城市軌道交通供電系統(tǒng)第七章-城市軌道交通接觸網(wǎng)系統(tǒng)課件

1、第七章城市軌道交通接觸網(wǎng)系統(tǒng)第一節(jié)城市軌道交通接觸網(wǎng)概述一、重要概念1.牽引網(wǎng) 在城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)中，電能從牽引變電所經(jīng)饋電線、接觸網(wǎng)輸送給電動列車，再從電動列車經(jīng)鋼軌（軌道回路）、回流線，流回牽引變電所，這一回路稱為牽引供電回路。如圖71所示，牽引供電系統(tǒng)主要由八部分構(gòu)成。其中接觸網(wǎng)在供電回路中起著十分重要的作用，直接影響著城市軌道交通的運(yùn)行可靠性，因此必須使接觸網(wǎng)始終處于良好的工作狀態(tài)，安全可靠地向軌道車輛供電。因此，這一系統(tǒng)對保證城市軌道交通運(yùn)輸暢通無阻有著極為重大的意義。一、重要概念圖7-1牽引供電系統(tǒng)示意圖1牽引變電所2饋電線3接觸網(wǎng)4受電弓5電動列車6鋼軌7回流線8電分段一

2、、重要概念1)牽引變電所：向一定區(qū)域內(nèi)的城市軌道交通車輛供給電能。2)接觸網(wǎng)(或接觸軌)：經(jīng)過電動列車的受電器向電動列車供給電能的導(dǎo)電網(wǎng)(有接觸軌方式和架空接觸網(wǎng)兩種方式)。3)饋電線：從牽引變電所向接觸網(wǎng)輸送牽引電能的導(dǎo)線。4)回流線：用以供牽引電流返回牽引變電所的導(dǎo)線。5)電分段：為便于檢修和縮小事故范圍，將接觸網(wǎng)分成若干段稱為電分段。6)軌道：列車行走時的承載單元，在牽引供電系統(tǒng)中利用走行軌作為牽引電流回流的電路。一、重要概念2.接觸網(wǎng)接觸網(wǎng)是牽引網(wǎng)的重要組成部分，也可以說是核心的部分，主要負(fù)責(zé)把電能可靠地輸送到車輛上。和其他電氣設(shè)備不同，它屬于無備用的設(shè)備，因此其安全、可靠就顯得尤為重

3、要。一、重要概念3.回流網(wǎng) 牽引回流網(wǎng)目前分為走行軌（鋼軌）回流和專設(shè)回流軌兩種類型。利用走行軌回流工程投資較少，但由于鋼軌對地絕緣較差，泄入大地的雜散電流較多，直流供電對鄰近線路的金屬管線和建筑物內(nèi)的鋼筋有一定的腐蝕性；專設(shè)回流軌可以大大減少泄入大地的雜散電流，但工程投資較高，車輛較特殊，線路維護(hù)不便。圖7-2軌道交通正線回流系統(tǒng)一、重要概念1)DC 1500/750V架空剛性接觸網(wǎng)供電、走行軌回流方式。2)DC 1500/750V架空柔性接觸網(wǎng)供電、走行軌回流方式。3)DC 750/1500V第三軌接觸供電、走行軌回流方式。4)DC 750V第三軌接觸供電、走行軌回流方式。5)DC 750

4、V第三軌接觸供電、回流軌回流方式(重慶跨坐式，兩側(cè)各一個負(fù)極回流軌，上部一個正極饋電軌)。二、接觸網(wǎng)運(yùn)行方式1.接觸網(wǎng)供電方式 城市軌道交通牽引變電所從電力系統(tǒng)得到電能后，經(jīng)變電所主變壓器降壓至適合于使用的電壓等級后，再經(jīng)饋電線將電能送到接觸網(wǎng)上，因此接觸網(wǎng)是向車輛供電的特殊輸電線路。(1) 單邊供電城市軌道交通接觸網(wǎng)(或接觸軌)在每個牽引變電所附近由電分段進(jìn)行電氣隔離，分成兩個供電分區(qū)，每個供電分區(qū)又稱為一個供電臂。(2) 雙邊供電若兩個供電分區(qū)通過開關(guān)設(shè)備在電路上連通時，兩個供電分區(qū)可同時從兩個牽引變電所獲得電能，這種供電方式稱為雙邊供電。(3)越區(qū)供電單邊和雙邊供電為正常的供電方式，還有

