【文章內(nèi)容簡介】 電網(wǎng)的高壓電加以降壓和整流，使之成為直流1500伏、750伏或城市交通用600伏電壓,再送到接觸網(wǎng)，為直流電力機(jī)車或電動(dòng)車輛供電。交流牽引變電所根據(jù)牽引變壓器繞組接線不同，又分為三相、單相和三相兩相牽引變電所。 　?、偃酄恳冸娝鹤儔浩髟吚@組通常為星形連接，副邊繞組為三角形連接。三角形的一個(gè)連接點(diǎn)接鐵路行車軌道，另兩個(gè)連接點(diǎn)分別接牽引變電所左右兩側(cè)的供電分區(qū)接觸網(wǎng)。由于兩側(cè)相位差60176。,需要分段。這種牽引變電所的優(yōu)點(diǎn)是變壓器副邊保持三相，可供變電所本身和地方的三相用電；缺點(diǎn)是變壓器的容量未能充分利用。 　　②單相牽引變電所：采用1～2臺(tái)單相變壓器。用一臺(tái)單相變壓器時(shí)，副邊繞組的一端接軌道，另一端同時(shí)供給左右兩側(cè)的供電分區(qū)接觸網(wǎng)。為了檢修方便，兩供電分區(qū)采用相關(guān)分段加以隔離。若用兩臺(tái)單相變壓器時(shí)，其原邊繞組分別接到高壓三相母線中兩對(duì)不同的母線上，使三相負(fù)載平衡；兩個(gè)副邊繞組按V形接線,公共點(diǎn)接軌道,其余兩端分別向兩側(cè)的分區(qū)供電,并用相關(guān)分段。單相變電所的優(yōu)點(diǎn)是變壓器容量利用較充分。但地區(qū)負(fù)荷需專用變壓器；簡單的單相接線，還影響三相系統(tǒng)的平衡。 ?、廴鄡上酄恳冸娝鹤儔浩髟吚@組接成T形，與三相高壓母線連接；副邊為兩相連接，共用端接軌道，另兩端分別接供電分區(qū),由于兩者相位差90176。，兩分區(qū)也需隔開。這種形式的牽引變電所一定程度上克服了三相和單相牽引變電所的缺點(diǎn)。中國早期的牽引變電所大多采用三相牽引變電所，從80年代起出現(xiàn)采用三相－兩相牽引變電所。 　　 牽引變電所設(shè)備牽引變電所的一次設(shè)備主要有：牽引變壓器、隔離開關(guān)、電壓互感器、電流互感器、避雷器、斷路器、母線、接地裝置、電容補(bǔ)償裝置等。由于前面均有敘述電力系統(tǒng)部分設(shè)備同牽引變電所一樣，這里補(bǔ)續(xù)部分。電壓、電流互感器電壓互感器：將大電壓變?yōu)樾‰妷旱幕ジ衅鹘屉妷夯ジ衅?。其作用是把高壓降為低壓，供給保護(hù)與測量使用，這樣既縮小了儀表與繼電器的體積，又?jǐn)U大了量程。電壓互感器實(shí)際上就是一個(gè)容量較小的降壓變壓器。電壓互感器二次側(cè)不許短路，因?yàn)殡妷夯ジ衅鞫蝹?cè)約有100v電壓，應(yīng)接于能承受100v電壓的回路里，其所通過的電流由二次回路阻抗的大小來決定。電壓互感器本身阻抗很小，如二次短路時(shí)，二次通過的電流增大，造成一次保險(xiǎn)熔斷，影響表計(jì)指示及保護(hù)誤動(dòng)，如果保險(xiǎn)容量選用不當(dāng)極易損壞電壓互感器。 電流互感器：電流互感器是將大電流變成小電流的電氣設(shè)備，其一次線圈匝數(shù)少，串接在測量電路的回路中，二次線圈匝數(shù)多，串聯(lián)接入測量用的儀表及保護(hù)繼電器。供給測量與保護(hù)用。電流互感器二次不許開路，電流互感器二次開路時(shí)，阻抗無限增大，二次電流等于0，一次完全變成激磁電流，在二次線圈產(chǎn)生很高的電勢，威脅人身安全，或造成儀表、保護(hù)裝置、互感器二次絕緣損壞。另一方面，原繞組磁化力使鐵芯磁通密度過度增大，可能造成鐵芯強(qiáng)烈過熱而損壞。 電容補(bǔ)償裝置對(duì)電力系統(tǒng)來說，供電能力也就是容量是一定的，為有功功率和無功功率之和。無功功率大了，那么有功功率必然會(huì)小，這會(huì)嚴(yán)重的影響經(jīng)濟(jì)效益。牽引用電為感性負(fù)荷，利用感性負(fù)載和容性負(fù)載相位相反，相互抵消的原理，引入并聯(lián)容性補(bǔ)償負(fù)載，可以彌補(bǔ)牽引負(fù)荷帶來的無功損失。電容補(bǔ)償裝置并聯(lián)在牽引側(cè)高壓母線上，由數(shù)個(gè)電容器串、并成組，再與電抗器串聯(lián)而成。