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电气化铁路常用的两种供电网络方式是(电气化铁路常用的两种供电网络方式是什么)

接触网是电气化铁路中呈锯齿状架设在钢轨上方,供受电弓汲取电流的高压输电线路。接触网是铁路电气化工程的主体结构。它是沿铁路线架设、为电力机车供电的一种特殊形式的输电线路。它由接触悬架、支撑装置、定位装置、支柱和基础组成。轨道交通技术中的接触网主要包括以下内容: 1.基础构件,如水泥柱、钢柱以及支撑这些结构的基础; 2、基础安装结构件,主要用于连接接触网导线与基础件; 3、接触网线,用于向电力机车传输电流; 4、其他辅助构件,包括回线、附加悬挂等。接触网、钢轨、接地线、回线统称为牵引网。

一、简介

电气化铁路常用的两种供电网络方式是(电气化铁路常用的两种供电网络方式是什么)

架空线路是电气化铁路常用的两种供电网络方式之一(也是公交车无轨电车唯一的供电方式);另一种供电方式是第三轨供电。

不同国家和地区有不同的称谓:

- 架空接触系统(OCS)——欧洲,英国和西班牙除外

-架空线路设备(OLE 或OHLE)—英国

- 架空设备(OHE) — 英国、印度、巴基斯坦和马来西亚

- 架空布线(OHW)——澳大利亚

-悬链线——美国、印度、英国、新加坡(东北地铁线)、加拿大、法国(french:Catnaire)和西班牙。

在香港和台湾地区也称为架空电缆或架空电缆。

作品

接触网是沿铁路线架设、为电力机车供电的一种特殊形式的输电线路。它由接触悬架、支撑装置、定位装置、支柱和基础组成。

接触悬挂包括接触线、悬挂串、承载电缆、连接件和绝缘子。接触悬架通过支撑装置架设在支柱上,其作用是将牵引变电所获得的电能传输至电力机车。

支撑装置用于支撑接触悬架并将其载荷传递到支柱或其他结构上。地铁列车根据接触网所在的路段、车站和大型建筑物而有所不同。支撑装置包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串、杆式绝缘子等建筑物专用支撑设备。

定位装置包括定位管和定位器。其作用是固定接触线的位置,使接触线处于受电弓滑块的运行轨迹内,保证接触线不与受电弓分离,并传递接触线的水平载荷到柱子。

支柱和基础用于承受接触悬挂、支撑和定位装置的全部载荷,并将接触悬挂固定在规定的位置和高度。我国接触网采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱。基础为钢柱式,即钢柱固定在下面由钢筋混凝土制成的基础上。基础承受支柱传递的全部荷载,保证支柱的稳定性。预应力钢筋混凝土支柱与基础融为一体,下端直接埋入地下。

电压等级

接触网电压等级:25KV30KV(对地)单相工频交流,电力机车电压为:25KV。考虑到电压损耗,牵引变电所的输出电压为:27.5KV或55KV,其中55KV为AT供电方式,主要应用于高速电气化铁路。城市轨道交通的接触网电压一般为直流750V或1500V。

2. 类型

接触网分类

大多数都是通过接触悬挂的类型来区分的。我们所说的接触悬挂的分类是针对悬链线网络的每个锚段的。接触式悬架的类型很多,一般根据其结构的不同分为简单接触式悬架和链式接触式悬架两大类。

简单的接触悬挂

(以下简称简易悬挂)是将接触线直接固定在立柱支撑装置上的悬挂形式。国内外对简单悬架进行了大量的研究和改进。国内目前使用的带补偿装置的弹性简悬系统,在接触线下锚处安装拉力补偿装置,以调节拉力和松弛的变化。悬挂点上安装8-16m长的弹性吊带,通过弹性吊带悬挂接触线。这减少了悬浮点处产生的硬点并改善了流动条件。另外,应适当减小跨度,增加接触线张力,以改善松弛对电流摄入的影响。

链条悬挂接触线

通过吊绳悬挂在承重缆绳上。承重缆索悬挂于立柱支撑装置上,使接触线在不增加立柱的情况下增加悬挂点。通过调整挂绳的长度,接触线与钢轨表面之间的距离在整个跨度内保持一致。链条悬挂减少了跨中接触线的垂度,提高了弹性,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的要求。

