高速电气化铁路接触网第5章 高速接触网的结构特征
高速铁路接触网-中心锚结 PPT
直线区段简单悬挂的中心锚结
1心锚结
曲线区段简单悬挂中心锚结
在曲线区段，由于曲线引 起接触悬挂横向偏移，造成线 索张力差，若将中心锚结仍放 置在跨距中间，中心锚结绳两 端会因曲线偏移产生较大张力 差，此时，应将中心锚结放置 在支柱上形成一个八字形结构
会引腕臂偏移，导致定位点处的拉出值（或“之”字 值）改变；
第三、腕臂的严重偏移，会导致承力索与接地物 （如硬横梁上的吊柱、腕臂上的跳线等）间的距离不 够而引起放电，造成馈线侧的断路器动作及承力索断 线等严重的接触网事故。
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第二部分 高速接触网的结构特征
2.2.5 中心锚结
站场的锚段偏移的原因； 第一、锚段的中心锚结固定点两侧的张力不平衡导致锚段 偏移。引起中心锚结两端的张力不平衡的因素：
首先是中心锚结的设计位置不合适引起的，由于受站场 线路的影响（如曲线、坡度等），设计上很难保证中心锚结 固定点两侧的张力相等；
其次、受站场实际情况的限制，在渡线、非支下锚等 处的线索水平偏角会超过12°，由于线索的热胀冷缩、在水 平偏角偏大处就会卡滞，从而破坏中心锚结两端张力的平衡；
最后、站场的锚柱很多都是采用直埋杆，在极限温度 下，补偿坠砣易卡滞在限制架的上、下部角钢上，从而也会 破坏中心锚结两端张力的平衡。
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第二部分 高速接触网的结构特征
2.2.5 中心锚结
站场的锚段偏移的原因： 第二、接触网在外力的作用下、线索也会向一侧窜动。 1）、接触悬挂在线路坡道处，由于悬挂本身的重量沿
下坡方向产生作用于悬挂的分力。 2）、曲线内侧因旋转腕臂偏转，出现对线索向某一方
向的分力作用。 3）风力和受电弓对接触线的滑动摩擦力等也会使线索
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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高速电气化铁路接触网
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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。
高速铁路接触网的特点及要求
高速铁路接触网的特点及要求发布时间：2021-09-27T08:23:21.893Z 来源：《新型城镇化》2021年16期作者：潘鹏[导读] 这就使接触网与受电弓的波动特性发生变化，从而对受电弓产生影响。
呼和浩特供电段乌兰察布供电车间内蒙古呼和浩特 010000摘要：接触网是电气化铁路的主要设备之一，随着我国电气化铁路运营速度的不断提高，确保接触网处于良好状态，保障不间断供电，维持良好的弓网关系动态特性成为保证高速或快速列车安全稳定运行的重要前提，接触网的各种静态参数能否满足设计的要求是获得良好的接触网弓网关系的基础，因此在新建或扩建电气化铁路以及在电气化铁路日常运营维护中，常常需要对一些主要的接触网静态参数进行测量，他们包括接触线高度、接触线拉出值、定位管坡度、支柱位置、线岔数据、锚段关节数据等，通过检测获得的接触悬挂数据基础数据进行分析或处理，可以在常规巡检时及时发现接触网隐患，消除各种故障，保障线路安全运行。
关键词：特性；要求；弓网关系一、高速弓网系统的受流特性1、高速受电的特点（1）高速列车的行车速度较常速列车高得多，因而受电弓沿接触网导线移动的速度大大加快。
这就使接触网与受电弓的波动特性发生变化，从而对受电弓产生影响。
（2）高速列车在高速运行时所受的空气阻力远较常速列车大得多，空气动态力也是影响高速受电的一个重要因素。
