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接触网基础概念一

(2011-08-02 16:51:51)
标签:

铁路区

接触网

电力机车

牵引变电所

受电弓

杂谈

分类: 牵引网之-接触网

http://www/uc/myshow/blog/misc/gif/E___6743EN00SIGG.gif接触网基础概念一
    接触网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、支柱与基础四大部分组成。
    接触网的额定工作电压等级:工频单相交流制:25KV。《技规》接触网最高工作电压27.5KV,瞬时最大值29KV,最低工作电压19KV。

    接触悬挂的类型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。

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

    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(减小硬点),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(即线索两端下锚的方式),可分为下列几种方式未补偿链形悬挂、半补偿链形悬挂、全补偿链形悬挂。

    接触网供电方式 接触网供电方式有单边、双边供电和越区供电。单边和双边供电为正常的供电方式。单边供电:供电臂只从一端的变电所取得电流的供电方式。 双边供电:供电臂从两端相邻的变电所取得电流的供电方式。 越区供电是一种非正常供电方式(也称事故供电方式)。 越区供电是当某一牵引变电所因故障不能正常供电时,故障变电所担负的供电臂,经分区亭相关开关设备的分断,同相邻的供电臂接通,由相邻牵引变电所进行临时供电。  复线区段的供电情况与上述类同,但牵引变电所馈出线有四条,分别向两侧上、下行接触网供电。牵引变电所同一侧上、下行实现并联供电,提高供电臂末端电压。越区供电时,通过分区亭内的开关设备去实现。

    接触网的特点及要求接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。 由于接触网是露天设置,没有备用,线路上的负荷又是随着电力机车的运行而沿接触线移动和变化的,对接触网提出以下要求: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流,要求接触网在机械结构上具有稳定性和足够的弹性。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蚀能力并尽量廷长设备的使用年限。3、要求接触网对地绝缘好,安全可靠。  4、设备结构尽量简单,便于施工,有利于运营及维修。在事故情况下,便于抢修和迅速恢复送电。5、尽可能地降低成本,特别要注意节约有色金属及钢材。

     支柱的类型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。

    接触网支柱的侧面限界 接触网支柱的侧面限界是指支柱靠线路一侧至线路中心线的距离。它是为了确保行车的安全。  支柱侧面限界任何时候不得小于2440mm;机车走行线可降为2000mm;曲线区段适当加宽;直线中间支柱一般取为2500mm;软横跨支柱一般取为3000mm;软横跨支柱位于站台时,为便于旅客行走,一般取为3000mm。

    接触网导线高度接触网导线高度是指悬挂定位点处接触线距轨面的垂直高度,设计规范规定如下:最高高度:不大于6500mm。最低高度:(1)区间、站场:①一般中间站和区间不小于5700mm。②编组站、区段站及配有调车组的大型中间站,一般情况不小于6200mm。确有困难时可不小于5700mm。旧线改造不小于5330mm。站场和区间宜取一致,双层集装箱运输线路,不小于6330mm。③客运专线为5300~5500mm(2)隧道内(包括按规定降低高度的隧道口外及跨线建筑物范围内):①正常情况(带电通过5300mm超限货物)不小于5700mm。②困难情况(带电通过5300mm超限货物)不小于5650mm。③特殊情况不小于5250mm。接触线高度的允许施工偏差为±30mm。

    接触线拉出值(“之”字值)定位器将接触线固定在正确的位置上就叫定位,定位器定位线夹与接触线固定处叫定位点。定位点至受电弓中心运行轨迹的水平距离,在直线区段叫之字值,在曲线区段叫拉出值,之字值和拉出值的作用是使受电弓滑板工作均匀,并防止发生脱弓和刮弓事故。在直线区段受电弓中心与线路中心重和,接触线之字值沿线路中心对称,其标准为±300mm。提速后为200~250mm之间;拉出值200~450mm之间。允许误差为30mm. 在曲线区段,拉出值和曲线半径大小有关。

    接触网中心锚结 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。 中心锚结的作用与结构  安设中心锚结后,由于接触线和承力索在中心锚结处系死固定(防串中心锚结除外),因此,当温度变化时,锚段两端的补偿器只能使线索由中心锚结处分别向两端移动,不致向一端温滑动。保证线索张力均匀,并使接触线工作状态良好,同时能缩小事故范围。当锚段一端的接触线发生断线时,不致影响锚段另一端接触线,以利于抢修和缩短事故停时。    中心锚结按结构可分为:半补偿链形悬挂中心锚结,全补偿链形悬挂中心锚结,站场防串中心锚结等。

    接触网线岔的作用  列车在运行中,当运行到两条铁路交叉处,由一股道过渡到另一股道上运行时,地上要经过道岔设施的转换实现。在电气化铁路区段的站场内两个股道交叉处,为了使电力机车受电弓由一股道平滑、顺利的过渡到另一股道,在两条铁路交叉的上空相应有两支汇交的接触线,在两支汇交接触线的相交处用限制管连接并固定的装置称为线岔又称等空转辙器或空中转换器。线岔的作用是在转辙的地方,当一组接触悬挂的接触线被受电弓抬高时,另一组悬挂的接触线也能同时被抬高,从而使它与另一接触线产生高差Δh。高差随着受电弓靠近始触点而缩小,到达始触点时,高差基本消除而使受电弓顺利交接,以使接触线不发生刮弓、钻弓现象。使电力机车受电弓由一条股道上空的接触线平滑、安全地过渡到另一条股道上空的接触线上,从而使电力机车牵引的列车完成线路转换运行的目的。

