《接觸網(wǎng)零》課件

《接觸網(wǎng)零》課程簡介本課程深入介紹接觸網(wǎng)的基本知識，涵蓋基礎理論、關鍵技術以及實際應用，為學生提供接觸網(wǎng)領域的專業(yè)知識和技能。什么是接觸網(wǎng)1電力傳輸系統(tǒng)接觸網(wǎng)是電力機車或動車組獲取電力的主要方式，為列車提供動力。2高架結構接觸網(wǎng)通常由鋼結構支柱、懸掛裝置、導線等組成，架設在鐵路沿線。3安全可靠接觸網(wǎng)是高速鐵路的重要組成部分，其穩(wěn)定性直接影響列車的運行安全和效率。接觸網(wǎng)的組成部分接觸線接觸線是接觸網(wǎng)的核心部分，直接為列車提供電力。支柱支柱是接觸網(wǎng)的支撐結構，確保接觸線的穩(wěn)定性和安全運行。絕緣子絕緣子隔離接觸線與支柱，防止電流泄漏，確保安全。懸掛裝置懸掛裝置包括懸掛點、保持線等，確保接觸線的正確位置和張力。接觸網(wǎng)的作用電力傳輸接觸網(wǎng)將電力從變電站傳遞給列車，提供動力，確保列車高速運行。安全保障接觸網(wǎng)保證列車運行的電力供應穩(wěn)定可靠，確保列車安全運行。線路優(yōu)化接觸網(wǎng)設計合理，提高線路通過能力，降低運行成本。接觸網(wǎng)的分類按供電方式分類接觸網(wǎng)主要分為兩種：直流接觸網(wǎng)和交流接觸網(wǎng)。按結構形式分類接觸網(wǎng)可分為單線式、雙線式、多線式等幾種類型。按用途分類接觸網(wǎng)可分為城際鐵路接觸網(wǎng)、城市軌道交通接觸網(wǎng)、工業(yè)接觸網(wǎng)等。接觸網(wǎng)線路結構及特點接觸網(wǎng)線路結構是指接觸網(wǎng)的布置形式和主要元件的連接方式。接觸網(wǎng)線路結構對接觸網(wǎng)的運行性能、安全性和經(jīng)濟性都有重要的影響。接觸網(wǎng)線路結構主要分為直線段接觸網(wǎng)、線路切換段接觸網(wǎng)、轉(zhuǎn)線段接觸網(wǎng)、變電所接觸網(wǎng)等。直線段接觸網(wǎng)直線段接觸網(wǎng)是接觸網(wǎng)系統(tǒng)中最為常見的類型。其結構相對簡單，主要由接觸線、懸掛裝置、支柱、絕緣子等組成。直線段接觸網(wǎng)通常采用單線式結構，即只有一條接觸線。接觸線通過懸掛裝置固定在支柱上，并通過絕緣子與支柱絕緣。直線段接觸網(wǎng)的設計要考慮接觸線高度、懸掛點間距、懸掛角度等因素。線路切換段接觸網(wǎng)線路切換段線路切換段用于連接兩條平行線路，方便列車在不同線路間切換。結構特點線路切換段通常采用交叉式結構，以確保列車在切換過程中保持平穩(wěn)運行。主要組成部分線路切換段主要由導線、絕緣子、支撐架、轉(zhuǎn)向器等組成。轉(zhuǎn)線段接觸網(wǎng)轉(zhuǎn)線段接觸網(wǎng)用于連接兩個不同方向的接觸網(wǎng)線路，以便列車能夠順利從一條線路轉(zhuǎn)向另一條線路。轉(zhuǎn)線段接觸網(wǎng)的設計必須確保列車在轉(zhuǎn)彎過程中與接觸網(wǎng)保持良好的接觸，以確保列車的正常運行。變電所接觸網(wǎng)變電所接觸網(wǎng)是變電所內(nèi)的供電系統(tǒng)的一部分。它連接變電所的變壓器和饋線，負責將電力從變壓器輸送到線路。