由于電容器具有過電壓、電流能力差的性質(zhì)，斷電后有殘壓，合閘后會(huì)產(chǎn)生過電壓和涌流的特性，裝設(shè)有避雷器、熔斷器、放電線圈和容抗器等加以保護(hù)。 避雷裝置、接地裝置變電所避雷裝置的作用是防止電氣設(shè)備遭受雷擊，造成過電壓，損壞電氣設(shè)備威脅人身安全。變電所防雷設(shè)備有避雷器、避雷針和避雷線。接地裝置的作用是當(dāng)設(shè)備或其外殼發(fā)生接地故障時(shí)，故障電流通過接地裝置泄至大地，確保人身安全。 母線在變電所中各級(jí)電壓配電裝置間、各種電器之間的連接以及變壓器等電氣設(shè)備與相應(yīng)配電裝置之間的連接，大多數(shù)采用矩形或圓形截面的裸導(dǎo)線或絞線，統(tǒng)稱為母線。母線的作用是匯總，分配和傳送電能。母線是要涂色的，因?yàn)槟妇€涂色可以增加輻射能力，有利于母線散熱。因此，著色后母線允許負(fù)荷電流可提高12％～15％，鋼母線著色還可以防止生銹，為了便于識(shí)別直流的極性和交流的相別，母線涂有不同的顏色標(biāo)志：直流：正極涂紅色，負(fù)極涂藍(lán)色。交流：A黃色，B綠色，C紅色。中性線：不接地的中性線涂白色，接地的中性線涂紫色變電所的電氣二次回路由測量儀表、監(jiān)察裝置、信號(hào)裝置、控制和同步裝置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置等組成，主要用于監(jiān)控、調(diào)度、測量、保護(hù)一次設(shè)備。具體功能如下：1) 用于迅速反應(yīng)故障或不正常工作狀態(tài)，作用于開關(guān)電器、切除故障，或作用于信號(hào)裝置發(fā)出警報(bào)信號(hào)的繼電保護(hù)裝置。2) 降低電路中的電壓和電流，為測量儀表和繼電保護(hù)裝置提供相關(guān)信息的電壓互感器和電流互感器。3) 用于電力系統(tǒng)中保護(hù)設(shè)備和人員安全的接地裝置。4) 用于調(diào)整電壓和無功補(bǔ)償?shù)碾娏﹄娙萜?、靜止補(bǔ)償裝置等 。 牽引變電所供電方式牽引變電所對(duì)接觸網(wǎng)的供電有兩種方式:單邊供電和雙邊供電。單邊供電：接觸網(wǎng)通常在相鄰兩牽引變電所的中央斷開，將兩牽引變電所間兩個(gè)供電臂的接觸網(wǎng)分為兩個(gè)供電分區(qū)。每以供電分區(qū)的接觸網(wǎng)只能從一端的牽引變電所獲得電能。雙邊供電：如果在中央斷開處設(shè)開關(guān)設(shè)備時(shí)可將兩供電分區(qū)連通，此處稱為分區(qū)亭。將分區(qū)亭的斷路器閉合，則相鄰牽引變電所間的兩個(gè)接觸網(wǎng)供電分區(qū)可同時(shí)從兩變電所獲得電能。 牽引變電所主控制屏 控制室中的設(shè)備從進(jìn)線開始，主要有PT柜、站用變柜 ，進(jìn)線總柜，計(jì)量柜，聯(lián)絡(luò)柜，出線柜等若干?？刂圃O(shè)備有直流控制屏、繼電保護(hù)或綜合保護(hù)裝置。 牽引變電所電氣接線牽引變電所為了完成接受和分配電能的工作，其電氣接線可分為主接線和二次接線。主接線是變電所能一次主設(shè)備的接線方式，它是變電所接受電能，高壓和分配電能的通路。它反應(yīng)變電所的基本結(jié)構(gòu)和功能。二次接線是變電所能二次設(shè)備的連接方式。其作用是對(duì)主接線中的設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和管理，它是一次設(shè)備安全運(yùn)行的保障。第3章 接觸網(wǎng) 接觸網(wǎng)簡介接觸網(wǎng)是在電氣化鐵道中，沿鋼軌上空“之”字形架設(shè)的，供受電弓取流的高壓輸電線。接觸網(wǎng)是鐵路電氣化工程的主構(gòu)架，是沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機(jī)車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)幾部分組成。