电气化铁路接触网系统组成与主要部件作用详解

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电气化铁路接触网系统组成与主要部件作用详解

接触网是电气化铁路向电力机车不间断供电的关键设备，它沿铁路上空架设，属于一种无备用、露天布置的特殊输电线路。对于供电专业的职工来说，搞清楚接触网由哪几部分组成、每个部件承担什么作用，是开展日常巡检、故障判断和检修作业的基础。本文从系统组成的角度，把接触网的核心部件及其功能梳理清楚，帮助大家建立完整的设备认知框架。

一、接触网在牵引供电系统中的位置

电气化铁路牵引供电系统由牵引变电所、牵引网以及其它辅助供电设施组成。其中牵引网由接触网和回流回路构成。牵引变电所将电力系统输送来的高压电能变换成适合电力机车使用的电压等级，再通过接触网向机车供电，电流经钢轨和回流回路返回变电所。接触网是牵引网中直接向电力机车供电的线路设备，它的可靠性直接影响行车秩序。

需要区分几个容易混淆的概念：牵引供电系统是一个完整的供电体系，包含变电所和线路；牵引网专指接触网加回流回路；而接触网本身则是沿铁路线架设的供电线路设备。理解这个层级关系，有助于后续学习各部件的作用。

二、接触网的四大组成部分

接触网由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础四大部分组成。这四部分各司其职，缺一不可。

接触悬挂是接触网的核心，包括承力索、接触线、吊弦以及中心锚结、补偿装置等。接触线直接与受电弓滑板接触，承担输送电能的任务；承力索通过吊弦悬吊接触线，分担机械荷载；吊弦连接承力索和接触线，传递垂直荷载并调整接触线高度。接触悬挂的质量直接决定受电弓取流质量。

支持装置的作用是悬吊和支撑接触悬挂，并将其荷载传递给支柱或桥隧建筑物。常见的支持装置有腕臂支持装置、软横跨、硬横梁以及桥梁和隧道内的专用支持装置。支持装置不仅要承受接触悬挂的垂直荷载，还要承受风荷载和温度变化产生的力。

定位装置用于固定接触线的位置，保证接触线相对于受电弓中心处于合理的几何位置。定位装置通过定位管、定位器将接触线固定在规定的位置，使受电弓滑板在运行中始终与接触线良好接触。

支柱与基础是接触网的基础支撑结构。支柱安装在线路两侧，用于安装支持装置并悬吊接触悬挂；基础埋设于地下，承受支柱传来的全部荷载并传递给地基。支柱按材质分为钢柱和钢筋混凝土柱，按用途分为腕臂柱、软横跨柱、硬横梁柱等。

三、接触悬挂的类型与特点

接触悬挂按结构形式可分为简单悬挂和链形悬挂两大类。

简单悬挂仅由接触线和弹性吊索组成，没有承力索。这种悬挂结构简单、投资省，但弹性均匀性差，一般适应最高运行速度80 km/h，多用于站线或低速区段。

链形悬挂由承力索、接触线及吊弦组成，根据是否设置补偿装置又分为半补偿链形悬挂和全补偿链形悬挂。半补偿链形悬挂承力索硬锚、接触线设补偿装置；全补偿链形悬挂承力索和接触线均设置补偿装置。链形悬挂按结构还可分为简单链形悬挂和弹性链形悬挂。简单链形悬挂可满足时速350 km/h的运营要求，是我国电气化铁路的常用悬挂方式。弹性链形悬挂在支点处增设弹性吊弦以改善弹性。复链形悬挂是在简单链形悬挂基础上再增加一根辅助承力索，我国未曾采用。

四、接触网的主要导线与附加导线

接触线是与受电弓滑板直接接触的导线，我国使用的规格主要有85 mm²（站线）、120 mm²（200 km/h以下）、150 mm²（客运专线或重载）三种。材质主要有纯铜（CT）、铜银合金（CTA、CTAH）、铜锡合金（CTS）、铜镁合金（CTM、CTMH）。

承力索是链形悬挂中用于悬吊接触线的导线，我国使用的规格主要有70 mm²、95 mm²、120 mm²、150 mm²四种。吊弦用于连接接触线和承力索，截面积一般为10 mm²、12 mm²、16 mm²（重载）、25 mm²四种。

附加导线用于完善供电回路和防护功能，包括供电线、加强线、回流线、正馈线、保护线、架空地线等。加强线与接触线并联以增加其横截面积；正馈线（AF线）在AT供电方式中起回流作用；保护线（PW线）在AT供电方式中将绝缘子的双重绝缘部分或腕臂支持零件连接到钢轨上；回流线（NF线）在直接供电方式中与钢轨并联起回流作用。

五、接触网的机械分段与电气分段

锚段是沿线路方向架设且机械上完全独立的一支接触悬挂或附加悬挂。设置锚段的目的是满足机械受力要求、缩小事故范围、方便施工维修。正线接触网锚段长度一般不大于1600 m（客运专线不大于1400 m），站线锚段长度一般不大于1800 m。

