接触网系统.docx

1、接触网系统、概述1、城市轨道接触网供电电压等级我国标准规定城市轨道交通供电电压为 DC750V 和 1500V 两种。从输电 效率讲 ,因为线路损耗是与电流平方成正比的 ,尽管可以设辅助馈电线来减少线路 阻抗,DC 1 500 V 损耗小、效率高。1500V 电压变化率较小 ,电能质量较好 ,且由 于杂散电流要小一半 ,有利于减少对地下金属建筑物的腐蚀。2、城市轨道交通供电接触网的类型牵引供电系统是由电网输入线路、 牵引变电站、 馈电线、 牵引接触网和回流 线等构成的供电网络。 接触网分为架空式接触网和接触轨式接触网。 三轨式接触 网用于地铁与封闭的城市铁路和轻轨 ,架空式接触网除此还可用于铁

2、路干线、城 市地面和工矿电机车电力牵引线路。为了保证对电动车组良好的供电 ,接触网应顺直平滑 ,高度一致 ,在高速行车中能始终保持正常稳定的接触授流 ;接触网应具 有足够的耐磨性与良好的导电性 ,寿命尽量长 ,并力求结构简单 ,易于施工、维修。 2. 1 架空式接触网架空式接触网的悬挂类型分为两种 :柔性悬挂和刚性悬挂。其中柔性悬挂又 可分为简单悬挂与链型悬挂。 不同的类型其电线粗细、 条数、张力都是不一样的。 架空线的悬挂方式 ,要根据架线区的列车速度、电流容量等输送条件以及架设环 境进行综合勘察来决定要采取什么方式。2.1.1简单悬挂。简单悬挂方式结构简单 ,支柱高度低 ,支持装置承受的负

3、荷较轻 但是弛度大、弹性不均匀。弹性简单悬挂建造费用低 ,施工方便维修简单。2.1.2链形悬挂。接触线通过吊弦悬挂到承力索上的悬挂称为链形悬挂。链形悬挂承力索悬挂于支柱的支持装置上接触线通过吊弦悬挂在承力索上 ,使接触线增 加了悬挂点 ,调节吊弦可以使整个跨距内接触线对轨面保持一致高度。由于接触 线是悬挂在承力索上的 ,因而基本上消除了悬挂点处的硬点 ,使悬挂线的弹性在整 个跨度内都比较均匀。链型悬挂一般用在正线或试车线等要求较高的区段。2.1.3刚性悬挂。刚性悬挂又称刚性接触网 ,是一种区别于传统柔性接触网的供电 方式。由于地铁隧道供电导线上方空间有限 ,链形悬挂一般采用冷拉电解铜接触 线。

4、 1962 年日本东京营团地铁日比谷线开通时 , 考虑可能发生断线事故而要有 保护措施、洞内维修作业较复杂等问题 ,以及隧道断面比三轨供电要大幅扩大的 情况,开发了地铁用的新的刚性悬挂方式。现在通过 10 多个国家、 30 多条地铁 的运营 , 经过不断改进设计 ,刚性接触网系统已日臻完善 , 非常可靠。2.1.4刚性接触网与柔性接触网相比，有以下 3 个特点： 一是接触网载流面积大，可为机车提供更稳定的电能； 二是结构简单、安装方便、维护简便，与柔性接触网相比维修量大幅度减少，在 国外使用该技术的地铁还被称之为免维护接触网，更说明其维护量之小； 三是可减少隧道净空， 由于刚性接触网直接安装在

5、隧道顶部， 不仅安装方便， 也 不需要占用更多空间，使隧道净空降低。2. 2 接触轨接触网三轨接触网是沿轨道线路敷设的附加接触轨 ,从电动客车转向架伸出的受流 器通过滑靴与第三轨接触而取得电能。接触轨可以有三种方式 ,即上接触式、下 接触式和侧接触式。 德国在 1978 年建成了世界上第一段钢铝复合轨， 运行长度 3.3 公里。 1996 年后，美国、日本、意大利、马来西亚、泰国等国家都开始应 用，至今世界上已建成钢铝复合接触轨运营线路 1000 多公里，遍布欧洲、美洲、 大洋洲、亚洲 二、郑州 1 号线一期工程接触网设备介绍 一期工程正线全部为地线线路，车辆段和停车场出入线大部分为地下线路，

