城市轨道交通刚性接触网课件.pptx

1、 刚性接触网主要用于地下铁道，一般采用具有相应刚度的导电轨或具有相应刚度的汇流排与接触线。刚性接触网有两种典型代表（以汇流排的形状分），即以日本为代表的T形刚性接触网和以法国、瑞士等国为代表的形刚性接触网。1895年，刚性接触网首次在美国巴尔的摩第一条电气化铁路中应用。1961年，T形刚性接触网在日本营团城市轨道日比谷线投入使用。1983年，形刚性接触网在法国巴黎RATPA线投入使用。广州地铁2号线自2003年6月28日正式对外运营以来，整个系统的良好性能表现为刚性接触网在我国轨道交通领域的广泛推广打下了基础。76%刚性接触网主要由支持和定位装置、绝缘部件、接触悬挂及其他设备组成。1 刚性接触

2、网的结构 支持和定位装置的作用是通过绝缘子把铝合金汇流排、接触线等固定在隧道顶或隧道壁的规定位置上。其安装形式有腕臂结构、门型结构和低净空安装结构等。（1）腕臂结构（见图4-24）。腕臂结构主要由可调节式绝缘腕臂、汇流排线夹、腕臂底座、倒立柱或支柱等组成，其特点是调节灵活、外形美观，但结构复杂，成本高。此种结构主要用于隧道净空较高或地面上的线路。图4-24腕臂结构1.支持和定位装置 （2）门型结构（见图4-25）。门型结构主要由悬吊螺栓、横担槽钢、绝缘子及汇流排线夹等组成。其特点是结构简单、可靠，但调节较困难。此种结构大量用于隧道内。图4-25门形结构1.支持和定位装置 （3）低净空安装结构（

3、见图4-26）。低净空安装结构主要由锚杆螺栓、绝缘横撑、定位线夹、刚性悬挂绝缘子等组成，应用于净空小于4 400 mm的隧道。其特点是安装空间小、结构简单、可靠。图4-26低净空安装结构1.支持和定位装置 绝缘部件一般采用公称泄露距离不小于250 mm的表面上釉的瓷质绝缘子(高为100 mm，直径为200 mm）。绝缘子下部为内胶装的M16内螺纹式不锈钢附件，上部为内胶装的M16外露螺杆，外露螺纹的有效长度为55 mm，螺杆材质为不锈钢，如图4-27所示。图4-27绝缘子结构2.绝缘部件 刚性接触悬挂主要有形刚性悬挂和T形刚性悬挂，通过支持和定位装置安装于隧道顶或隧道壁上。以形刚性悬挂为例，刚

4、性接触悬挂由汇流排及其附件、接触线、伸缩部件、中心锚结等组成，如图4-28所示。图4-28形刚性悬挂的安装3.接触悬挂3.接触悬挂20%（1）汇流排。汇流排是地下区段刚性接触网的关键部件，既是接触线的悬挂支持体，又是接触网的主要载流导体。汇流排一般用铝合金材料制成，其一般做成T形和形。T形汇流排采用长夹板和螺栓固定接触导线，结构比较复杂，安装、维修极不方便，当需要更换接触导线时，必须松开所有与其相关的螺栓，既费工,又费时。形汇流排利用其自身的弹性固定导线及汇流排底部设计特殊的工作导槽，使得专用的、将弹性钳口张开的放线小车可以沿汇流排运行，大大提高了放、换线速度。形汇流排主要由标准型汇流排、汇流

5、排终端、刚柔过渡元件等附件组成。标准型汇流。标准型汇流排如图4-29所示，一般有PAC110和PAC80两种型号，其长度一般被制成10 m或12 m，主要作用是夹持、固定接触线，承载和传输电能。图4-29标准型汇流排3.接触悬挂 汇流排终端。汇流排终端安装在每段汇流排的终端，也称汇流排弯头，如图4-30所示。弯头由一端弯曲的7.5 m的汇流排制成。弯头的斜面长1 500 mm，端部抬高70 mm，这是为了满足最大斜度不超过1/20的要求。弯曲处的半径是6 m。弯曲时必须保证汇流排夹口的开口在4.75.3 mm。在弯头另一端钻有连接用孔。汇流排终端用于锚段关节、线岔及刚柔过渡处，其作用是保证锚段

6、关节、线岔及刚柔过渡处平滑、顺畅。图4-30汇流排终端3.接触悬挂 刚柔过渡元件。刚柔过渡是指刚性接触悬挂与柔性接触悬挂的衔接过渡。刚柔过渡元件的长度为5 m，如图4-31所示。过渡元件的顶面被加工成不同深度的切槽（截面积逐渐减小），以逐步减小惯量和增加末端的弹性，其作用是保证刚性接触悬挂和柔性接触悬挂的平滑、顺畅过渡，避免产生硬点。图4-31刚柔过渡元件3.接触悬挂 （2）汇流排中间接头。每段汇流排之间用汇流排中间接头连接，如图4-32所示。汇流排中间接头主要由汇流排接头连接板和螺栓组成，既保证了被连接的两根汇流排在机械上良好对接，又保证有足够大的接触面积，确保导电性能良好。图4-32汇流排

7、中间接头3.接触悬挂 （3）防护罩。防护罩（见图4-33）直接安装在汇流排或刚柔过渡本体上，用于隧道口处汇流排的防尘、防雨等或隧道内漏水严重的区段。图4-33防护罩3.接触悬挂 （4）接触线。目前，国内常使用银铜合金接触线、纯铜接触线和镁铜合金接触线三种接触线，但由于银铜合金的耐磨性、导电性和耐腐蚀性都较高，故一般采用横截面积为120 mm2或150 mm2的银铜导线，即CTAH120和CTAH150（符号同柔性接触网的接触线）。广州、成都等城市建成的刚性接触网的接触线都选用横截面积为120 mm2的银铜合金接触线。接触线通过特殊的机械镶嵌于形汇流排上，与汇流排一起组成接触悬挂。3.接触悬挂

