接触网知识

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
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
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
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。
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。
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）
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。
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
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
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。
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
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。
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。
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）。
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。
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。
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“-”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。
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。