电气化铁路概述

1、 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014接触网接触网主讲：主讲： 王健王健华东交通大学电气与电子工程学院华东交通大学电气与电子工程学院 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014参考书目：接触网王祖峰、 董昭德 中国铁道出版社电气化铁路接触网 吉鹏霄、张桂林 化学工业出版社 高速电气化铁路接触网 于万聚 西南交通大学出版社 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 201420140 0 接触网系统概述接触网系统概述 电气化铁路基本组成电气化铁路基本组成 接触网的组成接触网的组成第一节第一节第二节第二节项目三项目三项目四项目四项目五项目五

2、 供电方式供电方式 接触网的悬挂类型接触网的悬挂类型第三节第三节第四节第四节 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014电气化铁路的发展电气化铁路的发展1 1、火车的发明、火车的发明 18251825年，世界上年，世界上第一条第一条行驶蒸汽机车的运输设施，行驶蒸汽机车的运输设施，英国英国斯托斯托克顿克顿达灵顿的铁路正式通车。通车典礼上，由机车、煤水车、达灵顿的铁路正式通车。通车典礼上，由机车、煤水车、3232辆货车和辆货车和1 1辆客车组成的载重量约辆客车组成的载重量约9090吨的吨的“旅行旅行”号列车，由号列车，由设计者斯蒂芬森亲自驾驶，共运行了设计者斯蒂芬森亲自驾驶，共运行了

3、31.831.8公里。公里。 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014电气化铁路的发展电气化铁路的发展 采用采用电力机车电力机车为主要为主要牵引动力牵引动力的铁路称为电气化铁路。的铁路称为电气化铁路。 2 2、什么是电气化铁路、什么是电气化铁路3 3、电气化铁路的出现、电气化铁路的出现 1879 1879年，德国西门子公司建造并展示了世界上第一条年，德国西门子公司建造并展示了世界上第一条电气化铁路，这条铁路不足电气化铁路，这条铁路不足600600米米长，采用两轨道间设置第长，采用两轨道间设置第三轨的供电方式，电压采用三轨的供电方式，电压采用DC100VDC100V，牵引功率，牵

4、引功率3 3马力，时速马力，时速只有只有4 4英里英里/ /小时，牵引三节车厢，最多可以搭乘小时，牵引三节车厢，最多可以搭乘3030名旅客。名旅客。它开创了新的它开创了新的牵引方式牵引方式-电气化铁道电气化铁道诞生，也是铁路现诞生，也是铁路现代化的标志。代化的标志。 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014世界上第一条电气化铁路世界上第一条电气化铁路 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 最早期的电气化铁道多采用最早期的电气化铁道多采用直流供电直流供电方式方式。 后来，在日本、德后来，在日本、德国等国家相继采用了低国等国家相继采用了低频单向交流制的供电方频单

5、向交流制的供电方式。直到式。直到2020世纪世纪2020年代，年代，随着随着工频单相交流制工频单相交流制供供电方式在电气化铁道干电方式在电气化铁道干线上的应用，经过六十线上的应用，经过六十多年的实践，它终于成多年的实践，它终于成为为电力牵引供电电力牵引供电的的主要主要方式方式和发展方向。和发展方向。3 3、电气化铁路的出现、电气化铁路的出现 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 201420144 4、高速电气化铁路时代的到来、高速电气化铁路时代的到来 19641964年，世界上第一条高速电气化铁路年，世界上第一条高速电气化铁路-东京至大阪东京至大阪的新干线建成通车，该段铁路采用的新干线建成

6、通车，该段铁路采用60Hz60Hz，25KV25KV交流供电制交流供电制，最高时速最高时速210KM/h210KM/h，拉开了高速电气化铁路建设的新篇章。，拉开了高速电气化铁路建设的新篇章。 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 201420144 4、高速电气化铁路时代的到来、高速电气化铁路时代的到来 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 201420144 4、高速电气化铁路时代的到来、高速电气化铁路时代的到来日本最新型磁悬浮列车登场：时速日本最新型磁悬浮列车登场：时速500公里公里2013年年6月月3日，日本最新式的磁悬浮新日，日本最新式的磁悬浮新干线列车干线列车“L0型型”今日向媒

