接触网设计(3)

2019-04-14 10:20

全补偿链形悬挂,即承力索和接触线两端下锚处均装设补偿装置。全补偿链形悬挂也分为全补偿简单链形悬挂和全补偿弹性链形悬挂。行车速度较高的线路,多采用全补偿弹性链形悬挂。

2.1.3高速接触网的悬挂模式

目前,世界各国为满足高速受流的要求,都根据自己国家高速铁路规划的动力设置(动力集中式或动力分散式)和受电弓的结构及性能的不同,而采用了不同的悬挂类型。 高速接触网的悬挂类型就其现有的情况而言,有弹性链形悬挂、简单链形悬挂和复式链形悬挂(或称双链形悬挂)。

2.2 接触网线索

2.2.1接触线

接触线是接触网的主要组成部分,接触线的材质、工艺及性能对接触网起着重要作用,要求它具有较小的电阻率、较大的导电能力;要有良好的抗磨损性能,具有较长的使用寿命有高强度的机械性,具有较强的抗张能力。

1、我国电气化铁路建设在几十年的发展中,采用了多种类型接触线,并随着世界高速电气化铁路的不断发展,又不断研制开发了新型接触线,主要有以下几种: (1)铜接触线

我国电气化铁路建设初期,采用的是铜接触线,型号为TCG—100型和TCG—85型,分别用于正线和站线,其A型尺寸如图2-1 (a)所示。 (2)钢铝复合新型接触线

20世纪70年代我国研制了以铝代铜的GLCA100/215型和GLCB80/173型钢铝复合新型接触线,其数字215和173为A型及B型钢铝接触线的实际横截面积,A型和B型在导电性能上,分别当量于TCG—100型和TCG—85型,其A型断面形状如图2-1(b)所示。电气和机械性能见表2-1。

(3)内包钢的GLCN型钢铝电车线

为了解决钢表面锈蚀的问题,我国又开发研制了内包钢的GLCN型钢铝电车线。如图2-1(c)所示。这种接触线的特点,是将承受张力的钢包在铝内,既保留了耐磨性能和抗张性能好的优点,又提高了它的防腐蚀性能,可相应延长使用寿命,具有较好的受流效果,其电气及机械性能见表2-1。

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图3-1 我国电气化铁路主型接触线

(4)连铸连轧、无焊接接头的TCW—110型、TCW—85型接触线

如图2-1(d)所示。这种接触线相应地提高了抗拉强度和供电可靠性,同时又可延长使用寿命,因而得到广泛应用。

(5)银铜合金接触线

随着电气化铁路的大幅度提速和高速电气化铁路的建设,20世纪90年代我国又研制了CTHA—110型、CTHB—120型银铜合金接触线,它的断面尺寸和TCW—110型完全一致,整体是个圆形,如图2-1(d)所示。

表2-1 我国主型接触线电气及机械性能表

2、接触线的主要技术要求

高速接触网要求受流性能好、稳定性能好、抗张性能好、导电性能好、电流强度大

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的接触线,因而要求具备下述主要技术性能:抗拉强度高、电阻系数低、耐热性能好、耐磨性能好和制造长度长。

3、接触线材质性能的综合选型

各国高速电气化铁路建设中都十分注意研制、选择和使用新型接触线,并且需考虑下述诸因素:增大接触线的张力、限制接触线横截面、提高接触线的导电率、增强耐磨耗性能、选择铜合金材质。 2.2.2承力索

承力索的作用是通过吊弦将接触线悬挂起来。承力索根据材质一般可分为铜承力索、钢承力索、铝包钢承力索三类。

1、铜承力索

铜承力索导电性能好,可做牵引电流的通道之一,和接触线并联供电,降低压损和能耗,且腐蚀性能高。但铜承力索消耗铜多,造价高且机械强度低,不能承受较大的张力,温度变化时弛度变化也大。规格型号有TJ-95、TJ-100等几种。TJ表示铜绞线,数字表示截面积。

