接触网知识

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1—牵引变电所 2—馈电线 3—接触网; 4—电力机车 5—钢轨 6—回流线 8—吸上线
2. AT供电方式的优缺点 供电方式的优缺点
① 由于NF和钢轨并联连接,使得正常运行时钢轨中负荷
电流的一部分分流到NF中去,因此,可以减少流入大 地的电流,减轻对通讯的干扰危害,降低钢轨电位, 减小馈电回路的阻抗。 ② DN方式与AT、BT相比,其馈电回路和设备简单、投 资省、运营维护方便。 说明: 说明: 为了能取得最好的防干扰效果,需研究回流线的空间
一) 接触悬挂
是将电能传给电力机车的供电设备。它包括接触线、 承力索、吊弦以及连接它们的零件。
弹性吊索
接触悬挂是通过 支持装置架设在 支柱上,接触线 与电力机车受电 弓直接接触。
接触线
承力索
吊弦
承 力 索
是将接触线通过吊弦悬 挂起来,不直接参与与 电力机车受电弓磨擦的 铜合金绞线。
接 触 线
主要是在不增加支柱 的情况下,增加了接 触线的悬挂点,提高 了接触线的 霆, 雓了接触线的 , 了接触线的 霆。
4. 复线区段供电方式原理图 复线区段供电方式与上述基本相同, 复线区段供电方式与上述基本相同,但每一供电臂分 别向上、下行接触网供电,因此每牵引变电所馈出线有四 别向上、下行接触网供电,因此每牵引变电所馈出线有四 同一侧供电臂上、下行线实行并联供电, 条。同一侧供电臂上、下行线实行并联供电,可提高供电 臂末端电压。当须越区供电时 臂末端电压。当须越区供电时,通过分区亭开关设备来实 复线区段供电情况如下图所示。 现。复线区段供电情况如下图所示。
AT供电方式原理图
2. AT供电方式的优缺点 供电方式的优缺点 优点: 优点: ① 结构上,AT方式是用自耦变压器代替了吸流变压 器,正馈线代替了回流线。消除了接触网中的吸 流变压器分段。大部分回流流经正馈线,从而降 低对邻近通信线的干扰。 ② AT输出电压为BT输出电压的2倍,电流则相反, 为BT输出电流的一半。从牵引变电所看,以两倍 接触网电压沿线输送1/2I。 ③ 送电电压加倍,送电电流减半,送电电路中的电 压损失将降低为1/4。 ④ 由AT供电的上面2个特点,可增大变电所间的距 离和传输功率,减少牵引网损耗。 缺点: 缺点: 必须在沿线安设电压较高、容量较大的自耦变压器, 牵引网设备的投资相应增加。
1. BT供电原理图 及优缺点分析 供电原理图
说明: 说明: 采用吸流变后, 采用吸流变后, 只有变压器原边 的激磁电流仍流 经轨道和大地, 经轨道和大地, 且电流数量很小。 且电流数量很小。 如果不设吸流变, 如果不设吸流变, 单凭接触网和回 流线之间的分布 互感,仅约10 10~ 互感,仅约10~ 20%牵引电流经回 20%牵引电流经回 流线流回。 流线流回。
优点: 优点:
回流线和接触网中的电流基本上大小相等,方向相反。 两者的交变磁场基本上可互相平衡(抵消)。显著地减弱了 接触网和回流线周围空间的交变磁场,使牵引电流在邻 近的通信线路中的电磁感应影响大大地减小。
缺点: 缺点:
1.