變電所接觸網(wǎng)通常采用鋼結構，并安裝有各種安全裝置，例如絕緣子、避雷器和接地系統(tǒng)。變電所接觸網(wǎng)的設計需要考慮電力負荷、安全性和可靠性等因素。接觸網(wǎng)的電壓等級、電流容量和結構形式等都需根據(jù)具體情況進行選擇和設計。接觸網(wǎng)的載流能力接觸網(wǎng)的載流能力是指其在不發(fā)生過熱或其他故障的情況下所能承載的最大電流。載流能力與接觸網(wǎng)的材質(zhì)、截面積、溫度、風速等因素有關。因素影響材質(zhì)銅、鋁等導電性能強的材料載流能力更強截面積截面積越大，載流能力越強溫度溫度越高，載流能力越弱風速風速越大，載流能力越弱接觸網(wǎng)的機械強度接觸網(wǎng)的機械強度是接觸網(wǎng)結構的必要條件。接觸網(wǎng)在運行中承受著各種外力，例如風力、冰雪、溫度變化和列車運行產(chǎn)生的動態(tài)載荷。接觸網(wǎng)的機械強度必須足夠大，以確保在各種外力作用下，接觸網(wǎng)結構不會發(fā)生變形或斷裂。150M抗拉強度接觸網(wǎng)的抗拉強度是指接觸網(wǎng)材料在斷裂前所能承受的最大拉力。接觸網(wǎng)的抗拉強度需要足夠大，以承受列車運行產(chǎn)生的動態(tài)載荷。100M抗彎強度接觸網(wǎng)的抗彎強度是指接觸網(wǎng)材料在彎曲狀態(tài)下所能承受的最大彎矩。接觸網(wǎng)的抗彎強度需要足夠大，以承受風力、冰雪和溫度變化等外力的作用。50M抗剪強度接觸網(wǎng)的抗剪強度是指接觸網(wǎng)材料在剪切狀態(tài)下所能承受的最大剪切力。接觸網(wǎng)的抗剪強度需要足夠大，以確保接觸網(wǎng)結構在剪切力作用下不會發(fā)生斷裂。接觸網(wǎng)的電阻接觸網(wǎng)的電阻是接觸網(wǎng)的重要參數(shù)之一，它直接影響著接觸網(wǎng)的電流容量和電壓降。接觸網(wǎng)的電阻主要由以下因素決定：導線的材質(zhì)、截面積、長度、溫度等。接觸網(wǎng)的電阻可以通過測量獲得，也可以通過計算得到。在設計接觸網(wǎng)時，需要根據(jù)實際情況選擇合適的導線材料、截面積和長度，以保證接觸網(wǎng)的電阻滿足要求。接觸網(wǎng)的接觸電壓降接觸電壓降是指電流通過接觸網(wǎng)時，接觸網(wǎng)本身的電阻造成的電壓降。它會影響列車運行的穩(wěn)定性和安全性。接觸電壓降過大，會造成列車運行受阻，甚至發(fā)生接觸網(wǎng)故障。接觸網(wǎng)主要參數(shù)的確定1接觸線高度接觸線高度是決定接觸網(wǎng)安全性的關鍵參數(shù)之一，過低會導致列車與接觸網(wǎng)發(fā)生碰撞，過高則會增加接觸網(wǎng)的成本和施工難度。2接觸線張力接觸線張力應保持在一定的范圍內(nèi)，過低會導致接觸線擺動，影響列車運行的穩(wěn)定性，過高則會增加接觸線的疲勞。3接觸線間距接觸線間距應滿足列車運行的安全需求，過小會導致列車與接觸網(wǎng)發(fā)生短路，過大則會降低接觸網(wǎng)的效率。接觸網(wǎng)支柱的選擇載荷能力支柱需要能夠承受接觸網(wǎng)和電力設備的重量，以及風雪等外力的影響。穩(wěn)定性支柱應具有足夠的穩(wěn)定性，防止在強風或地震等情況下發(fā)生傾斜或倒塌。