電氣化鐵道概述課件

2022/10/291第一節(jié)電氣化鐵道概述項目一電氣化鐵道組成及受電弓基本參數(shù)1．火車的發(fā)明1825年9月27日，世界上第一條行駛蒸汽機車的永久性公用運輸設(shè)施，英國斯托克頓——達靈頓的鐵路正式通車了。在盛況空前的通車典禮上，由機車、煤水車、32輛貨車和1輛客車組成的載重量約90噸的“旅行”號列車，由設(shè)計者斯蒂芬森親自駕駛，上午9點從伊庫拉因車站出發(fā)，下午3點47分到達斯托克頓，共運行了31.8公里。2022/10/221第一節(jié)電氣化鐵道概述項目一電氣2022/10/2922．電氣化鐵道的出現(xiàn)1879年5月31日，在德國柏林舉行的世界貿(mào)易博覽會上，由西門子（SIEMENS）建造并展出了世界上第一條電氣化鐵路，這條鐵路只有不足600米長，采用兩軌道間設(shè)置第三軌的供電方式，電壓DC100V，牽引功率3馬力，時速只有4英里/小時，牽引三節(jié)車廂，最多可以搭乘30名旅客。但是他開創(chuàng)了新的牽引方式－－電氣化鐵道誕生。2022/10/2222．電氣化鐵道的出現(xiàn)12022/10/2933．高速電氣化鐵路時代的到來1964年9月1日，世界上第一條高速電氣化鐵路――東京到大阪的新干線在日本建成通車，該段鐵路采用交流60Hz，25KV供電制。最高時速210KM/h（目前運行速度270KM/h，拉開了高速電氣化鐵道建設(shè)的新篇章。2022/10/2233．高速電氣化鐵路時代的到來2022/10/2943．高速電氣化鐵路時代的到來2022/10/2243．高速電氣化鐵路2022/10/2954．我國電氣化鐵道的發(fā)展我國第一條電氣化鐵路是寶（雞）成（都）線寶雞～鳳州段，正式通車于1961年8月15日正式交付運營，從此揭開了我國電氣化鐵路建設(shè)的序幕。2022/10/2254．我國電氣化鐵道的發(fā)展2022/10/2964．我國電氣化鐵道的發(fā)展2002年11月27日，“中華之星”在秦沈客運專線綜合試驗中，成功創(chuàng)造了中國鐵路的最高速度321.5km/h。2022/10/2264．我國電氣化鐵道的發(fā)展2022/10/2972022/10/2272022/10/298二、電氣化鐵道的組成牽引供電裝置一般分成牽引變電所和接觸網(wǎng)兩部分，所以人們又稱電力機車、牽引變電所和接觸網(wǎng)為電氣化鐵道的“三大元件”。1．電力機車電力機車的工作原理2022/10/228二、電氣化鐵道的組成牽2022/10/299從防制到獨立開發(fā)，我國的電力機車已經(jīng)形成了韶山車族電力機車，其牽引功率已達9000KW，時速超250KM/h,和諧號動車組成為客運專線主要運營車輛。2022/10/229從防制到獨立開發(fā)，我國2022/10/29102．牽引變電所牽引變電所的主要作用降壓

將110（220）KV交流電降低為27.5KV交流電變相

將三相交流電轉(zhuǎn)換成單相交流電主要形式·三相變電所·單相變電所·V/V變電所·三相－兩相式牽引變電所2022/10/22102．牽引變電所2022/10/2911牽引供電回路電牽引供電回路是由牽引變電所——饋電線——接觸網(wǎng)——電力機車——鋼軌、地或回流線——牽引變電所構(gòu)成2022/10/2211牽引供電回路2022/10/2912項目二供電方式一、接觸網(wǎng)的供電方式接觸網(wǎng)是向電力機車供電的特殊輸電線路。饋線電壓——27.5kV//1500V額定工作電壓——25kV最高工作電壓——29kV最低工作電壓——19kV接觸網(wǎng)的供電方式有四種：單邊供電、雙邊供電、越區(qū)供電、并聯(lián)供電學習目標：1．掌握接觸網(wǎng)的幾種主要供電方式；2．了解牽引供電系統(tǒng)的供電方式。2022/10/2212項目二供電方式一、接觸2022/10/29131．單邊供電每個供電分區(qū)只從一端牽引變電所獲得電能。優(yōu)點：相鄰供電臂電氣上獨立，運行靈活，接觸網(wǎng)發(fā)生故障時，只影響到本供電分區(qū)，故障范圍小，牽引變電所饋線保護裝置較簡單。應(yīng)用范圍：是我國主要的接觸網(wǎng)供電方式。一、接觸網(wǎng)的供電方式2022/10/22131．單邊供電應(yīng)用范圍2022/10/2914

2．雙邊供電每個供電分區(qū)同時從兩個牽引變電所獲得電能。

優(yōu)缺點：可提高接觸網(wǎng)電壓水平，減少電能損耗。但饋線及分區(qū)亭的保護及開關(guān)設(shè)備都較復雜應(yīng)用范圍：在我國很少采用。2022/10/22142．雙邊供電應(yīng)用范圍2022/10/2915

