高速鐵路接觸網課件

高速鐵路接觸網高速鐵路接觸網1接觸網接觸網是電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的重要組成部分，是架設在軌道上方為電力機車提供牽引電能的供電線路。高速鐵路接觸網技術是高速電氣化鐵路的核心技術之一。接觸網接觸網是電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的重要組成部分，是架2接觸網1.1接觸網的組成1—基礎；2—支柱；3—定位肩架；4—腕臂式支持裝置；5—絕緣子；6—承力索；7—受電弓；8—吊弦；9—接觸線；10—棒式絕緣子；11—定位管；12—彈性吊弦圖5-4接觸網接觸網1.1接觸網的組成1—基礎；2—支柱；3—3接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛4接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛①為了保證良好的取流，接觸懸掛的彈性應盡量均勻（懸掛點間的導線在受電弓抬升力的作用下的升高應盡量相等）且接觸線在懸掛點間應無硬點存在。②接觸線對軌面的高度應盡量相等，即使受到懸掛條件限制，接觸線的高度變化也應避免出現陡坡。（1）接觸懸掛應達到的要求接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛①為了保證良好的5接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛③接觸懸掛在受電弓壓力及風力作用下應具有良好的穩(wěn)定性，當電力機車運行取流時，接觸線不應發(fā)生劇烈的上下振動；在大風天氣，接觸線不應發(fā)生大幅度的橫向擺動，這就要求接觸線有足夠的張力。④接觸懸掛的結構及零件應力求做到輕巧、簡單、標準化，以便于進行檢修和更換，縮短施工及維護的時間；同時要具有一定的抗腐蝕能力和耐磨性，以延長使用年限。（1）接觸懸掛應達到的要求接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛③接觸懸掛在受電6接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛對高速接觸網懸掛形式的要求是：受流性能應滿足高速鐵路的運營要求，應安全可靠、結構簡單、維修方便、工程造價低。（2）接觸懸掛的類型接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛對高速接觸網懸掛7接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛圖5-5高速鐵路接觸網的懸掛方式（a）復鏈形懸掛（b）彈性鏈形懸掛（c）簡單鏈形懸掛接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛圖5-58接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛①復鏈形懸掛在結構上，復鏈形懸掛的承力索和接觸線之間加了一根輔助承力索。復鏈形懸掛的性能特點是：接觸網的張力大(繃得緊)，彈性均勻，抗風穩(wěn)定性好；但安裝、調整復雜，使其造價較高，維護費用較高。與彈性鏈形懸掛和簡單鏈形懸掛相比，復鏈形懸掛單位長度的重量較大，這就限制了它的波動(當列車行進時，接觸導線隨受電弓的推進而產生波動)速度的提升，從而也就限制了列車速度的提升。接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛①復鏈形懸掛在結9接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛②彈性鏈形懸掛彈性鏈形懸掛的性能特點是：彈性鏈形懸掛的結構相對于復鏈形懸掛較簡單，它沒有輔助承力索，造價也較低；同時它對懸掛定位點處的彈性進行了改善，使得整個接觸網的彈性均勻、受流性能好。