絕緣性能支柱需要具備良好的絕緣性能，防止電流泄漏和觸電事故的發(fā)生。材料選擇支柱材料需要耐腐蝕、耐磨損，并具備良好的抗老化性能。成本控制選擇支柱時需要考慮成本因素，以確保工程建設的經(jīng)濟性。接觸網(wǎng)懸掛點和保持線的確定1懸掛點位置接觸網(wǎng)懸掛點位置需要根據(jù)線路幾何形狀、支柱類型和架空線張力等因素綜合考慮。2懸掛點高度懸掛點高度需要確保接觸網(wǎng)與線路軌道的距離符合安全標準。3保持線張力保持線張力需要根據(jù)接觸網(wǎng)的載荷和風荷載等因素計算確定。4保持線長度保持線長度需要根據(jù)懸掛點位置和保持線張力等因素計算確定。接觸網(wǎng)懸掛點和保持線的確定需要綜合考慮線路幾何形狀、支柱類型、架空線張力、接觸網(wǎng)的載荷、風荷載以及接觸網(wǎng)與線路軌道的距離等因素，并進行必要的計算和分析。接觸網(wǎng)幾何結構的確定1接觸線高度接觸線高度決定接觸網(wǎng)系統(tǒng)的整體性能。高度過低會導致接觸不良，高度過高會增加接觸網(wǎng)的成本。2接觸線橫向位置接觸線橫向位置應使接觸線與接觸網(wǎng)支柱之間保持一定的距離，以避免接觸線與支柱發(fā)生碰撞。3接觸網(wǎng)支柱間距接觸網(wǎng)支柱間距應根據(jù)接觸網(wǎng)的載流能力、機械強度和接觸網(wǎng)的幾何結構等因素來確定。4接觸網(wǎng)懸掛點接觸網(wǎng)懸掛點應選擇在接觸網(wǎng)支柱上能夠保證接觸線高度和橫向位置的點，以保證接觸線在各種條件下都能保持正常的運行。接觸網(wǎng)幾何結構的確定是接觸網(wǎng)設計的重要環(huán)節(jié)。一個合理的接觸網(wǎng)幾何結構可以確保接觸網(wǎng)系統(tǒng)安全可靠地運行，并提高接觸網(wǎng)的利用效率。接觸網(wǎng)絕緣子的選擇1抗拉強度絕緣子承受電力牽引力的能力2絕緣性能防止電流泄漏，保證安全3耐候性抵抗風吹日曬雨淋4成本經(jīng)濟性接觸網(wǎng)絕緣子需要滿足高抗拉強度，高絕緣性能，耐候性，以及經(jīng)濟性等多種需求。不同的絕緣子材料具有不同的優(yōu)缺點，需要根據(jù)實際情況選擇合適的絕緣子類型。接觸網(wǎng)防雷裝置的設置避雷器接觸網(wǎng)線路經(jīng)常暴露在雷電環(huán)境中，避雷器用于保護線路和設備免受雷擊。避雷器通常安裝在支柱頂端或其他關鍵位置，以引導雷電流安全地流入大地。接地系統(tǒng)接地系統(tǒng)是接觸網(wǎng)防雷系統(tǒng)的核心，它將雷電流安全地導入地下。接地系統(tǒng)通常由接地體、接地線和接地引線組成，并與避雷器連接在一起。接觸網(wǎng)的耐張裝置11.固定式耐張裝置固定式耐張裝置主要用于接觸網(wǎng)直線段的中間位置，用于固定導線，防止導線因風力或其他外力造成松弛。22.可調(diào)式耐張裝置可調(diào)式耐張裝置主要用于接觸網(wǎng)直線段的末端，可以根據(jù)溫度變化調(diào)整導線的張力，確保接觸網(wǎng)的正常運行。33.移動式耐張裝置移動式耐張裝置主要用于接觸網(wǎng)的維修和施工，可以方便地對導線進行調(diào)整和固定。44.