任务二 接触网结构的认知(二)
(四)锚段及锚段关节
1、锚段 为了满足供电方面的需要,接触网需要有电分段;为满足机械力方面的需要,就要把接触网分为若干一定长度的相互独立的分段,这独立的分段称为锚段。
锚段的作用:设置独立锚段便于电分段配合隔离开关可使停电检修范围缩小。一旦发生断线或支柱折断等事故(比如偷盗、弓网事故等),可将事故限制在一个锚段范围内,从而缩小了事故范围。便于在接触线和承力索两端设置张力补偿装置,使线索张力保持基本不变,使接触线驰度减小,有利于受电弓取流。
2、锚段关节
两个相邻锚段的衔接部分称为锚段关节。锚段关节应能使电力机车受电弓平滑,安全地从一个锚段过渡到另一个锚段,且弓线接触良好,取流正常。
国外高速接触网锚段关节形式较多,三跨、四跨、五跨均有应用实例。日本和法国一般采用四跨关节形式;德国汉诺威~维尔茨堡(Re250)、曼海姆~斯图加特(Re250)、柏林~汉诺威(Re330)三条高速铁路均采用五跨关节形式,法兰克福~科隆(SICAT-H1.0)高速铁路则采用三跨(非绝缘)和五跨(绝缘)关节形式;西班牙马德里~巴塞罗那(EAC-350)和意大利罗马~那不勒斯高速铁路均采用四跨关节形式。
目前高速铁路还采用了一种带中性段过渡的锚段关节,实际作用主要是用来执行接触网两端不同相序供电分段的功能,简称电分相。如下图。
(五)补偿装置
补偿装置是由补偿滑轮组及补偿坠砣组成,当温度变化时,线索会伸长或缩短,在补偿器坠砣的作用下,使线索沿线路方向移动,从而保持线索张力不变,驰度变化可以满足技术要求,提高机车受电弓取流质量。常见有滑轮、棘轮、弹簧、液压、鼓轮并联等几种补偿装置。
(六)隔离开关及电连接
隔离开关是接触网的重要设备之一,它的作用是连通或断开接触网中各分段供电部分的电路。隔离开关装设在车站两端绝缘锚段关节处、车站的货物装卸线上,机车整备线上以及其他需要进行电分段和电分相的地方。在接触网上装设隔离开关,可以根据需要配合断路器接通或者断开接触网上供电线路,增加了供电的灵活性。
电连接的作用是保证接触网各线之间或分段之间,各股道悬挂之间电流的畅通,电连接半角各导线并联起来,实行并联供电,这样起到了增大载流截面,减小了电阻,降低了能耗。电连接线采用导电性能良好的软铜绞线制成。
电连接分为横向电连接、股道电连接、设备电连接、关节、道岔电连接等。
(七)接触网线岔
在钢轨相交的道岔上空,两根接触线相交过渡的地方就叫线岔。根据两根接触线在过渡过程中的相对位置,可分为交叉线岔和无交叉线岔。
在电气化铁路的上方,有两支汇交的接触线用限制管连接固定的装置称为交叉线岔,又称架空转辙器。其作用是保证电力机车受电弓安全增滑地由一条接触线过渡到另一条接触线,达到转换线路的目的。
交叉线岔优缺点:
由于限制管的存在,当列车高速通过正线时,由于接触线抬升量较大,受电弓必然要接触两支接触线,在交叉点附近形成相对硬点是难免的,弓网间将产生较大的冲击,从而加剧线岔处接触线的局部磨耗,另外还存在钻弓、打弓的危险。另外,线岔处正线接触线的高度要求非常严格(比正常高度高出10mm),施工精度实难保证;当道岔号码较大时,限制管的长度将变得很长,否则两支接触线无法自由伸缩。
因此为保证列车能高速顺利通过线岔,就必须去掉限制管,因此出现了一种无交叉线岔,它的原理是将两根接触线靠近而不直接交叉,通过道岔定位柱定位的方式控制两根接触线的过渡。
(八)分段绝缘器及分相绝缘器
为了保证供电的可靠和调度的灵活性,必须对接触网进行必要的电分段。分段绝缘器和分相绝缘器是供接触网进行电分段时采用的绝缘设备,前者用于同相电分段,后者用于分相电分段。
1、分段绝缘器
在电气人区段为了保证装卸人员、机车检修人员及其他作业人员的作业方便和人身安全,接触网在车站的货物线及有装卸作业的站线、机车整备线、车库线、专用线、同一车站不同车场(包括复线区段上、下行车场)之间的横向电分段(如渡线)等处装设分段绝缘器,以实现同相电分段。
分段绝缘器经常与隔离开关配合使用,通过隔离开关的开合,使独立区段停电或带电。例如:在货物装卸线上,可以先打开分段绝缘器附属的隔离开关接地,使该线接触网上无电,待作业人员作业完毕,再闭合隔离开关向该段送电。
2、分相绝缘器
分相绝缘器是解决接触网的电分相用的,即用在牵引变电所向接触网馈送不同相位电能时,接触网需要分相供电的电分相处。分相绝缘器一般设在牵引变电所、分区所、铁路分界点等处。以前分相绝缘器一般由三块相同的玻璃绝缘件组成。但现在已改为通过锚段关节,即分相绝缘关节来替代原来器件式分相绝缘器。
铁道部2003年颁部的《京沪高速铁路设计暂行规定(下册)》和2005年颁部的《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》中均规定我国时速200公里以上接触网的电分相均采用带中性段的绝缘锚段关节式电分相。
(九)、接触网其他设备
接触网还有避雷器、桥、隧接触网设备等。
(十)与接触网运行有关的标志标牌等
与接触网运行有关的标志有如下几种:
1、分相绝缘关节(分相绝缘器)处的“断”、“合”及“禁止双弓”标。见图.
为了指示司机在机车通过分相绝缘器前提前操作断开机车主断器,惰行通过分相绝缘器后再重新合上断路器,恢复给机车供电,在分相绝缘器两端设立断电标及合电标;为了防止机车升双弓通过分相绝缘器而误将电压带入中性区段,甚至造成相间短路,还需要设立禁止双弓标。在列车运行方向的左侧按“禁止双弓”、“断”、“合”顺序设置。
2、接触网终端设置的“接触网终点标”。见图。
在站场牵出线、安全线、避难线、装卸线及专用线的接触网终端应设置“接触网终点标”,该标志应设在接触线锚支距受电弓中心线400mm的上方,通常设在终端下锚柱前方第一个支柱悬挂点上,机车受电弓不得越过此标。

