电气化铁道运用与发展

1、毕业设计（论文）中文题目： 电气化铁路的运用与发展 学习中心（函授站）： 哈尔滨铁路局函授站 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 林佳男 学 号： 13617474 指导教师： 张洪明 北京交通大学远程与继续教育学院2022年2月毕业设计(论文)承诺书与版权使用授权书本人所呈交的毕业论文是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果。除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本毕业论文是本人在读期间所完成的学业

2、的组成部分，同意学校将本论文的部分或全部内容编入有关书籍、数据库保存，并向有关学术部门和国家相关教育主管部门呈交复印件、电子文档，允许采用复制、印刷等方式将论文文本提供给读者查阅和借阅。论文作者签名：林佳男 2015年3月1日指导教师签名：张洪明 2015年3月1日 北京交通大学毕业设计(论文)成绩评议年级2013年春层次专升本专业电气工程及其自动化姓名林佳男题目电气化铁路的运用于发展指导教师评阅意见本文选题角度适用于当前铁路的发展前景，结构严谨，整篇论文格式符合要求，逻辑性强；论点鲜明，论据确凿，论证充分；语言文字表达准确流畅。在完成论文的过程中，学生能独立查阅文献，具有手收集、加工各种信息

3、及获取新知识的能力，较好地理解课题任务，完成论文写作。成绩评定：合格 指导教师：张洪明2015年 3月 6日答辩小组意见答辩小组负责人： 年 月 日北京交通大学毕业设计(论文)任务书本任务书下达给：2013（春） 级 电气工程及其自动化 专业 学生 林佳男 设计（论文）题目：电气化铁路的运用与发展一、毕业设计（论文）基本内容1、利用现场工作以及理论知识的学习对电气化铁道供电的概念进行讲解；2、分别对接触网、牵引变电所、继电保护、微机远动四个方面进行详细讲解；3、阐述国内外电气化铁道的发展现状；4、对论文结论进行总结。二、基本要求要求条目清楚、文本整洁。三、重点研究的问题1、电气化铁路的发展对路

4、局运输能力的影响；2、牵引变电所的设计对供电线路的影响；3、强化路网结构，大力发展电气化铁路；4、电气化的发展趋势。四、主要技术指标1、牵引变电所馈电方式：AT供电方式；2、接触网额定电压：25kV；3、馈线额定电压：55kV；牵引供电方式：上、下行并联供电。五、其他要说明的问题牵引变电所是电气化铁路牵引供电系统的心脏，它的主要任务是将电力系统输送来的三相高压电变化成适合电力机车使用的电能。而电气主接线反映牵引变电所设施的主要电气设备以及这些设备的规格、型号、技术参数以及在电气上是如何连接的，高压侧有几回进线、几台牵引变压器，有几回接触网馈电线。通过电气主接线可以了解牵引变电所等设施的规模大小

5、、设备情况下达任务日期：2014年12月26日要求完成日期：2015年 3月 6日指导教师：张洪明开 题 报 告题目：电气化铁路的运用于发展学生姓名： 林佳男 学号： 13617474 2014 年 12 月 28 日一、文献综述我国电气化铁道于1961年8月15目宝成线宝鸡-凤州段建成通车开始起步,已走过了44年不平凡的历程.到2004年底电气化总里程已达19303km,随着即将建成的郑徐、胶济等电气化工程的通车,电气化总里程估计将超过德国,跃居世界第二位.我国电气化铁道发展初期,主要局限在隧道多、坡度大的山区铁路.先后建成了宝成线、阳安线、襄渝线襄樊至安康、石太线石家庄-阳泉、宝兰线宝鸡-

6、天水等电气化铁道.到1980年底,共建成电气化铁道1676km.发展速度十分缓慢.改革开放后,国家确定了以经济建设为中心的基本路线,电气化铁道建设迎来了蓬勃发展的春天,开始从山区向平原,由标准低的边远地区铁路向主要长大干线发展."六五"期间修建了京秦线、成渝线、贵昆线贵阳南至水城西、太焦线长治北至月山等电气化铁道.共计2506km,比过去20年修建的总和还多."七五"期间修建了2764km电气化铁道.电气化开始进入陇海和京广繁忙干线,同时还修建了我国第一条以运煤为主、开行万吨重载列车、年运量达1亿t的大秦电气化铁道.本文对中国电气化铁道发展进行了回顾和展

