高速铁路接触网课件.pptx

1、高速铁路接触网 接触网接触网是电气化铁路牵引供电系统的重要组成部分，是架设在轨道上方为电力机车提供牵引电能的供电线路。高速铁路接触网技术是高速电气化铁路的核心技术之一。接触网1.1 接触网的组成1基础；2支柱；3定位肩架；4腕臂式支持装置；5绝缘子；6承力索；7受电弓；8吊弦；9接触线；10棒式绝缘子；11定位管；12弹性吊弦图5-4 接触网 接触网1.1 接触网的组成1.接触悬挂 接触网1.1 接触网的组成1.接触悬挂 为了保证良好的取流，接触悬挂的弹性应尽量均匀（悬挂点间的导线在受电弓抬升力的作用下的升高应尽量相等）且接触线在悬挂点间应无硬点存在。接触线对轨面的高度应尽量相等，即使受到悬挂

2、条件限制，接触线的高度变化也应避免出现陡坡。（1）接触悬挂应达到的要求 接触网1.1 接触网的组成1.接触悬挂 接触悬挂在受电弓压力及风力作用下应具有良好的稳定性，当电力机车运行取流时，接触线不应发生剧烈的上下振动；在大风天气，接触线不应发生大幅度的横向摆动，这就要求接触线有足够的张力。接触悬挂的结构及零件应力求做到轻巧、简单、标准化，以便于进行检修和更换，缩短施工及维护的时间；同时要具有一定的抗腐蚀能力和耐磨性，以延长使用年限。（1）接触悬挂应达到的要求 接触网1.1 接触网的组成1.接触悬挂对高速接触网悬挂形式的要求是：受流性能应满足高速铁路的运营要求，应安全可靠、结构简单、维修方便、工程

3、造价低。（2）接触悬挂的类型 接触网1.1 接触网的组成1.接触悬挂图5-5高速铁路接触网的悬挂方式（a）复链形悬挂（b）弹性链形悬挂（c）简单链形悬挂 接触网1.1 接触网的组成1.接触悬挂复链形悬挂在结构上，复链形悬挂的承力索和接触线之间加了一根辅助承力索。复链形悬挂的性能特点是：接触网的张力大(绷得紧)，弹性均匀，抗风稳定性好；但安装、调整复杂，使其造价较高，维护费用较高。与弹性链形悬挂和简单链形悬挂相比，复链形悬挂单位长度的重量较大，这就限制了它的波动(当列车行进时，接触导线随受电弓的推进而产生波动)速度的提升，从而也就限制了列车速度的提升。接触网1.1 接触网的组成1.接触悬挂弹性链

4、形悬挂弹性链形悬挂的性能特点是：弹性链形悬挂的结构相对于复链形悬挂较简单，它没有辅助承力索，造价也较低；同时它对悬挂定位点处的弹性进行了改善，使得整个接触网的弹性均匀、受流性能好。其缺点是弹性吊索进行调整和维修时比较复杂，定位点处导线的抬升量较大，对定位器的安装坡度要求也比较严格。接触网1.1 接触网的组成1.接触悬挂简单链形悬挂简单链形悬挂与弹性链形悬挂的主要区别在于它没有弹性吊索。其性能特点是：结构最简单、安全可靠、造价最低、安装调整维修方便，适应于高速受流，能满足列车高速运行的要求。简单链形悬挂的缺点是，定位点处弹性小，跨中弹性大，造成受电弓在跨中抬升量大，跨中采用预留弛度，受电弓在跨中

5、的抬升量可降低，定位点处易形成相对硬点，磨耗大。如果选择结构形式合理、性能优良的定位器，则可消除这方面的不足。接触网1.1 接触网的组成2.支持装置支持装置是接触网中支持接触悬挂，并将其机械负荷传给支柱固定的部分。支持装置包括腕臂、水平拉杆、棒式绝缘子及接触悬挂的悬吊零件。（1）腕臂。腕臂是从支柱上伸出的由一根或几根横臂组成的支持结构。腕臂可以分为绝缘腕臂和非绝缘腕臂。（2）水平拉杆。水平拉杆是腕臂中承受拉力的水平杵环杆。（3）棒式绝缘子。棒式绝缘子是由实心的圆柱形或圆锥形绝缘件和两端的连接金具组成的支持绝缘子。接触网1.1 接触网的组成3.定位装置定位装置是支持结构中的主要组成部分，它是在定

6、位点处实现接触线相对于线路中心进行横向定位的装置。定位装置由定位管、定位器、定位线夹及连接零件组成。根据支柱所在位置及受力情况，定位装置可采用不同的形式，一般有正定位、反定位、软定位、双定位及特型定位。接触网1.1 接触网的组成4.支柱与基础（1）支柱。支柱是接触网结构中应用最广泛的支撑设备，接触悬挂被支柱支持在线路上方，承担接触悬挂与支持装置的负荷。支柱按照材质可以分为预应力钢筋混凝土支柱和钢柱两种。预应力钢筋混凝土支柱成本低、使用寿命长，使用中无须进行维修，因此广泛用于我国电气化铁路中。钢柱在较大站场上、桥梁和客运专线铁路中大量使用。（2）基础。基础用来承载支柱负荷，即将支柱固定在地下用钢

