【文章內(nèi)容簡介】 車運(yùn)行速度有直接的影響隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī) 車的運(yùn)行速度也不斷提高。為了適應(yīng)這種趨勢的需要，世界各國對懸掛結(jié)構(gòu)的研究也日趨重視。在改善接觸懸掛的運(yùn)營質(zhì)量方面作了很大的努力，采用了相應(yīng)的技術(shù)措施，以滿足運(yùn)營速度日益提高的需求。從發(fā)展方向上看，可歸納為以下幾方面。 1. 改善接觸懸掛的彈性勢能 改善接觸懸掛的彈性勢能 ，重點(diǎn)在于提高懸掛點(diǎn)的彈性性能盡量使懸掛點(diǎn)處的彈性與跨距中部的線路上，除了采用彈性雙鏈型基礎(chǔ)懸掛外還有采用帶空氣彈簧阻尼器，其作用為提高接觸懸掛在支柱附近的彈性和減少接觸線在受電弓是的振動。 2. 改善張力的自動補(bǔ)償裝置 在 結(jié)構(gòu)上隨著雙鏈形懸 掛及多鏈形懸掛的采用，接觸線、承力索包括輔助索在內(nèi)的各導(dǎo)線中均加了張力自動調(diào)整裝置，以保證各種線索的恒張力。為了減少溫度對張力的影響，除了采用一般的滑輪組式墜砣補(bǔ)償裝置外有的國家還采用彈簧式補(bǔ)償裝置以及溫度變化的液壓張力補(bǔ)償裝置。 接觸懸掛 能使弓線之間的可靠接觸，保證良好取流。提高穩(wěn)定性的措施有：采用高強(qiáng)度的鎘銅線提高接觸線或輔助索的張力采用雙鏈懸掛以均勻的增加接觸懸掛的質(zhì)量，同時(shí)又增加導(dǎo)電的總截面積。當(dāng)前提高穩(wěn)定性的主要措施是加大承力索或輔助索的張力。 4. 減輕懸掛的集中重量 減輕懸掛的集中重量，是改善取流情況的主要措施。目前較廣泛的用塑料、玻璃鋼來代替銅鋼及鑄鐵等零部件，如定位器定位管等。同時(shí)不少國家還使用了輕型鋁鎂合金材料，這對于改善接觸懸掛的動態(tài)特性具有重要意義。 蘭州 交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 3 接觸 網(wǎng)上部結(jié)構(gòu)的零件種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。為了促進(jìn)電力牽引的發(fā)展，現(xiàn)在的普遍意向是使接觸網(wǎng)的零部件向定型化、規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化和結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便的方向發(fā)展。同時(shí)便于維修和更換，還較普遍的采用無螺栓的零件。 目前，各國不僅用玻璃鋼分段絕緣器取代了三導(dǎo)線區(qū)分絕 緣器，而且分相裝置取代了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的八跨、六跨、五跨錨段關(guān)節(jié)的絕緣結(jié)構(gòu)。為了適應(yīng)高速運(yùn)行的需要，其分相裝置有的國家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)車不停電自動轉(zhuǎn)化這些都是帶有方向性變革，有著推廣和發(fā)展的重要的意義。 蘭州 交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 4 第 2 章 接觸網(wǎng)及其設(shè)計(jì)的相關(guān)知識 接觸網(wǎng)的基本知識 接觸網(wǎng)按其結(jié)構(gòu)分為架空式接觸網(wǎng)和接觸軌式接觸網(wǎng)。其中架空式電壓又有地鐵用的直流式和電氣化鐵路的交流式，本文所涉及的接觸網(wǎng)系指國內(nèi)架空交流式。 接觸網(wǎng)的組成 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。其由支柱與基礎(chǔ)、支持裝置、接觸懸掛幾部分組成。 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。