5、一種非正常供電方式(也稱事故供電方式)叫做越區(qū)供電。二、接觸網(wǎng)運(yùn)行方式圖7-3大雙邊工作狀況二、接觸網(wǎng)運(yùn)行方式2.接觸網(wǎng)選型(1) 接觸網(wǎng)選型的原則1)供電可靠性高，保證安全運(yùn)營。2)便于施工安裝和事故搶修。3)使用壽命長、維修工作量小。4)對環(huán)境的影響小。5)有利于降低工程造價。6)具備線網(wǎng)協(xié)調(diào)性。7)盡量采用國產(chǎn)設(shè)備，減少對國外產(chǎn)品的依賴。(2)接觸網(wǎng)類型及主要特點(diǎn)城市軌道交通架空接觸網(wǎng)一般采用DC 1500V電壓供電。表7-1接觸網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表二、接觸網(wǎng)運(yùn)行方式表7-1接觸網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表二、接觸網(wǎng)運(yùn)行方式表7-1接觸網(wǎng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表二、接觸網(wǎng)運(yùn)行方式3.接觸網(wǎng)要求 接觸網(wǎng)擔(dān)負(fù)著把從牽

6、引變電所獲得的電能直接輸送給電力機(jī)車使用的重要任務(wù)。因此接觸網(wǎng)的質(zhì)量和工作狀態(tài)將直接影響軌道交通的運(yùn)輸能力。 1)在運(yùn)行過程中和惡劣的氣候條件下，能保證電力機(jī)車正常取流，要求接觸網(wǎng)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上具有穩(wěn)定性和足夠的彈性；在電氣性能方面，應(yīng)具有良好的導(dǎo)電性能和絕緣性能。 2)接觸網(wǎng)設(shè)備及零件應(yīng)具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力，并盡量延長設(shè)備的使用年限。 3)要求接觸網(wǎng)對地絕緣良好，安全可靠。 4)設(shè)備結(jié)構(gòu)盡量簡單，便于施工，有利于運(yùn)營及維修。 5)盡可能地降低成本，特別要注意節(jié)約有色金屬及鋼材。第二節(jié)柔性接觸網(wǎng)饋電系統(tǒng)二、接觸網(wǎng)運(yùn)行方式 接觸網(wǎng)是城市軌道交通線路上空架設(shè)的一條特殊形式的輸電線路，它由接觸

7、懸掛、支持定位裝置、支柱與基礎(chǔ)等幾部分組成。接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索和補(bǔ)償器及連接零件。接觸懸掛通過支持裝置架設(shè)在支柱上，其作用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機(jī)車。適用于城市軌道交通的柔性架空式接觸網(wǎng)的懸掛類型大致可分為兩大類：半補(bǔ)償彈性簡單懸掛方式和全補(bǔ)償簡單鏈形懸掛方式。一、柔性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)1.支柱 支柱承受著接觸懸掛和支持裝置所傳遞的負(fù)載(包括自身重量)，同時把負(fù)載傳入基礎(chǔ)，并將接觸線懸掛到一定的高度。它是柔性接觸網(wǎng)的主要組成部分，也是重要的承載單元。2.基礎(chǔ) 支柱基礎(chǔ)承受支柱所傳遞的力矩，并傳給土體，是起支持作用的。一般所談的基礎(chǔ)主要是指金屬支柱的基礎(chǔ)，至于鋼筋混凝土支柱

8、，是它的地下部分代替了基礎(chǔ)的作用。它不但能夠承受靜態(tài)負(fù)荷，而且還必須能夠承受動態(tài)負(fù)荷。在設(shè)計負(fù)荷的要求范圍內(nèi)，基礎(chǔ)不應(yīng)發(fā)生下沉和位移?；A(chǔ)是柔性接觸網(wǎng)穩(wěn)定的基石。一、柔性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)3.支持定位裝置 支持定位裝置是用來支持懸掛，并將懸掛的負(fù)載傳遞給支柱的裝置。支持定位裝置可分為腕臂形式和軟、硬跨（梁）形式。腕臂形式的支持定位裝置包括腕臂、拉桿及定位裝置等。軟橫跨、硬橫跨 (梁)形式的支持定位裝置主要包括橫向承力索、上下部定位繩及定位器和吊弦等，廣泛地使用于地鐵的車輛段和地面咽喉地區(qū)，是屬于多線路上的專用支持定位裝置。4.接觸懸掛 接觸懸掛的類型很多，但概括起來可分為簡單懸掛和鏈形懸掛兩類。因具

9、體條件不同及運(yùn)行速度的差異而使用不同類型的接觸懸掛。二、簡單接觸懸掛圖7-4車輛段直線區(qū)段簡單懸掛安裝示意圖1軌道平面2側(cè)面限界3線路中心4架空地線5接觸線距軌道平面高度6“之”字值7絕緣子 所謂簡單接觸懸掛是由一根或幾根互相平行的直接固定到支持裝置上的接觸線所組成的懸掛，如圖7-4、圖7-5所示，它的突出特點(diǎn)是沒有承力索。二、簡單接觸懸掛圖7-5車輛段車庫內(nèi)簡單懸掛安裝示意圖1懸掛支柱(吊柱) 2車庫上部鋼結(jié)構(gòu)3線路中心(受電弓中心)線4架空地線5接觸線距軌道平面高度6“之”字值 7絕緣子二、簡單接觸懸掛圖7-6地面咽喉區(qū)硬橫跨 (梁)實(shí)際圖1架空地線2門型硬橫跨 (梁)3吊弦4倒Y 形彈性

