牵引供电系统之接触网系统ppt课件.ppt

接触网系统简介,一、牵引供电系统,电气化铁路主要指电力机车牵引的铁路。由于电力机车（或电动车组）本身不带能源装置，它所需要的动力能源（电能）必须由外部供给。专门给电力机车（或电动车组）电能的装置称为牵引供电系统。电气化铁路主要由电力机车（或电动车组）和牵引供电系统两部分组成。,牵引供电系统主要包括牵引变电所和牵引网两个部分。而牵引网由接触网、馈电线、轨道回路、回流线构成。,牵引供电系统保证电力牵引车辆不间断地、可靠地和安全地运行。牵引供电系统可以分为电能产生、电能传输、电能馈出及列车受流。,牵引供电系统,交流牵引供电的环节（1）,交流牵引供电的环节（2）,交流牵引供电的环节（3）,电气化铁路的优点,1、牵引功率大（牵引力大），过载能力强，运行速度高；2、节约能源；3、电力牵引运输成本低，投资回收期短；4、电力牵引适用繁忙运输干线和山区，也适用缺水高原，沙漠地区，即适应面广；5、不污染环境，改善了乘务人员和沿线工务养路人员的劳动条件，为旅客创造了舒适的旅行环境。,供电方式,我国交流电气化铁路供电方式有1、直接供电方式2、BT供电方式3、AT供电方式4、单设回流线供电方式5、同轴电缆供电方式,供电方式,直供方式,AT供电方式,BT供电方式,二、接触网,接触网是牵引供电系统的一部分，是架设在铁路线上空向电力机车供给电能的特殊形式的输电线路。接触网由接触悬挂、支持装置、支柱与基础组成。接触网又细分为架空接触网设备、第三轨设备和架空接触轨设备。,接触网的特点,露天设置的输电线单一、没有备用电力机车的受电弓与其滑动接触负载是移动和变化的,弓网滑动接触,接触网的特点,对接触网的基本要求,稳定、可靠在满足要求的前提下，结构上尽可能简单使用寿命尽可能长尽可能降低投资及运行和维护费用考虑自然和环境保护市内安装接触网设备时,注意美学要求及城市规划,接触网的机械要求,强度是接触网设备的主要机械要求接触线的横向位置相对于受电弓中心线布置接触线的最低高度、最高高度、允许坡度都重要静态质量标准:弹性及弹性均匀度、接触线的抬升动态质量标准:波动传播速度、多普勒效应、反射因数应容许两个或多个受电弓的列车运行,接触网的环境要求,环境温度风荷载覆冰荷载降水量侵蚀雾气体和灰尘绝缘材料等部件的特性能适应气候条件和日照变化,接触网的运行和维护要求,规定的年限内设备的安装运行和维护费用尽可能低免维护或少维护防腐保护措施各类部件便于安装与更换弓线之间的磨损降到最低程度相邻股道之间设电分段,接触网的供电(AC220kV单相)(1),接触网的供电(AC220kV单相)(2),接触网的供电(AC220kV单相)(3),接触网的供电(4),接触网的供电(5),接触网的供电(6),接触网的组成,接触悬挂,支柱,支持装置,（一）接触悬挂,接触悬挂是通过支持装置架设在支柱上的，接触悬挂包括接触线，吊弦、承力索以及连接它们的设备和零件。,接触悬挂类型（接触网悬挂及补偿方式）,分为简单接触悬挂和链形接触悬挂两大类。简单接触悬挂未补偿简单接触悬挂；季节调整简单悬挂；带补偿的简单悬挂。,链形悬挂,未补偿简单链形悬挂；半补偿简单链形悬挂；半补偿弹性链形悬挂；全补偿链形悬挂。,接触悬挂(1),简单悬挂,简单链形悬挂,弹性链形悬挂,接触悬挂(2),弹性链形悬挂,水平链形悬挂,简单悬挂,弹性吊索,接触线,线夹,简单链形悬挂,接触线,承力索,吊弦,简单链形悬挂(双接触线),双接触线,整体吊弦,承力索,弹性链形悬挂,链形悬挂按线索相对位置分类,直链形悬挂,半斜链形悬挂,承力索沿线路中心布置,接触线布置成“之”字形,接触线,受电弓沿其行走的预张力线与承力索、吊弦等一起形成接触网悬挂接触线在受电弓滑板二维平面内滑动接触线主要成份为铜银或镁的合金添加剂能改善铜线的机械和热性能，增加铜线的张力铜接触线与碳滑板的组合使磨损率最低,接触线、承力索的额定张力为10KN。,接触线、承力索的张力和弛度符合安装曲线的规定，预留驰度为当量跨距的1。,承力索,接触线,100mm2银铜合金线,50mm2青铜绞线,接触线距轨面的高度应符合设计要求，允许误差30mm，相临悬挂点相对高差为20mm。,接触线在极限弛度时不超过6.5m，最低不低于5.7m（桥下低净空除外）。,导线的坡度变化一般不超过1，困难时不超过2。