電氣化鐵路:簡(jiǎn)稱(chēng)電化鐵路,是指能供電力火車(chē)運行的鐵路,因這類(lèi)鐵路的沿線(xiàn)都需要配套相應的電氣化設備為列車(chē)提供電力保障而得名。電氣化鐵路是伴隨著(zhù)電力機車(chē)的出現而產(chǎn)生的,因為電力機車(chē)本身不自帶能源,需要鐵路沿途的供電系統源源不斷地為其輸送電能來(lái)驅動(dòng)車(chē)輛。由于電力機車(chē)相比內燃機車(chē)有更強的運力優(yōu)勢,所以相同規模下電氣化鐵路的運輸能力遠超過(guò)非電氣化鐵路,成為現代化鐵路的主流類(lèi)型。
側面限界:是線(xiàn)路中心至支柱內沿的垂直距離;我國規矩一般式1435mm近似值1440mm,所以在靠支柱側內軌720mm處至桿子內沿的垂直距離就是側面限界.
錨段關(guān)節:對于常速線(xiàn)路,當正線(xiàn)作為一個(gè)錨段太長(cháng)時(shí),可以分成一個(gè)半或兩個(gè)錨段,這兩個(gè)錨段的銜接部分就叫做錨段關(guān)節。
延長(cháng)公里:是鐵路正線(xiàn)、站線(xiàn)、段管線(xiàn)、岔線(xiàn),特別用途線(xiàn)等各自的線(xiàn)路上實(shí)際鋪。正線(xiàn)、站線(xiàn)、段管線(xiàn)、岔線(xiàn)和特別用途線(xiàn)各自延展長(cháng)度的總和為總延展長(cháng)度.計算總延展長(cháng)度的范圍為營(yíng)業(yè)線(xiàn)路的延展長(cháng)度,包括正式營(yíng)業(yè)和臨時(shí)營(yíng)業(yè)線(xiàn)路。
牽引供電系統簡(jiǎn)介
將電能從電力系統傳送給電力機車(chē)的電力裝置的總稱(chēng)叫電氣化鐵路的供電系統,又稱(chēng)牽引供電系統,主要由牽引變電所和接觸網(wǎng)兩大部分組成。牽引變電所將電力系統輸電線(xiàn)路電壓從110kV(或220kV)降到27.5kV,經(jīng)饋電線(xiàn)將電能送至接觸網(wǎng);接觸網(wǎng)沿鐵路上空架設,電力機車(chē)升弓后便可從其取得電能,用以牽引列車(chē)。牽引變電所所在地的接觸網(wǎng)設有分相絕緣裝置,兩相鄰牽引變電所之間設有分區亭,接觸網(wǎng)在此也相應設有分相絕緣裝置。牽引變電所至分區亭之間的接觸網(wǎng)(含饋電線(xiàn))稱(chēng)供電臂。
牽引供電回路是由牽引變電所——饋電線(xiàn)——接觸網(wǎng)——電力機車(chē)——鋼軌——回流聯(lián)接——(牽引變電所)接地網(wǎng)組成的閉合回路,其中流通的電流稱(chēng)牽引電流,閉合或斷開(kāi)牽引供電回路會(huì )產(chǎn)生強烈的電弧,處理不當會(huì )造成嚴重的后果。通常將接觸網(wǎng)、鋼軌回路(包括大地)、饋電線(xiàn)和回流線(xiàn)統稱(chēng)為牽引網(wǎng)。
牽引供電設備的檢修運行由供電段負責,牽引供電系統的運行調度則由供電調度負責。供電調度通常設在分局和鐵路局調度所。
牽引變電所
牽引變電所的任務(wù)是將電力系統三相電壓降低,同時(shí)以單相方式饋出。降低電壓是由牽引變壓器來(lái)實(shí)現的,將三相變?yōu)閱蜗嗍峭ㄟ^(guò)變電所的電氣接線(xiàn)來(lái)達到的。
牽引變壓器(主變)是一種特殊電壓等級的電力變壓器,應滿(mǎn)足牽引負荷變化劇烈、外部短路頻繁的要求,是牽引變電所的“心臟”。我國牽引變壓器采用三相、三相——二相和單相三種類(lèi)型,因而牽引變電所也分為三相、三相——二相和單相三類(lèi)。
隨著(zhù)技術(shù)水平的提高,我國干線(xiàn)電氣化鐵路已推廣使用集中監視及控制的遠動(dòng)系統,牽引變電所將逐步實(shí)現無(wú)人值班,直接由供電調度實(shí)行遙控運行。
接觸網(wǎng)
接觸網(wǎng)是沿鐵路沿線(xiàn)架設的特殊電力線(xiàn)路,電力機車(chē)受電弓通過(guò)與之滑動(dòng)摩擦接觸而授流,取得電能。所以?xún)烧呔鶓3至己玫墓ぷ鳡顟B(tài)。