10、吊索5上部定位繩6下部定位繩7定位器8絕緣子 為了改善簡單懸掛的彈性不均勻程度，在懸掛點(diǎn)處加裝帶彈性吊索，這種帶彈性吊索的簡單懸掛稱為彈性簡單接觸懸掛，如圖7-6所示。二、簡單接觸懸掛1.未補(bǔ)償?shù)膹椥院唵螒覓?普通的簡單懸掛還有一個缺點(diǎn)是，與鏈形懸掛交叉處的線叉，其始觸點(diǎn)處的高差大且隨溫度變化而變化，如圖7-7、圖7-8所示。為了改善此缺點(diǎn)，一般采用帶補(bǔ)償?shù)膹椥院唵螒覓臁?.帶補(bǔ)償?shù)膹椥院唵螒覓?帶補(bǔ)償?shù)膹椥院唵螒覓旖佑|網(wǎng)由支柱（基礎(chǔ)）、支持裝置、定位裝置、接觸線（吊索）、補(bǔ)償裝置等組成，如圖79、圖710所示。圖7-7正線簡單懸掛實(shí)際安裝圖1吊柱2絕緣子3定位器4倒Y形彈性吊索5接觸線6吊索

11、線夾二、簡單接觸懸掛圖7-8正線帶定位的簡單懸掛實(shí)際安裝圖1接觸線2懸掛支柱(吊柱)3腕臂4定位器5倒Y 形彈性吊索6雙耳底座7絕緣子8固定螺栓二、簡單接觸懸掛圖7-9帶補(bǔ)償?shù)膹椥院唵谓佑|懸掛1墜砣2補(bǔ)償滑輪3接觸線4定位器5彈性吊弦二、簡單接觸懸掛圖7-10帶補(bǔ)償?shù)膹椥院唵谓佑|懸掛實(shí)際狀態(tài)圖二、簡單接觸懸掛3.彈性支架簡單懸掛 為了減少隧道凈空，地鐵采用彈性支架簡單懸掛，如圖711所示。彈性支架簡單懸掛由兩根接觸線和輔助饋線構(gòu)成,沒有承力索，懸掛大約不超過12m。圖7-11彈性支架簡單懸掛隧道安裝示意圖1架空地線2輔助饋線3隧道4接觸線5彈性支架6“之”字拉出值7受電弓中心(軌道中心)三、鏈

12、形懸掛1.概述 接觸線通過吊弦(或輔助索)而懸掛到承力索上的懸掛，稱為鏈形懸掛。鏈形懸掛可以在某一溫度下使接觸線處于無弛度狀態(tài)，也就是在整個跨距內(nèi)，可使接觸線至軌面保持相等的高度。這種懸掛由于接觸線是懸掛到承力索上的，因而基本上可以消除懸掛點(diǎn)處的硬點(diǎn)，使接觸懸掛的彈性在整個跨距內(nèi)都比較均勻。由于鏈形接觸懸掛具有高度一致、彈性均勻、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，且具有較好的取流性能，因此，在運(yùn)量大、速度高的干線上多采用鏈形接觸懸掛，如圖712所示。圖7-12彈性鏈形懸掛1承力索2吊弦3接觸線4形彈性吊弦5Y形彈性吊弦三、鏈形懸掛圖7-13鏈形懸掛方式在隧道的實(shí)際懸掛圖(水平懸掛)1承力索2接觸線3定位管4絕緣

13、子5隧道頂端固定支柱 受流質(zhì)量好，穩(wěn)定性較好，弓網(wǎng)關(guān)系匹配也較好，適用于較高速度的行車中，但其結(jié)構(gòu)占用的空間較大，在隧道內(nèi)使用時需要增加一定的土建工程量，如圖7-13所示。三、鏈形懸掛.鏈形懸掛的分類 鏈形懸掛的類型很多，可根據(jù)懸掛鏈數(shù)、線索拉緊方法、懸掛點(diǎn)處的吊弦形式和線索相對位置的特征等進(jìn)行分類，現(xiàn)簡單介紹如下。(1)根據(jù)懸掛的鏈數(shù)劃分1)單鏈形接觸懸掛。2)雙鏈形接觸懸掛。3)多鏈形接觸懸掛。圖7-14簡單鏈形懸掛1承力索2吊弦3接觸線三、鏈形懸掛(2)根據(jù)線索的緊固方法劃分1)未補(bǔ)償鏈形接觸懸掛。2)具有季節(jié)調(diào)整的鏈形接觸懸掛。圖7-15未補(bǔ)償鏈形接觸懸掛1絕緣子2拉線(下錨)3支柱4

