接触网的组成.ppt

接触网资料汇编,接触网的组成分册,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,2,一 、接触网的组成,接触网的基本组成及相关设备 接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础等几部分组成。,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,3,接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及坠砣补偿器。接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。,一 、接触网的组成,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,4,支持装置用以支持接触悬挂，并将其负荷传给支柱或其它建筑物。根据接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不同。支持装置包括腕臂、拉杆、绝缘子，及其它建筑物的特殊支持设备。,一 、接触网的组成,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,5,定位装置包括定位管、定位器、支持器，其功用是固定接触线的位置，使接触线在受电弓滑板运行轨迹范围内，保证接触线与受电弓不脱离，并将接触线的水平负荷传给支柱。,一 、接触网的组成,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,6,一 、接触网的组成,支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷，并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。我国接触网中采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱，基础是对钢支柱而言的，即钢支柱固定在下面的钢筋混凝土制成的基础上，由基础承受支柱传给的全部负荷，并保证支柱的稳定性。预应力钢筋混凝土支柱与基础制成一个整体，下端直接埋入地下。,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,7,1.支柱及基础,支柱是接触网中最基本、应用最广泛的支撑设备，用来承受接触悬挂与支持设备的负荷。接触网支柱，按其使用材质分为预应力钢筋混凝土支柱和钢支柱两大类。,混凝土支柱基坑,混凝土支柱,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,8,钢柱以角钢焊成架结构，具有支柱较轻、强度高、抗碰撞、安装运输方便等优点。根据安装使用地点不同，钢柱的型号规格及外形结构也不同。,1.支柱及基础,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,9,京石客运专线设计采用H型钢柱。路基区段设计采用ZH140和ZH160型钢柱。 京石客专接触网支柱基础设计跨距约为50m，支柱及拉线基础中心距线路中心距离按3150mm设置。,1.支柱及基础,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,10,支柱按其在接触网中的作用可分为中间支柱、转换支柱、中心支柱、 锚柱、定位支柱、道岔支柱、软横跨支柱、硬横跨支柱及桥梁支柱等几种。,1.支柱及基础,中间支柱,锚柱,转换支柱,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,11,1.支柱及基础,接触网支柱的侧面限界 接触网支柱的侧面限界是指支柱靠线路一侧至线路中心线的距离。它是为了确保行车的安全。 支柱侧面限界任何时候不得小于2440mm；机车走行线可降为2000mm；曲线区段适当加宽；直线中间支柱一般取为2500mm；软横跨支柱一般取为3000mm；位于基本站台时，取6000mm。,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,12,2.接触网支持及定位装置,支持装置用以支持接触悬挂，并将其负荷传给支柱或其它建筑物。支持装置包括腕臂、拉杆、绝缘子及其它建筑物的特殊支持设备。,,平腕臂,,接触网支柱（中间柱）,,斜腕臂,,棒式绝缘子,,定位管,,定位器,,新型悬式绝缘子,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,13,3.承 力 索,接触网承力索的作用是通过吊弦将接触线悬挂起来。承力索还可承载一定电流来减小牵引网阻抗，降低电压损耗和能耗。 承力索根据材质可分为铜承力索、钢承力索、铝包钢承力索。,承力索,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,14,4.吊 弦,在链形悬挂中，接触线通过吊弦悬挂在承力索上。按其使用位置是在跨距中、软横跨上或隧道内有不同的吊弦类型，吊弦是链形悬挂中的重要组成部件之一。 普通环节吊弦以直径4mm（一般称为8号铁线）的镀锌铁线制成。 提速后采用不锈钢直吊弦，不锈钢直吊弦是一个整体吊弦，减小了检修工作量，提高了接触悬挂的工作特性。,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,15,5.接 触 线,接触线也是接触网中重要的组成部分之一。电力机车运行中其受电弓滑板直接与接触线摩擦，并从接触线上获得电能。性能、接触线截面积的选择应满足牵引供电计算的要求。