接触网第九气象区

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1、一、原始资料1 .悬挂形式：正线全补偿简单链形悬挂，站线半补偿简单链形悬挂。2. 气象条件：学号尾数0为第九典型气象区。3. 悬挂数据：学号尾数0的结构高度为1.1米。站线：承力索 JT70, Tcmax=1500kg； 接触线 CT85,Tjm=1000kg。正线：承力索 JT70, Tcm=1500kg； 接触线 CT110,Tjm=1000kg。e=4m4. 土壤特性：女生：安息角(承载力)由=30，挖方地段。二、设计内容1. 负载计算2 .最大跨距计算3. 半补偿链形悬挂安装曲线计算4. 半补偿链形悬挂锚段长度及张力增量曲线决定5. 平面设计(1) 基本要求(2) 支柱布置(3) 拉出

2、值及之字值标注(4) 锚段关节(5) 咽喉区放大图(6) 接触网分段6. 站场平面表格填写侧面限界、支柱类型、地质情况、基础类型、拉杆及腕臂/定位管及定位器、安装参考图号三、验算部分1 .各种类型支柱校验2 .缓和曲线跨距校验四、使用图纸按学号最后两位相加之和末位数为9使用站场9图纸计算部分一、接触网负载计算第9典型气候区的气象条件下的负载计算：已知条件：t =40。C, t . =20。，t =-5CV = 30m/s , V = 15mjsb=20mm, r = 0.9 gcm3 =900 kg/m3承力索 GJ70： d = 11mm, g = 0.615Rgm , a = 0.85 ,

3、 K = 1.25K一风负载体型系数a一风速不均匀系数接触线 TCG100： A = 11.8mm , B = 12.8mm , g. = 0.89kg/m风速不均匀系数表计算风速（m/s）20以下2030313535以上a1.000.850.750.70垂直负载：1、接触线TCG100自重负载：g. = 0.89kgm2、 承力索GJ70自重负载：gc = 0.615kg/m3、 吊弦及线夹自重负载：g d= 0.05kg m4、接触悬挂无风无冰的自重负载q = g + g + g =0.89+0.615+0.05=1.555 kg.m 0 j c d=15.55 x10-3 kNi m5、

4、承力索纯冰负载 gcb 0 = K *x bx b(b + d)xgH x 10 9=3.14 x 900 x 20 x (20 +10.5) x 9.8 x 10-9 = 16.89 x 10-3 kN / m6 接 触 线 纯 冰 负 载b b A + Bjb 0 = Kxx bx 2(2+-)gH x 10920/20 10.86 +10.76、=3.14 x 900 x (+) x 9.8 x 10-9 = 5.755 x 10-3kN / m2 2水平负载7、最大风速时承力索风负载P = 0.615aKV2 d x10-6 = 0.615 x 0.85 x1.25 x 302 x 1

5、1x10-6 = 6.469x10-3 kNm8、接触线上所承受的水平风负载(被认为传给了定位器而忽略不计)P = 0.615aKV2 Ax10-6 = 0.615 x 0.85x1.25 x 302 xAx10-6 = 6.940x10-3 kNm jvmax9、覆冰时承力索风负载p = 0.615xa x K x v2 x d x10-6 = 0.615x a x K x v2 x (d + 2b) x10-6 cbb cbb c=0.615x1x1.25 x152 x (11+ 2 x 20) x10-6 = 8.821x10-3 kN / m10、覆冰时接触线风负载p = 0.615

6、x a x K x v 2 x (A+b) x 10 -6=0.615 x 1x1.25 x 152 x (11.8 + 20) x 10-6=5.5 x 10-3kN/m合成负载11、最大风速时的合成负载及与铅垂线的夹角q=q; + p2 = J15.552+ 6.4692 x10-3 = 16.84 x10-3kN / m12、覆冰时的合成负载及与铅垂线的夹角q =(g + g )2 + p 2 = t(g + g + g ) + (g + g )2 + p 2bb 0cbc j d cbo jb 0cb= 015.55+(17.17 + 6.176)2 + 8.8212 x10-3 =

7、39.88x10-3kN/m中=arctan匕=arctan匕g + g(g + g + g ) + (g+ g )b 0c j d cbojb 0=arctan - = 12.7815.55 x10-3 + (17.17 + 6.176) x10-38.821x10-3二、最大跨距计算已知条件：Tj=10KN ,当量系数m=0.9（0.850.9），直线区段接触线许可 风偏移值bjx1=0.5m，曲线区段接触线许可风偏移值bjx2=0.45m，接触线水平面内 支柱扰度y j=0.05m。直线区段“之”字值a=300mm， 曲线区段拉出值a见下 表接触线拉出值表对于简单链形悬挂曲线半经R（m）

