地铁柔性接触网系统介绍
城市轨道交通接触网简介
城市轨道交通接触网简介作者：张辉张心刚来源：《无线互联科技》2013年第10期城市轨道交通供电系统接触网是沿轨道架设的特殊供电线路，将变电所的电能传送给车辆。
目前，主要采用的供电制式有两种：DC750V供电制式和DC1500V供电制式。
城市轨道交通的接触网有3大类型：第三轨类接触网、架空柔性接触网和架空刚性接触网。
1 第三轨接触网第三轨接触网用于城市轨道交通中的地铁、全封闭的城市铁路和轻轨等线路，因其牵引供电线路中的导电轨沿线路在车辆的走行轨旁设置而被形象地称为“第三轨”。
第三轨距走行轨中心距离约为1.4m，距轨面高度约0.44m（具体数据要根据机车集电靴设置参数而定），由接触导电轨、端部弯头、防爬器、隔离开关和防护罩等组成，并用绝缘子支撑。
与之相配合，车辆采用集电靴受流。
接触轨通常设在列车前进方向的左侧。
绝缘子通常采用额定电压为3kV的瓷质绝缘子。
端部弯头设置在接触轨断口的端部，便于车辆受流器平滑顺利地过渡。
为了避免因温度变化及受流器作用引起接触轨窜动，在每一段接触轨中部均设置有防爬器。
一般地，车辆集电靴与导电轨的接触受流方式分为上接触式、侧接触式和下接触式，对应的第三轨也就称为“上接触式第三轨”、“下接触式第三轨”和“侧接触式第三轨”。
2 柔性架空接触网柔性架空接触网在电气化铁道中得到了广泛的应用，适用于城市轨道交通的架空式接触网的悬挂类型大致可分为两大类：半补偿弹性简单悬挂方式、全补偿简单链形悬挂方式。
目前，在城市轨道交通供电系统架空柔性接触网里都采用Ris的银铜接触线，截面积120mm2。
此种含0.1%银合金的接触线具有两个突出的优点：一是耐温好，大幅度提高了接触网系统的抗退火、抗短路能力，克服了铜接触线软化现象；二是抗拉强度好，Ris120额定张应力也高于同类铜接触线，在接触线截面积磨损20%后，其额定张应力仍然维持在正常的架设张应力范围之内，使用寿命长，大大提高了运营的可靠性。
3 刚性悬挂接触网刚性悬挂接触网结构比较简单，由悬挂装置、绝缘子、汇流排等组成。
城市轨道交通接触网概述
3 接触网的基本要求
（1） 在任何条件下，接触网均不应对人员和设备构成安全威胁，接触网带电体 与非带电体之间必须有充分的电气绝缘间隙，并具有能有效防止人员触电的措施和 方法。
（2） 与一般架空电力输电线相比，接触网的电负荷具有很大的波动性和不确定性，接 触网系统发生短路事故的概率更大一些。因此，接触网系统应有充足的过负荷能力和承载 短路电流的能力。
4 接触网的供电方式
图4-4双边供电和越区供电
接触网的供电方式有单边供电、双边供电和越区供电等。 每个供电分区只从一端的牵引变电所获得电能的供电方式称为 单边供电。每个供电分区同时从两个牵引变电所获得电能的供 电方式称为双边供电，如图4-4（a）所示。正常工作状态下， 正线接触网即采用双边供电方式。若遇到特殊情况（某中间牵 引变电所退出运行），牵引变电所越过自己的供电分区而给另 外变电站的供电分区进行供电的方式称为越区供电，也称为大 双边供电，如图4-4（b）所示。
3. 跨座式接触网
图4-3单轨
4. 不同类型接触网的比较
不同类型接触网的特点及使用情况如表4-2所示。
表4-2不同类型接触网的特点及使用情况
3 接触网的基本要求
接触网是一种无备用又易损耗的户外供电装置， 经常受冰、雨、雪、风等恶劣气候条件和周围环境的 影响，一旦发生故障将中断牵引供电，影响电动列车 的正常运行。因此，对接触网在设计方面和日常维护 方面提出以下基本要求：
4 接触网的供电方式
三种供电方式的工作原理、优点及缺点如表4-3所示。
表4-3三种供电方式的工作原理、优点及缺点
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接触网概述