6、 地下线路的接触网全部采用刚性悬挂形式。刚性接触网输电线路由 PAC11O 型 铝合金汇流排和单根 CTA120 型铜银合金接触线组成。郑东车辆段和凯旋路停 车场均为地面线路，地面线路的接触网全部采用柔性悬挂形式；在出入段 / 场线 的隧道口以锚段关节形式进行刚柔过渡。试车线和出入段 / 场的地面线路接触网 悬挂类型为全补偿链形悬挂（双承力索 + 双接触线），其它车场线接触网悬挂类 型为弹性简单悬挂（有补偿） 。柔性接触网的承力索采用 JT150 型铜绞线，接触 线采用 CTA120 型银铜合金接触线，架空地线采用 JT120 型铜绞线。 （一）刚性接触网介绍1、刚性接触网有以下特点：（1）结

7、构比较简单；（2）安全可靠；（3）节约投资；（4）维修方便、简单、成本低；（5）不利的方面有：一是对于设计、施工以及业主有一定的风险；二是对设备 各个方面的要求高；三是维护、检修无检修工艺及维修标准，无经验。2、支柱车辆段及停车场内接触网支柱采用“ H ”型钢柱，这种型式的支柱在香港和国外 高架桥上应用较多。其特点：（1）结构简单，外形轻盈、简洁；（2）支柱容量大，适合直流供电接触悬挂荷载大的特点；（3）柱上金具规格少，便于标准化和运营维护；（4）支柱底座结构简单，便于与桥梁配合和施工安装。3、支撑装置隧道内刚性悬挂采用垂直悬吊装置，该装置具有水平和垂直双向调节的功 能，便于刚性悬挂拉出值和导

8、高的调节。 在区间： 隧道顶部采用钻孔或预埋件方 式；在车站结构风管底板预埋接触网预埋件。地面区段柔性悬挂支持装置： 一是单腕臂柱结构形式； 二是门形支架结构形 式4、绝缘子分类：棒式绝缘子、悬式绝缘子、针式绝缘子三种。采用公称泄漏距离为 250mm ，瓷釉剥落总面积不大于 30mm 2。对于柔性 悬挂安装在腕臂底座处的绝缘子， 宜采用表面上釉的高强度瓷质绝缘子； 下锚绝 缘子采用瓷质绝缘子。刚性悬挂采用表面上釉的瓷质绝缘子。5、汇流排定位线夹用于刚性悬挂固定 Ris120mm 2接触线，通过定位销钉或螺栓与绝缘子及支 持结构相连接， 下部由两夹板固定汇流排。 它的最大水平工作荷重为 2.5k

9、N ，最 大垂直荷重为 3.0kN ，螺栓的紧固力矩为 25N.m 。6、汇流排 用于夹持、固定接触线、承载和传输电能。型号： PAC110 mm 2 在安装时：连接件的接触面应清洁，汇流排连接缝两 端夹持接触线的齿槽连接处平顺光滑， 不平顺度不大 于 0.3mm 。汇流排连接端缝平均宽度不大于 1mm ， 螺栓紧固力矩为 16N.m7、汇流排防护套用于隧道洞口处刚性悬挂汇流排的防尘、防雨； 直接安装在汇流排上，本体材质为软塑料，表面色彩 为不透明乳白色。8、汇流排终端接触线在锚段未端汇流排外余长为 100150mm ，沿汇流排终端方向顺延， 一般情况对接地体的距离不应小于 150mm ；困难

10、情况不应小于 115mm 。9、汇流排中间接头用于刚性悬挂汇流排每段之间的接 头，由左右两个鱼尾板组成，通过无螺母式 螺栓与汇流排连接，中间接头的外形尺寸与 汇流排的内表面相匹配，结合紧密，要求其 导电率不得低于汇流排。中间接头由机电性 能与汇流排相同的铝合金制成，采用金属模 锻工艺制造，螺栓材质为 1Cr18Ni9Ti 。 10 、锚段关节两支接触线在关节中间悬挂点处应等高， 转换悬挂点处非工作支不得低于工 作支，可以比工作支高出 01mm 。非绝缘锚段关节中心线之间的距离为 200mm ；绝缘锚段关节中心线之间距 离为 300mm ；允许误差均为 20mm 。11 、中心锚结中心锚结的位置