3．越區(qū)供電

當某一牽引變電所因故障不能正常供電時，故障變電所擔負的供電臂，經(jīng)分區(qū)亭開關(guān)設(shè)備與相鄰供電臂接通，由相鄰牽引變電所進行臨時供電措施。應(yīng)用范圍：越區(qū)供電增大了該變電所主變壓器的負荷，對電器設(shè)備安全和供電質(zhì)量影響較大，因此，只能在較短時間內(nèi)實行越區(qū)供電，是避免中斷運輸?shù)呐R時性措施。2022/10/22153．越區(qū)供電2022/10/2916

4．并聯(lián)供電復線區(qū)段同一側(cè)供電臂上、下行線通過開關(guān)設(shè)備（或者電連接線）實行并聯(lián)供電。

優(yōu)缺點：并聯(lián)供電可提高供電臂末端電壓，但是接觸網(wǎng)發(fā)生事故時，影響范圍大，運行檢修不夠靈活。

應(yīng)用范圍：我國在哈大線、太焦等線路使用了并聯(lián)供電，繁忙干線應(yīng)優(yōu)先采用上下行分開的供電方式。2022/10/22164．并聯(lián)供電2022/10/2917牽引供電系統(tǒng)可能對臨近線路的影響靜電感應(yīng)電壓影響處于電場內(nèi)的架空通訊線路將產(chǎn)生靜電感應(yīng)電位電磁感應(yīng)影響觀音壩實驗：接觸網(wǎng)與架空線相距100m，平行長度18.3m，接觸網(wǎng)短路電流Ik＝1140A，實測縱電動勢787～824V雜音干擾諧波成分在通信中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，形成通信中的雜音。二、牽引供電系統(tǒng)的供電方式2022/10/2217牽引供電系統(tǒng)可能對臨近線路的影響二、2022/10/2918

1．直接供電方式

牽引變電所與接觸網(wǎng)間不設(shè)置任何防干擾設(shè)備。優(yōu)缺點：

饋電回路結(jié)構(gòu)簡單，造價低，但對通信線路干擾較大。2022/10/22181．直接供電方式2022/10/29192．BT供電方式牽引供電系統(tǒng)中加裝吸流變壓器－回流線裝置的供電方式當牽引電流流經(jīng)吸流變壓器原邊，將強迫流經(jīng)軌道的大部分電流通過吸上線流到回流線中返回牽引變電所。由于回流線電流抵消了絕大部分因接觸網(wǎng)電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng)影響，因而對通信線的影響大為減輕。2022/10/22192．BT供電方式當牽2022/10/2920

評價：并不能完全消除電磁干擾，存在半段效應(yīng)；使得牽引網(wǎng)單位長度阻抗加大，供電電壓損失及電能損失均增加，在接觸網(wǎng)回路中增加了變壓器設(shè)備和電氣分段，結(jié)構(gòu)復雜和維護工作量大；機車受電弓通過吸流變壓器分段時，將產(chǎn)生電弧，燒損接觸線和受電弓滑板。

應(yīng)用情況：

目前我國電氣化鐵道中采用BT供電方式的線路中，大部分BT變壓器已經(jīng)退出運行。2．BT供電方式2022/10/2220評價：2．BT供電方2022/10/29213．AT供電方式牽引變電所與接觸網(wǎng)間不設(shè)置任何防干擾設(shè)備。優(yōu)缺點：饋電回路結(jié)構(gòu)簡單，造價低，但對通信線路干擾較大。2022/10/22213．AT供電方式牽引變電所與接觸網(wǎng)2022/10/29223．AT供電方式自耦變壓器供電方式，牽引變壓器將110kV三相電降壓至單相55kV，接觸網(wǎng)與正饋線之間并聯(lián)接人一臺自耦變壓器，其中心抽頭與鋼軌聯(lián)結(jié)。保護線（PW線）正饋線（AF線）2022/10/22223．AT供電方式自2022/10/2923自耦變壓器供電方式具有良好的防干擾性能，但是也存在半段效應(yīng)。圖中，AT1AT2間可以有效消除干擾，但是，AT2和機車間的干擾不能消除。2022/10/2223自耦變壓器供電方式具2022/10/2924AT供電區(qū)段接觸網(wǎng)2022/10/2224AT供電區(qū)段接觸網(wǎng)2022/10/2925

評價：采用AT供電方式使牽引網(wǎng)電壓增高，電流減小，牽引變電所間距離增大，提高了網(wǎng)壓水平；自耦變壓器并聯(lián)于接觸網(wǎng)上，不需增設(shè)電分段，能適應(yīng)高速、大功率電力機車運行；AT供電方式的接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)復雜，保護方式繁瑣

。

應(yīng)用情況：我國在鄭（州）－武（昌）段使用了AT供電方式。應(yīng)用并不普遍。

3．AT供電方式2022/10/2225評價：3．AT供電2022/10/29264．直供加回流線在線路的田野側(cè)，架設(shè)回流線，和鋼軌并聯(lián)。

