高速鐵路接觸網(wǎng)課件1

電氣化鐵路接觸網(wǎng)主講：馮博

機電工程系第一章接觸網(wǎng)系統(tǒng)概述

電氣化鐵路基本組成

接觸網(wǎng)的組成第一節(jié)第二節(jié)項目三項目四項目五

供電方式

接觸網(wǎng)的懸掛類型第三節(jié)第四節(jié)電氣化鐵道是由電力機車和牽引供電裝置組成的，牽引供電裝置一般分成牽引變電所和接觸網(wǎng)兩部分，所以人們又稱電力機車、牽引變電所和接觸網(wǎng)為電氣化鐵道的“三大元件”。供電系統(tǒng)示意圖一、電氣化鐵道的組成電力牽引系統(tǒng)的組成電廠發(fā)出的電流，經(jīng)升壓變壓器提高電壓后，由高壓輸電線送到鐵路沿線的牽引變電所。在牽引變電所里把電流變換成所要求的電流或電壓后，經(jīng)饋流線轉送到鄰近區(qū)間和站場線路的接觸網(wǎng)上供電力機車使用。一、電氣化鐵道的組成

我國和世界上多數(shù)國家均采用工頻（50Hz）單相交流供電制，網(wǎng)壓額定值為25KV。

方框圖如下：一、電氣化鐵道的組成1、電力機車我國目前使用的電力機車主要是國產韶山型電力機車，其牽引功率已達9000KM，時速超過250KM/h。投入使用的有ss1、ss4、ss7、ss8、ss9型及最近推出的時速超過300KM/h的和諧號動車組。工作原理：電力機車靠其頂部升起的受電弓，直接接觸導線獲取電能。每臺電力機車前后各有一受電弓，由司機控制其升降。變電弓升起工作時，以68.6±9.8N的接觸壓力緊貼接觸線摩擦滑行，將電能引入機車，機車主斷路器將電壓加至變壓器，經(jīng)變壓器降壓、硅半導體整流器組整流供直流牽引電動機，通過齒輪傳動使列車運行。1、電力機車一、電氣化鐵道的組成以（68.6＋9.8）N的接觸壓力緊貼接觸線摩擦滑行，將電能引入機車。

受電弓受電弓形式上有雙臂式和單臂式兩種，我國多用單臂式。1、電力機車一、電氣化鐵道的組成1、電力機車電力機車受電弓直接從接觸線滑行取流,受電弓的滑板緊貼接觸線，滑板固定在托架上。受電弓的最大工作范圍1250mm，允許工作范圍950mm。一、電氣化鐵道的組成SIEMENS受電弓，用于300km/h動車組，如CRH3和CRH2－300小提示：國內主型受電弓DSA系列受電弓，用于200km/h動車組，如CRH1、CRH2、CRH5小提示：國內主型受電弓2、牽引變電所牽引變電所的主要作用三相變電所單相變電所V/V變電所三相－兩相式牽引變電所降壓

將110（220）KV交流電降低為27.5KV交流電

變相

將三相交流電轉換成單相交流電主要形式一、電氣化鐵道的組成主要設備2、牽引變電所與地方電力部門變電所基本相同。主要設有：⑴

電力變壓器⑵高壓配電設備⑶低壓配電設備⑷各種控制、監(jiān)視與保護裝置。

一、電氣化鐵道的組成變壓器的接線方式Y/△2、牽引變電所一、電氣化鐵道的組成思考：3、牽引供電回路一、電氣化鐵道的組成電牽引供電回路是由牽引變電所——饋電線——接觸網(wǎng)——電力機車——鋼軌、地或回流線——牽引變電所構成本節(jié)小結1.電氣化鐵道的組成2.基本牽引供電回路的構成休息、休息二、接觸網(wǎng)的組成●接觸懸掛●支持裝置●定位裝置●支柱與基礎

學習目標：

1.掌握接觸網(wǎng)由哪幾部分組成；2.掌握各組成部分應包括的主要零件；3.掌握各組成部分主要作用。接觸網(wǎng)是沿鐵路上空架設的一條特殊形式的輸電線路。它由四部分組成：支柱與基礎接觸懸掛定位裝置支持裝置1、接觸懸掛接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索和補償器及連接零件。

