第五章高速电气化铁路接触网的基本知识课件.ppt

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1、22.12.2022,高速电气化铁路接触网,1,第五章 接触网的基本知识,5-1 接触网的特点与要求 接触网：一种特殊形式的输电网。 1、作用：把从牵引变电所获得的电能直接传递给电力机车，是牵引系统 中的一个重要环节。接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁 道的运输能力。 2、工作特点 （1）受电弓与接触导线滑动接触。（磨损、振动）（如何选择材料） （2）露天设置 受各种大气条件的袭击：风-风偏移；空气绝缘-绝缘性能下降 （3）无备用的装置（出现故障以后只能去抢修）,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,2,3、要求 （1）在高速运行和恶劣的气候条件下，要求接触网悬挂弹性要均匀（保证

2、车和线始终能接触）、高度一致（接触线距离铁轨面），以保证电力机车正常取流，而且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延长设备的使用年限。 （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。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,3,5.2 接触网的基本组成与零部件,接触网由四个部分组成:接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱及基础。5.2.1 接触悬挂5.2.1.1 基本定义一、

3、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。二、接触悬挂的组成：包括接触线、承力索、吊弦以及连接零件。 三、接触线 接触网导线也称为电车线，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 滑板直接与接触线滑动摩擦，并从接触线上获得电能。 我国电气化铁路主型接触线： 1、铜接触线 TCG-100、TCG-85.（电气化铁路初期）； 2、钢铝接触线 GLCA、 GLCB （上世纪70年代） 3、改进钢铝接触线 GLCN； 、铜接触线 TCW （上世纪80年代） 5、银铜合金接触线 CTHA、CTHB （上世纪90年代）,22.12.2022,高速电气化

4、铁路接触网,4,五、接触线的主要技术要求,由于接触线是接触网最重要的组成部分，所以应具有较小的电阻率，具有较大的导电能力；应具有较高的机械性能，具有较高的抗张能力；应具有较高的耐腐蚀性能，具有较长的使用寿命； 1、抗拉强度高。500牛/平方毫米 3、耐热性能好。材质软化点在300以上 4、耐磨性能好。 5、制造长度长。18002000米,2、电阻系数低。0.017680.02,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,5,六、 承力索,作用：通过吊弦悬挂接触线。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。要求：能承受较大张力、抗腐蚀能力强、温度变化时弛度变化小。分类：钢承力

5、索 GJ-100、GJ-70：采取防腐措施；电阻大，导电能力差。 铜承力索 TJ-70、TJ-95、TJ-120、 TJ-150：铜耗大；不承受大张力 铝包钢承力索 7股：GJ-10、30、50 19股：GJ-10、30、40、50 、70位置：在直线区段位于线路中心线的正上方，允许误差150mm； 在曲线区段承力索与接触线在水平面的投影重合，允许误差为200mm。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,6,七、吊弦1、作用：在链形悬挂中，接触线通过吊弦悬挂在承力索上，调节吊弦的长度可以保证接触悬挂的结构高度和接触线距钢轨的工作高度，增加了接触线的悬挂点，提高电力机车受电弓的取流质量。2

6、、分类：按其使用位置分为：普通环节吊弦、弹性吊弦、滑动吊弦和整体吊弦。 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。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,7,5.2.1.2 高速接触网主要的悬挂模式,一 、分类：按照有无承力索来分： 简单接触悬挂（无承力索） 链型悬挂（有承力索）按照承力索和接触线的相对位置分： 直链型悬挂 半斜链型悬挂 斜链型悬挂按照定位处是否使用弹性吊弦分：简单链型和弹性链型 二 、简单接触悬挂：无承力索，将接触线直接固定在支持装置上的悬挂。 特点：结构简