受電弓的運動(dòng)狀態(tài)是很復雜的,影響因素也很多。為了保證對其良好的供電,接觸網(wǎng)結構本身應做到:
(1)接觸線(xiàn)距鋼軌面的高度應盡量相等,定位點(diǎn)及跨中與受電弓中心相對位置符合要求;
(2)接觸懸掛應有較均勻的彈性和良好的穩定性;
(3)良好的絕緣性能;
(4)適應氣象條件的變化并能保持上述特性不應有很大的變化;
(5)接觸網(wǎng)結構應力求輕巧簡(jiǎn)單,做到標準化,方便施工和運行維修;
(6)零部件標準化,輕便,耐腐蝕,可靠性高,
(7)接觸線(xiàn)應有足夠的耐磨性;
(8)主導電回路通暢。
電氣化鐵路接觸網(wǎng)是在電氣化鐵道中,沿鋼軌上空“之”字形架設的,供受電弓取流的高壓輸電線(xiàn)。
接觸網(wǎng)是鐵路電氣化工程的主構架,是沿鐵路線(xiàn)上空架設的向電力機車(chē)供電的特殊形式的輸電線(xiàn)路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎幾部分組成。
接觸網(wǎng)主要包含以下幾項內容: 基礎構件,如水泥支柱、鋼柱及支撐這些結構物的基礎; 基礎安裝結構件,這項內容的作用主要是連接接觸網(wǎng)導線(xiàn)和基礎構件 接觸網(wǎng)導線(xiàn),這部分作用就是傳輸電流給電力機車(chē); 其他輔助構件,包括回流線(xiàn)、附加懸掛等。接觸網(wǎng)、鋼軌與大地、回流線(xiàn)統稱(chēng)為牽引網(wǎng)。
接觸網(wǎng)的組成 接觸網(wǎng)是沿鐵路線(xiàn)上空架設的向電力機車(chē)供電的特殊形式的輸電線(xiàn)路。
其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎幾部分組成。 接觸懸掛包括接觸線(xiàn)、吊弦、承力索以及連接零件。
接觸懸掛通過(guò)支持裝置架設在支柱上,其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機車(chē)。? 支持裝置用以支持接觸懸掛,并將其負荷傳給支柱或其它建筑物。
根據接觸網(wǎng)所在區間、站場(chǎng)和大型建筑物而有所不同。支持裝置包括腕臂、水平拉桿、懸式絕緣子串,棒式絕緣子及其它建筑物的特殊支持設備。
定位裝置包括定位管和定位器,其功用是固定接觸線(xiàn)的位置,使接觸線(xiàn)在受電弓滑板運行軌跡范圍內,保證接觸線(xiàn)與受電弓不脫離,并將接觸線(xiàn)的水平負荷傳給支柱。 支柱與基礎用以承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負荷,并將接觸懸掛固定在規定的位置和高度上。
我國接觸網(wǎng)中采用預應力鋼筋混凝土支柱和鋼柱,基礎是對鋼支柱而言的,即鋼支柱固定在下面的鋼筋混凝土制成的基礎上,由基礎承受支柱傳給的全部負荷,并保證支柱的穩定性。預應力鋼筋混凝土支柱與基礎制成一個(gè)整體,下端直接埋入地下。
接觸網(wǎng)的電壓等級? 接觸網(wǎng)的電壓等級:工頻單相交流制:25KV 接觸懸掛的類(lèi)型 接觸網(wǎng)的分類(lèi)大多以接觸懸掛的類(lèi)型來(lái)區分。我們所講的接觸懸掛的分類(lèi)是對接觸網(wǎng)的每個(gè)錨段而言的。
接觸懸掛的種類(lèi)較多,一般根據其結構的不同分成簡(jiǎn)單接觸懸掛和鏈形接觸懸掛兩大類(lèi)。 簡(jiǎn)單接觸懸掛(以下簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)單懸掛)系由一根接觸線(xiàn)直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。
國內外對簡(jiǎn)單懸掛做了不少研究和改進(jìn)。我國現采用的帶補償裝置的彈性簡(jiǎn)單懸掛系在接觸線(xiàn)下錨處裝設了張力補償裝置,以調節張力和弛度的變化。