7、体公开，这今日向媒体公开，这种新型列车的商业行驶速度为每小时种新型列车的商业行驶速度为每小时500公里。公里。这列由这列由5辆车厢组成的新型磁悬浮列车，辆车厢组成的新型磁悬浮列车，商业行驶速度为每小时商业行驶速度为每小时500公里，将投入公里，将投入东京至名古屋的中央磁悬浮新干线的运东京至名古屋的中央磁悬浮新干线的运营。计划在营。计划在2014年后开通的中央磁悬浮年后开通的中央磁悬浮新干线，从东京到名古屋的时间将为新干线，从东京到名古屋的时间将为40分钟。分钟。据日本据日本JR东海铁路公司称，这列新型磁东海铁路公司称，这列新型磁悬浮列车将于悬浮列车将于9月份在山梨县的车辆实验月份在山梨县的车辆

8、实验基地实施试运营，并接受一般民众的预基地实施试运营，并接受一般民众的预约试乘。约试乘。 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 201420145 5、我国电气化铁道的发展、我国电气化铁道的发展电气化铁路的发展电气化铁路的发展 我国我国第一条第一条电气化铁路是电气化铁路是宝宝（鸡）成（都）（鸡）成（都）线宝鸡线宝鸡-凤州凤州段段，并于，并于19611961年年8 8月月1515日正式通日正式通车并交付运营，车并交付运营，从此揭开了我国从此揭开了我国电气化铁路建设电气化铁路建设的序幕。的序幕。 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 20022002年年1111月月2727日

9、，日，“中华之星中华之星”在秦沈客运专线综在秦沈客运专线综合实验中，成功创合实验中，成功创造了中国铁路的最造了中国铁路的最高时速高时速321.5Km/h321.5Km/h，这也标志着我国这也标志着我国进进入入了了高速电气化铁高速电气化铁路时代路时代。5 5、我国电气化铁道的发展、我国电气化铁道的发展 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014美国修建高速铁路计划美国修建高速铁路计划(2030年达到年达到17000km) 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014Page 15高速动车组国产化方案高速动车组国产

10、化方案 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014Page 16Regina（庞巴迪）E2-1000（川崎重工）CRH1动车组CRH2动车组原型车国产动车组原型车国产动车组 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014Page 17Velaro-E（西门子西门子）SM3（阿尔斯通阿尔斯通）CRH3动车组CRH5动车组原型车国产动车组原型车国产动车组 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014Page 18CRH380A 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014CRH400A 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014更高速度

11、实验列车（2011.12.25）-CRH500A中华神剑 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014更高速度实验列车（2011.12.25）-CRH500A中华神剑 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 电气化铁道是由电力机车和牵引供电装置组成的，牵电气化铁道是由电力机车和牵引供电装置组成的，牵引供电装置一般分成牵引变电所和接触网两部分，所以人引供电装置一般分成牵引变电所和接触网两部分，所以人们又称们又称电力机车电力机车、牵引变电所牵引变电所和和接触网接触网为电气化铁道的为电气化铁道的“三大元件三大元件”。 供电系统示意图供电系统示意图 一、电气化铁道的组成一

12、、电气化铁道的组成 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014电力牵引系统的组成电力牵引系统的组成 电厂发出的电流，经电厂发出的电流，经升压变压器提高电压升压变压器提高电压后，后，由高压由高压输电线送到输电线送到铁路沿铁路沿线的线的牵引变电所牵引变电所。在牵引。在牵引变电所里把电流变电所里把电流变换变换成所成所要求的要求的电流或电压电流或电压后，经后，经馈流线馈流线转送到邻近区间和转送到邻近区间和站场线路的站场线路的接触网接触网上供电上供电力机车使用。力机车使用。一、电气化铁道的组成一、电气化铁道的组成 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 我国和世界上多数国

13、家均采用工频（我国和世界上多数国家均采用工频（50Hz50Hz）单）单相交流供电制，网压额定值为相交流供电制，网压额定值为25KV25KV。 方框图如下方框图如下：一、电气化铁道的组成一、电气化铁道的组成 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 201420141 1、电力机车、电力机车 我国目前使用的电力机车主要是国产韶山型电力机车，我国目前使用的电力机车主要是国产韶山型电力机车，其牵引功率已达其牵引功率已达9000KM9000KM，时速超过，时速超过250KM/h250KM/h。投入使用的有。投入使用的有ss1ss1、ss4ss4、ss7ss7、ss8ss8、ss9ss9型及最近推出的时速

