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接触网技术两个特点第2讲接触网设备和结构2.1接触网的定义与分类2.2刚性架空式接触网的主要设备和结构2.3柔性架空式接触网的主要设备和结构（上）2.1、接触网的定义与分类1接触网的定义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。2接触网的分类广义：接触轨和架空接触网英文ContactLine狭义：架空接触网英文OverheadContactSystem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2.1、接触网的定义与分类按速度分常速（120以下）中速（120~160）准高速(160~200)高速(200以上)侧磨式特点：占用净空小，维修工作量小，出现意外时的安全性差，主要用于地铁中。上磨式下磨式2.1、接触网的定义与分类第三轨供电方式3接触轨4T型汇流排接触网2.2、接触网的定义与分类刚性悬挂供电(+)，刚性悬挂回流(-)为防止车辆漏电造成人身事故，需采用屏蔽门第四轨供电方式刚性悬挂刚性架空接触网有：“接触轨式”、“汇流排＋接触线”两类2.1、接触网的定义与分类5“II”型汇流排接触网刚性架空接触网由横担、绝缘支撑装置汇流排接触线架空地线等组成。2.1接触网的定义与分类基础支柱支持装置接触悬挂定位装置柔性悬挂由支柱与基础、支持装置、定位装置、接触悬挂及电气辅助设备组成。6架空柔性接触网2.2、刚性悬挂的结构与设备1刚性悬挂的布置原则（1）汇流排和接触线无补偿张力，靠汇流排的刚度支撑；（2）锚段长度由自然温度，电流过热温度确定，一般为200~250m；（3）跨距由速度确定，对于120km/h的最高速度，取8m最佳;（4）拉出值(S)值在500m范围内约为±200mm;2.2、刚性悬挂的结构与设备2刚性悬挂的安装方式垂直悬挂安装水平腕臂安装均应能满足水平和垂直方向的调节要求。2.2、刚性悬挂的结构与设备汇流排断面实物照3刚性悬挂的断面组成由安装零部件、绝缘子、汇流排和接触线组成。汇流排是刚性悬挂的重要部件2.2、刚性悬挂的结构与设备4汇流排的连接每根汇流排长约10m左右，它们之间通过汇流排接头连接构成锚段。2.2、刚性悬挂的结构与设备5刚性悬挂的电分段锚段关节式(用于正线)分段绝缘器式(用于渡线)2.2、刚性悬挂的结构与设备6刚性悬挂的电连接从上向下看从下往上看7刚性悬挂的中心锚结2.2、刚性悬挂的结构与设备中心锚结结构之一中心锚结结构之二作用：防窜动2.2、刚性悬挂的结构与设备8刚性悬挂的补偿方式由于铝合金汇流排和接触线都存在热胀冷缩的物理现象，为了消除因温度变化引起的接触线和汇流排的热膨胀误差，在刚性悬挂的每一个锚段内需安装一个伸缩部件。补偿方式有两种锚段关节式热膨胀元件式2.2、刚性悬挂的结构与设备9刚性悬挂的线岔汇流排终端单开道岔处的布置交叉道岔处的布置10锚段关节2.2、刚性悬挂的结构与设备以上介绍了架空刚性接触网的基本结构和主要设备，主要有：悬挂形式、汇流排、锚段关节、中心锚结、线岔、膨胀接头、中间接头。小结2.2、刚性悬挂的结构与设备2.3柔性架空接触网的结构与设备1柔性架空接触网的基本组成（1）支柱与基础；（2）支持装置；（3）定位装置；（4）接触悬挂；（5）供电辅助设备。2.3柔性架空接触网的结构与设备2支柱与基础承受接触网的全部负荷并将其传递给大地；支柱的分类根据制作材料分：钢支柱和钢筋混凝土支柱；根据支柱形状分：圆形支柱、方形支柱、H形钢支柱、桁架形钢支柱；根据支柱功能分：中间柱、转换柱、中心柱、下锚柱；软（硬）横跨柱、定位柱、道岔柱。有方形和圆柱形两类；方形支柱用符号H表示；圆形支柱用GQ；（1）支柱6.27.838H400400混凝土支柱钢支柱2.3柔性架空接触网的结构与设备（2）支柱基础基础应具备两个条件：有足够的机械强度和良好的稳定性。