锚段关节是相邻两个接触网锚段顺线路方向的重叠部分，分为非绝缘锚段关节和绝缘锚段关节两种。非绝缘锚段关节只起机械分段作用，电气上保持贯通；绝缘锚段关节既起机械分段作用，又起同相电分段作用。

中心锚结设在锚段中心附近，防止导线因张力不平衡而移动，缩小断线事故范围。半补偿和全补偿悬挂的中心锚结结构不同。下锚方式分为补偿下锚和无补偿下锚（硬锚）。补偿下锚通过张力补偿器自动调整导线张力，传动比有2:1、3:1、4:1。

电分段是在纵向或横向将接触网从电气上互相分开的区段。横向电分段一般采用绝缘元件实现，纵向电分段可采用分段绝缘器或空气绝缘间隙实现。电分相是接触网中用于两段不同电压或不同相位处的装置，可分为器件式电分相（适合120 km/h以下）和带中性段的空气间隙绝缘的锚段关节式电分相（适合120 km/h及以上）。

六、横跨结构与支柱装配

硬横跨是由线路两侧的支柱及其上的横梁组成的门式结构，分带中间吊柱式和定位索式两种。软横跨是用横向承力索及定位索代替横梁的门式结构，一般适合于160 km/h以下区段。软横跨由横承力索、上部定位索、下部定位索组成，软横跨节点共分为1～15个节点。

腕臂柱安装包括中间柱、中心柱、转换柱、道岔柱、定位柱等类型。硬横跨及吊柱安装时，不同时停电检修的接触网不宜共用一个吊柱。附加悬挂安装包括回流线、正馈线、保护线、供电线、架空地线等的安装。设备安装包括开关、避雷器、分段绝缘器、分相绝缘器等的安装。

七、接触悬挂的关键参数

导线高度指接触线底面相对于轨面连线的垂直高度。客运专线悬挂点高度5300 mm，允许最低点高度5150 mm；客货共线（不开行双层集装箱）悬挂点高度6000 mm，允许最低高度点5650 mm。

结构高度指悬挂点处接触线和承力索在铅垂面上投影间的垂直距离，一般为1100～1800 mm。速度200 km/h及以下线路一般采用1400 mm，200 km/h以上线路一般采用1600 mm。

拉出值指接触线定位点与受电弓中心的水平距离，直线区段一般为200～300 mm，曲线区段一般为100～400 mm。侧面限界指轨平面处支柱内缘至线路中心之间的水平距离，直线区段应不小于2500 mm（不考虑大型养路机械作业时）。跨距指相邻两根接触网支柱处线路中心点之间的直线距离，最大允许跨距一般不大于65 m。

📝 自测题

一、单选题

1. 牵引网由哪两部分构成？
A. 接触网和回流回路
B. 接触悬挂和支持装置
C. 牵引变电所和接触网
D. 接触线和承力索

2. 简单悬挂可适应的最高运行速度一般为多少？
A. 80 km/h
B. 120 km/h
C. 160 km/h
D. 200 km/h

3. 我国电气化铁路常用的悬挂方式是什么？
A. 简单悬挂
B. 简单链形悬挂
C. 弹性链形悬挂
D. 复链形悬挂

4. 客运专线接触网悬挂点导线高度为多少？
A. 5150 mm
B. 5300 mm
C. 5650 mm
D. 6000 mm

5. 正馈线（AF线）在哪种供电方式中起回流作用？
A. 直接供电方式
B. AT供电方式
C. 带回流线的直接供电方式
D. 吸流变压器供电方式

6. 软横跨一般适合于多少速度以下的区段？
A. 80 km/h
B. 120 km/h
C. 160 km/h
D. 200 km/h

7. 接触网锚段关节中，既起机械分段作用又起同相电分段作用的是哪种？
A. 非绝缘锚段关节
B. 绝缘锚段关节
C. 器件式电分相
D. 中心锚结

8. 接触线规格为150 mm²一般用于什么线路？
A. 站线
B. 200 km/h以下线路
C. 客运专线或重载线路
D. 所有线路均可使用

二、多选题

9. 接触网由哪几部分组成？（多选）
A. 接触悬挂
B. 支持装置
C. 定位装置
D. 支柱与基础

10. 下列哪些属于接触悬挂的组成部分？（多选）
A. 承力索
B. 接触线
C. 吊弦
D. 补偿装置

11. 接触网附加导线包括哪些？（多选）
A. 供电线
B. 加强线
C. 回流线
D. 架空地线

12. 绝缘子按材质分为哪几类？（多选）
A. 瓷质绝缘子
B. 玻璃绝缘子
C. 合成绝缘子
D. 针式绝缘子

三、判断题

13. 接触网是沿铁路上空架设的一条特殊形式的输电线路。
A. 对
B. 错

14. 复链形悬挂是我国电气化铁路广泛采用的悬挂方式。
A. 对
B. 错

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参考资料：
电气化铁路接触网常用名词术语（培训学习材料）
接触网讲义

引用依据：
已审核知识库编号：KB-GD-F2FB1429、KB-GD-714148D1


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