1、2020/8/17,1,接 觸 網(wǎng) 基 礎 知 識 教 程,接觸網(wǎng)的組成 接觸網(wǎng)是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎幾部分組成。 接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件。接觸懸掛通過支持裝置架設在支柱上，其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機車。 支持裝置用以支持接觸懸掛，并將其負荷傳給支柱或其它建筑物。根據(jù)接觸網(wǎng)所在區(qū)間、站場和大型建筑物而有所不同。支持裝置包括腕臂、水平拉桿、懸式絕緣子串，棒式絕緣子及其它建筑物的特殊支持設備。 定位裝置包括定位管和定位器，其功用是固定接觸線的位置，使接觸線在受電弓滑板運行軌跡范圍內

2、，保證接觸線與受電弓不脫離，并將接觸線的水平負荷傳給支柱。 支柱與基礎用以承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負荷，并將接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。我國接觸網(wǎng)中采用預應力鋼筋混凝土支柱和鋼柱，基礎是對鋼支柱而言的，即鋼支柱固定在下面的鋼筋混凝土制成的基礎上，由基礎承受支柱傳給的全部負荷，并保證支柱的穩(wěn)定性。預應力鋼筋混凝土支柱與基礎制成一個整體，下端直接埋入地下。,接觸網(wǎng)的組成,2020/8/17,2,接觸網(wǎng)的電壓等級 接觸網(wǎng)的電壓等級：工頻單相交流制：25KV （工頻指工業(yè)標準頻率,即50Hz）,接觸懸掛的類型 接觸網(wǎng)的分類大多以接觸懸掛的類型來區(qū)分。我們所講的接觸懸掛的分類是對接觸網(wǎng)的

3、每個錨段而言的。接觸懸掛的種類較多，一般根據(jù)其結構的不同分成簡單接觸懸掛和鏈形接觸懸掛兩大類。 簡單接觸懸掛（以下簡稱簡單懸掛）系由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。國內外對簡單懸掛做了不少研究和改進。我國現(xiàn)采用的帶補償裝置的彈性簡單懸掛系在接觸線下錨處裝設了張力補償裝置，以調節(jié)張力和弛度的變化。在懸掛點上加裝816m長的彈性吊索，通過彈性吊索懸掛接觸線，這就減少了懸掛點處產生的硬點，改善了取流條件。另外跨距適當縮小，增大接觸線的張力去改善弛度對取流的影響。 鏈形懸掛的接觸線是通過吊弦懸掛在承力索上。承力索懸掛于支柱的支持裝置上，使接觸線在不增加支柱的情況下增加了懸掛點，利用調整吊

4、弦長度，使接觸線在整個跨距內對軌面的距離保持一致。鏈形懸掛減小了接觸線在跨距中間的弛度，改善了彈性，增加了懸掛重量，提高了穩(wěn)定性，可以滿足電力機車高速運行取流的要求。,鏈形懸掛比簡單懸掛得到了較好的性能，但也帶來了結構復雜、造價高、施工和維修任務量大等許多問題。 鏈形懸掛分類方法較多，按懸掛鏈數(shù)的多少可分為單鏈形，雙鏈形和多鏈形（又稱三鏈形）。目前我國采用單鏈形懸掛。 鏈形懸掛根據(jù)線索的錨定方式（即線索兩端下錨的方式），可分為下列幾種方式未補償鏈形懸掛、半補償鏈形懸掛、全補償鏈形懸掛。,單鏈形懸掛,接觸網(wǎng)的電壓等級,接觸懸掛的類型,2020/8/17,3,接觸網(wǎng)供電方式 接觸網(wǎng)供電方式有單邊、

5、雙邊供電和越區(qū)供電。 單邊和雙邊供電為正常的供電方式。 單邊供電：供電臂只從一端的變電所取得電流的供電方式。 雙邊供電：供電臂從兩端相鄰的變電所取得電流的供電方式。 越區(qū)供電是一種非正常供電方式（也稱事故供電方式）。 越區(qū)供電是當某一牽引變電所因故障不能正常供電時，故障變電所擔負的供電臂，經(jīng)開關設備成分區(qū)亭同相鄰的供電臂接通，由相鄰牽引變電所進行臨時供電。 復線區(qū)段的供電情況與上述類同，但牽引變電所饋出線有四條，分別向兩側上、下行接觸網(wǎng)供電。牽引變電所同一側上、下行實現(xiàn)并聯(lián)供電，提高供電臂末端電壓。越區(qū)供電時，通過分區(qū)亭內的開關設備（隔離開關）去實現(xiàn)。,接觸網(wǎng)的特點及要求 接觸網(wǎng)擔負著把從牽引

