接触网绪论和第一章解读.ppt

《接触网》 崔乐梅 编著 1绪论 一、电气化铁道概述 我国铁路运输的牵引动力，目前主要有内燃牵引和电力牵引两种形式。以电力牵引作为主要牵引方式的干线铁路称为电气化铁路。 1879年5月31日在德国柏林举办的世界贸易博览会上，由西门子和哈尔斯克公司展出了世界上第一条电气化铁路，迄今已有130多年的历史。 低能耗、高效率、高速度的电力牵引已成为世界各国铁路发展趋势，是铁路现代化的标志。 20世纪60年代，世界上第一条高速电气化铁路― 东京到大阪的新干线在日本建成，拉开了高速电气化铁道建设的新篇章。 我国第一条电气化铁路始建于1958年。 1961年8月15日宝成线宝鸡一凤州段91km建成通车，采用了较先进的单相工频交流供电方式，从此揭开了中国电气化铁路建设的序幕。 1988年5月28日，广深铁路全线完成电气化改造，成为中国第一条准高速电气化铁路，时速为200km 。 从第一条电气化铁路运营到现在的50多年间，特别是改革开放以来，中国的电气化铁道得到了迅猛的发展。 到2005年底，中国共建成开通43条电气化铁路，随着625km的渝（重庆）怀（化）线电气化铁路建成，国内电气化铁路总里程突破20000km 。 中国成为继俄罗斯、德国之后的世界第三个电气化铁路总里程超过20000km 的国家。 近年来，中国大范围、大幅度提高现有电气化铁道的运行速度，主要电气化干线逐步达到160～200km/h。2011年，京沪高速电气化铁道通车，设计时速350km，成为中国第一条高速铁路。届时，中国电气化铁道总里程达到26000km ，又掌握了高速电气化铁道核心技术，这必将使中国由电气化铁路大国迈入电气化铁路强国。 中国的电气化铁路采用了目前国际上普遍使用的先进的25kV单相工频交流制。其优点为：牵引供电系统的结构简单，牵引变电所损耗小、间距大、数目少，机车粘着性能和牵引性能良好，大大降低了建设投资和运营费用。 二、电气化铁路的组成 由于电力机车本身不携带原动机，靠外部电力系统经过牵引供电装置供给其电能，故电气化铁路是由电力机车和牵引供电装置组成的。 牵引供电装置一般分成牵引变电所和接触网两部分，所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的“三大元件”。 1.电力机车 电力机车靠其顶部升起的受电弓，直接接触导线获取电能。每台电力机车前后各有一受电弓，由司机控制其升降。受电弓升起工作时，以（68.6+9.8 ) N 的接触压力紧贴接触网线摩擦滑行，将电能引入机车，经机车主断路器，再经机车主变压器降压后，经传动装置供给牵引电动机，牵引电动机通过齿轮传动使电力机车运行。其原理如图0-1所示。 电力机车受电弓直接从接触线上滑行取流，受电弓形式有单臂式和双臂式两种，目前一般采用单臂式。受电弓顶部的滑板紧贴接触线。滑板固定在托架上，托架一般采用2mm 的铝板冷压制成。根据接触线材质的不同选用不同材质的滑板。受电弓的最大工作范围为1250mm，允许工作范围为950mm。受电弓及滑板结构如图0-2所示。 图0-1 电力机车的工作原理 图0-2 受电弓结构 图0-2 滑板结构 2.牵引变电所 牵引变电所的主要任务是将电力系统输送来的电能降压，然后以单相供电方式经馈电线送至接触网上，电压变换由牵引变压器进行。电力系统的三相交流电改变为单相是通过牵引变压器的电气接线来实现的。牵引变电所一般设有备用电源，采用双回路电源供电，以提高供电的可靠性。中国目前所用的牵引变压器有三相式、三相—二相式及单相式三种类型。 三相式变压器线圈接成星—三角形连接组，连接标号为Y，dll，次边为三角形连接。三角形的一角（W相）与钢轨和接地网连接，另两角（U相、V相）分别接至牵引变电所两边供电分区的接触网上（又称两个供电臂），因此使接触网对地为单相。三相变电所高压侧电压等级为110kV，低压侧（又称牵引侧）电压为27.5kV。这是中国牵引变电所的主要接线形式。在AT供电区段，牵引变电所低压侧电压为55kV，配合AT变压器实现对牵引网的供电。 单相变电所一般采用两台单相变压器联成开口三角形接线，符号为V/V。应用该接法，单相变电所比较简单，单相变压器利用率较高，但是对电力系统负载对称性影响较大。例如哈（尔滨）大（连）线牵引变电所即采用了这种接线形式，其高压侧电压等级为220kV，牵引侧为27.5kV。 为了减少单相牵引负载对三相电力系统产生的不对称影响，其