基础的材料主要是混凝土和钢筋；由于钢筋混凝土支柱下端直接埋入地下成为其基础，因此、基础是针对钢支柱而言的。金属支柱载荷较大，均单设基础。2.3柔性架空接触网的结构与设备（3）金属支柱基础的种类与支柱类型及承受载荷大小、地质土壤特性、支柱所处位置有关。2.3柔性架空接触网的结构与设备3支持装置腕臂式支持装置；硬横跨式支持装置；软横跨式支持装置；柔性架空接触网的支持装置有：腕臂式支持装置由平腕臂（原为水平拉杆）和斜腕臂及其连接零件组成。2.3柔性架空接触网的结构与设备（1）腕臂腕臂安装于支柱上方支持定位装置及接触悬挂，由于腕臂的主要作用是支撑和传递力负荷，要求其具备足够的机械强度且结构简单，易于安装。根据腕臂与支柱之间的绝缘情况，可分为绝缘腕臂和非绝缘腕臂。2.3柔性架空接触网的结构与设备（2）绝缘腕臂和非绝缘腕臂绝缘腕臂具有结构简单、成本低、便于安装、便于带电作业、对支柱容量和高度的要求低等许多优点，在接触网中得到广泛运用。非绝缘腕臂一般由角钢、槽钢加工制成，承力索和接触线通过悬式绝缘子串悬挂于腕臂上。其特点是结构复杂、笨重、不能实施带电作业。它主要用于两股道或者三股道而又不便于设置软横跨的地方。2.3柔性架空接触网的结构与设备（3）腕臂柱的装配特大桥接触网2.3柔性架空接触网的结构与设备（4）刚性支持与柔性支持刚性支持与柔性支持相比，具有结构简洁、零件数少、稳定性高，高速受流特性好，便于施工和维修的特点，在高速接触网中得到广泛应用。2.3柔性架空接触网的结构与设备（5）接触网用绝缘子绝缘子的分类按制作材料分：钢化玻璃绝缘子、瓷质绝缘子、聚氟乙烯等高分子复合材料绝缘子等；按结构形式分：棒式绝缘子和悬式绝缘子。悬式绝缘子由钢帽、杵头、耳环、瓷体三部分组成，在接触网中用量最多，主要用于导线下锚、水平拉杆、软横跨、锚段关节及附加悬挂等处。棒式绝缘子分为区间、站场腕臂支撑(含压管)用绝缘子和隧道悬挂、定位用绝缘子。2.3柔性架空接触网的结构与设备4定位装置组成：由定位管、定位器、定位线夹及其连接零件组成。作用：将接触悬挂定位在设计的空间范围内，满足受电弓取流的几何要求。基本要求：能保证将接触线固定在设计要求的空间位置上；当温度发生变化时，不影响接触网线索沿线路方向的移动；定位处弹性良好，不影响受电弓高速通过。2.3柔性架空接触网的结构与设备（1）定位管分类：普通定位管、套管（T）型定位管；普通型定位管是用镀锌钢管加工制成的，尾部焊有定位钩，以便和定位环配套使用。T型定位管与普通定位管相比，其尾部加装的是套管而不是定位钩，套管增强了其尾部的机械强度以便于和棒式绝缘子配套使用。T型定位管多用于隧道定位和多股道腕臂支柱装配。要求：安装完成后，定位管应呈水平状态。普通型套管型2.3柔性架空接触网的结构与设备4定位装置（2）定位器定位器是定位装置的关键部件；作用：通过定位线夹将接触线拉出并固定在设计要求的空间位置，它承受接触线的水平分力。组成：由镀锌钢管、套筒和定位销钉焊接加工制成。要求：为了避免定位器和运行中的受电弓相碰，要求定位器安装完成后应有一定坡度，其倾斜度在1∶6～1∶10之间。2.3柔性架空接触网的结构与设备4定位装置（2）定位器类型分类：从形状上可分为直管定位器、弯管定位器、特型定位器等2.3柔性架空接触网的结构与设备4定位装置（3）定位方式正定位反定位软定位组合定位特殊定位2.3柔性架空接触网的结构与设备4定位装置（3）定位方式正定位（硬定位）用于直线区段或曲线半径R=4000～1200m区段的接触线定位。反定位一般用于曲线内侧支柱或直线区段“之”字值方向与支柱位置相反的地方。为了保证定位器与定位管之间有一定距离(≥300mm)，定位器通过长支持器与定位管连接，软定位一般用于曲线半径R≤1000m的曲线外侧支柱上。为了避免拉力过小定位器下落，规定其曲线拉力在抵消反方向的受力之后，须维持20kg以上，2.3柔性架空接触网的结构与设备4定位装置（1）悬挂分类简单悬挂：无承力索链形悬挂：承力索、吊弦、接触线组成｛链形悬挂的为类单链形(1根)承力索的多少双链形(2根)复链形(3根及以上)｛可根据接触线和承力索的相对位置分为：直链形、半斜链形、斜链形。