接触网是电力牵引系统重要的组成部分，架设在轨道的上方或一侧，是一 种特殊的输电线。在我国广泛使用的城市轨道交通接触网为柔性接触网、刚性 接触网和接触轨。
地铁、城铁接触网培训资料
培训资料
一 接触网介绍
地铁牵引电网是向地铁列车输送电能的 输电线路，其主要功能是通过列车上的受 电弓或受电靴向地铁列车提供电能。
国内城市轨道交通采用的牵引电网主 要有以下三种型式:
柔性架空接触网 刚性架空接触网 接触轨系统
一 接触网介绍
牵引电网由接触网和回流网两部分组成。
一 接触网介绍
2 架空刚性接触网
刚性架空接触网系统由悬挂支持装置、 汇流排、汇流排终端、膨胀补偿元件、接 触线、刚柔过渡元件、电连接、中心锚结、 隔离开关、分段绝缘器、接地保护系统、 防雷系统等部分构成。
架空刚性接触网有接触轨式、汇流排式。 汇流排型式有T型、∏型等。
架空刚性接触网
架空∏型刚性接触网
3 接触轨系统
谢谢！
接触网系统功能
➢ 5 吊弦 ➢ 吊弦的功用是将接触线悬吊在承力索上，通过吊弦，调整
接触线的弛度并改善授流质量。 ➢ 6 中心锚结 ➢ 在锚段的中部设置中心锚结，中心锚结主要的功能是: ➢ 缩小事故范围，当该锚段接触线或者承力索发生断线时，
防止整个锚段陷入瘫痪，减少事故抢修工作量。 ➢ 采用全补偿下锚时，防止下锚补偿器向一侧滑动。 ➢ 采用架空刚性悬挂或接触轨时，防止锚段向一侧滑动。
端部弯头
五、接触轨系统
膨胀接头
五、接触轨系统
中心锚结
五、接触轨系统
岔区设置
六、走行轨回流系统
回流箱
七、受电弓（靴）系统
受电弓
七、受电弓（靴）系统
受电靴
八、接触网施工工序
施工准备 施工定测
车辆段基础施工 支柱、门型支架安装
支柱装配 架空地线架设及调整
腕臂预配及安装 承力索架设 接触线架设 悬挂调整
城市轨道交通供电系统—接触网
1.3 对接触网的基本要求
为保证良好的导电状况，滑板与接触线的接触应保持一定的接触压力。但由于电动车组 的振动和接触线高度变化等因素，往往造成滑板和接触线间的压力变化很大，有时甚至产生 脱离现象，致使滑板和接触线之间脱离处产生电弧。
碰撞和电弧会造成接触网和受电弓的机械损伤和烧伤，严重时将造成断线事故，应尽量 避免。
时，有时简称为“接触网”。
1.1接触网的分类
接触轨
接触网
架空式接触网
柔性架空式接触网
刚性架空式接触网
简单悬挂 接触网
链形悬挂 接触网
钢接触轨
钢铝 接触轨
无吊索 悬挂
带吊索 悬挂
纵向 布置
横向 布置
接触 轨
带接触线 的接触轨
1.2 接触网的工作特点
• 1）没有备用 • 接触网由于与电动车组在空间上的关系，和轨道一样无法采取备用措施。一旦接触网故障，整个供
接触线由调节臂固定，调节臂带棒式绝缘子， 另一端固定安装在隧道洞顶一侧的弹性支架下， 安装在绝缘子上的馈电线通过连接线与接触线连 接，使接触线受电。
• 接触轨式接触网是沿线路敷设的与走行轨道平行的附加轨，故又称第三轨。 • 接触轨是由敷设在轨路旁的具有高导电率的特殊软钢制成的。电动车组伸出 集 电 靴
与其接触而取得电能。接触轨可以有三种布置方式，即上磨式、下磨式和侧磨式。
3.1 上磨式
• 上磨式为接触轨正放，轨面朝上固定安装在专用绝缘子上。受流器滑板从上压向接触轨轨头顶面受流。 • 1）上磨式的优点：结构简单，设备费、维护和更新费用低。 • 2）上磨式的缺点 • ① 因结构的局限性，带电接触轨的安全防护性能差； • ② 接触面上积累尘屑，加速接触轨和集电靴的磨损，潮湿环境会增加短路故障发生概率； • ③ 接触轨的安装高度（垂直方向）不易调节，需要设计多种高度的零部件以满足实际需要。
柔性接触网的悬挂类型
对列车运行效率的影响