,导高H,承力索在直线区段应位于线路中心的正上方（允许偏差为150mm），在曲线区段承力索与接触线之间的连线应垂直与轨面连线（允许向曲线内侧偏差不超过100mm，不得向偏向曲线外侧）。接触线在直线区段要布置成之字形，曲线区段布置成受拉状态，其之字值、拉出值要符合要求（允许误差30mm）。直线区段拉出值一般为200mm，曲线区段拉出值一般为400mm。拉出值最大不超过450mm。,吊弦,在链形悬挂中，接触线通过吊弦悬挂在承力索上，利用调节吊弦长短保证接触悬挂的结构高度和接触线高度，从而改善接触悬挂的弹性，提高受电弓的受流质量。吊弦按使用位置的不同，分为跨距中使用的普通吊弦，支柱处的定位吊弦，软横跨的直吊弦，隧道内吊弦等几种。,普通吊弦（环节吊弦）,整体载流吊弦,吊弦线夹,1、在任何温度下，吊弦应与顺线路方向垂直，垂直于线路方向的斜率不大于1/102、吊弦的安装长度允许误差2mm，吊弦在跨中间距不大于13m，吊弦位置安装允许误差为100mm。,载流环,吊弦线夹,载流环,吊弦线夹,1、吊弦载流环展开长度为200mm。2、下部载流环安装方向与行车方向一致。3、载流环应与线索倾斜45安装4、上部载流环与行车方向相反。,弹性吊索,安装于1200m线路的区段,弹性吊索安装于R1200m的线路区段。在区间，定位采用正定位时，弹性吊索为18m，定位采用反定位时，弹性吊索为14m；在站场，当软横跨跨距al50m，弹性吊索为18m，跨距al50m，弹性吊索为14m。当弹性吊索为18m时，额定张力为2.3KN，在弹性吊索内定位点两侧各安装两根整体吊弦，吊弦分别距定位点2.5m和6m；当弹性吊索为14m时，额定张力为1.7KN，在弹性吊索内定位点两侧各安装一根整体吊弦，吊弦距定位点2.5m。,接触悬挂的要求,接触线与轨面高度尽量相等接触悬挂应具有均匀的弹性接触悬挂应具有良好的稳定性,接触网的锚段,1单腕臂柱，中间柱3、4双腕臂柱，转换柱5中心锚结柱6中心锚结下锚柱7中心柱(图中未标出,四跨锚段关节时出现)8补偿下锚柱,中心锚结,锚段关节,锚段,锚段关节,锚段,在区间或站场，为满足供电方面和机械方面的要求，将接触网分成若干一定长度且相互独立的分段。,锚段的作用,限制事故范围改善线索的受力状况增加补偿装置便于机械、供电分段,锚段长度的确定,架空接触网设备的温度范围可能的水平张力变化张力补偿装置的工作范围接触线拉出值所允许误差接触线高度绝缘锚段关节处双腕臂的相对旋转运动,锚段关节,锚段关节,1,各类型支柱布置图,两锚段衔接的部分称为锚段关节。锚段关节应能使电力机车受电弓平滑、安全地从一锚段过渡到另一锚段，且弓网接触良好，取流正常。,根据锚段关节的作用的不同分为：绝缘锚段关节、非绝缘锚段关节、电分相锚段关节。,根据锚段关节所含跨距的不同可分为：二跨、三跨、四跨、五跨、七跨、十一跨锚段关节。,三跨非绝缘锚段关节,100,200,300,200,直线上非绝缘锚段关节结构,300,四跨绝缘锚段关节,直线上四跨绝缘锚段关节结构,（站场和长大建筑物的两端）,五跨绝缘锚段关节,直线上五跨绝缘锚段关节结构,一跨、二跨、三跨、四跨、五跨锚段关节的结构各有差异，二跨、四跨锚段关节中，在支持装置处受电弓与两支接触线相接触；一跨、三跨、五跨锚段关节受电弓过渡点在跨距中心处200km/h速度以上一般使用四、五跨锚段关节200km/h速度以下一般使用三跨、四跨锚段关节,锚段关节,接触悬挂,接触悬挂,绝缘锚段关节,绝缘锚段关节两悬挂间的有效绝缘距离须大于400mm。两接触线的水平距离应保持450mm。转换柱处两接触线的抬高，三跨锚段关节时，当跨距al55m，非工作支接触线高于工作支接触线600mm，当跨距45mal55m，非工作支接触线高于工作支接触线500mm；五跨锚段关节时，靠近下锚支柱第一根转换柱处非工作支接触线高于工作支接触线500mm，靠近下锚支柱第二根转换柱处非工作支接触线高于工作支接触线150mm。接触线分段绝缘子下裙边应高于工作支接触线100mm，且距定位点为3.3m。两接触线工作转换点的高度应尽量一致，允许误差为20mm。,机械锚段关节,机械分段锚段关节两悬挂各部分（包括零部件）之间的距离不得小于50mm。转换柱之间两接触线的水平距离应保持100mm。