城市軌道交通供電技術(shù)接觸網(wǎng)概述導(dǎo)學(xué)時(shí)光導(dǎo)學(xué)時(shí)光接觸網(wǎng)概述牽引網(wǎng)是由接觸網(wǎng)、回流網(wǎng)、連接電纜及附屬設(shè)備構(gòu)成的，為機(jī)車提供動(dòng)力電源的電能傳輸網(wǎng)絡(luò)。接觸網(wǎng)是牽引網(wǎng)的核心部分，機(jī)車通過與接觸網(wǎng)的滑動(dòng)接觸獲取持續(xù)的電能，接觸網(wǎng)通過饋電線與牽引變電所連接。接觸網(wǎng)占據(jù)了整個(gè)牽引網(wǎng)的絕大部分，通常也用接觸網(wǎng)代指牽引網(wǎng)。接觸網(wǎng)概述回流網(wǎng)可分為走行軌回流和專設(shè)回流線回流兩種形式。目前，我國的城市軌道交通系統(tǒng)多采用走行軌式回流網(wǎng)，此種形式工程投資少，施工方便，但由于鋼軌對(duì)地絕緣性能較差，因此泄入大地的雜散電流較多，對(duì)鐵軌、鄰近線路的金屬管線及建筑物內(nèi)的鋼筋等都有一定的腐蝕性，需要做好雜散電流的防護(hù)工作。接觸網(wǎng)的主要特點(diǎn)（1）沒有備用。牽引負(fù)荷屬于一級(jí)負(fù)荷，但由于接觸網(wǎng)與機(jī)車在空間上的關(guān)系，和軌道一樣無法為其設(shè)置備用線路，一旦接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致在故障網(wǎng)絡(luò)間運(yùn)行的機(jī)車停運(yùn)，整個(gè)供電區(qū)間將全線停電。（2）經(jīng)常處于動(dòng)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)。在接觸網(wǎng)沿線，會(huì)有多輛機(jī)車在高速運(yùn)動(dòng)中從接觸網(wǎng)上獲取電能，機(jī)車受流裝置（受電弓或受電靴）與接觸網(wǎng)接觸并保持一定的壓力滑動(dòng)摩擦運(yùn)行。接觸網(wǎng)上的電流很大且不斷變化，受電弓離線產(chǎn)生的電弧，惡劣天氣環(huán)境及大氣污染，接觸網(wǎng)長期持續(xù)地振動(dòng)、摩擦、腐蝕、伸縮等動(dòng)態(tài)變化，眾多因素致使接觸網(wǎng)發(fā)生故障的概率較一般電力線路要大得多。接觸網(wǎng)概述（3）結(jié)構(gòu)復(fù)雜且技術(shù)要求高。接觸網(wǎng)的重要性與故障高發(fā)性決定了接觸網(wǎng)的高技術(shù)要求，為了保證接觸網(wǎng)的正常運(yùn)行，必須采用較高質(zhì)量的設(shè)備器材，以及眾多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的保障措施。例如，在實(shí)際項(xiàng)目施工時(shí)，對(duì)接觸網(wǎng)導(dǎo)線的高度、拉出值，定位器的坡度，接觸網(wǎng)的彈性和均勻度等，都有明確的要求。接觸網(wǎng)需要滿足的基本要求：（1）接觸網(wǎng)的懸掛應(yīng)彈性均勻、高度一致，在高速行車和惡劣天氣條件下均能保證正常取電。（2）接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，并能保證在施工、運(yùn)行和檢修方面具有充分的可靠性和靈活性。（3）接觸網(wǎng)應(yīng)具有足夠的耐磨性和抗腐蝕性，以保證其使用壽命。（4）接觸網(wǎng)應(yīng)具有良好的對(duì)地絕緣特性，以提高接觸網(wǎng)的安全可靠性和系統(tǒng)的供電質(zhì)量。（5）在接觸網(wǎng)的建設(shè)過程中，應(yīng)盡可能地節(jié)約有色金屬及其他貴重材料的用量，以降低成本。接觸網(wǎng)概述