11、应处于汇流排中心线的正上方， 基座中心偏离汇流排中心不大于30mm 。中心锚结绝缘子型号应符合设计要求，表面无损伤，带电端至接地体，接地端至带电体汇流排距离一般情况应不小于 困难情况不应小于 115mm ，线夹处接触线应平顺无负弛度。12 、接触导线刚性悬挂接触网上只安装一根截面积为 120mm 2银铜合金的导线。全补偿 的为双接触线。13、线岔道岔处在受电弓可能同时接触两支接触线范围内两支接触线应等高， 在受电 弓始触点渡线接触线应与正线接触线等高或高出正线接触线 1mm 。单开道岔处， 悬挂点的拉出值距正线汇流排中心线一般为 200mm ，允许误 差20mm 。交叉渡线道岔在交叉渡线处两线

12、路中心的交叉点处，两支悬挂的汇 流排中心线分别距交叉点 100mm ，允许误差 20mm 。道岔处电连接线、接地线应完整，安装牢固。14、防雷保护隧道洞口、高架及地面区段牵引变电所馈线上网隔离开关处设置避雷器， 以 限制雷电波侵入隧道内。高架及地面区段，抬高架空地线兼作避雷线，每隔 200250m 通过放电间隙接地，接地电阻不大于 10 ，如周围无高大建筑物的 区段，每 500m 设置线路双角隙避雷器。15、防淹门处刚性悬挂布置刚性悬挂在防淹门处， 两侧汇流排断开， 断开长度应满足防淹门整体结构宽 度要求，另设置一段汇流排通过防淹门， 并与两侧汇流排平行重叠， 构成锚段关 节。在正常情况下，应

13、保证列车良好运行；当防防淹门试验时，刚性悬挂应能在 短时间内拆开和恢复。16、电连接隧道内非绝缘锚段关节处及道岔处均设置电连接； 机械分段处的电连接， 其 载流量不应低于被连接的接触网允许的载流量； 电连接设置不应影响受电弓的正 常取流。隧道外的电连接设置基本与一号线相同。17、刚性悬挂接地线夹 本零件直接安装在汇流排上， 用于刚性悬挂停电 维修接地时使用，螺栓的坚固力矩为 25N.m 。线夹 本体材质为 ZCuALFe3 或铝合金，采用金属模锻工艺 制造，螺栓、螺母材质为 1Cr18Ni9Ti 。18、分段绝缘器 刚性悬挂分段绝缘器安装的位置应符合设计要求，分段绝缘器上的两极靴枝间距为 10

14、0mm ，允许误差 +5mm ；分段绝缘器中 点偏离线路中心线不应大于 50 mm 。分段绝缘器紧固件应齐全， 连接牢固可靠， 分段绝缘器上的锚固螺母和螺杆的旋紧扭矩为 5daN.m 。分段绝缘器与接触线接 头处应平滑，与受电弓接触部分与轨面连线平行，车辆双向行驶均无打弓现象19、隔离开关分类两种：电动隔离开关和手动隔离开关。隔离开关的安装： 开关底座和操作机构底座应呈水平状态， 安装牢固， 靠近 线路端部至线路中心线不得小于 1800mm 。手动操作机构底座安装高度距地面 为 1200mm 。隔离开关中心线应铅垂， 传动杆垂直与操作机构轴线一致， 偏差不大于 2 度， 连接应牢固，无松动现象

15、，铰接处活动灵活，并涂有中性凡士林。刀口涂电力复 合脂。隔离开关触头带电部分至顶部建筑物距离不应小于 500mm ；至隧道壁不应 小于 150mm 。（二）技术数据1、接触悬挂主要设计参数接触悬挂类型及导线组成不同区段悬挂类型导线组成地下段正线架空“ ”型刚性悬挂1 根汇流排 +1 根接触线 + 单架空地线1 PAC110+1 CTAH120+1 JT120渡线、存车线、折返线、联络线架空“ ”型刚性悬挂1 根汇流排 +1 根接触线 + 单架空地线1 PAC110+1 CTAH120+1 JT120地面段车辆段出入段线全补偿简单链型悬挂2 根承力索 +2 根接触线 + 单架空地线2 JT150

16、+2 CTAH120 +1 JT120停车场段出入段线全补偿简单链型悬挂2 根承力索 +2 根接触线 + 单架空地线2 JT150+2 CTAH120 +1 JT120车辆段车场线弹性补偿简单悬挂单接触线 + 单架空地线1 CTAH120+1 JT120车辆段试车线全补偿简单链型悬挂2 根承力索 +2 根接触线 + 单架空地线2 JT150+2 CTAH120+1 JT1202、线材规格和张力接触网主要线材规格及张力悬挂类型线材规格额定张力架空刚性悬挂1 PAC110mm （汇流排）无张力1 CTAH120 （接触线）无张力1 JT120 （架空地线）1 12kN （最大）全补偿简单链型悬挂2

