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文檔簡介

城市軌道交通接觸網(wǎng)第一節(jié)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)第一節(jié)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)城市軌道交通供電系統(tǒng)是為城市軌道交通運營提供電能的系統(tǒng),它不僅為城市軌道交通電動列車提供牽引用電,而且還為城市軌道交通運營服務(wù)的其它設(shè)施提供電能,如照明、通風(fēng)、空調(diào)、給排水、通信信號、防災(zāi)報警、自動扶梯等。在城市軌道交通的運營中,供電一旦中斷不僅會造成城市軌道交通運輸?shù)陌c瘓,而且還會危及乘客生命安全和造成財產(chǎn)的損失。因此,高度安全、可靠而又經(jīng)濟合理的電力供給是城市軌道交通正常運營的重要保證和前提。城市軌道交通供電電源一般取自城市電網(wǎng),通過城市電網(wǎng)一次電力系統(tǒng)和城市軌道交通供電系統(tǒng)實現(xiàn)輸送或變換,然后以適當(dāng)?shù)碾妷旱燃壒┙o城市軌道交通各類用電設(shè)備。第一節(jié)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)城市軌道交通供電系統(tǒng)一般包括外部電源、主變電所(或電源開閉所)、牽引供電系統(tǒng)、動力照明供電系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)。其中,牽引供電系統(tǒng)包括牽引變電所和牽引網(wǎng),動力照明供電系統(tǒng)包括降壓變電所和動力照明配電系統(tǒng)。第一節(jié)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)城市軌道交通系統(tǒng)是一個重要的用電負(fù)荷。按規(guī)定應(yīng)為一級負(fù)荷,即應(yīng)由兩路電源供電,當(dāng)任何一路電源發(fā)生故障中斷供電時,另一路應(yīng)能保證城市軌道交通重要負(fù)荷的全部用電需要。在城市軌道交通供電系統(tǒng)中牽引用電負(fù)荷為一級負(fù)荷,而動力照明等用電負(fù)荷根據(jù)它們的實際情況可分為一級、二級或三級負(fù)荷。城市軌道交通的外部電源供電方案,應(yīng)根據(jù)線網(wǎng)規(guī)劃和城市電網(wǎng)的具體情況進行規(guī)劃設(shè)計,而不應(yīng)局限在某一條線路上。根據(jù)實際情況不同可分為集中供電方式、分散供電方式和混合供電方式。第一節(jié)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)集中供電方式集中供電方式是指在線路的適中站位,根據(jù)總?cè)萘恳笤O(shè)主變電所,由發(fā)電廠或城市電網(wǎng)區(qū)域變電所以高壓(如110kV)向主變電所供電,經(jīng)降壓并在沿線結(jié)合牽引變電所、降壓變電所進線形成35(33)kV或10kV中壓環(huán)網(wǎng),由環(huán)網(wǎng)供沿線設(shè)置的牽引變電所經(jīng)降壓整流為直流電(如750V或1500V),從而對電動列車供電;各車站機電設(shè)備則由降壓變電所降壓為380/220V對動力、照明第一節(jié)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)等供電。這種供電方式的中壓網(wǎng)絡(luò)的電壓等級應(yīng)根據(jù)用電容量、供電距離、城市電網(wǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟綜合比較后確定。為了便于城市軌道交通供電系統(tǒng)的統(tǒng)一管理,提高自身供電的可靠性和靈活性,城市軌道交通供電系統(tǒng)目前較多地采用集中供電方式。分散供電方式混合供電方式分散供電方式指不設(shè)主變電所,而直接由城市電網(wǎng)區(qū)域變電所的35(33)kV或10kV中壓輸電線直接向城市軌道交通沿線設(shè)置的牽引變電所、降壓變電所供電并形成環(huán)網(wǎng)。采用這種方式的環(huán)境必須是城市電網(wǎng)比較發(fā)達,在有關(guān)車站附近有符合可靠性要求的供電電源。其中壓網(wǎng)絡(luò)的電壓等級應(yīng)與城市電網(wǎng)相一致。在這種方式下,可設(shè)置電源開閉所,并可與車站變電所合建?;旌瞎╇姺绞?,顧名思義就是以上兩種方式的混合,即指一條軌道交通線路,一部分采用集中供電,另一部分采用分散供電。第一節(jié)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)中壓交流環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)城市軌道交通的中壓交流環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)可采用牽引與動力照明相對獨立的網(wǎng)絡(luò)形式,也可采用牽引與動力照明混合的網(wǎng)絡(luò)形式。對于牽引與動力照明相對獨立的網(wǎng)絡(luò),牽引供電網(wǎng)絡(luò)與動力照明網(wǎng)絡(luò)的電壓等級可以相同,也可以不同。供電系統(tǒng)中的中壓網(wǎng)絡(luò)應(yīng)按列車運行的遠(yuǎn)期通過能力設(shè)計,對互為備用線路,一路退出運行時,另一路應(yīng)能承擔(dān)其一、二級負(fù)荷的供電,線路末端電壓損失不宜超過5%。第一節(jié)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)中壓交流環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)一個運行可靠、調(diào)度靈活的環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng),一般須滿足以下設(shè)計原則和技術(shù)條件:⑴供電系統(tǒng)應(yīng)滿足經(jīng)濟、可靠、接線簡單、運行靈活的要求。⑵供電系統(tǒng)(含牽引供電)容量按遠(yuǎn)期高峰小時負(fù)荷設(shè)計,根據(jù)路網(wǎng)規(guī)劃的設(shè)計可預(yù)留一定裕度。⑶供電系統(tǒng)按一級負(fù)荷設(shè)計,即平時由兩路互為備用的獨立電源供電,實現(xiàn)不間斷供電。⑷環(huán)網(wǎng)設(shè)備容量應(yīng)滿足遠(yuǎn)期最大高峰小時負(fù)荷的要求,并滿足當(dāng)一個主變電所發(fā)生故障時(不含中壓母線故障),另一個主變電所能承擔(dān)全線牽引負(fù)荷及全線動力照明一、二級負(fù)荷的供電。

第一節(jié)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)⑸電纜載流量滿足最大高峰小時負(fù)荷的要求,當(dāng)主變電所正常運行,環(huán)網(wǎng)中一條電纜故障時,應(yīng)能保證城市軌道交通正常運行。此時可不考慮主變電所和環(huán)網(wǎng)電纜同時故障的情況,但考慮當(dāng)主變電所與一個牽引變電所同時故障時,供電系統(tǒng)能正常供電(三級負(fù)荷除外)。用集中供電方式時的中壓環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)示意圖第一節(jié)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)對變電所的要求變電所是城軌交通供電系統(tǒng)的重要組成部分,一般在城軌交通沿線設(shè)置,其數(shù)量、容量及其在線路上的分布應(yīng)在綜合考慮的基礎(chǔ)上計算確定。城軌交通的變電所可以建在地下,也可建在地面,地下變電所不占用地面空間,但土建造價高;地面變電所占用地面空間大,但土建造價低。城軌交通的變電所(尤其是地下變電所)在防火方面有一定的要求,其防火措施主要應(yīng)從結(jié)構(gòu)和建筑第一節(jié)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)材料及變電所電氣設(shè)備本身的不燃性等方面來考慮;同時應(yīng)裝設(shè)自動消防報警系統(tǒng)裝置、防火門和防火墻等隔離設(shè)施和有效的滅火系統(tǒng)。變電所的設(shè)置城軌交通供電系統(tǒng)中一般設(shè)置三類變電所,即主變電所(分散供電方式為電源開閉所)、降壓變電所及牽引降壓混合變電所。

