接触网.docx

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接触网

城市轨道交通供电电源一般取自城市电网

城市轨道交通供电系统一般包括外部电源、主变电所（或电源开闭所）、牵引供电系统、动力照明供电系统、电力监控系统、交流环网系统。

其中，牵引供电系统包括牵引变电所和牵引网，动力照明供电系统包括降压变电所和动力照明配电系统。

根据实际情况不同可分为集中供电方式、分散供电方式和混合供电方式。

城市轨道交通供电系统目前较多地采用集中供电方式。

牵引变电所输出的直流电供给牵引网，牵引网由馈电线、接触网（轨）、钢轨、回流线等组成。

常见的接触网供电方式有单边供电、双边供电、大双边供电。

当一个接触网分区由两个相邻的牵引所供电时，称为双边供电；当一个接触网分区由一个牵引所供电时，称为单边供电；当一个牵引所退出运行，由该牵引所相邻的两个牵引所共同承担该牵引所供电范围内的接触网分区的供电时，称为大双边供电。

一次设备主要包括各种高低压断路器、变压器、隔离开关、母线、电力电缆、互感器、电抗器、避雷器、消弧线圈、并联电容器以及DC1500V硅整流设备等

开关柜的优点：

开关柜（组合电器）安装简单、占地面积小、防小动物性能好、运行可靠性高

①为保证安全，高压开关柜一般均具有完善的“五防”功能，即：

a）防止带负荷分、合隔离开关；

b）防止误分、合断路器，负荷开关和接触器（允许提示性）；

c）防止接地开关在合闸位置时闭合断路器、隔离开关；

d）防止母排带电时误合接地开关；

e）防止误入带电间隔。

牵引变电所将中压35kV电源经过变压和整流后输出DC1500V直流电源，

三、整流机组运行方式

初、近期运行时，当牵引变电所内的一套整流机组退出运行时，当负荷允许的情况下，另一套整流机组可以继续运行。

远期运行时，当牵引变电所内的一套整流机组故障退出运行时，另一套整流机组也应退出运行，由相邻的牵引变电所越区供电。

①整流机组

限时电流速断保护

过电流保护

零序电流保护

过负荷保护

整流变压器温度保护（变压器内部保护）

断路器失灵保护

整流器内部保护（二极管保护、逆流保护）

②动力变压器

电流速断保护

过电流保护

零序电流保护

过负荷保护

温度保护（变压器内部保护）

断路器失灵保护

⑸直流1500V进线

大电流脱扣保护（断路器本体保护）

逆流保护

全所1500V直流设备设电流型框架保护两套，电压型框架保护一套，安装于负极柜内。

其中，整流器、负极柜设一套电流型框架保护，直流1500V开关柜设一套电流型框架保护。

有载调压开关共有17档，其中9档是额定档，

为防止误操作，电气设备需设置联锁功能，联锁功能必须满足“五防”要求，联锁分电气联锁和机械联锁，电气联锁功能主要有：

Ø断路器在操作过程中或处于合闸位置时，三位置隔离开关闭锁，不能操作；

Ø三位置隔离开关在操作过程中，闭锁断路器合闸；

Ø三位置隔离开关处于接地位置时，通过电缆侧高压带电显示装置监测电缆侧回路状态，确认回路失电时，断路器方可进行合闸操作；

Ø断路器、三位置隔离开关正常运行时可以是远方电动操作，也可以实现就地电动操作，远方和就地操作有电气联锁；

Ø三位置隔离开关的手动操作和电动操作有联锁，即做到手动操作时不能电动操作；电动操作时，也不能手动操作。

进线柜保护设置有大电流脱扣保护、逆流保护

、轨电位限制装置

在利用钢轨回流的直流牵引系统中（钢轨对地绝缘安装），由于操作电流和短路电流的存在，可能会引起回流回路和大地间产生超过安全许可的接触电压。

在此情况下，就需要在回流回路与大地间装设一套钢轨电位限制装置。

钢轨电位限制装置不断检测钢轨和保护地之间的电位差。

当出现危险电压时，自动将钢轨和地进行短接，以限制运行轨电位，避免超出安全许可的接触电压的发生。

。

牵引供电回路以以下顺序形成回路：

牵引变电所正极母线——馈电线——接触网——电客车——钢轨回流/地回流电缆——牵引变电所负极母线

全补偿简单链形悬挂接触网（1根接触线+1根承力索+2根辅助馈线）；试车线采用全补偿简单链形悬挂接触网（2根接触线+2根承力索）；车场内其它线路采用有补偿的弹性简单悬挂接触网（1根接触线）。

在需要机械分段处，设3跨非绝缘锚段关节，非绝缘锚段关节的两支悬挂经软铜绞线纵向电气连接，锚段关节转换柱为双腕臂，承力索延伸1跨下锚。

架空柔性接触网有简单悬挂和链形悬挂两种基本形式，主要由支柱及基础、支持装置、定位装置和接触悬挂几部分组成。

线岔位于线路股道上方，使电客车受电弓能够顺利的从一股道的接触悬挂转入到另一个股道的接触悬挂上

苏州地铁。

一号线采用的是Π型结构的刚性悬挂另一种为高110mm的PAC110型。

苏州地铁一号线采用的是PAC110型汇流排和B型定位线夹。

汇流排中间接头主要是通过固定螺栓将每节汇流排进行连接的设备。

中心锚结由中心锚结线夹、绝缘棒、调节螺栓及固定底座组成，主要是为了防止接触悬挂左右窜动

Ø汇流排膨胀接头

苏州地铁一号线汇流排膨胀接头主要用于刚性悬挂接触网汇流排的曲线地段，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，即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。

由于接触线和汇流排的材质不同，其线胀系数也不同，为了解决在热膨胀过程中的伸缩问题，因此膨胀接头是一个十分重要的设备。

1.刚性悬挂与柔性悬挂比较，具有很多优越性，刚性悬挂与柔性悬挂的比较：

项目

刚性悬挂

柔性悬挂

原理

刚性悬挂没有张力补偿装置

需要张力补偿装置

线岔处汇流排为平行排列

线岔处接触导线多为交叉布置

汇流排不需要抬高

下锚处接触导线必须抬高

汇流排允许大电流通过，可取消加强线

必要时须设加强线

维护

由于刚性悬挂系统汇流排无张力，维修时间可以适当延长

大量的接触网零部件和补偿装置要求巡视维修频繁

较少的导电器件使安全性能更好

事故的风险较高

各段更换不会影响到相邻的分段

耗费时间长，需要保持补偿张力恒定

因为没有机械张力，即使有一段被烧断的接触网导线也无需立即更换，可以等到无列车运行时间进行，但更换需要进行整锚段更换

烧断的接触网导线需要立即更换，但可以部分更换

磨耗均匀

每一个悬挂定位点为一个“硬点”使得磨损不均匀

允许磨耗可为接触导线的50％

当正常磨损30％以上时，接触网需要调整或者更换。

安全性和

可靠性

当列车运行时，断裂或烧损的接触导线无须立即更换

断裂或烧损的接触导线将危及人或者设备的安全，必须停止列车运行

承受短路电流能力强

闪络或短路易引起接触网故障，承受短路电流能力弱

线岔平行线路安装，无相互干扰

线岔处接触导线交叉设置，正线、站线相互干扰

系统出现故障的几率很小

大量的零部件和保持恒定补偿张力增加了故障出现的几率