作用：

將電能輸送給電力機車；技術要求：

接觸懸掛的彈性應盡量均勻；接觸線對軌面的高度應盡量相等，限制接觸線坡度；接觸懸掛在受電弓壓力及風作用下應有良好的穩(wěn)定性；接觸懸掛的結構及零部件應力求輕巧、簡單、可靠，做到標準化。1－支柱2－棒式絕緣子3－平腕臂4－承力索5－接觸線6－定位器7－吊弦8－定位管支撐9－定位管10－平腕臂11－鋼軌接觸網(wǎng)結構圖

支持裝置包括腕臂、水平拉桿、懸式絕緣子串、棒式絕緣子及接觸懸掛的懸吊零件。提速后的平腕臂結構如右圖所示，包括棒式絕緣子、平腕臂、單耳腕臂作成。

作用：支持裝置是接觸網(wǎng)中支持接觸懸掛，并將其機械負荷傳給支柱固定的部分。2、支持裝置1－懸式絕緣子2－拉桿3－腕臂4－吊弦5－承力索6－基礎7－支柱8－棒式絕緣子9－定位器10－接觸線11－墜砣架空式接觸網(wǎng)空間結構示意圖定位裝置包括定位管、定位器、定位線夾及其連接零件。作用：

固定接觸線的橫向位置，使接觸線水平定位在受電弓滑板運行軌跡范圍內。3、定位裝置定位器如右圖中所示，為常用的預應力鋼筋混凝土支柱，其基礎直接埋入地中。作用：支柱與基礎用以承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負荷，并將接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。4、支柱與基礎1－支柱2－棒式絕緣子3－平腕臂4－承力索5－接觸線6－定位器7－吊弦8－定位管支撐9－定位管10－平腕臂11－鋼軌接觸網(wǎng)結構圖4、支柱與基礎常見基礎類型：本節(jié)小結1.接觸網(wǎng)的四大組成部分及各部分的主要零件2.接觸網(wǎng)各部分的作用休息、休息

學習目標：1.掌握接觸懸掛根據(jù)結構的分類；2.掌握鏈形懸掛根據(jù)接觸線和承力索在空間的位置關系的分類；3.掌握接觸網(wǎng)懸掛根據(jù)下錨類型的分類。三、接觸懸掛的類型按照接觸懸掛結構分為兩大類：簡單懸掛：無承力索鏈形懸掛：承力索、吊弦、接觸線組成鏈形懸掛：按照接觸線、承力索的補償情況：未補償、半補償、全補償按照接觸線、承力索的相對位置：直鏈型、半斜鏈形、斜鏈形按照定位點處是否安裝彈性吊索：簡單鏈形和彈性鏈形接觸網(wǎng)的分類大多以接觸懸掛的類型來區(qū)分

按承力索的多少分為：單鏈形(1根)雙鏈形(2根)

多鏈形(3根及以上)

中國接觸網(wǎng)主要采用：全補償簡單(彈性)直(半)斜鏈形懸掛。1、簡單懸掛

簡單懸掛：由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。

簡單懸掛的主要形式：

簡單懸掛:

接觸線直接固定于懸掛點。

彈性簡單懸掛:

接觸線通過彈性吊弦固定于懸掛點。優(yōu)點：結構簡單、支柱高度低、投資小、施工檢修方便。

缺點：導線的張力、馳度隨溫度變化較大；導線彈性不均勻；不利于機車高速受流。1－支柱2－拉線3－絕緣子串4－接觸線5－腕臂6－棒式絕緣子未補償簡單懸掛示意圖1－墜砣2－補償滑輪3－接觸線4－定位器5－彈性吊弦?guī)椥缘跸业暮唵螒覓焓疽鈭D定位器接觸線彈性吊索彈性簡單懸掛鏈形懸掛是一種運行性能較好的懸掛形式。它的結構特點是接觸線通過吊弦懸掛在承力索上，承力索通過鉤頭鞍子、承力索座或懸吊滑輪懸掛在支持裝置的腕臂上。使接觸線在不增加支柱的情況下增加了懸掛點，通過調節(jié)吊弦長度使接觸線在整個跨距中對軌面的高度基本保持一致。減小了接觸線在跨中的弛度，改善了接觸線彈性，增加了接觸懸掛的重量，提高了穩(wěn)定性?？蓾M足電力機車高速運行時取流的要求。(一)按懸掛鏈數(shù)的多少可分為單鏈形、雙鏈形(又稱復鏈形)和多鏈形(又稱三鏈形)。2、鏈形懸掛

