《高速电气化铁路接触网》课件 第一章 接触网供电系统

接触网概述接触网定义与分类接触网电气化轨道交通所特有的、沿路轨架设的、为电力机车或电动车组提供电能的特殊供电线路，是电气化轨道交通牵引供电系统的重要组成部分。

功能性定义接触网

接触网是由支柱与基础，支持与定位装置、接触悬挂及其辅助设备组成的为电力机车或电动车组提供电能的特殊供电线路，是电气化轨道交通牵引供电系统的重要组成部分。结构性定义高速接触网的界定011985年联合国欧洲经济委员会在日内瓦签署的国际铁路干线协议规定：新建客运专用型高速铁路时速为300公里；新建客货运混用型高速铁路时速为250公里。欧洲将新建时速250公里到300公里的铁路，旧线改造时速200公里以上的铁路称为高速铁路。普速：

160km/h以下；准高速:160km/h~200km/h；高速:200km/h以上.接触网的分类02狭义：架空接触网（OverheadContactSystem）广义：接触轨和架空接触网（ContactLine

）接触轨分为：第三轨和第四轨架空接触网包括：刚性悬挂和柔(弹)性悬挂特殊接触网：可移动，可上下升降，可在特殊情况下斩断接触网的分类02按安装位置分：地面轨、架空轨；按与取流靴的位置分：上磨式、下磨式、侧磨式；按牵引回流路径分：第三轨供电+走行轨回流第三轨供电+第四轨回流。接触轨主要应用于城市轨道交通,具有:(1)占用净空少;(2)维修工作量少;接触网的分类02刚性架空接触网具有结构紧凑、占用净空小、维护方便的特点，广泛应用于城市轨道交通的地下线路，它有“T型汇流排+接触线”和“II型汇流排＋接触线”两种形式。

T型汇流排需用汇流排线夹夹持接触线，结构较型汇流排复杂，零件多，单位重量重。接触网的分类02

柔性架空接触网具有较好的弹性，广泛应用于干线电气化铁路和城市轨道交通中，由于电压等级和电流制式不同，电气化铁路接触网和城市轨道交通接触网的结构和要求不完全相同，由于直流接触网电流很大，一般采用双接触线和双承力索。问题与建议03

目前，中国政府和铁道部还没有进行接触网标准化和规范化的工作，没有严格意义上的接触网等级划分，可以借鉴德国的经验。接触网标准化有利于投资管理、简化设计、规范验收、运营维护、设备配置、人员培训和零部件标准化和规格化。小结：重点：掌握接触网的定义难点：理解接触网的分类方法感谢聆听感谢聆听西安铁路职业技术学院电气工程学院韩晓峰接触网概论接触网悬挂类型按悬挂结构分按锚定方式分按线索相对位置接触网悬挂类型简单悬挂未补偿半斜链型半补偿全补偿直链型链形悬挂斜链型典型接触悬挂简单悬挂01特点：接触线直接固定在支持装置上的悬挂方式，结构简单，造价

低，驰度大，弹性不均匀。使用场所：在车速较低的线路，如库线矿山运输线和净

空受限的人

工建筑物内简单悬挂01简单悬挂形式简单悬挂：接触线直接固定与悬挂点弹性简单悬挂：接触线通过弹性吊弦固定于悬挂点带弹性吊弦的简单悬挂

坠砣补偿滑轮接触线弹性吊弦定位器简单悬挂01弹性吊弦弹性简单悬挂链形悬挂02链形悬挂：接触线通过吊弦悬挂到承力索上特点：接触线距轨面高度一致、弹性均匀、稳定性好吊弦链形悬挂02链数多少分为单链、双链（又称复链）单链：接触线通过吊弦悬挂于承力索，目前我国采用的主要悬挂形式双链：接触线经短吊弦悬挂在辅助吊索上，辅助吊索又通过吊弦悬挂在