優(yōu)缺點：經(jīng)濟性好、可靠性高、故障率低、維修工作量小饋電回路簡單，回路阻抗較小，一次投資及運營費均較低這種供電方式是我國主要使用的供電方式。2022/10/22264．直供加回流線在線路的田野側(cè)，架設(shè)2022/10/2927直供加回流線區(qū)段的接觸網(wǎng)2022/10/2227直供加回流線區(qū)段的接觸網(wǎng)2022/10/2928項目三接觸網(wǎng)組成第一節(jié)接觸網(wǎng)的組成接觸網(wǎng)是沿鐵路上空架設(shè)的一條特殊形式的輸電線路。它由四部分組成：●接觸懸掛●支持裝置●定位裝置●支柱與基礎(chǔ)

學習目標：1．掌握接觸網(wǎng)由哪幾部分組成；2．掌握各組成部分應(yīng)包括的主要零件；3．掌握各組成部分主要作用。2022/10/2228項目三接觸網(wǎng)組成第一節(jié)2022/10/2929一、接觸懸掛接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索和補償器及連接零件。

技術(shù)要求：接觸懸掛的彈性應(yīng)盡量均勻接觸線對軌面的高度應(yīng)盡量相等，限制接觸線坡度接觸懸掛在受電弓壓力及風作用下應(yīng)有良好的穩(wěn)定性接觸懸掛的結(jié)構(gòu)及零部件應(yīng)力求輕巧、簡單、可靠，做到標準化。接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖1－支柱2－棒式絕緣子3－平腕臂4－承力索5－接觸線6－定位器7－吊弦8－定位管支撐9－定位管10－平腕臂11－鋼軌2022/10/2229一、接觸懸掛接觸懸掛2022/10/2930二、支持裝置支持裝置包括腕臂、水平拉桿、懸式絕緣子串、棒式絕緣子及接觸懸掛的懸吊零件。提速后的平腕臂結(jié)構(gòu)如右圖所示，包括棒式絕緣子、平腕臂、單耳腕臂作成。

作用：支持裝置是接觸網(wǎng)中支持接觸懸掛，并將其機械負荷傳給支柱固定的部分。2022/10/2230二、支持裝置支持裝置2022/10/2931三、定位裝置定位裝置包括定位管、定位器、定位線夾及其連接零件。

作用：

固定接觸線的橫向位置，使接觸線水平定位在受電弓滑板運行軌跡范圍內(nèi)。2022/10/2231三、定位裝置定位裝置2022/10/2932如右圖中1所示，為常用的預應(yīng)力鋼筋混凝土支柱，其基礎(chǔ)直接埋入地中。

作用：支柱與基礎(chǔ)用以承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負荷，并將接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。四、支柱與基礎(chǔ)接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖1－支柱2－棒式絕緣子3－平腕臂4－承力索5－接觸線6－定位器7－吊弦8－定位管支撐9－定位管10－平腕臂11－鋼軌2022/10/2232如右圖中1所示，為常2022/10/29332022/10/22332022/10/2934項目四接觸懸掛的類型學習目標：1．掌握接觸懸掛根據(jù)結(jié)構(gòu)的分類；2．掌握鏈形懸掛根據(jù)接觸線和承力索在空間的位置關(guān)系的分類；3．掌握接觸網(wǎng)懸掛根據(jù)下錨類型的分類。2022/10/2234項目四接觸懸掛的類型2022/10/2935接觸網(wǎng)的分類大多以接觸懸掛的類型來區(qū)分按照接觸懸掛結(jié)構(gòu)分為：簡單懸掛鏈形懸掛按照接觸懸掛錨定方式分為：未補償半補償、全補償按照接觸線、承力索的相對位置分為：直鏈型半斜鏈形、斜鏈形2022/10/2235接觸網(wǎng)的分類大多以接觸懸掛的類型來區(qū)2022/10/2936一、簡單懸掛簡單懸掛：由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。簡單懸掛的主要形式：簡單懸掛接觸線直接固定于懸掛點。彈性簡單懸掛接觸線通過彈性吊弦固定于懸掛點。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、支柱高度低、投資小、施工檢修方便。