（3）高速列车所需的牵引功率较常速列车大得多，若采用多弓受电必然会增加阻力、加大噪声并引起接触网的波动干扰，因而受电弓的数量不能太多，这就需要解决受电弓从接触网大功率受电的问题。
2、接触网—受电弓系统高速列车的受电是通过受电弓与接触网的接触导线紧密接触而实现的，因而受电是否正常直接取决于接触网—受电弓系统的技术状态。
一个工作可靠的接触网—受电弓系统是确保高速列车良好取流的根本条件。
由于接触网的接触导线是一根具有弹性的导线，受电弓也是一个弹性体，故而两者构成的是一个相互接触的弹性系统。
(完整版)高铁接触网的结构
§2--3高铁接触网的结构与设施
一、高铁接触网支柱和基础
2、对接触网 支柱的要求
强度高、重量轻、 结构简单、材 料经济合理、 具有良好的耐 腐蚀能力以及 施工运营维护 方便。还应考 虑与周围环境 的协调，要造 型美观和漂亮。
图2-3 等径圆支柱
§2--3高铁接触网的结构与设施
一、高铁接触网支柱和基础
§2--3高铁接触网的结构与设施
二、高铁接触网支持装置
1、腕臂式支持
§2--3高铁接触网的结构与设施
二、高铁接触网支持装置 1、腕臂式支持
腕臂支持装置组成表
型 零件 号1
零件 2
零件3
零件4零件 5源自零件6零件7L 型
PL型 XL型 平腕臂 斜腕臂
套管座
L型 承力索座
管帽
L型支撑
L型 支撑管卡子
. 平腕臂结构的材料： 水平腕臂、斜腕臂、定位管支撑和腕臂支撑均采用铝合金制成； 平腕臂的结构特点： 抗风稳定性好 ；
腕臂：平、斜腕臂、腕臂支撑、棒式绝缘子等 横跨：软横跨、硬软横跨、硬横跨 定位装置：定位器、定位管、锚支定位卡子、防风拉线等 支柱：横腹杆、等径圆杆、H型钢柱、钢管柱等 基础：直埋、杯形基础、钻孔桩、扩大基础等
§2--3高铁接触网的结构与设施
接触网特点：露天设置+无备用+荷载多变+气象条件多样 对接触网零部件要求： 1、良好的稳定性和足够的弹性，电气上有良好的受流性能； 2、互换性，具有足够的抗振动、抗疲劳、抗腐蚀和耐磨性，较长
（2）承力索支承线夹与承力索间的滑动荷重应不小于3.9kN；承力索 支承线夹与腕臂管间的滑动荷重应不小于10.5kN；
（3）套管双耳与腕臂管间的滑动荷重应不小于7.9kN。
高速铁路接触网简介
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
➢ 模拟软件工具
CATMOS弓网模拟软件：能模拟简链和弹链，由德国 Balfour Beatty公司开发（前Adtranz公司）
架线道弓网模拟软件：能模拟简链和复链，由日本铁技 研开发
CPS弓网模拟软件：能模拟简链、弹链和复链，由我院 自己开发
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
仿真模拟界面
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
仿真模拟软件
CATMOS软件 架线道软件 CPS软件
该软件已应用于我国电气化铁路的研究、设计、 试验预测及弓网受流评价等领域
三、接触网悬挂方式的仿真模拟研究
仿真模拟应用
广州至深圳200km/h接触网的研究、设计
现场录像资料(香港地铁机场线)
根据工程数据预测所要进行试验的结果及要注意的事项。 为设计方案的确定提供基础数据，并给予评价。 判断相同条件下不同弓网受流系统的优劣。 找出弓网关系恶化的边界条件，如共振速度、离线速度、接触线
应力、接触力标准偏差等。 选择与接触网相匹配的受电弓，根据特定的受电弓产品的数学模
型可评价其性能。 模拟软件已成为世界各个国家电气化铁路的决策工具。
联盟
➢ 接触网的静态弹性跨中≤0.36mm/N （Re330）
➢ 接触网静态弹性不均度≤8%（Re330） ➢ 最大接触力（N）≤ 250（Re330） ➢ 最小接触力（N）50（Re330） ➢ 接触力标准偏差与平均接触压力的比
值≤ 20% ➢ 离线率5%以下
二、关于弓网受流质量的评价标准
➢日本 ➢法国 ➢德国
