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1、电气工程系：陈健鑫电气工程系：陈健鑫广州铁路职业技术学院广州铁路职业技术学院学习目的：学习目的：1.了解刚性接触网的概况了解刚性接触网的概况；2.理解刚性接触网的特点、应用和要求理解刚性接触网的特点、应用和要求；3.掌握刚性接触网的结构及其功能掌握刚性接触网的结构及其功能；复习旧课要点：复习旧课要点：1楔形线夹的使用方法和注意事项；楔形线夹的使用方法和注意事项；2导线回头的制作方法。导线回头的制作方法。一、概况一、概况 18951895年年，架架空空刚刚性性悬悬挂挂首首次次在在美美国国巴巴尔尔的的摩摩第第一一条条电电气气化化铁铁路路中中应应用用。刚刚性性悬悬挂挂是是和和弹弹性性悬悬挂挂相相对对
2、应应的的一一种种接接触触悬悬挂挂方方式式，所所谓谓刚刚性性悬悬挂挂就就是是要要考考虑虑整整个个悬悬挂挂导导体体的的刚刚度度。架架空空刚刚性性悬悬挂挂是是刚刚性性悬悬挂挂的的一一种种，一一般般采采用用具具有有相相应应刚刚度度的的导导电电轨轨或或具具有有相相应应刚刚度度的的汇汇流流排排与与接接触触线组成。线组成。架空刚性接触网有两种典型代表（以汇流架空刚性接触网有两种典型代表（以汇流排的形状分），即以日本为代表的排的形状分），即以日本为代表的“T”“T”形结构形结构和以法国、瑞士等国为代表的和以法国、瑞士等国为代表的“”“”型结构。型结构。国内国内第第一一条条架架空空刚刚性性悬悬挂挂于于20032
3、003年年6 6月月2828日日在在广广州州建建成成（即即广广州州地地下下铁铁道道二二号号线线，三三元元里里琶琶洲洲，长长约约18184km4km），采采用用了了PAC110PAC110型型单单“”型汇流排结构。型汇流排结构。二、刚性接触网的结构二、刚性接触网的结构 1接触悬挂：接触悬挂：架空刚性悬挂的架空刚性悬挂的“”型结构和型结构和“T”形结构，这两种结构均可分为单接触线式形结构，这两种结构均可分为单接触线式和双接触线式。和双接触线式。架空刚性悬架空刚性悬挂主要由汇流排、挂主要由汇流排、接触导线、伸缩接触导线、伸缩部件、中心锚结部件、中心锚结等组成。接触悬等组成。接触悬挂通过支持与定挂通过
4、支持与定位装置安装于隧位装置安装于隧道顶或隧道壁上，道顶或隧道壁上，也有安装于支柱也有安装于支柱上的情况。上的情况。二、刚性接触网的结构二、刚性接触网的结构 汇流排汇流排 汇流排一般用铝合金材料制成，其形状一般汇流排一般用铝合金材料制成，其形状一般做成做成“T”“T”和和“”。“”型结构汇流排包括型结构汇流排包括标准型汇流排、汇流排终端及刚柔过渡元件。标标准型汇流排、汇流排终端及刚柔过渡元件。标准型汇流排一般有准型汇流排一般有PAC110PAC110和和PAC80PAC80两种，是刚性两种，是刚性接触悬挂的主要组成部分，其长度一般被制成接触悬挂的主要组成部分，其长度一般被制成10m10m或或1
5、2m12m；汇流排终端用于锚段关节、线岔及刚；汇流排终端用于锚段关节、线岔及刚柔过渡处，其作用是保证关节、线岔和刚柔过渡柔过渡处，其作用是保证关节、线岔和刚柔过渡的平滑、顺畅过渡，其长度一般做成的平滑、顺畅过渡，其长度一般做成7.5m7.5m；刚；刚柔过渡元件用于刚性悬挂与柔性悬挂过渡处，其柔过渡元件用于刚性悬挂与柔性悬挂过渡处，其作用是保证两种悬挂方式的平滑、顺畅过渡。作用是保证两种悬挂方式的平滑、顺畅过渡。接触线接触线 接触导线一般采用银铜导线，与柔性接触接触导线一般采用银铜导线，与柔性接触悬挂所采用的接触导线相同或相似，其截面积悬挂所采用的接触导线相同或相似，其截面积一般采用一般采用12
6、0120平方毫米平方毫米或或150150平方毫米平方毫米。接触导。接触导线通过特殊的机械镶嵌于线通过特殊的机械镶嵌于“”“”型汇流排上、或型汇流排上、或通过专用线夹固定于通过专用线夹固定于“T”“T”形汇流排上，与汇流形汇流排上，与汇流排一起组成接触悬挂。排一起组成接触悬挂。二、刚性接触网的结构二、刚性接触网的结构伸缩部件伸缩部件 其功能是能在一定范围内自由伸缩，同时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，又能保证机械上的的良好接触和导电的需要，又能保证机械上的良好伸缩性。一般一个锚段安装一个膨
