接触网基本知识

L2 452 x ya a 0.4 2.13(m) 2130 m m) ( 2R 2 400
• 因为跨中导线对受电弓中心偏移值为2130mm大于受电弓允许最大 范围的一半625mm。所以送电后电力机车必须降弓通过。
曲线处中间柱定位甩开，接触线偏离原定位点的距离计算
L2 y 2R
第二节
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。 • 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。它在发展中经历了未补偿简单悬挂、季节调整式 简单悬挂、带补偿装置及弹性吊索式简单悬挂。 • 简单悬挂由于其导线的张力和弛度随气温的变化较大，导线的弹性不 均匀，不利于电力机车高速运行时取流，所以我国只在部分线路上采 用。 • 二、链形悬挂 • 链形悬挂是一种运行性能较好的悬挂形式。它的特点是接触线通过吊 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，通过调整 吊弦长度使接触线在整个跨距内对轨面的高度基本保持一致。减小了 接触线在跨距中的弛度，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时取流的要求。
• 双定位用于锚段关节中的转换柱、中心柱、站场线岔处的 道岔柱、站场线岔处的软横跨以及特殊支柱定位中的定位
• 简单定位
• 简单定位的定位器是直接与腕臂连接的，这种方式应用较 少，多用于锚段关节中。另外还有一种简单定位称之为单 拉手定位，在曲线半径R≤600 m的曲线区段可采用。如下 图所示。
接触网计算
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。 • 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。
• 定位方式：正定位
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。 • 我国接触网中采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱， • 基础是对钢柱而言的，即钢支柱固定在地下用钢筋混凝土 制成的基础上，由基础承受支柱传给的全部负荷，并保证 支柱的稳定性。预应力钢筋混凝土支柱与基础制成一个整 体，下端直接埋入地下。
中心锚结
1×19铜合金
JTM95／70
承力索／接触线
15／10KN
12
接地跳线
铝绞线
LGT—70
连接NF、AF线
13
14
保护线PW
中性线 N
铝包钢铝绞线
铝包钢铝绞线
LBGLJ—120
LBGLJ—300
用于AT供电
用于迂回山区
10 KN
15 KN
15
捷接线
钢芯铝绞线
LGJ-120
缩短电流流动路径
•
• • • • • • •
第二章 接触网设备与结构
• 第一节
支柱
• 支柱 ：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。 • 按材质分类 ：预应力钢筋混凝土支柱和钢柱两大类 。 • H—钢筋混凝土支柱； • 8.7—支柱露出地面以上的高度（m）； • 3—支柱埋入地下的深度（m）。 • 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）；
计算“之”字值或拉出值（即接触线在定位点处距受电弓中
心的距离）可用下列公式确定
：a = m ＋ c
•
•
m— 导线定位点到线路中心距离（mm）。
m值有正、负之分，当接触线定位点位置投影在线路中心线与外 轨间时，m值为正（在现场检调时，使接触线位置向外轨方向移动叫 做“拉”）；当在线路中心线与内轨间时，m值为负值（在现场检调 时，使接触线位置向内轨方向移动叫做“放”） H C h • C–线路中心线与受电弓中心线的距离（mm) L
接触网组成
第一节 接触网的组成
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，如下图所示。