200km/h<V 250km/h的运营里程(km) 466 0 577
高速铁路接触网
接触网
1.1 接触网的组成
2.支持装置
支持装置是接触网中支持接触悬挂，并将其机械负荷传给支柱固定 的部分。支持装置包括腕臂、水平拉杆、棒式绝缘子及接触悬挂的悬吊 零件。
（1）腕臂。腕臂是从支柱上伸出的由一根或几根横臂组成的支持 结构。腕臂可以分为绝缘腕臂和非绝缘腕臂。
（2）水平拉杆。水平拉杆是腕臂中承受拉力的水平杵环杆。 （3）棒式绝缘子。棒式绝缘子是由实心的圆柱形或圆锥形绝缘件 和两端的连接金具组成的支持绝缘子。
接触网
1.2 接触网的主要设备
1.接触线
（5）接触线的接头和磨耗。
②接触线磨耗。 接触线在运行中，受电弓和接触线的摩擦会造成接触线截面积减小，称为 接触线磨耗。接触线的磨耗使接触线的截面积减小，会影响到接触线的强 度安全系数。在运营中，要求每年至少进行一次接触线磨耗测量，当接触 线磨耗达到一定限度时，应局部补强或更换，接触线磨耗的测量点通常选 在定位线、电连接线、导线接头、中心锚结、电分相、电分段、跨距中间 等处，测量工具一般是游标卡尺。
接触网
1.1 接触网的组成
③简单链形悬挂
1.接触悬挂
简单链形悬挂与弹性链形悬挂的主要区别在于它没有弹性吊索。其 性能特点是：结构最简单、安全可靠、造价最低、安装调整维修方便， 适应于高速受流，能满足列车高速运行的要求。简单链形悬挂的缺点 是，定位点处弹性小，跨中弹性大，造成受电弓在跨中抬升量大，跨中 采用预留弛度，受电弓在跨中的抬升量可降低，定位点处易形成相对硬 点，磨耗大。如果选择结构形式合理、性能优良的定位器，则可消除这 方面的不足。
接触网
1.1 接触网的组成
②弹性链形悬挂
1.接触悬挂
弹性链形悬挂的性能特点是：弹性链形悬挂的结构相对于复链 形悬挂较简单，它没有辅助承力索，造价也较低；同时它对悬挂定 位点处的弹性进行了改善，使得整个接触网的弹性均匀、受流性能 好。其缺点是弹性吊索进行调整和维修时比较复杂，定位点处导线 的抬升量较大，对定位器的安装坡度要求也比较严格。
高速铁路接触网-中心锚结
向的分力作用。 3）风力和受电弓对接触线的滑动摩擦力等也会使线索
窜动。上述各种原因，有时可能会重叠出现。
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第二部分 高速接触网的结构特征
2.2.5 中心锚结
站场的锚段偏移的原因：
第三、站场锚段的中心锚结的结构及中锚腕臂吊柱的 型号不合适。沪昆线站场大部分采用硬横梁、吊柱用“1” 型吊柱，站场的中心锚结采用两跨“防窜”不防断式结构 （这种结构缺少中锚的承力索辅助绳），中心锚结固定点 处的腕臂采用两个三角形水平支撑（腕臂不能旋转）。当 线索窜动时，全部力量集中在中心锚结固定点处的腕臂和 吊柱上，导致此处的承力索可能从承力索底座跑出、腕臂 底座槽钢变形、吊柱扭面、中心锚结固定点处的腕臂偏移。 这种两跨“防窜”不防断式中锚未起到良好的防窜作用。
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第二部分 高速接触网的结构特征
2.2.5 中心锚结
半补偿链形悬挂中心锚结
全补偿链形悬a 挂中心锚结
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第二部分 高速接触网的结构特征
2.2.5 中心锚结
哈大线接触网中采用的两跨式全补偿链形悬挂中心锚结
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第二部分 高速接触网的结构特征
2.2.5 中心锚结
哈大线接触网中采用的两跨式全补偿链形悬挂中心锚结
平偏角偏大处就会卡滞，从而破坏中心锚结两端张力的平衡；
最后、站场的锚柱很多都是采用直埋杆，在极限温度
下，补偿坠砣易卡滞在限制架的上、下部角钢上，从而也会
破坏中心锚结两端张力的平衡。