缺點：導線的張力、馳度隨溫度變化較大；導線彈性不均勻；不利于機車高速受流。2022/10/2236一、簡單懸掛簡單懸2022/10/29372022/10/22372022/10/2938天津輕軌2022/10/2238天津輕軌2022/10/2939二、鏈形懸掛鏈形懸掛是一種運行性能較好的懸掛形式。它的結(jié)構(gòu)特點是接觸線通過吊弦懸掛在承力索上，承力索通過鉤頭鞍子、承力索座或懸吊滑輪懸掛在支持裝置的腕臂上。使接觸線在不增加支柱的情況下增加了懸掛點，通過調(diào)節(jié)吊弦長度使接觸線在整個跨距中對軌面的高度基本保持一致。減小了接觸線在跨中的弛度，改善了接觸線彈性，增加了接觸懸掛的重量，提高了穩(wěn)定性。可滿足電力機車高速運行時取流的要求。鏈形懸掛分類方法較多，按懸掛鏈數(shù)的多少可分為單鏈形、雙鏈形（又稱復鏈形）和多鏈形（又稱三鏈形）。目前我國主要采用單鏈形懸掛。2022/10/2239二、鏈形懸掛鏈形懸掛2022/10/2940二、鏈形懸掛（一）單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)分類懸掛鏈數(shù)的多少可分為單鏈形、雙鏈形（又稱復鏈形）。單鏈形懸掛簡單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)簡單，造價較便宜，運行、檢修經(jīng)驗豐富。目前，簡單鏈形懸掛是我國電氣化鐵道使用的主要懸掛類型。2022/10/2240二、鏈形懸掛（一）單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)分類2022/10/2941接觸線弛度小，受流穩(wěn)定性和風穩(wěn)定性都比較優(yōu)越，彈性均勻度好，有利于電力機車高速運行取流。但結(jié)構(gòu)較復雜，投資及維修費用高，我國僅在個別地段試用。雙鏈形懸掛2022/10/2241接觸線弛度小，受流穩(wěn)2022/10/2942簡單鏈形懸掛懸掛點處無彈性吊弦是我國接觸懸掛的主要形式2022/10/2242簡單鏈形懸掛2022/10/29432022/10/22432022/10/2944（一）單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)分類按照懸掛點是否有彈性吊弦分為：簡單鏈形懸掛

懸掛點處無彈性吊弦是我國接觸懸掛的主要形式彈性簡單鏈形懸掛

懸掛點處設(shè)有彈性吊弦根據(jù)彈性吊弦的結(jié)構(gòu)分為：∏形彈性鏈形懸掛Y形彈性鏈形懸掛2022/10/2244（一）單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)分類2022/10/2945∏形彈性鏈形懸掛Y形彈性鏈形懸掛簡單鏈形懸掛2022/10/2245∏形彈性鏈形懸掛Y形彈性鏈形懸掛2022/10/29462022/10/22462022/10/2947（二）單鏈形懸掛下錨方式按照下錨方式分為：未補償?shù)暮唵螒覓旖Y(jié)構(gòu)簡單，要求支柱高度較低，因此建設(shè)投資低，施工和檢修方便。其缺點是導線的張力和弛度隨氣溫的變化較大，接觸線在懸掛點受力集中，形成硬點，彈性不均勻，不利于電力機車高速運行時取流。未補償簡單鏈形懸掛2022/10/2247（二）單鏈形懸掛下錨方式2022/10/2948半補償鏈形懸掛我國很少采用半補償鏈形懸掛接觸線補償下錨，承力索未補償存在明顯吊弦偏斜和張力差，我國在站線和低速線路上有過使用。2022/10/2248半補償鏈形懸掛我國很2022/10/2949

接觸線承力索都設(shè)有張力補償裝置接觸線、承力索張力恒定、彈性較均勻、受流質(zhì)量較好。適合高速行車需要，是我國接觸懸掛的主要形式。全補償鏈形懸掛2022/10/2249接觸線承力索都設(shè)有張2022/10/2950

（三）按照接觸線、承力索在空間的位置關(guān)系分類按照懸接觸線、承力索在空間位置關(guān)系分為：直鏈形懸掛承力索和接觸線布置在同一垂直平面內(nèi)，它們在水平面上的投影是一條直線。便于吊弦長度計算，提高了施工精度，避免接觸線在吊弦存在縱向傾斜時出現(xiàn)的接觸線偏磨甚至是線夾與受電弓的碰撞。是我國提速線路優(yōu)先選用的懸掛形式。2022/10/2250（三）按照接觸線、承力索2022/10/2951半斜鏈形懸掛承力索沿線路中心線布置，接觸線在每一支柱定位點處，通過定位裝置被布置成“之”字形。半斜鏈形懸掛風穩(wěn)定性好，提速改造以前，我國在直線區(qū)段大量采用這種懸掛方式。2022/10/2251半斜鏈形懸掛承力索沿2022/10/2952全斜鏈形懸掛接觸線和承力索均布置成方向相反“之”字形風穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)復雜，我國很少采用2022/10/2252全斜鏈形懸掛接觸線和2022/10/2953本節(jié)小結(jié)：1.接觸懸掛根據(jù)結(jié)構(gòu)的分類；2.接觸網(wǎng)懸掛根據(jù)下錨類型的分類；3.鏈形懸掛根據(jù)接觸線和承力索在空間的位置關(guān)系的分類。休息、休息2022/10/2253本節(jié)小結(jié)：休息、休息2022/10/2954第一節(jié)電氣化鐵道概述項目一電氣化鐵道組成及受電弓基本參數(shù)1．火車的發(fā)明1825年9月27日，世界上第一條行駛蒸汽機車的永久性公用運輸設(shè)施，英國斯托克頓——達靈頓的鐵路正式通車了。在盛況空前的通車典禮上，由機車、煤水車、32輛貨車和1輛客車組成的載重量約90噸的“旅行”號列車，由設(shè)計者斯蒂芬森親自駕駛，上午9點從伊庫拉因車站出發(fā)，下午3點47分到達斯托克頓，共運行了31.8公里。2022/10/2254第一節(jié)電氣化鐵道概述項目一電2022/10/29553．高速電氣化鐵路時代的到來2022/10/22553．高速電氣化鐵路2022/10/29562．BT供電方式牽引供電系統(tǒng)中加裝吸流變壓器－回流線裝置的供電方式當牽引電流流經(jīng)吸流變壓器原邊，將強迫流經(jīng)軌道的大部分電流通過吸上線流到回流線中返回牽引變電所。由于回流線電流抵消了絕大部分因接觸網(wǎng)電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng)影響，因而對通信線的影響大為減輕。2022/10/22562．BT供電方式當牽2022/10/2957一、簡單懸掛簡單懸掛：由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。簡單懸掛的主要形式：簡單懸掛接觸線直接固定于懸掛點。彈性簡單懸掛接觸線通過彈性吊弦固定于懸掛點。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、支柱高度低、投資小、施工檢修方便。

