电气化铁路:简称电化铁路,是指能供电力火车运行的铁路,因这类铁路的沿线都需要配套相应的电气化设备为列车提供电力保障而得名。电气化铁路是伴随着电力机车的出现而产生的,因为电力机车本身不自带能源,需要铁路沿途的供电系统源源不断地为其输送电能来驱动车辆。由于电力机车相比内燃机车有更强的运力优势,所以相同规模下电气化铁路的运输能力远超过非电气化铁路,成为现代化铁路的主流类型。
侧面限界:是线路中心至支柱内沿的垂直距离;我国规矩一般式1435mm近似值1440mm,所以在靠支柱侧内轨720mm处至杆子内沿的垂直距离就是侧面限界.
锚段关节:对于常速线路,当正线作为一个锚段太长时,可以分成一个半或两个锚段,这两个锚段的衔接部分就叫做锚段关节。
延长公里:是铁路正线、站线、段管线、岔线,特别用途线等各自的线路上实际铺。正线、站线、段管线、岔线和特别用途线各自延展长度的总和为总延展长度.计算总延展长度的范围为营业线路的延展长度,包括正式营业和临时营业线路。
牵引供电系统简介
将电能从电力系统传送给电力机车的电力装置的总称叫电气化铁路的供电系统,又称牵引供电系统,主要由牵引变电所和接触网两大部分组成。牵引变电所将电力系统输电线路电压从110kV(或220kV)降到27.5kV,经馈电线将电能送至接触网;接触网沿铁路上空架设,电力机车升弓后便可从其取得电能,用以牵引列车。牵引变电所所在地的接触网设有分相绝缘装置,两相邻牵引变电所之间设有分区亭,接触网在此也相应设有分相绝缘装置。牵引变电所至分区亭之间的接触网(含馈电线)称供电臂。
牵引供电回路是由牵引变电所——馈电线——接触网——电力机车——钢轨——回流联接——(牵引变电所)接地网组成的闭合回路,其中流通的电流称牵引电流,闭合或断开牵引供电回路会产生强烈的电弧,处理不当会造成严重的后果。通常将接触网、钢轨回路(包括大地)、馈电线和回流线统称为牵引网。
牵引供电设备的检修运行由供电段负责,牵引供电系统的运行调度则由供电调度负责。供电调度通常设在分局和铁路局调度所。
牵引变电所
牵引变电所的任务是将电力系统三相电压降低,同时以单相方式馈出。降低电压是由牵引变压器来实现的,将三相变为单相是通过变电所的电气接线来达到的。
牵引变压器(主变)是一种特殊电压等级的电力变压器,应满足牵引负荷变化剧烈、外部短路频繁的要求,是牵引变电所的“心脏”。我国牵引变压器采用三相、三相——二相和单相三种类型,因而牵引变电所也分为三相、三相——二相和单相三类。
随着技术水平的提高,我国干线电气化铁路已推广使用集中监视及控制的远动系统,牵引变电所将逐步实现无人值班,直接由供电调度实行遥控运行。
接触网
接触网是沿铁路沿线架设的特殊电力线路,电力机车受电弓通过与之滑动摩擦接触而授流,取得电能。所以两者均应保持良好的工作状态。
受电弓的运动状态是很复杂的,影响因素也很多。为了保证对其良好的供电,接触网结构本身应做到:
(1)接触线距钢轨面的高度应尽量相等,定位点及跨中与受电弓中心相对位置符合要求;
(2)接触悬挂应有较均匀的弹性和良好的稳定性;
(3)良好的绝缘性能;
(4)适应气象条件的变化并能保持上述特性不应有很大的变化;
(5)接触网结构应力求轻巧简单,做到标准化,方便施工和运行维修;
(6)零部件标准化,轻便,耐腐蚀,可靠性高,
(7)接触线应有足够的耐磨性;
(8)主导电回路通畅。
接触网的组成 接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。
其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。 接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件。
接触悬挂通过支持装置架设在支柱上,其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。? 支持装置用以支持接触悬挂,并将其负荷传给支柱或其它建筑物。
根据接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不同。支持装置包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串,棒式绝缘子及其它建筑物的特殊支持设备。
定位装置包括定位管和定位器,其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。 支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷,并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。
我国接触网中采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱,基础是对钢支柱而言的,即钢支柱固定在下面的钢筋混凝土制成的基础上,由基础承受支柱传给的全部负荷,并保证支柱的稳定性。预应力钢筋混凝土支柱与基础制成一个整体,下端直接埋入地下。
接触网的电压等级? 接触网的电压等级:工频单相交流制:25KV 接触悬挂的类型 接触网的分类大多以接触悬挂的类型来区分。我们所讲的接触悬挂的分类是对接触网的每个锚段而言的。
接触悬挂的种类较多,一般根据其结构的不同分成简单接触悬挂和链形接触悬挂两大类。 简单接触悬挂(以下简称简单悬挂)系由一根接触线直接固定在支柱支持装置上的悬挂形式。
国内外对简单悬挂做了不少研究和改进。我国现采用的带补偿装置的弹性简单悬挂系在接触线下锚处装设了张力补偿装置,以调节张力和弛度的变化。
