高架電纜

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铁路上的接触网

架空接触网(又称架空电缆)供應电力,是电气化铁路常用的两种供电网络方式之一。在铁路和城市轨道交通系统中,架空接触网只有导线的一个电极电力机车通过受电弓取电,再通过金属轮轨回流到电网中。在无轨电车等使用胶轮的系统中,架空接触网有一正一负两根互相平行的接触导线(简称触线),通过两个集电杆取电并形成通路。

悬挂类型[编辑]

简单悬挂
链式悬挂
刚性悬挂

架空接触网的悬挂类型大致为三种:简单悬挂,链式悬挂,刚性悬挂。其中简单悬挂和链式悬挂都是弹性悬挂。

相应的架空電纜也根据悬挂类型分别称为弹性接触网和刚性接触网。

简单悬挂[编辑]

简单悬挂只有导线,没有承力线,优点是结构简单,支柱高度低,支撑点承受的负荷较轻,一般运用于隧道等低净空的场合。在无軌電車有轨电车中,也广泛使用简单悬挂。其缺点是跨度小,悬挂点有硬点,且在运行中导线会上下振荡,不适用于高速铁路

另外,在有軌電車和輕軌的較低速路段以及鐵路車廠的部份路段也使用簡單悬挂。

链式悬挂[编辑]

链式悬挂将导线和承力线之间用悬索连接起来,解决了简单悬挂中跨度小和硬点的问题,因此大量使用在长距离、高速度、大跨度的电气化铁路中(有軌電車和輕軌的部份較高速路段也使用鏈式悬挂)。在城市軌道交通中,如果使用链式悬挂,运行速度有望达到120km/h以上。不過其實大部份使用架空電纜供電的城市軌道交通無論營運速度是否达到120km/h也會使用链式悬挂。

刚性悬挂[编辑]

刚性悬挂是以硬质的金属条(通常是条)代替软质的导线的新型悬挂方式。随着材料科学结构力学的发展,刚性悬挂利用了第三轨供电的接触面积大的优点,而克服了钢轨过重无法悬挂的缺点。城市轨道交通从地下线路开到地上线路时,直接与弹性悬挂的线路无缝对接,不用更换机车。同时,由于刚性悬挂使用集电弓,没有使用集电靴的第三轨容易脱落的缺点,可以达到更高的运行速度。但缺點是由於接觸軌與集電弓炭條的接触面积接大,對集電弓炭條的損耗也較大。

与第三轨供电的比较[编辑]

架空接触网受到隧道净空的限制比较大,在城市地铁的运用当中会受到土建成本的压力。因此目前已有的城市轨道交通当中,第三轨供电仍然占有较大的份额。然而部分城市轨道交通為了乘客的安全(軌道供電較容易發生觸電事故),會採用架空電纜(例如港鐵)。另外,高架電纜可能會使部分人产生視覺—心理障碍,对景观造成一定的负面影响。

但是由于第三轨有触电的风险,只能用于封闭线路,因此不适合用于與其他交通路線相交的铁路运输系统中。另一方面,地面重型铁路系统为了高速客运和货运重载的需要,会使用更高的电压,如25千的供电系统,如果使用轨道供电会形成电弧集电弓在列车高速运行的时候也能很好地与架空電纜接触,集电靴则有机会脱离供电轨道。

参见[编辑]