接觸網(wǎng)主要分為架空接觸網(wǎng)和接觸軌式接觸網(wǎng)兩種類型。架空接觸網(wǎng)的懸掛方式主要有簡(jiǎn)單懸掛、鏈形懸掛和剛性懸掛3種。采用不同懸掛方式的接觸網(wǎng)，其所用導(dǎo)線的粗細(xì)、條數(shù)和張力也不相同，具體應(yīng)根據(jù)供電分區(qū)中的列車速度、電流容量等輸送條件及架設(shè)環(huán)境等因素綜合考慮。接觸軌是沿軌道線路敷設(shè)的與軌道平行的附加軌，所以也稱第三軌。機(jī)車從轉(zhuǎn)向架伸出的受流器與滑靴組成受電靴，通過與接觸軌接觸來獲取電能。受電靴與接觸軌的接觸方式可分為上接觸式、下接觸式和側(cè)接觸式。接觸網(wǎng)概述柔性接觸網(wǎng)柔性接觸網(wǎng)采用的是帶張力的柔性金屬導(dǎo)線（即接觸線），主要由接觸懸掛、支持定位裝置、支柱及基礎(chǔ)部件組成。剛性接觸網(wǎng)

剛性接觸網(wǎng)采用剛性懸掛，一般由具有一定剛度的導(dǎo)電軌或具有相應(yīng)剛度的匯流排與接觸線組成。其中，在匯流排與接觸線的組合中，匯流排的作用相當(dāng)于柔性接觸網(wǎng)中的承力索，并利用其剛性保持接觸線的固定位置。課堂總結(jié)再見課堂總結(jié)接觸網(wǎng)的定義接觸網(wǎng)的分類城市軌道交通供電技術(shù)架空接觸網(wǎng)導(dǎo)學(xué)時(shí)光導(dǎo)學(xué)時(shí)光架空接觸網(wǎng)接觸懸掛接觸懸掛通常由接觸線、吊弦、承力索、補(bǔ)償器及連接零件組成，由支持定位裝置對(duì)其進(jìn)行固定，用來將變電所輸送過來的電能傳遞給機(jī)車組。接觸懸掛按其結(jié)構(gòu)不同可分為簡(jiǎn)單懸掛和鏈形懸掛兩種方式，按照下錨方式不同可分為硬下錨和補(bǔ)償下錨兩種方式。架空接觸網(wǎng)簡(jiǎn)單懸掛簡(jiǎn)單懸掛是由一根或幾根相互平行的接觸線直接固定在支持裝置上而組成的懸掛，一般用于車速較低的線路上，如次等站線、庫線、凈空受限的人工建筑物內(nèi)，以及城市電車和礦山運(yùn)輸線等，在城市軌道交通中主要應(yīng)用于車輛段，但如上海城市軌道交通1號(hào)線則將其用于正線。架空接觸網(wǎng)

簡(jiǎn)單懸掛的結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，要求支柱高度較低，建設(shè)成本相對(duì)也較低，施工和檢修方便，但接觸線的張力和馳度隨氣溫變化而產(chǎn)生的波動(dòng)較大；接觸線在懸掛點(diǎn)集中受力而形成硬點(diǎn)，導(dǎo)致線路彈性不均勻，不利于機(jī)車在高速運(yùn)行時(shí)取流。通常會(huì)在懸掛點(diǎn)處加裝一個(gè)8～16m長的彈性吊索，可改善簡(jiǎn)單懸掛的彈性不均勻問題，此類形式的懸掛稱為彈性簡(jiǎn)單懸掛，可用于時(shí)速不超過90km的線路上，城市軌道交通車輛段（如廣州城市軌道交通1號(hào)線車輛段）的接觸網(wǎng)多采用此類懸掛。架空接觸網(wǎng)鏈型懸掛鏈形懸掛的接觸線通過吊弦懸掛在承力索上，承力索通過鉤頭鞍子、承力索座和懸吊滑輪懸掛在支持裝置的腕臂上，從而使接觸線在不增加支柱的情況下增加了懸掛點(diǎn)，使接觸線在整個(gè)跨距中對(duì)軌道面的高度基本保持一致，減少了接觸線在跨距中的馳度和硬點(diǎn)，改善了接觸線的彈性，增加了接觸懸掛的重量，提高了接觸線供電穩(wěn)定性，可滿足機(jī)車在高速運(yùn)行時(shí)的取流要求。架空接觸網(wǎng)硬下錨和補(bǔ)償下錨