8、（5）伸缩部件。伸缩部件如图4-34所示，其功能是能在一定范围内自由伸缩，同时又能满足电气性能的要求，既能保证电气上的良好接触和导电的需要，又能保证机械上的良好伸缩性。一般一个锚段安装一个膨胀元件，其作用是补偿铝合金汇流排与银铜接触线因热胀系数不同而产生的热膨胀误差。根据计算，半个锚段汇流排与接触线的热胀差值大概是70 mm。图4-34伸缩部件3.接触悬挂 （6）中心锚结。刚性接触网的中心锚结主要由中心锚结线夹、绝缘线索、调节螺栓及下锚底座组成。其作用是防止接触悬挂窜动。图4-35为单接触线式形刚性接触网中心锚结。图4-35单接触线式形刚性接触网中心锚结3.接触悬挂4.其他设备 （1）锚段关节

9、。刚性接触网中的锚段和锚段关节与柔性接触网中的锚段和锚段关节的功能相似，都是为了缩小停电范围，方便故障查找，灵活安排作业，实现锚段间的平稳过渡。刚性接触网中的锚段关节从功能上可分为绝缘锚段关节（见图436）和非绝缘锚段关节（见图4-37）。在受电弓的始触点处，非工作支比工作支高出04 mm，受电弓双向通过时平滑无撞击，不得出现固定拉弧点。非绝缘锚段关节两支悬挂的拉出值一般分别为100 mm，两线之间的距离为200 mm，允许误差为20 mm。绝缘锚段关节两支悬挂的拉出值一般分别为150 mm，两线之间的距离为300 mm，允许误差为20 mm。图4-36绝缘锚段关节4.其他设备图4-37非绝缘

10、锚段关节 （2）线岔。刚性接触网的线岔为无交叉线岔，平面布置如图4-38所示。单开道岔处，两接触悬挂之间的间距为200 mm，允许误差为20 mm，平行段长度为2 000 mm；交叉渡线道岔处的线岔，在交叉渡线处两线路中心的交叉点处，两支悬挂的汇流排中心线分别距交叉点100 mm，允许误差为20 mm。图4-38刚性接触网线岔的平面布置4.其他设备 （3）电连接。在刚性接触网中，把接触网不同设备之间相互连通提供电流通路的设备称为电连接，如图4-39所示。在汇流排上安装汇流排电连接线夹，铜铝过渡线夹安装在汇流排电连接线夹上，再与铜芯电缆相连接。每根电缆的最大横截面积为150 mm2。电连接按安装

11、位置的不同分为锚段关节电连接、道岔电连接、隔离开关电连接等。图4-39电连接4.其他设备 （4）分段绝缘器。刚性接触网也可用分段绝缘器来进行电分段。在正线间的渡线（上下行线之间的连接线）上安装分段绝缘器，以实现电分段。刚性悬挂分段绝缘器主要由玻璃纤维绝缘棒和可以使受电弓在两边滑动的悬臂组成。滑动部分的悬臂能更好地消除发生在受电弓通过时的电弧。分段绝缘器安装在受电弓中心位置，两个尾部均应精确对准，避免设备发生扭转，如图4-40所示。图4-40分段绝缘器4.其他设备 刚性接触网悬挂点的跨距一般为612 m，曲线区段为68 m，直线区段为812 m，相邻两跨距之比不宜大于11.25。行车速度与跨距有

12、密切的关系，如表4-4所示。2 刚性接触网的技术参数要求 表4-4行车速度与跨距的关系1.跨距2.锚段长度 每个锚段长度一般为200250 m，最大锚段长度不超过300 m。刚性接触网的拉出值一般为100150 mm。刚性接触悬挂布置成正弦波的形状，一个锚段形成半个正弦波，如图4-41所示。图4-41刚性接触悬挂布置3.拉出值 刚性锚段关节重叠区域一般为6.6 m，非绝缘锚段关节两线之间的距离为200 mm，绝缘锚段关节两线之间的距离为300 mm，允许误差为20 mm。刚性接触网接触线坡度不宜大于2，高度一般为4 040 mm，不得低于4 000 mm。4.锚段关节5.接触线坡度与高度6.汇

13、流排的材质 汇流排的导电材料是铝合金，其特点是电阻率低，适用于承载大电流负荷的场合，耐腐蚀性能好，材料经热处理硬化及强度提升后具有优良的机械性能，有利于降低汇流排的驰度，从而增大悬挂支撑点的跨度，减少悬挂的数量，节省工程材料。76%刚性悬挂能满足最大离线时间、传输功率、电压电流、受电弓单弓受流电流及最大行车速度的要求。01 刚性汇流排和接触线无轴向力，不存在断排或断线的可能，从而避免了钻弓、烧融、不均匀磨耗及受电弓故障造成的断线故障。刚性悬挂的故障是点故障，所以刚性悬挂事故范围小。02 刚性悬挂的锚段关节简单，锚段长度短，因此，固定金具窜动回转范围小，相应地提高了运行中的安全性和适应性。033 刚性接触网的特点刚性接触网具有以下特点：实际运营中，受电弓的维修周期长。从磨耗情况看，接触线的使用寿命约为20年。04 刚性接触网是一种没有弹性的接触网形式，适于在隧道内安装，设计速度一般不大于160 km/h。053 刚性接触网的特点