主變電所是指當(dāng)采用集中供電方式時,接受城市電網(wǎng)35kV及以上電壓等級的電源,經(jīng)其降壓后以中壓供給牽引變電所和降壓變電所的一種城軌交通變電所。第一節(jié)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)變電所的設(shè)置降壓變電所從主變電所(電源開閉所)獲得電能并降壓變成低壓交流電。牽引變電所從主變電所(電源開閉所)獲得電能,經(jīng)過降壓和整流變成電動列車牽引所需要的直流電。在有牽引變電所和降壓變電所的站點,為方便運行管理,降低工程造價,可合并建成一座牽引及降壓混合變電所。當(dāng)由其他變電所引入中壓電源而獨立設(shè)置降壓變電所時,可稱為跟隨式降壓變電所。第一節(jié)城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)城市軌道交通接觸網(wǎng)第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識軌道交通的電動列車的電能源自牽引供電裝置,牽引供電裝置主要由牽引變電所和接觸網(wǎng)組成。我們可以用一個簡單的類比來說明電動列車、牽引變電所和接觸網(wǎng)之間的關(guān)系,牽引變電所相當(dāng)于電源,接觸網(wǎng)相當(dāng)于輸電線路,電動列車就是負(fù)載,只是此處的負(fù)載——電動列車是高速移動的。城軌交通牽引供電系統(tǒng)由牽引變電所(或牽引降壓混合變電所)和接觸網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成,共同完成向城軌交通列車輸送電能的任務(wù)。在城軌交通牽引供電系統(tǒng)中,電能從牽引變電所經(jīng)饋電線、接觸網(wǎng)輸送給電動列車,再從電動列車經(jīng)走行鋼軌(或稱軌道回路)、回流線流回牽引變電所。從牽引供電系統(tǒng)的組成看,接觸網(wǎng)是實現(xiàn)向電動列車供電的重要環(huán)節(jié),是直接影響電動列車安全運行的重要環(huán)節(jié)。除此之外,牽引變電所、饋電線、電動列車、鋼軌回路同樣起著重要作用。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識牽引變電所主要設(shè)備牽引變電所的功能是將主變電站輸送過來的交流電經(jīng)降壓整流為直流電源后通過接觸網(wǎng)傳送供給電動列車。整流機組是牽引變電所的重要設(shè)備,它包括整流變開關(guān)、整流變壓器、整流器、正負(fù)極閘刀。每座牽引變電所中設(shè)置兩套整流機組,通過整流機組獲得電動列車牽引所需的直流電壓。直流母線為單母線結(jié)線形式,二套整流器組可以并列向同一直流母線供電。每座牽引站都有四路直流(1500V或750V)的饋出線(車輛段一般為五路)。每路饋出線都通過直流高速開關(guān),經(jīng)接觸網(wǎng)隔離開關(guān),使用電纜將直流電能輸送至接觸網(wǎng)。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識牽引回流系統(tǒng)牽引回流系統(tǒng)由走行軌、扼流變壓器(也稱阻抗棒)、負(fù)回流電纜和均流電纜等構(gòu)成。如果是場站,則還有單向?qū)ㄑb置。列車電流流入走行軌后將通過負(fù)回流電纜回流至牽引變電所負(fù)母線。負(fù)回流電纜一般采用截面為150mm2的直流銅芯軟電纜,引至回流電纜轉(zhuǎn)換箱,然后用截面為400mm2的直流銅芯軟電纜引至牽引變電所負(fù)母線。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識牽引回流系統(tǒng)各元件在回流中的作用?鋼軌:作為回流電流的載體。?扼流變壓器:阻止流經(jīng)軌道上的高頻信號被旁路掉,確保直流電路回流暢通。?均流線:均衡兩根鋼軌之間的電位和電流,確保軌道信號不被干擾。?回流線:從扼流變壓器的中點引出,與回流箱連接,作為回流電流的載體。?回流箱:與各個回流線連接,并與回流電纜轉(zhuǎn)接。?回流電纜:將回流電流引入牽引站整流器負(fù)極。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識電動列車——受流裝置從接觸導(dǎo)線(架空接觸網(wǎng))或接觸軌將電能引入動車的裝置,稱為受流裝置或受流器。受流裝置按其受流方式可分為桿形受流器、弓形受流器、側(cè)面受流器、軌道式受流器、受電弓受流器等幾種形式。采用最多的就是受電弓和受流器(或稱接觸軌受流器。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識電動列車——受流裝置受流裝置與接觸網(wǎng)直接摩擦接觸受流的是滑板,按照材質(zhì)主要材料分類有純金屬滑板(銅、鋼)、粉末冶金滑板、碳滑板和浸金屬碳等。根據(jù)接觸網(wǎng)線材材質(zhì)的不同應(yīng)選用不同材質(zhì)的滑板。碳滑板適用于銅及銅合金接觸線,純金屬滑板(銅、鋼)、粉末冶金滑板、和浸金屬碳則適用于低碳鋼和鋼鋁復(fù)合接觸軌等?;宀牧虾徒佑|網(wǎng)線材的匹配,可以改善和減小磨耗,提高受流質(zhì)量。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識電動列車——受流裝置——受電弓一列城軌電動列車一般有兩個受電弓同時工作,電動列車通過受電弓直接從接觸線上滑行取流,其形式一般有單臂式和雙臂式兩種,目前一般采用單臂式受電弓。受電弓頂部的滑板緊貼接觸線。滑板固定在托架上,托架一般采用2mm的鋁板冷壓制成。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識電動列車——受流裝置——受電弓電動列車靠其頂部升起的受電弓,直接接觸導(dǎo)線獲取電能。由司機控制其升降。受電弓升起工作時,以一定的接觸壓力緊貼接觸線,將電能引入電動列車,經(jīng)電動列車主斷路器到電動列車主變壓器,主變降壓后,經(jīng)傳動裝置供給牽引電動機,牽引電動機通過齒輪傳動使電動列車運行。為了使受電弓與接觸線接觸且升降時不產(chǎn)生沖擊,在接觸網(wǎng)高度允許變化的范圍內(nèi),要求受電弓滑板對接觸線有一定的接觸壓力,并且在升弓時滑板離開底架要快,貼近接觸線要慢,以防彈跳;在降弓時脫離接觸線要快,落在底架上要慢,以防拉電弧和發(fā)生沖撞。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識電動列車——受流裝置——線與弓間的位置關(guān)系以柔性接觸網(wǎng)為例,接觸線與受電弓滑板間的位置關(guān)系如圖所示。將接觸線布置“之”字形,當(dāng)受電弓從A位置運行到B位置時,接觸線和受電弓的接觸點從滑板的上方移動到下方,在每一個跨距內(nèi),受電弓滑板都能較均勻的磨耗。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識電動列車——受流裝置——集電靴集電靴系統(tǒng)主要由集電靴整件、集電靴供風(fēng)單元箱、集電靴熔斷器箱等組成。集電靴整件主要由絕緣底座、機架、氣動升降裝置、拉簧壓力系統(tǒng)、調(diào)整齒板、升降靴止擋、受流臂、碳滑板及各連接部件等組成。1—絕緣底座;2—手動回退裝置;3—氣動升降裝置;4—拉簧壓力系統(tǒng);5—碳滑板;6—集電靴止擋;7—回退柄;第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識8—硬止動件;9—臂軸;10—機架;11—氣管;12—調(diào)整螺栓;13—調(diào)整齒板。電動列車——受流裝置——集電靴隨著車輪的磨損以及車體主擾度的變化,集電靴安裝位置必須調(diào)整。因此在檢修過程中需定期對集電靴臂軸高度進行測量。集電靴臂軸的高度必須高于運行軌軌頂面183±2mm。如果高度超出,則松開安裝螺母,調(diào)節(jié)調(diào)整機架的位置,上下移動一個或幾個齒槽。調(diào)整齒板上共20個齒槽,每個齒槽距離為4mm,因此通過測量臂軸高度可以確定需要調(diào)整幾個齒槽。更換新的碳滑板后須對集電靴臂軸高度等進行測量檢查,如有超限,需進行調(diào)整。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識電動列車——受流裝置——車輛集電靴配置與受電弓受流方式不同,采用接觸軌受流的地鐵車輛每節(jié)車的兩側(cè)均配置有車輛受流器。例如廣州地鐵6號線電動列車是AB-BA的4節(jié)編組形式,每對AB車左右兩邊各有兩支集電靴,共4支,整車共8支。同一對AB車之間集電靴是相互連通的,即一個靴受電,其它3個靴也會帶上電。兩對AB車之間的高壓牽引部分相互獨立,低壓部分是相連通的。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識影響接觸網(wǎng)的基本參數(shù)架設(shè)接觸網(wǎng)是為電動列車獲取電能服務(wù)的,接觸網(wǎng)的很多技術(shù)參數(shù)(如接觸線高度、拉出值、坡度等)與車輛及其受流裝置的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和狀態(tài)直接相關(guān),而接觸網(wǎng)和受流裝置的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和狀態(tài)又都會受軌道線路的影響。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識影響接觸網(wǎng)的基本參數(shù)例如:柔性接觸網(wǎng)中要根據(jù)線路需要來決定腕臂采用哪種裝配形式,要求腕臂既有足夠的機械強度,結(jié)構(gòu)盡量簡單、輕巧,易于施工安裝、維修更換,還要滿足一定的技術(shù)要求:包括腕臂跨越線路股道的數(shù)目、接觸懸掛的結(jié)構(gòu)高度、接觸線高度、支柱側(cè)面限界和支柱所在位置(即支柱設(shè)在直線上還是設(shè)在曲線區(qū)段;是在曲線內(nèi)側(cè)還是在曲線外側(cè))等因素。腕臂跨越股道數(shù)目越多,接觸懸掛結(jié)構(gòu)高度越高,支柱側(cè)面限界越大,則腕臂就應(yīng)長大些。在曲線上,腕臂還要根據(jù)受力狀況決定應(yīng)配合拉桿或壓管使用。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識影響接觸網(wǎng)的基本參數(shù)——導(dǎo)高架空接觸網(wǎng)中導(dǎo)高是是指接觸線無弛度時定位點處(或懸掛點處)接觸線距軌面的垂直高度,一般用H表示。接觸線的最高高度,是根據(jù)受電弓的最大工作高度確定的。而最低高度的確定,則是考慮了帶電體對接地體之間的空氣絕緣距離確定的。城軌車輛A型車受電弓工作高度3980~5800mm,受電弓車的落弓高度一般≤3810mm。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識影響接觸網(wǎng)的基本參數(shù)——導(dǎo)高考慮到接觸線可能出現(xiàn)負(fù)弛度、保證受電弓接觸線間工作壓力以及保證架空接觸網(wǎng)設(shè)備和車輛應(yīng)滿足的最小凈空尺寸的需要,我國地鐵設(shè)計規(guī)范規(guī)定:地上線路接觸線距軌面的高度宜為4600mm,困難地段不應(yīng)低于4400mm;車輛基地的地上線路接觸線距軌面高度宜為5000mm。隧道內(nèi)接觸線距軌面的高度不應(yīng)小于4040mm。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識影響接觸網(wǎng)的基本參數(shù)——支柱側(cè)面限界支柱側(cè)面限界指支柱內(nèi)緣與鄰近軌道軌頂連線的線路中心線的水平距離,一般用CX表示。《城市軌道交通技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定“軌行區(qū)土建工程和機電設(shè)備的設(shè)置應(yīng)符合相應(yīng)的限界要求。列車(車輛)在各種運行狀態(tài)下,不應(yīng)發(fā)生列車(車輛)與列車(車輛)、列車(車輛)與軌行區(qū)內(nèi)任何固定的或可移動物體之間的接觸”。接觸網(wǎng)是沿鐵路架設(shè)的,采用支柱支持接觸網(wǎng)時,為了確保行車安全,要求接觸網(wǎng)支柱及其他電氣裝置的建筑不得侵入車輛走行限界。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識為了安全起見,支柱側(cè)面限界的設(shè)計取值比建筑接近限界規(guī)定值要大,城軌中接觸網(wǎng)支柱側(cè)面限界一般不得小于2300mm。影響接觸網(wǎng)的基本參數(shù)——支柱側(cè)面限界采用接觸軌授電時同樣要考慮側(cè)向限界問題。例如:某電氣配件廠提供的接觸軌防護罩內(nèi)緣至接觸軌中心線寬度為86mm。設(shè)集電靴車輛限界(設(shè)備限界)和接觸軌防護罩之間的安全間隙為20mm,則可得接觸軌中心線到線路中心線水平距離A為:A=1365+20+86=1471mm第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識影響接觸網(wǎng)的基本參數(shù)事實上,當(dāng)采用頂部架空接觸網(wǎng)授電時,建筑限界高度是按受電弓工作高度和接觸網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)高度計算確定的;當(dāng)采用側(cè)向接觸網(wǎng)或接觸軌授電時,建筑限界離度是按設(shè)備限界高度加不小于200mm的安全間隙計算確定的。之所以接觸網(wǎng)設(shè)備發(fā)生侵入限界事件,是由于過失或者改造安裝不當(dāng)造成的。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識影響接觸網(wǎng)的基本參數(shù)——結(jié)構(gòu)高度結(jié)構(gòu)高度是指鏈形懸掛接觸網(wǎng)懸掛點處承力索和接觸線的垂直距離,用符號h表示。鏈型懸掛的結(jié)構(gòu)高度可以用下式表示:h=F0+Cmin確定一個技術(shù)、經(jīng)濟都合理的結(jié)構(gòu)高度,一般應(yīng)考慮幾個方面的因素:⑴最短吊弦長度不要過小,在極限溫度時,其順線路方向的偏角不超過30°;⑵在條件許可時,盡可能減少支柱高度;⑶選擇適當(dāng)?shù)膽覓祛愋?,全補償比半補償要求較低的結(jié)構(gòu)高度;⑷考慮適當(dāng)?shù)恼{(diào)整范圍;⑸便于調(diào)整和維修。式中:h——結(jié)構(gòu)高度(mm);F0——接觸線無馳度是承力索馳度(mm);Cmin——最短吊弦長度(mm)。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識影響接觸網(wǎng)的基本參數(shù)——結(jié)構(gòu)高度城軌交通中由于凈空有限,全補償簡單鏈型懸掛接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)高度一般取值較小。例如:設(shè)計中地面區(qū)間正線和試車線結(jié)構(gòu)高度一般為1000~1200mm,地面車站結(jié)構(gòu)高度一般為500mm,矩形隧道結(jié)構(gòu)高度一般取270mm,圓形隧道結(jié)構(gòu)高度一般取235mm,馬蹄形隧道結(jié)構(gòu)高度一般取值267.5mm。采用彈性補償簡單懸掛時吊索座處至接觸線的吊索高度一般為400mm。第二節(jié)接觸網(wǎng)相關(guān)知識城市軌道交通接觸網(wǎng)第三節(jié)接觸網(wǎng)的類型第三節(jié)接觸網(wǎng)的類型城軌牽引網(wǎng)為沿線路敷設(shè)專為電動車輛供給電能的設(shè)備。它由兩部分組成:正極接觸網(wǎng)(供電);負(fù)極走行軌(回流)。由于接觸網(wǎng)是一種既無備用又易損耗的供電裝置,還受環(huán)境和氣候條件的影響,一旦發(fā)生故障中斷牽引供電,將影響電動列車正常運行。因此,接觸網(wǎng)應(yīng)滿足以下基本要求:⑴在惡劣的氣候條件下機械結(jié)構(gòu)具有良好穩(wěn)定性。⑵設(shè)備及零件具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力。⑶設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,零部件互換性強;便于維護、搶修。⑷接觸網(wǎng)距走行軌軌面的高度應(yīng)恒定。從接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式分,接觸網(wǎng)可分為架空接觸網(wǎng)和接觸軌兩種基本形式。城市軌道交通中750V電壓級多采用接觸軌,1500V電壓級多采用架空接觸網(wǎng)。但小運量的城市輕軌也有采用750V架空接觸網(wǎng)的線路,同時也有采用1500V接觸軌的線路。根據(jù)接觸懸掛結(jié)構(gòu)和形式的不同,架空接觸網(wǎng)又可分柔性架空接觸網(wǎng)和剛性架空接觸網(wǎng)兩種形式。第三節(jié)接觸網(wǎng)的類型總的來說,要求接觸網(wǎng)無論在何種條件下,都能給電動列車提供符合要求的電能,并在符合上述要求的情況下,盡可能地節(jié)省投資、結(jié)構(gòu)合理、維修簡便、便于新技術(shù)的應(yīng)用。