其缺點是彈性吊索進行調整和維修時比較復雜，定位點處導線的抬升量較大，對定位器的安裝坡度要求也比較嚴格。接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛②彈性鏈形懸掛彈10接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛③簡單鏈形懸掛簡單鏈形懸掛與彈性鏈形懸掛的主要區(qū)別在于它沒有彈性吊索。其性能特點是：結構最簡單、安全可靠、造價最低、安裝調整維修方便，適應于高速受流，能滿足列車高速運行的要求。簡單鏈形懸掛的缺點是，定位點處彈性小，跨中彈性大，造成受電弓在跨中抬升量大，跨中采用預留弛度，受電弓在跨中的抬升量可降低，定位點處易形成相對硬點，磨耗大。如果選擇結構形式合理、性能優(yōu)良的定位器，則可消除這方面的不足。接觸網1.1接觸網的組成1.接觸懸掛③簡單鏈形懸掛簡11接觸網1.1接觸網的組成2.支持裝置支持裝置是接觸網中支持接觸懸掛，并將其機械負荷傳給支柱固定的部分。支持裝置包括腕臂、水平拉桿、棒式絕緣子及接觸懸掛的懸吊零件。（1）腕臂。腕臂是從支柱上伸出的由一根或幾根橫臂組成的支持結構。腕臂可以分為絕緣腕臂和非絕緣腕臂。（2）水平拉桿。水平拉桿是腕臂中承受拉力的水平杵環(huán)桿。（3）棒式絕緣子。棒式絕緣子是由實心的圓柱形或圓錐形絕緣件和兩端的連接金具組成的支持絕緣子。接觸網1.1接觸網的組成2.支持裝置支持裝置是接觸網12接觸網1.1接觸網的組成3.定位裝置定位裝置是支持結構中的主要組成部分，它是在定位點處實現接觸線相對于線路中心進行橫向定位的裝置。定位裝置由定位管、定位器、定位線夾及連接零件組成。根據支柱所在位置及受力情況，定位裝置可采用不同的形式，一般有正定位、反定位、軟定位、雙定位及特型定位。接觸網1.1接觸網的組成3.定位裝置定位裝置是支持結13接觸網1.1接觸網的組成4.支柱與基礎（1）支柱。支柱是接觸網結構中應用最廣泛的支撐設備，接觸懸掛被支柱支持在線路上方，承擔接觸懸掛與支持裝置的負荷。支柱按照材質可以分為預應力鋼筋混凝土支柱和鋼柱兩種。預應力鋼筋混凝土支柱成本低、使用壽命長，使用中無須進行維修，因此廣泛用于我國電氣化鐵路中。鋼柱在較大站場上、橋梁和客運專線鐵路中大量使用。（2）基礎?；A用來承載支柱負荷，即將支柱固定在地下用鋼筋混凝土制成的基礎上。接觸網1.1接觸網的組成4.支柱與基礎（1）支柱。支14接觸網1.2接觸網的主要設備1.接觸線（1）接觸線的作用。接觸線是接觸網中直接和受電弓滑板摩擦接觸取流的部分，電力機車從接觸線上取得電能。（2）接觸線的技術要求。接觸線的材質、工藝及性能對接觸網起著重要作用，因此要求接觸線具有較小的電阻率、較大的導電能力、良好的抗磨性能、較長的使用壽命、較強的機械性和抗張能力。（3）接觸線的種類。接觸線按材質主要分為銅接觸線、銅合金接觸線和鋼鋁接觸線。接觸網1.2接觸網的主要設備1.接觸線（1）接觸線的15接觸網1.2接觸網的主要設備1.接觸線（4）接觸線的截面形狀。接觸線制成上部帶溝槽的圓柱狀，溝槽是為了便于安裝固定接觸線的線夾，同時又不影響受電弓取流。接觸線底面與受電弓接觸的部分呈圓弧狀。圖5-6接觸線的截面接觸網1.2接觸網的主要設備1.接觸線（4）接觸線的16接觸網1.2接觸網的主要設備1.接觸線（5）接觸線的接頭和磨耗。①接觸線的接頭。對于普速和中速鐵路，為了保證整個接觸網線路的質量，規(guī)定在新架設的車站正線及區(qū)間干線上，每個錨段中接觸線的接頭數目，正線不應超過一個，站線不應超過兩個。接頭間距不應小于150m。接頭處應平滑，螺栓應緊固，扭矩應符合有關標準的要求。