铁道机车专业教学资源库
武汉铁路职业技术学院主讲:黄秀川
《高速动车组技术》课程
武汉铁路职业技术学院黄秀川
接触网与过分相技术
目录
CONTENTS
一、接触网组成
(1)接触悬挂部分。包括承力索、接触导线、吊弦、中心锚结和补偿装置等。
承力索是接触网中通过吊弦悬吊接触线,并传输电流的线材。承力索承受接触线及有关零部件的重量,并通过支持装置传给支柱及有关结构物。承力索架设后,既能减小接触线的弛度,又可通过吊弦调整接触线的高度,改善接触悬挂的弹性。对承力索的要求是,其线胀系数应与接触导线相匹配,机械强度高,耐疲劳性能好,耐温特性好;承力索在必要时与接触线并联供电,共同担负传导电流的任务,此时要求承力索有较好的电气性能。
一、接触网组成
接触导线是接触网中直接与受电弓作摩擦运动来传递电能的线材,它对接触网—受电弓系统的受流性能的好坏产生至关重要的作用。因此,接触导线必须具有足够的机械强度、良好的电气性能和耐磨性能。对于高速接触网,接触线还应具有线密度小和高温强度大的特征。接触导线有许多性能指标,如接触导线的波动传播速度、接触导线的抬升量、接触导线的磨耗、接触导线的安全系数等。
一、接触网组成
中心锚结设在两端装设补偿器的接触网锚段中。中心锚结布置原则是使中心锚结固定点两侧线索的张力尽量相等,并尽可能靠近锚段中部。接触网锚段安装中心锚结后,线索在中心锚结处相当于死固定方式,因此当温度变化时,锚段内线索的热胀冷缩便发生在中心锚结与两端的补偿器间,有效缩短了线索的伸缩范围。
一、接触网组成
补偿装置的作用是,当气温变化时,线索会出现伸长或缩短,在锚段两端补偿器坠驼块重力的作用下,能够自动调整线索的张力并保持线索弛度,从而使接触悬挂的稳定性与弹性得到了改善。(2)支持装置。用以悬吊和支撑接触悬挂并将其载荷传递给支柱或桥隧等大型建筑物。支持装置还应将承力索、接触导线固定在一定范围内,使受电弓滑行时与接触导线有良好的接触。支持装置包括腕臂水平拉杆悬式绝缘子串,,棒式绝缘子及其他建筑物的特殊支持设备。根据接触网所在在的位置及作用不同,支持装Y根据结构可分为腕臂支持装置、软横跨、硬横跨、桥梁支持装置和隧道支持装置等。
一、接触网组成
(3)定位装置。定位装置包括定位管和定位器。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。
(4)支柱与基础。用以安装支持装置、悬吊接触悬挂,承受其载荷,并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。
此外,还有供电线,加强线,因供电方式不同而设置的回流线、正馈线(AF线)、保护线等附加导线,以及为安全面设置的保护设备和电气设备等。
二、对高速接触网的要求
动车组运行时,受电弓给接触导线向上的抬力,使接触导线抬升,同时受到接触导线向下的压力。接触导线是一条长软线,受电弓是一个弹性装置,因此这种压力和抬力变化迅速。此外,列车在运行时产生具有一定压力的空气流,形成对受电弓向上或向下的附加力。几种力的作用结果使接触网产生振荡,受电弓滑板不能很好地追随接触导线的轨迹,导致受电弓脱离接触导线,动车组受流时通时断,造成动车组行驶时出现牵引力不稳定的状态。此外,恶劣的气象条件也会直接影响接触网的工作状态。因此,为了保证安全可靠的供电,接触网应具备以下要求。
二、对高速接触网的要求
(1)接触悬挂应弹性均匀,高度一致,有足够的强度,保证接触网具有稳定性。
(2)在恶劣的气象条件下保证列车在规定的速度运行时能良好地受流。
(3)对接触网各导线、支持结构零部件和绝缘子等应当采取有效的防腐蚀和防污秽技术措施,以保持整个接触网设备的良好状态。
(4)接触悬挂的各项技术性能应满足受电弓与接触导线在滑动接触摩擦时可靠地工作的要求,使用寿命应尽可能的延长。
(5)接触网的各类支持结构和零部件应力求轻巧耐用,做到标准化并具有互换性,便于施工和维修保养,发生事故时便于抢修。
(6)接触导线和安装在接触导线上的有关设备要有良好的平滑度和耐磨性能,接触导线不应有小弯及悬挂零件等形成的硬点,以免受电弓与其发生碰撞,造成受电弓和接触导线的机械损伤和电弧烧伤。
三、过分相技术
我国既有电气化铁路的接触网分相装置均采用绝缘分相器。这种形式的分相绝缘器存在明显的硬点,对受电弓的滑板撞击很大,容易造成弓网事故。此外,对于两个异相牵引端口的牵引变电所,由于分相绝缘器的存在,使得动车组通过分相区时处于无电可用的状态,这将对动车组运行产生较大影响。高速铁路接触网的分相装置一般采用绝缘锚段关节组成中性段方式来满足高速受电要求。动车组自动通过分相区的方式一般有两种。
三、过分相技术
(1)车上自动切换方式
车上自动切换方式是当动车组过分相区时,通过C3或部分C2级列控车载系统或者GFX系统接收地