7、望。二、选题的目的和意义随着我国城镇化的快速发展，城市的面貌是日新月异。随着城市规模的不断变大，城市与城市之间的相互联系就变得愈加重要起来。而铁路作为交通运输中的重要方式，已经成为连接城市与城市之间的不可或缺的重要途径。电气化铁路有其无可比拟的优越性。其主要特点是：(1)电力机车效率高。可满足重载、高速、大运量的铁路干线和大陡坡、长隧道的山区铁路运输的需要。由于牵引能力很强，在运输繁忙的铁道上采用，可以缓和运输的紧张情况。(2)节约能源消耗，综合利用能源。而且能够产生好的经济效益，大大降低运输成本。(3)对环境无污染，劳动环境好，有利于实现环保运输。尤其是对于城际铁路来说，铁路的电气化更是必不

8、可少的。三、研究方案（框架）利用现场工作以及理论知识的学习对电气化铁道供电的概念进行分析；分别从接触网、牵引变电所、继电保护、微机远动四个方面进行分析；利用网络报刊等消息源了解国内外电气化铁道的发展现状。4、对论文结论进行总结。本论文分别从接触网、牵引变电所、继电保护、微机远动四个方面阐述了电气化铁道供电的大体形式，本论文的观点认为电气化铁路有其无可比拟的发展前景。其主要特点是：(1)电力机车效率高。可满足重载、高速、大运量的铁路干线和大陡坡、长隧道的山区铁路运输的需要。由于牵引能力很强，在运输繁忙的铁道上采用，可以缓和运输的紧张情况。(2)节约能源消耗，综合利用能源。而且能够产生好的经济效益

9、，大大降低运输成本。(3)对环境无污染，劳动环境好，有利于实现环保运输因此铁路的电气化是必不可少的。四、进度计划1、2015年1月5日前，根据毕业设计（论文）任务书的要求，搜集相关材料，查阅有关文献，在充分理解工作目的和意义的基础上，制定研究方案、制定进度计划、撰写出开题报告，交给指导教师进行开题检查。2、2015年2月15日前，开题检查合格后按照预定的进度计划，开始阅读资料、考虑方案、实验调试等毕业设计工作，并将毕业设计的部分成果交指导教师，进行中期检查。3、2015年3月6日前，按毕业设计（论文）的规范要求，形成论文初稿，交指导教师审阅，进行再次修改。五、指导教师意见第一，做好前期准备工作

10、，查询相关文献资料。第二，结合自身工作实际，融入到论文当中。第三，结合本地区对未来发展进行设想。指导教师：张洪明 2014年12月28日中 期 报 告题目：学生姓名： 林佳男 学号： 13617474 一、进展情况主要分别从接触网、牵引变电所、继电保护、微机远动四个方面阐述了电气化铁道供电的大体形式，本论文的观点认为电气化铁路有其无可比拟的发展前景。研究牵引变电所主要电器设备，如变压器、互感器、断路器等的原理分类，和常见的故障分析和预防措施。 现在已经完成变压器、互感器方面的原理应用，和有可能出现的故障及分析，对个方面有可能出现的故障进行的各项预防措施。二、指导教师意见尚未完成断路器

11、方面常见的故障分析及各方面的措施 指导教师：张洪明 2015年2月15日结 题 验 收一、完成日期2015年3月5日完成二、完成质量能够按照论文任务书的要求系统完成整体论文，结构层次比较完整和鲜明，内容全面详实，同时对本科学习的课程知识进行了充分运用；另外，重点结合自身工作特点对铁路局的未来发展进行比较科学的研究，在分析和解决面临的突出问题方面有独到的见解。三、存在问题最好对一些文字性的理论配插图四、结论能够按照任务书的要求进行收集、整理、分析各类资料，并在指导老师的帮助下，认真完成开题报告和中期报告提到的各项要求。特别是多次与老师和相关部门沟通、交换意见，最终达到论文写作的要求，经检查可以结

12、题。 指导教师：张洪明 2015年3月5日中文摘要摘要：电气化铁路，亦称电化铁路，是由电力机车或动车组这两种铁路列车（即通称的火车）为主，所行走的铁路。电气化铁路的牵引动力是电力机车，机车本身不带能源，所需能源由电力牵引供电系统提供。牵引供电系统主要是指牵引变电所和接触网两大部分。变电所设在铁道附近，它将从发电厂经高压输电线送来的电流，送到铁路上空的接触网上。接触网是向电力机车直接输送电能的设备。关键词：接触网；牵引变电所；继电保护；微机远动ABSTRACTABSTRACT: Electrified railway, also known as the electrified railway,

13、 is composed of electric locomotive or EMU the two railway train (also known as train), walking on the railway. Electrified railway traction electric locomotive, the locomotive itself without the required energy, powered by electric traction power supply system. Traction power supply system mainly r

