高速铁路接触网
高速铁路接触网
简介
高速铁路接触网，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的输电线路，高铁列车运行所仰赖的电流就是通过机车上端的接触网来输送的。接触网一旦停电，或列车电弓与接触网接触不良，对列车的供电便产生影响。
结构组成
高速铁路接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件。接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车。支持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。
根据高速铁路接触网所在区间、站场和大型建筑物而有所不同。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。支柱与基础用以承受接触悬挂、支持和定位装置的全部负荷，并将接触悬挂固定在规定的位置和高度上。中国接触网中采用预应力钢筋混凝土支柱和钢柱，基础是对钢支柱而言的，即钢支柱固定在下面的钢筋混凝土制成的基础上，由基础承受支柱传给的全部负荷，并保证支柱的稳定性。预应力钢筋混凝土支柱与基础制成一个整体，下端直接埋入地下。
电压等级
接触网的电压等级：工频单相交流制：25KV
因电阻因素.实际电压为27.5kv.
供电等级
接触网供电方式有单边、双边供电和越区供电。单边和双边供电为正常的供电方式。
单边供电：供电臂只从一端的变电所取得电流的供电方式。
双边供电：供电臂从两端相邻的变电所取得电流的供电方式。越区供电是一种非正常供电方式（也称事故供电方式）。
越区供电是当某一牵引变电所因故障不能正常供电时，故障变电所担负的供电臂，经开关设备成分区亭同相邻的供电臂接通，由相邻牵引变电所进行临时供电。
复线区段的供电情况与上述类同，但牵引变电所馈出线有四条，分别向两侧上、下行接触网供电。牵引变电所同一侧上、下行实现并联供电，提高供电臂末端电压。越区供电时，通过分区亭内的开关设备去实现。
悬挂类型
接触网的分类大多以接触悬挂的类型来区分。人们所讲的接触悬挂的分类是对接触网的每个锚段而言的。接触悬挂的种类较多，一般根据其结构的不同分成简单接触悬挂和链形接触悬挂两大类。
简单接触悬挂（以下简称简单悬挂）系由一根接触线直接固定在支柱支持装置上的悬挂形式。国内外对简单悬挂做了不少研究和改进。我国现采用的带补偿装置的弹性简单悬挂系在接触线下锚处装设了张力补偿装置，以调节张力和弛度的变化。在悬挂点上加装8～16m长的弹性吊索，通过弹性吊索悬挂接触线，这就减少了悬挂点处产生的硬点，改善了取流条件。另外跨距适当缩小，增大接触线的张力去改善弛度对取流的影响。
链形悬挂的接触线是通过吊弦悬挂在承力索上。承力索悬挂于支柱的支持装置上，使接触线在不增加支柱的情况下增加了悬挂点，利用调整吊弦长度，使接触线在整个跨距内对轨面的距离保持一致。链形悬挂减小了接触线在跨距中间的弛度，改善了弹性，增加了悬挂重量，提高了稳定性，可以满足电力机车高速运行取流的要求。链形悬挂比简单悬挂得到了较好的性能，但也带来了结构复杂、造价高、施工和维修任务量大等许多问题。链形悬挂分类方法较多，按悬挂链数的多少可分为单链形，双链形和多链形（又称三链形）。中国采用单链形悬挂。链形悬挂根据线索的锚定方式（即线索两端下锚的方式），可分为下列几种方式未补偿链形悬挂、半补偿链形悬挂、全补偿链形悬挂。
特点及要求
接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。因此接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。由于接触网是露天设置，没有备用，线路上的负荷又是随着电力机车的运行而沿接触线移动和变化的，对接触网提出以下要求：
1、在高速运行和恶劣的气候条件下，能保证电力机车正常取流，要求接触网在机械结构上具有稳定性和足够的弹性。
2、接触网设备及零件要有互换性，应具有足够的耐磨性和抗腐蚀能力并尽量廷长设备的使用年限。
3、要求接触网对地绝缘好，安全可靠。
4、设备结构尽量简单，便于施工，有利于运营及维修。在事故情况下，便于抢修和迅速恢复送电。
5、尽可能地降低成本，特别要注意节约有色金属及钢材。
总的来说，要求接触网无论在任何条件下，都能保证良好地供给电力机车电能，保证电力机车在线路上安全，高速运行，并在符合上述要求的情况下，尽可能地节省投资、结构合理、维修简便、便于新技术的应用。
安全问题
在高铁的整个系统中，接触网是最容易出现问题的环节。接触网是高铁的牵引供电系统，从铁路上方架设的接触网上取得高压电流，从而获得持续充足的动力。柔性的接触网，最易受到外力的影响发生位移，在遭到雷击后发生短路时，列车断电停车可能性很大。
2011年7月10日京沪高铁发生供电设备故障，接下来的三天内，高铁列车又连续“抛锚”途中。高密度的事故让京沪高铁一时间陷入质疑声中。供电系统作为高铁停车的故障主因更是成为众矢之的。
经调查，2011年7月10日的故障原因是：接触网附加导线不直接与动车组受电弓接触，为非张力安装悬挂，在重力作用下允许有一定驰度，遇大风会发生摇摆。当日滕州地区出现九级大风雷雨天气，大风造成附加导线强烈摆动，特别是跨中摆幅大，摆动过程中造成靠近雨棚柱侧导线与雨棚柱间绝缘距离不足，附加导线对跨中雨棚柱放电，烧断了靠近雨棚柱侧的附加导线。
2011年7月12日事故直接原因是受电弓损伤，引发弓网事故。
2011年7月13日，据调查分析，G114次动车组牵引变压器差动电流监控保护电路中检测电流的电线，出现接触不良故障，导致产生保护动作，限制牵引电流，从而限制了运行速度。