接触网常识

一、名词解释 1、接触网

接触网是电气化铁路交通所特有的沿路轨假设的为电力机车或电动车组提供牵引电能的特殊供电线路，是电气化轨道交通牵引供电系统的重要组成部分。 广义上讲，接触网包括由接触轨构成的牵引供电结构和由架空接触线构成的牵引供电结构两大类。狭义上讲，接触网主要指架空接触网。 2、结构高度

链型悬挂在支柱定位点处，承力索与接触线间的垂直距离。 3、悬挂弹性

接触网悬挂弹性,是指接触悬挂在受电弓抬升力的作用下所具有的升高性能，即悬挂某一点在受电弓压力下，单位垂直力使接触线升高的程度。衡量弹性的标准

,一是弹性的大小 二是弹性的均匀程度。弹性小且比较均匀是接触网适应高速行车所追求的目标。 4、当量跨距

假如设定一个综合代表跨距，而这个跨距中的导线张力随温度变化的规律与该锚段内的实际变化规律完全相同，则这个假设的代表跨距就称为该锚段的当量跨距。 5、临界跨距

所谓临界跨距是指在该跨距内，接触线最大张力既出现在最低温度时，又出现在覆冰时的一个跨距。 6、临界负载

所谓临界负载，就是假设覆冰时的合成负载。在临界负载状态下，承力索的张力达到最大许可值，并等于承力索在最低温度时的张力。

7、土壤安息角

土壤安息角（自然倾斜角）：土壤自然堆积，经沉落稳定后的表面与地平面所形成的夹角，就是土壤的安息角（自然倾斜角）。 8、安装曲线

安装曲线是指欲使架设后的线索张力和弛度符合技术要求，必须预先计算和提供的工程安装用的悬挂线索张力和弛度随温度变化的曲线。 9、波动速度

波动传播速度是指在两端加有张力的线索，在静止条件下对其施加 P= Pδ(t)（δ(t)为冲激函数）的作用力后，线索振动横波（振动方向和传播方向垂直的波）沿线索的传播速度。 10、受电弓归算质量

受电弓的归算质量是指将整个受电弓的活动部分（如滑板、托架、框架等）的实际质量利用动能相等原理归算到受电弓工作高度（弓线接触点），使整个受电弓具有与滑板相同加速度的质量，该质量所产生的动能与整个受电弓所产生的实际动能相等。 11、导线坡度

接触线从一个高度过渡到另一个高度时，会有一个过渡区域。在这个区域内，接触线要完成从高到低或者从低到高的变化，即形成一定的倾斜度，这个倾斜度就是所谓的坡度。 12、接触网平面图

接触网线路和接触网设备及结构状况，用接触网平面图表示。它采用部颁电气化铁道接触网图形符号来示意接触网各种设备和结构的配置情况。

13、预弛度

为改善弓网受流，某些悬挂需对

接触线进行弛度干预，使接触线在正常温度时也有弛度存在，即所谓的“预设弛度 ”，简称“预弛度 ”。 14、接触悬挂

答：接触悬挂是接触网的承力索、吊弦、接触线以及相应连接零件的总称，它通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。 15、支柱侧面限界

支柱侧面限界是指在正线轨面水平面内，左右侧支柱内缘分别至临近线路中心的距离。 16、拉出值（“之”字值） 接触线在定位点处偏离受电弓滑板中心的距离在直线区段叫做“之”字值，在曲线区段叫拉出值，一般通称为拉出值 17、运行风速

确保弓网系统运行的绝对安全的风速值，主要用于接触网风偏移和跨距计算。 18、结构风速

确保在台风或强大季风作用下，接触网不断杆和断线的风速值，主要用于强度校验。 19、接触网软化特性

接触网的软化特性也叫做接触网的热稳定性，接触线和载流承力索在通过工作电流、过负荷电流和短路电流时，将随着电流的增大、线路损耗增加而软化，这种特性叫做接触网的软化特性。 20、附加导线

接触网的附加导线是指为减少牵引网阻抗、降低牵引网电磁干扰、提高供电质量和供电安全而附加的架空导线，包括供电线、回流线、并联线、加强线、正馈线、保护线、接地线和捷接线等。 21、越区供电