14、efers to the traction substation and the contact network of two parts. Railway near in substation, it will be from the power plant through the current high-voltage transmission lines sent, contact to railway over the internet. The contact network is a electric delivery directly to the electric locom

15、otive equipment.KEYWORDS：Contact net; traction substation; relay protection; microcomputer telecontrol目录中文摘要.iABSTRACT.ii1 绪论.11.1 选题背景11.2 选题的目的与意义11.3 国内外研究现状11.3.1 国内研究现状11.3.2 国外研究现状21.3.3 小结21.4 研究内容31.5 研究思路与论文结构32 接触网.42.1 腕臂的组成52.2 吊弦62.3接触悬挂、锚段以及锚段关节7锚段7锚段关节72.4 中心锚结82.5设备监测和质量的鉴定9接触网静态检测的周

16、期和项目9接触网动态检测的项目93 牵引变电所.93.1牵引变电所向接触网的供电方式及换接相序10单线区段10双线区段10牵引变压器10牵引变电所换接相序103.2电压互感器、电流互感器11互感器的作用11电流互感器11电压互感器113.3并联电容补偿12作用12并联电容补偿的方案123.4牵引变电所一次侧主接线的形式123.4牵引变电所牵引负荷侧主接线的形式14馈线断路器100%备用的接线14馈线断路器50%备用的接线14带旁路母线和旁路断路器的接线144 继电保护.144.1输电线路的保护15电流保护15电压保护15距离保护15牵引网保护164.2断路器164.3继电保护技术的未来发展趋势

17、165微机远动.165.1点对点配置175.2多路点对点配置175.3多点星型配置175.4多点共线配置175.5多点环形配置176 结论.18参考文献.191 绪论1.1 选题背景铁路作为交通运输的大动脉，为适应社会经济的迅猛发展，技术、装备水平大幅提高。连续六次铁路干线提速成为铁路技术革新进步的最直接体现。电力牵引的电气化铁道得到了迅猛的发展，运营里程和运行速度同步提高。在全国电气化干线大面积、大幅度提高现有电气化铁道的运营速度，主要干线逐步达到时速160200km/h。1.2 选题的目的与意义电气化铁路有其无可比拟的优越性。其主要特点是：(1)电力机车效率高。可满足重载、高速、大运量的铁

18、路干线和大陡坡、长隧道的山区铁路运输的需要。由于牵引能力很强，在运输繁忙的铁道上采用，可以缓和运输的紧张情况。(2)节约能源消耗，综合利用能源。而且能够产生好的经济效益，大大降低运输成本。(3)对环境无污染，劳动环境好，有利于实现环保运输。电气化铁道运营速度提高，技术革新的重点是接触网提速适应性改造。近年来，大量接触网新材料、新装备投入使用，检修、施工技术要求进一步提高，运营维护管理模式更加现代化，总公司（原铁道部）相继颁发了设计、施工、验收、检修等方面的新的技术标准。1.3 国内外研究现状 国内研究现状中国第一条电气化铁路是宝（鸡）成（都）线宝鸡凤州段，正式通车与1961年8月15日，从此揭

19、开了中国电气化铁路建设的序幕。从第一条电气化铁路运营到现在的40多年间，贴别时改革开放以来，中国的电气化铁道得到了迅猛的发展。到2005年底，中国共建成开通43条电气化铁路，随着625km的渝（重庆）怀（化）线电气化铁路建成，国内电气化总里程突破20000km。中国成为继俄罗斯、德国之后的世界第三个电气化铁路总里程超过20000km的国家。同时，中国电气化铁道技术水平也有了较大提高。1998年5月28日，广深铁路全线完成电气化改造，成为中国第一条准高速电气化铁路，时速为200km。近年来，中国大范围、大幅度提高心有电气化铁道的运行速度，主要电气化干线逐步达到160200km/h。2006年，京

20、沪高速点区划铁道开工建设，设计时速350km，成为中国第一条高速铁路，中国电气化总里程已达到26000km，又掌握了高速电气化铁道核心技术，这必将使中国由电气化大国买入电气化强国。 国外研究现状1879年5月31日在德国柏林举行的世界贸易博览会上，由西门子和哈尔斯克公司展出了世界上第一条电气化铁路，迄今已有120多年的历史。低能耗、高效率、高速度的电力牵引已成为世界各国铁路发展趋势，时铁路现代化的标志。20世纪60年代，世界上第一条高速电气化铁路东京到大阪的新干线在日本建成，拉开了高速电气化铁道建设的新篇章。到20世纪80年代法国和德国先后建成了时速超过300km/h的高速电气化铁道。目前，电