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。电力机车运行时，受电弓顶部的滑板紧贴接触线摩擦 取流。为了保证滑板的良好取流，接触悬挂应达到下列要求： • （1）接触悬挂的弹性应尽量均匀，即悬挂点间的导线，在受电弓抬 升力作用下，接触线的升高应尽量相等，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 线高度变化应避免出现陡坡。 • （3）接触悬挂在受电弓压力及风力作用下应有良好的稳定性，即电 力机车运行取流时，接触线不发生剧烈的上、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，并能适应气 候的变化。 • （4）接触悬挂的结构及零部件应力求轻巧简单，做到标准化，以便 检修和互换，缩短施工及运行维护时间。具有一定的抗腐蚀能力和耐 磨性，以延长使用年限。 • 另外，要结合国情尽量节省有色金属及钢材，降低造价。
用途
正线／正线／侧线 正线／正线／侧线 正线／正线／侧线 接触网输入线
张力
15KN 18／15／10KN 18／15／10KN 15KN 15KN
牵引电流回流变所 支柱保护 下锚拉线， 连接回流线
12KN 7 KN 35KN ／
10
软横跨绳
铝包钢铝绞线
LBGJ—70／50、GTJ
软横跨
根据股道数定
11
H 60 250 8 .7 3
等径圆形支柱
• 有点：它又称为超高强度等径预应力钢筋混凝土支柱，这 种支柱上、下等径。它与横腹杆式支柱相比，制造机械化 程度较高、生产周期较短、运输方便、损耗率低、制造长 度较灵活。 • 缺点:钢筋沿周边布置，支柱受力无方向性，材料消耗量 稍多，攀登支柱较困难，维修也不便 • 等径圆形支柱有Φ400 mm和Φ350 mm两种，分为一般支 柱、锚柱和超长支柱。 • 一般支柱，高度在11 m，标准弯矩值为60~300 kN· m、 80 kN· m和100 kN· m三种。 • 锚柱，高度在11 m，标准弯矩值为60~300 kN· m、 80~300 kN· m两种。高度在13.5 m，标准弯矩值为 80~300 kN· m一种。 • 超长支柱，高度在16.5 m，由下段14 m和上段2.5 m两段 组装而成。
• • • •
1、拉出值的计算； 2、定位偏移的计算； 3、拉出值“之”字力的计算； 4、补偿a、b值计算：
计算
• 某线路曲线半径R=400m，接触线高度H=6000mm，外轨超高 h=75mm，轨距L=1450mm，相邻两跨距长度均为45m，当中间一 支柱折断后，将定位甩开。导线高度足够送电需要，相邻两支柱处 拉出值保持400mm不变，问送电后电力机车是否需要降弓通过？ • 解：跨中导线对受电弓中心偏移值x：
• 反定位
• 软定位
• 软定位用于小半径曲线外侧支柱上，由弯管定位器通过两 股Φ4.0 mm镀锌铁线拧成的“软尾巴”固定在绝缘腕臂上 的定位环里。软定位方式只能承受拉力，且承受拉力较大， 但不能承受压力。为了防止拉力过小定位器下落，它一般 用于曲线半径R≤1000 m的曲线外侧支柱上。如下图
• 双定位
铜的名称及其主要成份？
①纯铜：也叫紫铜或者电解铜；②黄铜：只含锌的黄铜; ③复杂铜： 除锌外，还有铅、锡、铁、铝、硅、镍等；④青铜：主要指铜锡合金， 锡属于稀缺金属；⑤白铜：主要以镍为主铜合金。 5、杂质及微量元素对铜性能的影响 ①氧的影响:铜中的氧，可稍提高铜的强度，降低铜的塑性和疲劳极限， 铜的电导率影响不大。空气中的氧，氧化铜的表面，形成铜绿； ②氢的影响：氢在铜的液态时有很大的溶解度，在铜凝固时会形成气 孔，从而导致铜制品的脆性和表面起皮、产生裂纹； ③硫的影响：降低铜的电导率和热导率，极大降低铜的塑性，明显改 善铜的可切削性； ④铁的影响：细化铜晶粒、延迟铜的再结晶过程、提高强度和硬度； 不利:降低铜的电导率和塑性，使铜具有铁磁性； ⑤镁的影响：铜镁合金接触线的镁含量最高为０．６％，微量镁使铜 的电导率略有下降，但能提高铜的高温氧化能力； ６、改进方法： ①加入0.1％的银所形成的银铜合金，可明显改善接触线的抗热性能， 再结晶度比电解铜高，同时可减少线索蠕变，且电气性能相当； ②加入０.５％的镁所形成的镁铜合金，具有良好的热和机械性能，但 其电气性能较差，可通过增大载流承力索的面积和架设加强线索弥补；
• L—定位器至中心锚结的距离（m）。 • α—线胀系数（1／0C）。（如TCG—110、85的α值为 17×10-6） • TX—调整时的温度（0C）。 • Tp—平均温度（0C）
直线定位“之”字力计算
a PZ 4T j L
• • • •
式中，PZ—直线定位“之”字力（kN）。 Tj—接触线张力（kN）。 a—定位拉出值（m）。 L—跨距长度（m）。若支柱两侧跨距不等 时，则L=（L1+L2）/2。