在懸掛點(diǎn)上加裝8~16m長(cháng)的彈性吊索,通過(guò)彈性吊索懸掛接觸線(xiàn),這就減少了懸掛點(diǎn)處產(chǎn)生的硬點(diǎn),改善了取流條件。另外跨距適當縮小,增大接觸線(xiàn)的張力去改善弛度對取流的影響。
鏈形懸掛的接觸線(xiàn)是通過(guò)吊弦懸掛在承力索上。承力索懸掛于支柱的支持裝置上,使接觸線(xiàn)在不增加支柱的情況下增加了懸掛點(diǎn),利用調整吊弦長(cháng)度,使接觸線(xiàn)在整個(gè)跨距內對軌面的距離保持一致。
鏈形懸掛減小了接觸線(xiàn)在跨距中間的弛度,改善了彈性,增加了懸掛重量,提高了穩定性,可以滿(mǎn)足電力機車(chē)高速運行取流的要求。 鏈形懸掛比簡(jiǎn)單懸掛得到了較好的性能,但也帶來(lái)了結構復雜、造價(jià)高、施工和維修任務(wù)量大等許多問(wèn)題。
鏈形懸掛分類(lèi)方法較多,按懸掛鏈數的多少可分為單鏈形,雙鏈形和多鏈形(又稱(chēng)三鏈形)。目前我國采用單鏈形懸掛。
鏈形懸掛根據線(xiàn)索的錨定方式(即線(xiàn)索兩端下錨的方式),可分為下列幾種方式未補償鏈形懸掛、半補償鏈形懸掛、全補償鏈形懸掛。 接觸網(wǎng)供電方式? 接觸網(wǎng)供電方式有單邊、雙邊供電和越區供電。
單邊和雙邊供電為正常的供電方式。 單邊供電:供電臂只從一端的變電所取得電流的供電方式。
? 雙邊供電:供電臂從兩端相鄰的變電所取得電流的供電方式。 越區供電是一種非正常供電方式(也稱(chēng)事故供電方式)。
越區供電是當某一牽引變電所因故障不能正常供電時(shí),故障變電所擔負的供電臂,經(jīng)開(kāi)關(guān)設備成分區亭同相鄰的供電臂接通,由相鄰牽引變電所進(jìn)行臨時(shí)供電。? 復線(xiàn)區段的供電情況與上述類(lèi)同,但牽引變電所饋出線(xiàn)有四條,分別向兩側上、下行接觸網(wǎng)供電。
牽引變電所同一側上、下行實(shí)現并聯(lián)供電,提高供電臂末端電壓。越區供電時(shí),通過(guò)分區亭內的開(kāi)關(guān)設備去實(shí)現。
接觸網(wǎng)的特點(diǎn)及要求 接觸網(wǎng)擔負著(zhù)把從牽引變電所獲得的電能直接輸送給電力機車(chē)使用的重要任務(wù)。因此接觸網(wǎng)的質(zhì)量和工作狀態(tài)將直接影響著(zhù)電氣化鐵道的運輸能力。
由于接觸網(wǎng)是露天設置,沒(méi)有備用,線(xiàn)路上的負荷又是隨著(zhù)電力機車(chē)的運行而沿接觸線(xiàn)移動(dòng)和變化的,對接觸網(wǎng)提出以下要求: 1、在高速運行和惡劣的氣候條件下,能保證電力機車(chē)正常取流,要求接觸網(wǎng)在機械結構上具有穩定性和足夠的彈性。 2、接觸網(wǎng)設備及零件要有互換性,應具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力并盡量廷長(cháng)設備的使用年限。
3、要求接觸網(wǎng)對地絕緣好,安全可靠。 4、設備結構盡量簡(jiǎn)單,便于施工,有利于運營(yíng)及維修。
在事故情況下,便于搶修和迅速恢復送電。 5、盡可能地降低成本,特別要注意節約有色金屬及鋼材。
總的來(lái)說(shuō),要求接觸網(wǎng)無(wú)論在任何條件下,都能保證良好地供給電力機車(chē)電能,保證電力機車(chē)在線(xiàn)路上安全,高速運行,并在符合上述要求的情況下,盡可能地節省投資、結構合理、維修簡(jiǎn)便、便于新技術(shù)的應用。 支柱及基礎 支柱是接觸網(wǎng)中最基本、應用最廣泛的支撐設備,用來(lái)承受接觸懸掛與支持設備的負荷。
接觸網(wǎng)支柱,按其使用材質(zhì)分為預應力鋼筋混凝土支柱和鋼支柱兩大類(lèi)。 預應力鋼筋混凝土支柱,簡(jiǎn)稱(chēng)為鋼筋混凝土支柱采用高強度的鋼筋,在制造時(shí)預先使鋼筋產(chǎn)生拉力,它比普通鋼筋混凝土支柱在同等容量情況下節省鋼材、強度大、支柱輕等優(yōu)點(diǎn)。
鋼筋混凝土支柱本身是一個(gè)整體結構,不需另制基礎。 鋼柱以角鋼焊成架結構,具有支柱較輕、強度高、抗碰撞、安裝運輸方便等優(yōu)點(diǎn)。