第三節(jié)接觸網(wǎng)的類型柔性架空接觸網(wǎng)主要由支柱與基礎(chǔ)(隧道為支撐部件)、支持裝置、定位裝置和接觸懸掛及附加導(dǎo)線等幾部分組成。剛性接觸網(wǎng)主要由匯流排、接觸線、膨脹元件、接頭、中心錨結(jié)、支持和定位裝置等組成。接觸軌系統(tǒng)由正極供電網(wǎng)和負(fù)極回流網(wǎng)兩部分組成。正極供電網(wǎng)由接觸軌、匯流排終端、中間接頭、膨脹接頭、絕緣支架或絕緣子、絕緣防護罩、中心錨結(jié)、隔離開關(guān)、電纜等組成;負(fù)極回流網(wǎng)由回流軌、有關(guān)電氣設(shè)備及電纜等組成。第三節(jié)接觸網(wǎng)的類型城軌柔性接觸網(wǎng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、跨距較小,工作電壓較低、電流大,接觸網(wǎng)線索較多、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,坡度變化較大和曲線半徑較小等特點。城市軌道交通中,柔性架空接觸網(wǎng)正線一般采用全補償鏈形接觸懸掛,且多采用單承力索、雙接觸線式或雙承力索、雙接觸線式全補償鏈形接觸懸掛,外加3~4根輔助饋電線組成;也有采用簡單接觸懸掛的,車輛段一般采用簡單接觸懸掛。如廣州城市軌道交通一號線采用單承力索、雙接觸線式全補償鏈形接觸懸掛,上海城市軌道一號線和香港地鐵采用的帶彈性支座式的簡單接觸懸掛。這兩種柔性懸掛形式距隧道內(nèi)拱頂懸掛高度均小于350mm。第三節(jié)接觸網(wǎng)的類型剛性接觸網(wǎng)是和柔性接觸網(wǎng)相對應(yīng)的一種接觸懸掛方式。所謂剛性懸掛就是要考慮整個懸掛導(dǎo)體的剛度,一般采用具有相應(yīng)剛度的導(dǎo)體軌或具有相應(yīng)剛度的匯流排與接觸線組成。剛性接觸網(wǎng)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、占用空間小、載流量大、不易產(chǎn)生斷線、壽命長、電阻低、接觸網(wǎng)壓降小等,適用于地下線路。剛性懸掛接觸網(wǎng)在地鐵中應(yīng)用比較晚,自20世紀(jì)90年代起開始廣泛采用。剛性懸掛的匯流排形式有兩種:T形結(jié)構(gòu)形式和Π形結(jié)構(gòu)形式。第三節(jié)接觸網(wǎng)的類型接觸軌,又稱第三軌或簡稱三軌。接觸軌是沿線路敷設(shè)專為電動車輛提供電能的系統(tǒng)。接觸軌接觸網(wǎng)適用于地下線、地面線及高架線,最早出現(xiàn)在英國倫敦地鐵,從19世紀(jì)80年代開始,接觸軌開始廣泛應(yīng)用于城市軌道交通。接觸軌供電方式在國內(nèi)最早應(yīng)用是1969年建成并試運營的北京地鐵1號線,其接觸軌系統(tǒng)采用直流825V的電壓等級,以后隨著牽引變電所設(shè)備的改造而成為直流750V,安裝方式為上部接觸授流方式,材質(zhì)為低碳鋼。第三節(jié)接觸網(wǎng)的類型世界各國地鐵除法國巴黎、馬來西亞個別線路為第四軌回流外,其余皆采用走行軌回流。利用走行軌回流的最大優(yōu)點是工程簡單、可靠,缺點是在結(jié)構(gòu)中會產(chǎn)生雜散電流,需專門加以防護。采用第四軌回流的優(yōu)點是回流軌絕緣安裝,不會產(chǎn)生雜散電流,無須防護,缺點是需要專門敷設(shè)回流用的接觸軌,工程造價較高。第三節(jié)接觸網(wǎng)的類型隨著我國地鐵建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展,天津、武漢、廣州等城市也相繼建設(shè)采用接觸軌技術(shù)的地鐵線路,接觸軌技術(shù)也不斷得到發(fā)展:安裝方式由上部接觸授流為主發(fā)展成為上部接觸授流與下部接觸授流方式并存,并有向下部接觸授流方式發(fā)展的趨勢;接觸軌由低碳鋼材料發(fā)展成為鋼鋁復(fù)合材料,絕緣支座除采用傳統(tǒng)的電瓷外,還開發(fā)出了環(huán)氧樹脂材料、硅橡膠材料等,防護罩由木板材料發(fā)展成玻璃鋼材料;電壓等級方面,廣州地鐵開發(fā)出了直流1500V電壓等級的接觸軌系統(tǒng)。安裝中正線接觸軌一般布置在車輛行車方向的左側(cè),在道岔區(qū)等個別地段布置在車輛行車方向的右側(cè)。第三節(jié)接觸網(wǎng)的類型目前我國城軌牽引網(wǎng)的標(biāo)稱電壓常用的有兩種:直流750V,允許電壓波動范圍500~900V;直流1500V,允許電壓波動范圍1000~1800V。第三節(jié)接觸網(wǎng)的類型無論哪種形式的接觸網(wǎng)都因其不同的特點而應(yīng)用于具有不同需求的城市軌道交通線路,都是可行的牽引接觸網(wǎng)形式,在各自的應(yīng)用領(lǐng)域中仍不斷發(fā)展進步,不存在孰優(yōu)孰劣的問題。各種接觸網(wǎng)形式的特點比較如表所示。第三節(jié)接觸網(wǎng)的類型牽引網(wǎng)制式的選擇柔性架空接觸網(wǎng)需要架設(shè)支柱,支持懸掛接觸網(wǎng)要安裝腕臂或橫跨,橫跨由金屬桁架或橫向承力索、上下部定位繩組成。在城市中間密布支架和電線網(wǎng),影響市容,有礙觀瞻。當(dāng)然通過巧妙的規(guī)劃設(shè)計可以減少不利影響。剛性架空接觸網(wǎng)一般只應(yīng)用于地鐵隧道,不僅可減少隧道凈空,而且其匯流排載流面積大,無張力架設(shè),不會發(fā)生斷線事故,即使發(fā)生故障,故障范圍也很小,減少了維修工作量。第三節(jié)接觸網(wǎng)的類型牽引網(wǎng)制式的選擇接觸軌授流時接觸軌位置低,沒有明顯的高大部件(如立柱、橫向承力索、金屬桁架等),城市景觀好,對電磁污染較易采取防護措施。這也是國內(nèi)外某些城市交通采用接觸軌授電方式的原因之一。鋼鋁復(fù)合接觸軌用做接觸軌,電壓級可增至1500V,改善了接觸軌授流形式的技術(shù)性能,擴大了接觸軌授流方式的應(yīng)用范圍和前景。在安全性方面,封閉運行的城市軌道交通采用架空式接觸網(wǎng)或接觸軌都完全能保證安全,但發(fā)生事故疏散乘客時架空接觸網(wǎng)將給人更多的安全感。第三節(jié)接觸網(wǎng)的類型牽引網(wǎng)制式的選擇應(yīng)結(jié)合車輛受電要求、牽引負(fù)荷容量、列車運行最高速度及城市特點等因素綜合分析確定。第三節(jié)接觸網(wǎng)的類型城市軌道交通接觸網(wǎng)第四節(jié)接觸網(wǎng)的組成第四節(jié)接觸網(wǎng)的組成架空接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)上是由多個錨段構(gòu)成的,錨段是接觸網(wǎng)中相對獨立的機械分段。錨段和錨段間通過錨段關(guān)節(jié)(剛性接觸網(wǎng)也可用膨脹關(guān)節(jié))進行過渡,在錨段的中部設(shè)置中心錨結(jié),錨段的兩端設(shè)置下錨固定裝置。在機車行進中連續(xù)的供電實際上受電弓是在不同的錨段間切換過渡的。接觸軌式接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)上則是由多段相互間存在斷口的接觸軌構(gòu)成的,每一段均是接觸軌式接觸網(wǎng)中相對獨立的機械分段,主要結(jié)構(gòu)包括接觸軌和支持接觸軌的絕緣支座等。第四節(jié)接觸網(wǎng)的組成架空柔性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)一般習(xí)慣將架空柔性接觸網(wǎng)分為接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)四大組成部分。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—單耳腕臂;11—鋼軌第四節(jié)接觸網(wǎng)的組成架空柔性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)一般將架空柔性接觸網(wǎng)分為接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)四大組成部分。接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索和補償器及連接零件。接觸懸掛通過支持裝置架設(shè)在支柱上,其作用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電動列車。電動列車運行時,受電弓頂部的滑板緊貼接觸線摩擦滑行得到電能。