承力索上承力索吊弦接触线简单链形悬挂有无弹性吊弦分为简单链形悬挂、弹性链形悬挂悬挂点处无弹性吊弦链形悬挂02链形悬挂02弹性链形悬

链形悬挂02复链形悬挂承力索吊弦接触线短吊弦辅助吊索接触线经短吊弦悬挂于辅助吊索，辅助吊索又通过吊弦悬挂在承力索上稳定性好，弹性均匀，有利于机车取流，但结构复杂维护较难链形悬挂02复链形结构补偿方式03未补偿下锚处不设补偿（硬锚），接触线、承力索随温度变化大未补偿链形悬挂绝缘子拉线支柱承力索吊弦接触线半补偿接触线补偿下锚，承力索不设补偿，有明显的张力差和吊弦偏斜补偿方式03吊弦易偏移半补偿链形悬挂承力索吊弦补偿装置接触线闪电之队接触网系列微课全补偿接触线和承力索均设有补偿装置，张力保持恒定，弹性较均匀，收留质量好，是主要悬挂形式补偿方式03全补偿链形悬挂承力索与接触线相对位置04直链形承力索与接触线在同一垂直平面内，成“之”字形接触线与承力索线路中心线直链型悬挂承力索与接触线相对位置04直链型风稳定性较差，大风作用下接触线易产生横向摆动，造成接触线与受电弓发生脱离直链形悬挂闪电之队接触网系列微课承力索与接触线相对位置04半斜链形承力索沿线路中心布置，接触线布置成“之字形”半斜链形风稳定性好接触线承力索吊弦闪电之队接触网系列微课承力索与接触线相对位置04斜链形承力索与接触线均布置成“之”字形，但方向相反风稳定性好，可增大两支柱之间的距离，即跨距感谢聆听感谢聆听西安铁路职业技术学院电气工程学院韩晓峰接触网概论牵引供电方式01带回流线的直接供电方式(TRNF)0302BT(吸流变压器)供电方式目前常用的单相工频25kV牵引网供电方式主要有:AT供电方式直供+回流方式11.相对直接供电方式，钢轨电位和对通信线路的干扰有所改善。2.钢轨电位降低；牵引网阻抗降低，供电距离增长；对弱电系统的电磁干扰减小。3.相对BT方式，结构简单，投资少，维护费用低；牵引网阻抗减小，供电距离增长。BT(吸流变压器)供电方式21.在接触网和回流线中串接吸流变压器，让牵引电流通过电力机车后从回流线返回牵引变电所。2.电磁兼容性能好，对周围环境影响小。3.接触网中串接吸流变压器，牵引网阻抗增大，供电臂压降增大，牵引变电所的供电距离缩短。BT(吸流变压器)供电方式2BT供电方式分为两种，其示意图如下BT为理想变压器BT为实际变压器BT(吸流变压器)供电方式2改善吸—回方式防护效果措施：（1）合理选择回流线在接触网支柱上的装设位置（2）合理确定吸上线的安装位置（3）合理确定吸流变压器间的距离（4）合理选择BT的变比（5）采用局部无防护的BT过补偿方式AT(自耦变压器)供电方式3AT供电系统中，牵引变电所牵引侧电压为55kV或2x27.5kV，牵引网电压为27.5/0/-27.5kV三线制。牵引网接触线C和正馈线F接在自耦变压器的原边，构成55kV供电回路，而钢轨与自耦变压器的中点连接，使接触网与钢轨间的电压仍然保持为27.5kV。AT供电方式接触网结构复杂，供变电设施较多，运营维护难度较大。AT(自耦变压器)供电方式3结构上：AT供电方式是用自耦变压器代替了吸流变压器，正馈线代替了回流线。自耦变压器是并入电路，这一改变首先消除了接触网中的吸流变压器分段，大部分回流流经正馈线，从而降低对邻近通信线路的干扰。AT(自耦变压器)供电方式3自耦变压器的工作原理：

一次和二次回路共用部分绕组（n2部分）而n1只有一次电流流过。输入电压是输出电压的两倍，也就是说通过自耦变压器可以输入较高的电压而得到机车所需的低电压，电流则相反，输入电流为输出电流的一半，从牵引变电所来看，以两倍接触网电压沿线输送（1/2）I，送电电压加倍，送电电流减半，送电电路中的电压损失将降低1/4，利用AT这个特点可以增大变电所之间的距离和增大传输功率，减少牵引网损耗。供电方式直供DF直供+回流DNBTAT供电臂(km)25~30302045~50牵引网阻抗(Ω/km)0.6~0.650.5~0.550.85~0.90.16~0.2牵引网结构由接触悬挂、钢轨组成。最简单由接触悬挂、钢轨和回流线组成由接触悬挂、钢轨、NF和吸流变压器组成由接触悬挂、钢轨、正馈线、自耦变压器和保护线。最复杂牵引网电压水平较好良好较差最好牵引网电能损失5%4~5%7~8%2~3%防干扰特性最差较差良好良好维护管理最少较少较多最多牵引网造价最少较少较大最大感谢聆听感谢聆听西安铁路职业技术学院电气工程学院韩晓峰接触网概论接触网供电方式接触网供电方式分类正常供电非正常供电单边供电双边供电越区供电复线区段供电供电方式分类01供电示意图021—输电线2—牵引变电所3—馈电线4—接触网5—电力机车6—钢轨供电示意图02复线区段供电示意图供电示意图021—故障牵引变电所2—越区供电分区正常供电单边供电正常供电过程03双边供电两个牵引变电所将接触网分成两个供电分区（即供电臂），通常两个供电之间是绝缘的，每个供电分区只能从一端牵引变电所获得电能，称为单边供电两个供电臂通过开关设备在电路上连通，可以同时从两个牵引变电所获得电能，称为双边供电非正常供电过程04非正常供