根據安裝使用地點(diǎn)不同,鋼柱的型號規格及外。
電氣化鐵路接觸網(wǎng)是在電氣化鐵道中,沿鋼軌上空“之”字形架設的,供受電弓取流的高壓輸電線(xiàn)。接觸網(wǎng)是鐵路電氣化工程的主構架,是沿鐵路線(xiàn)上空架設的向電力機車(chē)供電的特殊形式的輸電線(xiàn)路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎幾部分組成。接觸網(wǎng)主要包含以下幾項內容:
基礎構件,如水泥支柱、鋼柱及支撐這些結構物的基礎;
基礎安裝結構件,這項內容的作用主要是連接接觸網(wǎng)導線(xiàn)和基礎構件
接觸網(wǎng)導線(xiàn),這部分作用就是傳輸電流給電力機車(chē);
其他輔助構件,包括回流線(xiàn)、附加懸掛等。接觸網(wǎng)、鋼軌與大地、回流線(xiàn)統稱(chēng)為牽引網(wǎng)。
接觸網(wǎng)、鋼軌與大地、回流線(xiàn)統稱(chēng)為牽引網(wǎng)。
由于工頻單相交流25KV的牽引網(wǎng)是一種不對稱(chēng)供電回路,勢必在其周?chē)臻g產(chǎn)生電磁場(chǎng),從而對鄰近的通信和廣播設備產(chǎn)生雜音干擾,解決這一問(wèn)題的途徑有兩個(gè):一是在通信方面采取加強屏蔽的措施,或將受影響的通信設備遷離影響范圍;二是在供電方面采取抑制干擾的措施,隨著(zhù)牽引網(wǎng)所采取的抑制干擾措施的不同,出現了不同的牽引供電方式。 ?1、BT(吸流變壓器)方式??吸流變壓器是一種變化為1:1的變壓器,其原邊串接在接觸網(wǎng)Tx內,副邊串接在特設的回流線(xiàn)(N)內,每?jì)膳_BT中間安設一根將回流線(xiàn)與鋼軌外接的吸上線(xiàn)。
2、AT(自藕變壓器)方式??自藕變壓器跨接于接觸網(wǎng)(T)和正饋導線(xiàn)(F)之間,其中點(diǎn)與鋼軌及治接觸網(wǎng)線(xiàn)路同桿架設的保護線(xiàn)(PW)相連形式的AT供電方式。 3、同軸電力電纜方式??這是一種新型的防干擾供電方式,適用于電氣化鐵路穿越大城市或對凈空要求較高的橋梁、隧道等特殊地段。
同軸電力電纜沿著(zhù)鐵路埋設,電纜的內導體作為饋電線(xiàn)與接觸網(wǎng)并聯(lián);電纜的外導體作為回流線(xiàn)與鋼軌相聯(lián),每隔一定的距離(約5~10Km)分成一個(gè)電纜供電分段。 牽引供電檢修管理體制???電氣化鐵路建成后,相應地也要成立管理部門(mén)。
鐵道部、鐵路局、鐵路分局均設有業(yè)務(wù)部門(mén)設人負責系統管理。電氣化牽引供電設備的管理主體為供電段,供電段下設領(lǐng)工區(車(chē)間)、領(lǐng)工區下設工區(班組),工區具體負責對接觸網(wǎng)的日常維護、檢修,管理和事故搶救恢復工作。
接觸網(wǎng)工區定員視其所轄設備多少而定,一般為30人左右。每個(gè)交流電氣化鐵道接觸網(wǎng)工區維修接觸網(wǎng)換算公里如下:?1、單線(xiàn)區段為40~60km(換算后總長(cháng)度)?2、復線(xiàn)區段為50~80km(換算后總長(cháng)度)???各接觸網(wǎng)根據檢修規程進(jìn)行日常維修并建立必要的檢修記錄,保存必要的技術(shù)資料,如管內接觸網(wǎng)平面圖,設備裝配圖,零件圖,安裝曲線(xiàn)表等以及設備發(fā)生事故的搶修和分析記錄。
積極為提高設備質(zhì)量進(jìn)行合理的技術(shù)改革。 ??各接觸網(wǎng)工區應配備足夠的工具和材料零件及交通工具,各接觸網(wǎng)設備的日常運行、檢修和事故情況下的檢修必須服從電力調度員的統一指揮,電力調度員應由熟悉業(yè)務(wù),有實(shí)踐經(jīng)驗又有理論分析能力的人員擔任。
???接觸網(wǎng)工應有熟練的檢修技術(shù)并熟悉掌握接觸網(wǎng)檢修規程及安全規則。
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