转换柱处两接触线的抬高，三跨锚段关节时，当跨距al55m，非工作支接触线高于工作支接触线600mm，当跨距45mal55m，非工作支接触线高于工作支接触线500mm；五跨锚段关节时，靠近下锚支柱第一根转换柱处非工作支接触线高于工作支接触线500mm，靠近下锚支柱第二根转换柱处非工作支接触线高于工作支接触线150mm。,电分相锚段关节,电分相锚段关节采用两个三跨绝缘锚段关节，和一个带中性段的四跨锚段关节组成。中性区的距离应保持为35m，两侧过渡区的距离各应保持为25m。电分相锚段关节各悬挂间的有效绝缘距离须大于400mm。转换柱之间两接触线的水平距离为450mm，非工作支接触线高于工作支接触线500mm。三腕臂中心柱处，两非工作支接触线与工作支接触线之间：垂直距离分别为500mm和600mm；工作支接触线为正定位时，工作支接触线与相应两非工作支接触线之间的水平距离为450mm和600mm，工作支接触线为反定位时，工作支接触线与相应两非工作支接触线之间的水平距离为600mm和450mm，即两非工作支接触线之间的水平距离为150mm。,分段绝缘器,电分段,硅橡胶绝缘子,承力索,分断器,接触线,菱形分段绝缘器,通用型分段绝缘器,绝缘滑板,中心锚结,接触网中心锚结,有两种结构形式：纵向悬挂（区间）中心锚结结构形式横向悬挂（站场）中心锚结结构形式。,中心锚结,与承力索结点,与接触线结点,固定在前方支柱上,用于固定两端均带有自动补偿的架空接触网设备限制承力索和接触线在温度变化过程中及故障时发生移动,中心锚节的作用,为了防止由于各种原因而使导线向一侧滑动，从而保证了接触线有良好的工作状态。中心锚节还可以缩小事故范围，即因中心锚节将锚段分成两部分，所以在一侧发生机械事故时（如断线），不致波及整个锚段，便于抢修。,支持装置,棒式绝缘子,斜腕臂,定位管,定位器,承力索座,水平腕臂,防风拉线,斜拉线,软横跨（1）,软横跨,软横跨（2）,软横跨,硬横跨（1）,硬横跨,硬横跨（2）,弹性支撑装置,隧道区间标准支持装置安装,定位,正定位,反定位,定位方式,正定位软定位反定位双定位单拉手定位,用于Re200C（拉出值200mm）,L=1300mm,L=1100mm,用于Re200C（200mm拉出值400mm）,用于Re100C（拉出值200mm）,用于Re200C（400mm拉出值）,用于Re100C（200mm拉出值400mm）,L=900mm,L=700mm,用于Re100C（拉出值400mm）,定位器型号及其安装位置,支柱,型预应力钢筋混凝土支柱实心式,钢柱按支柱容量分为：G250、G350、G450、G650、G800等。,G250钢柱长度为15mG350钢柱长度为15mG450钢柱长度为15mG650钢柱长度为20mG800钢柱长度为25m,350表示钢柱容量,15表示杆长,形钢柱,圆钢支柱,1单腕臂柱，中间柱3、4双腕臂柱，转换柱5中心锚结柱6中心锚结下锚柱7中心柱(图中未标出,四跨锚段关节时出现)8补偿下锚柱,中间柱,只承受一组接触悬挂,转换柱,承受两组接触悬挂,工作支接触悬挂,非工作支接触悬挂,中心柱,工作支,工作支,锚柱,下锚装置,软横跨柱,软横跨柱,软横跨柱,硬横跨柱,硬横跨柱,硬横跨柱,补偿装置,补偿装置是指自动调整接触线和承力索张力的补偿器及其断线制动装置的总称。,补偿装置,补偿装置,双耳楔形线夹,落锚角钢,拉线,绝缘子串,补偿轮,补偿绳,坠陀限制管,补偿轮角钢,45型锁定环,补偿轮竖轴,500mm,制动卡块,补偿轮卡块制动间隙为20mm,20mm,接触网补偿装置采用等高和不等高两种棘轮补偿形式。承力索和接触线的自动补偿通过轮式补偿器完成，以保证承力索和接触线拉力恒定，拉力比为1:3。轮式补偿器承受的最大拉力为13kN。轮式补偿器小轮补偿绳用9.5mm，长为6.5m的多股软钢绞线。大轮补偿绳用7.0mm的多股软钢绞线：等高补偿时，大轮补偿绳长为6.5m；不等高补偿时，装设在上端补偿器的大轮补偿绳长为6.7m,装设在下端补偿器的大轮补偿绳长为6m。,补偿装置的a值（补偿绳回头末端至轮式补偿器小轮底缘）、大、小轮补偿绳在棘轮上的缠绕圈数应符合安装曲线的要求。补偿装置的b值（坠砣底部距地面的距离）最小不得小于200mm。坠砣应完整，砣块叠码整齐，其缺口相互错开180。,线岔,交叉线岔处两接触线在轨道平面上的投影应相交于道岔导曲线两内轨距400-800mm的横向中间位置（允许偏差50mm）,800mm,横向中间位置的范围,接触