接触网供电设施及结构

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1、第一节第一节 接触网的供电与分段接触网的供电与分段一、接触网的供电一、接触网的供电l牵引变电所向接触网供电有三种方式：单边供电和双边供电和越区供电。单边和双边为正常供电方式；越区供电是一种非正常的工作方式。l接触网通常在两相邻牵引变电所间的中央断开，将两牵引变电所之间两个供电臂的接触网分成两个供电分区。如果在中央断开处设置开关设备时可将两供电分区连通，此处称为分区亭。接触网供电原理图l单边供电单边供电l每一个供电分区的接触网只从一端的牵引变电所获得电流的供电方式。l双边供电双边供电l将分区亭的短路器闭合，则相邻牵引变电所间的两个接触网供电分区均可同时从两个变电所获得电流的供电方式。l越区供电越

2、区供电l当某牵引变电所发生严重故障而全所停电的情况下，此变电所担负的供电臂，通过分区亭开关的闭合，则接触网从两相邻牵引变电所取得电流的供电方式。单线单边接触网供电单边供电单边供电l优点优点：一旦接触网发生故障，只影响本供电分区，故障范围小，牵引变电所馈电线保护装置也较简单，目前采用较多。l缺点缺点：正常情况下供电臂末端（靠分区亭处）电压较低。双边供电双边供电l优点优点：可以提高接触网电压，使整个供电范围内接触网电压水平有较大提高，并降低接触网中的电能损耗。l缺点缺点：一旦发生接触网故障，影响范围比单边供电时扩大到两个供电分区。（需安装保护装置和分区亭开关控制装置）。复线区段供电情况复线区段供电

3、情况l牵引变电所有四条馈出线分别向两侧上、下行接触网供电。同一侧的上、下行接触网供电相相同，以便于上、下行实现并联供电，可提高接触网末端网压。越区供电时则通过分区亭内的开关设备来实现。复线区段供电示意图二、接触网的供电分段二、接触网的供电分段分段目的分段目的：保证供电的可靠性和灵活性，缩小停电事故的范围。分段的形式分段的形式：横向分段和纵向分段。横向分段横向分段定义：定义：接触网线路（或线群）之间所进行的分段称为横向分段。l横向分段采用分段绝缘器的方法进行分段。纵向分段纵向分段定义定义：接触网沿线路方向所进行的分段成为纵向分段。l站场和区间衔接处必须进行分段，区间接触网除遇有大型建筑物一般不进

4、行电分段。三、分段绝缘器（分区绝缘器）三、分段绝缘器（分区绝缘器） 分段绝缘器在电气化铁路区段各车站的装卸线、机车整备线及电力机车库线等地，为了保证工作人员的作业方便及人身安全，将接触网在电的方面分成独立的区段。分段绝缘器安设在上述独立区段的两端，其结构既能保证供电的分段，又能使受电弓平滑地通过该设备。 分段绝缘器大多配合隔离开关使用，以便使分段绝缘器两端的接触线当开关闭合时都能带电；当隔离开关打开时，分段绝缘器与隔离开关之间的的区段中则没有电，便于在该独立区段中进行装卸或停电作业。 分段绝缘器的种类较多，但由于接触网设备及材料的发展，曾经广泛使用的有三式、玻璃钢、环氧树脂分段绝缘器等，因结构

5、笨重或耐脏污、耐电弧性能差，也有的易老化开裂或泄漏距离不足等原因，现已逐渐淘汰，被新型的C1200高铝陶瓷分段绝缘器和引进英国的滑道式菱形分段绝缘器所代替。四、隔离开关及电连接四、隔离开关及电连接1、隔离开关、隔离开关l作用：连通或断开接触网中各分段供电部分间的电路。l隔离开关的装设地点：隔离开关装设在车站两端绝缘锚段关节处、车站的货物装卸线上、机车整备线上以及其他需要进行电分段和电分相的地方。l隔离开关的类型 接触网系统中的隔离开关是电力系统中的35KV电压等级的单级隔离开关。按使用情况分为：l经常操作类型：利用接地闸将停电部分接地，以保证停电范围内作业人员的人身安全。一般安装在车站的货物装

6、卸线、机车整备线和车库线等处。l不经常操作类型：不带接地刀闸型，一般安装在车站两端四跨绝缘锚段关节、分相电分段、并联线以及馈电线等处。l2、电连接线、电连接线作用作用：保证接触网各线之间或各分段之间、各股道之间电流的畅通，电连接线将各导线并联起来，实现并联供电，这样起到了增大载流截面，减小了电阻，降低了能耗。分类分类: 电连接线是通过电连接线夹、接触线电连接线夹分别与承力索和接触线连接。电连接线根据安装位置分为：l横向电连接线 ：承力索和接触线之间的连接。l股道间电连接线 作用是将各股道接触网并联起来。当电力机车在起动取流时，各股道接触网并联供电，就可满足电力机车起动时所需的最大电流。安装在电

