第五章高速电气化铁路接触网的基本知识讲解
接触网基础知识
一、接触网的定义与分类
1.什么叫接触网？
接触网是架设在铁路线路上 方向电力机车输送电能的特殊形 式的供电线路。接触网具有露天 设臵、没有备用、移动负荷等特 点，是电气化轨道交通牵引供电 系统的重要组成部分。接触网由 接触悬挂、支持装臵、定位装臵、 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。
承力索
接触线
承力索 弹性吊索 接触线
承力索
接触线
辅助承力索
二、柔性架空接触网的机械设备
三、柔性架空接触网线索 1.接触线
与接触线相关的主要概念 拉出值；导高；坡度；弛 度；磨耗；载流量。 其中:拉出值、磨耗、载流 量等均涉及接触线的安全 问题.
三、柔性架空接触网线索
2.承力索
弹性吊索
简单悬挂
接触线
（3）注意与周围景观的协调，应
使支柱与周围景观相一致，美观、 漂亮。
二、柔性架空接触网的机械设备 3.按安装地点和装配形式分类
1 中间柱、 2 锚柱、 3 转换柱、4 中心柱、 5 道岔柱、6 定位柱、7和8 软（硬）横跨柱。 支柱的位臵：纵向（跨距），横向（侧面限界）
支柱的编号：上行（双）和下行（单），（开往北京方向为上行）
一、接触网的定义与分类
接触网的电压等级： 25KV到30KV之间（对地而言）单 相工频交流电，对电力机车电压 均为：25KV。考虑电压损耗，牵 引变电所输出电压为：27.5KV或 55KV，其中55KV为AT供电方式， 主要用于高速电气化铁路中。城 市轨道交通的接触网电压一般为 直流750V或1500V。
（1）支柱与基础； （2）支持装臵； （3）定位装臵； （4）接触悬挂； 柔性架空接触网具有较好的 弹性，广泛应用于干线电气化铁 路和城市轨道交通中。
第五章高速电气化铁路接触网的基本知识
（5）尽可能地降低成本，特别要注意节约有色金属及钢材。
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5.2 接触网的基本组成与零部件
接触网由四个部分组成:接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱及基础。
5.2.1.1 基本定义
5.2.1 接触悬挂
一、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。
腕臂装配结构形式主要有两大类： 拉杆腕臂装配形式。由于水平拉杆与斜腕臂为柔性连接，
因此，整个腕臂装置的刚度小、稳定性差，对接触网运行 环境的适应性较差（只能承受拉力）；
水平腕臂装配形式。由于水平腕臂和斜腕臂是刚性连接， 整个腕臂装置的稳定性高，对运营环境及行车速度的适应 能力较高（能承受压力或较小的拉力）。
位置：在直线区段位于线路中心线的正上方，允许误差150mm； 在曲线区段承力索与接触线在水平面的投影重合，允许误差为200mm。
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七、吊弦 1、作用：在链形悬挂中，接触线通过吊弦悬挂在承力索上， 调节吊弦的长度可以保证接触悬挂的结构高度和接触线距钢 轨的工作高度，增加了接触线的悬挂点，提高电力机车受电 弓的取流质量。 2、分类：按其使用位置分为：普通环节吊弦、弹性吊弦、滑 动吊弦和整体吊弦。
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5.2.1.4 接触网的中心锚结
概念：在链型悬挂的锚段中部，将接触线对承力索进行死固 定，同时承力索对支柱进行死固定（全补偿），这种固定形 式称为中心锚结。
布置原则：1 中心锚结两边线索的张力应该尽量相等。 2 尽量靠近锚段的中部。
高铁接触网基础知识—接触网供电方式
分区亭
下行
变电所B
上行
下行
子任务2：按接触网获得电能方式分类
4、越区供电
变电所A 分区亭I
接触网
越区开关 闭合
故障 牵引变电所
分区亭II 变电所B
接触网
越区开关 闭合
1# 变电所
➢ 越区供电
分区亭
故障变电所
分区亭
3# 变电所
单线双边供电
➢ 越区供电
变电所A 分区亭I
故障 牵引变电所
按变电所馈出线与回流线不同分类
3、吸流变压器供电方式(BT供电方式 )
吸流变压器
吸流变压器
回流线 R
AC 27.5kV
电力机车
接触网 C 钢轨
T
特点：每相距1.5～4 km间隔，设置一台变比为1:1的电 力变压器。它的一次绕组串接在接触导线上，其二次绕 组则串接在特设的回流线(NF)上。
按变电所馈出线与回流线不同分类
只承受一组 接触悬挂
没有回流线
按变电所馈出线与回流线不同分类