14、超过型及最近推出的时速超过300KM/h300KM/h的和谐号动车组。的和谐号动车组。 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014工作原理：工作原理： 电力机车靠其顶部升起电力机车靠其顶部升起的受电弓，直接接触导线获的受电弓，直接接触导线获取电能。每台电力机车前后取电能。每台电力机车前后各有一受电弓，由司机控制各有一受电弓，由司机控制其升降。变电弓升起工作时，其升降。变电弓升起工作时，以以68.668.69.8N9.8N的接触压力紧的接触压力紧贴接触线摩擦滑行，将电能贴接触线摩擦滑行，将电能引入机车，机车主断路器将引入机车，机车主断路器将电压加至变压器，经变压器电压加至变压器，经

15、变压器降压、硅半导体整流器组整降压、硅半导体整流器组整流供直流牵引电动机，通过流供直流牵引电动机，通过齿轮传动使列车运行。齿轮传动使列车运行。1 1、电力机车、电力机车一、电气化铁道的组成一、电气化铁道的组成 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014弓网系统1889年，弓状电流集电器，西门子 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014以以（68.668.69.89.8）N N的接触压力紧的接触压力紧贴接触线摩擦滑行，将电能引入贴接触线摩擦滑行，将电能引入机车。机车。 受电弓受电弓 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 接触网接触网 华东交通大学

16、华东交通大学 20142014受电弓形式上有受电弓形式上有双臂式双臂式和和单臂式单臂式两两种，种，我国多用单臂式我国多用单臂式。1 1、电力机车、电力机车一、电气化铁道的组成一、电气化铁道的组成 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 201420141 1、电力机车、电力机车电力机车受电弓直接从接电力机车受电弓直接从接触线滑行取流触线滑行取流, ,受电弓的受电弓的滑板紧贴接触线，滑板固滑板紧贴接触线，滑板固定在托架上。定在托架上。受电弓的最大工作范围受电弓的最大工作范围1250mm1250mm，允许工作范围允许工作范围950mm950mm。一、电气化铁道的组成一、电气化铁道的组成 接触网接触

17、网 华东交通大学华东交通大学 20142014 SIEMENS SIEMENS 受电弓，用于受电弓，用于300km/h300km/h动车组，如动车组，如CRH3CRH3和和CRH2CRH2300300小提示：国内主型受电弓小提示：国内主型受电弓 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 DSA DSA系列受电弓，用于系列受电弓，用于200km/h200km/h动车组，如动车组，如CRH1CRH1、CRH2CRH2、CRH5CRH5小提示：国内主型受电弓小提示：国内主型受电弓 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 201420142 2、牵引变电所、牵引变电所牵引变电所的牵引变

18、电所的主要作用主要作用v 三相变电所三相变电所v 单相变电所单相变电所v V/V V/V变电所变电所v 三相两相式牵引变电所三相两相式牵引变电所 降压降压 将将110110（220220）KVKV交流电降低为交流电降低为27.5KV27.5KV交流电交流电 变相变相 将三相交流电转换成单相交流电将三相交流电转换成单相交流电主要形式主要形式一、电气化铁道的组成一、电气化铁道的组成 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014主要设备主要设备2 2、牵引变电所、牵引变电所 与地方电力部门变电所基本相同。主要设有：与地方电力部门变电所基本相同。主要设有： 电力变压器电力变压器 高压配电设

19、备高压配电设备 低压配电设备低压配电设备 各种控制、监视与保护装置。各种控制、监视与保护装置。 一、电气化铁道的组成一、电气化铁道的组成 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014AC220kV避雷器电压互感器电流互感器架空地线主变压器一次设备一次设备 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014单相变压器AC220kVAC27.5kV主变压器主变压器 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014AC27.5kV母线27.5kV真空断路器隔离开关隔离开关控制手柄27.5kV27.5kV高压室内布置高

