浅析接触网系统总体设置原则
摘 要：本文主要根据接触网系统的工作原理及关键部位总结出了总体的设置原 则，以保证接触网的安全性、可靠性，从而保证列车正常运行。
关键词：接触网;设置原则;系统原理
概述
接触网系统是轨道电力牵引系统的重要组成部分之一，它的基本功能是通过在线路沿线的支持装置上悬挂接触网导线，并利用电力机车上方的受电弓和接触导线之间的滑动接触，将牵引变电所的输出电能在电力牵引机车的运动轨迹上不间断地提供给电力机车，保证电力机车的持续牵引动力，实现轨道电力牵引的运输目的。
而牵引供电系统一般又由铁路以外的容量较大的电力系统供电。这样就保证了电力机车不间断地得到电能供应。
由下图可见，牵引供电回路的构成是：牵引变电所、馈电线、接触网、电力机车、钢轨、回流线。在这个闭合回路中，通常将馈电线、接触网、钢轨、回流线统称为牵引网。
如图1所示的是电力系统通过牵引供电系统向电力机车供电的示意图：
一、总体设置原则
接触网系统是牵引供电系统中一个极其重要的组成部分，通过接触线与集电器的直接接触，将电能传送给列车。由于接触网是无备用的供电设备，因此接触网系统应具有很高的安全、可靠性，满足列车运行的要求。
1.1 从接触网系统结构上考虑
接触网系统由各种结构零部件、线材、电缆及相关的设备组合而成，其结构的安全程度将直接影响整个系统的安全。本工程采用的设备及材料都是质量好，并有地铁同类项目运行业绩的产品。
1.2 从电气性能方面考虑
1)接触网导线高度的确定一方面与地铁列车相匹配，另一方面也考虑到在DC1500V制式下对检修人员的安全因素。
2)架空保护地线为全线贯通，并用直流电缆与各牵引所的接地母排相联接，构成接触网系统的接地保护回路。回流轨(与大地之间用绝缘垫隔离开)通过电缆和回流箱与变电所的负极柜联接，保证了地铁列车供电电气性能安全回路的畅通。
3)接触网绝缘子选用时按照重污区的标准，泄漏距离不得小于250mm。确保了系统本身设备的安全和与其它系统及人员人身的安全。
4)例如：上海市轨道交通12号线工程近期全线设1座浦江南浦主变电所和1座35kV长阳路开关所，分别向12号线全线的牵降混合所、降压所及跟随所供电。35KV长阳路开关所的电源来自6号线巨峰路主变电所和10号线溧阳路主变电所(电源作为备用)。12号线全线在近期由6号线巨峰路主变和浦江南浦主变共同供电，在浦江南浦主变解列退出的情况下，10号线溧阳路主变作为备用电源继续供电。江浦路主变电所暂不进行改造。牵引供电系统采用DC1500V架空接触网供电、走行轨回流方式。
1.3 供电方式、绝缘等级、绝缘间隙
1)供电方式
接触网系统额定电压为DC1500V，最高为DC1800V，最低为DC1000V。
2)绝缘等级
绝缘等级按重污区标准，绝缘子最小泄漏距离为250mm。
3)绝缘间隙
绝缘间隙应符合GB50157-2003标准及《招标文件技术要求》的.要求，即带电体距接地体的安全绝缘距离：静态为150mm，动态为100mm。
1.4 悬挂类型
地下段采用刚性悬挂接触网，悬挂类型为垂直悬挂“?装”型汇流排架空刚性悬挂方式;在出入场线与暗埋段相衔接的圆隧道口，上下行线分别设置刚柔过渡，汇流排采用切槽式汇流排。
1.5 主要技术参数
1)线材规格张力
刚性悬挂汇流排采用PAC110Π型;
接触线采用120mm2的铜银合金接触线;
架空地线采用120mm2的铜绞线。
2)接触线悬挂高度
本工程地下线刚性悬挂的悬挂点处接触线距轨面的高度一般不小于4040mm，困难情况下不低于4000mm;停车场内场区5000mm、运用库5000mm、维修库5700mm、洗车库5400mm;敞开段接触线悬挂高度根据接触线坡度变化的要求由4040mm逐渐过渡至5000mm。