8、180 R 12001200 R 18001800 R直线拉出值a（mm）400250150土 3002、接触线张力：T =g = 1000kg x 10N / kg = 10KN直线区段：式中l = 2max言b1 mP L jx1 j（3-1）l ma最大计算跨距（m）；T接触线额定张力（Kgm）；Pj 接触线受风负载（Kg/m）； m 链形悬挂当量系数；b ,最大允许偏移（m）；。一一直线区段接触线的之字值（m）；七一一接触线水平面内支柱挠度（m）。曲线区段：l = 2 ：二maxTmP + 节L= 2 冷 Pb -(rTjxj2 - a 2jx j10=70.92m0.5 - 0.05

9、 + J(0.5 - 0.05)2 - 0.320.9 x 6.94 x10-3 Lv（3-2）式中 R相应曲线半径（m）；a 曲线区段接触线拉出值（m）。利用MATLAB计算，其结果见下表半径R（m）30040070020003000直线最大跨距计算值（m）40.2245. 2655.8362.5567.7770.92最大跨距选用值（m）404555606565最大跨距计算值、取用值表三:简单链形悬挂安装曲线计算3.1半补偿简单链形悬挂安装曲线确定3.1.1计算条件承力索GJ-70：上获=1500奴，即承力索最大允许张力：Tcmax=15KN ；承力索计算 截面积：s = 70mm2 ；承力

10、索弹性系数E =185GPa ；线胀系数a =11.55 x10一6 K-i ； 承力索自重负载g = 6.15 x 10-3 kNjm接触线TCG-100： T = 1000kg，即接触线最大允许张力：二=10KN ；接触线计算 截面积：s = 100mm2 ；接触线弹性系数Ej = 120GPa ；线胀系数a顶=17 x10-6k -1无冰无风时的合成负载q0 = gc + gj + gd =15.55x10-3 kN / m门一经验系数，与材质特性有关，钢承力索为0.8由悬挂点到最近的简单支柱吊弦间的距离（m）e = 8.5mt =+40C t =-20C t =-5C t = max

11、+ min -10 = 0Cmaxminb023.1.2计算与绘制步骤1、确定最大合成负载有负载计算可知，覆冰时合成负载最大，即qmax = qb= 39.88 x10-3 kN / m2、确定当量跨距当量跨距由=口/ 决定，其中、为计算锚段内的各个实际跨距（m），i=1； i=1n为计算锚段内的跨距数。本次设计取l = 60m D3、计算接触线无弛度时，承力索的张力在计算阶段T还是未知数，故用经验公式 c 0T0 =n T= 0.75 x 15kN = 11.25kN 近似算出。(l 2e)2 (60 2 x 4)2结构系数：中= =0.75ID2602Z = T +(P T = 1 5+

12、0. x 5 =10 KN. 5W = q + q 虬=14.18 x10-3+14.18 x10-3 x 0/75 x1 = 24.25 x10-3 kN / m t min00 T11.25c 0q. =- q 铲 + ( max b min -+ W 了c 0Dc m0.75 X10：24X17 X10-6 X 22.52 x (5 (20)、=14.18 x 10-3 x+、+ (24.25 x 10-3 )211.25602=28.61 x 10-3kN / m由于：q = 28.61x 10-3kN /m q = 37.85x10-3kN /m因此：取覆冰时的条件作为计算的起始条件

13、。4、计算最大覆冰或最大风速时承力索的张力，校验起始条件校验起始条件由于临界负载是指链形悬挂线索即将产生最大张力时的合成负载，最大张力 计可能出现在最大覆冰时，也可能出现在最低温度时。由于选取最大覆冰时的条件作为起始条件，因此要对最大风速时的张力进行 校验，而 t = =-5C，q = 15.47 x 103 kN / m = 37.85 x 103 kN / m，初始 条件不变，不需要验算。即，初始条件为： 1=七=-5，q = qb = 37.85 x10-3kN / m接触线无弛度时(t0 = 0。C)的承力索张力T 0的精确计算A = aES -) + 24 tc maxq 2l 2

14、ESC = 0 Dc24由2T 2j1(T+” )2c maxj= 185.256T3 +AT2 +BT +C = 0c 0c 0c 0q2l 2 esd c T = 11.48+ .T)2cmaxjB =邛E = 16.48312(T+忖)2c maxj代入上式可知T = 11.45kNc 0计算并绘制有载承力索的张力一温度曲线：由初始条件可知：w = q + q 虬=47.14 x 10-3kN / m110 Tc 0Z = T+e T = 22.5kN4 TW = q + q = 2 4. 8 x 5 -3kN m /c 0Z = T +e T = (T + 7.5)kN, w 212