7、单，造价低，施工与检修方便。张力与弛度随温度变化太大， 且弹性不均匀，不利于机车高速运行时的取流。 应用：一般用于车速较低的线路上，如次等站、库线、净空受限的 人工建筑物内、以及城市电车和矿山运输线。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,8,三、链型悬挂,接触线通过吊弦悬挂到承力索上。优点：接触线高度一致、弹性均匀、稳定性好。分类：按照线索的锚定方式（线索两端下锚的方式）分： 按照悬挂链数的数目分：,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,9,四、世界高速接触网主要的悬挂模式,弹性链型悬挂:Re250型和 Re330型：弹性链型悬挂简单链型悬挂:法国大西洋干线:单链型悬挂；东南新干

8、线：弹性链型悬挂复(双)链型悬挂:日本新干线属重链型悬挂，用于多弓系统或强台风地带；北陆线：简单链型悬挂。我国广（州）深（圳）准高速铁路：简单链型悬挂哈（尔滨）大（连）线：弹性链型悬挂秦（皇岛）沈（阳）高速客运专线：全补偿弹性链型悬挂,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,10,简单链型悬挂,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,11,弹性链型悬挂,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,12,复链形悬挂,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,13,五、 结论,当行车速度不大于250Km/h时，应采用简单链形悬挂；当行车速度大于250Km/h时，宜采用弹性链形悬挂。,22

9、.12.2022,高速电气化铁路接触网,14,5.2.1.3锚段与锚段关节,一 锚段1、锚段：在区间或站场根据供电和机械方面的要求，将接触网分成若干相互独立的有一定长度分段，每一个独立的分段称为锚段。2、锚段的作用：（1）、限制事故的范围(断线与支柱折断)； （2）、 便于架设张力补偿器，提高悬挂的稳定性，减小线索的弛度，有利于受流；（3）、 缩小因检修而停电的范围； （4）、便于实现电分段和机械分段。 3、锚段长度 ：每个锚段包括若干个跨距。隧道内一般不分锚段，但隧道长度超过2000米时，应划分锚段。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,15,（二 ）锚段关节,1、概念：两个相邻锚段

10、的衔接部分称为锚段关节。2、分类 （按锚段关节所起作用分） 非绝缘锚段关节：仅起机械分段的作用 绝缘锚段关节：机械分段和电分段作用 电分相锚段关节：机械分段和电分相作用 （按锚段关节所用的跨距数分）,三跨锚段关节（非绝缘锚段关节）四跨锚段关节五跨锚段关节七跨锚段关节九跨锚段关节,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,16,3、要求 锚段关节结构复杂，其工作状态的好坏直接影响到接触网供电的质量和电力机车取流。电力机车通过锚段关节时，受电弓应能够平滑、安全地从一个锚段过渡到另一个锚段，且弓线接触良好，取流正常。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,17,(三)、三跨非绝缘锚段关节,1

11、、结构示意图2、技术要求（1）转换柱之间的两条接触线在水平面上的投影平行，线间距离100mm；铅垂面内投影的交叉点在跨距中心。（2）转换柱处，非工作支（不接触受电弓的接触线）比工作支（接触受电弓的接触线）抬高200250mm；（3）下锚柱处，非工作支比工作支抬高500mm；（4）在转换柱与下锚柱间，距转换柱10米处安装一组电连接线。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,18,(四)、四跨绝缘锚段关节,1、结构示意图2、技术要求,（1）中心柱处两接触线距轨面高度相等。（2）转换柱间两接触线在水平面上保持平行，线间距为500mm。（3）转换柱处非支比工支接触线抬高500mm（4）电连接安装

12、在锚柱与转换柱之间，距转换柱10m处。（5）两个锚段在电路上的连通通过隔离开关进行，严禁隔离开关带负荷打开或关闭，只能打开或关闭10km的空载线路电流。（6）中心柱一般采用双腕臂。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,19,(五)、五跨绝缘锚段关节,1、结构示意图2、技术要求 四跨距锚段关节在受电弓由一个锚段过渡到另一个锚段时，是在中心支柱处转换的，虽然可以控制并实现两支接触线等高，但其弹性明显变差，在此不仅会加大接触线的磨耗，影响受流，所以在160km/h以上的电气化铁路上采用五跨距锚段关节，变点过渡为线过渡。其他要求与四跨距相同。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,20,

