接触网理论学习资料

接触网组成及供电方式第一节接触网组成接触网是沿铁路上空架设的一条特殊形式的输电线路，它由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础等几部分组成。

一、接触悬挂接触悬挂包括接触线，吊弦，承力索和补偿器及连接零件，接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其作用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。

二、支持装置支持装置包括腕臂、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全部设备。

支持装置用以支持接触悬挂，并将其负荷传给支柱或其它建筑物。

三、定位装置定位装置包括定位管、定位器、支持器及其连接零件。

其作用是固定接触线的位置，在受电弓滑板运行轨迹范围内，保证接触线与受电弓不脱离，使接触线磨耗均匀，同时将接触线的水平负荷传给支柱。

四、支柱与基础支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷，并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。

第二节接触悬挂的类型接触悬挂的种类较多，一般根据其结构的不同分成简单接触悬挂和链形接触悬挂两大类。

一、简单接触悬挂简单接触悬挂（简称简单悬挂）系由一根接触线直接固定在支柱支持装置上的悬挂形式。

二、链形悬挂链形悬挂是一种运行性能较好的悬挂形式，链形悬挂分类方法较多，按悬挂链数的多少可分为单链形、双链形和多链形（又称三链形）。

目前我国采用单链形悬挂。

链形悬挂根据线索的锚定方式，可分为下列几种形式：1、未补偿简单链形悬挂2、半补偿简单链形悬挂3、半补偿弹性链形悬挂4、全补偿链形悬挂链形悬挂按其承力索和接触线在平面上布置的位置，可分为下列几种形式：1、直链形悬挂：直链形悬挂是承力索和接触线布置在同一垂直平面内，它们在水平面上的投影是一条直线。

2、半斜链形悬挂：在半斜链形悬挂中，承力索与接触线不在同一垂直平面内，它们在水平面上的投影有一个较小的偏移。

3、斜链形悬挂：斜链形悬挂是指接触线和承力索在水平面上的投影有一个较大的偏移。

在直线区段支柱处，接触线和承力索均布置成方向相反“之”字形第三节 供电方式一、接触网供电方式单边和双边供电为正常的供电方式，还有一种非正常供电方式叫越区供电。

二、牵引供电系统的供电方式目前我国的牵引供电方式主要有下列几种：1、直接供电方式2、BT 供电方式3、AT 供电方式4、直供加回流线供电方式5、同轴电力电缆方式接触网设备与结构第一节 支柱与基础一、支柱支柱是接触网的支撑设备。

它的作用是承受接触悬挂及支持设备的负荷，并将接触悬挂固定在规定的高度上。

（一）支柱按材质分类接触网支柱，按其使用材质分为预应力钢筋混凝土支柱和钢柱两大类。

预应力钢筋混凝土支柱以字母H 表示，例如：32.878+H。

式中，H —钢筋混凝土支柱；78—支柱所承受的力矩（kN ·m ）；8.2—支柱露出地面以上的高度（m ）；3—支柱埋入地下的深度（m ）。

用于下锚的钢筋混凝土支柱，其符号表示为：37.825060+-H 。

式中，60—垂直于线路方向的支柱容量（kN ·m ）；250—顺线路方向的支柱容量（kN ·m ）；其余符号意义同前。

2、钢柱 普通钢柱表示为：如，15250G。

式中，G —普通钢柱；250—垂直于线路方向的支柱容量（KN ·m ）；15—钢柱本身的高度（m ）。

下锚用钢柱符号表示为：如，15250250 m G 。

式中，G m —带拉线钢锚柱；分子第一个250—垂直于线路方向的支柱容量（KN ·m ）；分子第二个250—顺线路方向的支柱容量（KN ·m ）；15—钢柱本身的高度（m ）。