14、、6承力索5吊弦三、鏈形懸掛3)半補(bǔ)償鏈形接觸懸掛。圖7-16半補(bǔ)償鏈形接觸懸掛1承力索2吊弦3補(bǔ)償裝置接觸線4)全補(bǔ)償鏈形接觸懸掛。圖7-17全補(bǔ)償鏈形接觸懸掛1承力索2吊弦3補(bǔ)償裝置接觸線滑輪組三、鏈形懸掛(3)根據(jù)線索相對于線路中心的位置劃分 1)直鏈形接觸懸掛 ：接觸線和承力索在平面上的投影相重合，它們既可以沿線路中心布置，也可以布置成“之”字形。 2)半斜鏈形接觸懸掛。圖7-18半斜鏈形接觸懸掛1承力索2接觸線吊弦3)斜鏈形接觸懸掛。圖7-19斜鏈形接觸懸掛1承力索2線路中心接觸線吊弦三、鏈形懸掛圖7-20隧道內(nèi)一般懸掛形式1輔助饋線2承力索及線夾3軌道中心和受電弓中心4接觸線及線夾

15、5“之”字值(拉出值)6側(cè)面限界7絕緣子() 根據(jù)隧道內(nèi)安裝形式劃分1)一般懸掛形式：一般由2根承力索、2根接觸線及輔助饋線組成，承力索和接觸線均有補(bǔ)償裝置，如圖7-20所示。三、鏈形懸掛2)弓形腕臂形式。 種方式由12根承力索、2根接觸線及輔助饋線組成，承力索和接觸線均有補(bǔ)償裝置，如圖7-21所示。由于采用鏈形懸掛，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，受流好，速度可以達(dá)到120m/h。圖7-21隧道內(nèi)全補(bǔ)償簡單鏈形弓形腕臂懸掛1承力索2結(jié)構(gòu)高度3雙接觸線4軌道中心和受電弓中心5“之”字值(拉出值)6絕緣子三、鏈形懸掛 3)水平懸掛。隧道內(nèi)全補(bǔ)償簡單鏈形水平懸掛的實(shí)際安裝圖如圖7-22所示。圖7-22隧道內(nèi)全補(bǔ)償簡單鏈

16、形水平懸掛的實(shí)際安裝圖1隧道頂端固定支柱2絕緣子3承力索線夾4接觸線線夾5承力索6接觸線四、柔性接觸網(wǎng)的要求、特點(diǎn)及工程案例 地鐵是一種大容量的載客交通工具，且大部分在地下隧道中，其行車密度大、載客量大，要求具有很高的可行性和安全性。接觸網(wǎng)是地鐵的關(guān)鍵供電設(shè)備，專門給地鐵電動車輛供電，要求具有高可行性和安全性，由于地下隧道凈空比較小，因此要求接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)在滿足需要的情況下盡量簡單。 地鐵應(yīng)具有以下主要特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、跨距較??；工作電壓相對較低、電流大；接觸網(wǎng)線索較多、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜；坡度變化較大和曲線半徑較小等。五、柔性懸掛方式的電分段圖7-23正線接觸網(wǎng)的電分段示意圖 電分段的作用是通過在接觸網(wǎng)

17、中設(shè)置特殊的裝置或結(jié)構(gòu)形式將接觸網(wǎng)分隔成若干個從結(jié)構(gòu)和電氣上相互隔離的區(qū)段。它可以縮小事故范圍，使接觸網(wǎng)的運(yùn)行方式更靈活。將事故范圍控制在盡可能小的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)安全、可靠運(yùn)營。正線接觸網(wǎng)的電分段示意圖如圖7-23所示。五、柔性懸掛方式的電分段.錨段關(guān)節(jié)形式電分段 柔性懸掛中的錨段關(guān)節(jié)形式電分段示意圖如圖724所示，當(dāng)列車從供電分區(qū)A經(jīng)過電分段進(jìn)入供電分區(qū)B時，列車受電弓從接觸網(wǎng)取流可分為3個階段。 圖7-24錨段關(guān)節(jié)形式電分段示意圖1受電弓2下錨3饋線4直流母線5直流饋線開關(guān)6隔離開關(guān)(閉合)7接觸線8隔離開關(guān)(分?jǐn)?五、柔性懸掛方式的電分段2.柔性分段絕緣器電分段 該方式是采用特殊的專門設(shè)備

18、柔性分段絕緣器實(shí)現(xiàn)分段的。柔性分段絕緣器由銅導(dǎo)流板、主絕緣滑道、懸掛裝置、消弧角等構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)圖如圖725所示。它主要實(shí)現(xiàn)接觸線電氣上的斷開，但又不能讓運(yùn)行的車輛失電。柔性分段絕緣器主要用于城市軌道交通隧道內(nèi)、站場、停車庫、車輛段等柔性接觸網(wǎng)電分段處，其結(jié)構(gòu)簡單、安裝、維修方便。圖7-25柔性分段絕緣器結(jié)構(gòu)圖1銅導(dǎo)流板2主絕緣滑道3懸掛裝置4消弧角五、柔性懸掛方式的電分段圖7-26柔性接觸網(wǎng)中隔離開關(guān)和分段絕緣器配合使用圖1隔離開關(guān)2接觸線3分段絕緣器 在實(shí)際的運(yùn)營中，一般柔性分段絕緣器和隔離開關(guān)是配合使用的。它們二者是并聯(lián)的關(guān)系。也就是說，在特殊情況下，可以通過隔離開關(guān)把柔性分段絕緣器短接，