,受电弓在接触线下滑行,接触线截面图,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,16,5.接 触 线,接触网导线高度 接触网导线高度是指悬挂定位点处接触线距轨面的垂直高度，设计规范规定如下： 最高高度：不大于6500mm。,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,17,最低高度： （1）区间、站场：①一般中间站和区间不小于5700mm。②编组站、区段站及配有调车组的大型中间站，一般情况不小于6200mm。确有困难时可不小于5700mm。 （2）隧道内（包括按规定降低高度的隧道口外及跨线建筑物范围内）：①正常情况（带电通过5300mm超限货物）不小于5700mm。②困难情况（带电通过5300mm超限货物）不小于5650mm。③特殊情况不小于5250mm。接触线高度的允许施工偏差为±30mm。,5.接 触 线,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,18,5.接 触 线,之字值和拉出值 定位器将接触线固定在正确的位置上就叫定位，定位器定位线夹与接触线固定处叫定位点。定位点至受电弓中心运行轨迹的水平距离，在直线区段叫之字值，在曲线区段叫拉出值，之字值和拉出值的作用是使受电弓滑板工作均匀，并防止发生脱弓和刮弓事故。 在直线区段受电弓中心与线路中心重和，接触线之字值沿线路中心对称不止，其标准为±300mm。提速后为200～250mm之间；拉出值350～450mm之间。 在曲线区段，拉出值和曲线半径大小有关。,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,19,6.绝 缘 子,绝缘子用以悬挂并对接地体保持电气绝缘。 接触网上使用的绝缘子按结构分成 悬式 和 棒式 绝缘子两类：按绝缘子表面长度（即泄漏距离）又可分成普通型和防污型两种。近年来，大量推广采用了钢化玻璃悬式绝缘子.,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,20,7.中 心 锚 结,在锚段的适当位置将接触悬挂固定，这种固定装置称为中心锚结。 在两端装有补偿器的锚段里，必须加设中心锚结，其布置原则是尽量使中心锚结两端张力相等，直线曲段中心锚结设在锚段中部，曲线曲段、曲线半径相同的整个锚段仍设在锚段中部，当锚段处于直线和曲线共有区段且曲线半径不等时，应设在靠曲线多、半径小的一侧。,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,21,中心锚结按结构可分为：半补偿链形悬挂中心锚结，全补偿链形悬挂中心锚结，站场防串中心锚结等。,7.中 心 锚 结,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,22,7.中 心 锚 结,中心锚结的作用: 其一，在一个锚段实行两端补偿时可防止补偿器向一侧滑动，特别是在具有坡度的线路上，设置中心锚结更显得必要，其作用和效果也愈加的明显；其二，缩小事故范围，当中心锚结的一侧接触线发生断线时，不致影响另一侧的接触网，且容易排除事故及易于恢复正常运行。,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,23,8.接 触 网 线 岔,列车在运行中，当运行到两条铁路交叉处，由一股道过渡到另一股道上运行时，要经过道岔设施达到转换。在电气化铁路区段的站场内两个股道交叉处，为了使电力机车受电力由一股道顺利过渡到另一股道，在两条铁路交叉的上空相应有两支汇交的接触线，在两支汇交接触线的相交处用限制管连接并固定的装置称为线叉，又称等空转辙器或空中转换器。,,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,24,8.接 触 网 线 岔,线岔的作用 在转辙的地方，当一组接触悬挂的接触线被受电弓抬高时，另一组悬挂的接触线也能同时被抬高，从而使它与另一接触线产生高差Δh。高差随着受电弓靠近始触点而缩小，到达始触点时，高差基本消除而使受电弓顺利交接，以使接触线不发生刮弓现象。使电力机车受电弓由一条股道上空的接触线平滑、安全地过渡到另一条股道上空的接触线上，从而使电力机车牵引的列车完成线路转换运行的目的。,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,25,9.锚 段 关 节,为满足供电、机械方面的分段要求，将接触网分成若干一定长度且相互独立的分段，每一分段叫锚段。两个相邻锚段衔接部分称为锚段关节。 非绝缘锚段关节只起机械分段作用。绝缘锚段关节既起电分段作用还起机械分段作用。,三跨非绝缘锚段关节,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,26,9.锚 段 关 节,七跨电分相锚段关节,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,27,10.补 偿 装 置,补偿装置又称补偿器，它设在锚段两端，能自动补偿接触线或承力索内的应力，它是自动调整接触线或承力索张力的补偿器及其制动装置的总称，由滑轮和坠砣组成。,任何情况下坠砣距地面高度不得小于200mm,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,28,补偿装置的作用 温度变化时，线索受温度影响而伸长或缩短，由于补偿器坠砣的重量作用，可使线索沿线路方向移动而自动调整线索张力，使张力恒定不变，并借以保持线的驰度满足技术要求。,10.补 偿 装 置,乌西站场弹簧补偿装置,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,29,补偿装置的组成: 补偿装置(补偿器)，由补偿滑轮、补偿绳、杵环杆、坠砣杆和坠砣组成。