另外，X 表示斜脚钢柱，G S 表示双线路腕臂钢柱，G F 表示分脚式下锚钢柱。

（二）支柱按用途分类支柱按其在接触网中的作用可分为中间支柱、转换支柱、中心支柱、锚柱、定位支柱、道岔支柱、软横跨支柱、硬横跨支柱及桥梁支柱等几种。

图2-1-4为以上各种支柱安设位置图。

1—中间柱；2—锚柱；3—转换柱；4—中心柱；5—定位柱；6—软横跨支柱；7—道岔柱。

二、基础基础的作用是保持支柱稳定，并将支柱的负载和力矩传给土体。

1、横卧板横卧板的作用是增大支柱土内受力面与土壤的接触面积，保证支柱的稳定性，防止支柱向受力侧倾斜。

横卧板的数量和种类由该处土壤安息角的大小（即土壤压力的大小）决定。

安息角：在散粒土壤自然堆积时，当再增加散粒而这个土堆的斜坡不再增大时，其斜坡面与水平面的夹角称土壤安息角，常用字母φ表示。

2、底板为了防止安设在软土质类基坑上的支柱不致受垂直负荷而下沉，需在支柱底部增设底板，以增大支柱底面与土壤的接触面积，以减小对地的压强。

3、锚板及拉线的安设下锚支柱除承受垂直线路的负荷外，还要承受接触悬挂下锚的负荷，因此锚柱承载很大。

为了使锚柱稳定，一般采用锚柱打拉线，用以平衡下锚悬挂张力对支柱产生的影响。

第二节 接触线与承力索一、接触线接触线是直接和受电弓滑板摩擦接触的，电力机车从接触线上取得电能。

因此接触线既要有足够的机械强度又要有良好的电气性能。

目前使用的接触线主采用铜合金接触线。

二、承力索承力索的主要功用是通过吊弦将接触线悬吊起来，承受接触线的重量，减小接触线的弛度，提高悬挂的稳定性，与接触线并联供电。

目前使用的承力索采用铜合金承力索。

三、取流与接触网弹性接触悬挂弹性是：指悬挂中某一点在受电弓的压力下，每单位垂直力使接触线升高的程度，用弹性η来表示。

Qh ∆=η 式中，η—弹性值；Δh —接触线升高值；Q —接触压力。

衡量接触悬挂弹性的标准有两个：一是弹性的大小，取决于接触线的张力。

二是弹性的均匀程度，取决于接触悬挂的结构。

改善受电弓取流条件和接触悬挂弹性有几下方面：1、改善受电弓取流的要求（1）尽量使受电弓对接触线的压力不随受电弓的起伏波动而变化。

这就需要从受电弓结构方面进行研究改进。

（2）使受电弓沿接触线滑行时，接触点的轨迹尽可能地近于水平直线。

应尽量减小接触线的弛度，改善接触悬挂的弹性性能。

2、改善接触线的弛度接触线的弛度与跨距的大小、线索的材质和张力、接触悬挂的类型结构甚至气象条件有关。

3、改善接触悬挂的弹性能重点放在提高定位点处的弹性，同时尽量使全线接触悬挂的弹性均匀一致。

如采用弹性吊弦、整体吊弦；研制新型补偿装置以保证悬挂中线索的恒定张力；减轻接触悬挂的集中重量；研制新型高强度的接触线等方法途径。

四、高速铁路接触线的主要技术要求高速接触网要求受流性能好、稳定性能好、抗张性能好、导电性能好、电流强度大的接触线，因而要求具备下述主要技术性能：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、制造长度长研制、选择和使用新型接触线，并且需考虑下述诸因素：1、增大接触线的张力2、限制接触线横截面3、提高接触线的导电率4、增强耐磨耗性能5、选择铜合金材质第三节定位装置一、定位装置的作用及要求定位装置就是对接触线定位的装置。

为了使电力机车在运行中，其受电弓滑板与线路上空架设的接触线保持良好接触取流状态，就需要将接触线按受电弓运行轨迹的要求安装在一定位置上。

定位装置的主要作用有以下两点：（1）使接触线始终在受电弓滑板的工作范围内，保证良好取流，避免脱弓，造成事故，并使接触线对受电弓的磨耗均匀；（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。