19、如圖7-26所示。正常運(yùn)營時，并聯(lián)的隔離開關(guān)是分?jǐn)嗟?。六、拉?車輛在運(yùn)行的過程中，常常會出現(xiàn)拉弧，其原因如下： 由于柔性接觸網(wǎng)不同位置的弛度不一樣，有的大(離支柱較遠(yuǎn)的大)，有的小(離支柱較近的小)； 接觸線內(nèi)部的應(yīng)力不一樣，有的大，有的??； 由于線路上多個車輛同時運(yùn)行，弓網(wǎng)出現(xiàn)類似于彈鋼琴的狀況，造成受電弓與接觸線之間存在空氣間隙。此外，由于接觸線不同的位置電壓是有差別的，因此存在一定的電壓降?；谝陨显?，產(chǎn)生了拉弧。第三節(jié)剛性接觸網(wǎng)饋電系統(tǒng)一、剛性接觸網(wǎng)概況 剛性懸掛是和彈性懸掛相對應(yīng)的一種接觸懸掛方式，架空剛性懸掛一般采用具有相應(yīng)剛度的導(dǎo)電軌或具有相應(yīng)剛度的匯流排與接觸線組成。匯流排

20、相當(dāng)于承力索，并利用其剛性保持接觸線的固定位置。 剛性接觸網(wǎng)一般適用于地下隧道區(qū)段，不適于地面和高架區(qū)段。剛性接觸網(wǎng)目前允許行車速度為120140km/h。二、架空剛性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)圖7-27隧道內(nèi)受電弓剛性接觸實(shí)際工作圖 剛性懸掛接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較簡單，主要由鋁合金匯流排、接觸線、絕緣元件和懸掛裝置組成。剛性懸掛方式相當(dāng)于安置在隧道頂部的接觸軌，如圖7-27所示，因此，剛性懸掛方式同時具有接觸軌和接觸網(wǎng)所具有的優(yōu)點(diǎn).二、架空剛性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)圖7-28匯流排結(jié)構(gòu)1“”形2接觸線3“T”形結(jié)構(gòu) 架空剛性懸掛根據(jù)匯流排的形狀，可分為“”形結(jié)構(gòu)和“T”形結(jié)構(gòu)，如圖7-28所示，這兩種結(jié)構(gòu)又可分為單接觸線式

21、二、架空剛性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu).匯流排 匯流排一般用鋁合金材料制成，其形狀一般做成“”和“T”。 “”形結(jié)構(gòu)匯流排包括標(biāo)準(zhǔn)型匯流排、匯流排終端及剛?cè)徇^渡元件。形匯流排采用鋁合擠壓制造，單根長度可達(dá)12m以上，采用接頭板和螺栓聯(lián)接滿足任意長度要求?！癟”形匯流排的垂直斷面系數(shù)約為“”形的一半，而自重較“”形重大約1kg/m。所以要保持相同的跨中垂度，“T”形懸掛跨距一般采用5m，最大允許6m，相對較短；而“”形懸掛跨距100km/h以下允許12m，100km/h以上還可允許8m，相對較長?！癟”形采用連續(xù)的長線夾（長為1m）固定接觸線，而“”形靠匯流排自身固定接觸線。由于線夾螺母多，成本上“T”形較“

22、”形高。綜上所述，“”形較“T”形更合理。二、架空剛性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)2.接觸線 接觸導(dǎo)線一般采用銀銅導(dǎo)線，與柔性接觸懸掛所采用的接觸導(dǎo)線相同或相似，其截面積一般采用120mm2或150mm2。接觸導(dǎo)線通過特殊的機(jī)械鑲嵌于“”形匯流排上或通過專用線夾固定于“T”形匯流排上，與匯流排一起組成接觸懸掛。為了增強(qiáng)導(dǎo)流能力，除了單接觸線形式外，還有雙接觸線式。目前，多采用單接觸線形式。圖7-29單接觸線式“”形結(jié)構(gòu)匯流排伸縮部件二、架空剛性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)4.接頭 單接觸線式“”形匯流排接頭主要由匯流排接頭連接板和螺栓組成，用于連接兩根匯流排。其要求是既要保證被連接的兩根匯流排機(jī)械上良好對接，又要有足夠大的接