2、钢承力索

钢承力索用镀锌钢绞线制成,强度高耐张力大,安装弛度小且弛度变化也小,节省有色金属又造价低。但电阻大,导电性能差,一般是不允许导流的。钢承力索不耐腐蚀,使用时要采取防腐措施。常用规格有GJ-100、GJ-70两种。

3、铝包钢承力索

表2-2 承力索型号规格表 股数与单 型 号 TJ-70 TJ95 TJ-120 TJ-150 截面积 (mm) (mm) 70 95 120 150 1932.14 1932.49 1932.80 1933.15 (mm) 10.6 12.4 14.0 15.8 (Ω/㎞) 0.28 0.20 0.158 0.123 (kg/km) 618 837 1058 1388 (mm) 1500 1200 1000 800 2计 算 直 径 有 效 电 阻 单 位 重 量 制 造 长 度 股直径 5

铝包钢承力索是铝覆钢线和铝线绞合而成,主要以铝覆钢线中的钢芯部分承受张力,覆铝层和率线载流,导电性能好,机械强度和抗腐蚀性能好。GJ表示钢绞线,数字表示承离索的标称截面积。

2.3 支持装置

2.3.1概述

支柱、支持装置和定位装置是使接触悬挂导线相对于线路中心保持在所要求的位置上的设备。支柱布置在线路的一侧,与线路中心保持一定的距离。因此,为了把导线悬挂到支柱并固定在一定的位置上,必须有一套中间装置,这就是所谓的支持装置。支持装置包括腕臂(肩架)、软横跨(是一套彼此连接在一起的线索装置)和硬横梁(硬横跨)。为了使导线在水平面上相对于受电弓中心保持在所要求的位置上,需采用定位装置。 2.3.2腕臂支持装置

电气化线路上所采用的腕臂有多种形式,概括起来有下述几类:按结构分有带拉杆的水平腕臂、带斜撑的水平腕臂、带拉杆的斜腕臂;按在支柱上的固定方法分有固定腕臂、半固定(或半旋转) 腕臂、旋转腕臂;按所处的电压高低分有绝缘腕臂、非绝缘腕臂;按跨越的股道数分有单线路腕臂、多线路腕臂;按导线的定位方向分有标准腕臂(用来在直线区段悬挂导线,而且此时没有导线从线路中心引到支柱上)、反向腕臂(用来在曲线区段上和在有导线从线路中心被引到支柱上的直线区段上悬挂导线)。

在我国电气化铁路中,最广泛采用的是旋转绝缘腕臂,根据它在线路中的作用和性质,分为中间柱、非绝缘转换柱、绝缘转换柱、中心柱、锚柱和道岔柱等。下面分别阐述。

1、中间柱支持装置

在中间支柱上,只安装一个腕臂,悬吊一支接触悬挂,并把承力索和接触线定位在所要求的位置上,这种支持装置称为中间柱支持装置。区间中除锚段关节处的支柱外,其余均为中间柱,所以中间柱支持装置是用量最大的支持结构形式。在线路的直线区段,支柱一般立于线路的同一侧,但是接触线需要按之字形布置,其拉出值一般在支柱点处要变换方向,所以定位为一正一反,如图2-2所示。

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图2-2 直线中间支柱支持装置示意图

2、非绝缘转换柱支持装置

对于三个跨距的非绝缘锚段关节,中间的两根支柱称为转换柱,它悬吊两支接触悬

图2-3 直线非绝缘转换柱(ZF2)装配示意图

挂,其中一支为工作支,另一支为非工作支。工作支的接触线与受电弓接触;非工作支的接触线抬高约200 mm,不与受电弓接触,通过转换柱拉向锚柱下锚。因此,转换柱需要安装两组定位器。转换柱的悬挂形式有两种:一种称为ZF1转换柱,工作支接近支

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