城市轨道交通供电系统运行与维护课件：接触网

接触网基础知识12接触网构成内容提要接触网3接触网电分段及电连接4接触网供电分区5牵引网供电方式33.1基础知识变电所接触网回流电缆电力机车电力机车电能流向接触网系统功能示意图变电所回流电缆绝缘锚段关节绝缘锚段关节

接触网是沿铁路上空架设的一条特殊形式的输电线路。其主要功能是是通过在线路沿线的支持装置上悬挂接触网导线，并利用动力车组上方的受电弓（或集电靴）和接触导线之间的滑动接触，将牵引变电所的输出电能在电力牵引机车的运动轨迹上不间断地提供给动力车组，保证动力车组的持续牵引动力。4

城市轨道交通的接触网采用DC1500V架空接触网或DC750V接触轨；市域铁路采用AC25KV架空接触网或DC1500V架空接触网；市郊铁路和国铁采用AC25KV架空接触网。3.1基础知识51）接触网接触网是沿着电气化线路架设的、专门为机车安全提供电能的供电网络。如下图所示。2）牵引网牵引网是电力机车供电和取流的流通回路的总称，包括接触网、钢轨、回流导线以及牵引变电所至接触网的馈电线。3.1基础知识63）受电方式/授电方式

受电方式指车辆从牵引网取电的方式；授电方式指牵引网向车辆供电的方式。两者内涵完全一样，均指牵引网的型式和与之对应的电力机车受电的方式。4）接触网分类

接触网按安装位置和接触导线的不同，可以划分为架空接触网和接触轨。架空接触网又可以划分为架空柔性悬挂和架空刚性悬挂，其中架空柔性悬挂分为简单接触悬挂和链型接触悬挂。接触轨按照其与电力机车受流器接触的方式，又可分为上部受流接触轨和下部受流接触轨。3.1基础知识73.2接触网构成

接触网由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础等四部分组成。

接触悬挂分刚性悬挂和柔性悬挂。所谓刚性悬挂是指固定的导电体受流过程中在受电弓或集电靴的作用下基本不变形。而柔性悬挂是指固定的导电体受流过程中在受电弓（一般不采用集电靴）的作用下有一定程度的变形。8接触悬挂

架空柔性接触悬挂包括接触线、承力索、补偿器、连接零件和绝缘子等3.2接触网构成9b）支持装置和定位装置

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。3.2接触网构成103.2接触网构成11基础支柱支持装置接触悬挂定位装置3.2接触网构成12支柱与基础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。基础是对钢支柱而言的，即钢支柱固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。3.2接触网构成13（2）柔性接触网分类3.2接触网构成14简单悬挂简单悬挂由接触线组成。为补偿在悬挂点处接触网的弹性和有效降低简单悬挂跨距内的弛度，在悬挂点处安装弹性吊索1－支柱2－拉线3－接触线4－绝缘子5－腕臂6－绝缘子3.2接触网构成151－弹性吊索2－定位器3.2接触网构成16简单链形悬挂由承力索和接触线组成，接触线通过吊弦悬挂安装于承力索上，形成所谓的“链形”结构形式弹性链形悬挂为补偿在悬挂点处接触网的弹性和有效降低简单悬挂跨距内的弛度，在悬挂点处安装弹性吊索3.2接触网构成17刚性接触网架空刚性接触网由绝缘支撑装置、绝缘子、汇流排、单根接触线组成。刚性悬挂的重要部件为汇流排。3.2接触网构成18刚性接触网最大的优点是：要求净空低(刚性接触网安装通常利用净空为380mm,极端280mm)，节省隧道空间。b）安全可靠、维护简便、运营检修成本低、周期长，其本身不需加重力补偿,结构内无外加应力,其特点又避免了断线事故之虞。c）刚性接触悬挂的铝合金汇流排具有较大的载流截面（相当于铜截面1300mm2），替代了柔性悬挂承力索和辅助导线，使结构较柔性网紧凑，更能充分利用有限隧道空间。刚性接触网相对于柔性接触网结构简单，零部件种类少。3.2接触网构成19汇流排3.2接触网构成203.3接触网电分段及电连接锚段与锚段关节