耐張裝置的材料耐張裝置的材料主要有鋼材、鋁材、玻璃鋼等，需要根據(jù)使用環(huán)境和要求選擇合適的材料。接觸網(wǎng)的搖臂及其構造搖臂功能搖臂連接接觸線和絕緣子，傳遞接觸線的重量并承受電氣載荷。搖臂構造搖臂通常由鋼制成，形狀可以是圓形、方形或矩形，并經(jīng)過特殊處理以增強其抗腐蝕性和耐用性。搖臂類型搖臂的類型取決于接觸網(wǎng)的結構和功能要求，常見類型包括單臂式、雙臂式和多臂式搖臂。搖臂安裝搖臂通過螺栓或焊接固定在絕緣子上，安裝位置需要精確，確保接觸線與軌道保持合適的距離。接觸網(wǎng)的構造與支撐支撐結構接觸網(wǎng)需要堅固的支撐結構，例如鋼架、混凝土柱等，以確保其穩(wěn)定性并承受各種外部負荷，如風力、冰雪等。懸掛系統(tǒng)接觸網(wǎng)通過懸掛系統(tǒng)連接到支撐結構，主要包括懸掛點、保持線、接觸線等，確保接觸線與電力機車之間保持合適的距離和接觸。導線材料接觸網(wǎng)使用高強度、耐腐蝕、低電阻的導線材料，如銅、鋁等，確保安全可靠地傳輸電力。連接部件各種連接部件將接觸網(wǎng)的各個部分連接在一起，確保其整體結構的完整性和可靠性。接觸網(wǎng)的運行與維護定期檢查定期檢查接觸網(wǎng)的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題，保證接觸網(wǎng)的安全可靠運行。檢查內(nèi)容包括接觸網(wǎng)的幾何尺寸、絕緣情況、接觸線磨損情況、支柱的穩(wěn)定性等。故障處理當接觸網(wǎng)出現(xiàn)故障時，需要及時進行處理，以恢復接觸網(wǎng)的正常運行。故障處理需要根據(jù)故障原因進行，常用的處理方法包括更換損壞的部件、修復破損的線路等。接觸網(wǎng)的故障分析接觸線斷裂接觸線斷裂會導致列車停運，影響運營安全。絕緣子破損絕緣子破損會導致電流泄漏，引發(fā)觸電事故。接觸網(wǎng)支柱倒塌接觸網(wǎng)支柱倒塌會導致接觸網(wǎng)斷裂，影響列車運行。接觸網(wǎng)供電故障接觸網(wǎng)供電故障會導致列車無法運行，影響運營安全。接觸網(wǎng)的檢測技術11.視覺檢查定期檢查接觸網(wǎng)線、支柱、絕緣子等部件，識別腐蝕、裂紋、松動等問題。22.電氣測試使用儀器測量接觸網(wǎng)的電阻、電壓降、電流等參數(shù)，判斷線路是否正常工作。33.機械測試測試接觸網(wǎng)的機械強度、張力、振動頻率等指標，確保其能夠承受各種負荷。44.無損檢測運用超聲波、X射線等技術，對接觸網(wǎng)部件進行內(nèi)部缺陷檢測，預防潛在的安全隱患。接觸網(wǎng)的成本分析材料人工設計施工其他接觸網(wǎng)成本主要包括材料成本、人工成本、設計成本、施工成本和其他成本。其中材料成本占比最高，約占總成本的40%。接觸網(wǎng)新技術的應用智能化智能監(jiān)測技術，實時采集接觸網(wǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，分析運行狀況，預測潛在問題，提高運行效率和安全性。數(shù)字化運用數(shù)字化建模技術，模擬接觸網(wǎng)運行場景，優(yōu)化設計方案，降低成本，提高接觸網(wǎng)運行效率。高性