在悬挂点上加装8~16m长的弹性吊索,通过弹性吊索悬挂接触线,这就减少了悬挂点处产生的硬点,改善了取流条件。另外跨距适当缩小,增大接触线的张力去改善弛度对取流的影响。
链形悬挂的接触线是通过吊弦悬挂在承力索上。承力索悬挂于支柱的支持装置上,使接触线在不增加支柱的情况下增加了悬挂点,利用调整吊弦长度,使接触线在整个跨距内对轨面的距离保持一致。
链形悬挂减小了接触线在跨距中间的弛度,改善了弹性,增加了悬挂重量,提高了稳定性,可以满足电力机车高速运行取流的要求。 链形悬挂比简单悬挂得到了较好的性能,但也带来了结构复杂、造价高、施工和维修任务量大等许多问题。
链形悬挂分类方法较多,按悬挂链数的多少可分为单链形,双链形和多链形(又称三链形)。目前我国采用单链形悬挂。
链形悬挂根据线索的锚定方式(即线索两端下锚的方式),可分为下列几种方式未补偿链形悬挂、半补偿链形悬挂、全补偿链形悬挂。 接触网供电方式? 接触网供电方式有单边、双边供电和越区供电。
单边和双边供电为正常的供电方式。 单边供电:供电臂只从一端的变电所取得电流的供电方式。
双边供电:供电臂从两端相邻的变电所取得电流的供电方式。 越区供电是一种非正常供电方式(也称事故供电方式)。
越区供电是当某一牵引变电所因故障不能正常供电时,故障变电所担负的供电臂,经开关设备成分区亭同相邻的供电臂接通,由相邻牵引变电所进行临时供电。? 复线区段的供电情况与上述类同,但牵引变电所馈出线有四条,分别向两侧上、下行接触网供电。
牵引变电所同一侧上、下行实现并联供电,提高供电臂末端电压。越区供电时,通过分区亭内的开关设备去实现。
接触网的特点及要求 接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。
由于接触网是露天设置,没有备用,线路上的负荷又是随着电力机车的运行而沿接触线移动和变化的,对接触网提出以下要求: 1、在高速运行和恶劣的气候条件下,能保证电力机车正常取流,要求接触网在机械结构上具有稳定性和足够的弹性。 2、接触网设备及零件要有互换性,应具有足够的耐磨性和抗腐蚀能力并尽量廷长设备的使用年限。
3、要求接触网对地绝缘好,安全可靠。 4、设备结构尽量简单,便于施工,有利于运营及维修。
在事故情况下,便于抢修和迅速恢复送电。 5、尽可能地降低成本,特别要注意节约有色金属及钢材。
总的来说,要求接触网无论在任何条件下,都能保证良好地供给电力机车电能,保证电力机车在线路上安全,高速运行,并在符合上述要求的情况下,尽可能地节省投资、结构合理、维修简便、便于新技术的应用。 支柱及基础 支柱是接触网中最基本、应用最广泛的支撑设备,用来承受接触悬挂与支持设备的负荷。
接触网支柱,按其使用材质分为预应力钢筋混凝土支柱和钢支柱两大类。 预应力钢筋混凝土支柱,简称为钢筋混凝土支柱采用高强度的钢筋,在制造时预先使钢筋产生拉力,它比普通钢筋混凝土支柱在同等容量情况下节省钢材、强度大、支柱轻等优点。
钢筋混凝土支柱本身是一个整体结构,不需另制基础。 钢柱以角钢焊成架结构,具有支柱较轻、强度高、抗碰撞、安装运输方便等优点。
根据安装使用地点不同,钢柱的型号规格。
接触线一般制成两侧带沟槽的圆柱状,其沟槽为便于安装线夹并按技术要求悬吊固定接触线位置而又不影响受电弓滑板的滑行取流。接触线下面与受电弓滑板接触的部分呈圆弧状,称为接触线的工作面。
我国采用的铜接触线多为TCG-110和TCG-85两种型号,其字母T表示铜材,C表示电车线,G表示带沟槽形式,后面的数字表示该型铜接触线的截面积。近年来我国也引进使用日本的铜接触线。
我国研制和使用了钢铝接触线。钢铝接触线以铝和钢两种金属压接制成。以铝面作为导电部分,与受电弓滑板接触磨擦的是钢面,既保证了导电性能又提高了工作面的耐磨性,我国采用的钢铝接触线有GLCA100/215和GLCB80/173两种型号。字母GLC表示钢铝电车线,A、B表示线型,后面分式中,分母表示该型钢铝接触线的截面积,分子表示该型钢铝接触线的载流量当量于铜接触线的截面积。
现在我国主要采用铜银接触线,代表型号有CTHA-85, CTHA-110,CTHA-120等,新建高速也开始采用铜镁合金接触线。
接触网导线高度接触网导线高度(简称导高),是指悬挂定位点处接触线距轨面的垂直高度,设计规范规定如下:
最高高度:不大于6500mm。
最低高度:(1)区间、站场:①一般中间站和区间不小于5700mm。②编组站、区段站及配有调车组的大型中间站,一般情况不小于6200mm。确有困难时可不小于5700mm。(2)隧道内(包括按规定降低高度的隧道口外及跨线建筑物范围内):①正常情况(带电通过5300mm超限货物)不小于5700mm。②困难情况(带电通过5300mm超限货物)不小于5650mm。③特殊情况不小于5250mm。接触线高度的允许施工偏差为±30mm。
接触网主要由支撑部分、悬挂部分、供电部分组成。
接触悬挂部分:主要包括承力索、接触导线、吊弦、中心锚结、绝缘子、拉杆、腕臂、定位器、补偿装置等零件,作用是将电能传输给电力机车。支撑部分主要由杆塔(支柱)组群构成,用于承受接触悬 挂、支持装置的负荷,并把接触悬挂固定在规定的位置上。
支持装置包括腕臂、拉杆(压管)、定位装置、软横跨、硬横 跨等。它的作用是支持悬挂,并把悬挂的负载传递给支柱与 基础。
供电部分由供电线路组成。此外,接触网还包括供电线,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(PW线)等附加导线,以及为安全而设置的保护设备和电气设备等。
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