接觸懸掛的線索在終端支柱上的固定稱為下錨，接觸懸掛的下錨方式有硬下錨和補(bǔ)償下錨兩種。承力索和接觸線兩端不設(shè)置補(bǔ)償裝置而直接固定的，稱為硬下錨。但因氣溫變化導(dǎo)致承力索和接觸線有較大的張力和馳度變化，致使機(jī)車取流環(huán)境惡化，一般很少采用。對(duì)于鏈形懸掛，在其承力索和接觸線兩端下錨處均設(shè)置補(bǔ)償裝置，此類懸掛形式稱為全補(bǔ)償鏈形懸掛。補(bǔ)償裝置可以抵消承力索和接觸線因溫度變化等原因?qū)е碌膹埩婉Y度波動(dòng)，使其保持較為均勻的彈性，保證機(jī)車取流環(huán)境的穩(wěn)定。全補(bǔ)償鏈形懸掛的結(jié)構(gòu)架空接觸網(wǎng)支持定位裝置支持定位裝置用于支持接觸懸掛，對(duì)接觸線進(jìn)行水平定位，以保證接觸懸掛的高度和水平（橫向）偏移，并將懸掛的負(fù)荷傳遞給支柱的裝置。定位裝置是由定位管、定位器、定位線夾及連接零件組成的。架空接觸網(wǎng)定位方式支持定位裝置通常由定位管、定位器、定位線夾及連接零件組成。根據(jù)支柱所在位置及受力情況的不同，支持定位裝置的定位方式可分為正定位、反定位、軟定位、雙定位等類型。定位方式不同，支持定位裝置的具體結(jié)構(gòu)也不相同。架空接觸網(wǎng)

正定位：正定位的支持定位裝置由直管定位器和定位管組成，定位器的一端利用定位線夾固定接觸線，另一端通過定位環(huán)與定位管進(jìn)行活動(dòng)銜接，而定位管則通過定位環(huán)固定在絕緣腕臂上。正定位的支持定位裝置負(fù)責(zé)將接觸線拉向線路的支柱側(cè)，此類定位方式多用于在直線區(qū)段和大曲線半徑區(qū)段。

反定位：一般用于小曲線半徑區(qū)段的曲線內(nèi)側(cè)支柱或直線區(qū)段“之”字方向與支柱位置相反處，定位器附掛在較長的定位管上。

軟定位：只能承受拉力，不能承受壓力，只用于小曲線半徑的區(qū)段，在曲線力抵消反向的風(fēng)力后，拉力需保持一定值時(shí)方能使用此種方式。

雙定位：用于錨段關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)換支柱、中心支柱及站場(chǎng)線岔處的定位，這些地方均有兩組懸掛在同一支柱處，分別固定在特定的位置上，并將兩線保持一定的距離。架空接觸網(wǎng)正定位在直線區(qū)段或半徑1200～4000m區(qū)段采用。架空接觸網(wǎng)反定位一般用于曲線內(nèi)側(cè)支柱或直線拉出方向和支柱位置相反的地方。架空接觸網(wǎng)3、軟定位這種定位裝置只能承受拉力，而不能承受壓力，因而它用于曲線半徑R＜1000m的區(qū)段課堂總結(jié)再見課堂總結(jié)接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)接觸網(wǎng)的定位裝置城市軌道交通供電技術(shù)第三軌式接觸網(wǎng)導(dǎo)學(xué)時(shí)光導(dǎo)學(xué)時(shí)光第三軌式接觸網(wǎng)

