电气化铁路的组成、特点、供电方式及电压等级

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1、接触网按其结构分为架空式接触网和接触轨式接触网。其中架空式电压又有地铁用的直流式和电气化铁路的交流式，本文所涉及的接触网系指国内架空交流式。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。其由支柱与基础、支持装置、接触悬挂几部分组成。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，基础主要是对钢支柱而言的，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。一般预应力钢筋混凝土支柱与基础（即杯形基础，先打好杯形基础，然后将

2、支柱埋入并整正后浇注而成）制成一个整体，下端直接埋入地下，对大容量滑兰式预应力钢筋混泥土支柱，与普通钢柱固定方式相似。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、拉杆、定位装置、悬式绝缘子串、棒式绝缘子、软横跨、应横跨及其它建筑物的特殊支持设备。严格来说，支柱与基础也属于支持装置。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。接触悬挂包括承力索、吊弦、接触线以及连接零件。接触悬挂通过支持装置架设在支

3、柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能传送给电力机车。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8～20m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

4、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。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

5、形悬挂、全补偿链形悬挂。目前我国主要采用简单链形悬挂，在新建的高速电气化铁路路段，则采用弹性链形悬挂。如哈大线，沪宁250KM/H实验段等。简单链形悬挂结构简单，接触线的高度容易控制，唯一不足就是在定位处及其附近弹性不好，而弹性链形悬挂的弹性索则能很好的解决这一问题。但是目前，法国高速仍然采用简单链形悬挂且也取得了较好的受流，但是对高速动车组的后弓来说，却容易产生打火现象。因此，我国高速选择了结构叫复杂的弹性链形悬挂，弹性索长度为18m，工作张力3500N，详细安装工艺见后面章节。接触网的电压等级接触网的电压等级：工频单相交流制：25KV或50KV（对地而言），对电力机车电压

6、均为：25KV。考虑电压损耗，牵引变电所输出电压为：27.5KV或55KV，其中55KV为AT供电方式，主要用于高速电气化铁路中。AT供电方式的特点是增加了自偶变压器和电位为25KV的回流线。这种起到回流作用的导线也叫正馈线。AT供电的优点是改进了电能传输特性和供电质量，减少了对其它设备的干扰。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

7、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