20、压室内布置 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014AC27.5kVAC27.5kV出口避雷器27.5kV27.5kV馈线布置馈线布置 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 2014201427.5kV馈电线与接触网相接 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 201420143 3、牵引供电回路、牵引供电回路一、电气化铁道的组成一、电气化铁道的组成电牵引供电回路是由电牵引供电回路是由牵引变电所牵引变电所馈电线馈电线接触网接触网电力机车电力机车钢轨、地或回流线钢轨、地或回流线牵引变电所构成牵引变电所构成 接触网接触网

21、华东交通大学华东交通大学 20142014二、接触网的组成二、接触网的组成接触悬挂接触悬挂支持装置支持装置 定位装置定位装置支柱与基础支柱与基础 学习目标：学习目标： 1.1.掌握接触网由哪几部分组掌握接触网由哪几部分组成；成； 2. 2.掌握各组成部分应包括的掌握各组成部分应包括的主要零件；主要零件； 3. 3.掌握各组成部分主要作用。掌握各组成部分主要作用。 接触网是沿接触网是沿铁路上空架设铁路上空架设的一条特殊形式的输电线路的一条特殊形式的输电线路。它由它由四部分四部分组成组成 ： 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014支柱与基础支柱与基础接触悬挂接触悬挂定位装置定位装

22、置支持装置支持装置 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 201420141 1、接触悬挂、接触悬挂 接触悬挂包括接触悬挂包括接触线接触线、吊弦吊弦、承力索承力索和和补偿器及连接零件补偿器及连接零件。 作用：作用： 将电能输送给电力机车；将电能输送给电力机车； 技术要求：技术要求： 接触悬挂的弹性应尽量均匀；接触悬挂的弹性应尽量均匀； 接触线对轨面的高度应尽量相接触线对轨面的高度应尽量相等，限制接触线坡度；等，限制接触线坡度； 接触悬挂在受电弓压力及风作接触悬挂在受电弓压力及风作用下应有良好的稳定性；用下应有良好的稳定性； 接触悬挂的结构及零部件应力接触悬挂的结构及零部件应力求轻巧、简单、可

23、靠，做到标准化。求轻巧、简单、可靠，做到标准化。1支柱支柱 2棒式绝缘子棒式绝缘子 3平腕臂平腕臂 4承力索承力索 5接触接触线线6定位器定位器 7吊弦吊弦 8定位管支撑定位管支撑 9定位管定位管 10平腕平腕臂臂11钢轨钢轨接接触触网网结结构构图图 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 支持装置包括支持装置包括腕臂、腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子水平拉杆、悬式绝缘子串、棒式绝缘子及接触串、棒式绝缘子及接触悬挂的悬吊零件悬挂的悬吊零件。提速提速后的平腕臂结构如右图后的平腕臂结构如右图所示，包括棒式绝缘子、所示，包括棒式绝缘子、平腕臂、单耳腕臂作成平腕臂、单耳腕臂作成。 作用：作

24、用： 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。固定的部分。2 2、支持装置、支持装置1 1悬式绝缘子悬式绝缘子 2 2拉杆拉杆 3 3腕臂腕臂 4 4吊弦吊弦 5 5承力承力索索 6 6基础基础 7 7支柱支柱 8 8棒式绝缘子棒式绝缘子 9 9定位器定位器 1010接触线接触线 1111坠砣坠砣架空式接触网空间结构示意图架空式接触网空间结构示意图 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 定位装置包括定位装置包括定位定位管、定位器、定位线夹管、定位器、定位线夹及其连接零件及其连接零件。 作用：作用

25、： 固定接触线的横向固定接触线的横向位置位置，使接触线水平定，使接触线水平定位在受电弓滑板运行轨位在受电弓滑板运行轨迹范围内。迹范围内。3 3、定位装置、定位装置 定位器定位器 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 如右图中所示，为常如右图中所示，为常用的预应力钢筋混凝土支用的预应力钢筋混凝土支柱，其基础直接埋入地中。柱，其基础直接埋入地中。 作用：作用： 支柱与基础支柱与基础用以承受用以承受接触悬挂、支持和定位装接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷置的全部负荷，并将接触，并将接触悬挂固定在规定的位置和悬挂固定在规定的位置和高度上。高度上。4 4、支柱与基础、支柱与基础1支柱