缺點：導線的張力、馳度隨溫度變化較大；導線彈性不均勻；不利于機車高速受流。2022/10/2257一、簡單懸掛簡單懸2022/10/2958天津輕軌2022/10/2258天津輕軌2022/10/2959接觸線弛度小，受流穩(wěn)定性和風穩(wěn)定性都比較優(yōu)越，彈性均勻度好，有利于電力機車高速運行取流。但結(jié)構(gòu)較復雜，投資及維修費用高，我國僅在個別地段試用。雙鏈形懸掛2022/10/2259接觸線弛度小，受流穩(wěn)2022/10/29602022/10/22602022/10/2961（一）單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)分類按照懸掛點是否有彈性吊弦分為：簡單鏈形懸掛

懸掛點處無彈性吊弦是我國接觸懸掛的主要形式彈性簡單鏈形懸掛

懸掛點處設(shè)有彈性吊弦根據(jù)彈性吊弦的結(jié)構(gòu)分為：∏形彈性鏈形懸掛Y形彈性鏈形懸掛2022/10/2261（一）單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)分類2022/10/2962第一節(jié)電氣化鐵道概述項目一電氣化鐵道組成及受電弓基本參數(shù)1．火車的發(fā)明1825年9月27日，世界上第一條行駛蒸汽機車的永久性公用運輸設(shè)施，英國斯托克頓——達靈頓的鐵路正式通車了。在盛況空前的通車典禮上，由機車、煤水車、32輛貨車和1輛客車組成的載重量約90噸的“旅行”號列車，由設(shè)計者斯蒂芬森親自駕駛，上午9點從伊庫拉因車站出發(fā)，下午3點47分到達斯托克頓，共運行了31.8公里。2022/10/221第一節(jié)電氣化鐵道概述項目一電氣2022/10/29632．電氣化鐵道的出現(xiàn)1879年5月31日，在德國柏林舉行的世界貿(mào)易博覽會上，由西門子（SIEMENS）建造并展出了世界上第一條電氣化鐵路，這條鐵路只有不足600米長，采用兩軌道間設(shè)置第三軌的供電方式，電壓DC100V，牽引功率3馬力，時速只有4英里/小時，牽引三節(jié)車廂，最多可以搭乘30名旅客。但是他開創(chuàng)了新的牽引方式－－電氣化鐵道誕生。2022/10/2222．電氣化鐵道的出現(xiàn)12022/10/29643．高速電氣化鐵路時代的到來1964年9月1日，世界上第一條高速電氣化鐵路――東京到大阪的新干線在日本建成通車，該段鐵路采用交流60Hz，25KV供電制。最高時速210KM/h（目前運行速度270KM/h，拉開了高速電氣化鐵道建設(shè)的新篇章。2022/10/2233．高速電氣化鐵路時代的到來2022/10/29653．高速電氣化鐵路時代的到來2022/10/2243．高速電氣化鐵路2022/10/29664．我國電氣化鐵道的發(fā)展我國第一條電氣化鐵路是寶（雞）成（都）線寶雞～鳳州段，正式通車于1961年8月15日正式交付運營，從此揭開了我國電氣化鐵路建設(shè)的序幕。2022/10/2254．我國電氣化鐵道的發(fā)展2022/10/29674．我國電氣化鐵道的發(fā)展2002年11月27日，“中華之星”在秦沈客運專線綜合試驗中，成功創(chuàng)造了中國鐵路的最高速度321.5km/h。2022/10/2264．我國電氣化鐵道的發(fā)展2022/10/29682022/10/2272022/10/2969二、電氣化鐵道的組成牽引供電裝置一般分成牽引變電所和接觸網(wǎng)兩部分，所以人們又稱電力機車、牽引變電所和接觸網(wǎng)為電氣化鐵道的“三大元件”。1．電力機車電力機車的工作原理2022/10/228二、電氣化鐵道的組成牽2022/10/2970從防制到獨立開發(fā)，我國的電力機車已經(jīng)形成了韶山車族電力機車，其牽引功率已達9000KW，時速超250KM/h,和諧號動車組成為客運專線主要運營車輛。2022/10/229從防制到獨立開發(fā)，我國2022/10/29712．牽引變電所牽引變電所的主要作用降壓