13、（六）七、九跨电分相锚段关节,1、结构示意图2、技术要求 对于160km/h以上的电气化铁路的电分相，一般不采用电分相绝缘装置，因为会在电分相装置处形成一连串的硬点，不仅造成接触线磨耗加剧，还可能形成火花，甚至拉弧，烧毁接触线，同时危害和烧伤受电弓。对于不同相供电的供电臂之间的相绝缘采用七跨电分相锚段关节或九跨电分相锚段关节。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,21,5.2.1.4 接触网的中心锚结,概念：在链型悬挂的锚段中部，将接触线对承力索进行死固定，同时承力索对支柱进行死固定（全补偿），这种固定形式称为中心锚结。布置原则：1 中心锚结两边线索的张力应该尽量相等。 2 尽量靠近锚

14、段的中部。作用：防止接触网线索断线造成整个锚段的接触悬挂解体、缩小事故范围；同时可减少温度变化给线索造成的张力差；增加接触悬挂弹性的均匀性，分类：半补偿链形悬挂中心锚结、全补偿链形悬挂中心锚结；防窜动中心锚结。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,22,5.2.1.5 线岔（一）接触网线岔的作用列车在运行中，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弓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，又称空中转换

15、器。线岔的作用是在转辙的地方，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h。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。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,23,（二）接触网线岔的结构接触网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，其结构是用一根限制管将相交的两支接触线上下相互贴近，限制管的两端用定位线夹和螺栓固定在下面那根接

16、触线上。如果是非正线相交，一般是交叉点距中心锚结或硬锚近者在下面；若是和正线相交，正线在下面。上面的接触线应能在限制管和下面接触线间活动。限制管一般用3/8英寸镀锌钢管加工而成，两端扁平，带有13mm圆孔，限制管用方头螺栓和定位线夹固定在下面的接触线上。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,24,5.3 支持装置、支柱及基础,5.3.1支持装置概述作用：把接触悬挂按照要求固定在规定的位置上；并把悬挂重量 传递给支柱与基础。分类：腕臂支持装置、软横跨、硬横跨。区间：腕臂支持装置。站场：软横跨、硬横跨。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,25,5.3.1.1 腕臂支持装置,腕臂装

17、配结构形式主要有两大类：拉杆腕臂装配形式。由于水平拉杆与斜腕臂为柔性连接，因此，整个腕臂装置的刚度小、稳定性差，对接触网运行环境的适应性较差（只能承受拉力）；水平腕臂装配形式。由于水平腕臂和斜腕臂是刚性连接，整个腕臂装置的稳定性高，对运营环境及行车速度的适应能力较高（能承受压力或较小的拉力）。 目前主要采用水平腕臂装配形式。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,26,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,27,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,28,1、中间柱支持装置,作用：只固定一支接触悬挂，把承力索和接触线定位在所要求的位置上。应用：主要用在区间。装配形式,双耳连接

18、器,水平拉杆,腕臂底座,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,29,2、非绝缘转换柱支持装置,非绝缘转换柱应用于三跨距的非绝缘锚段关节，转换柱处的接触悬挂分为工作支与非工作支。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,30,3、绝缘转换柱支持装置,绝缘转换柱用于绝缘锚段关节，支柱上安装了工作支与非工作支两组接触悬挂，两个锚段的承力索和接触线之间应该有足够的空气距离。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,31,4、中心柱的支持装置,位于四跨绝缘锚段关节的两转换柱之间，受电弓的转换点。中心柱是为了使受电弓实现两个锚段的平稳过渡而设置的，中心柱处两组接触悬挂均为工作支，两工作支之间