回流线在半段长度里失去效用 的现象叫半段效应,失效区相 当于分段长度之半。 2. 解决此效应,需在供电臂内每 隔1.5~4km,设置一台吸流变 压器,使得牵引网阻抗显著增 大。 由于牵引网阻抗增高,有时须 缩短牵引变电所间的距离,或增 设串联电容补偿,来保证牵引网 电压水平。
线材规格 JTM-120 JTM-95 CTMH–150 CTMH–120 线 线
张 21 15 30 15

客专正线
正线(承力索+接触线) JTM-120+CTMH–150 正线(承力索+接触线) JTM-120+CTMH–150 正线(承力索+接触线) JTM -95+ CTHA-120 正线(承力索+接触线) JTM-120+CTMH–150
作用:
1. 使接触线始终在受电弓滑板的工作范围内,保证 电车机车良好的取流,避免脱弓,造成成事故。 2. 将接触线在直线区段的“之”字力、曲线区段的 水平力及风力传递给腕臂
四) 支柱和基础
是用来承受接触悬挂和支持装置的负荷,并将接触悬挂固定 在规定的高度
1. 支柱按材质分为钢柱和钢筋混凝土支柱; 2. 按用途分为中间柱、转换柱、中心柱、锚柱、定
接触网的初步认识; 接触网的结构; 电气化牵引供电方式的介绍; 须明确的几个关键点; 零部件;
一、接触网的初步认识
接触网 是铁路电气化工程的主构架,是沿铁路线上空架设的 向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬 挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。 接触网、钢轨与大地、回流线统称为牵引网。
2—牵引变电所 牵引变电所 5—电力机车 电力机车
3—馈电线 馈 6—钢轨 钢轨
*. 越区供电原理图 越区供电原理图 单边和双边供电为正常的供电方式, 单边和双边供电为正常的供电方式,还有一种非正常供电 方式(也称事故供电方式)叫越区供电,如下图所示。 方式(也称事故供电方式)叫越区供电,如下图所示。
一) 直接供电方式 1. 供电臂: 供电臂: 由牵引变电所引出至两个牵引变电所之间分区(开闭) 个牵引变电所之间分区 由牵引变电所引出至两个牵引变电所之间分区(开闭) 所处所形成的一条供电支路。 所处所形成的一条供电支路。 2. 直接供电方式: 直接供电方式: 一般在两个牵引变电所之间将接触网分成两个供电分区 后称供电臂)。 (后称供电臂)。 正常情况两相邻供电臂之间在接触网上是绝缘的。 正常情况两相邻供电臂之间在接触网上是绝缘的。每个供 电臂只从一端牵引变电所获得电能的供电方式称为单边供 电臂只从一端牵引变电所获得电能的供电方式称为单边供 电。 若两个供电臂通过开关设备,在电路上连通, 若两个供电臂通过开关设备,在电路上连通,两个供电臂 可同时从两个牵引变电所获得电能,这种供电方式称为双 可同时从两个牵引变电所获得电能,这种供电方式称为双 边供电。双边供电可提高接触网电压水平,减少电能损耗。 边供电。双边供电可提高接触网电压水平,减少电能损耗。 但馈线及分区亭的保护及开关设备都较复杂,因此, 但馈线及分区亭的保护及开关设备都较复杂,因此,目前 采用较少。 采用较少。
三)带回流线的直接供电方式(DN) 1. DN供电方式的组成及原理图 供电方式的组成 供电方式的组成及原理图 由于AT方式设备复杂,一次投资高、运营费用高、维护困难, 特别在多隧道区段应用更为困难。BT方式由于其半段效应、 接触网分段及牵引网阻抗大等缺点,对高速和重载行车的适应 能力差。因此,常采用直接供电加回流线(负馈线)的供电方式。 DN供电方式:由接触网、钢轨、沿全线架设的负馈线NF(每 隔几公里用P金属线【吸上线】和钢轨相连)组成。
是直接与电力机车受电弓接触, 磨擦 铜合金 。
盘营客专接触网承力索、接触线设计使用类型 1. 高速段 线 承力索 接触线 材 用 途 客专正线 站 站 2. 低速段(联络线) 区 段 线 材 用 途 线材规格
右线:右DK1+601至 DK5+636 左线:DK0+000至 DK5+636 盘锦北至 右DK1+601 与哈大联络线
电力机车处于吸流变压器附 近时防护效果差。如右图, 接触网在ab、cd段中没有电 流,而回流线中有电流,在 ab、cd段的长度内等于没有 防护。这种使吸流变压器至
a
b
Байду номын сангаас
d
c
三) AT (Auto-Transformer)供电方式 1. AT供电的组成及原理图 供电的组成及原理图
AT供电方式:由接触网T、正馈线F、轨道大地系统R以 及每隔一定距离的自耦变压器(AT)构成。 AT并联于接触导线与正馈线之间,AT中点与钢轨相连。
位柱、道岔柱、软横跨柱、硬横跨柱和桥支柱。
二 接触网的结构
弹性 吊 索
简单悬挂
接 触线
承 力索
