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浅谈架空式接触网与第三轨胥李伟

发表时间：2021/4/14 来源：《中国科技信息》2021年4月作者：胥李伟

[导读] 由输入线，牵引接触网，牵引变电站，馈线和返回线组成的牵引供电网络为轨道机车提供电力。接触网包括架空接触网和第三铁路接触网。第三轨接触网仅适用于地铁或封闭式轻轨和轨道交通，高架接触网也适用于工业和矿用电动汽车的电力牵引线，城市地面和轨道交通干线。

陕西西安中铁一局集团电务工程有限公司胥李伟 710000

摘要：由输入线，牵引接触网，牵引变电站，馈线和返回线组成的牵引供电网络为轨道机车提供电力。接触网包括架空接触网和第三铁路接触网。第三轨接触网仅适用于地铁或封闭式轻轨和轨道交通，高架接触网也适用于工业和矿用电动汽车的电力牵引线，城市地面和轨道交通干线。为了正常地向动车组供电，接触网必须高度一致，笔直且平滑。在高速驱动过程中，可以正常稳定地传导接触电流。此外，接触网的耐磨性必须足够，导电性必须优异，寿命不能太短，并且结构应该简单，以便于构造和维护。
关键词：架空式；接触网；第三轨；
        一、第三轨供电概述
        1.1第三轨供电概念
        所谓的第三轨供电是指在原有的两条轨道旁边的设置独立金属活动轨道。行驶中的车辆使用集电靴与第三条导轨接触以获取电力，电流通过车轮和行驶轨道返回到发电厂，从而形成闭合回路，为火车和其他电气设备提供行驶动力。电器。第三条导轨有三种电流收集模式：上触点，下触点和侧触点。上接触类型是通过向下的弹簧压力调节集电靴。当将集电靴向上压到第三导轨头时，可以达到在第三导轨顶部进行平滑电流收集的目的。其次，下部接触式的导轨头朝下，通过安装在基座上的绝缘肩托，橡胶垫，拉紧螺栓，支架等，确保集电靴底部的电流稳定收集。侧面接触型的轨道头端面朝向车辆沿着轨道行驶的方向。此时，集电靴从侧面接收电流。无论哪种方式，它都严重磨损，需要定期维护。
        1.2第三轨供电系统原理
        电磁感应电源模式是一种基于电磁感应耦合模式的无线或非接触式电力传输技术。它的基本电磁原理是法拉第电磁感应定律。空间中电磁场的耦合是实现能量无线传输的根本原因。电磁耦合无线电能的传输以电磁场为媒介。当由集电靴无线电力接收装置和安装在车辆上的第三轨道无线电力发射装置组成的接收和发射电路具有相同的固有频率时，大部分能量从发射电路传输到接收电路，从而以达到无线电能量传输的目的。
        二、架空式接触网及第三轨的构成
        2.1架空接触网的组成
        各种电线，绝缘子，分段绝缘子，支撑结构，锚固设备和隔离开关构成了架空的悬链线系统。
        2.1.1线材
        目前，直流1500V电源的常用线型主要有以下几种：
        接触线是横截面积为120平方毫米的银铜太金电车线
        通讯电缆采用150平方毫米的硬铜绞线
        辅助馈线采用150平方毫米硬铜绞线
        架空地线的截面积为120平方毫米
        2.1.2绝缘子
        绝缘子材料一般是瓷绝缘材料，主要包括悬臂杆，馈线支架，锚固件和其他绝缘子。爬电距离大于250mm（对于dcl500v）。
        2.1.3锚固装置
        对于架空接触网，锚固装置是其重要组成部分之一，棘轮补偿锚固装置更为常用，它具有断线限位的功能。
        2.1.4支撑结构
        软跨度结构和绝缘旋转悬臂结构通常用作支撑结构，圆形等直径桁架钢柱和预应力钢筋混凝土柱通常用作支柱。
        2.1.5隔离开关和分段绝缘子
        根据牵引变电所分段绝缘开关的数量和位置，合理设置分段绝缘开关的数量和位置。
        2.2第三曲目的组成
        第三个导轨由接触导轨，末端弯头，防爬装置，绝缘子，保护罩和隔离开关组成。
        2.2.1接触轨
        通常，接触轨设置在火车的左侧。目前，中国常用的接触轨是50 kg / M的低碳钢轨。它具有较高的导电性，在15℃时的电阻率小于0.125Ω/ m，轨头顶面的宽度为90 mm。
        2.2.2绝缘子
        通常使用瓷绝缘子，其额定电压为3KV。
        2.2.3弯头和防爬装置
        末端肘部设置在接触轨断裂的末端，因此车辆继电器可以平稳过渡。为了防止接触轨由于温度变化和继电器而移动，防爬电装置设置在接触轨各部分的中间。
        2.2.4防护罩
        保护板和支架构成保护盖。根据具体情况，选用玻璃钢或木材制成的保护板。为了节省木材，当前的保护板通常由具有阻燃性，高强度，耐腐蚀性和轻质的FRP制成。
        2.2.5隔离开关
        对于第三条悬链线，为了方便引出，隔离开关安装在靠近地面的位置。考虑到安全性，隔离开关通常安装在机柜中。隔离开关的数量和位置应根据牵引变电站的数量和位置确定。
        三.分析架空接触网与第三轨的利弊
        如表1所示为架空接触网与第三轨的利弊情况。

         有关节简单、长度较短等特征，因此提高了运行中的适应性和安全性。柔性悬架接触网在设备的接头处安装有重力锚定张紧装置，这将在隧道上施加拉力，并且悬架点处的衬砌也将承受一些额外的载荷，这会带来一些安全隐患。电气化的轨道交通，具有灵活的悬架。但是，在悬架点处的刚性悬架接触网与柔性悬架类似，没有潜在的安全隐患，因为它只有自己的重量。刚性悬挂悬链线的伸缩缝消除了悬链线的拉力作用，受电弓与悬链线之间的压力均匀，使得悬链线的磨损均匀，不再存在突然断开的可能性，使电气化轨道交通的运行更加安全可靠。刚性悬架的断层通常是点状断层，柔性悬架的断层范围比刚性悬架的断层范围大，刚性悬架的断层范围通常是整个锚固段，因此刚性悬架的断层范围小于柔性悬架的断层范围。因此，刚性悬架接触网无论是日常运行维护还是导体更换或紧急维修都需要较少的操作和维护，刚性悬架的工作量小于柔性悬架的工作量。
        结束语
        综上所述，架空接触网和第三轨道交通具有各自的特点，在城市轨道交通线路中得到了广泛的应用，它们都是可行的，并且在其应用领域中也在不断完善和发展。但是，中国大部分的轨道交通建设都是大城市，不仅向外辐射，而且还可以保护老城区和发展新城区。从这个角度出发，对技术和经济的分析表明，架空接触网具有一定的优势。
参考文献
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