19、保持500mm的空气绝缘距离。中心柱采用双腕臂结构。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,32,5.3.1.2 软横跨,（一）组成：横向承力索、上部定位索、下部定位索、 支持和连接零件。 横向承力索：软横跨的主要构件，承受各股道纵向接触悬挂的全部垂直负载，可分为单横承力索和双横承力索。选用GJ70镀锌钢绞线。 上部定位索：固定各股道的纵向承力索，并将纵向承力索的水平负载传递给支柱，采用GJ50镀锌钢绞线。 下部定位索:固定定位器，以便对接触线按技术要求定位，并将接触线水平负载传递给支柱,GJ50镀锌钢绞线。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,33,22.12.2022,高速电

20、气化铁路接触网,34,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,35,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,36,（二）软横跨节点类型,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,37,结点1、2：表示软横跨在钢柱上的装配形式(1表示非站台侧，2表示站台侧)。结点3、4：表示软横跨在钢筋混凝土支柱上的装配形式(3 表示非站台侧，4表示站台侧)。结点5：相当于一般中间柱的定位装配形式，是最主要的悬挂方式之一，在全补偿链形悬挂时，悬吊承力索的鞍子改为滑轮。结点6、7：相当于道岔定位柱的定位装配，两组悬挂均为工作支，两根接触线的高度一致。结点8、9：分别表示软横跨的电分段和有中间站台的下部定

21、位绳的绝缘分段。结点10：表示一组悬挂为工作支，另一组悬挂为非工作支定位。结点11、12：表示两种形式的非工作支定位，其中结点11 抬高量小，结点12抬高量较大，为直接去下锚。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,38,5.3.1.3 硬横跨（梁）,高速铁路在世界范围的兴起，在国外，如法国、英国、瑞士、日本等国家，硬横梁被广泛采用。优点：机械上独立、股道之间不产生影响、事故范围小、结构稳定、抗振动、抗风性能好、稳定性强；而且硬横跨有较好的刚度，稳定性高，能改善弓网受流，磨耗小，可降低离线率；硬横跨具有模块化式的结构，互换性强，有利于机械加工和机械化安装作业；外观一致、简洁、匀称、美观。

22、我国广州深圳线采用硬横跨支持结构，已经充分显示出高速受流质量稳定的优点。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,39,（一）格构式硬横梁,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,40,（二）三角锥硬横梁,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,41,5.3.2 定位装置,5.3.2.1 定位装置的作用 （一）组成：定位管、定位器、定位线夹、连接零件。 （二）作用：把接触线按照要求固定在规定的位置，保证接触 线与受电弓中心的相对位置在规定范围内，以避免接触线发生脱弓造成刮坏接触线，同时将接触线的水平负荷传给支柱 ，并使接触线对受电弓磨耗均匀。 （三）要求： 1 温度发生变化时，不影

23、响线索的纵向移动。 2 重量应轻，不产生明显的硬点。 3 具有一定的风稳定性。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,42,5.3.2.2定位器、定位管,（一）定位管 作用：使定位器在水平方向或坡度方向上便于调节，使定位装置结构较灵活，增加了定位点的弹性。 材质：普通定位管由镀锌钢管，尾部焊接定位钩制成。 表示方法：管径长度：如1/2-700 （21.25-700） 、 1-960 (33.5-960) 配合使用：定位钩通过定位环固定在斜腕臂上，前端用铁丝吊住。 类型：普通定位管、特型（T型）定位管（二）定位器 作用：通过定位线夹把接触线按拉出值固定在一定的位置,并承受接触线的水平力。

24、材质：钢质，铝质。 组成：镀锌钢管、套筒、定位销钉焊接而成。 类型：直管定位器、弯管定位器、多功能定位器等。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,43,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,44,安装坡度问题 为了避免定位器碰撞运行中的电力机车受电弓，特别是曲线区段，由于电力机车车身随线路的外轨超高而向内轨侧倾斜，机车的受电弓也呈倾斜状。要求定位器安装以后应有一定的倾斜度（定位坡度）。定位坡度：要求为1:5-1:10,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,45,5.3.2.3定位方式,常见的定位方式有正定位、反定位、软定位、双定位、单拉手定位。（一）正定位(正定位) 构成：