21、气化铁道在全球60多个国家的营运里程已经突破25万公里，占世界铁路总营业里程的近四分之一，承担了一半以上的铁路运量，显示了电气化铁道的巨大生命力。外国虽然在变电所型式以及电压等级方面各有特点，但在供电方式上，大都采用AT方式、直供方式的，目前还有在研究试验同轴电力电缆的。近年来由于各国铁路运量急剧增大,行车速度不断提高,逐渐向高速、重载、大密度发展,有些国家积极发展使用2×25kV的自耦变压器供电方式,如日本的东海道、山阳、东北和上越新干线、法国巴黎至里昂的东南高速线和巴黎至勒芒/图尔的大西洋高速线、独联体的维西马至布列斯特和贝阿铁路大干线都采用了这种供电方式。并且一些在铁路电气化方

22、面先进的国家在对牵引变电所的运用模式上已经做到或正在进行无人值守。 小结随着我国城镇化的快速发展，城市的面貌是日新月异。随着城市规模的不断变大，城市与城市之间的相互联系就变得愈加重要起来。而铁路作为交通运输中的重要方式，已经成为连接城市与城市之间的不可或缺的重要力量，出于“环保”、“高效”的理念，电力机车已逐步取代内燃机车，而安全持续供电是我们每一名供电人的责任与义务。1.4 研究内容我国电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制，额定电压25kV。牵引动力为电能，牵引供电设备将国家电力系统输送的电能变换为适合电力机车使用的形式，电力机车则完成牵引任务，因此牵引供电设备和电力机车是电气化铁路的两大主

23、要装备，铁路其他装备和基础设施应与之相适应。我国主要采用传统模式进行设计、建造和管理的常规变电所，自动化程度不高，需要一支训练有素的运行与检修队伍和一整套相应的管理机构、制度进行管理，以满足安全运行的要求。1.5 研究思路与论文结构根据以上研究思路，本论文共分为六点。第一章简要介绍选题背景、选题目的和意义、国内外的研究现状、论文的研究思路和方法。第二章介绍讲解了接触网的相关构造。第三章对牵引变电所进行讲解。第四章介绍了继电保护的设计原理。第五章讲解了微机远动的设计原理。第六章对全文做了总结，并提出了本论文有待进一步研究的问题。2 接触网接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电

24、弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。接触网主要包含以下几项内容：1.基础构件，如水泥支柱、钢柱及支撑这些结构物的基础；2.基础安装结构件，这项内容的作用主要是连接接触网导线和基础构件；3.接触网导线，这部分作用就是传输电流给电力机车；4.其他辅助构件，包括回流线、附加悬挂等。接触网、钢轨与大地、回流线统称为牵引网。接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及

25、连接零件和绝缘子。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。支持装置用以支持接触悬挂，并将其负荷传给支柱或其它建筑物。根据接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不同。支持装置包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串，棒式绝缘子及其它建筑物的特殊支持设备。定位装置包括定位管和定位器，其功用是固定接触线的位置，使接触线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，并将接触线的水平负荷传给支柱。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。中国接触网中采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱，基础是对钢支柱而言的，即钢支柱固

26、定在下面的钢筋混凝土制成的基础上，由基础承受支柱传给的全部负荷，并保证支柱的稳定性。预应力钢筋混凝土支柱与基础制成一个整体，下端直接埋入地下。接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。因此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。由于接触网是露天设置，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线移动和变化的，对接触网提出以下要求：1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

27、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。总的来说，要求接触网无论在任何条件下，都能保证良好地供给电力机车电能，保证电力机车在线路上安全，高速运行，并在符合上述要求的情况下，尽可能地节省投资、结构合理、维修简便、便于新技术的应用2.1 腕臂的组成了解了接触网的组成以后，接下来安装腕臂，腕臂分为绝缘腕臂和非绝缘腕臂。目前在中国接触网上普遍采用绝缘腕臂，在腕臂的安装中，在学习期间工人师傅给我们详细讲解了和让我们认识了安装腕臂注意事项和所需要的零件以及影响腕臂支柱装配的参数。安装腕臂所需要的零件有腕臂