7、筋混凝土制成的基础上。接触网1.2 接触网的主要设备1.接触线（1）接触线的作用。接触线是接触网中直接和受电弓滑板摩擦接触取流的部分，电力机车从接触线上取得电能。（2）接触线的技术要求。接触线的材质、工艺及性能对接触网起着重要作用，因此要求接触线具有较小的电阻率、较大的导电能力、良好的抗磨性能、较长的使用寿命、较强的机械性和抗张能力。（3）接触线的种类。接触线按材质主要分为铜接触线、铜合金接触线和钢铝接触线。接触网1.2 接触网的主要设备1.接触线（4）接触线的截面形状。接触线制成上部带沟槽的圆柱状，沟槽是为了便于安装固定接触线的线夹，同 时 又 不 影 响 受 电 弓 取流。接触线底面与受电

8、弓接触的部分呈圆弧状。图5-6 接触线的截面 接触网1.2 接触网的主要设备1.接触线（5）接触线的接头和磨耗。接触线的接头。对于普速和中速铁路，为了保证整个接触网线路的质量，规定在新架设的车站正线及区间干线上，每个锚段中接触线的接头数目，正线不应超过一个，站线不应超过两个。接头间距不应小于150 m。接头处应平滑，螺栓应紧固，扭矩应符合有关标准的要求。接触网1.2 接触网的主要设备1.接触线（5）接触线的接头和磨耗。接触线磨耗。接触线在运行中，受电弓和接触线的摩擦会造成接触线截面积减小，称为接触线磨耗。接触线的磨耗使接触线的截面积减小，会影响到接触线的强度安全系数。在运营中，要求每年至少进行

9、一次接触线磨耗测量，当接触线磨耗达到一定限度时，应局部补强或更换，接触线磨耗的测量点通常选在定位线、电连接线、导线接头、中心锚结、电分相、电分段、跨距中间等处，测量工具一般是游标卡尺。接触网1.2 接触网的主要设备2.承力索承力索的作用是通过吊弦将接触线悬挂起来。要求承力索能够承受较大的张力和具有抗腐蚀能力，并且在温度变化时弛度变化较小。图5-7 承力索按材质划分按是否通过牵引电流划分第一节 铜承力索 钢承力索 铝包钢承力索第一节 载流承力索 非载流承力索 接触网1.2 接触网的主要设备3.吊弦吊弦是接触网的重要组成部件之一。纵向承力索或横向承力索悬吊接触线、定位索或辅助承力索所用的部件，称为

10、吊弦。吊弦可以分为普通环节吊弦和整体吊弦。图5-8 整体吊弦 接触网1.2 接触网的主要设备4.定位管（1）普通定位管。普通定位管是用镀锌钢管加工制成的，其作用是方便定位器在水平方向和坡度方向上的调节，使定位装置的结构更加灵活，增加定位点的弹性。（2）T型定位管。T型定位管又称为套筒式定位管，其尾部与普通定位管的尾部不同，加焊了一段套管，便于与棒式绝缘子配套并增加尾部的机械强度。T型定位管多用于隧道定位和多线路腕臂支柱的装配。接触网1.2 接触网的主要设备5.定位器定位器是定位装置中的关键部件，其作用是通过定位线夹把接触线按设计标准拉出值的要求固定在一定位置，并承受接触线的水平力。它是由镀锌钢

11、管、套筒、定位销钉焊接而成的，如图5-9所示。定位器从形态上可分为直管定位器、弯管定位器和特型定位器等。图5-9 定位器 接触网1.2 接触网的主要设备6.定位器线夹定位器线夹用在接触线定位点处，用来连接接触线和定位器，适用于截面积为 120 mm2、110 mm2和85 mm2的铜接触线。定位器线夹由两面组成，一面为有环夹板，另一面为无环夹板，两面通过螺栓连接，安装时必须把线夹入槽中。接触网1.2 接触网的主要设备7.绝缘子绝缘子是用于不同电位的电气设备或导体的电气绝缘和机械固定器件。接触网中使用的绝缘子主要用以悬吊和支持接触悬挂并使带电体与接地体间保持电气绝缘。绝缘子主要由钢连接件和绝缘部

12、分组成。图5-10 绝缘子按结构划分第一节 悬式绝缘子 棒式绝缘子 针式绝缘子 接触网1.2 接触网的主要设备8.补偿装置补偿装置又称为张力自动补偿器，它安装在锚段的两端，并且串接在接触线或承力索内，其作用是补偿线索内的张力变化，使张力保持恒定。补偿装置分为：滑轮式棘轮式鼓轮式液压式弹簧式 接触网1.2 接触网的主要设备8.补偿装置图5-11 滑轮式补偿装置图5-12 棘轮式补偿装置 接触网1.2 接触网的主要设备9.隔离开关和电连接隔离开关是一种没有灭弧装置的开关设备。其作用是连通或切断接触网供电分段间的空载线路，增加供电灵活性，以满足检修和不同供电方式运行的需要。电连接的作用是将接触悬挂各