7、胀元件，良好伸缩性。一般一个锚段安装一个膨胀元件，其作用是补偿铝合金汇流排与银铜接触线因热其作用是补偿铝合金汇流排与银铜接触线因热胀系数不同而产生的热膨胀误差。根据计算，胀系数不同而产生的热膨胀误差。根据计算，半个锚段汇流排与接触线的热胀差值大概是半个锚段汇流排与接触线的热胀差值大概是70mm。二、刚性接触网的结构二、刚性接触网的结构接头接头 主要由汇流排主要由汇流排接头连接板和螺栓接头连接板和螺栓组成，用于连接两组成，用于连接两根汇流排。其要求根汇流排。其要求是既要保证被连接是既要保证被连接的两根汇流排机械的两根汇流排机械上良好对接，又要上良好对接，又要有足够大的接触面有足够大的接触面积，确
8、保导电性能积，确保导电性能良好。良好。二、刚性接触网的结构二、刚性接触网的结构中心锚结中心锚结 主要由中心锚结线夹、绝缘线索、调节螺主要由中心锚结线夹、绝缘线索、调节螺栓及固定底座组成。其作用是防止接触悬挂窜栓及固定底座组成。其作用是防止接触悬挂窜动。动。2支持和定位装置支持和定位装置腕臂结构腕臂结构 主要由可调节式绝缘腕臂、汇流排线夹、主要由可调节式绝缘腕臂、汇流排线夹、腕臂底座、倒立柱或支柱等组成，其特点是调腕臂底座、倒立柱或支柱等组成，其特点是调节灵活、外形美观，但结构复杂，成本高。此节灵活、外形美观，但结构复杂，成本高。此种结构主要用于隧道净空较高或地面的线路。种结构主要用于隧道净空较
9、高或地面的线路。门型结构门型结构 由悬吊螺栓、横担槽钢、绝缘子及汇流排由悬吊螺栓、横担槽钢、绝缘子及汇流排线夹等组成。其特点是结构简单、可靠，但调线夹等组成。其特点是结构简单、可靠，但调节较困难。此种结构大量用于隧道内。节较困难。此种结构大量用于隧道内。三、架空刚性接触网的特点三、架空刚性接触网的特点 1刚性悬挂和柔性悬挂都能满足最大离线时刚性悬挂和柔性悬挂都能满足最大离线时间、传输功率、电压电流、受电弓单弓受流电流以间、传输功率、电压电流、受电弓单弓受流电流以及最大行车速度的要求。及最大行车速度的要求。2刚性悬挂受电弓的安全性和适应性要明显好刚性悬挂受电弓的安全性和适应性要明显好于柔性。于柔
10、性。3弓网更换周期，刚柔是相近的。由于柔性弓网更换周期，刚柔是相近的。由于柔性悬挂采用双根接触线，在均匀接触的时候，滑板和悬挂采用双根接触线，在均匀接触的时候，滑板和导线的压强相差近一倍，导线的离线电流相差近一导线的压强相差近一倍，导线的离线电流相差近一倍，因此从理论上分析，刚性悬挂的磨耗较柔性要倍，因此从理论上分析，刚性悬挂的磨耗较柔性要大。另一个不同点是，刚性的接触压力变化偏差较大。另一个不同点是，刚性的接触压力变化偏差较柔性小，因而在磨耗的均匀性上刚性又好于柔性。柔性小，因而在磨耗的均匀性上刚性又好于柔性。三、三、架空刚性接触网的特点架空刚性接触网的特点 在允许磨耗量方面，柔性悬挂接触线
11、磨耗面积在允许磨耗量方面，柔性悬挂接触线磨耗面积1515时，安全系数为时，安全系数为2.52.5；磨耗面积为；磨耗面积为15152525时，安全系数为时，安全系数为2.22.2，最大允许磨耗量为，最大允许磨耗量为2525。而刚性悬挂接触线没有张力，理论上接触线。而刚性悬挂接触线没有张力，理论上接触线允许磨耗至汇流排夹口边缘，只要保证受电弓与允许磨耗至汇流排夹口边缘，只要保证受电弓与汇流排不接触，平均来说，刚性悬挂接触线的最汇流排不接触，平均来说，刚性悬挂接触线的最大允许磨耗是柔性悬挂的大允许磨耗是柔性悬挂的2 2倍。倍。4 4运营维护少。无论是日常维护，还是事运营维护少。无论是日常维护，还是事
12、故抢修、导线更换，刚性悬挂的工作量要少于故抢修、导线更换，刚性悬挂的工作量要少于柔性。柔性。四、刚性接触网的应用和要求四、刚性接触网的应用和要求 刚性接触网是一种几乎没有弹性的接触网形式，刚性接触网是一种几乎没有弹性的接触网形式，适应于隧道内安装，其设计速度一般不大于适应于隧道内安装，其设计速度一般不大于160km/h。刚性悬挂分成若干锚段，每个锚段长度。刚性悬挂分成若干锚段，每个锚段长度一般不超过一般不超过250m，跨距一般为，跨距一般为612m，且与行车，且与行车速度有密切的关系。整个悬挂布置成正弦波的形状，速度有密切的关系。整个悬挂布置成正弦波的形状，一个锚段形成半个正弦波，各悬挂点与受电弓中心一个锚段形成半个正弦波，各悬挂点与受电弓中心的距离（相当于柔性接触悬挂的拉出值或之字值）的距离（相当于柔性接触悬挂的拉出值或之字值）一般不大于一般不大于200mm。小结：小结：1.刚性接触网的概况；刚性接触网的概况；2.刚性接触网的特点、应用和要求；刚性接触网的特点、应用和要求；3.刚性接触网的结构及其功能。刚性接触网的结构及其功能。习题：习题：1.刚性接触悬挂的组成及其作用是什么？刚性接触悬挂的组成及其作用是什么？2.刚性接触网的支持和定位装置的结构有哪几种刚性接触网的支持和定位装置的结构有哪几种？各由什么组成？各由什么组成？