1、项目一项目一 接触网专业知识接触网专业知识 教学目标：教学目标：熟悉电气化铁道“三大元件”：牵引变电所、接触网、电力机车；掌握接触网组成及供电方式；掌握接触网悬挂装置、定位装置、支持装置、横跨结构及作用，支柱分类及作用；接触网掌握锚段关节、中心锚节、线岔、分段、分相绝缘装置、隔离开关与电连接的结构及作用。教学要求：教学要求：知识与能力目标知识与能力目标教学材料教学材料训练内容训练内容教学场所教学场所建议学时建议学时能够认识接触网组成及供电方式；能够对各种腕臂支柱的装配及影响腕臂装配的参数进行调整；能够对接触线、承力索、绝缘子、吊弦进行安装，拉出值检调；能够对补偿装置及线岔的b值调整；能够对分相
2、绝缘装置、隔离开关和电连接的装调。接触网专用工具、仪器、仪表；计算机、投影仪、接触网零部件实物、视频、演示文档、指导作业文件、图纸、任务书、工作记录单、评价表。各种腕臂支柱的装配及影响腕臂装配的各种参数调整；定位管、定位器、定位线夹安装；正定位、反定位、软定位、组合定位的结构调整；接触线、承力索、绝缘子、吊弦安装，拉出值的检调；补偿装置及线岔的b值调整；分相绝缘装置、隔离开关和电连接的装调。接触网技能训练一体化室；接触网演练场。30学时任务一 接触网组成及供电方式1.1 1.1 电气化铁道的组成电气化铁道的组成 1.1.1 1.1.1 电气化铁道概述电气化铁道概述 1825年9月27日，世界第
3、一条真正意义上的铁路在英国的斯托克顿和达灵顿之间开通。该铁路线全长21km，采用铸铁轨铺设，轨距1435mm（现在的标准轨距），由史蒂芬森设计的蒸汽机车牵引900t的客货混编列车在上面运行，最初的速度为4.5km/h,后来达到24km/h。1.1.1 1.1.1 电气化铁道概述电气化铁道概述 中国第一条电气化铁路是宝(鸡)成(都)线宝鸡一凤州段，正式通车于1961年8月15日，从此揭开了中国电气化铁路建设的序幕。我国第一条电气化铁路通车场景 中国的电气化铁路采用了目前国际上普遍使用的先进的25kV单相工频交流制。其优点为：牵引供电系统的结构简单，牵引变电所损耗小、间距大、数目少，机车粘着性能和
4、牵引性能良好，大大降低了建设投资和运营费用。电气化铁路的优越性主要表现在以下几个方面：能多拉快跑，提高运输能力。能综合利用资源，降低燃料消耗。能降低运输成本，提高劳动生产率。能改善劳动条件，不污染环境。有利于铁路沿线实现电气化，促进工农业发展。1.1.2 1.1.2 电气化铁道的组成电气化铁道的组成 由于电力机车本身不携带原动机，靠外部电力系统经过牵引供电装置供给其电能，故电气化铁道是由电力机车和牵引供电装置组成的。牵引供电装置一般分成牵引变电所和接触网两部分，所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的“三大元件”。1.1.3 1.1.3 电力机车电力机车 电力机车由机械、电气和空
5、气管路系统组成。机械部 分主要包括车体和走行部分。电力机车靠其顶部升起的受电弓，直接接触导线获取电能。每台电力机车前后各有一受电弓，由司机控制其升降。受电弓升起工作时，以(68.6十9.8)N的接触压力紧贴接触网线摩擦滑行。1.1.3 1.1.3 电力机车电力机车电力机车受电弓直接从接触线上滑行取流，受电弓形式有单臂式和双臂式两种，目前一般采用单臂式。受电弓顶部的滑板紧贴接触线。滑板固定在托架上，托架一般采用2mm的铝板冷压制成。根据接触线材质的不同选用不同材料的滑板。受电弓的最大工作范围为1250mm，允许工作范围为950mm。1.1.3 1.1.3 电力机车电力机车1.1.4 1.1.4
6、牵引变电所牵引变电所 将电能从电力系统传给电力机车的电装置的总称叫电气化铁道的供电系统，又称牵引供电系统。它是由发电厂、牵引变电所、接触网、电力机车和钢轨等构成。这种供电系统本身不产生电能，而是将电力系统的电能传送给电力机车。牵引变电所（包括开闭所、分区所AT所）的主要任务是将电力系统输送来的电能降压，然后以供电方式经馈电线送至接触网上，电压变换由牵引变压器进行。电力系统的三相交流电改变为单相是通过牵引变压器的电气接线来实现的。中国目前所用的牵引变压器有三相式、三相二相式及单相式三种类型。1.1.4 1.1.4 牵引变电所牵引变电所1.1.4 1.1.4 牵引变电所牵引变电所牵引变电所所包含的
7、主要设备如下：（1）牵引变压器；（2）高压开关设备；（3）互感器；（4）控制、监视与信号系统；（5）自用电系统；（6）回流接地和防雷装置；（7）无功补偿装置。1.1.4 1.1.4 牵引变电所牵引变电所1.2 1.2 接触网的要求接触网的要求1.2.1接触网概念接触网概念 接触网是电气化轨道交通所特有的、沿路轨架设的、为电力机车或电动车组提供电能的特殊供电线路，是电气化轨道交通牵引供电系统的重要组成部分。1.2.2 接触网特性接触网特性 接触网的特殊性主要表现在以下几个方面：环境特性；环境特性；气候特性；气候特性；无备用特性；无备用特性；机电特性；机电特性；负荷特性；负荷特性；多学科交叉特性。