13、分段供电间的电路连接起来，保证电路的通畅，通过电连接可以实现并联供电，减少电能损耗，提高供电质量。在电气设备与接触网之间，用电连接线进行可靠的连接，使设备充分发挥作用，避免出现烧损事故，满足各种供电方式和检修的需要。电连接的使用场合包括承力索和接触线间、股道间、锚段关节、道岔等处。接触网1.3 接触网的结构1.锚段和锚段关节（1）锚段为满足供电和机械受力方面的需要，将接触网悬挂分成若干个具有一定长度且相互独立的分段，这种独立的分段称为锚段。锚段可以限制事故的范围。设立锚段便于在接触线和承力索两端设置补偿装置，以调整线索的弛度和张力；也有利于供电分段，配合开关设备，满足供电方式的需要。接触网1.

14、3 接触网的结构1.锚段和锚段关节（2）锚段关节锚段关节是两个相邻锚段的衔接区段。按用途划分第一节 非绝缘锚段关节 绝缘锚段关节按所含跨距数第一节 二跨 三跨 四跨 五跨 接触网图5-13三跨非绝缘锚段关节图5-14四跨绝缘锚段关节 接触网1.3 接触网的结构2.中心锚结图5-15 中心锚结为缩小事故范围和防止两端设有张力补偿器的锚段由于补偿力作用而向一端滑动，在锚段的中部，先将承力索与支柱进行固定，再将接触线与承力索进行固定，这种固定的装置称为中心锚结。全补偿链形悬挂中心锚结按结构可分为三跨式中心锚结和两跨式中心锚结，按功能可分为防断中心锚结和防窜中心锚结。接触网1.3 接触网的结构3.线岔

15、图5-16 线岔在电气化铁路区段站场内的两个股道交叉处，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岔。线岔是由一根限制管、两个定位线夹和固定限制管的螺栓组成的。接触网1.3 接触网的结构4.软横跨和硬横跨图5-17 软横跨软横跨由站场线路两侧支柱和悬挂在支柱上的横向承力索、上部固定绳、下部固定绳、软横跨直吊弦及支持和连接它们的零件组成。软横跨按照其横力索和支柱之间是否绝缘分为绝缘软横跨、非绝缘软横跨。多股道接触悬挂通过横向线索悬挂在线路两侧支柱上的装配方式称为软横跨。接触网1.3 接触网的结

16、构4.软横跨和硬横跨图5-18 硬横跨硬横跨主要由横梁、支柱和基础组成。硬横跨按接触悬挂的悬吊形式可分为吊柱硬横跨和定位索硬横跨。吊柱硬横跨主要由横梁和吊柱组成，接触悬挂通过腕臂装置固定在吊柱上。定位索硬横跨主要由横梁和上、下部定位绳组成。接触悬挂通过金属桁架架设在线路两侧支柱顶上的装配方式称为硬横跨。接触网1.3 接触网的结构5.分段绝缘器和电分相图5-19 分段绝缘器分段绝缘器是接触网进行电分段时采用的一种绝缘设备。接触网1.3 接触网的结构5.分段绝缘器和电分相图5-20 分相绝缘器器件式电分相是在接触悬挂中串入分相绝缘器，实现两侧接触悬挂的电气分段。对于速度大于160 km/h的准高速

17、和高速电气化铁道，电分相多采用锚段关节式电分相。我国通常采用的锚段关节式电分相有七跨式、八跨式和九跨式三种。不同相电的接触网之间要进行可靠绝缘，称为电分相。电分相根据其实现方法可分为器件式电分相和锚段关节式电分相。接触网1.4 接触网接地接地是指电气设备、杆塔或过电压保护装置用接地线与接地体连接。接地除了可将一些无用的电流或噪声干扰导入大地外，最大的功用是保护使用者不被电击。衡量接地质量好坏的标准是接地电阻。1.接地的定义接地体或自然接地体的对地电阻与接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。2.接地电阻的定义 接触网1.4 接

18、触网接地接触网的地线是起保护作用的。在绝缘子击穿、闪络或严重老化的情况下，如果没有地线，泄漏电流经接地电阻较大的支柱入地，且不能使牵引变电所保护跳闸而继续长时间的异常放电，从而烧损悬挂的金属部件而造成大事故。同时泄漏电流经较大的接地电阻也会使接触网的非带电部分对地产生高电压而危及人身安全。装设地线可使泄漏电流由地线直接进入钢轨，从而降低接地电阻。泄漏电流增大使变电所保护跳闸而迅速切断泄漏电流，保护了设备和人身安全，同时也为检修人员提供了线路出现故障的信息。3.接触网接地的作用 接触网1.4 接触网接地接触网的接地方式可以分为单独直接接地和通过架空地线接地。单独直接接地是指设备直接与接地极相连，其主要用在隔离开关、避雷器及单独支柱处。通过架空地线接地是指将需要接地的设备连接到架空地线上后集中接地。4.接触网的接地方式接触网接地对电阻值的要求是：单独支柱接地电阻不大于30；避雷器、隔离开关等处的接地电阻不大于10。5.接触网接地对电阻值的要求谢谢观看