第四節(jié)接觸網(wǎng)的組成架空柔性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)為了保證滑板的良好取流,接觸懸掛應(yīng)達到下列要求:⑴接觸懸掛的彈性應(yīng)盡量均勻。

⑵接觸線對軌面的高度應(yīng)盡量相等,限制接觸線坡度。

⑶接觸懸掛在受電弓壓力及風(fēng)力作用下應(yīng)有良好的穩(wěn)定性,即電動列車運行取流時,接觸線不發(fā)生劇烈的上、下振動。

⑷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(biāo)準(zhǔn)化,以便第四節(jié)接觸網(wǎng)的組成檢修和互換,縮短施工及運行維護時間。具有一定的抗腐蝕能力和耐磨性,以延長使用年限。另外,要結(jié)合國情盡量節(jié)省有色金屬及鋼材,降低造價。架空柔性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)——接觸懸掛的彈性接觸懸掛彈性是指接觸懸掛在受電弓抬升力作用下所具有的抬高性能,用單位垂直力使接觸線升高量表示,常用η表示,單位為mm/N。衡量彈性好壞的標(biāo)準(zhǔn)有:彈性的大小,它取決于接觸線索張力;彈性均勻程度,它取決于懸掛結(jié)構(gòu)、懸掛類型和某些附在接觸線上的集中負(fù)載的集中程度等。當(dāng)接觸線本身不平直或者在接觸線的某一位置存在著較大的集中負(fù)載,接觸線將出現(xiàn)硬點,影響接觸網(wǎng)受流質(zhì)量。第四節(jié)接觸網(wǎng)的組成架空柔性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)——接觸線坡度接觸線坡度是指一個跨距兩端的支柱懸掛處,接觸線距軌面高度差與跨距值的千分比。式中: HA、HB—跨距兩端的接觸線軌面高度差(mm);

i—接觸線坡度;

l—跨距(m)。第四節(jié)接觸網(wǎng)的組成架空柔性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)——接觸線坡度接觸線坡度對機車運行速度有很大影響,坡度選擇不當(dāng),會產(chǎn)生離線、起弧等不正常情況。出入段線懸掛點處導(dǎo)線距兩軌面連線的高度從4040mm過渡到5000mm。在此導(dǎo)線高度發(fā)生變化過程中,接觸線的坡度應(yīng)根據(jù)機車行駛速度確定,滿足《地鐵設(shè)計規(guī)范GBS0157-2003》要求。柔性接觸線高度變化時,其最大坡度及變化率符合規(guī)定。當(dāng)剛性接觸網(wǎng)不同懸掛點接觸線底面距軌面連線的距離發(fā)生變化時,必須保證接觸線坡度變化不大于1‰。列車速度(km/h)接觸線最大坡度(‰)接觸線最大坡度變化率(‰)10402030201060105906311052第四節(jié)接觸網(wǎng)的組成架空柔性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)一般習(xí)慣將架空柔性接觸網(wǎng)分為接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)四大組成部分。支持裝置是接觸網(wǎng)中支持接觸懸掛,并將其機械負(fù)荷傳給支柱固定的部分。支持裝置包括腕臂、平腕臂(或水平拉桿、懸式絕緣子串)、棒式絕緣子及接觸懸掛的懸吊零件。根據(jù)接觸網(wǎng)所在區(qū)間、站場和大型建筑物需要的不同,支持裝置表現(xiàn)為不同的形式,如:腕臂結(jié)構(gòu)(圖中所示為區(qū)間腕臂裝配形式)、軟橫跨、硬橫跨(多股道站場使用)及隧道、橋梁和其它大型建筑物上的特殊支持結(jié)構(gòu)。第四節(jié)接觸網(wǎng)的組成架空柔性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)一般習(xí)慣將架空柔性接觸網(wǎng)分為接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)四大組成部分。定位裝置包括定位管、定位器、定位線夾及其連接零件。其作用是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),保證接觸線與受電弓不脫離,使受電弓磨耗均勻,同時將接觸線的水平負(fù)荷傳給支柱。第四節(jié)接觸網(wǎng)的組成架空柔性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)一般習(xí)慣將架空柔性接觸網(wǎng)分為接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)四大組成部分。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(fù)荷,并將接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。我國接觸網(wǎng)中主要采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱和鋼柱?;A(chǔ)用來承載支柱負(fù)荷,即將支柱固定在地下用鋼筋混凝土制成的基礎(chǔ)上,由基礎(chǔ)承受支柱傳給的全部負(fù)荷,并保證支柱的穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱可不設(shè)單獨的基礎(chǔ),支柱直接埋入地下,起到基礎(chǔ)的作用。第四節(jié)接觸網(wǎng)的組成剛性接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)剛性接觸網(wǎng)主要由匯流排、接觸線、膨脹元件、接頭、中心錨結(jié)、支持和定位裝置等組成。如圖所示。架空剛性接觸懸掛通過支持與定位裝置直接安裝于隧道頂或隧道壁上,也有安裝于支柱(或倒立柱)上的情況。第四節(jié)接觸網(wǎng)的組成接觸軌的結(jié)構(gòu)接觸軌功用與架空接觸網(wǎng)一樣,通過它將電能輸送給電動車組。不同點在于:接觸軌是沿著走行軌布置、敷設(shè)在走行軌旁的鋼軌,電動車組由伸出的受電靴與之接觸而接受電能。接觸軌系統(tǒng)主要由接觸軌、絕緣支座、端部彎頭、膨脹接頭、防護罩、中間接頭、中心錨結(jié)、電連接和接地線等組成。第四節(jié)接觸網(wǎng)的組成城市軌道交通接觸網(wǎng)第五節(jié)供電方式第五節(jié)供電方式牽引變電所將從主變電所得到的電能降壓和整流,變成電動列車牽引所需要的直流電,再經(jīng)饋電線將電能送到接觸網(wǎng)上,因此,接觸網(wǎng)是向電力機車供電的特殊輸電線路。在城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)中,牽引供電回路以以下順序形成回路:牽引變電所正極母線→饋電線→接觸網(wǎng)→電動列車→回流軌(或地回流電纜、第四軌)→牽引變電所負(fù)極母線。由饋電線、接觸網(wǎng)、軌道回路及回流線組成的供電網(wǎng)絡(luò)稱為牽引網(wǎng)。牽引供電系統(tǒng)即由牽引變電所和牽引網(wǎng)組成,其中牽引變電所和接觸網(wǎng)是牽引供電系統(tǒng)的主要組成部分。第五節(jié)供電方式城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)各部分功能簡述如下:牽引變電所:供給城市軌道交通一定區(qū)域內(nèi)牽引電能的變電所。接觸網(wǎng)(或接觸軌):經(jīng)過電動列車的受電器向電動列車供給電能的導(dǎo)電網(wǎng)。饋電線:從牽引變電所向接觸網(wǎng)輸送牽引電能的導(dǎo)線?;亓鬈墸ɑ蚧亓麟娎|、第四軌):用以供牽引電流返回牽引變電所的導(dǎo)線。電分段:為便于檢修和縮小事故范圍,將接觸網(wǎng)分成若干段稱為電分段。軌道:列車行走時,利用走行軌作為牽引電流回流的電路。在采用跨座式單軌電動車組時,需沿線路專門敷設(shè)單獨的回流線。第五節(jié)供電方式牽引變電所通過接觸網(wǎng)向電動列車供電,接觸網(wǎng)在每個牽引變電所附近由電分段隔離,分成兩個供電分區(qū),每個供電分區(qū)也稱為一個供電臂。每個牽引變電所僅對其兩側(cè)的區(qū)段供電。供電距離越長,牽引電流在接觸網(wǎng)上的電壓降越大,使末端電壓過低及接觸網(wǎng)上電能損耗過大;供電距離過短,牽引變電所數(shù)目增多,投資增加。供電距離以及接觸線截面等與接觸網(wǎng)供電方式有關(guān)。第五節(jié)供電方式接觸網(wǎng)的供電方式接觸網(wǎng)的供電方式主要有三種:單邊供電、雙邊供電和越區(qū)供電。處于某一供電分區(qū)的列車同時從所在供電臂兩側(cè)的牽引變電所獲得電能的供電方式稱為雙邊供電。第五節(jié)供電方式接觸網(wǎng)的供電方式接觸網(wǎng)的供電方式主要有三種:單邊供電、雙邊供電和越區(qū)供電。處于某一供電分區(qū)的列車只從所在供電臂上的一個牽引變電所獲得電能的供電方式稱為單邊供電。第五節(jié)供電方式接觸網(wǎng)的供電方式接觸網(wǎng)的供電方式主要有三種:單邊供電、雙邊供電和越區(qū)供電。雙邊供電比單邊供電具有明顯的優(yōu)勢:在牽引網(wǎng)的平均電壓損失、列車帶電運行時受流器上的電壓損失、列車最大平均電壓損失、列車啟動時最大電壓損失、牽引網(wǎng)功率損失、雜散電流值等指標(biāo)上雙邊供電都是單邊供電的1/3~1/4。雙邊供電時列車的再生能量可以被同行列車吸收,尤其當(dāng)車流密度高時,列車的再生能量更易被同行列車?yán)茫欢鴨芜吂╇姇r,列車的再生能量被其它同行列車吸收的可能性極小。第五節(jié)供電方式接觸網(wǎng)的供電方式接觸網(wǎng)的供電方式主要有三種:單邊供電、雙邊供電和越區(qū)供電。當(dāng)某一牽引變電所故障時,該故障所退出運行,此時該區(qū)段接觸網(wǎng)可通過閉合故障牽引變電所所處接觸網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)隔離閘刀,實施大雙邊供電(此時亦稱為越區(qū)供電)。大雙邊供電可以通過牽引變電所的直流母線構(gòu)成,也可以通過接觸網(wǎng)的縱向電動隔離開關(guān)構(gòu)成。第五節(jié)供電方式接觸網(wǎng)的供電方式接觸網(wǎng)的供電方式主要有三種:單邊供電、雙邊供電和越區(qū)供電。一般來說,城市軌道交通的車輛段內(nèi)采用單邊供電方式,正線采用雙邊供電方式。在采用雙邊供電時,當(dāng)某一牽引變電所故障退出運行時,該段接觸網(wǎng)就成為了單邊供電。正線上任何牽引變電所故障退出運行時,均由相鄰牽引變電所越區(qū)供電。第五節(jié)供電方式接觸網(wǎng)的供電方式接觸網(wǎng)的供電方式主要有三種:單邊供電、雙邊供電和越區(qū)供電。在越區(qū)供電方式下,供電末端的接觸網(wǎng)(或接觸軌)電壓較低,電能損耗較大,因此,視情況要適當(dāng)減少同時處在該供電區(qū)段的列車數(shù)目。另外直流饋線保護整定時還需考慮大雙邊供電方式下的靈敏度。因此,越區(qū)供電是一種避免中斷運輸?shù)呐R時性措施,只是在不得已的情況下短時采用的一種運行方式。第五節(jié)供電方式城市軌道交通接觸網(wǎng)第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌接觸網(wǎng)無論在任何條件下,都要能給電動列車提供符合要求的電能。不同形式的接觸網(wǎng),其導(dǎo)電體是不同的。在架空接觸網(wǎng)中,接觸線直接和電動列車頂部升起的受電弓滑板相摩擦,電動列車從接觸線上取得電能;在接觸軌系統(tǒng)中,接觸軌是敷設(shè)在鐵路旁的鋼軌,電動列車從側(cè)部伸出受流器與之接觸而接受電能。接觸線接觸線按照材質(zhì)主要分為銅接觸線、銅合金接觸線及鋼鋁復(fù)合接觸線。由于銅有較高的導(dǎo)電性、張力、硬度及其承受溫度變化和抗腐蝕的能力,硬拉電解銅已成為被廣泛使用的接觸線材料。銅接觸線雖然具有導(dǎo)電性能和施工性能好的優(yōu)點,但是存在抗拉力差、耐磨性能差和高溫易軟化等諸多缺點,無法適應(yīng)現(xiàn)代城市軌道交通高速度、大載流量的要求。銅合金可以提高接觸線機械強度、軟化點、耐磨性能等。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌接觸線銅、銅合金接觸線型號表示為:型號中:C—接觸線;材料:銅—T;銅銀合金—TA;高強度銅銀合金—TAH;銅錫合金—TS;銅鎂合