坠砣一般采用混凝土或灰口铸铁(HT10-26)制成，每块约重25kg,中间呈开口的圆饼状。,10.补 偿 装 置,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,30,11.分 段 绝 缘 器,分段绝缘器在电气化铁道区段各车站的装卸线、机车整备线上及电力机车库线等地，为了保证工作人员的作业方便及人身安全，将接触网在电的方面分成独立的区段。,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,31,分段绝缘器安设在上述独立区段的两端，其结构既能保证供电的分段，又能使受电弓平滑地通过该设备。分段绝缘器大多应配合隔离开关使用，以便使分段绝缘器两端的接触线当开关闭合时都能带电；当隔离开关打开时，独立的区段中则没有电，便于在该独立区段中进行装卸或停电作业。,11.分 段 绝 缘 器,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,32,分段绝缘器的种类较多，但由于接触网设备及材料的发展，曾经广泛使用的三式、玻璃钢、环氧树脂分段绝缘器等，因结构笨重或耐脏污、耐电孤性能差，也有的易老化开裂或泄漏距离不足等原因，现已逐渐淘汰，被新型的C1200型高铝陶瓷分段绝缘器和引进英国的滑道式菱形分段绝缘器所代替。,11.分 段 绝 缘 器,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,33,12.分相绝缘装置,分相绝缘器的作用是将接触网上不同相位的电能隔离开，以免发生相间短路，并起机械连接作用，使接触网成为一个整体。 分相绝缘器一般由两块、三块或四块相同的绝缘件组成。每块绝缘件长1.8m，宽25mm，高60mm，其底面制成斜槽 ，以增加表面泄露距离。如右图:,,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,34,13.隔 离 开 关,在大型建筑物、车站两端，装卸线、专用线、电力机车库线、机车整备线需要进行电的分段，凡需要进行电分段的地方(除上、下行渡线)都应设置隔离开关。另外，当供电线距上网点隔离过高长需设置隔离开关，它是接触网设备之一，主要增加接触网供电的灵活性和可靠性。,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,35,14.软横跨与硬横跨,软横跨是多股道站场接触悬挂的横向支持设备。 还有一种硬横跨形式，即固定在位于电气化线路两侧支柱上实腹钢结构(硬横梁)上。客运专线站区及加速区等均设计采用硬横跨。,软横跨,硬横跨,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,36,二、弓网关系,接触网的电压等级  接触网的电压等级：工频单相交流制：25KV （工频指工业标准频率,即50Hz）,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,37,二、弓网关系,接触网的弹性及提高弹性的措施： 其一，尽量使受电弓对接触线的压力不随受电弓的起伏波动而变化，这就需要从受电弓结构方面研究改进； 其二，使受电弓沿接触线滑行时接触点的轨迹，尽可能地近于水平直线。,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,38,三、接触悬挂的类型,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,39,三、接触悬挂的类型,接触网的分类大多以接触悬挂的类型来区分。我们所讲的接触悬挂的分类是对接触网的每个锚段而言的。接触悬挂的种类较多，一般根据其结构的不同分成简单接触悬挂和链形接触悬挂两大类。 简单接触悬挂（以下简称简单悬挂）系由一根接触线直接固定在支柱支持装置上的悬挂形式。 链形悬挂的接触线是通过吊弦悬挂在承力索上。,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,40,简单接触悬挂按其线索的固定方式可分为以下几种： 1.未补偿简单接触悬挂 2.带补偿接触悬挂,三、接触悬挂的类型,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,41,链行接触悬挂 1.链形接触悬挂按其线索的锚固方式可分为以下几种： （1）未补偿简单链形接触悬挂：未补偿简单链形接触悬挂方式，其承力索和接触线在下锚处为硬锚（即死固定），支柱定位点处的吊弦是普通吊弦。当温度变化很大时，承力索和接触线的张力和驰度变化亦很大，造成机车受电弓取流不好，一般不采用。,三、接触悬挂的类型,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,42,（2）半补偿链形悬挂：半补偿链形悬挂的承力索为硬锚，接触线装设张力补偿器。当温度变化时，接触线的张力不变，但是没有装设张力补偿器的承力索的驰度仍然变化，承力索驰度变化直接影响着接触线的工作状况。 半补偿链形悬挂根据定位点处的吊弦形式分为半补偿简单链形悬挂和半补偿弹性链形悬挂两种。,三、接触悬挂的类型,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,43,半补偿简单链形悬挂：当温度变化时，接触线在坠砣的作用下，有纵向位移，而承力索基本上没有纵向位移，由此引起吊弦和定位器的偏移。每处的偏移在接触线上都产生水平张力，在极限温度下，会是接触线的张力在锚段中部和末端的数值相差很大，导致整个锚段内接触线的弹性不均匀，尤其在支柱定位点处，因采用普通吊弦，会造成明显的硬点，显然不利于机车取流。