17、 CTAH120+2 JT150 （接触线 + 承力索）2 12kN+2 12kN1 JT120 架空地线1 12kN （最大）弹性补偿简单1 CTAH120 （接触线）1 12kN悬挂1 JT120 （架空地线）1 12kN （最大）3、悬挂点处导线高度3.1架空刚性悬挂：悬挂点处导线距两轨面连线的高度一般为 4040mm ，接触线距轨面最低高 度为 4000mm 。当导线高度变化时，其坡度变化不大于 2。3.2架空柔性悬挂：出入段线悬挂点处导线距两轨面连线的高度从 4040mm 过渡到 5000mm 车辆段及停车场内悬挂点处导线高度一般为 5000mm ，库内悬挂点处导线高度 根据工艺要求

18、确定。 当导线高度发生变化时， 接触线的坡度根据机车行驶速度确 定，满足地铁设计规范 GB50157-2003 要求。4、结构高度全补偿简单链型悬挂的结构高度一般为 1200mm 。弹性补偿简单悬挂吊索座至接触线的吊索高度一般为 400mm 。5、接触线相对于轨道的最大坡度5.1 柔性接触网的接触线最大坡度：试车线 5；其它线路 10 改变接触线高度的首跨坡度应为中间跨坡度的 1/2 。5.2刚性接触网的接触线最大坡度：正线 2 ；其它线路 36、接触线水平最大转角 正线接触线水平转角不应大于 6，其它线路在困难情况下不得大于 10 。7、接触网导线张力补偿装置主要性能恒张力弹簧补偿装置额定输

19、出张力 12kN ，张力输出误差不大于额定值的 4%8、支柱侧面限界直线段：支柱的侧面限界一般为 2300mm ，具体根据限界专业所提最小限界值 进行设计。曲线段：根据限界专业所提最小限界值进行设计。9、跨距长度架空柔性悬挂：全补偿简单链型悬挂最大跨距一般不大于 50m ，弹性补偿简单悬挂最大跨距一般不大于 45m 。曲线区段柔性接触网最大跨距及导线偏离值表(链型悬挂)曲线半径 (m)拉出值 (mm)计算跨距 (m)选用跨距 (m)45020033.928100015040.535直线20045曲线区段柔性接触网最大跨距及导线偏离值表(简单悬挂)曲线半径 (m)拉出值 (mm)计算跨距 (m)

20、选用跨距 (m)6525014.9148025016.51515025022.02020025025.02345020033.728架空刚性悬挂：跨距一般为 8 10m 。10、拉出值架空柔性悬挂：直线拉出值 200mm ，曲线拉出值不大于 250mm 。 架空刚性悬挂：拉出值一般为 200mm 。11、锚段长度11.1 架空柔性悬挂。锚段长度一般不大于 1500m ，当一个锚段内有较长的小半 径曲线时， 锚段长度可适当缩小， 每个锚段两端设补偿下锚， 在锚段的中部设置 中心锚结，中心锚结下锚采用“ V”形拉线方式；当锚段长度小于 750m 时，一 端设硬锚，另一端设补偿下锚。11.2架空刚性

21、悬挂。锚段长度一般不大于 250m 。在锚段的中部设置中心锚结， 中心锚结下锚采用“ V”字型绝缘拉棒方式。11.3架空地线。锚段长度一般不大于 2000m ，两端均设硬锚接触网带电部分和结构体、车体之间的最小净距接触网带电部分和结构体、车体之间的最小净距序号项目最小净距 mm备注1最小净距动态100绝对最小动态值 60mm 。静态15012、架空刚性悬挂接地线夹安装在架空刚性悬挂接触网机械分段、电分段两端、每一个车站（设备站台以外） 两端、线路终端分别安装汇流排接地线夹一套，作为接触网维修时接地之用。13、刚柔过渡的方式 关节式过渡的方式：刚性悬挂接触线应比柔性悬挂接触线高 20-50mm 。刚性悬挂带电体距柔性悬挂下锚底座、下锚支悬挂等接地体不应小于 150mm ，受电弓距离就不应小于 100mm 。贯通式刚柔过渡方式：在过渡处两支刚性悬挂接触线应等高，在刚柔过渡交界 处，汇流排对接触线不应产生下压或上抬，而且刚性悬挂与相邻柔性悬挂导线不应 相互磨擦。对露天汇流排上的防水罩应覆盖完全。其对带电体距接地体的要求与关 节式过渡的方式一样。