链条悬挂比简单悬挂具有更好的性能,但也带来了结构复杂、成本高、施工和维护任务重等诸多问题。

链条悬挂的分类方法有多种。根据悬挂链条的数量可分为单链式、双链式和多链式(也称三链式)。我国目前采用的是单链悬挂。

根据线索的锚固方式(即线索两端锚固的方式),悬链器可分为以下几种方式:无补偿链子悬挂、半补偿链子悬挂、全补偿链子悬挂。

三、技术要求

接触网的特点及要求

接触网担负着将从牵引变电所获得的电能直接传输到电力机车的重要任务。因此,接触网的质量和工作状况将直接影响电气化铁路的运输能力。

悬链线

由于接触网安装在露天,无备用,且线路上的负载随着电力机车的运行而沿接触线移动和变化,因此对接触网提出以下要求:

1、为保证电力机车在高速运行和恶劣气候条件下正常通电,要求接触网在机械结构上具有稳定性和足够的弹性。

2、接触网设备及零件必须具有互换性,有足够的耐磨性和耐腐蚀性,尽可能延长设备的使用寿命。

3要求接触网与大地绝缘良好,安全可靠。

4、设备结构应尽可能简单,以便于施工和操作维护。一旦发生事故,便于紧急抢修,快速恢复供电。

5、尽可能降低成本,特别注意节约有色金属和钢材。

总体而言,要求接触网能够保证在任何条件下都能向电力机车提供良好的电能供应,保证线路上电力机车的安全和高速运行,并在满足线路要求的同时,尽可能节省投资和结构。以上要求。结构合理,易于维护,便于新技术的应用。

支柱和基础

支柱装置用于支撑接触悬架并将其负载转移到支柱或其他结构上。支撑装置包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串、杆式绝缘子等建筑物专用支撑设备。

支柱是接触网中最基本、应用最广泛的支撑设备,用于承受接触悬挂和支撑设备的载荷。接触网支柱按所用材料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,简称钢筋混凝土支柱,采用高强度钢筋。钢筋在制造过程中经过预张紧。与同等容量的普通钢筋混凝土柱相比,节省钢材,强度更高,重量更轻。钢筋混凝土柱本身是整体结构,不需要单独的基础。

钢柱采用角钢焊接而成框架结构,具有柱轻、强度高、耐碰撞、安装运输方便等优点。根据安装和使用地点的不同,钢柱的型号规格和外观结构也有所不同。

根据其在接触网中的作用,支柱可分为中间支柱、转换支柱、中心支柱、锚定支柱、定位支柱、转辙支柱、软跨越支柱、硬跨越支柱和桥梁支柱。

中柱

中柱广泛应用于区间、车站。它设置在两个相邻锚固段的接头之间,用于支撑工作支撑接触悬架。它承受接触悬架及其支撑装置的工作支架的重力、接触悬架的风荷载和导体方向改变所产生的水平分力。

锚杆

锚柱用于悬链线锚段的连接处或与悬锚接触的其他地方。锚柱起垂直线方向中间柱的作用,即支撑工作支架接触悬挂;在平行线方向上,对需要锚固的非工作支撑接触悬架(即下锚支撑接触悬架)进行锚固固定。

可承受两个方向的荷载,在垂直于线路方向上充当中间支柱,并承受接触悬索锚在沿线路方向上的全部拉力。

转换支柱

转换柱用于悬链线锚段接头的两个锚柱之间。它同时支撑两个接触悬架,其中一个为工作支撑,另一个为下锚支撑(也称非工作支撑)。电力机车接收电力后,船头在这两个立柱之间进行锚段转换。根据锚固段接头是否作为电气段,转换柱分为绝缘转换柱和非绝缘转换柱。

转换支柱承受工作支架、非工作支架触头悬架及其支撑装置的重力、两触头悬架的风荷载以及导体(触头悬架)方向改变所产生的水平分力。

中央支柱

中心柱位于四跨绝缘锚固段连接处的两根转换柱之间。它同时支撑两个工作支架接触悬架,使两个工作支架的接触线在该立柱处的高度相等,并保持两个接触悬架之间的规定距离。绝缘距离。

