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支柱是接触网中最基本、应用最广泛的支撑设备,用来承受接触悬挂与支持设备的

负荷。接触网支柱,按其使用材质分为预应力钢筋混凝土支柱和钢支柱两大类。

预应力钢筋混凝土支柱,简称为钢筋混凝土支柱采用高强度的钢筋,在制造时预先使钢筋产生拉力,它比普通钢筋混凝土支柱在同等容量情况下节省钢材、强度大、支柱轻等优点。钢筋混凝土支柱本身是一个整体结构,不需另制基础。

钢柱以角钢焊成架结构,具有支柱较轻、强度高、抗碰撞、安装运输方便等优点。根据安装使用地点不同,钢柱的型号规格及外形结构也不同。

支柱按其在接触网中的作用可分为中间支柱、转换支柱、中心支柱、锚柱、定位支柱道岔支柱、软横跨支柱、硬横跨支柱及桥梁支柱等几种。 (6)接触网支柱的侧面限界

接触网支柱的侧面限界是指支柱靠线路一侧至线路中心线的距离。它是为了确保行车的安全。

支柱侧面限界任何时候不得小于2440MM;机车走行线可降为2000MM;曲线区段适当加宽;直线中间支柱一般取为2500MM;软横跨支柱一般取为3000MM;软横跨支柱位于站台时,为便于旅客行走,一般取为3000MM。 (7)接触网支柱及定位装置

支柱装置用以支持接触悬挂,并将其负荷传给支柱或其它建筑物。支持装置包括腕臂、水平拉杆、悬式绝缘子串,棒式绝缘子及其它建筑物的特殊支持设备

定位装置包括定位管和定位器。其功用是固定接触线的位置,使接触线在受电弓滑板运行轨迹范围内,保证接触线与受电弓不脱离,并将接触线的水平负荷传给支柱,定位器有直管定位器、弯管定位器。提速后采用带减振阻尼装置的多功能定位器,改善了受电弓的取流特性。 (8)接触网承力索

接触网承力索的作用是通过吊弦将接触线悬挂起来。承力索还可承载一定电流来减小牵引网阻抗,降低电压损耗和能耗。

承力索根据材质可分为铜承力索、钢承力索、铝包钢承力索.钢承力索需采取防腐措施。

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2牵引变电所电气主接线

2.1电气主接线概述

牵引变电所(包括开闭所、分区所)的电气主接线是指由隔离开关、互感器、避雷器、断路器、主变压器、母线、电缆等高压一次电气设备,按一定顺序连接的用于表示接受和分配电能的电路。它反映牵引变电所的基本结构和性能,在运行中表明电能的输送和分配关系、一次设备的运行方式,成为实际运行操作的依据。

表明一次电气设备相互连接关系和工作原理的电气接线图,称为主接线图。主接线图用国标图形文字符号。主接线一般采用单线图表示。单线图是表示三相交流电气装置中一相连接顺序的图。局部图由于三相不完全相同,则用三线图表示。

学习电气主接线的目的:①了解牵引变电所的结构。②熟悉牵引变电所倒闸作业的内容、倒闸作业的原则、倒闸作业的安全操作步骤。③了解电气主接线对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护装置的设置、整定及主变压器可靠、经济、安全运行有密切关系。④掌握主接线的运行方式,主变压器、馈线断路器的备用方式。 电气主接线一般应满足下列要求:

(1)保证对牵引负荷和地区负荷的可靠性,并要求经济性。牵引负荷是国家电力系统的一级负荷,它应有独立的双回路电源供电。独立的双回路电源是指互相不影响的两110kv线路,其含义是:两回路110kv电源线路来自不同的电源点,来自同一电源点的不同分段母线上,以保证每一回路的独立性。主接线的一次投资主要决定于母线的套数、断路器、隔离开关台数和配电装置的结构形式,设计主接线时,应力求主接线的基本投资和年运行费最少。

(2)主接线应力求简单、清晰、操作方便。由于接触网事故较多,检修频繁,牵引变电所的停送电操作、倒闸作业多,主接线设计的简单清晰,可减少操作程序,避免误操作。

(3)主接线应运行灵活,检修、维修、维护安全方便。主接线中的任一元件检修、试验时,应很容易退出运行,并且不影响其他元件的正常工作,同时应按《牵引变电所安全工作规程》留下安全距离,以保证检修、试验时工作人员的安全。