2、带回流线的直接供电方式(DN供电方式 )
回流线 R
AC
27.5kV
电力机车
接触网 C
钢轨 T
相对直接供电方式，钢轨电位和对通信线路的干 扰有所改善。钢轨电位降低；牵引网阻抗降低， 供电距离增长；对弱电系统的电磁干扰减小 。
相对BT方式，结构简单，投资少，维护费用低； 牵引网阻抗减小，供电距离增长。
3、吸流变压器供电方式(BT供电方式 )
原理：由于吸流变压器变比为1:1缘故，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)，这样就达到了牵引 供电回路比较对称的目的。这种方式使牵引电流在邻 近的通信线路中的电磁感应影响大大地减小。
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承力索
接触网承力索的作用是通过吊弦将接触线悬挂起来。承力索还可承载一定 电流来减小牵引网阻抗，降低电压损耗和能耗。
承力索根据材质可分为铜承力索、钢承力索、铝包钢承力索。
承力索
吊弦
接触线
钢承力索图片
承力索
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吊弦
在链形悬挂中，接触线通过吊弦悬挂在承力索上。按其使用位置是在跨 距中、软横跨上或隧道内有不同的吊弦类型，吊弦是链形悬挂中的重要组成 部件之一。
链形悬挂的接触线是通过吊弦悬挂在承力索上。承力索悬挂于支柱的支 持装置上，使接触线在不增加支柱的情况下增加了悬挂点，利用调整吊弦 长度，使接触线在整个跨距内对轨面的距离保持一致。链形悬挂减小了接 触线在跨距中间的弛度，改善了弹性，增加了悬挂重量，提高了稳定性， 可以满足电力机车高速运行取流的要求。
链形悬挂比简单悬挂得到了较好 的性能，但也带来了结构复杂、造 价高、施工和维修任务量大等许多 问题。
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H
京石客运专线设计
采用H型钢柱。路基区 段设计采用ZH140和 ZH160型钢柱。
型 钢 柱
京石客专接触网支
柱基础设计跨距约为
50m，支柱及拉线基础
中心距线路中心距离按
3150mm设置分为中间支柱、
转换支柱、
中心支
柱、
锚柱、
定位支柱道岔支柱、 软横跨支柱、 硬横跨支柱 及
22.05.202悬0 式绝缘子
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棒式绝缘子
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中心锚结
在锚段的适当位置将接触悬挂固定。这种固定装置称为中心锚结。在两端装 有补偿器的锚段里，必须加设中心锚结，其布置原则是尽量使中心锚结两端 张力相等，直线曲段中心锚结设在锚段中部，曲线曲段、曲线半径相同的整 个锚段仍设在锚段中部，当锚段处于直线和曲线共有区段且曲线半径不等时， 应设在靠曲线多，半径小的一侧。
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接触网的安全问题
1 故障和灾害防范
接触网可能会面临故障和各种灾害，因此需要定期进行检修、维护和灾害防范工作，以 确保铁路运行的安全性。
2 维护保养和管理
接触网需要定期进行维护和保养，以保证其正常运行。同时，管理措施和标准也要制定 和执行，以确保运行的安全和高效。
3 检测和监控
接触网的检测和监控是保证其运行安全和可靠性的重要环节，包括使用专业设备进行巡 视、检测和故障排除。
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# 接触网基本知识
什么是接触网？
接触网是铁路电气化系统的重要组成部分，用于为电力牵引列车供应动力。 它由电缆、接触线、支柱和导电系统等部件组成，具Leabharlann 提供电力和保障铁路 运行的关键功能。
接触网的组成和结构
接触线
接触线是接触网中的主要部件，由导线和连接装置组成。它负责将电能传输给行驶在铁路上 的火车。
接触网的技术发展
1
未来发展趋势
2
随着技术的不断进步，接触网将朝着更
高效、可靠和可持续发展的方向发展。
3
技术创新和进展
接触网技术不断创新和发展，包括使用 新材料、提高设备效率和探索可再生能 源等方面的努力。
对铁路运输的影响
接触网的发展对铁路运输具有重要影响， 改善了列车运行效率、减少了能源消耗， 并提高了铁路运输的可持续性。
总结
重要性和意义
接触网是现代铁路运输不可或缺的组成部分，它提供了电力，并保障了铁路运行的安全和高 效。
现状和未来发展
接触网技术正在不断发展和进步，将来可能会采用更先进的材料和技术来提高效率和可持续 性。