26、支柱 2棒式绝缘子棒式绝缘子 3平腕臂平腕臂 4承力索承力索 5接触接触线线6定位器定位器 7吊弦吊弦 8定位管支撑定位管支撑 9定位管定位管 10平腕平腕臂臂11钢轨钢轨接接触触网网结结构构图图 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 201420144 4、支柱与基础、支柱与基础 常见基础类型：常见基础类型： 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 学习目标：学习目标： 1. 1.掌握接触悬挂根掌握接触悬挂根据结构的分类；据结构的分类； 2. 2.掌握链形悬挂根掌握链形悬挂根据接触线和承力索在空据接触线和承力索在空间的位置关系的分类；间的位置关系的分类； 3. 3.掌握接

27、触网悬挂掌握接触网悬挂根据下锚类型的分类。根据下锚类型的分类。三、接触悬挂的类型三、接触悬挂的类型 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014按照接触悬挂结构分为两大类：按照接触悬挂结构分为两大类： 简单悬挂：简单悬挂：无承力索无承力索 链形悬挂：链形悬挂：承力索、吊弦、接触线组成承力索、吊弦、接触线组成链形悬挂：链形悬挂：按照接触线、承力索的补偿情况：按照接触线、承力索的补偿情况：未补偿、半补偿、全补偿未补偿、半补偿、全补偿按照接触线、承力索的相对位置：按照接触线、承力索的相对位置：直链型、半斜链形、斜链形直链型、半斜链形、斜链形按照定位点处是否安装弹性吊索：按照定位点处是否安

28、装弹性吊索：简单链形和弹性链形简单链形和弹性链形接触网的分类大多以接触网的分类大多以接触悬挂的类型接触悬挂的类型来区分来区分 按承力索的多少分为：按承力索的多少分为： 单链形单链形(1(1根根) ) 双链形双链形(2(2根根) ) 多链形多链形(3(3根及以上根及以上) ) 中国接触网主要采用：全补偿简单中国接触网主要采用：全补偿简单( (弹性弹性) )直直( (半半) )斜链形悬挂。斜链形悬挂。 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 201420141 1、简单悬挂、简单悬挂 简单悬挂简单悬挂：由一根接触线直接固定在支柱支持装置上的：由一根接触线直接固定在支柱支持装置上的悬挂形式。悬挂形式

29、。 简单悬挂的主要形式：简单悬挂的主要形式： 简单悬挂简单悬挂: : 接触线直接固定于悬挂点。接触线直接固定于悬挂点。 弹性简单悬挂弹性简单悬挂: : 接触线通过弹性吊弦固定于悬挂点。接触线通过弹性吊弦固定于悬挂点。 优点：优点： 结构简单、支柱高度低、投资小、施工检修方便。结构简单、支柱高度低、投资小、施工检修方便。 缺点：缺点： 导线的张力、驰度随温度变化较大；导线的张力、驰度随温度变化较大； 导线弹性不均匀；不利于机车高速受流导线弹性不均匀；不利于机车高速受流 。 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 1 1支柱支柱 2 2拉线拉线 3 3绝缘子串绝缘子串 4 4接触

30、线接触线 5 5腕臂腕臂 6 6棒式绝缘棒式绝缘子子未补偿简单悬挂示意图未补偿简单悬挂示意图 1 1坠砣坠砣 2 2补偿滑轮补偿滑轮 3 3接触线接触线 4 4定位器定位器 5 5弹性弹性吊弦吊弦带弹性吊弦的简单悬挂示意图带弹性吊弦的简单悬挂示意图 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014定位器接触线弹性吊索弹弹性性简简单单悬悬挂挂 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 链形悬挂是一种运行性能较好的悬挂形式。它的结构特链形悬挂是一种运行性能较好的悬挂形式。它的结构特点是接触线通过吊弦悬挂在承力索上，承

31、力索通过钩头鞍子、点是接触线通过吊弦悬挂在承力索上，承力索通过钩头鞍子、承力索座或悬吊滑轮悬挂在支持装置的腕臂上。使接触线在承力索座或悬吊滑轮悬挂在支持装置的腕臂上。使接触线在不增加支柱的情况下增加了悬挂点，通过调节吊弦长度使接不增加支柱的情况下增加了悬挂点，通过调节吊弦长度使接触线在整个跨距中对轨面的高度基本保持一致。减小了接触触线在整个跨距中对轨面的高度基本保持一致。减小了接触线在跨中的弛度，改善了接触线弹性，增加了接触悬挂的重线在跨中的弛度，改善了接触线弹性，增加了接触悬挂的重量，提高了稳定性。可满足电力机车高速运行时取流的要求。量，提高了稳定性。可满足电力机车高速运行时取流的要求。 (