悬挂类型的选择对接触网的维护和寿命有直接影响，良好的悬挂类型能够降低运营成本，提高列车运 行效率。
合理的悬挂类型能够减少列车运行过程中的电气故障和机械故障，从而提高列车的可用性和可靠性。
05
未来发展趋势与展望
技术创新与改进
新型材料的应用
采用轻质、高强度、耐腐蚀的新型材料，降 低接触网系统的重量和成本，提高其可靠性 和使用寿命。
智能化监测与维护
利用物联网、大数据和人工智能技术，实现对接触 网系统的实时监测、故障诊断和预测性维护，提高 运营效率。
高效能供电技术
研究新型的供电方式，如无线充电、激光供 电等，以解决传统接触网供电方式的局限性 和不足。
绿色环保与可持续发展
环保材料
优先选择可再生、可降解、低污染的环保材料，降低 对环境的影响。
能耗优化
通过技术改进和智能化管理，降低柔性接触网系统的 能耗，实现节能减排。
循环利用
研究接触网系统的回收和再利用技术，推动资源的循 环利用，实现可持续发展。
THANKS
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应用领域的拓展
城市轨道交通
随着城市交通的发展，柔性接触网在城市轨道交通领域的 应用将更加广泛，满足日益增长的出行需求。
01
智能电网
柔性接触网作为智能电网的重要组成部 分，将为可再生能源的接入和分布式能 源的发展提供支持。
02
03
电动汽车充电设施
随着电动汽车市场的不断扩大，柔性 接触网在充电设施领域的应用将得到 进一步拓展。
柔性接触网的悬挂类型
• 柔性接触网的基本概念 • 柔性接触网的悬挂类型 • 悬挂类型的选择与优化 • 悬挂类型对列车运行的影响 • 未来发展趋势与展望
浅谈沈阳地铁接触网系统
浅谈沈阳地铁接触网系统摘要：本文分柔性接触网和刚性接触网两部分介绍了沈阳地铁接触网系统。
并深入探讨了分段绝缘器的应用及检修工艺。
关键词：沈阳地铁接触网分段绝缘器沈阳地铁一号线接触网架设范围包括从起点十三号街至终点黎明文化宫站全部正线，正线间渡线、折返线、停车线，出入段线，以及车辆段内的牵出线、停车列检线、月检线、静调线、试车线等所有电化股道。
沈阳地铁一号线隧道区段全部为刚性接触网，它主要由架空接触线、支持定位装置、绝缘部件及架空地线等部分组成，是一种全新形式的接触网，与传统的柔性接触网相比，具有结构简单、接触线无张力、没有断线之忧及运行维护简单等特点。
1.接触网汇流排及其附件接触网汇流排及其附件主要包括汇流排、汇流排中间接头、汇流排终端、切槽贯通式刚柔过渡结构本体、汇流排防护套等。
汇流排用于夹持、固定接触线，承载和传输电能。
它的标称截面为2213mm2的铝合金汇流排，铜当量截面不小于1181mm2。
它的外形尺寸如图1―1所示。
汇流排最大允许工作温度为100°C，相当于环境温度为10°C时，最大允许温升为90°C或环境温度为40°C时，最大允许温升为60°C。
它的单位长度为12m，制造允许偏差不+20mm，同时其两端增加切口为5mm。
汇流排终端用于刚性悬挂锚段关节、线岔、电分段等处。
汇流排终端的机械性能及电气性能与汇流排相同，它的外形尺寸如图2―2所示。
图1-2 汇流排终端2.关于设计1.1接触悬挂接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件。
接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。
接触悬挂的类型可分为简单悬挂、单链形悬挂、双链形悬挂以及多链形悬挂。
在柔性接触网中，吊弦和吊索起着将接触线悬挂起来的作用，其中吊弦用青铜线制成环节以增加接触网的弹性，同时还可以通过调节吊弦的长度来调整接触线的高度和接触悬挂的结构高度。
轨道交通(地铁)接触网基础知识
接触网系统