(4)主接线应具有将来发展的可能性。设计主接线时应考虑远景规划中增加设备的可能性,使主接线稍加改造或不改造即能适应将来的需要。

总之,电气主接线应在电路转换、设备检修和事故处理等情况下,保证像牵引负荷经济、安全、可靠的供电。

2.2牵引变电所110kv侧的电气主接线

牵引变电所按其在电网中的位置、重要程度和电力系统向牵引变电所供电方式的不同可分为:①中心变电所,有4路以上进线并有系统功率穿越;②通过式变电所,有两路进线并由系统功率穿越;③分接式变电所,有两路进线,无系统功率穿越,如图2.1所示。1SS为中心变电所,2SS为分接式牵引变电所,3SS通过式牵引变电所。不同类型

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的牵引变电所采取不同形式的电气主接线。

图2.1牵引变电所高压输电线引入方式

一、桥式接线

通过式牵引变电所110kv侧一般采用桥式接线。如图2.2所示。

(a)内桥接线 (b)外桥接线

图2.2桥式接线

(1)内桥式接线

如图2.2(a)所示,连接桥设置在靠变压器侧,则构成内桥接线。为了提高内桥接线供电的可靠性和运行的灵活性,一般在进线断路器外侧再设置一条带隔离开关的横向母线(称为外跨条)。主接线正常运行时,如主变压器T1运行,T2备用,跨条隔离开关9QS、10QS断开,8QS断开,其他开关均闭合,以使系统功率从桥断路器通过,并向T1供电。当一路电源供电,一路电源备用,任一断路器(如1QF)需要退出检修时,闭合跨条隔离开关9QS、10QS;断开1QF;断开1QS、3QS即可,这样既不造成主变压器停电,又不影响系统功率的穿越,断路器检修完毕后,恢复主接线原来的运行状态。

内桥接线中的外跨条的主要作用是:在检修110kV断路器和倒换主变压器的操作中,不影响系统功率的穿过,不中断牵引负荷的供电,提高了主接线运行的灵活性、供电的可靠性,跨条上设两组隔离开关可便于隔离开关的轮换抢修。由于内桥带外跨条式主接线在两路电源进线回路上均设有断路器,任一电源线路故障不影响向牵引变电所的

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供电(另一电源线路可自投)。故这种接线适用于线路较长,线路故障和检修的停电机会较多,牵引变电器不需要经常切换的变电所。 (2)外桥式接线

如图2.2(b)所示,连接桥若设置在线路侧(即进线断路器外侧),则构成外桥接线。外桥接线的特点是:每一主变压器回路均设有断路器,使得投、退主变压器的操作简单、方便。

正常运行时(1WL主供,2WL备用,变压器T1投入运行,T2备用),除2QF断开外,其余开关均闭合。当主变压器T1故障时,反映该故障的继电保护装置动作,断路器1QF将自动分闸,切除主变压器T1。断路器2QF 将自动合闸(2QF上装有备用电源自投装置可自动合闸)将主变压器T2投入运行。值班人员只需断开3QS,即可对主变压器T1、断路器1QF进行检修。

若属正常情况下的倒换主变压器的操作,值班人员只需闭合2QF(两台主变压器暂时并联运行),断开1QF、3QS即可。既不影响系统功率穿越,又不中断牵引负荷的供电。由于外桥式主接线两路电源进线上未设断路器,故这种接线适用于电源线路较短,故障检修停电机会少、主变压器需经常切换的变电所。 二、线路分支接线(双T接线)

分接式牵引变电所采用线路分支线。两回路110kV电源线路经断压器分别接入两台牵引变压器T1、T2。两回路110kV线路间在牵引变电所内用带隔离开关的横向母线连接起来,即构成线路分支线,如图2.3所示。

线路分支接线同外桥接线,不同之处是,线路分支接线的横向母线上装隔离开关,外桥接线的横向母线上装断路器。 (1)线路分支线路的运行方式

目前,根据电力系统向牵引变电所提供电源的状况,线路分支接线的牵引变电所绝大多数采用一回路110kV电源线路主供,另一回110kV电源线路备用。两台主变压器中一台投入运行,另一台备用的运行方式。由此,可得出线路分支接线有如下4种运行方式:

1)1WL—1QS—1QF—T1;

2)1WL—1QS—3QS—4 QS—2QF—T2; 3)2WL—2QS—2QF—T2;

4)2WL—2QS—4 QS—3QS—1QF—T1。

上述每一种运行方式都可以转换成其他三种运行方式。

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