我國接觸網(wǎng)中采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱和鋼柱，基礎(chǔ)主要是對鋼支柱而言的，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。一般預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱與基礎(chǔ)（即杯形基礎(chǔ)，先打好杯形基礎(chǔ)，然后將支柱埋入并整正后澆注而成）制成一個(gè)整體，下端直接埋入地下，對大容量滑蘭式預(yù)應(yīng)力鋼筋混泥土支柱，與普通鋼柱固定方式相 似。 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、拉桿、定位裝置、懸式絕緣子串、棒式絕緣子、軟橫跨、應(yīng)橫跨及其它建筑物的特殊支持設(shè)備。嚴(yán)格來說，支柱與基礎(chǔ)也屬于支持裝置。 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。 接觸懸掛包括承力索、吊弦、接觸線以及連接零件。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 傳送給電力機(jī)車 。 接觸懸掛的類型 接觸網(wǎng)的分類大多以接觸懸掛的類型來區(qū)分。我們所講的接觸懸掛的分類是對接觸網(wǎng)的每個(gè)錨段而言的。接觸懸掛的種類較多，一般根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同分成簡單接觸懸掛和鏈形接觸懸掛 及復(fù)鏈型懸掛。 蘭州 交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 5 1 8 m9 . 5 9 . 01 . 8 m6 5 m1 5 k N 7 0 m m B z Ⅱ23 . 5 k N 3 5 m m B z Ⅱ21 5 k N 1 2 0 m m C u A g2 45 . 0 圖 21 彈性鏈型懸掛 6 3 m1 . 4 m4 . 59 . 09 . 0 4f1 4 k N 6 5 m m B z Ⅱ22 0 k N 1 5 0 m m C u C a2 圖 22 簡單鏈型懸掛 1 . 5 m5 0 m5 . 0 2 4 k N 1 8 0 m m S T1 4 . 7 k N 1 7 0 m m C u22 . 521 4 . 7 K n 9 0 m m B z Ⅱ2 圖 23 復(fù)鏈型懸掛 接觸網(wǎng)的電壓等級 接觸網(wǎng)的電壓等級：工頻單相交流制： 25KV 或 50KV（對地而言），對電力機(jī) 車電壓均為： 25KV?？紤]電壓損耗，牽引變電所輸出電壓為： 或 55KV，其中 55KV 為 AT供電方式，主要用于高速電氣化鐵路中。 AT供電方式的特點(diǎn)是增加了自偶變壓器和電位為 25KV 的回流線。這種起到回流作用的導(dǎo)線也叫正饋線。 AT 供電的優(yōu)點(diǎn)是改進(jìn)了電能傳輸特性和供電質(zhì)量，減少了對其它設(shè)備的干擾。 接觸網(wǎng)供電方式 接觸網(wǎng)供電方式有單邊、雙邊供電和越區(qū)供電 。 單邊和雙邊供電為正常的供電方式。單邊供電：供電臂只從一端的變電所取得電流的供電方式。雙邊供電：供電臂從兩端相鄰蘭州 交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 6 的變電所取得電 流的供電方式。 越區(qū)供電是一種非正常供電方式（也稱事故供電方式） 。越區(qū)供電是當(dāng)某一牽引變電所因故障不能正常供電時(shí)，故障變電所擔(dān)負(fù)的供電臂，經(jīng)開 關(guān)設(shè)備成分區(qū)亭同相鄰的供電臂接通，由相鄰牽引變電所進(jìn)行臨時(shí)供電 。 復(fù)線區(qū)段的供電情況與上述類同，但牽引變電所饋出線有四條，分別向兩側(cè)上、下行接觸網(wǎng)供電。牽引變電所同一側(cè)上、下行實(shí)現(xiàn)并聯(lián)供電，提高供電臂末端電壓。