金[鎂含量=0.2%]—TM;高強度銅鎂合金[鎂含量=0.5%]—TMH。規(guī)格:標(biāo)稱截面積(mm2)。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌接觸線不同的接觸線類型和截面適用于不同的使用場合。架空接觸線的首選截面為圓形。接觸線截面積的選擇主要取決于所需的電流、電壓的穩(wěn)定性和施加的張力。接觸線制成上部帶溝槽的圓柱狀,溝槽是為了便于安裝固接觸線的線夾,同時又不影響受電弓取流。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌接觸線的技術(shù)性能⑴抗拉強度高⑵電阻系數(shù)低⑶耐熱性能好⑷耐磨性能好⑸制造長度長第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌接觸線接頭對于柔性接觸網(wǎng),運行中的接觸線可能因為磨耗、損傷和斷線而使錨段中的接頭數(shù)量增加。一個錨段內(nèi)的接觸線和承力索接頭、補強和斷股的總數(shù)應(yīng)符合如下規(guī)定:錨段長度在800m及以下時,不超過4個;錨段長度超過800m時,不超過8個。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌接觸線磨耗接觸線在運行中,受電弓和接觸線的摩擦?xí)斐山佑|線截面積減小,稱為接觸線磨耗。接觸線的磨耗使接觸線截面積減小,會影響到接觸線的強度安全系數(shù),銅或銅合金接觸線在最大允許磨耗面積20%的情況下,其強度安全系數(shù)不應(yīng)小于2.0。運營中,要求每年至少進行一次接觸線磨耗測量,當(dāng)接觸線磨耗達到一定限度時應(yīng)局部補強或更換。如發(fā)現(xiàn)全錨段接觸線平均磨耗超過該型接觸線截面積的20%時,應(yīng)全部更換。局部磨耗超過30%時可進行補強。當(dāng)局部磨耗達到40%時應(yīng)切換做接頭。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌絞線在柔性接觸懸掛中絞線用于懸掛和張拉目的,并作為導(dǎo)線使用,包括承力索、橫向承力索、定位繩、補償繩及電連接線等。

銅承力索導(dǎo)電性能好,可做牽引電流的通道之一,和接觸網(wǎng)并聯(lián)供電以降低壓損和能耗,且抗腐蝕性能提高。但銅承力索消耗銅多,造價高且機械強度低,不能承受較大的張力,溫度變化時弛度變化也大。為了提高承力索的機械強度,可采用新型銅合金承力索。銅合金承力索允許工作溫度高、載流能力強。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌絞線銅與銅合金承力索根據(jù)銅及其合金元素不同含量來分類,各類中按截面積又有不同規(guī)格。產(chǎn)品型號用下列形式表示。型號中:J——絞線;材料:銅;銅鎂合金;高強度銅鎂合金;銅銀合金;規(guī)格:標(biāo)稱截面積(mm2);絞合結(jié)構(gòu):同心層絞用“1×構(gòu)成絞線的單線根數(shù)”表示;復(fù)絞,用構(gòu)成絞線的股數(shù)和構(gòu)成股數(shù)的單線根數(shù)表示,中間用“×”分開,復(fù)絞的股層間用“+”分開,并用圓括號括起,靠前者為內(nèi)層。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌絞線

例如:標(biāo)稱截面積為150mm2、單線37根、單線直徑2.25的銅鎂合金絞線(同心層繞)表示為JTM150—1×37/2.25。

在舊國標(biāo)中,規(guī)格型號用TJ-95、TJ-120等幾種。TJ表示銅絞線,數(shù)字表示截面積。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌剛性架空接觸網(wǎng)的導(dǎo)電體包括匯流排和接觸線,匯流排有∏型結(jié)構(gòu)和T型結(jié)構(gòu)。剛性架空接觸網(wǎng)用匯流排取代了承力索,并靠它自身的剛性保持接觸線的固定位置,使接觸線不因重力而產(chǎn)生較大弛度。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌接觸線一般采用銀銅合金導(dǎo)線,與柔性接觸懸掛所采用的接觸導(dǎo)線相同或相似,其截面積一般采用120mm2或150mm2。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌∏型結(jié)構(gòu)和T型結(jié)構(gòu)的匯流排均可分為單接觸線式和雙接觸線式。

剛性架空接觸網(wǎng)匯流排本身可承受較大的電流,目前國內(nèi)采用的多為單根接觸線的∏型結(jié)構(gòu)匯流排。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌匯流排一般用鋁合金材料制成。∏型結(jié)構(gòu)匯流排包括標(biāo)準(zhǔn)型匯流排、匯流排終端及剛?cè)徇^渡元件等。標(biāo)準(zhǔn)匯流排有PAC110和PAC80兩種,是剛性接觸懸掛的主要組成部分,其長度一般為10m或12m。匯流排終端及剛?cè)徇^渡元件均采用標(biāo)準(zhǔn)匯流排加工而成,匯流排終端用于錨段關(guān)節(jié)、線岔及剛?cè)徇^渡處,其作用是保證關(guān)節(jié)、線岔和剛?cè)徇^渡的平滑、順暢,其長度一般為7.5m。剛?cè)徇^渡元件用于剛性懸掛與柔性懸掛過渡處,其作用是保證兩種懸掛方式的平滑、順暢過渡。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌PAC110匯流排電氣和機械性能第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌序號項目技術(shù)參數(shù)10彈性模量69000N/mm211匯流排燕尾槽處單邊張開2.2mm最多次數(shù)10次12匯流排燕尾槽夾口處表面光潔度6.313匯流排型材水平方向人工彎曲最小半徑80m14匯流排型材水平方向機械預(yù)彎最小半徑45m15匯流排型材方向彎曲最多次數(shù)8次16單位制造長度12m17相當(dāng)于銅當(dāng)量截面1233mm2序號項目技術(shù)參數(shù)1標(biāo)稱截面積(PAC110)2213mm22高度110mm3頂部寬度85mm4縱向慣量Jx335cm45橫向慣量Jy110mm46計算重量5.19kg/m720℃時電阻率3.29×10-5Ω·mm2/m8載流能力3700A9線性膨脹系數(shù)2.34×10-5/℃匯流排的連接剛性架空接觸網(wǎng)是將傳統(tǒng)的接觸線夾裝在匯流排中,用匯流排取代了承力索。接觸線是連續(xù)的,而匯流排單位制造長度僅為10m或12m,匯流排連接安裝時用中間接頭將其連接為一體,中間接頭采用了和匯流排同樣材質(zhì)的鋁合金制造,可以保證同錨段匯流排間電氣和機械的連續(xù)性。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌匯流排的連接為了保持物理性能的連續(xù)性(包括機械和電氣性能),每塊中間接頭的表面上加工了兩條凹槽,用來和匯流排接觸及保證相連接的匯流排的自動對正。每塊中間接頭的截面積為1150mm2,長度為400mm,有用于固定用的8個螺栓孔。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌鋁合金匯流排的特點匯流排的使用使得剛性接觸網(wǎng)和傳統(tǒng)的柔性接觸網(wǎng)相比有許多優(yōu)點,這些優(yōu)點可以解決許多柔性接觸網(wǎng)難于解決的技術(shù)問題。⑴降低高度需求。剛性接觸網(wǎng)在隧道中僅需很小的安裝空間。而在同樣的高度內(nèi),柔性接觸網(wǎng)是無法完成安裝供電的。這樣就降低了新建隧道的工程預(yù)算,進而降低整個建設(shè)成本。⑵載流能力強。匯流排提供很大的截面:PAC110相當(dāng)于1200mm2的銅導(dǎo)線。對于高速特別是使用較低電壓(750V或者1500V)的軌道交通而言,使用剛性接觸網(wǎng)之后,即使開行間隔很小(可達2min),也無需增加用于減小電壓損耗的額外電纜。

