电气化铁路的组成、特点、供电方式及电压等级.docx

接触网按其结构分为架空式接触网和接触轨式接触网其中架空式电压又 有地铁用的直流式和电气化铁路的交流式，本文所涉及的接触网系指国内架空 交流式接触网的组成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 由支柱与基础、支持装置、接触悬挂几部分组成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，基础主要是对钢支柱而言的，即钢支柱固定在下面的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一般预应力钢 筋混凝土支柱与基础（即杯形基础，先打好杯形基础，然后将支柱埋入并整正 后浇注而成）制成一个整体，下端直接埋入地下，对大容量滑兰式预应力钢筋 混泥土支柱，与普通钢柱固定方式相似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包括腕臂、拉杆、定 位装置、悬式绝缘子串、棒式绝缘子、软横跨、应横跨及其它建筑物的特殊支 持设备严格来说，支柱与基础也属于支持装置定位装置包括定位管和定位器，其功用是固定接触线的位置，使接触线在 受电弓滑板运行轨迹范围内，保证接触线与受电弓不脱离，并将接触线的水平 负荷传给支柱。

接触悬挂包括承力索、吊弦、接触线以及连接零件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传送给电力机车 接触悬挂的类型接触网的分类大多以接触悬挂的类型来区分我们所讲的接触悬挂的分类 是对接触网的每个锚段而言的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 装置上的悬挂形式国内外对简单悬挂做了不少研究和改进我国现采用的带 补偿装置的弹性简单悬挂系在接触线下锚处装设了张力补偿装置，以调节张力 和弛度的变化在悬挂点上加装8〜20m长的弹性吊索，通过弹性吊索悬挂接触 线，这就减少了悬挂点处产生的硬点，改善了取流条件另外跨距适当缩小， 增大接触线的张力去改善弛度对取流的影响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，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比简单悬挂得到了较好的性能，但也带来了结构复杂、造价高、 施工和维修任务量大等许多问题。

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、全补偿链形悬挂目前我国主要采用简单链形悬挂，在新建的高速电气化铁路路段，则采用 弹性链形悬挂如哈大线，沪宁 250KM/H 实验段等简单链形悬挂结构简单， 接触线的高度容易控制，唯一不足就是在定位处及其附近弹性不好，而弹性链 形悬挂的弹性索则能很好的解决这一问题但是目前，法国高速仍然采用简单 链形悬挂且也取得了较好的受流，但是对高速动车组的后弓来说，却容易产生 打火现象因此，我国高速选择了结构叫复杂的弹性链形悬挂，弹性索长度为 18m,工作张力350ON,详细安装工艺见后面章节 接触网的电压等级接触网的电压等级：工频单相交流制：25KV或50KV （对地而言），对电 力机车电压均为：25KV考虑电压损耗，牵引变电所输出电压为：27.5KV或 55KV,其中55KV为AT供电方式，主要用于高速电气化铁路中AT供电方式的特点是增加了自偶变压器和电位为25KV的回流线这种起 到回流作用的导线也叫正馈线AT供电的优点是改进了电能传输特性和供电质 量，减少了对其它设备的干扰。

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，经开关设备成分区亭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总的来说，要求接触网无论在任何条件下，都能保证良好地供给电力机车 电能，保证电力机车路上安全，高速运行，并在符合上述要求的情况下， 尽可能地节省投资、结构合理、维修简便、便于新技术的应用 支柱及基础支柱是接触网中最基本、应用最广泛的支撑设备，用来承受接触悬挂与支 持设备的负荷接触网支柱，按其使用材质分为预应力钢筋混凝土支柱和钢支 柱两大类预应力钢筋混凝土支柱，简称为钢筋混凝土支柱采用高强度的钢筋，在制 造时预先使钢筋产生拉力，它比普通钢筋混凝土支柱在同等容量情况下节省钢 材、强度大、支柱轻等优点钢筋混凝土支柱本身是一个整体结构，不需另制 基础钢柱以角钢焊成架结构，具有支柱较轻、强度高、抗碰撞、安装运输方便 等优点根据安装使用地点不同，钢柱的型号规格及外形结构也不同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 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5000mm 接触网支柱及定位装置支柱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 置包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串，棒式绝缘子及其它建筑物的特殊支持 设备定位装置包括定位管和定位器其功用是固定接触线的位置，使接触线在 受电弓滑板运行轨迹范围内，保证接触线与受电弓不脱离，并将接触线的水平 负荷传给支柱，定位器有直管定位器、弯管定位器提速后采用带减振阻尼装 置的多功能定位器，改善了受电弓的取流特性接触网承力索接触网承力索的作用是通过吊弦将接触线悬挂起来承力索还可承载一定 电流来减小牵引网阻抗，降低电压损耗和能耗承力索根据材质可分为铜承力索、钢承力索、铝包钢承力索 钢承力索需采取防腐措施接触网吊弦在链形悬挂中，接触线通过吊弦悬挂在承力索上按其使用位置是在跨距 中、软横跨上或隧道内有不同的吊弦类型，吊弦是链形悬挂中的重要组成部件 之一在链形悬挂中安设吊弦，使每个跨距中在不增加支柱的情况下，增加了对 接触线的悬挂点，这样使接触线的弛度和弹性均得到改善，提高了接触线工作 质量。

另外，通过调节吊弦的长度来调整，保证接触线对轨面的高度，使其符 合技术要求吊弦有普通吊弦和整体吊弦，普通环节吊弦以直径4mm （一般称为8号铁 线）的镀锌铁线制成整体吊弦种类也比较多，老的整体吊弦采用不锈钢直吊 弦，一般由两段构成，中间增加调节螺扣，方便长度调节，现在普遍采用软铜 铰线载流整体吊弦，有可调节和一次压死两种形式，吊弦两端均有载流环高 速普遍采用压死不可调整体吊弦，这样可增加系统的稳定性 接触网导线接触网导线也称为电车线，是接触网中重要的组成部分之一电力机车运 行中其受电弓滑板直接与接触摩擦，并从接触线上获得电能性能、接触线截 面积的选择应满足牵引供电计算的要求接触线一般制成两侧带沟槽的圆柱状，其沟槽为便于安装线夹并按技术要 求悬吊固定接触线位置而又不影响受电弓滑板的滑行取流接触线下面与受电 弓滑板接触的部分呈圆弧状，称为接触线的工作面我国采用的铜接触线多为TCG-110和TCG-85两种型号，其字母T表示铜 材， C 表示电车线， G 表示带沟槽形式，后面的数字表示该型铜接触线的截面 积近年来我国也引进使用日本的铜接触线我国研制和使用了钢铝接触线钢铝接触线以铝和钢两种金属压接制成。

以铝面作为导电部分，与受电弓滑板接触磨擦的是钢面，既保证了导电性能又 提高了工作面的耐磨性，我国采用的钢铝接触线有 GLCA100/215 和 GLCB80/173两种型号字母GLC表示钢铝电车线，A、B表示线型，后面分 式中，分母表示该型钢铝接触线的截面积，分子表示该型钢铝接触线的载流量 当量于铜接触线的截面积现在我国主要采用铜银接触线，代表型号有 CTHA-85, CTHA-110， CTHA-120 等，新建高速也开始采用铜镁合金接触线接触网导线高度接触网导线高度（简称导高），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5700mm②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°（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5650mm③特殊情况不小 于5250mm接触线高度的允许施工偏差为±30mm。