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第二部分 高速接触网的结构特征
2.2.5 中心锚结
站场的锚段偏移的原因： 第二、接触网在外力的作用下、线索也会向一侧窜动。 1）、接触悬挂在线路坡道处，由于悬挂本身的重量沿
电气化铁道接触网零件 第5部分接触线中心锚结线夹
TB 中华人民共和国铁道行业标准TB/T2075.5－2002电气化铁道接触网零部件第5部分：接触线中心锚结线夹Fittings for overhead contact system of electrification railwayPart5:Mid-anchor clamp for contact wire2002-05-17发布 2002-08-01实施中华人民共和国铁道部发布TB/T 2075.5－2002前言TB/T 2075《电气化铁道接触网零部件》分为54个部分：——第1部分：接触线吊弦线夹；——第2部分：承力索吊弦线夹；——第3部分：横承力索线夹；——第4部分：双横承力索线夹；——第5部分：接触线中心锚结线夹；——第6部分：承力索中心锚结线夹；——第7部分：杵座鞍子；——第8部分：钩头鞍子；——第9部分：吊环；——第10部分：长吊环；——第11部分：耳环杆；——第12部分：悬吊滑轮；——第13部分：定位线夹；——第14部分：支持器；——第15部分：长支持器；——第16部分：定位环线夹；——第17部分：定位器；——第18部分：特型定位器；——第19部分：软定位器；——第20部分：特型软定位器；——第21部分：定位管；——第22部分：线岔；——第23部分：连接器；——第24部分：定位环；——第25部分：长定位环；——第26部分：套管双耳；——第27部分：套管铰环；——第28部分：铜接触线接头线夹；——第29部分：承力索接头线夹；——第30部分：UT型耐张线夹；——第31部分：杵座楔形线夹；——第32部分：双耳楔形线夹；——第33部分：双环杆；——第34部分：接触线终端锚固线夹；——第35部分：承力索终端锚固线夹；——第36部分：坠砣；ITB/T 2075.5－2002——第37部分：补偿滑轮组；——第38部分：补偿棘轮；——第39部分：旋转腕臂底座；——第40部分：特型旋转腕臂底座；——第41部分：调节板；——第42部分：压管；——第43部分：杵环杆；——第44部分：软横跨固定底座；——第45部分：拉杆底座；——第46部分：特型拉杆底座；——第47部分：钢柱拉杆底座；——第48部分：腕臂；——第49部分：接触线电连接线夹（斜型）；——第50部分：接触线电连接线夹（垂直型）；——第51部分：电连接线夹（方型）；——第52部分：电连接线夹（长方型）；——第53部分：接地线夹；——第54部分：接地线连接线夹。
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2. 接触线的主要技术要求
1）抗拉强度高； 2）电阻系数低； 3）耐热性能好； 4）耐磨性能好； 5）制造长度长。
3. 接触线材质性能的综合选型
接触线选型中需要考虑的因素： 1）增大接触线的张力； 2）限值接触线横截面； 3）提高接触线的导电率； 4）增强耐磨耗性能； 5）选择铜合金材质。
5.2 高速接触网的悬挂模式
6. 隧道内锚段关节
隧道内四跨锚段关节结构示意图
5.5 张力自动补偿装置
滑轮式张力自动补偿装置 鼓轮式张力自动补偿装置 Re200C型非并联棘轮式补偿装置 日本高速铁路接触悬挂采用的补偿装置
种类：滑轮式、棘轮式、鼓轮式、液压式及弹簧式。
要求： （1）灵活； （2）快速制动。
1. 滑轮式张力自动补偿装置
中心锚结设在锚段中部，其作用：
（1）在一个锚段实行两端补偿时可防止补偿器向一侧滑动，特 别是在具有坡度的线路上；
（2）缩小事故范围，当中心锚结的一侧接触线发生断线时，不 致影响另一侧的接触网，且容易排除事故及易于恢复正常运行。
1. 半补偿中心锚结
半补偿链形悬挂中心锚结
2. 全补偿中心锚结