    接触网线岔的结构接触网线岔是由一根限制管、两个定位线夹和固定限制管的螺栓组成,其结构是用一根限制管将相交的两支接触线上下相互贴近(留有30mm的活动空隙),限制管的两端用定位线夹和螺栓固定在下面那根接触线上。如果是非正线相交,一般是交叉点距中心锚结或硬锚近者在下面;若是和正线相交,正线在下面。上面的接触线应能在限制管和下面接触线间活动。

    接触网锚段关节为满足供电、机械方面的分段要求,将接触网分成若干一定长度且相互独立的分段,每一分段叫锚段。两个相邻锚段的衔接部分称为锚段关节。根据锚段所起的作用可分为非绝缘锚段关节和绝缘锚段关节:根据所含跨距数可分为三跨、四跨、五跨锚段关节:另外,在BT供电区段还有一种吸流变压器式锚段关节。 由于非绝缘锚段关节线路电气是联通的,所以仅起机械分段作用。而绝缘锚段关节处两端接触网电气是隔开的,所以即能起机械分段作用还能起电分段作用。

    补偿装置的作用补偿装置又称补偿器,它设在锚段两端,能自动补偿接触线或承力索产生的张力。(它是自动调整接触线或承力索张力的补偿器及其制动装置的总称,由滑轮组和补偿坠砣组成)。其作用是当温度变化时,线索受温度影响而伸长或缩短,由于补偿器坠砣的重量作用,可使线索沿线路方向移动而自动调整线索张力,使张力恒定不变,并借以保持线索的驰度满足技术要求。补偿装置中的坠砣串为什么能随温度的变化而升高或降低呢?这是因为坠砣串同时受到自身重力和接触线(或承力索)的张力的作用,当温度不变时处于平衡状态,坠砣不升不降;当温度升高时,接触线(或承力索)长度增加,在坠砣自身重力作用下,坠砣会随着温度升高而降低;反之当温度下降时,接触线(或承力索)就会缩短,坠砣上升,从而能使线索内保持衡定的张力。补偿装置的a\b值应保证不小于200mm。在补偿装置处的滑轮轮轴中心的距离一般应保证在1.1米左右,以防随着季节变化,保证a\b。补偿装置的组成补偿装置(补偿器),由补偿滑轮、补偿绳、杠杆、坠砣杆和坠砣组成。

    接触网分段绝缘器分段绝缘器就是在电气化铁道区段在各车站的装卸线(含货站装卸线)、机车整备线、电力机车出入库线,及各站两端上、下行方向转换渡线处等,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。其结构既能保证供电的分段,又能使受电弓平滑地通过该设备。分段绝缘器大多配合隔离开关使用,以便使两端的接触线当开关闭合时都能带电;当隔离开关打开时,独立的区段中则没有电,便于在该独立区段中进行装卸或停电作业。通过分段绝缘器也可以方便的查找故障,快速的将故障区段分离出来。

    分相绝缘装置 分相绝缘器的作用是将接触网上不同相位的电能隔离开,以免发生相间短路,并起机械连接作用,使接触网成为一个整体。分相绝缘装置包括分相绝缘器和有关分相绝缘器的线路标志。分相绝缘器设在两供电臂连接的地方。如牵引变电所、分区亭等处。 绝缘件之间的接触线无电,称为中性区,中性区的长度按照规定不小于18m。这一规定是考虑到机车双弓升起时不至短接不同相位的接触线为限。在分相绝缘器处配置隔离开关,以便越区供电。目前我国电气化铁路时速均已设计120以上,分相绝缘器大多已不采用器件式,而是采用锚段式,如七跨绝缘锚段关节、八跨、九跨等先进的分相绝缘器。

     接触网隔离开关在大型建筑物、车站两端,装卸线、专用线、电力机车库线、机车整备线需要进行电的分段,凡需要进行电分段的地方(除上、下行渡线)都应设置隔离开关。另外,当供电线距上网点距离过长需设置隔离开关。接触网设备之一,主要增加接触网供电的灵活性和可靠性。

    软横跨  软横跨是多股道站场接触悬挂间横向支持设备。一般站场股道在四道以上就得设置软横跨装置。  软横跨由电气化铁道两侧的支柱(钢柱)和挂在支柱上的横向承力索(单横、双横),上、下部固定绳以及支持和连接它们的零件组成。 软横跨的形式有非绝缘式软横跨、电分段式绝缘软横跨等几种。其中非绝缘式软横跨除早期电气化铁道区段曾采用过,目前一般不再采用了,另外还有一种硬横跨形式,即固定在位于电气化线路两侧支柱上实腹钢结构(硬横梁)上。因为我国经济的适应,而软横跨在实际维护、运行中存在大量不便,我国在新建站场中全部采用硬横款(梁)结构。软横跨中各种定位装置的类型是由定位点的节点号来表示和区分的。如一般中间柱的定位形式,在软横跨中以5号节点表示。累计有1-13号节点表示法。

 

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