32、 (一一) ) 按悬挂链数的多少可分为按悬挂链数的多少可分为单链形单链形、双链形双链形( (又称复又称复链形链形) )和和多链形多链形( (又称三链形又称三链形) )。2 2、链形悬挂、链形悬挂 目前我国铁路主要采用目前我国铁路主要采用单链形悬挂单链形悬挂。 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 根据悬挂点处吊弦形式不同可分为根据悬挂点处吊弦形式不同可分为简单链形悬挂简单链形悬挂、弹性弹性链形悬挂链形悬挂。简单链形悬挂结构简单，造价较便宜，运行、检修经验丰富。简单链形悬挂结构简单，造价较便宜，运行、检修经验丰富。 1 1承力索承力索 2 2吊弦吊弦 3 3接触接触线线简单链

33、形悬挂示意图简单链形悬挂示意图 简单链形悬挂简单链形悬挂 悬挂点处无弹性吊弦是我国接触悬挂的主要形式悬挂点处无弹性吊弦是我国接触悬挂的主要形式(1)(1)单链形单链形 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014简简单单链链形形悬悬挂挂 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014弹性链形悬挂弹性链形悬挂 悬挂点处设有弹性吊弦根据弹性吊弦的结构分为：悬挂点处设有弹性吊弦根据弹性吊弦的结构分为： 形弹性链形悬挂形弹性链形悬挂 Y Y 形弹性链形悬挂形弹性链形悬挂 1 1 形弹性链形悬挂形弹性链形悬挂 2 2 Y Y

34、 形弹性链形悬形弹性链形悬挂挂 弹性链形悬挂示意图弹性链形悬挂示意图 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014弹弹性性链链形形悬悬挂挂弹性吊索接触线斜拉线承力索(Y型吊弦型吊弦) 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014弹性吊索接触线吊弦承力索弹弹性性链链形形悬悬挂挂（型吊弦）型吊弦） 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 接触线弛度小，受流稳定性和风稳定性都比较优越，弹接触线弛度小，受流稳定性和风稳定性都比较优越，弹性均匀度好，有利于电力机车高速运行取流。但结构较复杂，性均匀度好，有

35、利于电力机车高速运行取流。但结构较复杂，投资及维修费用高，投资及维修费用高，我国仅在个别地段试用我国仅在个别地段试用。(2)(2)双链形双链形 1 1承力索承力索 2 2吊弦吊弦 3 3辅助吊索辅助吊索 4 4接触线接触线 5 5短吊弦短吊弦双链形悬挂示意图双链形悬挂示意图 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014( (二二) ) 按照线索的下锚方式分为：按照线索的下锚方式分为： 未补偿链形悬挂、半补偿链形悬挂、全补偿链形悬挂未补偿链形悬挂、半补偿链形悬挂、全补偿链形悬挂(1) (1) 未补偿链形悬挂未补偿链形悬挂 1

36、1绝缘子绝缘子 2 2拉线拉线 3 3支支柱柱 4 4承力索承力索 5 5吊弦吊弦 6 6接触接触线线未补偿链形悬挂结构示意图未补偿链形悬挂结构示意图 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 优点：优点：未补偿链形悬挂结构简单，要求支柱高度较低，未补偿链形悬挂结构简单，要求支柱高度较低，因此建设投资低，施工和检修方便。因此建设投资低，施工和检修方便。 缺点：缺点：导线的张力和弛度随气温的变化较大，接触线在导线的张力和弛度随气温的变化较大，接触线在悬挂点受力集中，形成硬点，弹性不均匀，不利于电力机车悬挂点受力集中，形成硬点，弹性不均匀，不利于电力机车高速运行时取流。高速运行时取