6、變電所獲得的電能直接輸送給電力機車使用的重要任務。因此接觸網(wǎng)的質量和工作狀態(tài)將直接影響著電氣化鐵道的運輸能力。 由于接觸網(wǎng)是露天設置，沒有備用，線路上的負荷又是隨著電力機車的運行而沿接觸線移動和變化的，對接觸網(wǎng)提出以下要求： 1、在高速運行和惡劣的氣候條件下，能保證電力機車正常取流，要求接觸網(wǎng)在機械結構上具有穩(wěn)定性和足夠的彈性。 2、接觸網(wǎng)設備及零件要有互換性，應具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力并盡量廷長設備的使用年限。 3、要求接觸網(wǎng)對地絕緣好，安全可靠。 4、設備結構盡量簡單，便于施工，有利于運營及維修。在事故情況下，便于搶修和迅速恢復送電。 5、盡可能地降低成本，特別要注意節(jié)約有色金屬及鋼材

7、。 總的來說，要求接觸網(wǎng)無論在任何條件下，都能保證良好地供給電力機車電能，保證電力機車在線路上安全，高速運行，并在符合上述要求的情況下，盡可能地節(jié)省投資、結構合理、維修簡便、便于新技術的應用。,接觸網(wǎng)供電方式,接觸網(wǎng)的特點及要求,2020/8/17,4,支柱及基礎 支柱是接觸網(wǎng)中最基本、應用最廣泛的支撐設備，用來承受接觸懸掛與支持設備的負荷。接觸網(wǎng)支柱，按其使用材質分為預應力鋼筋混凝土支柱和鋼支柱兩大類。 預應力鋼筋混凝土支柱，簡稱為鋼筋混凝土支柱采用高強度的鋼筋，在制造時預先使鋼筋產生拉力，它比普通鋼筋混凝土支柱在同等容量情況下節(jié)省鋼材、強度大、支柱輕等優(yōu)點。鋼筋混凝土支柱本身是一個整體結構

8、，不需另制基礎。,支柱及基礎,鋼柱以角鋼焊成架結構，具有支柱較輕、強度高、抗碰撞、安裝運輸方便等優(yōu)點。根據(jù)安裝使用地點不同，鋼柱的型號規(guī)格及外形結構也不同。,混凝土支柱,混凝土支柱基坑,2020/8/17,5,京石客運專線設計采用H型鋼柱。路基區(qū)段設計采用ZH140和ZH160型鋼柱。 京石客專接觸網(wǎng)支柱基礎設計跨距約為50m，支柱及拉線基礎中心距線路中心距離按3150mm設置 更多關于鋼柱的介紹,支柱按其在接觸網(wǎng)中的作用可分為中間支柱、 轉換支柱、 中心支柱、 錨柱、 定位支柱道岔支柱、 軟橫跨支柱、 硬橫跨支柱 及 橋梁支柱等幾種。,H型鋼柱,2020/8/17,6,轉 換 柱,鄭西客專中

9、間柱,2020/8/17,7,接觸網(wǎng)支柱的側面限界,接觸網(wǎng)支柱的側面限界是指支柱靠線路一側至線路中心線的距離。它是為了確保行車的安全。 支柱側面限界任何時候不得小于2440mm；機車走行線可降為2000mm；曲線區(qū)段適當加寬；直線中間支柱一般取為2500mm；軟橫跨支柱一般取為3000mm；軟橫跨支柱位于站臺時，為便于旅客行走，一般取為3000mm。 京石客專側面限界為3000mm,接觸網(wǎng)支持及定位裝置,支柱裝置用以支持接觸懸掛，并將其負荷傳給支柱或其它建筑物。支持裝置包括腕臂、平腕臂、懸式絕緣子串，棒式絕緣子及其它建筑物的特殊支持設備。,平腕臂,接觸網(wǎng)支柱（中間柱）,腕臂,棒式絕緣子,定位管