23、觸面積，確保良好的導(dǎo)電性能。5.錨段及中心錨結(jié) 架空剛性接觸網(wǎng)懸掛點(diǎn)的最大正線跨距：曲線68m；直線810m。若干跨距組成一個錨段。架空剛性接觸網(wǎng)的錨段長度為200250m，最大錨段不超過300m。中心錨結(jié)設(shè)置在錨段的中部，安裝在懸掛點(diǎn)處。二、架空剛性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)圖7-30剛性接觸網(wǎng)隧道內(nèi)中心錨結(jié)實(shí)際安裝圖1固定下錨吊柱2匯流排3棒式下錨絕緣子4錨結(jié)繩5瓷質(zhì)懸掛絕緣元件6隧道頂7錨結(jié)線夾 圖7-30是單接觸線式“”形結(jié)構(gòu)架空剛性接觸懸掛中心錨結(jié)的結(jié)構(gòu)，主要由中心錨結(jié)線夾、錨結(jié)繩、調(diào)節(jié)螺栓及固定底座組成，其作用是防止接觸懸掛竄動。中心錨結(jié)安裝調(diào)試完畢后，其兩端錨結(jié)繩的張力應(yīng)一致。二、架空剛性接觸

24、網(wǎng)的結(jié)構(gòu)6.絕緣元件剛性接觸網(wǎng)絕緣元件如圖731所示。圖7-31剛性接觸網(wǎng)絕緣元件1匯流排線夾2上連接螺栓3絕緣傘裙4彈性橡膠元件二、架空剛性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)7.接觸懸掛 架空剛性接觸網(wǎng)的支持和定位裝置主要有兩種：門型結(jié)構(gòu)和腕臂結(jié)構(gòu)。(1)門型結(jié)構(gòu)如圖7-33所示，它由懸吊螺栓、橫擔(dān)槽鋼、絕緣子及匯流排線夾等組成，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、可靠，調(diào)節(jié)較困難，大量用于隧道內(nèi)。(2)腕臂結(jié)構(gòu)如圖7-34所示，它主要由可調(diào)節(jié)式絕緣腕臂、匯流排線夾、腕臂底座、倒立柱或支柱等組成，其特點(diǎn)是調(diào)節(jié)靈活、外形美觀、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高等特點(diǎn)，此種結(jié)構(gòu)主要用于凈空較高的隧道或地面線路中。二、架空剛性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)圖7-33隧道內(nèi)

25、剛性接觸網(wǎng)垂直安裝實(shí)際圖(標(biāo)準(zhǔn)門型結(jié)構(gòu))1隧道壁2垂直懸吊螺栓3、7角鋼焊接底座4匯流排5絕緣子6底座8水平懸掛角鋼(橫擔(dān)槽鋼)二、架空剛性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)圖7-34隧道內(nèi)剛性接觸網(wǎng)垂直安裝實(shí)際圖(底座Y倒立柱)1匯流排2匯流排線夾3絕緣子4倒立柱5腕臂底座6調(diào)節(jié)式絕緣腕臂三、剛性懸掛定位安裝方式.垂直懸掛 靠水平懸掛角鋼調(diào)節(jié)導(dǎo)線拉出值，利用垂直懸吊螺栓調(diào)節(jié)導(dǎo)線高度。垂直懸掛定位安裝方式采用角鋼焊接底座，隧道頂部安裝，用4個螺栓調(diào)整接觸線的空間位置。圖7-35隧道內(nèi)剛性接觸網(wǎng)垂直安裝示意圖(低凈空)1受電弓中心2距軌道平面高度40004040mm3“之”字值4吊柱5橫擔(dān)6絕緣子7架空地線8匯流排固

26、定螺栓(左右可調(diào))三、剛性懸掛定位安裝方式圖7-36剛性接觸網(wǎng)垂直安裝在區(qū)間隧道典型斷面的位置示意圖1隧道235kV電纜3受電弓中心(軌道中心)4剛性接觸網(wǎng)5車輛輪廓6車輛限界7設(shè)備限界81500V電纜9控制電纜 隧道內(nèi)剛性接觸網(wǎng)垂直安裝示意圖(低凈空)如圖7-35所示，剛性接觸網(wǎng)垂直安裝在區(qū)間隧道典型斷面的位置示意圖如圖7-36所示。三、剛性懸掛定位安裝方式.水平懸掛方式 水平懸掛方式是通過各零件的鉸接，以懸臂方式和隧道壁(或結(jié)構(gòu))相連接，如所示。懸臂懸掛安裝形式在距受電弓中心線650mm的隧道頂部安裝吊柱，采用通用的高強(qiáng)度瓷質(zhì)支柱絕緣子或硅橡膠棒形絕緣子傾斜懸臂懸掛、定位剛性懸掛，采用30