接觸網(wǎng)主要包含以下幾項(xiàng)內(nèi)容：，如水泥支柱、鋼柱及支撐這些結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)；，這項(xiàng)內(nèi)容的作用主要是連接接觸網(wǎng)導(dǎo)線和基礎(chǔ)構(gòu)件；，這部分作用就是傳輸電流給電力機(jī)車；，包括回流線、附加懸掛等。接觸網(wǎng)、鋼軌與大地、回流線統(tǒng)稱為牽引網(wǎng)。接觸網(wǎng)是沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機(jī)車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)幾部分組成。接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件和絕緣子。接觸懸掛通過支持裝置架設(shè)在支柱上，其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機(jī)車。支持裝置用以支持接觸懸掛，并將其負(fù)荷傳給支柱或其它建筑物。根據(jù)接觸網(wǎng)所在區(qū)間、站場和大型建筑物而有所不同。支持裝置包括腕臂、水平拉桿、懸式絕緣子串，棒式絕緣子及其它建筑物的特殊支持設(shè)備。定位裝置包括定位管和定位器，其功用是固定接觸線的位置，使接觸線在受電弓滑板運(yùn)行軌跡范圍內(nèi)，保證接觸線與受電弓不脫離，并將接觸線的水平負(fù)荷傳給支柱。支柱與基礎(chǔ)用以承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負(fù)荷，并將接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。中國接觸網(wǎng)中采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱和鋼柱，基礎(chǔ)是對(duì)鋼支柱而言的，即鋼支柱固定在下面的鋼筋混凝土制成的基礎(chǔ)上，由基礎(chǔ)承受支柱傳給的全部負(fù)荷，并保證支柱的穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱與基礎(chǔ)制成一個(gè)整體，下端直接埋入地下。 接觸網(wǎng)部分零件及其結(jié)構(gòu) 接觸網(wǎng)零件接觸網(wǎng)各導(dǎo)線之間、導(dǎo)線與支持結(jié)構(gòu)之間、支持結(jié)構(gòu)與支柱之間的所有連接器件，統(tǒng)稱為接觸網(wǎng)零件。接觸網(wǎng)零件按用途可以分為：①懸吊零件：懸吊線索和桿件的零件，如鉤頭鞍子、吊弦線夾、單雙橫承力索線夾等。②定位零件：固定承力索和接觸線位置的零件，如定位線夾、支持器、定位器等。③連接零件：起連接作用的零件，如雙耳連接器、套管鉸環(huán)、連接板、接頭線夾等。④錨固零件：各承力的線索終端錨固零件，如楔形線夾、終端錨固線夾、承錨及線錨角鋼等。⑤補(bǔ)償零件：下錨補(bǔ)償張力調(diào)節(jié)零件，如補(bǔ)償滑輪、定滑輪裝置及墜砣桿等。支撐零件：支持裝置用的零件，如旋轉(zhuǎn)腕臂底座、旋轉(zhuǎn)腕臂拉桿底座、腕臂等。⑥電連接零件：起電氣連接作用的零件，如電連接線夾等。接觸網(wǎng)零件在使用前，除了檢查是否符合型號(hào)、規(guī)格之外，還應(yīng)對(duì)零件進(jìn)行外觀檢查，其應(yīng)符合下列要求：①表面應(yīng)光潔、無裂紋、毛刺、砂眼、氣泡等缺陷。②零件的活動(dòng)部位應(yīng)靈活，配套連接無障礙。③凡經(jīng)過熱鍍鋅的零件，應(yīng)鋅層均勻，無脫落、銹蝕現(xiàn)象。④焊接零件應(yīng)連續(xù)焊實(shí)，無虛焊、假焊等現(xiàn)象。 接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)是由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。 簡單懸掛 通過吊弦懸掛在承力索上。承力索懸掛于支柱的支持裝置上，使接觸線在不增加支柱的情況下增加了懸掛點(diǎn)，利用調(diào)整吊弦長度，使接觸線在整個(gè)跨距