7、力机车起动的附近。l道岔电连接l锚段关节电连接（纵向电连接）：安装在锚段关节转换柱处。l隔离开关电连接l避雷器电连接：接触网和避雷器之间安装电连接线。接触网有大气过电压时，接触网能通过避雷器接地。横向电连接线 股道间电连接线第二节第二节 电分相及分相绝缘装置电分相及分相绝缘装置一、电分相一、电分相 在单相交流牵引供电系统中，电力机车是由单相电供电的，为了平衡电力系统的A、B、C各相负载，一般要实行A、B相轮流供电。所以A、B相之间要进行分开，这称为电分相。l电分相通常由分相绝缘器实现。二、常规电分相及电分相装置二、常规电分相及电分相装置实现电分相的两种方法：实现电分相的两种方法：1）利用锚段关

8、节进行电分相；2）利用专门的电分相绝缘器进行电分相。l电分相绝缘器的作用作用：将接触网上不同相位的电能隔离开，以免发生相间短路，并起机械连接作用，使接触网成为一个整体。l注意注意：电分相绝缘器只能进行电气上的绝缘，而导线在机械上则是通过电分相绝缘器连接在一起，不能作为机械分段。而绝缘锚段关节则既可以实现电气分开，也可以实现机械方面的分开。l电分相绝缘装置包括电分相绝缘器和有关分相绝缘器的线路标志。l电分相绝缘器一般设在两供电臂连接的地方。如牵引变电所、分区亭等处。l电分相绝缘器一般由几组分段绝缘元件串联组成。每件绝缘元件长1.8m，宽度25mm，高度60mm，底部开有斜沟槽。l两端部绝缘元件之

9、间的接触线为一不带电区段，称为中性区段。中性区段的长度按照规定不小于18m。这一规定是考虑到机车双弓升起时不致短接不同相位的接触线为限。在分相绝缘器处配置隔离开关，以便越区供电。l为了不缩短中性区长度和避免接触线供电相间短接，确保电分相绝缘器的功能，电力机车通过电分相绝缘器时，上行和下行方向均应设立“断”、“合”标示牌，用以通知司机当机车通过电分相绝缘器时，必须先断开机车的主断路器，通过电分相绝缘器后，再重新合上主断路器。这是为了防止受电弓通过中性区时，拖带电弧烧毁绝缘件和接触线或造成其他事故。l现在，提速后我国采用XTK型，郑州铁路分局供电段采用的电分相绝缘器还有自动过分相绝缘装置，可不断开

10、机车主断路器通过。电分相绝缘器结构图第三节第三节 接触网的绝缘部件接触网的绝缘部件绝缘子是接触网带电体与支柱设备或其他接地体保持电气绝缘的重要部件。l对绝缘部件的要求: 有足够的电气绝缘强度，能承受一定的机械荷载和能经受不利环境和大气的影响。l分类:瓷质悬式绝缘子和棒式绝缘子以及针式绝缘子。 悬式绝缘子悬式绝缘子主要用来悬吊或支撑接触悬挂； 棒式绝缘子棒式绝缘子主要用于承受压力及弯矩的场合。 针式绝缘子针式绝缘子多用于回流线、保护线及接地跳线，它承受以上线索不同方向的负荷，对地起电气绝缘作用。绝缘子的性能绝缘子的性能电气性能：电气性能：l绝缘子干绝缘子干闪络闪络电压电压 在绝缘子表面清洁和干燥

11、的情况下，在其两端施加电压直至绝缘子表面闪络时的最低电压值。对室内绝缘子。l绝缘子湿闪电压绝缘子湿闪电压 在下雨方向与水平面成45度角淋于表面清洁的绝缘子上，再在绝缘子两端加工频电压直至其表面闪络所达到的最低电压值。用来验证绝缘子在露天的抗湿闪能力。l绝缘子击穿电压绝缘子击穿电压 绝缘子两端加工频电压直至其绝缘性能遭到破坏所达到的最低电压值。 绝缘子的干闪、湿闪和击穿电压值得要求取决于工作电压，工作电压越高，要求的值越大。机械性能机械性能 是指它所承受机械负荷的能力。使用绝缘子时，一般安全系数规定为2.5-3。forwardl闪络：绝缘子经过长期使用，风吹日晒，闪络：绝缘子经过长期使用，风吹日