10、,定位器,2020/8/17,8,定位裝置包括定位管和定位器。其功用是固定接觸線的位置，使接觸線在受電弓滑板運行軌跡范圍內，保證接觸線與受電弓不脫離，并將接觸線的水平負荷傳給支柱，定位器有直管定位器、彎管定位器。提速后采用帶減振阻尼裝置的多功能定位器，改善了受電弓的取流特性。,2020/8/17,9,承 力 索,接觸網(wǎng)承力索的作用是通過吊弦將接觸線懸掛起來。承力索還可承載一定電流來減小牽引網(wǎng)阻抗，降低電壓損耗和能耗。 承力索根據(jù)材質可分為銅承力索、鋼承力索、鋁包鋼承力索。,承力索,接觸線,承力索,吊弦,鋼承力索圖片,2020/8/17,10,吊 弦,在鏈形懸掛中，接觸線通過吊弦懸掛在承力索上。

11、按其使用位置是在跨距中、軟橫跨上或隧道內有不同的吊弦類型，吊弦是鏈形懸掛中的重要組成部件之一。 在鏈形懸掛中安設吊弦，使每個跨距中在不增加支柱的情況下，增加了對接觸線的懸掛點，這樣使接觸線的弛度和彈性均得到改善，提高了接觸線工作質量。另外，通過調節(jié)吊弦的長度來調整，保證接觸線對軌面的高度，使其符合技術要求。 普通環(huán)節(jié)吊弦以直徑4mm（一般稱為8號鐵線）的鍍鋅鐵線制成。 提速后采用不銹鋼直吊弦，不銹鋼直吊弦是一個整體吊弦，減小了檢修工作量，提高了接觸懸掛的工作特性。,吊弦,導流環(huán),2020/8/17,11,接 觸 線,接觸線也是接觸網(wǎng)中重要的組成部分之一。電力機車運行中其受電弓滑板直接與接觸摩擦

12、，并從接觸線上獲得電能。性能、接觸線截面積的選擇應滿足牽引供電計算的要求。 接觸線一般制成兩側帶溝槽的圓柱狀，其溝槽為便于安裝線夾并按技術要求懸吊固定接觸線位置而又不影響受電弓滑板的滑行取流。接觸線下面與受電弓滑板接觸的部分呈圓狐狀，稱為接觸線的工作面。,受電弓,接觸線,接觸線截面圖,受電弓在接觸線下滑行,2020/8/17,12,接觸網(wǎng)導線高度,接觸網(wǎng)導線高度是指懸掛定位點處接觸線距軌面的垂直高度，設計規(guī)范規(guī)定如下： 最高高度：不大于6500mm。 最低高度：（1）區(qū)間、站場：一般中間站和區(qū)間不小于5700mm。編組站、區(qū)段站及配有調車組的大型中間站，一般情況不小于6200mm。確有困難時可

13、不小于5700mm。（2）隧道內（包括按規(guī)定降低高度的隧道口外及跨線建筑物范圍內）：正常情況（帶電通過5300mm超限貨物）不小于5700mm。困難情況（帶電通過5300mm超限貨物）不小于5650mm。特殊情況不小于5250mm。接觸線高度的允許施工偏差為30mm。 兩個相鄰懸掛點接觸線高度施工偏差不得大于10mm，接觸線安裝應平直，保證良好受流。上部安裝及懸掛調整時不得給接觸線施加外力，禁止踩踏接觸線。,接觸線架設 先進工藝 及設備,2020/8/17,13,之字值和拉出值,定位器將接觸線固定在正確的位置上就叫定位，定位器定位線夾與接觸線固定處叫定位點。定位點至受電弓中心運行軌跡的水平距離

14、，在直線區(qū)段叫之字值，在曲線區(qū)段叫拉出值，之字值和拉出值的作用是使受電弓滑板工作均勻，并防止發(fā)生脫弓和刮弓事故。 在直線區(qū)段受電弓中心與線路中心重和，接觸線之字值沿線路中心對稱不止，其標準為300mm。提速后為200250mm之間；拉出值350450mm之間。 在曲線區(qū)段，拉出值和曲線半徑大小有關。,2020/8/17,14,絕 緣 子,絕緣子用以懸掛并對接地體保持電氣絕緣。 接觸網(wǎng)上所用的絕緣子一般為瓷質的，即在瓷土中加入石英和長石燒制而成表面涂有一層光滑的釉質。 接觸網(wǎng)上使用的絕緣子按結構分成 懸式 和 棒式 絕緣子兩類：按絕緣子表面長度（即泄漏距離）又可分成普通型和防污型兩種。近年來，大

