接触网课程设计

接触网工程课程设计

指导教师评语

平时（30） 修改（40） 报告（30） 总成绩

专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气 姓 名： 学 号：

指导教师： 王思华

兰州交通大学自动化与电气工程学院

2012 年 7月 13日

接触网工程课程设计报告

1 设计原始资料

1.1 题目

高速电气化铁路电分相式锚段关节设计。

1.2 题目分析

电分相是接触网的关键结构之一。电气化铁道牵引变电所向接触网供电的馈线是不同序的，不同相供电臂在接触网的相交处设置了绝缘结构，称为电分相。电分相式锚段关节就是为了满足不同相供电而在两相交接处设立的分相隔离装置。当今电气化铁路不断提速，对列车安全要求很高，因此选用好的电分相式锚段关节对列车的行车安全、稳定非常重要。

2 课程设计的内容与要求

2.1 概述

客运专线电气化铁路的牵引动力是电力机车，由于机车本身不是动力源，所需能源由铁路牵引供电系统提供。锚段关节是实现接触网的机械和电气分段，以满足供电和受流需要，使受电弓告诉、平稳、安全地从一个锚段过渡到另一个锚段，便于在接触网中安装必要的机电设备。

2.2 锚段关节的分类

2.2.1 按照锚段关节的作用分类

锚段关节可分为：非绝缘锚段关节、绝缘锚段关节、电分相锚段关节。 2.2.2 按照锚段关节的结构分类

锚段关节可分为：二跨、三跨、四跨、五跨、七跨、九跨式锚段关节。

2.3 典型锚段关节的分析

2.3.1 三跨非绝缘锚段关节

三跨非绝缘锚段关节如图1所示。两转换柱间的两条接触线在水平面上的投影应平行，线间的距离为100mm；在立面图中，两接触线的交叉点应在该跨距中心处，且等高；转换支柱处，非工作支接触线比工作支接触线抬高200~250mm；下锚处非工作支

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比工作支抬高500mm；两转换柱与锚柱间，在距转换柱10m应安装电连接线；换柱处，两接触线间垂直、水平距离允许误差20mm。

接触线300200受电弓中心200300接触线

图1 三跨非绝缘锚段关节

2.3.2 四跨绝缘锚段关节

四跨绝缘锚段关节两转换柱间两条接触线在水平面上投影平行，线间距500mm；在立面图中，两接触线的交叉点应在中心柱处，且等高；转换支柱处，非工作支接触线比工作支接触线抬高500mm；非工作支接触线和下锚支承力所在转换柱靠中心柱处加装一串绝缘子；两转换柱与锚柱间，在距转换柱10m应安装点连接线；两个锚段的电路连通或断开由隔离开关控制。

800接触线 300250受电弓中心300300 250800

图2 四跨绝缘锚段关节

2.3.3 五跨绝缘锚段关节

受电弓接触两接触线是在两导线登高处，且导高又高出40mm，在动态压力下受电弓接触两线时间短，接触压力小，克服了四跨结构受电弓接触两接触线时间长且又在悬挂点接触压力大的缺陷和出现硬点的不足。保证了机车高速通过关节时与一般区段的动态接触压力和弓网受流状态几乎没有差异，弓网受流质量良好，接触线使用寿命延长。如图3。

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800 300300200300300接触线200300800300受电弓中心

图3 五跨绝缘锚段关节

2.3.4 三种锚段关节的比较

四跨绝缘锚段关节与三跨、五跨绝缘锚段关节相比，四跨锚段关节多了一根中心柱。正常状态下，受电弓在中心柱处同时接触两支接触线，从一个锚段过渡到另一个锚段。但由于要满足绝缘的要求，中心柱就需采取特殊定位方式。一种方式是采用反定位管低头的特殊安装方式，这使得接触网稳定性降低另外的方式是一根定位器采用特型定位器（直线区段）或两根均采用特型软定位器（曲线区段），而该类定位器因为结构原因要满足强度要求采用钢质结构，质量大于提速区段普遍采用的铝合金定位器，又由于中心柱处受电弓要同时抬起两支接触线，这样就对接触网弹性造成了较大的影响，不利于受电弓高速受流。另一方面，提速区段接触线张力大，非支接触线抬高量（一跨中抬高450 ~ 500mm）较大，中心柱处两定位器会出现较大的上抬力。当环境温度变化时难以保证两支接触线等高，也对高速取流不利。根据哈大线的资料，四跨绝缘关节较多在800m及以下曲线半径的线路采用。 2.3.5 锚段关节的常见故障

电连接线线夹松动、接触不良、偏斜，造成过热或打弓；工作支接触线拉出值超标， 造成脱弓或钻弓；工作支与非工作支线索的绝缘间距不符合要求，在一端停电作业的情 况下，造成空气间隙击穿放电，烧损设备或线索；在绝缘锚段关节的转换柱处，非工作支接触线抬高不够，造成受电弓与分段绝缘子之间的碰打；在绝缘锚段关节内，线索间距符合要求，但两锚段间的部件距离小于450mm，在一端停电的情况下造成空气间隙击穿；在小曲线半径处，在转换柱与中心柱间发生脱弓。

2.4我国铁路电分相采用的形式

接触网换相供电时每隔20~30km就设一个电分相，电气化铁路电分相从结构划分有器件式和关节式两大类。

器件式电分相是利用电分相绝缘器串接在一起而形成一种在电气上分开、在机械上不分段的电分相结构。常规器件式电分相构造图如图4所示。也有用四组绝缘元件串联

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