15、zi 24aZ2 aES1cW 212 Z+xD x24aZ 2 aESX5433.39 T + 7.5 有：W4557 + (t + 7.5)2 - mlx10 cx6、计算并绘制有载承力索的弛度一温度曲线即：承力索张力-温度数据表如下tx(C)-20-10-50510203040Tcx(KN)13.5112.4811.9611.4510.9610.469.498.567.65可得出有载承力索张力一温度曲线如下:有载承力索弛度温度曲线计算公式:。-Wl 2F x-ix 8Zx:7、计算并绘制有载承力索的弛度一温度曲线7、Wl 2承力索弛度由Fx= *决定，曲线为有载承力索张力-弛度曲线8、计

16、算并绘制接触线各实际跨距的弛度一温度曲线354045505560-20-0.00666-0.0087-0.01101-0.0136-0.01645-0.01958-100.1425490.1861860.2356420.2909160.3520080.418919-50.1463560.1911570.2419320.298680.36140.43009300.1502940.1963020.2484430.3067180.3711260.44166750.1542840.2015120.2550380.3148590.3809770.45339100.1585790.2071220.2621

17、370.3236240.3915830.466012200.1676320.2189470.2771040.3421010.4139390.492618300.177340.2316260.293150.361910.4379080.521142接触线弛度由f =中(F - F )决定(F = 止 =0.135x 10-312)， jcxc 0c 0 8Tic 0对应值如下表：65 -0.02298 0.491648 0.504757 0.518341 0.532099 0.546912 0.578136 0.61161340 0.187991 0.245538 0.310757 0.3836

18、480.46421 0.552444 0.648348则曲线为：8、计算并绘制无载承力索的张力一温度曲线由于T值已知，所以根据有载承力索的条件，可以决定无载承力索的起 c 0始条件下的张力Tcw0，其值由下式决定：Tcw0 一g 2 / 2ESc-Dc24T 2cw0由此式算出Tcw0= 10.2163kN，将t、g及T作为已知情况，就可以利用公式 0 ccw 0t = t - gllD - t + gllD x x 0 24以 T20 cw0 24以 T2 以 ES =0 - 3.033 - 86.97 + 316.59-wT 20.117cwx316.59 T=83.93 7 +T 2cw

19、xcw0.1171(0-20-10-50510203040确定任意温度下无载承力，按一定间隔给出Tg值，即可求出相应的七值，如 表3.4Tw(kN)12.401511.271710.727510.17829.63479.09818.052 07.054 96.127 3-10010 tx(20402o 9 .艺VM3F-20则可得T = f (t )曲线，如下: cwxx9、计算并绘制无载承力索各实际跨距的弛度一温度曲线由t = f(t)曲线，又可由f = gCi求得cwx无载承力索弛度温度曲线F -1数据列表:35wx404550556065-200.073960.0966010.12226

20、10.1509390.1826370.2173530.255088-100.0813740.1062840.1345160.1660690.2009430.2391390.280656-50.0855020.1116760.1413390.1744930.2111370.251270.29489300.0901160.1177030.1489670.183910.2225310.2648310.31080850.09520.1243420.1573710.1942850.2350850.279770.328341100.1008140.1316760.1666520.2057440.24895

21、0.2962710.347707200.1139120.1487830.1883030.2324730.2812930.3347620.39288300.1300120.1698110.2149170.265330.3210490.3820750.448407400.1496940.1955180.2474530.3054980.3696520.4399160.516291则无载承力索各实际跨距内的弛度一温度曲线，如下:0.55甘噎参-第五章半补偿链形悬挂锚段长度及张力增量曲线决l=JI三三5.1计算条件在设计中，规定在计算极限温度下，中心锚结合补偿器的张力差值M 15%七,七代表接触线在补偿

22、器处的张力。1、承力索JT-70：承力索计算截面积：S = 65.81mm2 ；承力索弹性系数Ec = 105GPa ；线胀系数a = 17 x 10一6 K-12、接触线CT-85:接触线计算截面积：S = 86mm2 ；接触线弹性系数Ej = 120GPa ；线胀系数a . =17x10一6k -13、 t=+40。Ct =-20 Cmaxm i n吊弦及定位器处于正常位置时的温度t = tmax + tmin =10。C， d 2温差 At = t t = 30 C At = t . t = 30 C ；4、结构高度h = 1.1m5、 悬挂的自重合成负载：q = S + S + S =