28、底座槽钢，特型旋转腕臂底座，双压管底座，P腕臂，套管双耳，承力索座，管帽，X腕臂，定位管卡子，定位管，定位器，定位环，棒式绝缘子，定位管支撑，认识了这些零件以后。接下来组装腕臂，我们一边组装师傅们一边给我们讲解安装腕臂的要求。首先平腕臂与斜腕臂要有一个角度，其次就是组装棒式绝缘子时，棒式绝缘子有两个眼要朝下，以防止雨水进入，失去绝缘作用，紧接着确定承力索的，承力索距平腕臂管帽至少在100mm，确定了承力索，在确定套管双耳的位置，套管双耳距承力索座在200300mm，然后安装定位装置，对定位装置的技术要求是：一动作要灵活，其二：重量要尽量轻，其三：具有一定的风稳定性。装定位装置中，定位管要水平，

29、定位支撑要与定位管要有一个角度，夹角控制在4570之间为宜。定位线夹要与承力索座在同一铅垂线上距线路中心为200mm。距平腕臂是1400mm，距H值为6000mm。H表示为导高，是指接触线无弛度时定位点处接触线距轨面的垂直高度。接触线距轨面的最高高度不应大于6500mm。接触线高度的允许施工偏差为±30mm。最低点的确定要符合下列规定，在站场和区间，其最低高度不应小于5700mm。既有隧道内正常情况下不应小于5700mm。困难情况下不应小于5650mm。特殊情况不应小于5330mm。对定位器的要求是，为了避免定位器碰撞运行中电力机车受电弓，即定位器根部在安装后要适当抬高一些，其倾斜度

30、要求是1/51/10之间。2.2 吊弦腕臂安装完毕以后，接下来制作吊弦。环节吊弦是用4mm（或称8号线）的镀锌铁线制作，每根且不少于两节，目的是为了增加悬挂弹性；吊弦的形状是两端带环孔状，环孔直径为线径的510倍（2040mm）成水滴状；环孔的高度比为3:2。环孔收口处尾要缠绕主线两周半，尾线要缠紧主线，不留缝隙，两节连接处的环孔应互相垂直。1、吊弦间距标准值：设计值安全运行值：160km/h及以下区段12m；160km/h以上区段10m。限界值：160km/h及以下区段15m；160km/h以上区段12m。2、吊弦高度标准值：相邻吊弦高差10m。安全运行值：v120km/h时，相邻吊弦高差5

31、0mm。120km/hV160km/h时，相邻吊弦高差50mm。160km/hv250km/h时，掉线高差10mm。3、吊弦的偏移标准值：在无偏移温度时处于铅垂状态。安全运行值：在极限温度时，顺线路方向的偏移值不得大于吊弦长度的1/3。限界值：同安全值。4、吊弦的计算设定吊弦的根数为K，吊弦间距为X，则：弹性链形悬挂：XL2×8.5K1简单链形悬挂：XL2×4K1吊弦的长度：Ch4x（LX）L?F?，其中的h表示结构高度（m），X表示所求吊弦距定位点距离（m），L表示跨距，F?表示接触线无弛度时承力索额弛度（m）。2.3接触悬挂、锚段以及锚段关节腕臂和吊弦完成后，接下来架设

32、接触悬挂，在装设接触悬挂之前，要学习登杆以及安全带的使用注意事项，在使用安全带之前我们必须要检查安全带的外观。架设接触悬挂的技术要求有四点。一是，弹性尽量均匀，二是，接触线的坡度要适当。三是，要有良好的稳定性。四是，结构的标注化。按照接触悬挂的结构分为：简单悬挂和链形悬挂。按照锚定方式分为：未补偿，半补偿，全补偿。按照接触线、承力索的相对位置分为：直链形、半斜链形、斜链形。2.3.1 锚段在架设中一条完整的接触线不可能是一条到头的，二是分成许多的小段。为了增加供电的灵活性、方便张力补偿、限制事故范围。我们就需要锚段，锚段就是将接触网分成若干一定长度且相互独立的分段。锚段长度的确定，正线双边补偿

33、时的最大锚段长度一般情况下不大于2×800m。困难情况下不宜大于2×900m。单边补偿的锚段长度应为上述值的50%。站场最大的锚段长度一般不宜大于2×850m。困难时不宜大于2×950m。锚段关节两个相邻锚段的衔接区段（重叠部分）称为锚段关节。其作用是电力机车通过锚段关节时，受电弓应能平滑、安全地由一个锚段过度到另一个锚段，且弓线接触良好，取流正常。锚段关节的技术状态要求：（1）转换柱处两悬挂的垂直距离、水平距离标准值：设计值。安全值：设计值50mm。限界值：同安全值。（2）中心柱处两悬挂的垂直距离：标准值：等高（设计值）。安全值：20mm（设计值50m