中心支柱承受两个工作支撑触头悬架及其支撑装置的重力、两个触头悬架的风荷载以及导体方向改变所产生的水平分力。

定位柱

定位支柱是指当接触线和承重电缆因某种原因偏离线中心过大时,为保证电力机车受电弓正常接触和通流而专门设置的支柱。它不承受接触悬挂的垂直载荷,而仅承受水平力及其定位作用。一般位于车站内的软交叉路口和车站曲线附近。

投票率支持

开关支架位于开关处,其设计是为了保证开关区域内的触头悬挂能够满足受电弓的工作要求。它同时承受两个接触悬架和两个接触悬架的风载和水平力。一般采用中间柱代替。

软跨柱,硬跨柱

用于软跨上,多用于车站。由于受力较大,常采用承载力较大的支柱。跨越五股道路及以下采用钢筋混凝土支柱,五股道路以上采用钢支柱。

定位装置

定位装置包括定位管和定位器。其作用是固定接触线的位置,使接触线处于受电弓滑块的运行轨迹内,保证接触线不与受电弓分离,并传递接触线的水平载荷到柱子。定位器有直管定位器。肘部定位器。提速后采用带减振阻尼装置的多功能定位器,改善受电弓的取电特性。

轴承电缆

接触网承重电缆的作用是通过挂绳悬挂接触线。承载电缆还可以承载一定的电流,以降低牵引网的阻抗,减少电压损失和能耗。

根据材质,承重电缆可分为铜承重电缆、钢承重电缆、铝包钢承重电缆。

承重钢缆需采取防腐措施。

挂绳

在链条悬挂中,接触线通过吊绳悬挂在承载电缆上。吊绳根据使用位置有不同类型:跨中、软跨上或隧道内。吊绳是链条悬挂中的重要部件之一。

在链式悬吊中安装吊绳,在不增设立柱的情况下,增加了每跨接触线的悬吊点数量。这改善了接触线的松弛度和弹性,并改善了接触线的工作。质量。另外,调整挂绳长度,保证接触线至轨面的高度符合技术要求。

有普通挂绳和整体挂绳。普通链接挂绳采用直径4mm的镀锌铁丝(一般称8号铁丝)。整体挂弦的种类也有很多种。旧的整体挂绳采用不锈钢直挂绳,一般由两段组成。中间加了调节螺母,方便调节长度。目前普遍采用软铜绞线载流,也可采用整体挂绳。有调节和一次性破碎两种形式,挂绳两端均有载流环。在高速行驶时,通常采用不可调的吊弦来压碎它们,这样可以增加系统的稳定性。

金属丝

接触网线又称有轨电车钢丝,是接触网的重要组成部分之一。电力机车运行时,其受电弓滑块直接与触头摩擦,从接触线上获取电能。性能和接触线截面积的选择应满足牵引供电计算的要求。

接触线一般制成圆柱形,两侧有凹槽。凹槽是为了方便安装线夹,并根据技术要求悬挂和固定接触线的位置,而不影响受电弓滑道的滑动流动。接触线以下与受电弓滑板接触的部分呈圆弧形,称为接触线工作面。

国内使用的铜接触线多为TCG-110和TCG-85。字母T代表铜材质,C代表电车线,G代表沟槽形式,后面的数字代表该类型铜接触线的横截面积。近年来,我国也引进并使用了日本铜接触线。

钢和铝接触线在中国开发并使用。钢铝接触线由铝和钢两种金属通过压接而成。采用铝表面作为导电部分,钢表面与受电弓滑道接触,既保证了导电性又提高了工作表面的耐磨性。国内使用的钢铝接触线有GLCA100/215和GLCB80/173。楷模。字母GLC代表钢铝有轨电车线路,A和B代表线路类型。下列分数中,分母代表钢铝接触线的截面积,分子代表钢铝接触线相当于铜接触线截面积的承载能力线。

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。

电源

接触网供电方式包括单边供电、双边供电和跨区域供电。

单边供电和双边供电是正常的供电方式。

单边供电:供电臂仅从一端的变电站获取电流的供电方式。

双边供电:供电臂从两端相邻变电站获取电流的供电方式。

跨区域供电是一种异常供电方式(也称事故供电方式)。

跨区供电是指当某牵引变电站因故障无法提供正常供电时,负责故障变电站的供电臂通过开关柜分区间与相邻供电臂相连,由邻近的牵引变电站执行。临时供电。

双线区段的供电情况与上述类似,但有4条来自牵引变电所的馈电线路,分别向两侧的上、下接触线供电。将牵引变电所同侧的上下游电源并联,以提高供电臂末端的电压。跨区域供电时,通过隔间内的开关设备实现。