接觸軌系統(tǒng)主要由接觸軌、端部彎頭、接觸軌接頭、防爬器、安裝底座、防護(hù)罩、錨結(jié)和接觸軌支架等部件組成。其中接觸軌、絕緣支架、防護(hù)罩是接觸軌系統(tǒng)中饋電、支撐和防護(hù)的三大部件，是接觸軌系統(tǒng)的重要組成部分。接觸軌系統(tǒng)根據(jù)接觸軌與受流靴的接觸方式可分為上接觸式、下接觸式和側(cè)接觸式3種類型。第三軌式接觸網(wǎng)上接觸式

接觸軌的軌面朝上，固定安裝在絕緣子的上部，并由固定在枕木上的弓形肩架來支撐。受流靴從接觸軌上部下壓接觸軌頂面與之接觸摩擦取流。上接觸式接觸軌安裝固定方便，可以在接觸軌上方通過支架安裝各型防護(hù)板或防護(hù)罩。北京、紐約等城市的地鐵線路均采用上接觸式接觸軌系統(tǒng)。第三軌式接觸網(wǎng)下接觸式

下接觸式接觸軌的軌面朝下，通過絕緣肩架、橡膠墊、扣板收緊螺栓及支架等部件安裝固定在底座上。受流靴從接觸軌下部接觸面與之接觸摩擦取流。下接觸式接觸軌的防護(hù)罩從上部通過橡膠墊直接固定在接觸軌周圍，防護(hù)效果好，更能保障人員安全。莫斯科地鐵線路采用了下接觸式接觸軌系統(tǒng)，有利于防止下雪和冰凍造成的集電困難，但此類接觸軌系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，造價(jià)相對(duì)較高。第三軌式接觸網(wǎng)側(cè)接觸式

接觸軌的接觸面朝向走行軌（機(jī)車）方向，受流靴從接觸軌一側(cè)與接觸軌橫向接觸摩擦取流?？缱姜?dú)軌列車多采用側(cè)面接觸形式，其受流器安裝于機(jī)車轉(zhuǎn)向架下部，接觸軌安裝于軌道梁上。第三軌式接觸網(wǎng)接觸軌的電壓等級(jí)

目前世界各地的城市軌道交通直流牽引供電系統(tǒng)所采用的電壓等級(jí)較多，僅接觸軌系統(tǒng)的電壓等級(jí)就有600V，630V，700V，750V，825V，900V，1000V，1200V，1500V等多種，我國規(guī)定的接觸軌系統(tǒng)標(biāo)稱電壓為750V。近年來，1500V接觸軌系統(tǒng)也逐步得到應(yīng)用，如廣州地鐵4號(hào)線、深圳地鐵3號(hào)線等。接觸軌的主要結(jié)構(gòu)

接觸軌正極供電網(wǎng)絡(luò)主要包括接觸軌、端部彎頭、接觸軌接頭、防爬器、安裝底座，負(fù)極回流網(wǎng)由回流走行軌、電纜及其他相關(guān)電氣設(shè)備組成。第三軌式接觸網(wǎng)接觸軌的電分段接觸軌的分段包括機(jī)械分段和電分段。機(jī)械分段指接觸軌在機(jī)械方面的明顯的分段，但在電氣上仍保持直接接通。電分段是接觸軌導(dǎo)電部分的電氣隔離，主要用來保護(hù)電路和縮小故障范圍。通常在有牽引變電所的車站，車輛段或停車場(chǎng)內(nèi)不同的供電分區(qū)之間及其與正線接口處，折返線、聯(lián)絡(luò)線和區(qū)間存車線之間，列檢庫入口處等位置均設(shè)置有電分段。電分段的形式有分段式和短軌式兩種第三軌式接觸網(wǎng)分段式電分段：設(shè)置在有牽引變電所的車站，一般設(shè)置在車站的進(jìn)站端，斷電區(qū)共長14m，大于1節(jié)列車兩個(gè)受電弓之間的距離。當(dāng)列車從一個(gè)供電分區(qū)到另一個(gè)供電分區(qū)時(shí)，有一節(jié)列車不取流，以防止兩個(gè)供電分區(qū)的電連接。