⑶散熱能力好。匯流排的類似散熱槽的形狀可以顯著改善散熱效果。這種散熱效果和無需張力可以防止匯流排和接觸線的過熱。一旦安裝了剛性接觸網(wǎng)就無需擔(dān)心線路繁忙和線網(wǎng)短路。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌鋁合金匯流排的特點⑷匯流排和接觸線無軸向張力,不存在斷匯流排或斷線的可能,從而避免了柔性鉆弓、燒融、不均勻磨耗、高溫軟化、線材缺陷以及受電弓故障造成的斷線故障,所以剛性懸掛的故障是點故障,而柔性懸掛的故障范圍為一個錨段。由于不存在接觸網(wǎng)斷線的潛在威脅,使得系統(tǒng)的可靠性大大提高。在巴黎的RER的C線就是一個例子,早期因為柔性接觸網(wǎng)經(jīng)常發(fā)生斷線事故而決定換裝剛性接觸網(wǎng)。在更換之后再也沒有因接觸網(wǎng)斷線而引起中斷運營。取消張力使得移動供電系統(tǒng)(如車場內(nèi)的折疊式接觸網(wǎng)、隧道和橋下的接觸網(wǎng))簡單化。同時由于沒有張力就不會發(fā)生因接觸線過度磨損而導(dǎo)致的斷線,使接觸線的壽命得以延長。

⑸結(jié)構(gòu)簡單。柔性接觸網(wǎng)由許多部分組成。而剛性接觸網(wǎng)所需的部件將減少到僅有柔性接觸網(wǎng)部件的1/10。由于剛性接觸網(wǎng)的高可靠性,可以大大減少備品。這種特點也使得安裝工作快速迅捷,日后的維護工作量也非常小。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌接觸軌接觸軌系統(tǒng)功用與架空接觸網(wǎng)一樣,通過它將電能輸送給電動車組。不同點在于接觸軌是敷設(shè)在鐵路旁的鋼軌,電動車組由伸出的集電靴與之接觸而接受電能。自北京地鐵建造我國第一條接觸軌系統(tǒng)的地鐵線以來,接觸軌技術(shù)在我國已走過了40多年的發(fā)展歷程,接觸軌技術(shù)有了很大的發(fā)展。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌接觸軌根據(jù)接觸軌材質(zhì)的不同可分為低碳鋼接觸軌和鋼鋁復(fù)合接觸軌。

低碳鋼接觸軌在早期地鐵多采用,有耐磨、價廉、安裝簡單等優(yōu)點,但也存在自重大、電阻率高、電能損耗大等缺點。為了降低電阻率,以減少供電系統(tǒng)中牽引變電所的數(shù)量,減低運營時接觸軌能量的損耗,國外發(fā)達國家20世紀(jì)70年代研制出了導(dǎo)電性能及耐磨性能都較好的鋼鋁復(fù)合軌。鋼鋁復(fù)合軌比低碳鋼軌導(dǎo)電性能好、重量輕。

第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌鋼鋁復(fù)合接觸軌制造長度的確定鋼鋁復(fù)合接觸軌采用下部授流時的連接點距支撐件(包括接觸軌支架、絕緣子和防護罩支架)相鄰邊緣的距離應(yīng)不小于225mm,為避免中間接頭與支撐點相沖突,減少鋸軌工程量,接觸軌的制造長度應(yīng)是支架(即支撐點)間距的整數(shù)倍。

鋼鋁復(fù)合接觸軌的標(biāo)準(zhǔn)制造長度約為15m,最長可以達到18m。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌接觸軌的連接同架空剛性接觸網(wǎng)的匯流排一樣,接觸軌系統(tǒng)也是由單位標(biāo)準(zhǔn)長度的接觸軌連接而成。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌接觸軌中間接頭

普通中間接頭本體采用擠壓成形,表面強度高,表面粗糙度值小,外形尺寸準(zhǔn)確。加工時只需根據(jù)需要長度鋸斷,并打孔即可。因此,它具有足夠的強度來滿足連接固定的機械要求,同時它的截面積足夠大,可以承載接觸軌系統(tǒng)的持續(xù)電流。接頭本體的輪廓與接觸軌腰面緊密相貼,確保電流續(xù)接的要求。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌接觸軌中間接頭

電連接用中間接頭是連接供電電纜向接觸軌供電的零件,它由2個鋁合金零件組成,一個是普通接頭本體,另一個在普通接頭本體上焊有4個電連接板,可以連接八根電纜。電連接用中間接頭材質(zhì)與系統(tǒng)所用接觸軌的材質(zhì)相同。電連接用中間接頭能安裝在接觸軌的任何位置,如:牽引變電所出口、彎頭、電分?jǐn)嗷虻啦硖帯5谝还?jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌接觸軌端部彎頭

端部彎頭是安裝在一段接觸軌斷口處,用于引導(dǎo)受電靴可靠進入或平穩(wěn)離開一個錨段接觸軌,保證受電靴順利平滑通過接觸軌斷口處的部件。端部彎頭一般采用與系統(tǒng)所用相同類型的接觸軌加工制造。一般分為高速和低速兩種:高速端部彎頭長度一般為5.2m,低速端部彎頭長度一般為3.4m。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌接觸軌膨脹接頭由于外部環(huán)境溫度或接觸軌在運行過程中電流的變化,接觸軌軌溫會隨之發(fā)生改變,導(dǎo)致接觸軌在熱脹冷縮的效應(yīng)下產(chǎn)生伸縮。因此,需要安裝膨脹接頭,在機械和電氣特性兩方面連接兩根長軌中間的空隙。在實際工程中,每隔一個錨段長度將安裝一個膨脹接頭裝置,用來補償接觸軌的線性變化量,并保證不影響其導(dǎo)流能力。膨脹接頭與接觸軌可用普通中間接頭進行連接。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌帶電顯示裝置為直觀顯示接觸軌(網(wǎng))的帶電狀態(tài),方便運營維護人員在軌行區(qū)工作,在正線停車線和折返線道岔區(qū)、車輛段庫內(nèi)股道旁和檢修庫外中性區(qū),可設(shè)置接觸軌(網(wǎng))帶電顯示裝置。

接觸軌帶電顯示裝置采用電壓檢測元件來采樣接觸軌電壓,并觸發(fā)狀態(tài)指示燈來顯示相應(yīng)狀態(tài),電壓檢測元件考慮了安全降壓及帶熔斷器保護。在帶電顯示裝置面板上,設(shè)置了檢測按鈕及紅色、綠色狀態(tài)指示燈(一般紅色為帶電,綠色為不帶電)。第一節(jié)導(dǎo)電體:線索、匯流排及接觸軌城市軌道交通接觸網(wǎng)第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛架空式接觸網(wǎng)是將接觸導(dǎo)線架設(shè)于車體上方的一種接觸網(wǎng)形式,電動列車通過受電弓從架空式接觸網(wǎng)取流,架空式接觸網(wǎng)可用于鐵路干線、城市軌道交通以及工礦電力機車牽引線路。架空式接觸網(wǎng)屬于無備用的供電設(shè)施,所以其可靠性至關(guān)重要。架空式接觸網(wǎng)按懸掛形式的不同,可分為柔性架空式接觸網(wǎng)和剛性架空式接觸網(wǎng),簡稱柔性接觸懸掛和剛性接觸懸掛。通常所講的接觸懸掛分類是針對架空式柔性接觸網(wǎng)中的每個錨段而言。根據(jù)接觸懸掛結(jié)構(gòu)(主要是承力索的設(shè)置情況)的不同,架空式柔性接觸網(wǎng)可分成簡單接觸懸掛和鏈形接觸懸掛兩大類。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛簡單懸掛簡單懸掛是一種直接將一根或互相平行的幾根接觸線固定在支持裝置上的懸掛方式,簡單懸掛只有接觸線,沒有承力索和吊弦,支柱安裝負(fù)荷較輕,但是弛度大,彈性不均勻,接觸網(wǎng)取流效果差,車輛速度受到限制,一般用于城市有軌電車以及城市軌道交通線路的車輛段等對行車速度要求不高的地段。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛彈性簡單懸掛彈性簡單懸掛是改進后的簡單懸掛,采用在懸掛點加上8~16m長的彈性吊索,通過彈性吊索再懸掛接觸線,也稱為彈性簡單懸掛。彈性簡單懸掛增加了懸掛點減小了懸掛點處產(chǎn)生的硬點,改善了取流條件;另外跨距適當(dāng)縮小,增大接觸線張力的同時改善弛度對取流的影響。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛鏈形接觸懸掛是指接觸線通過吊弦(或輔助索)懸吊到承力索上的懸掛。鏈形懸掛的類型很多,一般可根據(jù)懸掛鏈數(shù)、線索的緊固方法及線索相對于線路中心的位置來進行分類。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛鏈形接觸懸掛按照懸掛鏈數(shù)可分類:單鏈形接觸懸掛、雙鏈形懸掛和多鏈型懸掛。單鏈形根據(jù)懸掛點處吊弦的形式不同分為簡單鏈形懸掛和彈性鏈形懸掛兩種。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;彈性鏈形懸掛則有更好的彈性均勻性。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛1—承力索;2—吊弦;3—接觸線;4—Π型彈性吊弦;5—Y型彈性吊弦鏈形接觸懸掛按照懸掛鏈數(shù)可分類:單鏈形接觸懸掛、雙鏈形懸掛和多鏈型懸掛。