目前我國鐵路主要采用單鏈形懸掛。根據(jù)懸掛點處吊弦形式不同可分為簡單鏈形懸掛、彈性鏈形懸掛。簡單鏈形懸掛結構簡單，造價較便宜，運行、檢修經(jīng)驗豐富。1－承力索2－吊弦3－接觸線簡單鏈形懸掛示意圖簡單鏈形懸掛

懸掛點處無彈性吊弦是我國接觸懸掛的主要形式(1)單鏈形簡單鏈形懸掛彈性鏈形懸掛

懸掛點處設有彈性吊弦根據(jù)彈性吊弦的結構分為：

∏形彈性鏈形懸掛

Y形彈性鏈形懸掛

1－∏形彈性鏈形懸掛2－Y形彈性鏈形懸掛

彈性鏈形懸掛示意圖彈性鏈形懸掛彈性吊索接觸線斜拉線承力索(Y型吊弦)彈性吊索接觸線吊弦承力索彈性鏈形懸掛（∏型吊弦）接觸線弛度小，受流穩(wěn)定性和風穩(wěn)定性都比較優(yōu)越，彈性均勻度好，有利于電力機車高速運行取流。但結構較復雜，投資及維修費用高，我國僅在個別地段試用。(2)雙鏈形1－承力索2－吊弦3－輔助吊索4－接觸線5－短吊弦雙鏈形懸掛示意圖(二)按照線索的下錨方式分為：未補償鏈形懸掛、半補償鏈形懸掛、全補償鏈形懸掛(1)未補償鏈形懸掛1－絕緣子2－拉線3－支柱

4－承力索5－吊弦6－接觸線未補償鏈形懸掛結構示意圖優(yōu)點：未補償鏈形懸掛結構簡單，要求支柱高度較低，因此建設投資低，施工和檢修方便。

缺點：導線的張力和弛度隨氣溫的變化較大，接觸線在懸掛點受力集中，形成硬點，彈性不均勻，不利于電力機車高速運行時取流。(1)未補償鏈形懸掛這種懸掛方式的承力索和接觸線兩端無補償裝置，均為硬錨。(2)半補償鏈形懸掛這種懸掛方式中，接觸線兩端設張力補償裝置，承力索兩端為硬錨。我國很少采用半補償鏈形懸掛接觸線補償下錨；承力索未補償存在明顯吊弦偏斜和張力差。中國早期在站線和低速線路上有過使用。1－承力索2－吊弦3－補償裝置

4－接觸線半補償鏈形懸掛結構示意圖

接觸線承力索都設有張力補償裝置接觸線、承力索張力恒定、彈性較均勻、受流質量較好。適合高速行車需要，是我國接觸懸掛的主要形式。(3)全補償鏈形懸掛全補償鏈形懸掛結構示意圖（三）按照接觸線、承力索在空間的位置關系分類：直鏈型、半斜鏈形、斜鏈形

承力索和接觸線布置在同一垂直平面內，它們在水平面上的投影是一條直線。便于吊弦長度計算，提高了施工精度，避免接觸線在吊弦存在縱向傾斜時出現(xiàn)的接觸線偏磨甚至是線夾與受電弓的碰撞。是我國提速線路優(yōu)先選用的懸掛形式。1－接觸線2－承力索3－線路中心線直鏈形懸掛示意圖(1)直鏈形懸掛承力索沿線路中心線布置，接觸線在每一支柱定位點處，通過定位裝置被布置成“之”字形。半斜鏈形懸掛風穩(wěn)定性好，提速改造以前，我國在直線區(qū)段大量采用這種懸掛方式。(2)半斜鏈形懸掛1－接觸線2－承力索3－吊弦半斜鏈形懸掛示意圖接觸線和承力索均布置成方向相反“之”字形風穩(wěn)定性好，結構復雜，我國很少采用。(3)斜鏈形懸掛1－承力索2－線路中心線3－接觸線4－吊弦斜鏈形懸掛示意圖主要表現(xiàn)在以下幾個方面（1）設備方面（2）結構方面（3）狀態(tài)參數(shù)和結構參數(shù)方面（4）線索方面（5）弓網(wǎng)相互作用方面知識點：高速接觸網(wǎng)與普速接觸網(wǎng)的比較設備方面對比項目常速接觸網(wǎng)高速接觸網(wǎng)設備方面導高.拉出值測量線墜光學測量儀支柱斜率測量線墜經(jīng)緯儀吊弦間距測量估算（8～12米）吊弦間距測量儀作業(yè)車梯車