.4 暴露在增大的热度下对抗拉强度的影响 471

11.2.5 在磨损加剧点和连接端子处的发热和接触线抗拉强度的降低 473

11.2.6 在接触线和受电弓滑板接触面处的接触线抗拉强度 475

11.2.7 结论 476

11.3 接触网保护和故障点标定 477

11.3.1 接触网采取保护措施的目的 477

11.3.2 德国铁路对架空接触网采用的保护措施 478

11.3.3 故障点标定 482

11.4 参考文献 484

12 回流与接地 489

12.1 概述 489

12.2 词组和定义 490

12.2.1 概述 490

12.2.2 大地 490

12.2.3 接地体 490

12.2.4 土壤电阻率和对地电阻 490

12.2.5 结构接地、隧道接地和牵引系统接地 490

12.2.6 地电位和轨电位 491

12.2.7 接触电压 491

12.2.8 可接近电压 491

12.2.9 架空接触网区及受电弓区 492

12.2.10 回流回路 492

12.2.11 杂散电流 492

12.3 基本原理 492

12.3.1 回流回路 492

12.3.2 钢轨电位 497

12.3.2.1 概述 497

12.3.2.2 运行状态下的钢轨对大地电压 498

12.3.2.3 短路情况下的钢轨对大地电压 498

12.3.3 人身安全 500

12.3.4 系统安全 500

12.3.5 杂散电流腐蚀 500

12.3.6 交直流电气化铁道的共同特点以及两者的区别 501

12.3.7 测量 502

12.4 作为导体的大地 502

12.4.1 土壤的电阻率和导电性 502

12.4.2 钢轨-大地回路 504

12.4.2.1 概述 504

12.4.2.2 直流系统的钢轨—大地回路 505

12.4.2.3 交流系统的钢轨—大地回路 506

12.4.3 铁路附近的接地体 509

12.4.3.1 接地体和支柱接地的接地电阻 509

12.4.3.2 单位长度的有效漏泄电导 512

12.5 直流牵引系统 512

12.5.1 回流回路和接地装置的设计 512

12.5.2 人身安全 513

12.5.3 杂散电流保护 514

12.5.3.1 杂散电流腐蚀的一般信息 514

12.5.3.2 极性的影响 516

12.5.3.3 防杂散电流腐蚀的保护措施 517

12.5.4 杂散电流收集网 519

12.5.5 直流系统回流回路和接地的设计 520

12.5.5.1 基本建议 520

12.5.5.2 铁路接地系统 521

12.5.5.3 三相供电的接地措施 521

12.5.5.4 牵引变电所 521

12.5.5.5 区间线路区段 521

12.5.5.6 客运车站 522

12.5.5.7 通信信号装置 522

12.5.5.8 车辆段和车间区域 523

12.5.5.9 隧道 524

12.5.5.10 雷电保护 525

12.5.5.11 第三方的接地装置 526

12.5.5.12 直流电气化铁道接地系统和装置的施工 526

12.5.5.13 验证测量 526

12.5.6 安卡拉LRT系统的实际经验 526

12.5.6.1 项目描述 526

12.5.6.2 对地电阻的测量 527

12.5.6.3 轨电位的测量 527

12.5.6.4 钢轨绝缘试验 527

12.5.6.5 结构接地和大地之间的电位测量 527

12.5.6.6 流经车站短路装置的电流 527

12.5.7 维修 527

12.5.8 结论 528

12.6 交流牵引系统 528

12.6.1 回流回路和接地装置的设计 528

12.6.1.1 概述 528

12.6.1.2 经过钢轨和埋设回流地线的电流 529

12.6.1.3 并行回流线 529

12.6.1.4 自耦变压器 531

12.6.1.5 吸流变压器 531

12.6.2 回流回路和接地装置的要求 532

12.6.2.1 人身安全 532

12.6.2.2 干扰 534

12.6.3 安装设计 534

12.6.3.1 回流回路 534

12.6.3.2 变电所和车站 536

12.6.3.3 地上区段 536

12.6.3.4 隧道区段 536

12.6.3.5 高架桥 538

12.6.3.6 车辆段和车间区域 538

12.6.3.7 信号和通信系统 538

12.6.3.8 第三方设备 538

12.6.3.9 雷电保护 539

12.6.3.10 实施 540

12.6.3.11 验证测量 540

12.6.4 德国铁路使用的回流线和接地系统 540

12.6.4.1 线路和钢轨的连接 540

12.6.4.2 轨道解锁电路、牵引回流路径和牵引接地 542

12.6.4.3 混凝土结构的牵引系统接地连接 544

12.6.5 马德里—塞维利亚交流25kV高速铁路的牵引和接地 544

12.6.6 结论建议 547

12.7 参考文献 548

13 电力牵引接触网——电磁干扰的发射源 553

13.1 简介 553

13.2 耦合机制 554

13.3 干扰参数 554

13.3.1 概述 554

13.3.2 工作电流和短路电流 555

13.3.3 高次谐波 555

13.3.3.1 概述 555

13.3.3.2 单相交流电气化铁道 555

13.3.3.3 直流电气化铁道 558

13.4 单相交流电气化铁道的干扰 559

13.4.1 简介 559

13.4.2 阻性影响 559

13.4.3 感性影响 560

13.4.4 容性影响 564

13.5 牵引接触网周围的电磁场 565

13.5.1 基本情况 565

13.5.2 电磁场对人的影响 565

13.5.3 电磁场对设备的影响 566

13.5.3.1 一般影响 566

13.5.3.2 人体内的心脏起博器 567

13.5.3.3 信息技术设备和电子数据处理设备 568

13.5.3.4 电气化铁道是射频干扰源 568

13.6 结论 569

13.7 参考文献 570

14 施工和运营维护 573

14.1 基本定义 573

14.2 施工 573

14.2.1 原则 573

14.2.2 零部件的制造及检测标准 573

14.2.3 建筑和安装工作 574

14.2.3.1 简介 574

14.2.3.2 基础施工和支柱安装 576

14.2.3.3 接触网支持装置和链形悬挂的安装调整 576

14.2.3.4 分段绝缘器、线岔、牵引供电线和钢轨接地的安装 579

14.2.4 验收和投入运营 579

14.3 操作 579

14.3.1 职工教育和培训 579

14.3.2 电气作业标准及操作规程 580

14.3.3 开关操作 580

14.3.4 异常及其认知 582

14.4 磨损和老化 582

14.4.1 零部件的分类 582

14.4.2 混凝土支柱和基础 582

14.4.3 钢柱、腕臂和其他支持装置 583

14.4.4 牵引供电线路、承力索、吊弦和电连接 584

14.4.5 接触线 585

14.4.6 绝缘子 587

14.4.7 隔离开关和分段绝缘器 588

14.5 维修 589

14.5.1 维修概述 589

14.5.2 可靠性 589

14.5.3 诊断 593

14.5.4 故障的统计和分析 596

14.5.5 修理 598

14.6 回收废旧利用 599

14.6.1 拆除 599

14.6.2 回收利用前对废旧材料的预选和处理 599

14.7 施工和维修用工机具 599

14.7.1 工具和设备 599

14.7.2 专用车辆 601

14.7.3 测量和诊断仪器 608

14.8 寿命周期的考虑 609

14.9 参考文献 610

附录1 标准和规程 613

附录2 常用缩略语 623

附录3 关键词索引 627