15、量推廣采用了鋼化玻璃懸式絕緣子，這種絕緣子機械強度高（為瓷質絕緣子的23倍）、電氣性能好（在沖擊波作用下其平均擊穿強度為瓷絕緣子的3.5倍）、使用壽命長、不易老化、維護方便，具有良好的自潔性，它的最大特點是“零值自破”，即當絕緣子失去絕緣性能或機械過負荷時，傘裙就會自動破裂脫落，容易發(fā)現(xiàn)，可及時進行更換。我國近年來研制并使用了E?1型環(huán)氧樹脂絕緣子，氟塑料和硅橡膠盤棒式絕緣子和半X?，5型、半TX-25型半導體釉絕緣子。半導體釉絕緣子大幅度延長了絕緣子清掃周期，提高了供電的可靠性 ，試用效果良好，但是存在泄漏電流較大等缺點。較為理想的新型絕緣子是復合式聚合絕緣子。這種絕緣子由兩種聚合材料結合制

16、成，一種材料提高機械強度，另一種材料提高絕緣性能，使復合式聚合絕緣子可以滿足機械強度高、絕緣性能好、耐沖擊、耐電弧重量較輕等的要求，這也是未來絕緣子發(fā)展的方向。,懸式絕緣子,棒式絕緣子,2020/8/17,15,中 心 錨 結,在錨段的適當位置將接觸懸掛固定。這種固定裝置稱為中心錨結。在兩端裝有補償器的錨段里，必須加設中心錨結，其布置原則是盡量使中心錨結兩端張力相等，直線曲段中心錨結設在錨段中部，曲線曲段、曲線半徑相同的整個錨段仍設在錨段中部，當錨段處于直線和曲線共有區(qū)段且曲線半徑不等時，應設在靠曲線多，半徑小的一側。 中心錨結的作用與結構 安設中心錨結后，由于接觸線和承力索在中心錨結處系死固

17、定（防串中心錨結除外），因此，當溫度變化時，錨段兩端的補償器只能使線索由中心錨結處分別向兩端移動，不致向一端溫滑動。保證線索張力均勻，并使接觸線工作狀態(tài)良好，同時能縮小事故范圍。當錨段一端的接觸線發(fā)生斷線時，不致影響錨段另一端接觸線，以利于搶修和縮短事故停時。 運行實踐表明：接觸網(wǎng)發(fā)生斷線事故情況較少，即使發(fā)生事故，影響范圍也僅為34個跨距，而只要裝設中心錨結，就使接觸網(wǎng)結構復雜，特別是在站場內，全補償中心錨結，在提出下錨時要穿過很多股道，使站場中心部分拉線縱橫交錯，影響站場工作人員的作業(yè)和行人安全，同時也影響站場的美觀，困此我國從京秦線開始，以后設的線路站內都采用防止接觸懸掛串動而不考慮斷線

18、的中心錨結，即采用防止串動的中心錨結。 中心錨結按結構可分為：半補償鏈形懸掛中心錨結，全補償鏈形懸掛中心錨結，站場防串中心錨結等。,2020/8/17,16,接 觸 網(wǎng) 線 岔,列車在運行中，當運行到兩條鐵路交叉處，由一股道過渡到另一股道上運行時，要經(jīng)過道岔設施達到轉換。在電氣化鐵路區(qū)段的站場內兩個股道交叉處，為了使電力機車受電力由一股道順利過渡到另一股道，在兩條鐵路交叉的上空相應有兩支匯交的接觸線，在兩支匯交接觸線的相交處用限制管連接并固定的裝置稱為線叉，又稱等空轉轍器或空中轉換器。線岔的作用是在轉轍的地方，當一組接觸懸掛的接觸線被受電弓抬高時，另一組懸掛的接觸線也能同時被抬高，從而使它與另一接觸線產生高差h。高差隨著受電弓靠近始觸點而縮小，到達始觸點時，高差基本消除而使受電弓順利交接，以使接觸線不發(fā)生刮弓現(xiàn)象。使電力機車受電弓由一條股道上空的接觸線平滑、安全地過渡到另一條股道上空的接觸線上，從而使電力機車牽引的列車完成線路轉換運行的目的。,接觸網(wǎng)線岔的結構 接觸網(wǎng)線岔是由一根限制管、兩個定位線夾和固定限制管的螺栓組成，其結構是用一根限制管將相交的兩支接觸線上下相互貼近，限制管的兩端用定位線夾和螺栓固定在下面那根接觸線上。如果是非正線相交，一般是交叉點距中心錨結或硬錨近者在下面；若是和正線相交，正線在下面。上面的接觸線應能在限