25、定位器一端用定位线夹固定接触线，另一端通过定位环与定位管衔接，定位管又通过定位环固定在腕臂上。承受较小的拉力。 应用范围：在直线区段或半径9004000m曲线区段外侧。（二）反定位 构成：定位器一端通过定位线夹固定接触线，另一端通过长支持器固定在定位管上，定位管通过定位环固定在腕臂上。 应用范围：曲线内侧支柱，或直线区段“之”字值方向与支柱相反的地方。承受较大压力。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,46,（三）软定位 一般用于曲线半径R小于等于1000m的曲线外侧支柱上。承受较大拉力，不能承受压力。（四）双定位 它门用于转换柱、中心柱、道岔柱的定位，这些地方均有两根接触线在同一支柱

26、处分别固定在要求的位置上。（五）简单定位、单拉定位 简单定位多用于锚段关节中，单拉定位用于曲线半径不超过600m的曲线区段内。这两种方式运用不是很广泛。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,47,5.3.3 支柱,5.3.3.1基本概念（一）作用：用来承受接触悬挂及支持设备负荷的，并将接触悬挂固定在规定高度的支撑设备。（二）分类：按其材质分 钢柱、预应力钢筋混凝土支柱按其用途分：中间柱、转换支柱、中心柱、锚柱、定位柱、道岔柱、软横跨柱。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,48,（三）应用范围： 为节省钢材，广泛采用钢筋混凝土支柱，并在五股道及五股道以下的软横跨支柱都采用钢筋混

27、凝土支柱； 五股道以上的软横跨支柱、桥支柱、双线路腕臂柱采用钢柱。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,49,5.3.3.2 、预应力钢筋混凝土支柱,材质：采用高强度的钢筋和高标号的水泥制成。优缺点：无需打基础、施工速度快、使用寿命长、无需进行维修、节省钢材；比较笨重、经不起碰撞。分类：从形态上分 方形横腹杆式、斜腹杆式、圆形杆（超高强混泥土等径支柱）,型号: 其中, H表示混凝土支柱，分子数字60表示支柱垂直于线路方向所承受的力矩、25表示顺线路方向所承受的力矩；分母中的9.2表示支柱露出地面的高度；分母中的3表示支柱埋入地下的深度，分子的单位为KN.m；分母的单位为m 。,22.1

28、2.2022,高速电气化铁路接触网,50,5.3.3.2、钢柱,材质：一般采用角钢焊接而成。优缺点：支柱轻、强度大、安装运输方便； 易锈蚀、运营中需维修、耗费钢材。应用情况：用于跨越股道多、需要支柱高度较高、容量较大的软横跨柱；桥梁。高度：一般为13米和15米。钢柱符号的意义： G （普通钢柱）；Y（硬横跨钢柱）；GM（带拉线的钢锚柱）；YX （硬横跨斜腿钢柱）；X（斜腿钢柱）；GS （双线路腕臂钢柱）,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,51,型号: 其中, GF表示分接腿式锚支柱，分子数字250表示支柱垂直于线路方向和顺线路方向所承受的力矩；分母中的15表示支柱露出地面的高度,分子

29、的单位为KN.m；分母的单位为m 。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,52,南昆线南宁站架设第一根钢柱,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,53,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,54,5.4 接触网的供电与分段、电分相,5.4.1 供电与分段作用：保证供电的灵活性；缩小事故范围。分类：横向分段、纵向分段 横向分段:接触网线路之间进行电分段，主要用于复线上 下行股道间；车站；站场各股道间的接触网电分段。主要由分段绝缘器、悬式绝缘子实现。 纵向分段：接触网沿线路方向进行的电分段，如沿线路方向各供电臂之间的分段。主要由分相绝缘器或绝缘锚段关节实现。,22.12.202