•
•ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
h一线路曲线外轨超高值（mm）。 在曲线区段，为解决列车在圆周运动中产生的离心力，故将曲线外 轨抬高，称为外轨超高。外轨超高值由线路上列车可以通过的最大速 度和线路曲线半径而定。可按下式计算：。
2 7.6Vmax h R
定位器偏移计算
• E=L×α×（ TX－Tp） • 式中，E—定位器偏移值（m）。
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。 • 我们管辖范围内没有使用水平拉杆安装，而是平腕臂。 • 有点：支撑装置稳定性好，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它建筑 物。根据接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不同。 • 支持装置结构应能适应各种场所，尽量轻巧耐用，有足够 的机械强度，方便施工和检修。
• 全补偿链形悬挂，即承力索和接触线两端 下锚处均装设补偿装置，如下图所示。
• 全补偿链形悬挂在温度变化时，由于补偿装置的作用，承 力索和接触线的张力基本不发生变化，弹性比较均匀，有 利于机车高速取流。因此，得到广泛使用。 • 全补偿链形悬挂也分为全补偿简单链形悬挂和全补偿弹性 链形悬挂两种形式。区别这两种悬挂形式的方法同半补偿 链形悬挂一样。行车速度较高的线路，多采用全补偿弹性 链形悬挂。 • 管内：采用全补偿简单直链形悬挂
• 未补偿简单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，均为硬锚。因此，在温度变化时，承力索和接触线的张力、 弛度变化较大，一般不采用。
• 半补偿简单链形悬挂
• 在半补偿简单链形悬挂中，接触线两端设补偿装置，承力 索两端为硬锚，如下图所示。 • 缺点：吊弦容易松弛、偏移，不能保证接触线高度一致， 拉弧容易烧坏接触线，严重影响电力机车取流，因为气温 变化造成，不利于高速运行。
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接触网的冰害及其防护
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1 过荷载：接触悬挂的实际重量超过设计值,从而导致接触网机械和电气事 故。 2 不同期脱冰或不均匀覆冰事故 相邻跨距的导线覆冰不均或脱冰不同步，会产生张力差,使导线在线夹内 滑动。不均匀覆冰产生的张力差是静负荷,故线索断口有缩颈现象；不同期脱 冰产生的张力差是动负荷,线股断口无缩颈现象。脱冰会使导线跳跃,。 3 绝缘子串冰闪事故 绝缘子覆冰或被冰凌桥结后，绝缘强度下降,泄漏距离缩短, 融冰时,绝缘 子的局部表面电阻增加,形成闪络事故,闪络发展过程中持续电孤烧伤绝缘子, 引起绝缘子绝缘强度降低。 4 导线覆冰舞动事故 因导线不均匀覆冰,在风的作用下产生舞动,覆冰导线的低频高幅舞动会造 成金具损坏,导线断股,相间短路及杆塔倾斜或倒塌等严重事故。 电力输电线有舞动幅度达10m，接触线的舞幅可使悬挂侧翻到支柱一侧！
曲线水平力（拉出值力）的计算
L R PRj T j L R
PRC TC
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式中，PRC—承力索在曲线上产生的水平力（kN）。 PRj—接触线在曲线上产生的水平力（kN）。 Tj—接触线张力（kN）。 TC—承力索张力（kN）。 R—曲线半径（m）。 L—跨距长度（m）。若支柱两侧跨距不等时，则L= （L1+L2）/2。
线索使用选表
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9
线索名称
承力索 接触线 接触线 供电线F 正馈线 AF 回流线NF 架空地线 GW 下锚拉线 吸上线
材料名称
1×37／1×19铜合金 铜银合金 铜锡合金 铝包钢铝绞线 铝包钢铝绞线 铝包钢铝绞线 铝包钢铝绞线 钢芯铝绞线 铝线
型号
JTM150／95／70 CTAH150／120／85 CTS150／120／85 LBGLJ—240（300） LBGLJ—240 LBGLJ—185 LBGLJ—70 LGJ-100、120、80、 70 单VLV185、双VLV185