鐵路接觸網

一、接觸網的組成

接觸網是沿鐵路上空架設的一條特殊形式的輸電線路,它由接觸懸掛、支持

裝置、定位裝置、支柱與基礎等幾部分組成，如下圖所示.

1.接觸懸掛

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

持裝置架設在支柱上，其作用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機車.電

力機車運行時,受電弓頂部的滑板緊貼接觸線摩擦取流。為了保證滑板的良好取

流,接觸懸掛應達到下列要求：

（1）接觸懸掛的彈性應盡量均勻，即懸掛點間的導線，在受電弓抬升力作

用下，接觸線的升高應盡量相等，且接觸線在懸掛點間應無硬點存在.

(2）接觸線對軌面的高度應盡量相等，若受懸掛條件限制時，接觸線高度變

化應避免出現陡坡。

（3）接觸懸掛在受電弓壓力及風力作用下應有良好的穩定性，即電力機車

運行取流時，接觸線不發生劇烈的上、下振動。在風力作用下不發生過大的橫向

擺動，這就要求接觸線有足夠的張力，并能適應氣候的變化.

(4)接觸懸掛的結構及零部件應力求輕巧簡單，做到標準化，以便檢修和互

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，要結合國情盡量節省有色金屬及鋼材,降低造價。

2。支持裝置

支持裝置包括腕臂、水平拉桿（或壓管）、懸式絕緣子串、棒式絕緣子及吊

掛接觸懸掛的全部設備。

我們管轄范圍內沒有使用水平拉桿安裝，而是平腕臂.

優點：支撐裝置穩定性好，抗風能力強.

支持裝置作用：，并將接觸懸掛負荷傳給支柱或其它建筑物。根據接觸網所

在區間、站場和大型建筑物而有所不同.

支持裝置結構應能適應各種場所,盡量輕巧耐用，有足夠的機械強度，方便

施工和檢修。

3。定位裝置

定位裝置包括定位管、定位器、支持器及其連接零件。

作用是固定接觸線的位置，在受電弓滑板運行軌跡范圍內，保證接觸線與受

電弓不脫離，使接觸線磨耗均勻,同時將接觸線的水平負荷傳給支柱。

(1)定位方式:正定位

(2)定位方式：反定位

（3）定位方式：軟定位

軟定位用于小半徑曲線外側支柱上，由彎管定位器通過兩股Φ4。0mm鍍鋅

鐵線擰成的“軟尾巴”固定在絕緣腕臂上的定位環里.軟定位方式只能承受拉力，

且承受拉力較大，但不能承受壓力.為了防止拉力過小定位器下落，它一般用于

曲線半徑R≤1000m的曲線外側支柱上.如下圖：

（4）定位方式：雙定位

雙定位用于錨段關節中的轉換柱、中心柱、站場線岔處的道岔柱、站場線岔

處的軟橫跨以及特殊支柱定位中的定位。

(5）定位方式：簡單定位

簡單定位的定位器是直接與腕臂連接的，這種方式應用較少，多用于錨段關

節中。另外還有一種簡單定位稱之為單拉手定位，在曲線半徑R≤600m的曲線

區段可采用.如下圖所示。

4。支柱與支撐

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。

我國接觸網中采用預應力鋼筋混凝土支柱和鋼柱

基礎是對鋼柱而言的,即鋼支柱固定在地下用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

基礎制成一個整體,下端直接埋入地下.

二、接觸懸掛的類型

一般根據其結構的不同分成簡單接觸懸掛和鏈形接觸懸掛兩大類。

a．簡單接觸懸掛

簡單接觸懸掛（簡稱簡單懸掛）系由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上

的懸掛形式。它在發展中經歷了未補償簡單懸掛、季節調整式簡單懸掛、帶補償

裝置及彈性吊索式簡單懸掛.

簡單懸掛由于其導線的張力和弛度隨氣溫的變化較大,導線的彈性不均勻，

不利于電力機車高速運行時取流,所以我國只在部分線路上采用。

b．鏈形懸掛

鏈形懸掛是一種運行性能較好的懸掛形式。它的特點是接觸線通過吊弦懸掛

在承力索上,承力索通過鉤頭鞍子或懸吊滑輪懸掛在支持裝置的腕臂上。使接觸

線在不增加支柱的情況下增加了懸掛點，通過調整吊弦長度使接觸線在整個跨距

內對軌面的高度基本保持一致。減小了接觸線在跨距中的弛度,改善了彈性,增加

了懸掛重量，提高了穩定性，可以滿足電力機車高速運行時取流的要求。

鏈形懸掛根據線索的錨定方式，可分為下列幾種形式：

（1)未補償簡單鏈形懸掛

這種懸掛方式的承力索和接觸線兩端無補償裝置，均為硬錨。因此,在溫度

變化時,承力索和接觸線的張力、弛度變化較大，一般不采用。

（2）半補償簡單鏈形懸掛

在半補償簡單鏈形懸掛中，接觸線兩端設補償裝置,承力索兩端為硬錨，如

下圖所示。

缺點:吊弦容易松弛、偏移,不能保證接觸線高度一致，拉弧容易燒壞接觸線，

嚴重影響電力機車取流，因為氣溫變化造成，不利于高速運行。

（3)全補償鏈形懸掛

即承力索和接觸線兩端下錨處均裝設補償裝置,如下圖所示。

全補償鏈形懸掛在溫度變化時，由于補償裝置的作用，承力索和接觸線的張

力基本不發生變化，彈性比較均勻,有利于機車高速取流.因此，得到廣泛使用.