27、01000mm長度的吊柱，通過懸臂偏離垂直受電弓方向安裝，適應(yīng)拉出值在150mm范圍變化的需要。圖7-37水平懸掛示意圖1螺栓2吊柱3懸掛底座(可調(diào))4絕緣子5受電弓6彈性線夾7隧道壁三、剛性懸掛定位安裝方式圖7-38一種彈性懸臂設(shè)備實(shí)際圖1雙耳底座2馬鞍連接調(diào)節(jié)件3固定螺栓4絕緣懸臂5伸縮管6彈性線夾 大、長隧道剛性接觸網(wǎng)的安裝施工問題，同時可用于車站、車庫、作業(yè)場地等剛性接觸網(wǎng)的安裝。彈性懸臂由五大部分組成：雙耳底座、馬鞍連接調(diào)節(jié)件、絕緣懸臂、伸縮管、彈性線夾。一種彈性懸臂設(shè)備實(shí)際圖如圖7-38所示。四、剛性懸掛方式的電分段.錨段關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)機(jī)械和電氣分段圖7-39架空剛性懸掛接觸網(wǎng)錨段關(guān)節(jié)電

28、分段1左匯流排2受電弓中心3右匯流排 目前，由于受接觸網(wǎng)形式及安裝空間的條件限制，國內(nèi)外架空接觸網(wǎng)電分段的采用形式不盡相同。前面已經(jīng)講過了柔性電分段，下面講解剛性懸掛方式的電分段。架空剛性懸掛接觸網(wǎng)錨段關(guān)節(jié)電分段如圖7-39所示。四、剛性懸掛方式的電分段圖7-40架空剛性懸掛接觸網(wǎng)線岔處錨段關(guān)節(jié)電分段1受電弓中心2岔行線路匯流排3直行線路匯流排 線岔采用無交叉線岔結(jié)構(gòu)，正線接觸網(wǎng)不中斷，側(cè)線單獨(dú)一根，與正線接觸網(wǎng)側(cè)向錯開，其水平間距一般為200mm，側(cè)線網(wǎng)端部向上彎曲70mm左右，如圖7-40所示。四、剛性懸掛方式的電分段2.分段絕緣器方式電分段 分段絕緣器方式電分段一般適用于空間狹小的地下隧

29、道，可以節(jié)省空間，但須設(shè)置專用的分段絕緣器，當(dāng)列車受電弓滑過電分段時，因?qū)Ь€與分段絕緣器連接處存在受力“硬點(diǎn)”，容易造成受電弓離線并出現(xiàn)較為明顯的拉弧現(xiàn)象，影響列車的受流質(zhì)量。 圖7-41架空剛性接觸網(wǎng)分段絕緣器1回流排連接端子2銅導(dǎo)流滑道3絕緣體4消弧角 通式，其主體由絕緣體及滑道組成，滑道兩端裝有消弧角。架空剛性接觸網(wǎng)分段絕緣器如圖7-41所示，其尺寸標(biāo)示如圖7-42所示。四、剛性懸掛方式的電分段1)剛性分段絕緣器主要用于城市軌道交通隧道內(nèi)架空式“”形剛性接觸網(wǎng)電分段處。2)結(jié)構(gòu)簡單、安裝、維修方便，適用于-3545范圍使用。圖7-42架空剛性接觸網(wǎng)分段絕緣器尺寸標(biāo)示五、實(shí)現(xiàn)剛性和柔性過渡

30、1.關(guān)節(jié)式剛?cè)徇^渡 關(guān)節(jié)式剛?cè)徇^渡是采用終端匯流排與柔性懸掛并列運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)剛性和柔性過渡。剛?cè)徇^渡部分的間距不宜大于200mm，且應(yīng)靠近受電弓中心，兩邊均勻布置。過渡端剛性懸掛起始定位點(diǎn)處接觸線的高度，應(yīng)比同處柔性懸掛的接觸線抬高2030mm，然后剛性懸掛定位按接觸線高度變化不大于02%的設(shè)計原則，逐漸平緩恢復(fù)到正常高度。柔性懸掛從剛性懸掛起始定位點(diǎn)處開始，逐漸平緩抬升，經(jīng)剛?cè)醿删€等高并行后，柔性平緩抬高脫離運(yùn)行，到下錨端非支點(diǎn)處抬高50100mm 即可。五、實(shí)現(xiàn)剛性和柔性過渡2.貫通式剛?cè)徇^渡 貫通式剛?cè)徇^渡如圖743所示，實(shí)際圖如圖744所示。架空剛性接觸網(wǎng)的承力索在隧道洞的拱圈上下錨，接

31、觸線嵌入12m的切槽式剛性漸變匯流排和12m加強(qiáng)加緊力匯流排，加強(qiáng)加緊力匯流排上安裝了下錨裝置，保證或者減少架空剛性接觸網(wǎng)不受接觸線張力的影響圖7-43貫通式剛?cè)徇^渡1柔性接觸線2軌道中心3、8回流排4剛性接觸網(wǎng)懸掛關(guān)鍵點(diǎn)5電連接6柔性接觸線下錨7承力索下錨9柔性懸掛點(diǎn)10切槽式剛性漸變匯流排五、實(shí)現(xiàn)剛性和柔性過渡圖7-44貫通式剛?cè)徇^渡實(shí)際圖1、5切槽式剛性漸變匯流排2柔性接觸線3隧道下錨柱4加強(qiáng)加緊力匯流排六、架空剛性接觸網(wǎng)的特點(diǎn)1)架空剛性接觸網(wǎng)與柔性網(wǎng)相比的最大差異是，不設(shè)對網(wǎng)進(jìn)行軸向加力的補(bǔ)償裝置，從而避免了斷線事故，接觸導(dǎo)線允許磨耗量也比柔性網(wǎng)大得多。2)弓網(wǎng)之間是剛性接觸，接觸壓