接觸網1.2接觸網的主要設備1.接觸線（5）接觸線的17接觸網1.2接觸網的主要設備1.接觸線（5）接觸線的接頭和磨耗。②接觸線磨耗。接觸線在運行中，受電弓和接觸線的摩擦會造成接觸線截面積減小，稱為接觸線磨耗。接觸線的磨耗使接觸線的截面積減小，會影響到接觸線的強度安全系數。在運營中，要求每年至少進行一次接觸線磨耗測量，當接觸線磨耗達到一定限度時，應局部補強或更換，接觸線磨耗的測量點通常選在定位線、電連接線、導線接頭、中心錨結、電分相、電分段、跨距中間等處，測量工具一般是游標卡尺。接觸網1.2接觸網的主要設備1.接觸線（5）接觸線的18接觸網1.2接觸網的主要設備2.承力索承力索的作用是通過吊弦將接觸線懸掛起來。要求承力索能夠承受較大的張力和具有抗腐蝕能力，并且在溫度變化時弛度變化較小。圖5-7承力索按材質劃分按是否通過牽引電流劃分第一節(jié)銅承力索鋼承力索鋁包鋼承力索第一節(jié)載流承力索非載流承力索接觸網1.2接觸網的主要設備2.承力索承力索的作用是19接觸網1.2接觸網的主要設備3.吊弦吊弦是接觸網的重要組成部件之一?？v向承力索或橫向承力索懸吊接觸線、定位索或輔助承力索所用的部件，稱為吊弦。吊弦可以分為普通環(huán)節(jié)吊弦和整體吊弦。圖5-8整體吊弦接觸網1.2接觸網的主要設備3.吊弦吊弦是接觸網的重20接觸網1.2接觸網的主要設備4.定位管（1）普通定位管。普通定位管是用鍍鋅鋼管加工制成的，其作用是方便定位器在水平方向和坡度方向上的調節(jié)，使定位裝置的結構更加靈活，增加定位點的彈性。（2）T型定位管。T型定位管又稱為套筒式定位管，其尾部與普通定位管的尾部不同，加焊了一段套管，便于與棒式絕緣子配套并增加尾部的機械強度。T型定位管多用于隧道定位和多線路腕臂支柱的裝配。接觸網1.2接觸網的主要設備4.定位管（1）普通定位21接觸網1.2接觸網的主要設備5.定位器定位器是定位裝置中的關鍵部件，其作用是通過定位線夾把接觸線按設計標準拉出值的要求固定在一定位置，并承受接觸線的水平力。它是由鍍鋅鋼管、套筒、定位銷釘焊接而成的，如圖5-9所示。定位器從形態(tài)上可分為直管定位器、彎管定位器和特型定位器等。圖5-9定位器接觸網1.2接觸網的主要設備5.定位器定位器是定位裝22接觸網1.2接觸網的主要設備6.定位器線夾定位器線夾用在接觸線定位點處，用來連接接觸線和定位器，適用于截面積為120mm2、110mm2和85mm2的銅接觸線。定位器線夾由兩面組成，一面為有環(huán)夾板，另一面為無環(huán)夾板，兩面通過螺栓連接，安裝時必須把線夾入槽中。接觸網1.2接觸網的主要設備6.定位器線夾定位器線夾23接觸網1.2接觸網的主要設備7.絕緣子絕緣子是用于不同電位的電氣設備或導體的電氣絕緣和機械固定器件。接觸網中使用的絕緣子主要用以懸吊和支持接觸懸掛并使帶電體與接地體間保持電氣絕緣。絕緣子主要由鋼連接件和絕緣部分組成。圖5-10絕緣子按結構劃分第一節(jié)懸式絕緣子棒式絕緣子針式絕緣子接觸網1.2接觸網的主要設備7.絕緣子絕緣子是用于不24接觸網1.2接觸網的主要設備8.補償裝置補償裝置又稱為張力自動補償器，它安裝在錨段的兩端，并且串接在接觸線或承力索內，其作用是補償線索內的張力變化，使張力保持恒定。補償裝置分為：滑輪式棘輪式鼓輪式液壓式彈簧式接觸網1.2接觸網的主要設備8.補償裝置補償裝置又稱25接觸網1.2接觸網的主要設備8.補償裝置圖5-11滑輪式補償裝置圖5-12棘輪式補償裝置接觸網1.2接觸網的主要設備8.補償裝置圖5-1126接觸網1.2接觸網的主要設備9.隔離開關和電連接隔離開關是一種沒有滅弧裝置的開關設備。其作用是連通或切斷接觸網供電分段間的空載線路，增加供電靈活性，以滿足檢修和不同供電方式運行的需要。電連接的作用是將接觸懸掛各分段供電間的電路連接起來，保證電路的通暢，通過電連接可以實現并聯(lián)供電，減少電能損耗，提高供電質量。