接触网知识

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三） AT (Auto-Transformer)供电方式 1. AT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： 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—故障牵引变电所
2—越区供电分界
越区供电是当某一牵引变电所因故障不能正常供电时，故 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。 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，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。
地接触取流，将接触线按受电弓运行要求进行定位的 装置。
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
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。
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，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 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，通过分区亭开关设备来实 现。复线区段供电情况如下图所示。
复线区段供电示意图
二） BT (Booster-Transformer)供电方式
接 是直接与电力机车受电弓接触， 触 经常处于磨擦状态铜合金导体。 线
的情况下，增加了接 触线的悬挂点，提高 了接触线的稳定性， 减小了接触线的弛度， 改善了接触线的弹性。
盘营客专接触网承力索、接触线设计使用类型
1. 高速段
线 材 用 途 线材规格 张 力
承力索
接触线
客专正线 站
站
JTM-120 JTM-95
张 力 15+15 15+15 15+15 15+15
吊 弦
用来在链形悬挂中，将接 触线悬挂在承力索上，通 过调节吊弦的长短来保证 接触悬挂的结构高度和接 触线高度，从而改善接触 悬挂的弹性，提高受电弓 的受流质量。
承 力 索
施工注意问题：
1. 接触线截流环安装在吊弦本体的 列车前进侧，与接触线成45º ~60º 的夹角； 2. 承力索载流环与接触线载流环方 向相反；
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。
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。
导高(H)：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：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 负。（如：个别道岔定位） 当量跨距(D)：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。
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
承力索 接触线
与电力机车受电
弓直接接触。
吊弦
承 是将接触线通过吊弦悬 力 挂起来，不直接参与与 索 电力机车受电弓磨擦的 铜合金绞线。
主要是在不增加支柱
四）DN供电方式（直供加回流）
一） 直接供电方式 1. 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） 所处所形成的一条供电支路。 2. 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）。 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。 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 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，目前 采用较少。
腕 是安装在支柱上（由平腕臂、斜腕臂、支持等组成），用 臂 以支持接触悬挂，并起传递负荷的作用腕臂管一般采用圆 结 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 构 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。
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
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： 为了能取得最好的防干扰效果，需研究回流线的空间
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。
跨距(L)：相邻两根接触网支柱的中心对中心的跨度，一般
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；
限界(Cx)：与支柱相邻的线路中心到支柱线路侧的水平距离； 超高(h)：曲线段线路外轨较内轨的相对高差； 拉出值(a)：曲线段，定位点处接触线相对于受电弓中心的
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，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。
1—220/110Kv高压输电线 4—接触网
2—牵引变电所 5—电力机车
3—馈电线 6—钢轨
*. 越区供电原理图 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。
1. BT供电原理图 及优缺点分析
说明： 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， 且电流数量很小。 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～ 20%牵引电流经回 流线流回。
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。
CTMH–150 CTMH–120
21 15
30 15
线
线
客专正线
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
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
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。
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
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 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。