这种悬挂方式一般只用于车速不高的铁路支线上和车站侧线等处。,三、接触悬挂的类型,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,44,半补偿弹性链形悬挂：弹性链形悬挂是指在支柱处的悬挂式通过一根长15m，型号为GJ-10镀锌钢绞线（弹性吊弦辅助绳）悬挂在承力索上，再在辅助绳上安装吊弦，称为弹性吊弦。,三、接触悬挂的类型,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,45,（3）全补偿链形悬挂：全补偿链形悬挂在锚段两端下锚处承力索和接触线均设有张力补偿器，当温度变化时，在补偿器的作用下，承力索和接触线均发生纵线位移，大大减小了吊弦的偏移，并且承力索和接触线的张力几乎保持不变。因此接触线高度变化很小，更有利于机车取流。 全补偿链形悬挂按支柱定位处吊弦形式的不同可分为全补偿简单链形悬挂和全补偿弹性链形悬挂两种。,三、接触悬挂的类型,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,46,a.全补偿简单链形悬挂： 全补偿简单链形悬挂在支柱定位点处采用的是普通吊弦，此处仍会出现硬点，产生弹性不均匀的现象，这种悬挂形式使用较少。,三、接触悬挂的类型,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,47,b.全补偿弹性链形悬挂： 全补偿弹性链形悬挂在支柱定位点处采用了弹性吊弦，使支柱处接触线的弹性得到了改善，并使全锚段内的弹性更趋于均匀，所以它用于高速行车的铁路干线的区段和站场的正线股道。,三、接触悬挂的类型,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,48,链形接触悬挂按其接触线和承力索布置的相对位置可分为以下几种： （1）直链形悬挂 直链形悬挂的承力索和接触线布置在同一垂直平面内，即承力索和接触线在水平面上的投影完全重合。我国电气化铁道在曲线区段接触网采用这种悬挂形式。,三、接触悬挂的类型,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,49,（2）半斜链形悬挂 半斜链形悬挂直线区段接触线布置成“之”字形，承力索架设在线路中心的正上方成直线形。这种悬挂的吊弦在水平面的投影对线路中心的横向偏移值不大，与直链形相比，半斜链形悬挂风稳定性好，施工方便，所以应用广泛，我国在直线区段采用这种悬挂方式。,三、接触悬挂的类型,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,50,斜链形悬挂 斜链形悬挂在直线区段承力索和接触线均匀布置成“之”字形，但两者的“之”字方向相反。因此承力索与接触线的水平投影有较大的位移，吊弦安装后与铅垂方向有较大的倾角。斜链形悬挂设计计算繁琐，施工、维修困难，造价较高。但它风稳定性好，可采用较大的跨距。目前我国没有采用这种悬挂形式。,三、接触悬挂的类型,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,51,四、牵引变电所向接触网的供电方式,牵引变电所向接触网的供电方式有单边、双边供电和越区供电。 单边和双边供电为正常的供电方式。 单边供电：供电臂只从一端的变电所取得电流的供电方式。 双边供电：供电臂从两端相邻的变电所取得电流的供电方式。 越区供电：是一种非正常供电方式（也称事故供电方式）。,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,52,1．单边供电 每个供电分区只从一端牵引变电所获得电能。 优点： 相邻供电臂电气上独立，运行灵活，接触网发生故障时，只影响到本供电分区，故障范围小，牵引变电所馈线保护装置较简单。,四、牵引变电所向接触网的供电方式,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,53,2．双边供电 每个供电分区同时从两个牵引变电所获得电能。 优缺点： 可提高接触网电压水平，减少电能损耗。但馈线及分区亭的保护及开关设备都较复杂,四、牵引变电所向接触网的供电方式,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,54,3．越区供电 当某一牵引变电所因故障不能正常供电时，故障变电所担负的供电臂，经分区亭开关设备与相邻供电臂接通，由相邻牵引变电所进行临时供电 措施。,四、牵引变电所向接触网的供电方式,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,55,4.并联供电 优缺点： 并联供电可提高供电臂末端电压，但是接触网发生事故时，影响范围大，运行检修不够灵活。,四、牵引变电所向接触网的供电方式,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,56,五、牵引网向电力机车的供电方式,目前单相工频25kV牵引网供电方式主要有: 1、直接供电方式(TR) 2、带回流线的直接供电方式(TRNF) 3、同轴电力电缆供电方式(CC供电方式) 4、BT(吸流变压器)供电方式 5、AT(自耦变压器)供电方式,2019/6/29,乌鲁木齐供电段职工教育科,57,接触网的特点及要求,1.在高速运行和恶劣的气候条件下，能保证电力机车正常 取流，要求接触网在机械结构上具有稳定性和足够的弹性 2.接触网设备及零件要有互换性，应具有足够的耐磨性和抗腐蚀能力并尽量廷长设备的使用年限。 3.要求接触网对地绝缘好，安全可靠。 4.设备结构尽量简单，便于施工，有利于运营及维修。在事故情况下，便于抢修和迅速恢复送电。 5.尽可能地降低成本，特别要注意节约有色金属及钢材。,接触网的组成分册,谢谢!,