是将牵引变电所输出的电 能通过受电弓传送给电客列车 的输电系统。
牵引变电所
受电弓
接触网
电客列车
钢轨
接触网的供电电压
目前我国城市轨道交通采用的直流 供电电压分两种：750V和1500V
牵引变电所
+
上海轨道交通采用：直流1500V
受电弓
接触网
直流1500V
-
电客列车
天津长城GW-1.5/3000ZDTD（四号线，九号线车辆厂及正线）。
B、隔离开关
轻型（1000A,3000V）：单刀带接地，单刀不带接地。 轻型隔离开关主要应用于车辆段的库线、专用线和库线间的联络 开关，一般都是手动操作机构，库线和专用线（练兵线、装载线等 ）则应加装地部件。
C、分段绝缘器
分段绝缘器设在车站、渡线、存车线、车辆厂等 地，为了保证工作人员的作业方便及人身安全，将接 触网在电的方面分成独立的区段。
终端汇流排
汇流排连接接头（内接式）
汇流排连接接头（外接式）
汇流排定位线夹
中锚固定装置
中锚固定装置
每一段刚性接触网将在其锚段长度中点 处安装中心锚结线夹，其目的是为了防止分 段刚性接触网在热胀冷缩过程中产生的偏离 或者是在受电弓的冲击作用力下向受电弓的 运行方向的偏离。
非绝缘锚段关节（电连接线）
——汇流排载流：
3700A
——汇流排重量：
5.9Kg/m
——制造长度单位制造长度为定尺长度
12+0-5米， 定尺长度制造允许偏差为-5mm，
其两端无切口余量。这种设计制造便于安装、
维护。
汇流排
终端汇流排
弯头由一端弯曲的7.5m的汇流排制成。弯头的斜 面长1500mm，端部抬高70mm，这是为了满足最大 斜度不超过1/20。弯曲处的半径是6m。
城市轨道交通接触网简介
３ 刚性 悬挂 接触 网
刚性悬挂 接触 网结 构比较简单 ， 由悬挂装 置、 绝缘 子、 汇 流排等组成 。 刚性悬挂方 式相 当于安置在 隧道顶部的接触轨。 因此 ， 刚性 悬挂方式 同时具有接触轨和接触 网所具有 的优点 ，
刚性架空接触 网与接触轨一样具有结构简单 、 事故影响范 围小、 运营维护工作量小等 优点， 但 由于其作业面较 高， 运营维
城市 轨道交通 的接 触网有３ 大类型 ： 第三轨类 接触 网、 架 稳定可靠 ， 零 件种类少， 维护简单易行。 所 以， 尽管 刚性悬挂 在
１ 第三 轨接 触 网
第三轨接触网用于城市轨道交通 中的地铁、 全封 闭的城 市 许多新建城市轨道交通项 目中得到推 南 京地铁ｉ 号线也在 铁 路和 轻轨等线 路， 因其牵 引供电线路中的导 电轨 沿线路在车 隧道中采用 了刚性悬挂方式。 辆 的走行轨旁设 置而被形象 地称为 “ 第三轨” 。 第三轨距走 行 ４ 三类接触 网的优 缺 点 轨中心距离约为１ ． ４ ｍ ， 距轨面高度 约０ ． ４ ４ ｍ（ 具体 数据要根据机 车集电靴设 置参数而定 ） ， 由接触导电轨 、 端 部弯头、 防爬器、 辆采用集 电靴受流 。 接触 轨通常设在 列车前进方 向的左侧 。 绝 第三 轨系统结 构简单， 使用寿 命长 ， 在 安装、维护上的费 用和工作量 要低于架空接 触网 （ 相同电压下 ） ， 受天气的影响也 接触轨系统的结构简单 ， 刚性固定、 维护工作量小， 故障率
在困难， 对日常维护或紧急情况下的旅客疏散造成不便。 另外，
第三轨系统在 运行 柔性 架空接 触 网