越區(qū)供電時(shí)，通過分區(qū)亭內(nèi)的開關(guān)設(shè)備去實(shí)現(xiàn)。 接觸網(wǎng)的特點(diǎn)及要求 接觸網(wǎng)擔(dān)負(fù)著把從牽引變電所獲得的電能直接輸送給電力機(jī)車使用的重要任務(wù)。 因此接 觸網(wǎng)的質(zhì)量和工作狀態(tài)將直接影響著電氣化鐵道的運(yùn)輸能力。由于接觸網(wǎng)是露天設(shè)置，沒有備用，線路上的負(fù)荷又是隨著電力機(jī)車的運(yùn)行而沿接觸線移動和變化的，對接觸網(wǎng)提出以下要求 ： （ 1）在高速運(yùn)行和惡劣的氣候條件下，能保證電力機(jī)車征程取流，要求接觸網(wǎng)在機(jī)械結(jié)構(gòu)時(shí)光具有穩(wěn)定性和足夠的彈性。 （ 2）接觸網(wǎng)設(shè)備及零件要有互換性，應(yīng)具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力并力量延長設(shè)備的使用年限。 （ 3）要求接觸網(wǎng)對地絕緣好，安全可靠 （ 4）設(shè)備結(jié)構(gòu)盡量簡單，便于施工，有利于運(yùn)營及維修。在事故情況下，片于搶修和迅速恢復(fù)送電。 （ 5）盡可能地降低成本，特別要注意節(jié)約有色金屬及鋼材 總的來說，要求接觸網(wǎng)無論在任何條件下，都能保證良好地供給電力機(jī)車電能，保證電力機(jī)車在線路上的安全，高速運(yùn)行，并在符合上述要求的情況下，盡可能地節(jié)省 投資、結(jié)構(gòu)合理，維修簡便、便于新技術(shù)的應(yīng)用。 接觸網(wǎng)導(dǎo)線高度 接觸網(wǎng)導(dǎo)線高度（簡稱導(dǎo)高），是指懸掛定位點(diǎn)處接觸線距軌面的垂直高度，設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定如下： 最高高度：不大于 6500mm。 最低高度：（ 1）區(qū)間、站場： ① 一般中間站和區(qū)間不小于 5700mm。 ② 編組站、區(qū)段站及配有調(diào)車組 的大型中間站，一般情況不小于 6200mm。確有困難時(shí)可不小于 5700mm。（ 2）隧道內(nèi)（包括按規(guī)定降低高度的隧道口外及跨線建筑物范圍內(nèi)）： ① 正常情況（帶蘭州 交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 7 電通過 5300mm 超限貨物）不小于 5700mm。 ② 困難情況（帶電通過 5300mm 超限貨物）不小于 5650mm。 ③ 特殊情況不小于 5250mm。接觸線高度的允許施工偏差為 177。30mm 。 接觸線之字值和拉出值 定位器將接觸 線固定在正確的位置上就叫定位，定位器定位線夾與接觸線固定處叫定位點(diǎn)。定位點(diǎn)至受電弓中心運(yùn)行軌跡的水平距離，在直線區(qū)段叫之字值，在曲線區(qū)段叫拉出值，之字值和拉出值的作用是使受電弓滑板工作均勻，并防止發(fā)生脫弓和刮弓事故。在直線區(qū)段受電弓中心與線路中心重和，接觸線之字值沿線路中心對稱不止，其標(biāo)準(zhǔn)為177。300mm。提速后為 200～ 250mm之間；拉出值 350～ 450mm之間。在曲線區(qū)段，拉出值和曲線半徑大小有關(guān)。 接觸網(wǎng)常用名詞介紹 1. 跨距 接觸網(wǎng)兩相鄰支柱間的距離。 2. 錨段 為滿足供電 、機(jī)械方面的分段要求，將接觸網(wǎng)分成若干一定長度且相互獨(dú)立的分段，每一分段叫錨段。 用以在接觸導(dǎo)線和承力索內(nèi)采用張力調(diào)節(jié)裝置，可以縮小事故范圍和維修。其實(shí)際長度根據(jù)溫度變化時(shí)接觸線產(chǎn)生的張力決定，和線路情況和懸掛類型有關(guān)。在直線區(qū)段錨段長度一般取 1600~1800m ,特殊情況下可延長到 2021m 。在曲線區(qū)段錨段長度視曲線半徑大小和曲線所占比例而定，一般取 900~1500。 