37、流。 (1) (1) 未补偿链形悬挂未补偿链形悬挂 这种悬挂方式的承力索和接触线两端无补偿装置，均这种悬挂方式的承力索和接触线两端无补偿装置，均为为硬锚硬锚。(2) (2) 半补偿链形悬挂半补偿链形悬挂 这种悬挂方式中，接触线两端设张力补偿装置，承力索这种悬挂方式中，接触线两端设张力补偿装置，承力索两端为硬锚。两端为硬锚。 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 我国很少采用半补偿链形悬挂我国很少采用半补偿链形悬挂 接触线补偿下锚；承力索接触线补偿下锚；承力索未补偿存在明显吊弦偏斜和张力差。未补偿存在明显吊弦偏斜和张力差。 中国早期在站线和低速线路上有过使用。中国早期在站线和

38、低速线路上有过使用。 1 1承力索承力索 2 2吊弦吊弦 3 3补偿装置补偿装置 4 4接触接触线线半补偿链形悬挂结构示意图半补偿链形悬挂结构示意图 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 接触线承力索都设有张力补偿装置接触线、承力索张力恒接触线承力索都设有张力补偿装置接触线、承力索张力恒定、弹性较均匀、受流质量较好。适合高速行车需要，定、弹性较均匀、受流质量较好。适合高速行车需要，是我国是我国接触悬挂的主要形式。接触悬挂的主要形式。(3) (3) 全补偿链形悬挂全补偿链形悬挂全补偿链形悬挂结构示意图全补偿链形悬挂结构示意图 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142

39、014（三）按照接触线、承力索在空间的位置关系分类（三）按照接触线、承力索在空间的位置关系分类： 直链型、半斜链形、斜链形直链型、半斜链形、斜链形 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。便于吊弦长度计算，提高了施工精度，避免接触线在吊是一条直线。便于吊弦长度计算，提高了施工精度，避免接触线在吊弦存在纵向倾斜时出现的接触线偏磨甚至是线夹与受电弓的碰撞。弦存在纵向倾斜时出现的接触线偏磨甚至是线夹与受电弓的碰撞。是是我国提速线路优先选用的悬挂形式我国提速线路优先选用的悬挂形式。 1 1接触线接触线 2 2承力索承力

40、索 3 3线路中心线路中心线线直链形悬挂示意图直链形悬挂示意图 (1) (1) 直链形悬挂直链形悬挂 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 承力索沿线路中心线布置，接触线在每一支柱定位点处，承力索沿线路中心线布置，接触线在每一支柱定位点处，通过定位装置被布置成通过定位装置被布置成“之之”字形。半斜链形悬挂风稳定性好，字形。半斜链形悬挂风稳定性好，提速改造以前，我国在直线区段大量采用这种悬挂方式提速改造以前，我国在直线区段大量采用这种悬挂方式 。 (2) (2) 半斜链形悬挂半斜链形悬挂 1 1接触线接触线 2 2承力索承力索 3 3吊吊弦弦半斜链形悬挂示意图半斜链形悬挂示意

41、图 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 接触线和承力索均布置成方向相反接触线和承力索均布置成方向相反“之之”字形风稳定性好，字形风稳定性好，结构复杂，我国很少采用。结构复杂，我国很少采用。 (3) (3) 斜链形悬挂斜链形悬挂 1 1承力索承力索 2 2线路中心线线路中心线 3 3接触线接触线 4 4吊弦吊弦斜链形悬挂示意图斜链形悬挂示意图 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 201420141 1掌握接触网掌握接触网的几种主要供的几种主要供电方式；电方式；2 2了解牵引供了解牵引供电系统的供电电系统的供电方式。方式。四、供电方式四、供电方式学习目标：学习目标： 接触

42、网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014馈线电压馈线电压 27.5kV 27.5kV额定工作电压额定工作电压 25kV 25kV最高工作电压最高工作电压 29kV 29kV最低工作电压最低工作电压 19kV 19kV接触网的供电方式有四种：接触网的供电方式有四种： 单边供电、双边供电、越区供电、并联供电单边供电、双边供电、越区供电、并联供电一、接触网的供电方式一、接触网的供电方式接触网是向电力机车供电的接触网是向电力机车供电的特殊特殊输电线路。输电线路。 几个参数：几个参数： 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 201420141 1单边供电单边供电 每个供电分区只从一端牵引变