短軌式電分段：列車從一個(gè)供電分區(qū)到另一個(gè)供電分區(qū)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)不間斷取流，短軌通過短路器單獨(dú)供電，但不能造成兩個(gè)供電分區(qū)的電連接。課堂總結(jié)再見課堂總結(jié)第三軌接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)第三軌接觸網(wǎng)的不同形式城市軌道交通供電技術(shù)牽引變電所向接觸網(wǎng)的供電方式導(dǎo)學(xué)時(shí)光導(dǎo)學(xué)時(shí)光牽引變電所向接觸網(wǎng)的供電方式降壓變電所的設(shè)置原則降壓變電所的設(shè)置應(yīng)遵循以下原則。（1）靠近負(fù)荷中心。（2）進(jìn)出線方便。（3）設(shè)備吊裝、運(yùn)輸方便。（4）設(shè)置場(chǎng)所不能有明顯的振動(dòng)。（5）遠(yuǎn)離污染環(huán)境和危險(xiǎn)場(chǎng)所。（6）盡可能與牽引變電所合建。牽引變電所向接觸網(wǎng)的供電方式降壓變電所的選址依據(jù)

降壓變電所應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況和低壓配電系統(tǒng)自身的需求，選擇合理的位置，在選址時(shí)主要參照以下因素。（1）地面或高架車站的降壓變電所應(yīng)與車站合建，根據(jù)負(fù)荷分布情況設(shè)置在車站低壓負(fù)荷較大的一端。（2）下車站（地上或地下）降壓變電所應(yīng)與車站合建。（3）車輛段降壓變電所應(yīng)與牽引變電所合建。（4）控制中心的降壓變電所一般設(shè)置在控制中心地下一層或地上一層。牽引變電所向接觸網(wǎng)的供電方式降壓變電所的布置形式車站變配電系統(tǒng)用電負(fù)荷的分布通常為大量的動(dòng)力設(shè)備集中在車站兩端的設(shè)備區(qū)，車站中部公共區(qū)和運(yùn)行區(qū)間主要為照明負(fù)荷。對(duì)于車站規(guī)模和負(fù)荷相對(duì)較小、長度較短的車站，可在車站負(fù)荷較大的一端設(shè)置一座降壓變電所。對(duì)于車站規(guī)模和負(fù)荷較大、長度較長的車站，可根據(jù)實(shí)際情況，在車站兩端的設(shè)備區(qū)分別設(shè)置一座降壓變電所和一座跟隨所（或低壓配電室），每個(gè)變電所負(fù)責(zé)半個(gè)車站和相鄰兩側(cè)半個(gè)區(qū)間的供電。降壓變電所可按照以下3種形式進(jìn)行布置。牽引變電所向接觸網(wǎng)的供電方式降壓變電所直接供電降壓變電所直接供電形式的示意圖如圖所示，車站的一端設(shè)置一座降壓變電所，該端的電氣設(shè)備由降壓變電所經(jīng)低壓開關(guān)柜直接供電；另一端設(shè)置低壓配電箱，負(fù)責(zé)為該端的電氣設(shè)備供電。牽引變電所向接觸網(wǎng)的供電方式一所一室供電

如圖所示為一所一室供電形式示意圖，在車站的一端設(shè)置一座完整的降壓變電所，另一端設(shè)置一座低壓配電室，室內(nèi)設(shè)置0.4kV低壓開關(guān)柜，由降壓變電所兩臺(tái)動(dòng)力變壓器引入兩路0.4kV電源。此類方式可節(jié)約用地，提高系統(tǒng)的供電可靠性，但造成低壓系統(tǒng)上、下級(jí)配合級(jí)數(shù)增多，電壓損失增大，施工和維修難度也隨之增加。牽引變電所向接觸網(wǎng)的供電方式一所一跟隨供電一所一跟隨供電形式的示意圖如圖所示，在車站的一端設(shè)置一座完整的降壓變電所，另一端設(shè)置一座跟隨式降壓變電所。跟隨式降壓變電所內(nèi)設(shè)置兩臺(tái)動(dòng)力變壓器和一個(gè)0.4kV