可依据定位点处是否安装弹性吊索分为：简单链形和弹性链形。可依据承力索和接触线的补偿情况分为：未补偿、半补偿和全补偿链形悬挂。我国接触网主要采用：全补偿简单(弹性)直(半)斜链形悬挂5接触悬挂2.3柔性架空接触网的结构与设备简单悬挂链形悬挂2.3柔性架空接触网的结构与设备斜链形悬挂链形悬挂2.3柔性架空接触网的结构与设备（2）接触悬挂的组成及作用：良好的导电性，足够的电气强度，能承受牵引电流、过负荷电流和短时短路电流所引起的过热；能承受补偿张力以及附加负载造成的机械负荷；具有较高的波动传播速度、均匀的弹性、稳定的几何空间结构，良好的摩擦学特性和热力学特性。组成：由接触线、承力索、吊弦等线索和设备组成。作用：传输电能并承担一定的机械负荷。（3）基本要求：2.3柔性架空接触网的结构与设备接触线承力索吊弦（4）接触悬挂线索接触线是接触网的最重要部分。为了使接触线及受电弓滑板磨耗均匀、增加接触悬挂的稳定性，接触线沿线路中心成“之”字形布置。接触线在定位点处偏离受电弓滑板中心的距离在直线区段叫“之”字值，在曲线区段叫拉出值，一般通称为拉出值。1、接触线2、线路和受电弓中心3、支柱4、定位点5、拉出值2.3柔性架空接触网的结构与设备接触线断面图定位点处接触线与轨平面的垂直距离叫接触线高度，简称导高。两相邻定位点的接触线的高度差与该跨距的比值称为接触线坡度。由于弓网间的相互作用，接触线的工作面会被磨损，这种磨损叫接触线的磨耗。2.3柔性架空接触网的结构与设备承力索的作用是通过吊弦将接触线悬挂起来以减少其弛度。载流承力索还要承载一部分牵引电流以减少牵引网阻抗，降低接触网电压损耗和能耗。承力索大多采用铜铰线和镀锌钢绞线制作，在直线区段承力索位于线路中心的正上方，允许误差150mm；在曲线区段承力索与接触线在水平面内的投影重合（直链形悬挂），允许误差200mm。对承力索的要求是质量轻、导电性好、耐腐、机械强度高、柔韧性好。（4）接触悬挂线索2.3柔性架空接触网的结构与设备作用：连接承力索和接触线并将接触线重量和弛度传递给承力索。分类：普通吊弦、弹性吊弦、滑动吊弦、整体吊弦。吊弦（4）接触悬挂线索整体吊弦滑动吊弦2.3柔性架空接触网的结构与设备6锚段和锚段关节（1）锚段的定义为满足接触网在供电和机械两方面的需求，需将接触网分成若干一定长度且相互独立的分段，每一个分段叫一个锚段。（2）划分锚段的目的：（a）便于接触网的机械分段和电分段；（b）便于安装张力补偿器和其它设备；（c）提高供电灵活性；（d）缩小事故范围；（e）保证吊弦及定位器的偏移不超出规定值；（f）改善悬挂弹性。2.3柔性架空接触网的结构与设备6锚段和锚段关节（3）锚段关节及其发类定义：锚段与锚段之间的衔接部分称为锚段关节。分类：根据电气关系可分为“绝缘锚段关节”和“非绝缘锚段关节”；根据锚段关节所用跨距数，可将其分为“三跨”、“四跨”、“五跨”、“七跨”和“九跨”锚段关节。跨距是指两支柱间的距离2.3柔性架空接触网的结构与设备锚段关节接触悬挂Ａ接触悬挂Ｂ锚段关节的形式：三跨非绝缘锚段关节；三跨绝缘锚段关节；四跨非绝缘锚段关节；四跨绝缘锚段关节；五跨绝缘锚段关节；七跨和九跨带中性段电分相绝缘锚段关节。2.3柔性架空接触网的结构与设备6锚段和锚段关节转换柱之间的两条接触线在水平面上的投影平行，线间距为100mm；在铅垂面内的投影的交叉点应在跨距中心；转换柱处，非工作支（不接触受电弓的接触线）比工作支（接触受电弓的接触线）抬高压200到250mm；下锚柱处，非工作支比工作支抬高500mm；下锚支在转换柱处改变方向时，其水平角度不大于6º，困难时不大于12º；在转换柱与下锚柱间距转换柱10m处安设一组电连接线。三距非绝缘锚段关节技术要求2.3柔性架空接触网的结构与设备6锚段和锚段关节（四跨绝缘锚段关节）技术要求转换柱之间两支接触线