对社会经济的贡献
接触网的发展为社会经济带来了巨大的贡献，促进了铁路运输的发展和经济的繁荣。
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电能从牵引变电 所经馈电线、接触网 输送给电力机车经钢 轨、回流线（正馈线） 流回牵引变电所。由 馈电线、接触网、钢 轨、及回流线组成的 供电网络称为牵引网。
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图2—1—6带补偿的简单悬挂
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电气化铁路
牵引变电所 电力机车
接触网
支柱与基础
支持装置
定位装置
接触悬挂
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接触网分类
简单接触悬挂
链型接触悬挂
未补偿 简单接触悬挂
带补偿 简单接触悬挂
未补偿 简单链形悬挂
半补偿 链形悬挂
半补偿 简单链形悬挂
半补偿 弹性链形悬挂
1
对接触网的要求
1、在高速运行和恶劣的气候条件下，能保证电力机车正常取 2、接触网设备及零件要有互换性，应具有足够的耐磨性和抗腐
3 4、设备结构尽量简单，便于施工，有利于运营及维修。在事故
5
2
接 触 网
接 触 悬 挂
支 持 装 置
定 位 装 置
支 柱 与 基 础
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接 触 网 接支定 触持位 悬装装 挂置置
定位方式
硬定位装置 软定位装置 反定位装置 双定位装置 特殊定位装置
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1
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接触悬挂
接触线 承力索
吊弦
坠砣补偿器等
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铜接触线，钢铝接触线。 银铜合金、镁铜合金接触线
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电气化铁路接触网简介
'(^^(化铁路接触卜^^简介接触树的织成接軸树是沿铁路线上交架设的向力机:尔供的待殊形式的输线路,；0；|1|接触:&挽、义持装货、&位装赞、杆孫础儿部分组成。
接触:社技131括接触线、蹄、承力紫以及连接零件。
接触想挂通过支持裝货架没在义柱上.功川是将从中引变III所狄得的'11能输这'沿III力机：卞：。
义持装资’"1以乂持接融:&挽，：11：将：11；资荷仏给^^柱成：1^^^边筑物。
报据接触I巧所在区如、站 场和大型翅筑物而'所不义料:装済'包括腕博、水平拉奸，；&式绝缘子巾，棒绝缘广及：11；^它建筑物的特殊支持设各。
^位装資111括定位矜和》；1^位器,‘冗功"]5^同定接触线的位資，使接触线在受也巧滑板运行轨迹范保I I接触线1受不脱成，并将接触线的水平负⑩化给义柱。
义柱5基础川以;^受接触思挽、：^持和位装1：的全部负荷.并将接触:桂向》在规的位贸和高度.1：。
我14^接触I"川'来旧〒；1应力识筋?1&凝上乂柱和祸础是钢义料而'的，即钢支柱同511在下面的钢筋促凝上制成的基础上，|1；雜础承受义柱仏给的全部负1^5’并保证支 柱的稳^性。
预应力钢前況凝土义柱‘巧；^础制成一个被体，下端11：接地入地卜。
接触网的111)1^等级接躺的III限等级：：1：频.1丫1+1*1交流制：25^^接触IX托的类型接趟网的分炎人多以接触怒挂的类型来区分。
我们所讲的接敝:&杜的分类是对接触的个铺段而言的。
接触社挂的种类较多，一股41^栃结构的不分成简接越;社和链形接触排两人炎。
简.1丫I接触‘社神（以卜'简称简.1丫I：&托）系|1|一报接触线接同〉在义杆义持装:巧上的:&神形工'：。
I闻内外简社挂做丁不少研究和改进。
我1：|^；1现来川的带补债装览的邵性1^1串社枕系在接触 线卜处焚设了张力补偿装货.以调节张力和她度的变化：：在1[杜点上加鼓8〜16111松的邵性索，通过弁性^'杀法梓接触线，这就减少丁:法挽广I址产牛的硬；！；^，改菩丁収流条件4乂外I I：专11^1通.巧缩小^消大接触线的张力去改特他度对収流的影响。
接触网基础知识总结
一、接触网的构成接触网是沿铁路上空架设的一条特别形式的输电线路，它由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础等几部分构成,以以下图所示。