43、电所获得电能。每个供电分区只从一端牵引变电所获得电能。 优点：优点： 相邻供电臂电气上独立，运行灵活，接触网发生故障时，相邻供电臂电气上独立，运行灵活，接触网发生故障时，只影响到本供电分区，故障范围小，牵引变电所馈线保护装置只影响到本供电分区，故障范围小，牵引变电所馈线保护装置较简单。较简单。应用范围：应用范围：是我国主要是我国主要的接触网供的接触网供电方式。电方式。1234657 1 1输电线输电线 2 2牵引变电所牵引变电所 3 3馈电线馈电线 4 4接触线接触线 5 5钢轨钢轨 6 6电力机车电力机车 7 7分区所（分区所（亭）亭）供供电电系系统统图图 接触网接触网 华东交通大学华东交通

44、大学 20142014 2 2双边供电双边供电 每个供电分区同时从两个牵引变电所获得电能每个供电分区同时从两个牵引变电所获得电能 。 优缺点：优缺点： 可提高接触网电压水平，减少电能损耗。但馈线及分区亭可提高接触网电压水平，减少电能损耗。但馈线及分区亭的保护及开关设备都较复杂的保护及开关设备都较复杂应用范围：应用范围：1234657 1 1输电线输电线 2 2牵引变电所牵引变电所 3 3馈电线馈电线 4 4接触线接触线 5 5钢轨钢轨 6 6电力机车电力机车 7 7分区所（分区所（亭）亭）供供电电系系统统图图在我国很在我国很少采用。少采用。 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 201420

45、14 3 3越区供电越区供电 当某一牵引变电所因故障不能正常供电时，故障变电所担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，经分区亭开关设备与相邻供电臂接通，由相邻牵负的供电臂，经分区亭开关设备与相邻供电臂接通，由相邻牵引变电所进行临时供电措施。引变电所进行临时供电措施。 越区供电（非正常供电方式，属于单边供电的特殊形式越区供电（非正常供电方式，属于单边供电的特殊形式）1#变电变电所所故障变电所故障变电所3#变电变电所所分区亭分区亭分区亭分区亭应用范围：应用范围：只能在较短时间内实行越区供电，是避免中断运输只能在较短时间内实行越区供电，是避免中断运输的临时性措施。的临时性措施

46、。 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 4 4并联供电并联供电 复线区段同一侧供电臂上、下行线通过开关设备（或者复线区段同一侧供电臂上、下行线通过开关设备（或者电连接线）实行并联供电。电连接线）实行并联供电。 优缺点：优缺点： 并联供电可并联供电可提高供电臂末端提高供电臂末端电压，但是接触电压，但是接触网发生事故时，网发生事故时，影响范围大，运影响范围大，运行检修不够灵活。行检修不够灵活。我国在哈大线、太焦等线路使用了并联供电，繁忙干线应优先采我国在哈大线、太焦等线路使用了并联供电，繁忙干线应优先采用上下行分开的供电方式。用上下行分开的供电方式。 复线区段供电示意复线区段

47、供电示意图图 应用范围：应用范围： 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014牵引供电系统可能对临近线路的影响：牵引供电系统可能对临近线路的影响： 静电感应电压影响静电感应电压影响 处于电场内的架空通讯线路将产生静电感应电位处于电场内的架空通讯线路将产生静电感应电位 电磁感应影响电磁感应影响 观音坝实验：接触网与架空线相距观音坝实验：接触网与架空线相距100m100m，平行长度，平行长度18.3m18.3m，接触网短路电流，接触网短路电流 IkIk1140A1140A，实测纵电动势，实测纵电动势787787824V824V 杂音干扰：杂音干扰：谐波成分在通信中产生感应电压，形成通

48、信中的杂音。谐波成分在通信中产生感应电压，形成通信中的杂音。二、牵引供电系统的供电方式二、牵引供电系统的供电方式 接触网接触网 华东交通大学华东交通大学 20142014 1 1直接供电方式直接供电方式 牵引变电所与接触网间不设置任何防干扰设备。牵引变电所与接触网间不设置任何防干扰设备。 优缺点：优缺点： 馈电回路结构简单，造价低，但对通信线路干扰较大。馈电回路结构简单，造价低，但对通信线路干扰较大。1234657 1 1输电线输电线 2 2牵引变电所牵引变电所 3 3馈电线馈电线 4 4接触线接触线 5 5钢轨钢轨 6 6电力机车电力机车 7 7分区所（分区所（亭）亭）供电系统图供电系统图 接触网接触