接触网基础知识.ppt

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接触网技术,两个特点,第2讲接触网设备和结构,2.1接触网的定义与分类2.2刚性架空式接触网的主要设备和结构2.3柔性架空式接触网的主要设备和结构（上）,2.1、接触网的定义与分类,1接触网的定义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。

2接触网的分类,广义：

接触轨和架空接触网英文ContactLine狭义：

架空接触网英文OverheadContactSystem,接触轨分为：

第三轨和第四轨,架空接触网包括：

刚性悬挂和柔（弹）性悬挂,特殊接触网：

可移动，可上下升降，可在特殊情况下斩断,2.1、接触网的定义与分类,按速度分常速（120以下）中速（120160）准高速（160200）高速（200以上）,侧磨式,特点：

占用净空小，维修工作量小，出现意外时的安全性差，主要用于地铁中。

上磨式下磨式,2.1、接触网的定义与分类,第三轨供电方式,3接触轨,4T型汇流排接触网,2.2、接触网的定义与分类,刚性悬挂供电（+），刚性悬挂回流（-）,为防止车辆漏电造成人身事故，需采用屏蔽门,第四轨供电方式,刚性悬挂,刚性架空接触网有：

“接触轨式”、“汇流排接触线”两类,2.1、接触网的定义与分类,5“II”型汇流排接触网,刚性架空接触网由横担、绝缘支撑装置汇流排接触线架空地线等组成。

2.1接触网的定义与分类,基础,支柱,支持装置,接触悬挂,定位装置,柔性悬挂由支柱与基础、支持装置、定位装置、接触悬挂及电气辅助设备组成。

6架空柔性接触网,2.2、刚性悬挂的结构与设备,1刚性悬挂的布置原则,

（1）汇流排和接触线无补偿张力，靠汇流排的刚度支撑；

（2）锚段长度由自然温度，电流过热温度确定，一般为200250m；（3）跨距由速度确定，对于120km/h的最高速度，取8m最佳;（4）拉出值（S）值在500m范围内约为200mm;,2.2、刚性悬挂的结构与设备,2刚性悬挂的安装方式,垂直悬挂安装,水平腕臂安装,均应能满足水平和垂直方向的调节要求。

2.2、刚性悬挂的结构与设备,汇流排断面实物照,3刚性悬挂的断面组成,由安装零部件、绝缘子、汇流排和接触线组成。

汇流排是刚性悬挂的重要部件,2.2、刚性悬挂的结构与设备,4汇流排的连接,每根汇流排长约10m左右，它们之间通过汇流排接头连接构成锚段。

2.2、刚性悬挂的结构与设备,5刚性悬挂的电分段,锚段关节式（用于正线）,分段绝缘器式（用于渡线）,2.2、刚性悬挂的结构与设备,6刚性悬挂的电连接,从上向下看,从下往上看,7刚性悬挂的中心锚结,2.2、刚性悬挂的结构与设备,中心锚结结构之一,中心锚结结构之二,作用：

防窜动,2.2、刚性悬挂的结构与设备,8刚性悬挂的补偿方式,由于铝合金汇流排和接触线都存在热胀冷缩的物理现象，为了消除因温度变化引起的接触线和汇流排的热膨胀误差，在刚性悬挂的每一个锚段内需安装一个伸缩部件。

补偿方式有两种锚段关节式热膨胀元件式,2.2、刚性悬挂的结构与设备,9刚性悬挂的线岔,汇流排终端,单开道岔处的布置,交叉道岔处的布置,10锚段关节,2.2、刚性悬挂的结构与设备,以上介绍了架空刚性接触网的基本结构和主要设备，主要有：