简单链形悬挂
接触线
承力 索
弹性链形悬挂
接触 线
弹 性 吊索
承 力索
复链形悬挂
接触线
辅助承力索
三 接触网的供电方式介绍
一)直接供电方式 二)BT供电方式 三)AT供电方式(盘营客专采用) 四)DN供电方式(直供加回流)
1—故障牵引变电所 故障牵引变电所 故障
2—越区供电分界 越区供电分界 越区供电
越区供电是当某一牵引变电所因故障不能正常供电时, 越区供电是当某一牵引变电所因故障不能正常供电时,故 是当某一牵引变电所因故障不能正常供电时 障变电所担负的供电臂,经开关设备与相邻供电臂接通, 障变电所担负的供电臂,经开关设备与相邻供电臂接通, 由相邻牵引变电所进行临时供电。 由相邻牵引变电所进行临时供电。 越区供电增大了该变电所主变压器的负荷, 因越区供电增大了该变电所主变压器的负荷,对电器设备 安全和供电质量影响较大,因此, 安全和供电质量影响较大,因此,只能在较短时间内实行 越区供电,是避免中断运输的临时性措施。 越区供电,是避免中断运输的临时性措施。
张 力 15+15 15+15 15+15 15+15
吊 弦
需霮 承力
承 力 承 力
1. 45º~60º 2. 承力
二) 支持装置(腕臂系统等)
是沿铁路线路纵向安装,随着不同的线路情况(区间、 站场、桥梁、隧道),支持接触悬挂的结构也有不同 的类型。 1. 在区间主要是以腕臂支持结构; 2. 站场大于3个股道时,一般采用软横跨、硬横跨结构 方式,其中硬横跨也是以腕臂结构安装的一种。 3. 隧道和桥梁等大型建筑物处则据其内部结构而有不 同的设计形式,必要时采用特殊结构(如大限界框 架、多线路腕臂等方式)。
限界(Cx):与支柱相邻的线路中心到支柱线路侧的水平距离; : 限界 超高(h): 超高 :曲线段线路外轨较内轨的相对高差; 拉出值(a): 拉出值 :曲线段,定位点处接触线相对于受电弓中心的
导高(H): 导高 :接触线相对于轨平面的高度;在有超高段, 导线高度=接触线相对于底轨的高度+外轨超高/2; (盘营为5300mm) 结构高度: 结构高度:定位点处承力索与接触线间的垂直距离; (盘营为1600mm) 定位是一种腕臂安装形式,而不取决于拉出值的正与 定位 负。(如:个别道岔定位) 当量跨距(D): 当量跨距 :是假设的一个与实际锚段跨距中导线随 温度变化规律相同的独立跨距,其值最接近于锚段中 大多数跨距的值,或者就与某一实际跨距相同。
复线区段供电示意图
二) BT (Booster-Transformer)供电方式
即带吸流变压器的供电方式。 它须要在牵引网中,每相距1.5km~4km间隔,设置一 台变比为1:1的吸流变压器。其原边串入接触网,副 边串入沿铁路架设的回流线。(回流线通常就悬挂在 铁路沿线的接触网支柱外侧的肩架上)在每两相邻吸 流变压器间,将回流线与钢轨作一次并联连接(吸上 线),在回流线的首、未两端也分别与钢轨连通。借 助吸流变压器一、二次绕组间的互感作用,将直接供 电方式时流经钢轨和大地的回流全部吸入回流线中, 使接触网和回流线的电流达到完全平衡,减轻了对通 信线的电磁感应影响。
四 须明确的几个关键点
接触网施工中除跨距、支柱高度采用m为单位,其他一般采 用mm为单位。 由设计给出,但按标准相邻两跨距之比不行大于1:1.25,困 难地段可为1:1.5,特殊地段(如站场咽喉区)有时需特殊对 待;
跨距(L): 跨距 :相邻两根接触网支柱的中心对中心的跨度,一般
直线距离;直线段称为“之”字值;定位点处接触线位于受 电弓中心的支柱侧为“+”值,反之为“-”值。
腕 臂 结 构
是安装在支柱上(由平腕臂、斜腕臂、支持等组成),用 以支持接触悬挂,并起传递负荷的作用腕臂管一般采用圆 钢管制成。目前常速铁路一般采用无缝型热镀锌钢管,客 专和高铁一般采用铝合金管。盘营客专平、斜腕臂采用 Φ70型铝合金管,定位管采用Φ55型铝合金管,支撑采用 Φ45型铝合金管。
腕臂 定 位 管 平腕臂
腕臂支撑 定位管支撑 定位 a) 定位 b) 定位
斜腕臂
节点* 节点 横 承
软 横 跨
上 部 固 定 绳
下 部 固 定 绳
软 横 跨
弹 簧 补 偿 器
硬 横 跨
吊 柱
横 梁 钢 柱
硬横跨
三) 定位装置
是使电力机车受电弓滑板在运行中与接触线始终良好 地接触取流,将接触线按受电弓运行要求进行定位的 装置。
3. 直接供电方式原理图
单边和双边供电为正常的供电方式, 单边和双边供电为正常的供电方式,还有一种非 和双边供电为正常的供电方式 正常供电方式(也称事故供电方式)叫越区供电, 正常供电方式(也称事故供电方式)叫越区供电, 如下图所示。 如下图所示。
1—220/110Kv高压输电线 高压输电线 4—接触网 接触网
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