定位装置对于接触悬挂的工作性能及机车受电弓的工作状态有很大的影响。

因此，对定位装置有以下几点要求：（1）定位装置应保证将接触线固定在要求的位置上。

（2）当温度变化时，定位器不影响接触线沿线路方向的移动。

（3）定位点弹性良好，当机车受电弓通过该装置时，能使接触线均匀抬高，不形成硬点，且与该定位装置不发生碰撞。

二、定位装置结构定位装置主要由定位管、定位器、定位线夹及连接零件组成。

多功能定位器（1）防过量抬高功能（2）防离线功能（3）减少“硬点”功能定位方式大体分为以下几种。

1、硬定位（正定位）2、软定位3、反定位4、双定位5、简单定位（四）定位装置的有关计算直线区段“之”字值和曲线区段拉出值的确定接触线直接与电力机车受电弓接触且发生摩擦，为了保证受电弓和接触线永远接触、不脱线和保证受电弓磨耗均匀，要求接触线在线路上按技术要求固定位置，即在定位点处接触线距电力机车受电弓滑板中心线的距离，这个距离在直线区段叫做接触线的“之”字值，在曲线区段称为拉出值。

接触线的“之”字值或拉出值的作用：主要是使在运行中的电力机车受电弓滑板工作面与接触线摩擦均匀，保证接触线与受电弓接触，不发生脱弓，避免因脱弓造成的弓网事故。

（五）高速接触网定位装置定位器是保持接触线处于相对于线路中心的正确位置的装置，在直线区段使接触线拉成“之”字形，在曲线区段相对于线路中心（或受电弓行迹中心）拉成割线或切线，使受电弓的滑板磨损均匀。

有如下方面要求：（1）定位器结构不妨碍受电弓顺利通过；（2）有够的强度，具有承受接触线的张力及风压的能力；（3）有很好的灵活性，能自由地追随接触线在垂向和顺线路方向的移动和变化；（4）重量要轻，不使接触悬挂形成硬点；（5）要结构简单，安装方便，不需要特种或专用机具就可以拆卸和更换；（6）具有良好的耐腐蚀性，使用寿命要长；（7）各种部件要有互换性，价格便宜，经济性好；（8）螺栓、楔类部件不易松动，做到免维护。

第四节支持装置支持装置用以支持接触悬挂，并将其负荷传给支柱或其它建筑物。

支持装置主要包括旋转腕臂底座（或T型腕臂底座）、拉杆底座（或压管底座）、腕臂、水平拉杆（或压管）、双耳连接器、调节板、悬式绝缘子串、棒式绝缘子及吊挂接触悬挂的设备等。

一、腕臂（一）腕臂的作用、要求与分类用以支持接触悬挂，并起传递负荷的作用。

对腕臂的要求是具有足够的机械强度，结构尽量简单、轻巧，易于施工安装和维修更换。

腕臂的选用应保证技术要求，并力求经济合理。

腕臂按所跨越的股道数目可分为单线路腕臂、双线路腕臂和三线路腕臂。

腕臂按其与支柱之间是否通过绝缘装置分为绝缘腕臂和非绝缘腕臂两类。

二、支柱侧面限界支柱侧面限界是指轨面（或轨面连线中心）处支柱内侧与线路中心的距离，用C X表示。

最小允许的侧面限界值为2440mm，允许误差+100mm（—60mm）。

第五节吊弦与补偿装置一、吊弦（一）吊弦的作用吊弦是链形悬挂的重要组成部件之一，接触线通过吊弦挂在承力索上，调节吊弦的长度可以保证接触悬挂的结构高度和导高（支柱定位点处，在接触线无弛度时，承力索与接触线间的垂直距离称为接触网的结构高度。

接触线底面至轨平面的垂直距离称为接触网导高。

）和接触线距轨面的工作高度，增加了接触线的悬挂点，提高了电力机车受电弓的取流质量。

（二）吊弦的分类吊弦按其在跨中位置的不同可分为普通环节吊弦、弹性吊弦、滑动吊弦和整体吊弦。

整体吊弦分为两种：压接式整体吊弦和螺栓可调式整体吊弦。