当某牵引变电所出现故障不能向其所负担的供电臂供电时，由

其相邻变电所越过分区亭或开闭所，向故障变电所供电臂供电的供电方式叫越区供电。 22、换算张力

通过链形悬挂结构系数表达的，综合反映接触线与承力索相互作用的张力，叫做换算张力，其表达式为 Zx =Tcx +（.fai）Tj。 23、换算负载

通过链形悬挂结构系数表达的，综合反映接触线与承力索相互作用的负载，叫做换算负载，其表达式为Wx =qx +qo T 。 co 24.受电弓动态包络线： 是指受电弓以最高设计速度运行时可能达到的最大允许摆动量的轮廓线。 简答题

1、电气化铁路接触网主要由哪几部分组成？各部分的主要作用是什么？

1）柔性架空接触网一般包括：（1）支柱与基础（2）支持装置（3）定位装置（4）接触悬挂（5）供电辅助设施五部分组成。 2）他们各自的主要作用为： （1）支柱及基础是接触网重要的承力设备，它承受接触网全部机械负荷并传递给大地；（2）支持装置是定位装置和接触悬挂的支撑结构，它将二者的全部机械负荷传递给支柱；（3）定位装置将接触线固定在受电弓取流所必要的空间位置，其机械特性对弓网运营安全和受流质量有决定性影响；（4）接触悬挂安设于接触网支持装置和定位装置之上直接参与弓网受流；（5）供电辅助系统的作用是提高接触网供电安全性和灵活性。 2.中国电气化铁路采用什么供电制中国城轨交通采用什么供电制式？为什么？

中国电气化铁路采用的是单相工频交流25KV供电制式，优点是（1）可直接从国家电力网获得牵引电能，不需为电气化铁路单独建造发电厂。（2）牵引变电所不需整流和变频设备，牵引变电所的设备简化，投资降低。（3）牵引变电所的间距大，能有效降低建设投资和运营费用。（4）能以较高电压向电气列车供电，便于实现高速和重载运输。（5）与直流供电相比，载流所需的导线截面积明显减小。

中国城市轨道交通牵引供电系统采用的是直流供电制式。 3、中国电气化铁路牵引供电系统有哪几种供电方式？接触网有哪几种供电方式？

1）中国电气化铁路牵引供电系统的供电方式主要有： （1）直接供电（2）直供加回流线供电（3）BT供电方式（4）AT供电方式（5）CC（同轴电缆）供电

2）接触网的供电方式主要有：（1）单边供电（2）双边供电（3）越区供电

4高速铁路为什么用AT供电？BT供电为什么会逐渐被淘汰？ 由于AT供电方式提高了供电电压，在牵引功率一定的情况下供电臂长度可比前几种供电方式增大一倍，从而能节省投资，减少接触网电分相数量，减少对通信的干扰，减少电能的损失，降低运营成本

BT供电的缺点：牵引网阻抗较大，供电臂末端电压偏低，存在半段效应，当列车位于吸流变压器附近时，从列车到吸上线的距离内，牵引回流基本都从钢轨经过，牵引电流产生的电磁影响得不到消除。

5. 简述交流接触网为什么要进

行电分相，电分相的设置地点有什么要求？

1）在单相交流牵引供电系统中，电力机车是由单相电供电的，为了平衡电力系统的

A、B、C各相负荷，一般要实行 A、B相轮流供电。所以 A、B相之间要进行分开，因而在变电所出口处及两变电所之间（供电臂末端），必须设电分相装置。 2）接触网电分相一般设置在牵引变电所和分区亭出口处，两牵引变电所供电臂交界处，铁 路局分界处。

具体设置位置应充分考虑线路条件、电力机车运行方式、调车作业、供电线路分布、进 站信号机位置等条件。 不得将其设置在大于

5‰的坡道区或距车站进站信号机的距离小于 500m的范围内。如果

因客观原因确实无法满足上述要求时，应根据线路通行的电力机车功率、牵引质量和线路坡 度等条件进行技术校验，确保列车不会停滞在接触网无电区内。 6.电力牵引负荷有何特点？它对电力系统有哪些不利影响？ 1）电力牵引负荷的特点：高速移动、不稳定、随机出现、加之供电分段或分相的要求， 对于某一供电臂而言，其负荷变化非常大，时有时无。 2）对电力系统的不利影响： （1）由于采用单相供电，电力牵引负荷的“单相独立、负荷不对称”将影响三相电力 系统的负荷平衡；