將110（220）KV交流電降低為27.5KV交流電變相

將三相交流電轉(zhuǎn)換成單相交流電主要形式·三相變電所·單相變電所·V/V變電所·三相－兩相式牽引變電所2022/10/22102．牽引變電所2022/10/2972牽引供電回路電牽引供電回路是由牽引變電所——饋電線——接觸網(wǎng)——電力機車——鋼軌、地或回流線——牽引變電所構(gòu)成2022/10/2211牽引供電回路2022/10/2973項目二供電方式一、接觸網(wǎng)的供電方式接觸網(wǎng)是向電力機車供電的特殊輸電線路。饋線電壓——27.5kV//1500V額定工作電壓——25kV最高工作電壓——29kV最低工作電壓——19kV接觸網(wǎng)的供電方式有四種：單邊供電、雙邊供電、越區(qū)供電、并聯(lián)供電學習目標：1．掌握接觸網(wǎng)的幾種主要供電方式；2．了解牽引供電系統(tǒng)的供電方式。2022/10/2212項目二供電方式一、接觸2022/10/29741．單邊供電每個供電分區(qū)只從一端牽引變電所獲得電能。優(yōu)點：相鄰供電臂電氣上獨立，運行靈活，接觸網(wǎng)發(fā)生故障時，只影響到本供電分區(qū)，故障范圍小，牽引變電所饋線保護裝置較簡單。應(yīng)用范圍：是我國主要的接觸網(wǎng)供電方式。一、接觸網(wǎng)的供電方式2022/10/22131．單邊供電應(yīng)用范圍2022/10/2975

2．雙邊供電每個供電分區(qū)同時從兩個牽引變電所獲得電能。

優(yōu)缺點：可提高接觸網(wǎng)電壓水平，減少電能損耗。但饋線及分區(qū)亭的保護及開關(guān)設(shè)備都較復雜應(yīng)用范圍：在我國很少采用。2022/10/22142．雙邊供電應(yīng)用范圍2022/10/2976

3．越區(qū)供電

當某一牽引變電所因故障不能正常供電時，故障變電所擔負的供電臂，經(jīng)分區(qū)亭開關(guān)設(shè)備與相鄰供電臂接通，由相鄰牽引變電所進行臨時供電措施。應(yīng)用范圍：越區(qū)供電增大了該變電所主變壓器的負荷，對電器設(shè)備安全和供電質(zhì)量影響較大，因此，只能在較短時間內(nèi)實行越區(qū)供電，是避免中斷運輸?shù)呐R時性措施。2022/10/22153．越區(qū)供電2022/10/2977

4．并聯(lián)供電復線區(qū)段同一側(cè)供電臂上、下行線通過開關(guān)設(shè)備（或者電連接線）實行并聯(lián)供電。

優(yōu)缺點：并聯(lián)供電可提高供電臂末端電壓，但是接觸網(wǎng)發(fā)生事故時，影響范圍大，運行檢修不夠靈活。

應(yīng)用范圍：我國在哈大線、太焦等線路使用了并聯(lián)供電，繁忙干線應(yīng)優(yōu)先采用上下行分開的供電方式。2022/10/22164．并聯(lián)供電2022/10/2978牽引供電系統(tǒng)可能對臨近線路的影響靜電感應(yīng)電壓影響處于電場內(nèi)的架空通訊線路將產(chǎn)生靜電感應(yīng)電位電磁感應(yīng)影響觀音壩實驗：接觸網(wǎng)與架空線相距100m，平行長度18.3m，接觸網(wǎng)短路電流Ik＝1140A，實測縱電動勢787～824V雜音干擾諧波成分在通信中產(chǎn)生感應(yīng)電壓，形成通信中的雜音。二、牽引供電系統(tǒng)的供電方式2022/10/2217牽引供電系統(tǒng)可能對臨近線路的影響二、2022/10/2979

1．直接供電方式

牽引變電所與接觸網(wǎng)間不設(shè)置任何防干擾設(shè)備。優(yōu)缺點：

饋電回路結(jié)構(gòu)簡單，造價低，但對通信線路干擾較大。2022/10/22181．直接供電方式2022/10/29802．BT供電方式牽引供電系統(tǒng)中加裝吸流變壓器－回流線裝置的供電方式當牽引電流流經(jīng)吸流變壓器原邊，將強迫流經(jīng)軌道的大部分電流通過吸上線流到回流線中返回牽引變電所。由于回流線電流抵消了絕大部分因接觸網(wǎng)電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng)影響，因而對通信線的影響大為減輕。2022/10/22192．BT供電方式當牽2022/10/2981