需要使用跳线电缆临时搭 接或其他 列 柔性 架空接触 网在电气化铁道中得 到了广泛 的应用 ， 适用 现 列车中断运行的情况， 再者， 由于直流 电场的吸附作用和距 地面很近 的原因， 于城 市轨道 交通 的架 空式接触 网的悬挂 类型 大致可分为两大 车救援。 类： 半补偿弹性简单悬挂方式、 全补偿简单链形悬挂方式。 第三轨 系统中的绝缘器件容易被污染， 加之 自然风和雨水无法 需要 经常清扫 ， 否则极易发生绝 缘 目前， 在城市 轨道交通供电系统 架空 柔性接触 网里都采用 对 绝缘器件产 生 自洁作用， 闪络事故， 影响行车。 Ｒ ｉ ｓ 的银铜接触线 ， 截面积１ ２ ０ ｍ ｍ 。 。 此种含０ ． １ ％ 银合金 的接触线 另外， 由于接触 轨的不连 续性 ， 受流器在 滑人接 触轨时会 具有两个 突出的优 点： 一是耐温 好， 大幅度提 高了接触 网系统 当列车速度过高时， 冲击力较大 ， 严重时会损坏受流 的抗退火、 抗短路能力， 克服了铜接 触线软化现象 ； 二是抗 拉强 受到冲击 ， 器， 因此， 采 用接 触轨受流方式 时列车的最高运行速度 较低 。 度好， Ｒ ｉ ｓ １ ２ ０ 额 定张应力也高于 同类铜接触 线， 在接触 线截面 采用第三轨 的列车运行极限速度为１ ６ ０ ｋ ｍ ／ ｈ 。 积磨 损２ ０ ％ 后， 其额定 张应 力仍 然维持在 正常 的架设张 应力范 根据英 国的研究 ， 在国内， 采用第三轨的北京地铁列车运行极 限速度为９ ０ ｋ ｍ ／ ｈ 。 围之 内， 使用寿命长， 大大提高了运营的可靠性。
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柔性接触网施工范围
A、停车场、车辆段：含出入段线、试车线、停车场内需电 化线路的基础浇注、立杆、门形梁架设、腕臂、软横跨等 支装； B、设备安装：隔离开关(上网隔离开关、联络开关、手动隔 离开关、库内带接地刀闸开关）、避雷器、分段绝缘器 （单线、双线）等设备；包括上网电缆的敷设安装。 C、均、回流：钢轨至回流箱的电缆连接； D、接地保护：零散支柱间的接地连接，库内悬挂底座之间 的接地，接触网架空地线至变电所接地母排的接地电缆。 E:号码牌、限界门的安装
柔性接触网供电示意图
刚柔过渡
正线隧道内采用架空刚性悬挂接触网布置方式，车辆段 （停车场）设计于地面上，采用架空柔性悬挂接触网的布置 方式。 一般情况下，地铁接触网的刚柔过渡点均设置在由地下 向地面延伸的出入段线隧道口，由设置在该位置的刚柔过渡 装置，实现刚性接触网与柔性接触网的顺利平滑过渡。
刚柔过渡工作原理
1*JT-120
1*12
1*12（最大）
接触线悬挂高度
• 高架桥柔性接触线悬挂点距轨面连线的高度一般为 4600mm，最低不得低于4400mm（隧道口过渡段除 外）; • 敞开段导线高度由4040mm过渡到正线处4600mm。 • 地下段隧道内刚性接触线悬挂点距轨面连线的高度为 4040mm; • 车辆段（停车场）内接触网简单悬挂的接触线悬挂点距轨 面连线的高度为5000mm; • 车辆段列检库内及库前线路接触线悬挂点距轨面连线的高 度一般为5300mm；静调、双周三月检库接触线悬挂点的 最低高度为5700mm。
出入段线、试车线接触网采用简单链形悬挂 车场内接触网采用带弹性吊索的简单悬挂 悬挂组成：
项目 出入段线、试车 线 线材 接触线 承力索 架空地线 线材规格 2*CTAH-120 2*JT-150 1*JT-120 额定张力（N) 2*12 2*12 1*12（最大）
车场线
接触线
架空地线
1*CTAH-120
门形梁安装效果图
连续门形梁
弹性吊索简单悬挂
简单链形悬挂腕臂结构
库内安装方式
分段绝缘器（单线）
分段绝缘器（双线）
隔离开关
上网电缆连接Biblioteka 避雷器的安装刚柔过渡图
承力索
电连接
接触线 切槽式汇流排
刚柔过渡处电连接安装示意图
地铁柔性接触网施工流程
施工测量
基础开挖浇注 支柱、门型架安装 地线底座安装 支持结构安装 承力索架设 架空地线架设及调整 接触线架设 柔性悬挂调整 电连接安装 刚柔过渡安装
设备安装
冷滑检测 缺陷处理及验收 送电开通
接地安装
大连地铁柔性接触网悬挂类型