柱子侧面限制

悬链线支柱的边限是指支柱的线路侧到线路中心线的距离。是为了保证行车安全。

立柱的边限任何时候均不得小于2440mm;机车运行线可缩短至2000mm;曲线截面应适当加宽;直中柱一般取2500mm;软过柱一般取3000mm;当软过柱位于站台上时,为方便乘客行走,一般取3000mm。

线高

接触线高度(简称导体高度)是指悬挂定位点接触线距轨面的垂直高度。设计规格如下:

最大高度:不超过6500mm。

最小高度: (1)路段、车站: 中间车站、路段一般不小于5700mm。 设有调车组的编组站、区间站和大型中间站,长度一般不小于6200mm。如果有困难的话,可能不会低于5700mm。 (2)隧道内(包括按规定降低高度的隧道入口外及跨线建筑范围内): 正常情况下(超限货物带电通过5300mm)不小于超过5700毫米。 困难情况(超限货物带电通过5300mm)不得小于5650mm。 特殊情况不小于5250mm。接触线高度允许施工偏差为30mm。

其他知识

沿电气化铁路和城市交通电动汽车运营线路架设的一种特殊形式的供电线路。来自牵引变电所的电能通过接触网和安装在车辆上的电流接收器向电力机车或电动汽车供电。通常要求接触网能够保证在任何天气因素(冰、风、雨、雪等)下的安全供电和最大运行速度,并具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和低电损耗。

根据供电对象不同,接触网分为架空悬挂和接触轨(第三轨)两种基本形式。架空悬吊接触网按其纵向拉索的数量和特点可分为简单悬吊和链式悬吊两种类型。前者垂度大,悬挂弹性不均匀,主要用于有轨电车或工矿机车专用线路上;后者在接触线纵向设有张力调节装置,采用承重绳、挂绳和弹性挂绳,使接触线在不同温度下都处于不松弛状态。

铁路干线常用的架空链状悬吊接触网如图所示。图中1、2是矗立在路边的悬链线支柱及其基础。它们通常由金属和预应力钢筋混凝土制成,用于悬挂接触网。

悬链线

为了便于维修、缩短断线故障范围、补偿不同温度下悬吊的拉力,将接触网悬吊分为独立的锚固段(即段)。每个锚节的中间有一个中心锚结,以防止悬架纵向移动。两端有重力式张力调节装置(图中未示出),可以在不同温度下保持悬链张力恒定。图中3和4为腕臂支撑装置和绝缘子,它们与定位肩架9、杆式绝缘子10和定位管11一起使接触线稳定地悬挂在线路上方。图中5、6、7、8分别为承重索、挂绳、弹性挂绳、接触线,12为受电体,也称受电弓。为了避免接触线在集电滑道上的集中磨损,增加滑道的使用寿命,并使滑道磨损部位更加均匀,接触线在直线段内呈锯齿状排列,即使在最强的风下。导线的偏转不超过受电弓滑块的工作范围。为了减少故障范围,方便维修,使各相负荷更加均衡,接触网还设有分段装置,即所谓的电气分段装置和电气分相装置。早期采用的电力分段装置采用四跨锚固分段接头;相分段装置采用六跨和八跨绝缘锚分段接头。这些设备相对复杂,需要较长的无电区域,并且需要大量的投资。 20世纪70年代以来,我国利用玻璃纤维等材料制造了各种形式的分段绝缘子和分相绝缘子,将两段之间的过渡区缩短至仅十几米。

由于净空限制,地铁一般采用第三轨,即采用绝缘支架在轨道一侧架设距离地面约400毫米高的第三轨。第三轨由具有高导电性的特殊低碳钢制成。地铁电动车通过安装在其侧面的集电器(触靴)与第三轨摩擦接触获取电能。中国北京的地铁以及世界上一些国家的地铁均采用第三轨接收电力。 20世纪70年代左右,一些国家修建的地铁以及我国80年代在建的上海地铁,都采用了更加安全、能够充分利用隧道圆形断面顶部空间的地铁。地下和地面联合运输以及接触网电压升至1,500 伏。接触网通过安装在列车车顶的受电弓获取电能。

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