8、多学科交叉特性。1.2 1.2 接触网的要求接触网的要求1.2.3 1.2.3 对接触网的要求对接触网的要求 由于接触网是露天设置的，没有备用，线路上的负荷又是随着电力机车的运行而沿接触移动和变化的，对接触网提出以下要求：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上具有稳定性和足够的 弹性。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。1.2 1.2 接触网的要求接触网的要求1.2.3 1.2.3 对接触网的要求对接触网的要求 要求接触网对地绝缘好，安全可靠。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，便于抢修和恢复。尽可能地降低
9、成本，特别要注意节约有色金属及钢 材。在日常维护时，按标准化作业程序，坚持标准化作 业，严格按照设备的技术标准检修，严禁凭经验、臆 测行事。1.31.3接触网供电方式接触网供电方式1-发电厂；2-区域变电所；3-传输线；4-分区亭；5-牵引变电所；6-接触线；7-轨道回路；8-回流线；9-电力机车；10-馈电线电气化铁道供电系统 我国电气化铁道干线上牵引变电所牵引侧母线上的额定电压为275kV(自耦变压器供电方式为2275kV)，接触网的额定电压为25kV，最高电压为29kV。在供电距离较长时，电能在输电线路和接触网中产生电能损耗，使接触网末端电压降低。牵引变电所向接触网正常供电的方式有两种：
10、单边供电和双边供电。1.3 1.3 接触网供电方式接触网供电方式1.3.1 1.3.1 单边供电单边供电 两个牵引变电所之间将接触网分成两个供电分区(又称供电臂)，正常情况两相邻供电臂之间的接触网在电气上是绝缘的，每个供电分区只从一端牵引变电所获得电能的供电方式称为单边供电。是中国电气化铁道采用的主要形式。单边供电示意图 1.3.2 1.3.2 双边供电双边供电 若两个供电分区通过开关设备，在电路上连通，两个供电分区可同时从两个牵引变电所获得电能，这种供电方式称为双边供电。双边供电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教复杂，因此，目前采用较少。双边供电示意图 1
11、.3.3 1.3.3 越区供电越区供电 单边和双边供电为正常的供电方式，还有一种非正常供电方式(也称事故供电方式)叫越区供电，如图所示。由于越区供电的供电量大大伸长，如果列车运行数量相同的情况下，则延伸供电臂的末端电压就会大大降低，倘若低于电力机车允许最低工作电压时，将造成机车不能运行，这是不允许的。因此，越区供电只能保证客车或重要货车通过，是作为避免中断运输的临时性措施。越区供电示意图 故障变电所开关闭合1.3.41.3.4并联供电并联供电 复线区段供电方式每一供电臂分别向上、下行接触网供电，因此牵引变电所馈出线有4条。同一侧供电臂上、下行线通过开关设备(或者电连接线)实行并联供电。并联供电
12、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。越区供电时，通过分区亭开关设备来实现。复线区段的单边供电和并联供电目前在中国都有使用。并联供电示意图 1.4 1.4 接触网的组成接触网的组成1.4.1 1.4.1 接触悬挂接触悬挂1-支柱；2-棒式绝缘子；3-平腕臂；4-承力索；5-接触线；6-定位器；7-吊弦；8-定位管支撑；9-定位管；10-单耳腕臂；11-钢轨 接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索和补偿器及连接零件。其作用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。1.4.2 1.4.2 支持装置支持装置1.4.3 1.4.3 定位装置定位装置 定位装置包括定位管、定位器、定位线夹及其连接零件。其作用其作用：固定接触线的横向位置，使接触线水平定位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，使受电弓磨耗均匀，同时将接触线的水平负荷传给支柱。1.4.3 1.4.3 支柱与基础支柱与基础 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。基础用来承载支柱负荷，即将支柱固定在用钢筋混凝土制成的地下基础上，由基础承受支柱传给的全部负荷，并保证支柱的稳定性。基础类型：基础类型：1.4.3 1.4.3 支柱与基础支柱与基础