（2）在三相电力系统中产生大量负序，使电网功率因数降低； （3）电力牵引负荷的非线性（机车整流过程的非线性）将产生大量的谐波，谐波产生

的高频电磁波对接触网附近的通信信号造成严重电磁干扰。 改变牵引变压器的绕组结构及接线方式；在牵引变电所牵引侧设置无功补偿装置，或采用不同的供电形式。

7.接触网的供电分段有几类？分别由哪些设备或结构实现？ 有2类：纵向电分段和横向电分段。

设备有分段绝缘器，隔离开关，悬式绝缘子。电连接线。 8.架空柔性接触网有哪些典型结构？

（1）拉杆—斜腕臂式支撑结构（2）平腕臂—斜腕臂支撑结构 9简述锚段的作用，确定锚段长度要考虑那些因素？有几种方法确定锚段的长度？

1）将接触网分成若干锚段的目的在于实现接触网的机械分段和电分段；便于安装张力 补偿装置和其他辅助电气设备；提高供电的灵活性；缩小事故范围；保证吊弦及定位器的偏 移不超过规定值；改善接触线的受力情况；改善悬挂弹性。 2）锚段长度是指同一组接触悬挂两锚固点间的距离，其大小主要取决于接触网在实际 工作环境中的机械特性，如线索张力差、悬挂弹性、补偿情况等，主要依据是在气象条件发 生变化时，使接触线内所产生的张力增量不超过规定值。 3）确定锚段长度的方法主要是由接触线和承力索在中心锚处和补偿器之间的张力差来决定。 10、直流接触网和交流接触网在接地系统和回流系统上有何不同？为什么？

在直流接触网中，由于直流电流存在严重的迷流腐蚀，必须对直流牵引回流作技术上的防护，如

安装地下排流金属网，将钢轨与地绝缘（必须防护钢轨高电位对人和设备的危害），降低走行轨电阻，缩短变电所间距，安装第四回流轨等，由此造成直流牵引回流系统和接地系统相当复杂。在交流接触网中，由于负荷不平衡的影响，使得接触网中的谐波和负序对线路和通讯的影响很严重，必须对接地和回流系统做专门处理，减少谐波和负序的影响，如设置专门的回流线等附加导线，由此得到不同的供电方式。

11、简述上拔力产生的原因以及消除它的方法。

1）简单悬挂上拔力的条件为： h> 4F′ ，即不等高悬挂两端悬挂点的高差大于四倍的斜 弛度。当 h> 4F′ 时，在低悬挂点将产生上拔力，这将使得支柱稳定性不足，必须加大跨距 或降低高度差，然后再进行验算，确保 h< 4F′ 。

2）链形悬挂产生上拔力的条件： 考虑到承力索和接触线的共同作用，张力 T用换算张力Zx代替，单位自重

g用换算负 2Zxh 载Wx代替，由此得出产生上拔力的条件为l< Wx

，要消除该上拔力，就必须要确保 2Zxhl> Wx

12、什么是接触悬挂？接触悬挂是如何分类的？

1）接触悬挂是接触网的承力索、吊弦、接触线以及相应连接零件的总称，它通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。 2）根据承力索、接触线、吊弦之间的相互关系，接触悬挂可分为简单悬挂、简单链形悬挂、弹

性链形悬挂、复链型悬挂等类型。 13.请简述接触网的基本特点？ 接触网的基本特点可以归结为： 1）环境特性：接触网的设计、施工、运营维修与其四周的空间环境密切相关。

2）气候特性：接触网沿轨道露天架设，其状态与气候密切相关。 3）备用特性：无备用特性是接触网的自然特性。

4）机电特性：接触我能够是机电复合的整体构造。

5）负荷特性：电力牵引负荷的特点需要为保证接触网的正常运行，接触网应具备较强 的过负荷能力。

6）学科特性：接触网理论设计面较广，其学科复合特性显著。 接触网的以上六大特性，决定了接触网的复杂性、脆弱性和重要性。

14.接触网设计的主要内容及其步骤。

接触网设计的主要内容及其步骤为：

1）设计计算，以保证安全运营、经济性和可靠性的要求； 2）根据设计计算结果，进行平面设计，得到接触网平面图； 3）根据经济性要求，进行实际设备选择，应尽量择优购用。 4）施工结束后，要进行技术校验，包括强度和稳定性校核和技术性能方面的校验。

