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 電氣化鐵路概論

電氣化鐵道是由電力機車和牽引供電裝置組成的，牽引供電裝置一般分成牽引變電所和接觸網兩部分，所以人們又稱電力機車、牽引變電所和接觸網為電氣化鐵道的“三大元件”。

鐵道部1993年發布的《鐵路技術政策》牽引動力與供電一節中做了如下闡述：積極進行牽引動力改革。大力發展電力牽引，合理發展內燃牽引，提高電力牽引承擔換算周轉量的比重。管好用好蒸汽機車。合理安排牽引動力的布局。在主要繁忙干線，高速鐵路煤運專線及長大坡道，長隧道地區等線路上，應采用電力牽引，其它線路逐步采用燃牽引。大力提高電氣化鐵道的運行可靠性，提高接觸網的結構穩定性和抗實能力，采用高強度，耐腐蝕，少維修，無維修的導線及接觸網零部件。加強接觸網的等電壓保護，優化機構與接觸網的絕緣匹配，改善引網關系。逐步實現牽引供電系統控制自動化、遠動化及運行管理智能化。發展牽引供電系統的實時檢測技術，實現故障檢測現代化，并逐步建立檢測及維修的專家系統。

接觸網是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎幾部分組成。

接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件。接觸懸掛通過支持裝置架設在支柱上，其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機車。

支持裝置用以支持接觸懸掛，并將其負荷傳給支柱或其它建筑物。根據接觸網所在區間、站場和大型建筑物而有所不同。支持裝置包括腕臂、水平拉桿、懸式絕緣子串，棒式絕緣子及其它建筑物的特殊支持設備。定位裝置包括定位管和定位器，其功用是固定接觸線的位置，使接觸線在受電弓滑板運行軌跡范圍內，保證接觸線與受電弓不脫離，并將接觸線的水平負荷傳給支柱。

支柱與基礎用以承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負荷，并將接觸懸掛固定在規定的位置和高度上。我國接觸網中采用預應力鋼筋混凝土支柱和鋼柱，基礎是對鋼支柱而言的，即鋼支柱固定在下面的鋼筋混凝土制成的基礎上，由基礎承受支柱傳給的全部負荷，并保證支柱的穩定性。預應力鋼筋混凝土支柱與基礎制成一個整體，下端直接埋入地下。

接觸網的電壓等級

接觸網的電壓等級：工頻單相交流制：25kv

接觸懸掛的類型

接觸網的分類大多以接觸懸掛的類型來區分。我們所講的接觸懸掛的分類是對接觸網的每個錨段而言的。接觸懸掛的種類較多，一般根據其結構的不同分成簡單接觸懸掛和鏈形接觸懸掛兩大類。

簡單接觸懸掛(以下簡稱簡單懸掛)系由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。國內外對簡單懸掛做了不少研究和改進。我國現采用的帶補償裝置的彈性簡單懸掛系在接觸線下錨處裝設了張力補償裝置，以調節張力和弛度的變化。在懸掛點上加裝8～16m長的彈性吊索，通過彈性吊索懸掛接觸線，這就減少了懸掛點處產生的硬點，改善了取流條件。另外跨距適當縮小，增大接觸線的張力去改善弛度對取流的影響。

鏈形懸掛的接觸線是通過吊弦懸掛在承力索上。承力索懸掛于支柱的支持裝置上，使接觸線在不增加支柱的情況下增加了懸掛點，利用調整吊弦長度，使接觸線在整個跨距內對軌面的距離保持一致。鏈形懸掛減小了接觸線在跨距中間的弛度，改善了彈性，增加了懸掛重量，提高了穩定性，可以滿足電力機車高速運行取流的要求。

鏈形懸掛比簡單懸掛得到了較好的性能，但也帶來了結構復雜、造價高、施工和維修任務量大等許多問題。

鏈形懸掛分類方法較多，按懸掛鏈數的多少可分為單鏈形，雙鏈形和多鏈形(又稱三鏈形)。目前我國采用單鏈形懸掛。

鏈形懸掛根據線索的錨定方式(即線索兩端下錨的方式)，可分為下列幾種方式未補償鏈形懸掛、半補償鏈形懸掛、全補償鏈形懸掛。

遠方跳閘保護及其作用

(1)所謂遠方跳閘保護就是當超高壓電網發生過電壓或線路故障時，在本側保護動作跳閘的同時，還起動本側保護的遠方跳閘保護通過高頻等通道發信號給對側，使對側的斷路器跳閘，并閉鎖其重合閘。

(2)與線路的過電壓保護配合，以迅速切除線路的過電壓故障。

(3)與線路的斷路器失靈保護配合，以迅速切除對側送來的故障電流。

(4)與線路的并聯電抗器的保護配合，當本側電抗器故障時用以迅速切除對側送來的故障電流。

禁止用刀閘進行的操作

(1)當開關在合閘位置時，用刀閘接通或斷開負荷電路。

(2)系統發生一相接地時，用刀閘斷開消弧線圈。

(3)拉、合規程規定允許范圍外的環路。

(4)在雙母線中，當母聯開關斷開母線分裂運行時，用母線刀閘拉、合母線系統的環路。

(5)拉、合已發生故障的母線電壓互感器或消弧線圈，以及沒有開關的負載站用變壓器。

(7)雷電時，拉、合避雷器。

介質損失角及其作用

所謂介質損失角就是絕緣介質在交流電壓的作用下，通過介質的電流的有功分量產生介質損耗，其大小在電壓、頻率一定的條件下與介質損失角(即功率因數角δ)的正切tgδ(也稱為介質損耗因數——也即有功電流與無功電流之比值)成正比。tgδ只與電介質的電氣特征參數和試驗電源的頻率有關，對采用同種電介質的電氣設備，不論其容量、電壓等級和絕緣結構有什么不同，設備間的tgδ值都可以相互比較，以便判斷設備是否有絕緣缺陷。它在發現絕緣受潮、劣化等缺陷方面比較靈敏有效。

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（責任編輯：xy）

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