刚性接触网

刚性接触网

授课稿2005年12月27日

第一节：刚性接触网的应用情况

刚性悬挂接触网主要有“π”型汇流排+接触线、“T”型汇流排+接触线、第三轨接触轨等几种形式。目前国内，北京地铁采用第三轨——“接触轨”形式，重庆轻轨较新线采用了“T”型汇流排+接触线的悬挂形式，而结构简单、性能优良、维护方便的“π”型汇流排+接触线的悬挂形式自1895年首次在美国巴尔的摩第一条电气化铁路中得到了应用之后，1961年在日本的营团地铁日比谷线投入使用，1983年在法国巴黎的PATPA线投入使用。由于其各方面的优良表现，目前国内外已将其作为地铁接触网的主要悬挂方式。在国内，这种安装形式已被广州地铁二号线、广州地铁三号线和南京地铁一号线所采用。目前在上海地铁正准备采刚性接触网的有上海轨道9号线、上海轨道交通8号线、上海轨道交通6号线、上海轨道交通7号线和上海轨道交通11号线。正准备采用刚性接触网的城市有：沈阳地铁、深圳地铁等。它是由铝合金汇流排嵌入接触导线，悬挂于轨道线路上方，向地铁列车输送电能的装置。刚性悬挂接触网主要组成部件：汇流排、汇流排连接接头、终端汇流排、绝缘支持装置、中锚固定装置、刚柔过渡装置、刚性电连接线夹装置、维修临时接地线夹。

第二节刚性接触网的特点

优点：

一、减少隧道净空的需要

汇流排在隧道内占用很小的安装空间，而在同样条件下，传统的柔性接触网是很难达到了。这样来就降低了新建隧道的工程预算，进而降低了整个地铁工程的成本。

（1）刚性接触网无外加张力，无需张力补偿装配置。

（2）刚性接触网结构简单，占用净空小。排的高度为110mm，宽为85mm，其截面积达到2213.7mm2 ，其载流相当于1200mm2的铜导线。即8*150mm2。汇流排加上支撑装置和电气安全距离，从汇流排接触线底部至隧道顶部也只需要350mm左右。一号线采用德国的弹性底座，采用了4根150mm2的馈线和2根120mm2，载流截面积才840mm2。

二、无外加张力

子刚性悬挂接触网汇流排和接触导线不存在外加的机械张力，没有存在突发断线的潜在威胁，也无须担心由于接触导线过度磨损而导致断线，使接触网系统的运营安全可靠性大大得到了提高，同时也增加了系统的可维护性，减少了运营过程的频率，减轻了维护人员的负担。

三、绝缘锚段关节

刚性悬挂接触网系统正线采用绝缘锚段关节进行电分段，无需再单独采用分段绝缘器，从而减少投资，且保证了正线接触网系统的相对连续性，提高接触网系统安全性、可靠性。而柔性接网正线区间，由于隧道净空的原因往往无法采用绝缘锚段关节。

四、散热性好，运营可扩展性

汇流排类似一个散热器的形状，可以显著的改善散热效果。这种散热效果和无需张力可以防止铝排和接触线的过热。一旦安装汇流排就无需担心线路繁忙和线网短路。（如列车运行间隔2分钟，也无需额外增加的电缆）

五、受网关系更好

由于刚性接触网导高的要求的误差很小，受电弓在高速滑动过程中的波动就很好，增加了受电弓的稳定性。

六、平面布置方便

刚性接触网可根据需要，在特殊的地方设计为可移动的形式。如在地铁车辆段检修库、隧道段人防门、防淹门等地方其优越性十分明显。

缺点：

一、技术要求高

设计对刚性悬挂系统性能要求很高，在设计时要根据设计的车辆运行速度合理的布置支撑点的间距，根据温度变化合理的布置锚段长度。

施工中，有大量的测量工作。如前期的支撑点的测量、锚段关节位置的确定，锚段长度的测量。后期的支撑的高度、汇流排的高度、支撑点的拉出值、锚段关节的测量等。由于导线的高度误差范围非常小，大大增加了调整的难度。

二、材料的运输难度增大

由于刚性悬挂采用硬质铝合金材质，施工过程中的一个小小的失误都可能造成难以恢复的永久性缺陷，例如不小心造成汇流排永久变形，有可能在锚段中间形

成无法修正的缺陷，它不可能象柔性悬挂那样可以通过系统本身的匹配关系进行弥补。因此，在刚性悬挂施工过程中对系统关键点的控制的人员、技术、设备就显得犹为重要，它将决定整个项目工程的竣工质量。

第三节刚性接触网设计的一些基本技术参数

刚性接触网根据各线路情况进行灵活的设计，现在在广州、南京地铁已成熟的设计的技术参数主要是：

一、支撑点间的跨距

但在实际中，为了保手的做发为80公里时速设计的跨距为8~10米。

二、汇流排的材质

到目前为止都采用符合铝合金牌号6101B

6101B是国际公认特别适用作导电材料的铝合金，其特点是电阻率低，适用于承载大电流负荷的场合使用，耐腐蚀性能好，材料经热处理硬化及强度提升后具有优良的机械性能，有利于降低汇流排的驰度从而可增大悬挂支撑点的跨度，减少悬挂的数量，节省工程材料。

三、接触导线高度

一般为4040mm。

四、拉出值

一般为±200mm，一般一个锚段为一个正弦波。半波长约120m左右。

五、锚段长度

一般为250m。

六、锚段关节

采用汇流排平行重叠（包括汇流排终端在内）方式，非绝缘锚段关节水平间隙为200mm，绝缘锚段关节为300mm。采用重叠式关节一般的车速在120公里以下，如超过去120公里可采用膨胀接头的方法。

七、铜铝过渡防电腐蚀

现在一般采用导电油脂及渡锡的方法。

第四节刚性接触网的主要组成说明

刚性接触网主要适用于隧道内，其主要组成为：

支撑、绝缘子、绝缘子、汇流排线夹、汇流排、铜银接触导线，地线等组成。其也有电联接、分段绝缘器、中心锚节、锚段关节、刚柔过渡、供电开关引线等相关的设备等，不需要馈线。下面分别作介绍。

一、支撑

汇流排支撑装置是通过锚栓固定在隧道顶部。一般锚栓采用高强化学锚栓，安全方便。锚栓在安装完成要做拉力试验。

使用这种支撑，可以通过调整螺栓来实现垂直方向的调整，拉出值可以通调整支架的绝缘子位置来实现。汇流排的热膨冷缩通过悬挂夹上滑动来实现。二、绝缘子

目前主要采用了广水电瓷厂和苏州电瓷厂的产品。其高100mm，直径为200mm，外露螺栓为M16，外露一般为55mm。

三、汇流排线夹

汇流排线夹不能和铝排发生电腐蚀，必须使用铝或者铜铝合金。

用于悬挂汇流排的悬挂夹由两个半夹通过CHC M8的螺栓连接组成，螺栓紧固力矩是8牛米。这种悬挂方式非常简单，无需特殊工具就可以拆卸，方便维护。