接觸網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)

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接觸網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)

指導(dǎo)教師評語

平日（30）修改（40）報(bào)告（30）總成績

專業(yè)：電氣工程及其自動化班級：電氣09X姓名：XXXXXX學(xué)號：XXXXXXXXX指導(dǎo)教師：XXXXXX

蘭州交通大學(xué)自動化與電氣工程學(xué)院

2023年7月13日

接觸網(wǎng)工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1基此題目

1.1題目

高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)電分相式錨段關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)。

1.2要完成的內(nèi)容

本設(shè)計(jì)要完成的主要內(nèi)容是對各類錨段關(guān)節(jié)進(jìn)行分析比較，確定應(yīng)用錨段關(guān)節(jié)實(shí)現(xiàn)電分相的條件，對電分相式錨段關(guān)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在傳統(tǒng)的器件式電分相方面的改進(jìn)。

2高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)電分相式錨段關(guān)節(jié)分析

2.1概述

兩個相鄰的錨段的斜接部分稱為錨段關(guān)節(jié)。錨段關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)繁雜，其工作狀態(tài)的好壞直接影響接觸網(wǎng)供電質(zhì)量和電力機(jī)車取流。電力機(jī)車通過錨段關(guān)節(jié)時，受電弓應(yīng)能平滑、安全地由一個錨段過渡到另一個錨段，且弓線接觸良好，取流正常。

2.2設(shè)立錨段關(guān)節(jié)的作用

設(shè)立錨段可以限制事故范圍。當(dāng)發(fā)生斷線或支柱折斷等事故時，由于各錨段間在機(jī)械受力上是獨(dú)立的，則使事故限制在一個錨段內(nèi)，縮小了事故范圍。

設(shè)立錨段便于在接觸線和承力索兩端設(shè)置補(bǔ)償裝置，以調(diào)整線索的弛度與張力。設(shè)立錨段有利于供電分段，協(xié)同開關(guān)設(shè)備，滿足供電方式的需要，可實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的停電檢修作業(yè)。

2.3電分相錨段關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)時的基本要求

要求保證受電弓的平滑過渡；每個斷口(空氣絕緣間隙)必需能滿足相間絕緣要求；斷口間距應(yīng)與機(jī)車受電弓間距滿足一定的協(xié)同關(guān)系，即有2個斷口電分相錨段關(guān)節(jié)（含3個斷口除外）的間距不等于重聯(lián)或大編組動車組允許同時升起的2個受電弓間的距離，防止2個受電弓同時將2個斷口短接造成相間短路。

設(shè)置位置符合線路坡度及距信號機(jī)距離要求。

2.4對各類錨段關(guān)節(jié)進(jìn)行分析比較

錨段關(guān)節(jié)按用途可分為非絕緣錨段關(guān)節(jié)和絕緣錨段關(guān)節(jié)兩種。區(qū)別在于：非絕緣錨

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段關(guān)節(jié)只起機(jī)械分段作用，不進(jìn)行電分段；絕緣錨段關(guān)節(jié)起機(jī)械分段作用，又進(jìn)行電分段作用。

按錨段關(guān)節(jié)的銜接長度可分為二跨、三跨、四跨、五跨、七跨、八跨、九跨錨段關(guān)節(jié)等幾種不同形式。構(gòu)成電分相的絕緣錨段關(guān)節(jié)有3種形式：三跨、四跨、五跨。2.4.1四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)

四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)由兩根錨柱、兩根轉(zhuǎn)換柱和一根中心支柱形成四個跨距組成。電力機(jī)車受電弓在中心支柱處實(shí)現(xiàn)兩錨段的轉(zhuǎn)換和過渡，兩錨段靠安裝在轉(zhuǎn)換支柱上的隔離開關(guān)實(shí)現(xiàn)電氣連接。但由于要滿足絕緣的要求，中心柱就需采取特別定位方式。一種方式是采用反定位管低頭的特別安裝方式，這使得接觸網(wǎng)穩(wěn)定性降低；另外的方式是一根定位器采用特型定位器(直線區(qū)段)或兩根均采用特型軟定位器(曲線區(qū)段)，質(zhì)量大于提速區(qū)段普遍采用的鋁合金定位器，又由于中心柱處受電弓要同時抬起兩支接觸線，這樣就對接觸網(wǎng)彈性造成了較大的影響，不利于受電弓高速受流。