1。
接触悬挂接触悬挂包含接触线，吊弦，承力索和赔偿器及连结零件，接触悬挂经过支持装置架设在支柱上，其作用是将从牵引变电所获取的电能输送给电力机车。
电力机车运转时，受电弓顶部的滑板紧贴接触线摩擦取流。
为了保证滑板的优秀取流，接触悬挂应达到以下要求 :(1）接触悬挂的弹性应尽量平均，即悬挂点间的导线，在受电弓抬升力作用下，接触线的高升应尽量相等 ,且接触线在悬挂点间应无硬点存在。
（2）接触线对轨面的高度应尽量相等,若受悬挂条件限制时，接触线高度变化应防止出现斜坡 .(3）接触悬挂在受电弓压力及风力作用下应有优秀的稳固性，即电力机车运行取流时，接触线不发生强烈的上、下振动。
在风力作用下不发生过大的横向摆动，这就要求接触线有足够的张力，并能适应天气的变化。
（4）接触悬挂的构造及零零件应力争轻盈简单，做到标准化，以便检修和交换，缩短施工及运转保护时间。
拥有必定的抗腐化能力和耐磨性,以延伸使用年限。
此外 ,要联合国情尽量节俭有色金属及钢材，降低造价。
2.支持装置支持装置包含腕臂、水平拉杆（或压管）、悬式绝缘子串、棒式绝缘子及吊挂接触悬挂的所有设备。
我们管辖范围内没有使用水平拉杆安装，而是平腕臂。
长处：支撑装置稳固性好，抗风能力强。
支持装置作用：，并将接触悬挂负荷传给支柱或其余建筑物.依据接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不一样。
支持装置构造应能适应各样场所，尽量轻盈耐用，有足够的机械强度，方便施工和检修。
3。
定位装置定位装置包含定位管、定位器、支持器及其连结零件。
作用是固定接触线的地点，在受电弓滑板运转轨迹范围内，保证接触线与受电弓不离开，使接触线磨耗平均 ,同时将接触线的水平负荷传给支柱。
（1）定位方式：正定位（2）定位方式 : 反定位（3）定位方式 : 软定位软定位用于小半径曲线外侧支柱上，由弯管定位器经过两股Φ 4.0 mm 镀锌铁线拧成的“软尾巴 " 固定在绝缘腕臂上的定位环里.软定位方式只好承受拉力，且承受拉力较大，但不可以承受压力.为了防备拉力过小定位器着落,它一般用于曲线半径 R≤1000 m 的曲线外侧支柱上。
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5-1 接触网的特点与要求
接触网：一种特殊形式的输电网。
1、作用：把从牵引变电所获得的电能直接传递给电力机车，是牵引系统 中的一个重要环节。接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁
2、工作特点 （1）受电弓与接触导线滑动接触。（磨损、振动）（如何选择材料）
（2）露天设置 受各种大气条件的袭击：风----风偏移；空气绝缘----绝缘性能下降
位置：在直线区段位于线路中心线的正上方，允许误差150mm； 在曲线区段承力索与接触线在水平面的投影重合，允许误差为200mm。
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七、吊弦 1、作用：在链形悬挂中，接触线通过吊弦悬挂在承力索上， 调节吊弦的长度可以保证接触悬挂的结构高度和接触线距钢 轨的工作高度，增加了接触线的悬挂点，提高电力机车受电 弓的取流质量。 2、分类：按其使用位置分为：普通环节吊弦、弹性吊弦、滑 动吊弦和整体吊弦。
（3）无备用的装置（出现故障以后只能去抢修）
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3、要求 （1）在高速运行和恶劣的气候条件下，要求接触网悬挂弹性 要均匀（保证车和线始终能接触）、高度一致（接触线距离 铁轨面），以保证电力机车正常取流，而且要求接触网在机
（2）接触网设备及零件要有互换性，应具有足够的耐磨性和
按照悬挂链数的数目分： 单链形悬挂(我国采用该悬挂形式) 双链形悬挂 多（三）链形悬挂
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四、世界高速接触网主要的悬挂模式
弹性链型悬挂:Re250型和 Re330型：弹性链型悬挂
简单链型悬挂:法国大西洋干线:单链型悬挂；东南新干线：弹性 链型悬挂
复(双)链型悬挂:日本新干线属重链型悬挂，用于多弓系统或强 台风地带；北陆线：简单链型悬挂。
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三、链型悬挂
接触线通过吊弦悬挂到承力索上。
优点：接触线高度一致、弹性均匀、稳定性好。 分类：按照线索的锚定方式（线索两端下锚的方式）分：