3. 中心錨結(jié) 為了防止錨段兩端負(fù)荷失去平衡而向另一端滑動和縮小事故范圍，在半補(bǔ)償錨段中心通過錨夾將接觸導(dǎo)線固定在承力索上，使接觸 線不發(fā)生縱向滑動的裝置。 4. 錨段關(guān)節(jié) 為滿足供電、機(jī)械方面的分段要求，將接觸網(wǎng)分成若干一定長度且相互獨(dú)立的分段，每一分段叫錨段。兩個(gè)相鄰錨段銜接部分稱為 錨段關(guān)節(jié) 。 根據(jù)錨段所起的作用可分為電分段非絕緣錨段關(guān)節(jié)和電分段絕緣錨段關(guān)節(jié)：根據(jù)所含跨距數(shù)可分為三跨、四跨錨段關(guān)節(jié)：另外，在 BT 供電區(qū)段還有一種吸變臺錨段關(guān)節(jié)。 5. 工作支 在 錨段關(guān)節(jié) 的轉(zhuǎn)換支柱處同時(shí)有兩組接觸懸掛互相轉(zhuǎn)換，其中由下錨段變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)的接觸懸掛。 6. 非工作支 在 錨段關(guān)節(jié) 的轉(zhuǎn)換支柱處同時(shí)有兩組接觸懸掛互相轉(zhuǎn)換，其中由為 工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換為下錨段的接觸懸掛。 7. 分段 在縱向或橫向?qū)⒔佑|網(wǎng)從電氣連接上分開的裝置。不管縱向分段或橫向分段在分段處都設(shè)有隔離開關(guān)，需要分段時(shí)將隔離開關(guān)打開，需要帶電時(shí)將隔離開關(guān)閉和。 8. 軟橫跨 軟橫跨是多股道站場接觸懸掛的橫向支持設(shè)備。軟橫跨由電氣化鐵道兩側(cè)蘭州 交通大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ） 8 的支柱和掛在 支柱上的橫向承力索，上、下部固定繩以及支持和連接它們的零件組成 。 軟橫跨的形式有絕緣式軟橫跨、電分段式絕緣軟橫跨等幾種。 9. 承力索 接觸網(wǎng)承力索的作用是通過吊弦將接觸線懸掛起來。承力索還可承載一定電流來減小牽引網(wǎng) 阻抗，降低電壓損耗和能耗。 承力索根據(jù)材質(zhì)可分為銅承力索、鋼承力索、鋁包鋼承力索。鋼承力索需采取防腐措施。 10. 回流線 電力機(jī)車從接觸導(dǎo)線取流后專供牽引電流流回到變電所的架空地線。一般與接觸網(wǎng)同桿架設(shè)。從回流線流回的回歸電流與接觸網(wǎng)內(nèi)流過的機(jī)車電流方向相反兩電流互相抵消可以減輕對沿線通信線路的干擾影響。 11. 線岔 用限制線將站場軌道上空交匯的兩組接觸懸掛予以固定的裝置。線岔的型式按其至中心錨結(jié)的距離不同分為 1000、 1250、 1500mm 等。 12. 線岔標(biāo)準(zhǔn)定位 兩接觸導(dǎo)線在 線岔處的交點(diǎn)相對于道岔中心的位置。 13. 腕臂 接觸懸掛的一種支持構(gòu)件一端掛有接觸線和承力索另一端固定在支柱上，用以支持懸掛并將重力和風(fēng)負(fù)載轉(zhuǎn)向支柱。 14. 定位器 支持接觸懸掛并把接觸導(dǎo)線固定到所需的空間高度位置上，以滿足受電弓工作需要的一種部件，其類型有直定位器、軟定位器， T定位器和組合定位器等。 15. 定位點(diǎn) 支柱處或其他建筑物為了保持接觸導(dǎo)線在所要求的水平位置上的固定點(diǎn)，它決定了接觸導(dǎo)線相對于線路中心的水平位置。 16. 支柱 用來支持接觸懸掛的專用電桿，按用途分外中間 支柱、中心支柱、轉(zhuǎn)換支柱錨支柱和定位支柱等。 17. 接觸軌 沿鐵道走行軌一側(cè)架設(shè)的作為接觸導(dǎo)線一條附加鋼軌，多用于凈空受限的地下鐵道。 18. 牽引軌 用來流回牽引電流的鋼軌。在自動閉塞信號也利用軌道作為回路（稱信號軌）且相鄰閉塞區(qū)間相互絕緣。 19. 分段絕緣器 分段絕緣器在電氣化鐵道區(qū)段各車站的裝卸線、機(jī)車整備線上及電力機(jī)車庫線等地， 為了保證工作人員的作業(yè)方便及人身安全，將接觸