30、2,高速电气化铁路接触网,55,5.4.2 分段绝缘器,1、C1200高铝陶瓷分段绝缘器（石太线和大秦线曾使用）,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,56,2、英国滑道式菱形分段绝缘器,陇海线和郑武线使用。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,57,3、Re200C分段绝缘器,哈大线使用。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,58,DXF-(1.6)分段绝缘器解决了机车通过时对绝缘的烧伤以及烧坏接触线、绝缘器件、金属结构和绝缘器上方承力索等问题。结构简单、长度合理、重量轻、安装维护方便等优点。提高了分段绝缘器的工作平稳性，减少了离线，改善了受流质量。,4、DXF-(1.

31、6)分段绝缘器,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,59,DXF-（1.6）分段绝缘器,结构图,运行图,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,60,5.4.2 电分相及分相绝缘装置,一、电分相 在单相交流牵引供电系统中，电力机车是由单相电供电的，为了平衡电力系统的A、B、C、各相负荷，一般要实行A、B相轮流供电。所以，A、B相之间要进行分开，这称为电分相。二、电分相使用位置 两牵引变电所之间、牵引变电所出口处三、常规电分相装置 电分相通常由分相绝缘器实现,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,61,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,62,四、分相绝缘器结构 常规电

32、分相绝缘器的构造如图所示，其中图(a)是一种由三组分段绝缘元件串联组成的分相设备，串联在接触线中，绝缘元件为环氧树脂玻璃布层压板，每件绝缘元件长度为1.8 m，宽度为25 mm，高度为60 mm，在底部开有斜沟槽；图(b)是一种由四组绝缘元件串接组成的电分相绝缘器，绝缘元件的材质和性能是相同的，增加一组绝缘元件是为了增加可靠性，同时可相应增加中性区的有效长度，以适应高速及新型电力机车运行的需要。 两端部绝缘元件之间的不带电区段称为中性区段，电力机车通过中性区段时为断电惰行通过；电分相绝缘器两端的接触网为不同相供电，它应保证列车安全通过而不发生短接事故。因此，中性区段不宜过短，其长度以电力机车升

33、起双弓时不短接不同相接触线为限。电分相绝缘器上方的承力索，通过与绝缘元件相对应的3串悬式绝缘子(每串为4片)断开。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,63,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,64,四、电分相绝缘器形式,A、常规电分相,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,65,B、高速电气化铁路电分相 高速电气化铁路采用锚段关节作为电分相，与常规电分相不同的是，常规电分相绝缘器只能用于电气上的绝缘，导线在机械上是通过电分相绝缘器连接在一起，不能作为机械分段。而绝缘锚段关节则既可实现电气分开，也可以实现机械方面的分开。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,66,

34、五、分相处标志设置,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,67,六、自动过电分相装置,若列车速度按200km/m计算，每8-10分钟要过一点分相，世界高速铁路发达的国家，都相应的采用了自动过电分相装置。1、地面自动转换电分相装置2、柱上式电分相自动转换装置3、车上式过电分相自动转换装置,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,68,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,69,5.5接触网的接地与防雷,一、接触网的接地接触网的接地：将接触网的支柱、支持设备等通过接地线接于钢轨。接地的原因：为了避免因绝缘子的老化、裂纹、浸水、残缺或受到破坏的情况下绝缘强度下降而形成的泄漏电流和短路

35、电流对设备和人员造成伤害，接触网要设置接地装置。 接地分类：工作接地、保护接地。接地方法：,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,70,二、接触网的防雷 接触网是露天供电装置，为了安全运行，应采取必要的大气过电压防护措施。铁路电力牵引设计规范规定：“接触网大气过电压的防护，应根据雷电活动情况，结合运营经验，采取相应的防护措施，在下列重点位置应适当设置避雷装置：电分相和电分段锚段关节、长大隧道两端、分区亭引入线和牵引变电所馈电线出口处”。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,71,5.6接触网的绝缘及绝缘配合,一、悬式绝缘子 悬式绝缘子主要用于受拉力的悬吊部位。 分类：杵头悬式绝缘