全补偿链形悬挂中心锚结
第五章 高速接触网的结构特征
接触线性能及选型 高速接触网的悬挂模式 中心锚结 锚段关节 张力自动补偿装置 线岔及其定位
5.1 接触线性能及选型
我国电气化铁路主型接触线
接触线的主要技术要求 接触线材质性能的综合选型
1. 我国电气化铁路主型接触线
我国电气化铁路主型接触线
承力索和接触线都是补偿下锚。
3. 隧道内中心锚结
隧道内中心锚结示意图
5.4 锚段关节
三跨非绝缘锚段关节 四跨绝缘锚段关节 五跨绝缘锚段关节 七跨电分相锚段关节 九跨电分相锚段关节 隧道内锚段关节
锚段关节：相邻两个锚段的衔接区段（重叠部分）称为锚段关节。 分类： 按用途：绝缘锚段关节、非绝缘锚段关节和电分相锚段关节。 （1）仅起机械分段作用的称为非绝缘锚段关节，该处相邻的两 个锚段关节在电气上是连通的； （2）不仅起机械分段作用，同时又起到同相电分段作用的锚段 关节，称为绝缘锚段关节； （3）带有中性嵌入段，既起机械分段的作用，又具有电分相功 能的，称为电分相锚段关节。
4. 日本高速铁路接触悬 挂采用的补偿装置
弹簧式补偿装置安装结构图
并联平衡板式补偿装置
5.6 线岔及定位
普通线岔 高速交叉线岔 高速无交叉线岔
1. 普通线岔
线岔： 在站场内的道岔处必有两组接触悬挂交叉，在两组悬挂相交处设 置的限值器或限值管叫线岔。
线岔 1-限值管； 2-定位线夹； 3-正线接触线； 4-渡线接触线
无交叉线岔始触点的计算图
3. 高速无交叉线岔
按三个原则来确定： （1）在由正线进入侧线时，始触区范围应为线间距的126~526 mm区域内； （2）在由侧线进入正线时，始触区范围应为线间距的 806~1306 mm。 （3）在安装调整时，正线和侧线两组接触线有一等高区，等高 区范围约在两线间距的526~806 mm。
按所含跨距数：可分为二跨、三跨、四跨三跨非绝缘锚段关节
2. 四跨绝缘锚段关节
四跨绝缘锚段关节
3. 五跨绝缘锚段关节
五跨绝缘锚段关节
4. 七跨电分相锚段关节
七跨电分相锚段关节
5. 九跨电分相锚段关节
九跨电分相锚段关节
6. 隧道内锚段关节
隧道内三跨锚段关节结构示意图
始触区两线间距范围示意图
4. 无交叉线岔的平面布置
无交叉线岔的平面布置原则： （1）道岔定位点设在线间距660 mm处； （2）在道岔定位点处采用等高悬挂，正线接触线拉出值为333 mm，侧线接触线相对侧线线路中心拉出333 mm； （3）道岔定位点与下一跨定位点的拉出值要保证在线间距 350~1500 mm范围内，两支接触线在受电弓的同一侧； （4）将正线或侧线线路两侧600~1050 mm的区域内设置为无线 夹区，以保证在受电弓限界范围内与接触网零部件无碰撞，实现 平滑接触； （5）两导线间距550~600 mm处采用交叉吊弦悬挂，以保证正 线通过或侧线驶入正线时在该点两支接触线等高。
1. 普通线岔
2. 高速交叉线岔
高速接触网线岔的交叉及定位
2. 高速交叉线岔
3. 高速无交叉线岔
【无交叉线岔的布置原则】
无交叉线岔布置图
3. 高速无交叉线岔
【无交叉线岔的工作原理】
机车通过无交叉线岔时的过渡状态示意图
3. 高速无交叉线岔
道岔参数计算示意图
3. 高速无交叉线岔
3. 高速无交叉线岔
弹性链形悬挂模式
简单链形悬挂模式 复（双）链形悬挂模式
1. 弹性链形悬挂模式
德国高速铁路接触网的悬挂类型
2. 简单链形悬挂模式
法国高速铁路接触网的悬挂类型
3. 复（双）链形悬挂模式
日本高速铁路接触网的悬挂类型
中国高速型接触网悬挂类型
5.3 中心锚结
半补偿中心锚结
全补偿中心锚结 隧道内中心锚结
补偿装置示意图
1-补偿滑轮； 2-杵头悬式绝缘子； 3-耳环悬式绝缘子； 4-坠砣杆； 5-坠砣； 6-坠砣限值架； 7-补偿绳； 8-定滑轮装置； 9-双耳楔形线夹； 10-断线制动装置
2. 鼓轮式张力自动补偿装置
鼓轮并联全补偿装置
3. Re200C型非并联棘轮式补偿装置
Re200C型非并联棘轮式补偿装置