悬挂形式、汇流排、锚段关节、中心锚结、线岔、膨胀接头、中间接头。

小结,2.2、刚性悬挂的结构与设备,2.3柔性架空接触网的结构与设备,1柔性架空接触网的基本组成,

（1）支柱与基础；

（2）支持装置；（3）定位装置；（4）接触悬挂；（5）供电辅助设备。

2.3柔性架空接触网的结构与设备,2支柱与基础承受接触网的全部负荷并将其传递给大地；,支柱的分类,根据制作材料分：

钢支柱和钢筋混凝土支柱；根据支柱形状分：

圆形支柱、方形支柱、H形钢支柱、桁架形钢支柱；根据支柱功能分：

中间柱、转换柱、中心柱、下锚柱；软（硬）横跨柱、定位柱、道岔柱。

有方形和圆柱形两类；方形支柱用符号H表示；圆形支柱用GQ；,

（1）支柱,混凝土支柱,钢支柱,2.3柔性架空接触网的结构与设备,

（2）支柱基础,基础应具备两个条件：

有足够的机械强度和良好的稳定性。

基础的材料主要是混凝土和钢筋；由于钢筋混凝土支柱下端直接埋入地下成为其基础，因此、基础是针对钢支柱而言的。

金属支柱载荷较大，均单设基础。

2.3柔性架空接触网的结构与设备,（3）金属支柱基础的种类与支柱类型及承受载荷大小、地质土壤特性、支柱所处位置有关。

2.3柔性架空接触网的结构与设备,3支持装置,腕臂式支持装置；硬横跨式支持装置；软横跨式支持装置；,柔性架空接触网的支持装置有：

腕臂式支持装置由平腕臂（原为水平拉杆）和斜腕臂及其连接零件组成。

2.3柔性架空接触网的结构与设备,

（1）腕臂,腕臂安装于支柱上方支持定位装置及接触悬挂，由于腕臂的主要作用是支撑和传递力负荷，要求其具备足够的机械强度且结构简单，易于安装。

根据腕臂与支柱之间的绝缘情况，可分为绝缘腕臂和非绝缘腕臂。

2.3柔性架空接触网的结构与设备,

（2）绝缘腕臂和非绝缘腕臂,绝缘腕臂具有结构简单、成本低、便于安装、便于带电作业、对支柱容量和高度的要求低等许多优点，在接触网中得到广泛运用。

非绝缘腕臂一般由角钢、槽钢加工制成，承力索和接触线通过悬式绝缘子串悬挂于腕臂上。

其特点是结构复杂、笨重、不能实施带电作业。

它主要用于两股道或者三股道而又不便于设置软横跨的地方。

2.3柔性架空接触网的结构与设备,（3）腕臂柱的装配,特大桥接触网,2.3柔性架空接触网的结构与设备,（4）刚性支持与柔性支持,刚性支持与柔性支持相比，具有结构简洁、零件数少、稳定性高，高速受流特性好，便于施工和维修的特点，在高速接触网中得到广泛应用。

2.3柔性架空接触网的结构与设备,（5）接触网用绝缘子,绝缘子的分类,按制作材料分：

钢化玻璃绝缘子、瓷质绝缘子、聚氟乙烯等高分子复合材料绝缘子等；按结构形式分：

棒式绝缘子和悬式绝缘子。

悬式绝缘子由钢帽、杵头、耳环、瓷体三部分组成，在接触网中用量最多，主要用于导线下锚、水平拉杆、软横跨、锚段关节及附加悬挂等处。

棒式绝缘子分为区间、站场腕臂支撑（含压管）用绝缘子和隧道悬挂、定位用绝缘子。

2.3柔性架空接触网的结构与设备,4定位装置,组成：

由定位管、定位器、定位线夹及其连接零件组成。

作用：

将接触悬挂定位在设计的空间范围内，满足受电弓取流的几何要求。

基本要求：

能保证将接触线固定在设计要求的空间位置上；当温度发生变化时，不影响接触网线索沿线路方向的移动；定位处弹性良好，不影响受电弓高速通过。

2.3柔性架空接触网的结构与设备,

（1）定位管,分类：

普通定位管、套管（T）型定位管；普通型定位管是用镀锌钢管加工制成的，尾部焊有定位钩，以便和定位环配套使用。

T型定位管与普通定位管相比，其尾部加装的是套管而不是定位钩，套管增强了其尾部的机械强度以便于和棒式绝缘子配套使用。

T型定位管多用于隧道定位和多股道腕臂支柱装配。

要求：

安装完成后，定位管应呈水平状态。

普通型,套管型,2.3柔性架空接触网的结构与设备,4定位装置,

（2）定位器,定位器是定位装置的关键部件；作用：

通过定位线夹将接触线拉出并固定在设计要求的空间位置，它承受接触线的水平分力。

组成：

由镀锌钢管、套筒和定位销钉焊接加工制成。

要求：

为了避免定位器和运行中的受电弓相碰，要求定位器安装完成后应有一定坡度，其倾斜度在16110之间。

2.3柔性架空接触网的结构与设备,4定位装置,

（2）定位器类型,分类：

从形状上可分为直管定位器、弯管定位器、特型定位器等,2.3柔性架空接触网的结构与设备,4定位装置,（3）定位方式,正定位反定位软定位组合定位特殊定位,2.3柔性架空接触网的结构与设备,4定位装置,（3）定位方式,正定位（硬定位）用于直线区段或曲线半径R=40001200m区段的接触线定位。