評價：并不能完全消除電磁干擾，存在半段效應(yīng)；使得牽引網(wǎng)單位長度阻抗加大，供電電壓損失及電能損失均增加，在接觸網(wǎng)回路中增加了變壓器設(shè)備和電氣分段，結(jié)構(gòu)復雜和維護工作量大；機車受電弓通過吸流變壓器分段時，將產(chǎn)生電弧，燒損接觸線和受電弓滑板。

應(yīng)用情況：

目前我國電氣化鐵道中采用BT供電方式的線路中，大部分BT變壓器已經(jīng)退出運行。2．BT供電方式2022/10/2220評價：2．BT供電方2022/10/29823．AT供電方式牽引變電所與接觸網(wǎng)間不設(shè)置任何防干擾設(shè)備。優(yōu)缺點：饋電回路結(jié)構(gòu)簡單，造價低，但對通信線路干擾較大。2022/10/22213．AT供電方式牽引變電所與接觸網(wǎng)2022/10/29833．AT供電方式自耦變壓器供電方式，牽引變壓器將110kV三相電降壓至單相55kV，接觸網(wǎng)與正饋線之間并聯(lián)接人一臺自耦變壓器，其中心抽頭與鋼軌聯(lián)結(jié)。保護線（PW線）正饋線（AF線）2022/10/22223．AT供電方式自2022/10/2984自耦變壓器供電方式具有良好的防干擾性能，但是也存在半段效應(yīng)。圖中，AT1AT2間可以有效消除干擾，但是，AT2和機車間的干擾不能消除。2022/10/2223自耦變壓器供電方式具2022/10/2985AT供電區(qū)段接觸網(wǎng)2022/10/2224AT供電區(qū)段接觸網(wǎng)2022/10/2986

評價：采用AT供電方式使牽引網(wǎng)電壓增高，電流減小，牽引變電所間距離增大，提高了網(wǎng)壓水平；自耦變壓器并聯(lián)于接觸網(wǎng)上，不需增設(shè)電分段，能適應(yīng)高速、大功率電力機車運行；AT供電方式的接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)復雜，保護方式繁瑣

。

應(yīng)用情況：我國在鄭（州）－武（昌）段使用了AT供電方式。應(yīng)用并不普遍。

3．AT供電方式2022/10/2225評價：3．AT供電2022/10/29874．直供加回流線在線路的田野側(cè)，架設(shè)回流線，和鋼軌并聯(lián)。

優(yōu)缺點：經(jīng)濟性好、可靠性高、故障率低、維修工作量小饋電回路簡單，回路阻抗較小，一次投資及運營費均較低這種供電方式是我國主要使用的供電方式。2022/10/22264．直供加回流線在線路的田野側(cè)，架設(shè)2022/10/2988直供加回流線區(qū)段的接觸網(wǎng)2022/10/2227直供加回流線區(qū)段的接觸網(wǎng)2022/10/2989項目三接觸網(wǎng)組成第一節(jié)接觸網(wǎng)的組成接觸網(wǎng)是沿鐵路上空架設(shè)的一條特殊形式的輸電線路。它由四部分組成：●接觸懸掛●支持裝置●定位裝置●支柱與基礎(chǔ)

學習目標：1．掌握接觸網(wǎng)由哪幾部分組成；2．掌握各組成部分應(yīng)包括的主要零件；3．掌握各組成部分主要作用。2022/10/2228項目三接觸網(wǎng)組成第一節(jié)2022/10/2990一、接觸懸掛接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索和補償器及連接零件。

技術(shù)要求：接觸懸掛的彈性應(yīng)盡量均勻接觸線對軌面的高度應(yīng)盡量相等，限制接觸線坡度接觸懸掛在受電弓壓力及風作用下應(yīng)有良好的穩(wěn)定性接觸懸掛的結(jié)構(gòu)及零部件應(yīng)力求輕巧、簡單、可靠，做到標準化。接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖1－支柱2－棒式絕緣子3－平腕臂4－承力索5－接觸線6－定位器7－吊弦8－定位管支撐9－定位管10－平腕臂11－鋼軌2022/10/2229一、接觸懸掛接觸懸掛2022/10/2991二、支持裝置支持裝置包括腕臂、水平拉桿、懸式絕緣子串、棒式絕緣子及接觸懸掛的懸吊零件。提速后的平腕臂結(jié)構(gòu)如右圖所示，包括棒式絕緣子、平腕臂、單耳腕臂作成。

作用：支持裝置是接觸網(wǎng)中支持接觸懸掛，并將其機械負荷傳給支柱固定的部分。2022/10/2230二、支持裝置支持裝置2022/10/2992三、定位裝置定位裝置包括定位管、定位器、定位線夾及其連接零件。

作用：

固定接觸線的橫向位置，使接觸線水平定位在受電弓滑板運行軌跡范圍內(nèi)。2022/10/2231三、定位裝置定位裝置2022/10/2993如右圖中1所示，為常用的預應(yīng)力鋼筋混凝土支柱，其基礎(chǔ)直接埋入地中。