36、子、耳环悬式绝缘子 按其抗污能力分：普通型、防污型。 规格型号,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,72,悬式绝缘子 悬式绝缘子主要用于受拉力的悬吊部位。 分类：杵头悬式绝缘子、耳环悬式绝缘子 按其抗污能力分：普通型、防污型。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,73,二、棒式绝缘子用于承受压力或弯矩的部位。分类：按用途分 腕臂用棒式绝缘子 隧道用棒式绝缘子 按其抗污能力分：轻污型 重污型 严重污染型 按孔径分：大口径、小口径规格型号：,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,74,棒式绝缘子用于承受压力或弯矩的部位。分类：按用途分 腕臂用棒式绝缘子、隧道用棒式绝缘子 按其

37、抗污能力分：轻污型、重污型、严重污染型 按孔径分：大口径、小口径、,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,75,a、b值的计算及安装曲线,a值：坠砣杆耳环孔中心至滑轮中心的距离。b值：坠砣串最下面一块坠砣的底面至基础面的距离。计算公式：ax=cmin+nL(tx-tmin) bx=bmin+nL(tmax-tx),22.12.2022,高速电气化铁路接触网,76,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,77,5.8 接触悬挂在道岔处的布置方式,交叉布置方式 传统的交叉布置方式； 新型交叉布置方式。不交叉布置方式 两支不交叉； 三支不交叉。,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,

38、78,Re200C型棘轮式补偿装置,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,79,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,80,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,81,TCG-100；TCG-85；,返 回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,82,类型：,优点：具有很好的机械强度，不容易断线；价格便宜；缺点：刚度强大，形成的硬弯和死弯不易整直，影响受流；钢部分耐腐蚀性能差，若有电弧烧伤，锈蚀速度更快，且容易形成恶性循环。,返 回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,83,特点：保留了耐磨性能和抗张性能 ，提高了抗腐蚀性能，可以延长使用寿命，具有较好的受流效果

39、。,返 回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,84,上世纪80年代，为适应电气化铁路运量大，车流密度大，载流量大的需要，TCW-110、TCW-85；提高了抗拉强度和供电可靠性，延长了使用寿命。,上世纪90年代，为适应大幅度提速，又研制了CTHA-110和CTHB-120 ，在北京-郑州试运行。,返 回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,85,1承力索；2吊弦；3接触线；4弹性吊弦；5定位管；6定位器；7腕臂；8棒式绝缘子；9水平拉杆；10悬式绝缘子；11支柱；12地线；13钢轨,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,86,未补偿的简单接触悬挂,返回,22.12.20

40、22,高速电气化铁路接触网,87,直链型悬挂：承力索和接触线布置在同一垂直平面内，它们在水平面上的投影是一条直线。 1、特点：风稳定性差，在大风的作用下接触线容易产生摆动，造成接触线与受电弓脱离而发生事故（简称脱弓事故） 2、应用：在我国，曲线区段采用这种悬挂模式，在支柱定位点处为保证受电弓磨耗均匀，接触线向曲线外侧拉出一定距离，承力索布置在接触线的正上方。,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,88,半斜链型悬挂：承力索和接触线布置不在同一垂直平面内，它们在水平面上的投影一个较小的偏移。 1、特点：风稳定性好，施工方便 2、应用：在我国，直线区段采用这种悬挂模式，在每一支柱定位点

41、处，接触线通过定位装置被布置成“之”字形，承力索则布置于线路中心线的正上方。,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,89,斜链型悬挂：承力索和接触线布置不在同一垂直平面内，它们在水平面上的投影一个较大的偏移。 1、特点：风稳定性最好，可增大两支柱之间的距离（简称跨距），但结构复杂，施工和检修困难，造价较高，我国尚未采用。 2、应用：直线区段采用这种悬挂模式，在每一支柱定位点处，接触线和承力索均布置成反“之”字形。,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,90,无补偿简单链形悬挂1、结构：这种悬挂方式的承力索和接触线两端都无补偿装置，均为硬锚。2、特点：在温度变化时，承力索