反定位一般用于曲线内侧支柱或直线区段“之”字值方向与支柱位置相反的地方。

为了保证定位器与定位管之间有一定距离（300mm），定位器通过长支持器与定位管连接，软定位一般用于曲线半径R1000m的曲线外侧支柱上。

为了避免拉力过小定位器下落，规定其曲线拉力在抵消反方向的受力之后，须维持20kg以上，,2.3柔性架空接触网的结构与设备,4定位装置,

（1）悬挂分类,简单悬挂：

无承力索链形悬挂：

承力索、吊弦、接触线组成,链形悬挂的为类,单链形（1根）承力索的多少双链形（2根）复链形（3根及以上）,可根据接触线和承力索的相对位置分为：

直链形、半斜链形、斜链形。

可依据定位点处是否安装弹性吊索分为：

简单链形和弹性链形。

可依据承力索和接触线的补偿情况分为：

未补偿、半补偿和全补偿链形悬挂。

我国接触网主要采用：

全补偿简单（弹性）直（半）斜链形悬挂,5接触悬挂,2.3柔性架空接触网的结构与设备,简单悬挂,链形悬挂,2.3柔性架空接触网的结构与设备,斜链形悬挂,链形悬挂,2.3柔性架空接触网的结构与设备,

（2）接触悬挂的组成及作用：

良好的导电性，足够的电气强度，能承受牵引电流、过负荷电流和短时短路电流所引起的过热；能承受补偿张力以及附加负载造成的机械负荷；具有较高的波动传播速度、均匀的弹性、稳定的几何空间结构，良好的摩擦学特性和热力学特性。

组成：

由接触线、承力索、吊弦等线索和设备组成。

作用：

传输电能并承担一定的机械负荷。

（3）基本要求：

2.3柔性架空接触网的结构与设备,接触线承力索吊弦,（4）接触悬挂线索,接触线是接触网的最重要部分。

为了使接触线及受电弓滑板磨耗均匀、增加接触悬挂的稳定性，接触线沿线路中心成“之”字形布置。

接触线在定位点处偏离受电弓滑板中心的距离在直线区段叫“之”字值，在曲线区段叫拉出值，一般通称为拉出值。

1、接触线2、线路和受电弓中心3、支柱4、定位点5、拉出值,2.3柔性架空接触网的结构与设备,接触线断面图,定位点处接触线与轨平面的垂直距离叫接触线高度，简称导高。

两相邻定位点的接触线的高度差与该跨距的比值称为接触线坡度。

由于弓网间的相互作用，接触线的工作面会被磨损，这种磨损叫接触线的磨耗。

2.3柔性架空接触网的结构与设备,承力索的作用是通过吊弦将接触线悬挂起来以减少其弛度。

载流承力索还要承载一部分牵引电流以减少牵引网阻抗，降低接触网电压损耗和能耗。

承力索大多采用铜铰线和镀锌钢绞线制作，在直线区段承力索位于线路中心的正上方，允许误差150mm；在曲线区段承力索与接触线在水平面内的投影重合（直链形悬挂），允许误差200mm。

对承力索的要求是质量轻、导电性好、耐腐、机械强度高、柔韧性好。

（4）接触悬挂线索,2.3柔性架空接触网的结构与设备,作用：

连接承力索和接触线并将接触线重量和弛度传递给承力索。

分类：

普通吊弦、弹性吊弦、滑动吊弦、整体吊弦。

吊弦,（4）接触悬挂线索,整体吊弦,滑动吊弦,2.3柔性架空接触网的结构与设备,6锚段和锚段关节,

（1）锚段的定义为满足接触网在供电和机械两方面的需求，需将接触网分成若干一定长度且相互独立的分段，每一个分段叫一个锚段。

（2）划分锚段的目的：

（a）便于接触网的机械分段和电分段；（b）便于安装张力补偿器和其它设备；（c）提高供电灵活性；（d）缩小事故范围；（e）保证吊弦及定位器的偏移不超出规定值；（f）改善悬挂弹性。

2.3柔性架空接触网的结构与设备,6锚段和锚段关节,（3）锚段关节及其发类定义：

锚段与锚段之间的衔接部分称为锚段关节。

分类：

根据电气关系可分为“绝缘锚段关节”和“非绝缘锚段关节”；根据锚段关节所用跨距数，可将其分为“三跨”、“四跨”、“五跨”、“七跨”和“九跨”锚段关节。

跨距是指两支柱间的距离,2.3柔性架空接触网的结构与设备,锚段关节,接触悬挂,接触悬挂,锚段关节的形式：

三跨非绝缘锚段关节；三跨绝缘锚段关节；四跨非绝缘锚段关节；四跨绝缘锚段关节；五跨绝缘锚段关节；七跨和九跨带中性段电分相绝缘锚段关节。

2.3柔性架空接触网的结构与设备,6锚段和锚段关节,转换柱之间的两条接触线在水平面上的投影平行，线间距为100mm；在铅垂面内的投影的交叉点应在跨距中心；转换柱处，非工作支（不接触受电