15、高速受流对接触线有何要求？

用于高速受流的接触线应具有以下特性：

１）良好的导电性能，能承受正常的工作电流、过负荷电流、短时短路电流；

２）良好的机械性能，能承受因提高波动速度而施加的张力并满足一定的安全系数；良

好的耐磨性能，能满足设计所需的磨耗率和使用寿命； ３）良好的耐热性能，能防止过负荷电流或短路电流引起的热软化或熔断；

４）良好的疲劳特性，能防止接触线上下扰动所形成的疲劳断裂；

５）良好的抗蠕变特性，在实际工作环境下所产生的导线表面波状变化应在可控范围以 内，不因此引起拉弧或离线。

16.什么叫链形悬挂结构系数？它有何理论和工程意义？ 由式3-4-1，表明了定位点附近第一吊弦位置与跨距的关系，反映了链形悬挂的结构特征，被称为链形悬挂系数。实际工程总可通过调整结构系数来调节承力索对接触线弛度的影响。 17为什么说弓网是一个系统，设计弓网系统应遵守哪些基本规则？

受电弓和接触网都只有一个功能，完成牵引电能的传输，只有弓网在几何，机械，电气，材料等方面相互匹配，弓网才能形成一个有机的整体，受电弓才不会脱离接触线这一运行轨道。且与其良好接触，牵引电流才能顺利流过弓网的电接触点达到驱动电气列车运行的目的。 必须坚持系统的整体性思想，通盘考虑弓网在几何，电气，动态特性，材料上完全适应；弓网系统设计应以受电弓为中心，接触网的参数和特性设计师给定受电弓后进行的依据某种型号受电弓所设计的接触网完成后必须用相应的受电弓来运行；弓网系统必须借助弓网仿真系统以确定和验证弓网核心参数的取值与合理性。

18简述弓网耦合的具体内容？ 在受电弓和接触线组成的二元能量传输系统中，受电弓和接触网彼此约束，相互依存它们是动与静，刚与柔的矛盾统一体。在弓网耦合中良好的几何耦合是弓网稳定受流的基础；机械耦合是弓网受流的关键；良好的电气耦合是弓网受流的核心；适当的材料耦合是弓网受流的保障。 19什么是弓网始触区？什么是接触无线夹区？二者有何联系和区别？

始触区是指受电弓弓头圆弧部开始接触另一支接触线的区域。因弓头圆弧部接触另一支接触线时，弓头与接触线侧下方接触，安装于此处的零件存在打弓的可能，为消除这种情形，凡是处于始触区空域内的任何接触线均不得安装任何零件，这就是接触线无线夹区。

20、接触网参数计算的主要内容有那些？

答：接触网计算的主要内容包括：气象条件及负载计算、悬挂导线的张力和弛度计算、跨距许可长度的计算、锚段

21什么是负载计算法？软横跨预制计算有哪些基本步骤？ 1）负载计算法，它是以实际结构的标准形式为依据，以实际负载为基础，以安装后受力状态为前提，由负载计算转化为结构尺寸计算的方法。

2）软横跨预制计算的基本步骤为：

（1）确定负载；（2）现场测量各实际参数；（3）确定最短吊弦位置；（4）求横向承力索分段长度和总长；（5）求上下部固定绳长度；（6）结果校验。 22.在支柱支持结构中安装双绝缘跳线有何意义？

如果不安装双绝缘跳线，当一个腕臂上的绝缘子被击穿，短路电流电流会流过该机、绝缘子顺支柱流向地下这样过大的电流会引起支柱内部的钢筋发热使其损坏；或者引起回流电流过大，致使牵引变电站的保护开关在短路发生时不能及时跳闸。 23.表征接触悬挂整栋和波动特性的技术参数有哪些？ 接触线的波动传播速度；接触线的张力；接触线的单位长度自重。

计算悬挂的各类单位负载，确定最大合成负载；计算并确定当量跨距；计算接触线无驰度时，承力索的张力；计算临界负载，比较临界负载与最大合成负载大小，判定状态方程起始条件；计算最大覆冰或最大风时承力索的张力，校验起始条件。计算并绘制有载承力索各实际跨距的驰度-温度曲线。计算并绘制接触线各实际跨距的驰度-温度曲线；计算并绘制接触线在定位点附近，第一吊弦范围内的高变化曲线；计算并绘制无载承力索的张力-温度曲线；计算并绘制无载承力索各实际跨距的驰度-温

度曲线。