全補償鏈形懸掛也分為全補償簡單鏈形懸掛和全補償彈性鏈形懸掛兩種形

式。區別這兩種懸掛形式的方法同半補償鏈形懸掛一樣。行車速度較高的線路,

多采用全補償彈性鏈形懸掛。

管內:采用全補償簡單直鏈形懸掛

三、接觸網設備及其結構

1。支柱

支柱的作用：作用是承受接觸懸掛及支持設備的負荷，并將接觸懸掛固定在

規定的高度上。

按材質分類：預應力鋼筋混凝土支柱和鋼柱兩大類。

a．等圓形支柱

優點:它又稱為超高強度等徑預應力鋼筋混凝土支柱，這種支柱上、下等徑。

它與橫腹桿式支柱相比，制造機械化程度較高、生產周期較短、運輸方便、損耗

率低、制造長度較靈活.

缺點：鋼筋沿周邊布置，支柱受力無方向性,材料消耗量稍多,攀登支柱較困

難，維修也不便

等徑圓形支柱有Φ400mm和Φ350mm兩種，分為一般支柱、錨柱和超長

支柱。

b．一般支柱

高度在11m，標準彎矩值為60～300kN·m、80kN·m和100kN·m三種。

c．錨柱

高度在11m，標準彎矩值為60～300kN·m、80～300kN·m兩種。高度在

13.5m，標準彎矩值為80～300kN·m一種.

2.支柱的用途及其分類

支柱按其在接觸網中的作用可分：中間支柱、轉換支柱、中心支柱、錨柱、

定位支柱、道岔支柱、軟橫跨支柱、硬橫跨支柱及橋梁支柱等幾種.圖為以上各

種支柱安設位置圖.

1—中間柱；2—錨柱;3—轉換柱;4—中心柱；5-定位柱;6—軟橫跨支柱;7-道岔支柱

a。中間支柱

中間支柱在區間和站場上廣泛使用，布置在兩相鄰錨段關節之間，支持一支

接觸懸掛，它承受一支工作支接觸懸掛的重力及風作用于懸掛上的水平分力，中

間支柱所承受的力矩比較小。

b.錨柱

在接觸網錨段關節處或其他接觸網下錨的地方需設錨柱,錨柱承受兩個方向

的負荷，在垂直線路方向起中間支柱的作用,在順線路方向，承受接觸懸掛下錨

的全部拉力.錨柱分為帶下錨拉線和不帶下錨拉線兩種，分腿式鋼柱用作錨柱時

可不帶拉線，其余錨柱用作下錨時均帶拉線。

c。轉換支柱

轉換支柱位于錨段關節處的兩棵錨柱之間，它同時支持兩支接觸懸掛，其中

一支為工作支,另一支為下錨支(簡稱非支）,電力機車受電弓在兩轉換支柱間進行

兩個錨段線索的轉換。它要承受接觸懸掛下錨支和工作支線索的重力和水平力。

d。中心支柱

在四跨錨段關節處，位于兩棵轉換支柱中間的那棵支柱稱為中心支柱.它同

時承受兩組工作支接觸懸掛的重力和水平力，兩工作支接觸線在此柱定位點處呈

水平狀，且使兩支接觸線線間距離符合技術要求。

e。定位支柱及道岔支柱

當接觸線由于某些原因對受電弓中心偏移過大時，為確保電力機車受電弓正

常接觸取流不發生脫弓事故,而專門設立定位支柱。它通常僅承受接觸線水平分

力而不承受接觸懸掛的垂直分力,一般多設于站場道岔后曲線處。由于受力較小

可采用中間柱。

在站場兩端道岔處，為使接觸線線岔符合技術要求所規定的位置,該處往往

需設立道岔支柱，根據支柱容量計算選擇支柱類型。

f。軟橫跨支柱

軟橫跨支柱一般用于跨越多股道的站場上，由于受力較大，多選用容量較大

的支柱，跨越5股道及以下的軟橫跨柱可用鋼筋混凝土支柱,5股道以上軟橫跨

則采用鋼柱。

g。硬橫跨支柱

硬橫跨亦稱為硬橫梁，多用于全補償鏈形懸掛的站場上，二般是為固定承力

索中心錨結繩而設立的。在某些特殊地段，如站場伸入高架橋梁上時，用雙線路

腕臂支柱或軟橫跨都不方便時，可考慮采用硬橫跨，硬橫跨支柱為鋼柱.

四、牽引變電所供電方式

1。直接供電方式（TR）

牽引電流通過電力機車后直接從鋼軌或大地返回牽引變電所.

優點：結構簡單，投資最少，維護費用低。

缺點:在負荷電流較大的情況下，鋼軌電位高；對弱電系統的電磁干擾較大

2。帶回流線的直接供電方式（TRNF）

相對直接供電方式,鋼軌電位和對通信線路的干擾有所改善。鋼軌電位降低；

27.5kV

電力機車

接觸網

AC

鋼軌

C

T

27.5kV

接觸網

AC

C

T

電力機車

R

鋼軌

回流線

牽引網阻抗降低,供電距離增長；對弱電系統的電磁干擾減小

相對BT方式，結構簡單，投資少，維護費用低；牽引網阻抗減小，供電距

離增長

(吸流變壓器）供電方式

在接觸網和回流線中串接吸流變壓器，讓牽引電流通過電力機車后從回流線

返回牽引變電所。

電磁兼容性能好，對周圍環境影響小

接觸網中串接吸流變壓器，牽引網阻抗增大，供電臂壓降增大，牽引變電所

的供電距離縮短。

3。AT(自耦變壓器）供電方式

AT供電方式接觸網結構復雜，供變電設施較多，運營維護難度較大

27.5kV

接觸網

AC

C

T

電力機車

R

鋼軌

回流線

吸流變壓器

吸流變壓器

55kV

接觸網

AC

C

F

電力機車

T

鋼軌

負饋線