无补偿链型悬挂 半补偿链型悬挂（半补偿简单链型悬挂、半补偿弹性链型悬挂） 全补偿链型悬挂（全补偿简单链型悬挂、全补偿弹性链型悬挂）
按照承力索和接触线的相对位置分： 直链型悬挂 半斜链型悬挂 斜链型悬挂
按照定位处是否使用弹性吊弦分：简单链型和弹性链型
二 、简单接触悬挂：无承力索，将接触线直接固定在支持装置上的悬挂。
特点：结构简单，造价低，施工与检修方便。张力与弛度随温度变化太大， 且弹性不均匀，不利于机车高速运行时的取流。
应用：一般用于车速较低的线路上，如次等站、库线、净空受限的 人工建筑物内、以及城市电车和矿山运输线。
普通环节吊弦以直径4mm（一般称为8号铁线）的镀锌铁线 制成。提速后采用不锈钢直吊弦，不锈钢直吊弦是一个整体 吊弦，减小了检修工作量，提高了接触悬挂的工作特性。
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5.2.1.2 高速接触网主要的悬挂模式
一 、分类： 按照有无承力索来分：
简单接触悬挂（无承力索） 链型悬挂（有承力索）
二、接触悬挂的组成：包括接触线、承力索、吊弦以及连接零件。
三、接触线
接触网导线也称为电车线，是接触网中重要的组成部分之一。电力机车运行中其受电弓 滑板直接与接触线滑动摩擦，并从接触线上获得电能。
我国电气化铁路主型接触线：
1、铜接触线 TCG-100、TCG-85.（电气化铁路初期）； 2、钢铝接触线 GLCA、 GLCB （上世纪70年代） 3、改进钢铝接触线 GLCN； ４、铜接触线 TCW （上世纪80年代） 5、银铜合金接触线 CTHA、CTHB （上世纪90年代）
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五、接触线的主要技术要求
由于接触线是接触网最重要的组成部分，所以应具有较 小的电阻率，具有较大的导电能力；应具有较高的机械性能， 具有较高的抗张能力；应具有较高的耐腐蚀性能，具有较长 的使用寿命；
1、抗拉强度高。500牛/平方毫米 2、电阻系数低。0.01768~0.02 .mm2
触网分成若干相互独立的有一定长度分段，每一个独立 的分段称为锚段。
2、锚段的作用： （1）、限制事器，提高悬挂的稳定性，减小
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五、 结论
当行车速度不大于250Km/h时，应采用简单链 形悬挂；
当行车速度大于250Km/h时，宜采用弹性链形 悬挂。
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5.2.1.3锚段与锚段关节
一 锚段 1、锚段：在区间或站场根据供电和机械方面的要求，将接
m
3、耐热性能好。材质软化点在300℃以上 4、耐磨性能好。 5、制造长度长。1800~2000米
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六、 承力索
作用：通过吊弦悬挂接触线。承力索还可承载一定电流来减小牵引网阻 抗，降低电压损耗和能耗。
要求：能承受较大张力、抗腐蚀能力强、温度变化时弛度变化小。
分类：钢承力索 GJ-100、GJ-70：采取防腐措施；电阻大，导电能力差。 铜承力索 TJ-70、TJ-95、TJ-120、 TJ-150：铜耗大；不承受大张力 铝包钢承力索 7股：GJ-10、30、50 19股：GJ-10、30、40、50 、70
我国广（州）－深（圳）准高速铁路：简单链型悬挂 哈（尔滨）－大（连）线：弹性链型悬挂 秦（皇岛）－沈（阳）高速客运专线：全补偿弹性链型悬挂
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简单链型悬挂
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弹性链型悬挂
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复链形悬挂
（3 （4）设备结构尽量简单，便于施工，有利于运营及维修。在
（5）尽可能地降低成本，特别要注意节约有色金属及钢材。
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5.2 接触网的基本组成与零部件
接触网由四个部分组成:接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱及基础。
5.2.1.1 基本定义
5.2.1 接触悬挂
一、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。