42、和接触线的张力、弛度变化较大，一般不采用。,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,91,半补偿简单链形悬挂 1、结构：这种悬挂方式的承力索两端无补偿装置，为硬锚；接触线两端设补偿装置。 2、特点：性能较无补偿简单链型悬挂得到了很大改进，但由于承力索为硬锚，当温度变化时，承力索的张力和弛度随之发生变化，对接触线产生一定的影响。由于，温度变化时，承力索弛度的变化使吊弦上端产生上下位移，而吊弦下端随接触线发生顺线路方向偏斜，由于各吊弦的偏斜，造成接触线各断面受力不均匀，使接触线在锚段中部和下锚之间出现较大张力差，接触线张力和弹性不均匀，在支柱悬挂点产生明显的硬点，不利于机车高速运行取流。

43、这种悬挂方式只适用于行车速度不高的车站侧线和支线上。,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,92,半补偿弹性链形悬挂 1、结构：这种悬挂方式与半补偿简单链型悬挂的区别在于吊弦形式的不同。在支柱悬挂点处增设了一根弹性吊弦，弹性吊弦由15米的辅助绳和一根（或两根）短吊弦构成。 2、特点：弹性吊弦增加了支柱处接触线固定点（定位点）的弹性，使其弹性均匀，有利于机车受电弓取流，这种悬挂方式多用于行车速度不高于100公里每小时的线路上。,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,93,全补偿链形悬挂1、结构：这种悬挂方式的承力索和接触线两端都设有补偿装置。2、特点：在温度变化时，由于补

44、偿装置的作用，承力索和接触线都基本不发生变化，弹性比较均匀，有利于机车高速取流，得到非常广泛的应用。全补偿链型悬挂也分为全补偿简单链型悬挂和全补偿弹性链型悬挂。前者因支柱定点处无弹性悬挂，仍会出现硬点，产生弹性不均匀的现象，使用较少。后者，在行车速度较高的线路，得到广泛采用。,全补偿弹性链型悬挂,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,94,下锚：接触线或承力索端头同支柱的连接称为线索的下锚。分为两种方式：1、线索端头同支柱直接固定连接，称为硬锚或死锚。2、加补偿装置，以调节线索的弛度与张力。,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,95,单链型悬挂,1、承力索；2、吊弦；

45、3、接触线,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,96,双链形悬挂,1、承力索；2、吊弦；3、辅助吊索；4、短吊弦；5、接触线,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,97,返回,Re250型,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,98,Re330型,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,99,弹性链型悬挂（巴黎至里昂的东南干线）,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,100,简单链型悬挂（大西洋新干线）,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,101,复链型悬挂（东海道）,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,102,

46、简单链型悬挂（北陆）,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,103,简单链型悬挂（广深线）,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,104,弹性链型悬挂（秦沈线）,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,105,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,106,三跨非绝缘锚段关节,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,107,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,108,四跨绝缘锚段关节,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,109,四跨绝缘锚段关节（立面图）,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,110,

47、返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,111,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,112,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,113,中心锚接绳的长度为所在跨距中心处接触线与承力索间距的20倍，且不应小于15米。,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,114,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,115,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,116,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,117,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,118,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,119,返回,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,120,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,121,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,122,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,123,22.12.2022,高速电气化铁路接触网,124,练习题,1、接触网的组成、特点及工作要求？2、接触悬挂的组成、分类、特点及通常的应用场合？3、支持装置的分类、作用及应用场合？4、定位装置的组成及常见的定位方式并画出定位方式简图？5、对支柱按不同的分类原则进行分类？分析混凝土支柱和钢支柱的优缺点？,