在出入段线敞开段采用了全补偿链形悬挂，结构高度为1100mm。
3)跨距长度及拉出值
刚性悬挂跨距直线段一般为8～10m;曲线一般不大于8m。
刚性悬挂拉出值一般不大于280mm。
每个锚段内的汇流排一般布置成一个正弦半波形。
4)锚段长度
地下段正线锚段长度一般不超过250m，并在锚段的中部设置中心锚结;人防门、防淹门处设置小锚段，不设中心锚结;在隧道口500m范围内按隧道外温差考虑，刚性悬挂锚段长度一般不超过150m。
架空地线锚段长度一般不大于2000m。
5)锚段关节
刚性悬挂采用汇流排平行重叠布置方式。
6)中心锚结
刚性悬挂中心锚结设置于悬挂点处。
7)侧面限界
满足限界要求，一般为2400mm～2700mm，困难情况下不小于2150mm。
8)接触线坡度及转角
刚性悬挂汇流排距轨面的高度发生变化时，为保证滑动面的平滑度，其坡度不宜大于1‰;敞开段由地下过渡到地面以及停车场时，柔性悬挂接触线的坡度一般不宜大于10‰(当列车速度不超过60km/h时)。
接触线工作支部分改变方向时，与原方向的水平夹角一般不大于6°，非工作支部分及渡线或其它线路的接触线改变方向时，一般不大于10°。
9)绝缘距离及安全距离
接触网带电体距接地体的距离，最小静态间隙为150mm，最小动态间隙为100mm，但考虑到实际环境污染情况，在有条件的情况下应尽量加大绝缘距离。
10)悬挂支持装置
地下段刚性悬挂采用垂直悬挂装置，该装置具有水平和垂直双向调节的功能，便于刚性悬挂拉出值和导线高度的调节。
11)下锚补偿装置
刚性悬挂无需设置下锚补偿装置。
1.6 供电分段及电连接设置原则
1)供电分段原则
(1)正线在有牵引变电所的车站进站端设置电分段，电分段采用绝缘关节方式。
(2)正线间渡线、折返线、存车线与上下行正线间设电分段，电分段采用分段绝缘器。折返线及存车线与正线间设置电动隔离开关。
2)电连接设置原则
电连接的载流量不小于被连接的接触网允许通过的电流量。
(1)非绝缘锚段关节处设电连接。
(2)道岔处设电连接，电连接的设置不影响受电弓的正常取流。
1.7 接地
1)接地方式
(1)全线正线上、下行各设置贯通的架空地线，所有金属底座与架空地线通过并联方式连接。
(2)架空地线在靠近牵引变电所处，通过接地电缆连接至牵引变电所接地母排。
1.8 轨道回流、均流及上网电缆
在有牵引变电所的车站，回流电缆经过回流箱将钢轨与牵引变电所负极柜相连，构成牵引回流通路。在车站不设回流电缆的一端设置均流电缆，将上下行线路的走行轨相连。
在无牵引变电所的车站两端设置均流电缆，将上下行线路的走行轨相连，其中一端的均流电缆通过均流箱接至钢轨电位限制装置。
二、结束语
本文是笔者根据上海轨道交通12号线接触网工程的工作实际经验，该总体设置原则在上海轨道交通12号线工程(东段：即上海浦东金海路站――上海浦西曲阜路站共计16站)实施，现列车运行一年下来一切正常，安全性、可靠性都得到了充分有效的保证，一切技术参数满足了设计技术要求。该项目荣获2014年度上海轨道交通建设立功竞赛综合赛区领导小组颁发的【科技工艺创新类“入围奖”】。
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[5]接触网安全技术规程 铁道部令运(2007)69号[S].
[6]上海申通地铁集团有限公司 工程建设管理文件选编[Z].
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