34、m）。限界值：20mm（设计值50mm）。注：括号外为接触线的值，括号内为承力索的值。（3）中心柱处两悬挂的水平距离水平距离：同转换柱中心柱处接触线等高点接触线高度不应低于相邻吊弦点，允许高于相邻吊弦点010mm。以三跨非绝缘锚段关节的技术要求为例：1）锚段关节内，两转换柱间的两条杰出现在水平面上的投影应平行，线间的距离为100mm。2）转换柱处，非工作支接触线比工作支接触线高200250mm。下锚处非工作支比工作支高500mm。3）下锚支接触线在转换柱水平面处改变方向时，其偏角一般不应大于6?，困难情况下不得超过12?（提速区段不宜大于10?）。4）两转换柱与锚段间，在距转换柱10m应安装电

35、连接线。5）电分段锚段关节转换住处，两接触线间垂直、水平距离允许误差±20mm。2.4 中心锚结在链形悬挂的中部，将接触线和承力索（半补偿时将接触线固定在承力索上）在支柱上进行可靠固定，称为中心锚结。其作用是一，缩小了补偿器补偿范围，使锚段线索张力比较均匀，保证接触悬挂处于良好的工作状态；二，可以缩小事故范围；三，防止线索在外力的作用下向一侧串动。中心锚结一般布置原则是使中心锚结固定点两侧线索的张力尽量相等，并尽可能靠近锚段中部。半补偿中心锚结安装要求：中心锚结线夹两侧辅助绳长度应相等，安装后两侧张力均匀不出现弛度；辅助绳两端与承力索连接处，各通过两个相互倒置的钢线卡子紧固在承力索上

36、，两钢线卡子间距为100mm，绑扎长度为100mm，最外端留出约100150mm的绳头。中心锚结线夹处接触线高度比相邻吊弦高出2060mm。中心锚结所在的跨距内接触线不得有接头和补强，中心锚结绳范围内不得安装吊弦和电连接器。中心锚结绳不应松弛，不得触及弹性吊弦辅助绳，两边的长度和张力力求相等。2.5设备监测和质量的鉴定为贯彻“预防为主、修养并重”的方针，使检修具有针对性，必须按规定的周期对接触网进行监测。监测分巡视、监测、全面检查和非常规检查4个部分。接触网静态检测的周期和项目（1）半年检测1次的项目：补偿装置；线岔；锚段关节及关节式分相；分段器件式绝缘器；常动隔离开关。（2）1年1次的检测项

37、目：触线的位置（定位点拉出值和曲线处跨中偏移值，悬挂点及跨中距轨面的高度）；接触悬挂、支撑定位装置及附加导线（通过全面检查方式进行）；非常动隔离开关；避雷装置（雷雨季节前）；对接触线重点磨耗测量；对有怀疑的重点部位弹性测量（必要时）。（3）三年次的检测项目：承力索相对于线路中心的位置；软（硬）横跨；接触线全面磨耗测量；接地电阻。接触网动态检测的项目接触线高度、坡度；接触线拉出值、跨中偏移值；击力（硬点）；接触压力接触网电压。3 牵引变电所牵引变电所向电气化铁道或城市轨道交通电力牵引等提供电能和变换、分配电能的电气装置与设施。其功能是将电力系统的三相交流电经降压、整流或变频后，供电力机车和动车组

38、使用。牵引变电所把区域电力系统输送来的电能，根据电力牵引对电流和电压的不同要求，转变为适用于电力牵引的电能，然后分别输送到铁路沿线上架设的接触网，为电力机车或动车组供电，因此牵引变电所是电气化铁路的“心脏”。牵引变电所能否安全运行，直接关系到电气化铁路的运行情况。因此，牵引变电所的研究对电气化铁路的发展以及安全运行都有着很重要的意义，对国民经济的发展也有直接或间接的影响。我国电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制，额定电压25kV。牵引动力为电能，牵引供电设备将国家电力系统输送的电能变换为适合电力机车使用的形式，电力机车则完成牵引任务，因此牵引供电设备和电力机车是电气化铁路的两大主要装备，铁路其

39、他装备和基础设施应与之相适应。我国主要采用传统模式进行设计、建造和管理的常规变电所，自动化程度不高，需要一支训练有素的运行与检修队伍和一整套相应的管理机构、制度进行管理，以满足安全运行的要求。目前，我国交、直流牵引变电所技术装备产生了重大变化，主设备向高可靠性、小型化和免维修方面发展；变电所主接线和辅助设施逐步趋于简化和典型化；远动监控、故障录波和微机保护与自动装置得到广泛的推广应用，最终将实现高度自动化的减员值班和无人值班的牵引变电所的目标。 外国虽然在变电所型式以及电压等级方面各有特点，但在供电方式上，大都采用AT方式、直供方式的，目前还有在研究试验同轴电力电缆的。近年来由于各国铁路运量急