四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)除了進(jìn)行機(jī)械分段外，主要用于電分段，多用于站場和區(qū)間的銜接處。這種錨段關(guān)節(jié)的特點(diǎn)是相鄰兩錨段的兩組懸掛，其承力索之間、接觸線之間在垂直方向和水平都彼此相距500mm，以保證其電氣方面的絕緣。在中心支柱處，兩接觸線等高，并保證受電弓在由一個錨段過渡到另一個錨段時，過渡較平穩(wěn)，其平面布置如圖1所示。

↑800↑300接觸線↑250↓300↓250↓800↓300受電弓中心圖1四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)

另一方面，提速區(qū)段接觸線張力大，非支接觸線抬高量（一跨中抬高450~500mm）較大，中心柱處兩定位器會出現(xiàn)較大的上抬力。當(dāng)環(huán)境溫度變化時難以保證兩支接觸線等高，也對高速取流不利。根據(jù)哈大線的資料，四跨絕緣關(guān)節(jié)較多在800m及以下曲線半徑的線路采用。

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2.4.2四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)技術(shù)要求

(1)在兩轉(zhuǎn)換柱之間，兩接觸線的投影應(yīng)保持平行，線間距離為500mm,允許誤差±50mm。

(2)在轉(zhuǎn)換柱處，非工作支接觸線比工作支接觸線抬高500mm，允許誤差±50mm。(3)四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)在中心柱處兩接觸線距軌面等高，允許誤差±10mm；三跨絕緣錨段關(guān)節(jié)在兩轉(zhuǎn)換柱跨距中間處兩接觸線距軌面等高（為受電弓轉(zhuǎn)換點(diǎn)）。2.4.3三跨與五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)

三跨與五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)分別如圖2及圖3所示。它們均是在跨中兩接觸線等高，受電弓實(shí)現(xiàn)從一個錨段向另一個錨段過渡。由于跨中彈性大，不會對受電弓運(yùn)行造成大的影響。三跨絕緣錨段關(guān)節(jié)相比五跨，少了兩根轉(zhuǎn)換支柱，結(jié)構(gòu)簡單，但由于三跨轉(zhuǎn)換跨中坡度(7‰~8‰)大于五跨(2‰~4‰)，也遠(yuǎn)大于接觸線坡度不宜大于3‰的標(biāo)準(zhǔn)，不利于高速受流。從工程投資上講，五跨與三跨相比，不增加接觸網(wǎng)支柱，只是增加兩套定位支撐裝置和少量的接觸網(wǎng)，投資增加很少，也為接觸網(wǎng)進(jìn)一步提速創(chuàng)造了條件。

受電弓中心接觸線↑300↑200↓200↓300接觸線

圖2三跨絕緣錨段關(guān)節(jié)

↑800↑300↑300↑300↓300接觸線↓200↓300

↑200↓800↓300受電弓中心圖3五跨絕緣關(guān)節(jié)

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2.5在傳統(tǒng)的器件式電分相方面的改進(jìn)

2.5.1器件式電分相

器件式電分相如圖4所示。它是利用電分相絕緣器串接在一起而形成一種在電氣上分開、在機(jī)械上不分段的電分相結(jié)構(gòu)。常用器件式電分相構(gòu)造是由三組分相絕緣元件串接在接觸線中而構(gòu)成的分相設(shè)備，絕緣元件為環(huán)氧樹脂玻璃布層壓板，每個絕緣元件長度為1.8m，寬度為25mm，高度為60mm，在底部開有斜溝槽。也有用四組絕緣元件串聯(lián)組成分相器的，增加一組絕緣元件是為了增加可靠性，同時增加中性區(qū)的有效長度，以適應(yīng)高速及新型電力機(jī)車運(yùn)行的需要。

絕緣子串承力索接觸線分相絕緣元件18660

圖4器件式電分相結(jié)構(gòu)圖

2.5.2對電分相式錨段關(guān)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)為典型的高速動車六跨電分相，如圖5所示。由2個4跨絕緣錨段關(guān)節(jié)重疊2跨構(gòu)成,為6跨形式,按滿足雙列重聯(lián)動車組正常工