雙鏈形懸掛的接觸線經(jīng)短吊弦懸掛在輔助吊索上,輔助吊索又通過吊弦懸掛在承力索上。

雙鏈形懸掛接觸線弛度小,受流穩(wěn)定性和風(fēng)穩(wěn)定性都比較優(yōu)越,彈性均勻度好,有利于電動列車高速運行取流。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,投資及維修費用高。1—承力索;2—吊弦;3—輔助吊索;4—接觸線;5—短吊弦第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛鏈形接觸懸掛按照懸掛鏈數(shù)可分類:單鏈形接觸懸掛、雙鏈形懸掛和多鏈型懸掛。

多鏈形懸掛的包括承力索在內(nèi)共有3條以上的輔助索,如三鏈形接觸懸掛。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛鏈形接觸懸掛按照線索的錨定方式可分類為未補償鏈形接觸懸掛、根據(jù)季節(jié)調(diào)整的鏈形接觸懸掛、半補償鏈形接觸懸掛和全補償鏈形接觸懸掛。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛鏈形接觸懸掛按其承力索和接觸線的相對位置不同可分類為:直鏈形懸掛、半斜鏈形懸掛、斜鏈形懸掛第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛剛性懸掛的布置剛性接觸網(wǎng)平面布置多采用的是正弦波形狀布置,通常最大拉出值不超過250mm,最大錨段長度不超過250m,非絕緣錨段關(guān)節(jié)處拉出值多為±100mm;絕緣錨段關(guān)節(jié)±150mm。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛剛性懸掛裝置安裝形式矩形低凈空隧道安裝形式第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛馬蹄形低凈空隧道安裝形式高凈空隧道安裝形式圓形低凈空隧道安裝形式低凈空隧道水平腕臂安裝形式匯流排膨脹接頭匯流排膨脹接頭主要用于剛性接觸網(wǎng)的曲線地段,其能在一定范圍內(nèi)自由伸縮的同時滿足電氣性能的要求,既能保證電氣上的良好接觸和導(dǎo)電的需要,又能保證機械上的良好伸縮性。

一般在一個錨段安裝一個膨脹元件來實現(xiàn),其作用是補償鋁合金匯流排與銀銅合金接觸線因膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生的熱膨脹誤差。根據(jù)計算,半個錨段匯流排與接觸線的熱膨脹差值大約為70mm。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛柔性接觸網(wǎng)和剛性接觸網(wǎng)間的過渡剛性接觸網(wǎng)一般應(yīng)用于城軌交通的地下線路,處于地面的車場則常采用柔性接觸網(wǎng),因柔性接觸網(wǎng)和剛性接觸網(wǎng)有不同的慣量,為了避免在過渡時產(chǎn)生硬點,有必要使用一個專門的過渡裝置。

剛?cè)徇^渡部件有兩種形式:關(guān)節(jié)式剛?cè)徇^渡和切槽貫通式剛?cè)徇^渡。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛柔性接觸網(wǎng)和剛性接觸網(wǎng)間的過渡關(guān)節(jié)式過渡的方式中由于剛性懸掛在受電弓接觸壓力作用下抬升量有限,所以剛性懸掛接觸線應(yīng)比柔性懸掛接觸線高20~500mm。剛性懸掛帶電體距柔性懸掛下錨底座、下錨支懸掛等接地體的距離不應(yīng)小于150mm。切槽貫通式剛?cè)徇^渡使用較多,其性能不僅能滿足剛?cè)嶂g剛度的逐漸變化,同時還能承受柔性懸掛接觸線的張力。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛匯流排終端匯流排終端又稱彎頭,一般安裝在每段的端部,用做膨脹接頭、絕緣分段或者是道岔。斜面部分是出于安全的需要。實際上在膨脹接頭處的匯流排終端按下面方法調(diào)整:受電弓從一段匯流排終端的直線部分過渡到另一匯流排終端的直線部分,不接觸斜面部分。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛可拆卸匯流排裝置軌道交通一般設(shè)置在地下,同時兼顧人防工程,所以地下線路的隧道口等地方需設(shè)置人防門。當(dāng)遇到特殊情況時,快速關(guān)閉隧道內(nèi)的人防門,可確保隧道和人員安全。人防門平時處于敞開狀態(tài),隧道內(nèi)剛性匯流排全線貫通。遇到特殊情況時需強行切斷匯流排才能關(guān)閉人防門,縮小損失范圍。由于匯流排的存在,需增加人防門的關(guān)閉時間,同時存在由于接觸網(wǎng)匯流排的卡滯而無法徹底關(guān)閉的現(xiàn)象。所以需要可拆卸匯流排裝置解決此問題。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛接觸軌

接觸軌,又稱第三軌或簡稱三軌。接觸軌是沿線路敷設(shè)專為電動車輛提供電能的系統(tǒng)。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛接觸軌的布置接觸軌的安裝位置應(yīng)根據(jù)接觸軌授流方式和各種限界條件等確定,并應(yīng)與車輛進行配合。正線接觸軌一般布置在行車方向的左側(cè),在道岔區(qū)等個別地段布置在行車方向的右側(cè)。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛接觸軌的類型根據(jù)接觸軌與電動車輛受流器(即集電靴)的接觸面位置不同,接觸軌可以分為4種形式:上部授流接觸軌、下部授流接觸軌、側(cè)部授流接觸軌和中間授流接觸軌。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛接觸軌斷口的設(shè)置接觸軌斷口有電分段和電氣上不斷開兩種型式。電氣上不斷開主要設(shè)置在道岔,地下車站人防門、防淹門、車站換邊等處。斷軌采用接觸軌自然斷開方式,兩斷軌間用電纜進行電氣連接,斷口大小根據(jù)具體情況確定。斷軌采用接觸軌自然斷開方式,兩斷軌間電氣不連接,斷口長度不大于27m。斷軌處接觸軌端部均設(shè)置端部彎頭。在接觸軌的布置中,應(yīng)體現(xiàn)少斷軌原則。根據(jù)線路的實際情況,盡量選用道岔、人防門等處的斷軌做電分段。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛各種懸掛形式在城市軌道交通接觸網(wǎng)中的應(yīng)用城市軌道交通中采用架空接觸網(wǎng)時,位于地下部分的正線(包括出入段線的地下部分)一般采用剛性接觸懸掛,或全補償鏈形接觸懸掛且多采用單(或雙)承力索、雙接觸線式全補償鏈形接觸懸掛,外加3~4根輔助饋電線(如廣州城市軌道交通一號線),也有采用彈性簡單懸掛(如上海城市軌道一號線采用帶彈性支座式的簡單接觸懸掛)。敞開段和地面部分(含延至車輛段內(nèi)的部分線路)采用全補償簡單鏈形懸掛接觸網(wǎng)(1根接觸線+1根承力索+2根輔助饋線)試車線采用全補償簡單鏈形懸掛接觸網(wǎng)(2根接觸線+2根承力索);車場內(nèi)其它線路采用簡單接觸懸掛或者有補償?shù)膹椥院唵螒覓旖佑|網(wǎng)(1根接觸線)。線材一般采用銅材。采用接觸軌時則不受安裝位置的限制,無論地上和地下、正線和車場均可安裝(如北京地鐵、武漢地鐵)。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛各種懸掛形式在城市軌道交通接觸網(wǎng)中的應(yīng)用除此之外還有采用了雙制式受流方式的接觸網(wǎng)線路,如廣州地鐵4號線運營線路采用接觸軌供電、集電靴受流的方式,車輛段內(nèi)采用架空接觸網(wǎng)供電、受電弓受流的方式,出入段線的隧道口位置為接觸網(wǎng)和受電弓的雙模方式,設(shè)置弓、靴轉(zhuǎn)換區(qū)段,實現(xiàn)受電弓、集電靴兩種受流方式的轉(zhuǎn)換。在電動列車回段時,司機通過操作司機臺上的受流方式轉(zhuǎn)換開關(guān)讓電動列車選擇升起受電弓并收起車輛受流器返回車輛段;同樣在出段時,則在此位置降下受電弓升起車輛受流器通過第三軌受流的方式進入正線載客運行。

