接触网课程设计 电分相式锚段关节设计

接触网工程课程 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 指导教师评语 报告（30） 总成绩 修改（40） 平时（30） 专    业： 电气工程及其自动化  班    级：                        姓    名：                        学    号：                            指导教师：                          兰州交通大学自动化与电气工程学院 2012 年 7月 13日 1 题目 1.1 设计内容及要求 电分相式锚段关节设计：对各类锚段关节进行 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 比较，确定应用锚段关节实现电分相的条件，对电分相式锚段关节进行设计，在传统的器件式电分相方面的改进。 1.2 题目分析与设计思路 在我国早期的电气化铁路中，多采用器件式电分相，但是随着车速的提高，器件式电分相难以消除的硬点使锚段关节式电分相的使用成为必要的发展趋势。锚段关节可分为绝缘与非绝缘两种类型，按照跨距的不同，常见的锚段关节有四跨、五跨以及可用作电分相的七跨、八跨、九跨绝缘锚段关节。本次课程设计主要对常见的这些电分相进行分析和比较，并讨论锚段关节式电分相在我国的应用过程中存在的问题。 2 锚段关节的比较 2.1 四跨绝缘锚段关节 四跨绝缘锚段关节组成由两根锚柱、两根转换柱和一根中心支柱形成四个跨距。电力机车受电弓在中心支柱处实现两锚段的转换和过渡，两锚段靠安装在转换支柱上的隔离开关实现电气连接。 四跨绝缘锚段关节除了进行机械分段外，主要用于电分段，多用于站场和区间的衔接处。这种锚段关节的特点是相邻两锚段的两组悬挂，其承力索之间、接触线之间在垂直方向和水平都彼此相距500mm，以保证其电气方面的绝缘。 四跨绝缘锚段关节如图2.1所示。 图2.1 四跨绝缘锚段关节 2.3 五跨绝缘锚段关节 由于四跨绝缘锚段关节存在中心柱处接触线弹性差和接触线坡度大的缺点所以不适合高速电气化铁道要求，进而产生了五跨绝缘锚段关节。在此方式下，受电弓接触两接触线是在两等高导线处，接触压力小，客服了四跨接触压力大和出现硬点的不足。使受电弓受流质量良好，延长接触线使用寿命。五跨绝缘锚段关节如图2.2所示。 图2.2 五跨绝缘锚段关节 3 电分相式锚段关节 不管是哪种类型的锚段关节式电分相，其结构都是利用锚段关节重合1跨或2跨再增加一个分相锚段组成，即：分相锚段与既有接触网的2个下锚支柱组成2个绝缘锚段关节并重合2个锚段关节的1跨或2跨，在分相无电区工作范围内利用分相锚段作工作支，而分相锚段与既有锚段间再用空气绝缘的装配形式，从而达到分相的目的。 3.1 七跨电分相锚段关节 七跨式绝缘锚断关节式电分相，它是由二个4跨绝缘锚段关节交叉组合而成，从头到尾共有七个跨距。其原理是利用2个四跨绝缘锚段关节的空气绝缘间隙来达到电分相的目的。中性区正常情况下不带电（无机车通过时），但不允许接地，其对地仍按25kv电压等级要求绝缘。七跨锚段关节式电分相如图3.1所示。 图3.1 七跨关节式电分相直线平面图 3.2 八跨电分相锚段关节 八跨式绝缘锚段关节有两个五跨重叠两跨组成。 (1)线索关系 八跨锚段关节式电分相的中性无电区约35m；在整个锚段关节内2支接触悬挂的水平间距均为500mm。2支接触悬挂间空气绝缘间隙应450mm；为满足接触线工作坡度的变化率在正线关节转换区4‰的技术要求，也为了在中性无电区保持良好的弓网关系，在关节区内加设了1个分相锚段，使分相关节有1段中性无电区，无电区段分相锚段作工作支。在转换柱g，E间和A，b间，分相锚段接触线与正线的接触线等高且比正线 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 导高抬高约80mm，在进入过渡区前的转换柱b，g，a，h处，分相锚段接触线做非工作支处理，采取逐段抬高方式，转换柱b，g处非工作支抬高150mm(若考虑200km时速，可抬高大于160mm)，转换柱a～h处非工作支抬高500mm。即：转换柱A～b，E～g跨非工作支抬高70mm，转换柱a～b、g～h跨抬高350mm。使线索平滑抬高，便于关节悬挂调整，相邻的绝缘子串距分相中心(图6中D)约为10.5m，D处抬高支距分相锚段接触线抬高500mm。如图3.2所示。 图3.2 五跨与八跨的线索关系示意图 (2)中性无电区与机车取流的双弓间距关系 八跨及其他锚段关节式的中性无电区与电力机车双弓间的距离有关，八跨锚段关节式电分相中性无电区为35m，该距离应大于单机机车取流的双弓间距，即当机车组2个受电弓之间有高压母线连接时，2个受电弓间的距离必须小于35m。当机车组的2个受电弓无高压母线连接，2个受电弓间的距离，应小于35m或者大于2绝缘转换柱h，a的绝缘子内侧间的距离(约250m)，该距离以及中性无电区的长度均与电分相结构和跨距大小有关。