为满足供电和机械受力方面的需要，将接触网分成若干一定长度且相互独立的分段，这种独立的分段称为锚段。

两个相邻锚段的衔接区段（重叠部分）称为锚段关节

锚段关节按用途可分为非绝缘锚段关节和绝缘锚段关节两种。非绝缘锚段关节的设置完全是为了机械受力方面的需要，例如防止接触网垮塌时垮塌范围的夸大；绝缘锚段关节的设置目的则是既有机械受力方面的需要，还有接触网供电分段的需要。供电分段的设置是为了形成供电分区21a）柔性接触网锚段与锚段关节3.3接触网电分段及电连接22

柔性接触网锚段两端的承力索及接触线分别拉出在支柱上下锚。每个锚段两端设补偿下锚；当锚段长度较短时，一端设硬锚，另一端设补偿下锚。3.3接触网电分段及电连接23b）刚性接触网锚段与锚段关节3.3接触网电分段及电连接242）供电分段供电分段的设置是为了形成供电分区。供电分段原则：有牵引变电所的车站，上、下行区间在靠近牵引变电所的车站端接触网设置电分段采用绝缘锚段关节。（1）分段绝缘器设置a）在有折返功能的车站，在车站两端接触网根据需要设置电分段，电分段采用绝缘锚段关节。b）正线之间渡线接触网设置，电分段采用分段绝缘器。3.3接触网电分段及电连接25c）折返线、存车线与正线之间接触网设置电分段，电分段采用分段绝缘器。d）车场与正线之间接触网设置电分段，电分段采用分段绝缘器。e）车场各供电分区之间接触网设置电分段，电分段采用分段绝缘器。f）车场各库线入口处接触网设置电分段，电分段采用分段绝缘器。（2）隔离开关设置隔离开关的作用：a）将牵引所的直流电送上各个供电分区。b）在牵引所故障情况下，连接供电分区，形成越区供电。3.3接触网电分段及电连接26隔离开关设置的基本原则如下：a）牵引变电所DC1500V馈电电缆通过电动隔离开关上网。b）正线各供电分区之间、车场线路与正线之间的接触网联络开关采用电动隔离开关。c）折返线、存车线与正线接触网之间设置电动隔离开关。d）车场各供电分区之间的接触网联络开关采用电动隔离开关。e）车场各库线入口的接触网电分段处设置带接地刀闸的手动隔离开关。3.3接触网电分段及电连接27（3）电连接设置电连接的作用是用电连接进行电气补强，即减低接触网的阻抗，给牵引电流提供良好通路。分横向电连接（同一接触悬挂）和纵向电连接（不同组间的接触悬挂）。电连接设置的基本原则如下：a）非绝缘关节和线岔处的接触网设置电连接。b）简单链形悬挂的承力索和接触线之间每隔约60m设置横向电连接。c）车场内同一供电分区各股道的接触网之间设置股道电连接。d）柔性悬挂区段，在牵引变电所DC1500V馈电电缆上网处设置电连接。e）电连接线的载流量不应低于被连接的接触网的载流量。3.3接触网电分段及电连接283.4接触网供电分区

接触网供电分区由隔离开关、接触网、分段绝缘器、绝缘锚段关节等组成。

隔离开关：接触网各个电分段是通过电分段设备及隔离开关来完成的，在电气方面既可以做到相互接通，又可以做到相互分开。

分段绝缘器：为了保证供电的可靠性和灵活性，缩小事故范围，在上、下行线路间、停车场独立车场间、站场股道间的接触网通过分段绝缘器来达到电分段的目的。29每一个牵引供电分区内形成独立的直流牵引供电回路牵引所1分区1分区2分区3分区4K1K3K2轨道K1K3K2K1K3K2牵引所2牵引所33.4接触网供电分区30路设有车站1~车站8共8个车站，其中车站1、车站4、车站6和车站8设有牵引变电站3.4接触网供电分区31

车站1和车站8是端头站，其牵引所分别向车站1和车站8的相邻2个区间供电。

车站4是中间站，其牵引所向“车站1~车站4”的区间供电，向“车站4-车站6”的区间供电，形成“车站1~车站4”和“车站4-车站6”2个直流供电分区。

车站6是中间站，其牵引所向“车站4~车站6”的区间供电，向“车站6-车站8”的区间供电，形成“车站4~车站6”和“车站6-车站8”2个直流供电分区。

因此，上图的直流供电分区有三个：“车站1~车站4”“车站4~车站6”和“车站6-车站8”。3.4接触网供电分区321）正线牵引网的供电方式

正常运行时，供电分区之间的隔离开关分开，供电分区由相邻的两座牵引变电所各馈出一路直流电，经上网隔离开关给该供电分区供电。这种模式叫“小双边供电”。

当一座牵引变电所