在電氣設備與接觸網之間，用電連接線進行可靠的連接，使設備充分發(fā)揮作用，避免出現燒損事故，滿足各種供電方式和檢修的需要。電連接的使用場合包括承力索和接觸線間、股道間、錨段關節(jié)、道岔等處。接觸網1.2接觸網的主要設備9.隔離開關和電連接隔離27接觸網1.3接觸網的結構1.錨段和錨段關節(jié)（1）錨段為滿足供電和機械受力方面的需要，將接觸網懸掛分成若干個具有一定長度且相互獨立的分段，這種獨立的分段稱為錨段。錨段可以限制事故的范圍。設立錨段便于在接觸線和承力索兩端設置補償裝置，以調整線索的弛度和張力；也有利于供電分段，配合開關設備，滿足供電方式的需要。接觸網1.3接觸網的結構1.錨段和錨段關節(jié)（1）錨段28接觸網1.3接觸網的結構1.錨段和錨段關節(jié)（2）錨段關節(jié)錨段關節(jié)是兩個相鄰錨段的銜接區(qū)段。按用途劃分第一節(jié)非絕緣錨段關節(jié)絕緣錨段關節(jié)按所含跨距數第一節(jié)二跨三跨四跨五跨接觸網1.3接觸網的結構1.錨段和錨段關節(jié)（2）錨段關29接觸網圖5-13三跨非絕緣錨段關節(jié)圖5-14四跨絕緣錨段關節(jié)接觸網圖5-13圖5-1430接觸網1.3接觸網的結構2.中心錨結圖5-15中心錨結為縮小事故范圍和防止兩端設有張力補償器的錨段由于補償力作用而向一端滑動，在錨段的中部，先將承力索與支柱進行固定，再將接觸線與承力索進行固定，這種固定的裝置稱為中心錨結。全補償鏈形懸掛中心錨結按結構可分為三跨式中心錨結和兩跨式中心錨結，按功能可分為防斷中心錨結和防竄中心錨結。接觸網1.3接觸網的結構2.中心錨結圖5-15中心31接觸網1.3接觸網的結構3.線岔圖5-16線岔在電氣化鐵路區(qū)段站場內的兩個股道交叉處，為了使電力機車受電力由一股道順利過渡到另一股道，在兩條鐵路交叉的上空相應有兩支匯交的接觸線，在兩支匯交接觸線的相交處用限制管連接并固定的裝置稱為線岔。線岔是由一根限制管、兩個定位線夾和固定限制管的螺栓組成的。接觸網1.3接觸網的結構3.線岔圖5-16線岔在電氣32接觸網1.3接觸網的結構4.軟橫跨和硬橫跨圖5-17軟橫跨軟橫跨由站場線路兩側支柱和懸掛在支柱上的橫向承力索、上部固定繩、下部固定繩、軟橫跨直吊弦及支持和連接它們的零件組成。軟橫跨按照其橫力索和支柱之間是否絕緣分為絕緣軟橫跨、非絕緣軟橫跨。多股道接觸懸掛通過橫向線索懸掛在線路兩側支柱上的裝配方式稱為軟橫跨。接觸網1.3接觸網的結構4.軟橫跨和硬橫跨圖5-1733接觸網1.3接觸網的結構4.軟橫跨和硬橫跨圖5-18硬橫跨硬橫跨主要由橫梁、支柱和基礎組成。硬橫跨按接觸懸掛的懸吊形式可分為吊柱硬橫跨和定位索硬橫跨。吊柱硬橫跨主要由橫梁和吊柱組成，接觸懸掛通過腕臂裝置固定在吊柱上。定位索硬橫跨主要由橫梁和上、下部定位繩組成。接觸懸掛通過金屬桁架架設在線路兩側支柱頂上的裝配方式稱為硬橫跨。接觸網1.3接觸網的結構4.軟橫跨和硬橫跨圖5-1834接觸網1.3接觸網的結構5.分段絕緣器和電分相圖5-19分段絕緣器分段絕緣器是接觸網進行電分段時采用的一種絕緣設備。接觸網1.3接觸網的結構5.分段絕緣器和電分相圖5-35接觸網1.3接觸網的結構5.分段絕緣器和電分相圖5-20分相絕緣器器件式電分相是在接觸懸掛中串入分相絕緣器，實現兩側接觸懸掛的電氣分段。對于速度大于160km/h的準高速和高速電氣化鐵道，電分相多采用錨段關節(jié)式電分相。我國通常采用的錨段關節(jié)式電分相有七跨式、八跨式和九跨式三種。不同相電的接觸網之間要進行可靠絕緣，稱為電分相。電分相根據其實現方法可分為器件式電分相和錨段關節(jié)式電分相。接觸網1.3接觸網的結構5.分段絕緣器和電分相圖5-236接觸網1.4接觸網接地接地是指電氣設備、桿塔或過電壓保護裝置用接地線與接