32、力均勻，接觸導(dǎo)線磨耗均勻。3)架空剛性接觸網(wǎng)錨段和跨距較小，跨距與速度關(guān)系密切，其“之”字值沒有明顯的拐點(diǎn)。表7-2PAC110型匯流排速度與跨距的關(guān)系4)錨段關(guān)節(jié)、線岔結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)電分段功能。5)精度要求高，與軌道的關(guān)系密切。6)結(jié)構(gòu)高度小，能很好地滿足低凈空隧道的要求。7)維護(hù)檢修，事故處理簡單。七、架空剛性接觸網(wǎng)與柔性接觸網(wǎng)的比較 1)剛性懸掛、柔性懸掛都能滿足最大離線時間、傳輸功率、電壓電流、受電弓單弓受流電流以及最大行車速度的要求。 2)由于剛性較柔性有如下特點(diǎn)，剛性懸掛受電弓的安全性和適應(yīng)性要明顯好于柔性。 剛性匯流排和接觸線無軸向力，不存在斷排或斷線的可能，從而避免了柔性鉆

33、弓、燒融、不均勻磨耗、高溫軟化、線材缺陷以及受電弓故障造成的斷線故障。由于這樣的特點(diǎn)，剛性懸掛的故障是點(diǎn)故障，柔性懸掛的故障范圍為一個錨段，所以剛性懸掛事故范圍小。當(dāng)然柔性懸掛的斷線故障率還是非常小的，其能夠滿足運(yùn)營要求。 七、架空剛性接觸網(wǎng)與柔性接觸網(wǎng)的比較 剛性懸掛的錨段關(guān)節(jié)簡單，錨段長度是柔性懸掛的1/71/6，因此固定金具竄動回轉(zhuǎn)范圍小，相應(yīng)地提高了運(yùn)行中的安全性和適應(yīng)性。 3)弓網(wǎng)摩擦副的更換周期。 4)運(yùn)營維護(hù)：無論是日常維護(hù)，還是事故搶修、導(dǎo)線更換，剛性懸掛的工作量要少于柔性。 5)架空剛性懸掛與柔性懸掛的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較見表7-3、表7-4。七、架空剛性接觸網(wǎng)與柔性接觸網(wǎng)的比較表

34、7-3架空剛性懸掛與柔性懸掛的技術(shù)比較七、架空剛性接觸網(wǎng)與柔性接觸網(wǎng)的比較表7-4架空剛性懸掛與柔性懸掛的經(jīng)濟(jì)比較第四節(jié)接觸軌饋電系統(tǒng)一、接觸軌系統(tǒng)概述圖7-45廣州軌道交通4號線接觸軌系統(tǒng) 廣州市軌道交通4號線大學(xué)城專線段工程，采用直流1500V接觸軌系統(tǒng)，下部受流，接觸軌材料為鋼鋁復(fù)合接觸軌，如圖7-45所示。一、接觸軌系統(tǒng)概述圖7-46接觸軌系統(tǒng)外觀實(shí)際圖1走行鋼軌2接觸軌3絕緣支架 目前，在我國有北京(4)、武漢(1)、廣州(1)、天津(1)4個城市的7條地鐵線路，采用了接觸軌系統(tǒng)。接觸軌系統(tǒng)外觀實(shí)際圖如圖7-46所示。二、接觸軌系統(tǒng)分類1.按安裝方式分類 接觸軌系統(tǒng)根據(jù)受流位置的不同，即按與受流靴的摩擦方式不一樣，可分為上部受流接觸軌、下部受流接觸軌和側(cè)部受流接觸軌三種形式。2.按材質(zhì)分類 接觸軌按材質(zhì)可分為高電導(dǎo)率低碳鋼導(dǎo)電軌和鋼鋁復(fù)合軌。圖7-47上部受流接觸軌1鋼鋁復(fù)合接觸軌2防護(hù)罩3防護(hù)罩支架4絕緣支座二、接觸軌系統(tǒng)分類圖7-48下部受流接觸軌1接觸軌防護(hù)罩2支架防護(hù)罩3絕緣支架上部4絕緣支架中部5絕緣支架下部6鋼鋁復(fù)合接觸軌圖7-50鋼鋁復(fù)合軌斷面種類三、接觸軌(下部受流)的主要結(jié)構(gòu)1.接觸軌(1)接觸軌材質(zhì)導(dǎo)電軌是接觸軌供電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，按材質(zhì)可分為高電導(dǎo)率低碳鋼導(dǎo)電軌和鋼鋁復(fù)合軌。(2)接觸軌要求1)接觸軌平