雙制式受流方式的運營線路限界遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于采用受電弓受流的軌道列車,大大地減少了運營線路隧道區(qū)間的開挖量,建設(shè)成本較低,建設(shè)工期較短;但雙制式受流方式也存在車輛及供電檢修工作量增加和車輛電路設(shè)計復(fù)雜的不足。第二節(jié)接觸網(wǎng)懸掛城市軌道交通接觸網(wǎng)第三節(jié)支撐、支持裝置第三節(jié)支撐、支持裝置支柱是接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的支撐設(shè)備,柔性架空接觸懸掛被支柱支持在線路上方,承擔(dān)接觸懸掛與支持裝置的負(fù)荷。架空剛性接觸網(wǎng)多用于隧道中,一般使用門型結(jié)構(gòu),或者在隧道凈空較高時使用倒立柱(吊柱)來支撐懸掛。只有特殊情況下(如極少量的地面線路、檢修庫的移動接觸網(wǎng)等)才會使用到支柱。支座是接觸軌系統(tǒng)中支撐接觸軌并起絕緣作用的裝置,支座一般有絕緣子式和整體絕緣支架式,其中上部接觸授流與下部接觸授流的整體絕緣支架又不相同。第三節(jié)支撐、支持裝置為什么采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱?眾所周知,混凝土抗拉能力不足,但抗壓能力較好。正是鑒于這個原因,實際上不可能用單一的混凝土來加工承受彎矩的支柱,因此多采用配筋的方法來提高混凝土支柱的強度。采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以進一步提高支柱強度,這種支柱在安裝使用之前,混凝土處于受壓狀態(tài),而鋼筋則處于受拉狀態(tài)。當(dāng)支柱承受負(fù)載以后,混凝土里將出現(xiàn)拉應(yīng)力,它等于彎矩引起的拉應(yīng)力與預(yù)壓應(yīng)力之差,這樣,采用混凝土的負(fù)載能力就可使支柱的負(fù)載能力大大提高。受拉層里的鋼筋的總張力等于預(yù)拉應(yīng)力和彎矩作用引起的拉應(yīng)力之和。但是這不會使支柱承受負(fù)載的能力受到什么限制,因為此時鋼筋還遠(yuǎn)沒有達到滿載。與鋼柱相比,預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱的優(yōu)點是減少了金屬材料的使用量、成本較低,使用壽命長,使用中無需進行維修。鋼筋混凝土支柱的缺點是比較笨重,且經(jīng)不起碰撞,損壞后不易更換,因此在運輸裝卸和安裝工程施工中應(yīng)小心謹(jǐn)慎。第三節(jié)支撐、支持裝置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱鋼筋混凝土柱從外觀形態(tài)上可分為矩形橫腹桿式、等徑圓支柱兩種。橫腹桿式支柱截面為工字形,采用帶腹孔的橫腹結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)便于上下攀登,利于維修和檢查。同時針對接觸網(wǎng)負(fù)載的方向性(一般垂直于線路方向承受一定方向彎矩),在支柱受拉一側(cè)配筋多,提高了高強度鋼筋的利用率,在各種支柱中造價較低。缺點是質(zhì)量大、安裝不便、外觀不太美觀,且其非工作面承載力較小,生產(chǎn)制造這種支柱比較復(fù)雜,在運輸過程中也容易損壞。矩形橫腹桿式混凝土支柱主要用作腕臂柱和軟橫跨支柱。橫腹桿式支柱都可兼作打拉線下錨柱使用,但懸掛方向的彎矩與由下錨支所產(chǎn)生的懸掛方向附加彎矩之和應(yīng)不大于支柱懸掛方向的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計彎矩。第三節(jié)支撐、支持裝置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱等徑圓鋼筋混凝土支柱是一種上下直徑相等的圓形支柱。該柱加工制造較容易,當(dāng)支柱圍繞自己的縱軸旋轉(zhuǎn),利用離心力的作用,混凝土漿噴灑到模型面上并能較好密實凝結(jié)。這種支柱表面平滑,便于運輸,圓截面鋼筋混凝土支柱的鋼筋是按整個圓周均勻分布的,安裝時不受方向性的限制,且受力均勻,運輸方便,損耗率低,制造長度比較靈活。缺點是鋼筋材料的利用率較低,攀登支柱較困難,不利于維修。

現(xiàn)生產(chǎn)的有350mm和400mm兩種直徑的等徑圓支柱。第三節(jié)支撐、支持裝置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱鋼筋混凝土支柱基礎(chǔ)類型有直埋式和獨立基礎(chǔ)兩種類型。對于直埋式基礎(chǔ),支柱的地下部分起到了基礎(chǔ)的效能,埋置深度一般為3000mm左右,根據(jù)負(fù)載情況、土壤類型等計算確定。對于具有獨立基礎(chǔ)的鋼筋混凝土支柱,要設(shè)置專門的混凝土基礎(chǔ),這種支柱,將會大大增加混凝土和鋼材的耗量,而且需分兩個階段進行作業(yè),提高施工成本。目前我國使用的橫腹桿式混凝土支柱多屬于整體式支柱,等徑圓支柱多需要制作杯形混凝土基礎(chǔ)。第三節(jié)支撐、支持裝置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱橫腹桿式鋼筋混凝土支柱型號及規(guī)格符號為:式中:H——鋼筋混凝土支柱;60——垂直線路方向支柱容量,kN·m;8.7——支柱地面以上部分長度,m;3.0——支柱埋入地下部分的長度,m。部分橫腹桿式鋼筋混凝土支柱型號及規(guī)格第三節(jié)支撐、支持裝置預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱橫腹桿式鋼筋混凝土支柱型號及規(guī)格符號為:式中:φ400——支柱直徑,mm;

分?jǐn)?shù)部分含義同前。部分環(huán)形等徑預(yù)應(yīng)力混凝土支柱規(guī)格第三節(jié)支撐、支持裝置鋼柱在城軌交通接觸網(wǎng)工程中也大量利用鋼柱,鋼支柱根據(jù)結(jié)構(gòu)形式主要有格構(gòu)式、鋼管柱、H型鋼柱等幾種。第三節(jié)支撐、支持裝置鋼柱格構(gòu)式鋼柱是用角鋼焊接成的立體桁架結(jié)構(gòu)式支柱,該結(jié)構(gòu)技術(shù)性能優(yōu)良,材料布置合理,可根據(jù)具體使用場合設(shè)計成不同的結(jié)構(gòu)型式,方便靈活。立桿時一般在柱底各主桿處設(shè)法蘭盤,通過地腳螺栓與基礎(chǔ)連接,安裝方便。其容量跨度范圍很大,任何場合均可使用。尤其適用于大跨度軟硬橫跨中。但其外形尺寸較大,占用較大空間,在線間距較小時,使用受限。桿塔由于組合桿件多,所以下料、放樣、焊接、防腐等制造工藝比較復(fù)雜。第三節(jié)支撐、支持裝置鋼柱鋼管柱主要分為等徑鋼管柱和錐形鋼管柱,為了連接金具的通用性,一般采用等徑鋼管柱或者錐度較小的錐形鋼管柱。鋼管柱外形美觀,截面尺寸小,一般采用壓力機或卷板機加工成型,埋弧自動焊接,制造簡單,機械化程度高,質(zhì)量容易控制。該支柱采用杯型基礎(chǔ)時,可直接埋入基礎(chǔ)中;采用預(yù)置地腳螺栓基礎(chǔ)時,支柱底設(shè)法蘭盤,螺栓對稱布置,安裝方便。其抗彎及抗扭強度和剛度較大,作錨柱時可不打拉線。第三節(jié)支撐、支持裝置鋼柱

H型鋼柱由H型鋼材加工而成,制造簡單,預(yù)置地腳螺栓基礎(chǔ),安裝方便,支柱上下截面一致,裝配簡單,外形美觀。該柱抗彎強度和剛度較大,抗扭強度與剛度較小,其扭轉(zhuǎn)慣性矩約為抗彎慣性矩的1/(100~250),用作轉(zhuǎn)換柱及錨柱時尤應(yīng)注意。支柱高度較大時穩(wěn)定性相對較差。鋼管柱和H型鋼柱的用鋼量大,質(zhì)量約為同種規(guī)格角鋼鐵塔的1.5~2.5倍。第三節(jié)支撐、支持裝置鋼柱總體上鋼支柱用鋼量大、造價高、耐腐蝕性能差,現(xiàn)在涂漆防腐已改為熱鍍鋅防腐,提高了防腐性能,延長了維修周期。鋼支柱主要用于跨越股道較多、需要支柱高度較高、容量較大的軟橫跨、硬橫跨支柱和在橋梁墩臺上安裝的橋支柱。在城市軌道交通中,鋼管柱和H型鋼柱斷面尺寸小,外形美觀,得到了廣泛的應(yīng)用。第三節(jié)支撐、支持裝置鋼柱鋼柱是立在以鋼筋混凝土預(yù)制的基礎(chǔ)之上,基礎(chǔ)用以穩(wěn)定鋼柱不傾斜及下沉。配合不同支柱類型及土壤性質(zhì),有不同基礎(chǔ)類型以適應(yīng)不同懸掛受力要求。鋼柱通過埋入在基礎(chǔ)當(dāng)中的螺栓與基礎(chǔ)連接,然后再用混凝土封住連接部分(稱為基礎(chǔ)帽)。第三節(jié)支撐、支持裝置鋼柱的符號格構(gòu)式鋼柱代號:G表示格構(gòu)式鋼柱;Gs表示雙線路腕臂柱;Gz表示窄型柱;Gq表示直腿橋鋼柱;Gm表示鋼柱打拉線作為錨柱使用。鋼柱的標(biāo)稱容量,單位為kN·m(千牛?米),此項為一項者,表示垂直與線路方向的標(biāo)稱容量;此項為兩項者,為不打拉線下錨柱,第一項表示垂直線路方向的標(biāo)稱容量,第二項表示平行線路方向的標(biāo)稱容量。鋼柱高度單位為m(米)。第三節(jié)支撐、支持裝置鋼柱的符號鋼管柱代號中,Gg表示等徑鋼管支柱;Ggz表示錐形鋼管支柱。鋼管外徑的單位為mm(毫米),對應(yīng)錐形鋼管柱,其表示鋼管柱底徑,常見的類型為φ300、φ350兩種規(guī)格。其他符號含義同格構(gòu)式鋼柱。第三節(jié)支撐、支持裝置鋼柱的符號H型鋼柱代號用GH表示,代號為GHT的H型鋼柱為加強型寬工字鋼鋼柱。GHd、GHs分別表示符合國標(biāo)GB/T11263-2005的單H形鋼柱、雙H型鋼柱。截面標(biāo)稱高度單位為mm(毫米),法蘭盤代號常用的有A、B、C等多個型號,對應(yīng)不同的柱底彎矩和地腳螺栓的數(shù)量為6、8、10或者更多。常用的H型鋼柱高度范圍為7.8~11m,強度主要有GH240~GH300。城軌中腕臂柱一般采用錐形鋼柱或H形鋼柱,門型架支柱采用錐形鋼柱。第三節(jié)支撐、支持裝置支柱按用途分類1-中間柱;2-錨柱;3-轉(zhuǎn)換柱;4-中心柱;5-定位柱;6-軟橫跨支柱;7-道岔定位柱;8—硬橫跨支柱支柱按其在接觸網(wǎng)中的作用可分為中間支柱、轉(zhuǎn)換支柱、中心支柱、錨柱、定位支柱、道岔支柱、軟橫跨支柱、硬橫跨支柱、隔離開關(guān)支柱和橋梁支柱等幾種。各種支柱安設(shè)位置如圖所示。第三節(jié)支撐、支持裝置支柱按用途分類支柱按其在接觸網(wǎng)中的作用可分為中間支柱、轉(zhuǎn)換支柱、中心支柱、錨柱、定位支柱、道岔支柱、

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