作用：支柱與基礎(chǔ)用以承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負荷，并將接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。四、支柱與基礎(chǔ)接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖1－支柱2－棒式絕緣子3－平腕臂4－承力索5－接觸線6－定位器7－吊弦8－定位管支撐9－定位管10－平腕臂11－鋼軌2022/10/2232如右圖中1所示，為常2022/10/29942022/10/22332022/10/2995項目四接觸懸掛的類型學習目標：1．掌握接觸懸掛根據(jù)結(jié)構(gòu)的分類；2．掌握鏈形懸掛根據(jù)接觸線和承力索在空間的位置關(guān)系的分類；3．掌握接觸網(wǎng)懸掛根據(jù)下錨類型的分類。2022/10/2234項目四接觸懸掛的類型2022/10/2996接觸網(wǎng)的分類大多以接觸懸掛的類型來區(qū)分按照接觸懸掛結(jié)構(gòu)分為：簡單懸掛鏈形懸掛按照接觸懸掛錨定方式分為：未補償半補償、全補償按照接觸線、承力索的相對位置分為：直鏈型半斜鏈形、斜鏈形2022/10/2235接觸網(wǎng)的分類大多以接觸懸掛的類型來區(qū)2022/10/2997一、簡單懸掛簡單懸掛：由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。簡單懸掛的主要形式：簡單懸掛接觸線直接固定于懸掛點。彈性簡單懸掛接觸線通過彈性吊弦固定于懸掛點。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、支柱高度低、投資小、施工檢修方便。

缺點：導線的張力、馳度隨溫度變化較大；導線彈性不均勻；不利于機車高速受流。2022/10/2236一、簡單懸掛簡單懸2022/10/29982022/10/22372022/10/2999天津輕軌2022/10/2238天津輕軌2022/10/29100二、鏈形懸掛鏈形懸掛是一種運行性能較好的懸掛形式。它的結(jié)構(gòu)特點是接觸線通過吊弦懸掛在承力索上，承力索通過鉤頭鞍子、承力索座或懸吊滑輪懸掛在支持裝置的腕臂上。使接觸線在不增加支柱的情況下增加了懸掛點，通過調(diào)節(jié)吊弦長度使接觸線在整個跨距中對軌面的高度基本保持一致。減小了接觸線在跨中的弛度，改善了接觸線彈性，增加了接觸懸掛的重量，提高了穩(wěn)定性?？蓾M足電力機車高速運行時取流的要求。鏈形懸掛分類方法較多，按懸掛鏈數(shù)的多少可分為單鏈形、雙鏈形（又稱復鏈形）和多鏈形（又稱三鏈形）。目前我國主要采用單鏈形懸掛。2022/10/2239二、鏈形懸掛鏈形懸掛2022/10/29101二、鏈形懸掛（一）單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)分類懸掛鏈數(shù)的多少可分為單鏈形、雙鏈形（又稱復鏈形）。單鏈形懸掛簡單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)簡單，造價較便宜，運行、檢修經(jīng)驗豐富。目前，簡單鏈形懸掛是我國電氣化鐵道使用的主要懸掛類型。2022/10/2240二、鏈形懸掛（一）單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)分類2022/10/29102接觸線弛度小，受流穩(wěn)定性和風穩(wěn)定性都比較優(yōu)越，彈性均勻度好，有利于電力機車高速運行取流。但結(jié)構(gòu)較復雜，投資及維修費用高，我國僅在個別地段試用。雙鏈形懸掛2022/10/2241接觸線弛度小，受流穩(wěn)2022/10/29103簡單鏈形懸掛懸掛點處無彈性吊弦是我國接觸懸掛的主要形式2022/10/2242簡單鏈形懸掛2022/10/291042022/10/22432022/10/29105（一）單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)分類按照懸掛點是否有彈性吊弦分為：簡單鏈形懸掛

懸掛點處無彈性吊弦是我國接觸懸掛的主要形式彈性簡單鏈形懸掛

懸掛點處設(shè)有彈性吊弦根據(jù)彈性吊弦的結(jié)構(gòu)分為：∏形彈性鏈形懸掛Y形彈性鏈形懸掛2022/10/2244（一）單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)分類2022/10/29106∏形彈性鏈形懸掛Y形彈性鏈形懸掛簡單鏈形懸掛2022/10/2245∏形彈性鏈形懸掛Y形彈性鏈形懸掛2022/10/291072022/10/22462022/10/29108（二）單鏈形懸掛下錨方式按照下錨方式分為：未補償?shù)暮唵螒覓旖Y(jié)構(gòu)簡單，要求支柱高度較低，因此建設(shè)投資低，施工和檢修方便。其缺點是導線的張力和弛度隨氣溫的變化較大，接觸線在懸掛點受力集中，形成硬點，彈性不均勻，不利于電力機車高速運行時取流。未補償簡單鏈形懸掛2022/10/2247（二）單鏈形懸掛下錨方式2022/10/29109半補償鏈形懸掛我國很少采用半補償鏈形懸掛接觸線補償下錨，承力索未補償存在明顯吊弦偏斜和張力差，我國在站線和低速線路上有過使用。2022/10/2248半補償鏈形懸掛