40、剧增大,行车速度不断提高,逐渐向高速、重载、大密度发展,有些国家积极发展使用2×25kV的自耦变压器供电方式,如日本的东海道、山阳、东北和上越新干线、法国巴黎至里昂的东南高速线和巴黎至勒芒/图尔的大西洋高速线、独联体的维西马至布列斯特和贝阿铁路大干线都采用了这种供电方式。并且一些在铁路电气化方面先进的国家在对牵引变电所的运用模式上已经做到或正在进行无人值守。3.1牵引变电所向接触网的供电方式及换接相序单线区段一边供电；两边供电。双线区段同相一边并联供电；相一边分开供电；边纽结供电。牵引变压器单相变压器、三相星形三角形接法变压器、三相三绕组十字交叉接线变压器、斯科特接线变压器、三相星形

41、延边三角形接法变压器和三相星形曲折延边三角形接线变压器。牵引变电所换接相序所谓牵引变电所换接相序，就是指各相邻牵引变电所变压器的原边各端子轮换接入电力系统中的不同的相。换接相序的要求：对称；两相邻牵引变电所之间，两供电臂一般设计为同相；邻电气化铁路汇交处，则考虑各供电臂为同相；对于同一电力系统单边供电的电气化区段，牵引变电所采用依次换接相序方式；对于同一电力系统双边供电的电气化区段，牵引变电所采用对称换接相序方式。3.2电压互感器、电流互感器互感器的作用将信号变成规定范围内的小信号；将二次设备与一次系统高压设备实行电气隔离，且互感器二次绕组接地，保证了二次设备和人身安全。电流互感器1）电流互感

42、器的误差：电流误差（比值差）、角误差（相角误差）、复合误差；2）电流互感器的误差因素：电流互感器的磁路构造、铁芯材质；一次电流对电流互感器误差的影响；二次负载及功率因数的影响。3）减小电流互感器的误差方法：消减匝数；设计时，在串级式电流互感器铁芯上增加平衡绕组、连耦绕组，抵消漏磁，减小误差；增大铁芯磁导率，减小激磁电流；正确选择电流互感器。4）电流互感器的接线方式：单相接线；两相形接线；两相电流差接线反映的是两相电流之差，常用于中性点不接地系统；星形接线；三角形接线；零序接线。5）电流互感器的使用注意事项：二次线圈和外壳必须接地，二次侧绝对不允许开路，注意互感器的极性。电压互感器1）电压互感器

43、的误差：电压误差、角误差2）电压互感器产生误差的原因：激磁电流是电压互感器产生误差的原因之一；原、副边的内阻抗压降是电压互感器产生误差的另一原因；电压互感器的工作条件对误差大小的影响。3）减小电压互感器误差的一般方法：减小原边的匝数，增加副边绕组；设计时，在串级式电压互感器课增设平衡绕组和连耦绕组；制造时采用高导率的硅钢片，减少磁路空隙，以减小激磁电流。选用合理绕组结构以减小漏磁；正确选择电压互感器。4）电压互感器的接线方式：单相接线；三相形接线；零序电压。5）电压互感器的使用注意事项：二次侧不允许短路；二次线圈和外壳必须接地。3.3并联电容补偿作用提高功率因数；吸收谐波电流，具有滤波作用；改

44、善电力系统电压质量，提高牵引变电所牵引侧母线电压；减少电力系统电能的损失。并联电容补偿的方案牵引侧滞后相集中补偿；牵引侧两相等容量补偿；牵引侧两相不等容量补偿。3.4牵引变电所一次侧主接线的形式电气主接线主要有以下几种形式:(1)单母线接线单母线接线的特点是整个配电装置只有一组母线，每个电源线和引出线都经过开关电器接到同一组母线上。优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：不够灵活可靠，任意元件故障或检修，均须使整个配电装置停电。单母线可用隔离开关分段，但当一段母线故障时，全部母线仍需短时停电，在用隔离开关将故障的母线段分开后才能恢复非故障段的供电。(2)桥形接线