通过电分相时，高压母线连通的机车组之间的不同机车禁止同时升弓，机车断合标及禁止双弓标位置。中性区正常情况下不带电（无机车通过时），但不允许接地，其对地仍按25kV电压等级要求绝缘。可考虑在关节处行车方向远端设置一台手动隔离开关，以疏导中性区的故障机车。 八跨锚段关节电分相如图3.3所示。 图3.3 八跨锚段关节式电分相平面图 3.3 三断口八跨锚段关节式电分相 以往八跨分相多为两个五跨绝缘关节叠加，而三断口八跨锚段关节电分相。其结构是将绝缘关节延长下锚，在分相无电区工作范围内通过两支悬挂进行工作支与非工作支的过渡，在非工作支加装绝缘子，采用相间空气绝缘的装配形式，从而达到分相的目的。这种形式结构简单调整方便。由于八跨锚段关节式的中性无电区与电力机车双弓间的距离有关，八跨锚段关节式电分相中性无电区两个跨距长度，即大于35m，该距离大于单机机车取流的双弓间距，即当机车组2个受电弓之间有高压母线连接时，2个受电弓间的 距离小于35m。当机车组的2 个受电弓无高压母线连接，2个受电弓间的距离，应小于35 m或者大于2绝缘转换柱的绝缘子内侧间的距离(约240m)，该距离以及中性无电区的长度均与电分相结构和跨距大小有关，所以可以通过改变关节内的跨距来满足电力机车运行取流所需要的条件(这一点很容易实现)。鉴于三断口八跨锚段关节式电分相的中性无电区完全可以保证两个跨距的长度，为了保证分相处2支绝缘距离，抬高支腕臂抬升量设计为500mm，在整个锚段关节内2支接触悬挂的水平间距均为500mm，2支接触悬挂间空气绝缘间隙450mm。在定位器的选用上，中心柱采用不同型号(例如组合定位器/特型定位器)，以保证跨越接触线的定位器与另一支悬挂的绝缘距离。对于转换柱的绝缘, 实现起来相对容易，为了防止绝缘子因为感应电积累击穿绝缘子，在两绝缘子之间区域加装一组横向电连接，这样可以有效防止感应电击穿绝缘子。由于转换柱两侧1m处已经安装绝缘子，腕臂部分不会存在相间绝缘问题，这里不再赘述。设备的安装可以有效的缩小无电区，设置隔离开关便可将使八跨锚段关节式电分相变为普通的绝缘关节(其功能类与普通绝缘四跨功能一样)。转换柱(C柱)非工作支平腕臂应 增加抬高量，在安装设备引线时，设备引线引向抬高支时，跨越工作支，需要适当的抬高非工作支腕臂，其抬升量现场确定(非工作支腕臂抬升量800mm为宜)，否则易出现与工作支承力索短接的现象。 4 锚段关节式电分相存在的问题 (1)由于关节式电分相由两处空气绝缘间隙实现电气绝缘，电力机车在过关节式电分相时，任何两个受电弓间距必须限制。关节式电分相的空间结构没有相对统一的标准。 (2)电力机车停在分相中性无电区的几率大大增加。 (3)机车断电迟缓、送电太早或未断电通过电分相时，均可能造成拉弧烧伤导线、受电弓，甚至烧断导线、承力索，造成严重事故。 (4)理论和运行经验都表明，受空气动力的影响，机车在高速运动过程中降、升受电弓对接触网的安全运行非常不利，运行中应尽量避免。 5 与器件式电分相的比较 我国早期电气化铁路采用的电分相为结构复杂的接触网八跨、六跨、五跨等双绝缘锚段关节组成的气隙绝缘结构。后来，引进和研制了绝缘材料制作的器件式电分相。这类电分相结构简单，在速度不太高的情况(140km/h以下)下能基本满足弓网关系要求，大大减少了 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 和维修难度，在20世纪80到90年代电气化工程改造中被普遍采用。器件式电分相有一个极大优点，其中性区很短，特别适合在重载、大坡度区段使用。近年来随着列车速度的大幅度提高，器件式电分相的硬点大成为困扰电气化铁路提速改造的主要问题之一。由于关节式电分相由两个绝缘锚段关节组成，消除了器件式电分相存在的硬点大问题，在20世纪末我国电气化铁路提速改造中又被普遍采用。 6 总结 本课程设计介绍了电气化铁路电分相，包括电分相的形式、作用、设置要求及常见问题。总之电分相的设计应结合现场实际情况，各专业综合协调确定，不可以偏概全，采用那种分相形式也应具体情况具体分析，灵活选用，忌生搬硬套，强求统一。 参考文献 [1] 于万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都:西南交通大学出版社,2002. [2] 范海江,张曼华,侯震宇.高速铁路接触网电分相设计[J].北京:中国铁道出版社,2011. [3] 班瑞平,贾明汉,吴良治,张宝奇.关于接触网关节式电分相设计的建议[J].北京:中国铁道出版社,2004. [4] 铁路电力牵引供电 设计规范 民用建筑抗震设计规范配电网设计规范10kv变电所设计规范220kv变电站通用竖流式沉淀池设计 (TB10009-98)[S].中华人民共和国铁道部,1998. [5] 机车操作规程[M].中华人民共和国铁道部铁运,2000. [6] 铁路机车运用管理规程[M].中华人民共和国铁道部,2000.