45、当牵引变电所只有两条电源进线和两台主变压器，且有系统功率穿越时采用桥式接线，通过式牵引变电所一次侧常采用桥形接线。内桥接线内桥接线的连接桥断路器设置在内侧。其余两台断路器接在线路上。因此线路的切除和投入比较方便，而且当线路发生短路故障时，仅故障线路的断路器断开，不影响其它回路运行。此外，变压器切除和投入的操作比较复杂，需切除和投入与该变压器连接的两台断路器，也影响了一回未故障线路的运行。连接桥断路器检修时，两个回路需解列运行。当输电线路较长，故障几率较多，而变压器又不需经常切除时，采用内桥接线比较合适，如图3-1所示。外桥接线外桥接线的特点与内桥接线正好相反。联结桥断路器设置在外侧，其它两台断

46、路器接在变压器回路中，线路故障和进行切除以及投入操作时，需动过与之相得两台断路器并影响一台未故障变压器的运行。但变压器的切除和投入时，不影响其它回路运行。当出线较短，且变压器随经济运行的要求需经常切换时，采用外桥接线的方式比较合适，如图3-2所示。图1-1内桥接线 图1-2外桥接线 (3)单母线分段接线优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同段引出两个回路由两个电源供电；当一段母线发生故障，分开母线联接断路器，自动将故障隔离，保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电。缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，该段母线的回路都要在检修期间内停电；当出现为双回路时，常使架空线路出现交

47、叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建。(4)双母线接线优点：供电可靠；调度灵活；扩建方便；便于试验。缺点：增加一组母线时每回路就需要增加一组母线隔离开关；当母线故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，容易误操作。为了避免隔离开关误操作，需在隔离开关和断路器之间装设连锁装置。3.4牵引变电所牵引负荷侧主接线的形式由于27.5kV馈线断路器的跳闸次数较多，为了提高供电的可靠性，按馈线断路器备用方式不同，牵引变电所27.5kV侧馈线的接线方式一般有下列三种：馈线断路器100%备用的接线馈线断路器100%备用的接线方式用于单线区段，牵引母线不同相的场合。这种接线当工作断路器需检修时，即由备用断路器代替。

48、断路器的转换操作方便，供电可靠性高，但一次投资较大。馈线断路器50%备用的接线此种接线方式适用于单线区段，牵引母线同相的场合和复线区段，每相母线只有两条馈线的场合。这种接线每两条馈线设一台备用断路器，通过隔离开关的转换，备用断路器可代替其中任一台断路器工作。牵引母线用两台隔离开关分段是为了便于两段母线轮流检修。带旁路母线和旁路断路器的接线此种接线一般每2至4条馈线设一旁路断路器。通过旁路母线，旁路断路器可代替任一馈线断路器工作。这种接线方式适用于每相牵引母线馈线数目较多的场合，以减少备用断路器的数量。4 继电保护电气设备的故障及不正常工作状态电气设备发生故障或出现不正常运行时,为维持非故障设备

49、的继续运行,对其及时发现和处理是十分必要的,在现代超高压电力系统中,为保证并联运行的稳定性,要求故障的切除时间短到几毫秒,只有借助专门的发事故自动装置,才能完成这一任务。自动迅速准确地将故障设备从电力系统切除,保证非故障设备的继续运行,并防止故障设备继续遭破坏。及时针对各种不正常的运行状态,自动发出信号,使值班人员得以及时察觉和采取必要的措施,把事故尽可能限制在最小范围内。通过继电保护和自动装置相配合,可在输电线路发生暂时性故障时,迅速投入备用电源,即双电源用户的备自投系统,使重要设备继续获得供电,从而提高系统供电的可靠性。4.1输电线路的保护电流保护瞬时电流速断保护是一种按躲过保护范围末端最

50、大短路电流建立的不带动作延时是电流保护。由于有选择的瞬时电流速断保护不能保护线路的全长，因此可考虑增加一套新的保护用来切除线路上速断范围以外的故障，同时也能作为速断的后备，这就是限时电流速断保护。电压保护利用被保护对象上电压突然增大使保护动作而构成的保护装置称为过电压保护作而构成的保护装置称为低电压保护。；利用被保护对象上电压突然下降使保护动。距离保护距离保护是反应故障点至保护安装点之间的距离（或阻抗）。根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。该装置的主要元件为距离（阻抗）继电器，它可根据其端子上所加的电压和电流测知保护安装处至短路点间的阻抗值，此阻抗称为继电器的测量阻抗。当短路点距保护安装处近时，测量阻抗小，动作时间短；当短路点距保护安装处远时，测量阻抗增大，动作时间长，这就保证了保护有选择性地切除故障线路。 用电压与电流的比值(即阻抗)构成的继电保护，又称阻抗保护，阻抗元件的阻