23、 14.18 x 10 -3 kN / m0 c j d接触线的单位自重负载：S = 0.769kg / m = 7.69 x 10 -3 kN / mj6、 接触线无弛度时，承力索的弛度F0=碧=耕 吊弦的平均长度cc 03 0（a）站线承力索弛度及吊弦平均长度l （m）35404550556065F （m）0.189630.247680.313470.3870.468270.557280.65403C (m)0.973580.934880.891020.8420.787820.728480.663985.2半补偿链形悬挂张力增量及锚段长度的计算1、吊弦造成的张力增量也=L(L +1) g

24、j (s*)jd2c式中：ATd 一只考虑温度变化时，吊弦所引起的张力增量(kN)gj一接触线单位长度自重负载(kN/m)L 一由中心锚结至补偿器间的距离(m)(半锚段长度)c 一吊弦平均长度(m)2、定位器形成的张力增量气广2 Rd W二t)气+ 3研)式中:A 一一只考虑温度变化时，定位器所引起的张力增量(kN)； R 一一曲线 jw区段的曲率半径(m) ； d 一一定位器的长度(m) ； Tjm 一一接触线在补偿器处的张力(kN)3、直线区段张力增量的计算，即不考虑ATw时由公式:at = L(L + 2)g)决定 J 2c +L( L +1) g3ESj4、曲线区段张力增量的计算由公式

25、:决定AT +ATATj= 1 2( AT,+AT/3ES(aAt-)由此可得出其锚段长度及张力增量曲线:一L -.1 。_ 1 一 二半补偿链形悬挂锚段长度及张力增量曲线R=300R=400R=3000直线4005006007008009001000L ( m)5 5 4 5 3 ， -4 3005 2 5 1 5 03 ， - -2 10接触网平面设计（站场）的一般次序A、放图根据站场施工图复制站场平面图，即将站场平面图有关部分描绘下来。由于站场股道岔密集，比例尺应适当放大，一般取1： 1000或1： 2000。B、布置支柱 先从咽喉区着手，然后布置站场中部，最后完成咽喉以外的部分。C、划

26、分锚段 确定锚段的路径，下锚点和中心锚结地点。D、确定接触线拉出值，从咽喉开始，与支柱布置次序相同。E、确定电分段和隔离开关位置，根据站线，货线，操作方便以及有无牵引变电 所等综合考虑确定。F、支柱编号，选定材料，统计工程数量以及编写必要的说明。站场平面设计原则目前，在站场咽喉以内，一般使用绝缘软横跨或硬横跨，尽量不用双线腕臂 柱。因此线路都是接地的，在维修方面不如绝缘软横跨安全、方便。硬横跨在带 电作业方面也会受到限制。软横跨所跨越的股道数一般不超过8股。如果股数过多，横跨距离太大，而股道 间距允许时，可在中间加设一软横跨柱，该柱类型应按较大一侧容量来决定。软 横跨柱允许在后侧兼挂腕臂。跨距

27、应尽可能接近最大允许值，以减少支柱数量。特别是注意减少软横跨柱 和钢柱等大型支柱数量。相邻跨距之间，小跨距值应尽量不小于大跨距的75%。若使用的跨距与原计 算跨距值不符合，确定接触线的拉出值时，应校验其风偏移值。站场支柱平面布置，应考虑各个站场的特点。首先应尽可能地照顾到站场的 远期发展。如果将来股道增加，则在近期设支柱时要考虑将来不用拆移，并可资 利用。对于远期铺设的股道，如果土石方已做好，则软横跨支柱的容量及侧面限 界，一般均应考虑预留。对于股道延长部分，当设立近期支柱时，对以后整个支 柱布置不产生影响为原则。站场是客货的集散地，在技术合理的条件下，也应当注意美观。而对于大型 客流或者有政

28、治影响的特等站或者一等站，尤其要更多地考虑美观。不能因经济 上的某些得失而破坏了美观条件。靠近站旁的支柱，要注意不要正堵着门窗，站旁两侧的支柱，应尽量对称布 置。基本站台或中间站台上的支柱，其边缘至站台边的距离，应分别不小于4m 或 2m.。咽喉区聚集着大量的道岔，各个站场的情况变化不一。对于34股道的 小站，支柱布置起来比较容易。对于较大的站场有时相当复杂。一般则应先提出 两个或两个以上的布置方案比较，然后确定较优方案。道岔，特别上正线道岔，道岔定位柱的布置首先应考虑标准定位。要标准定位时， 对于单开道岔，定位柱位于距岔心为4350mm处或5720mm处，参见上表。也 即是位于道岔曲线两线间

29、距为600mm处线路一侧，接触线相交于道岔曲线两线 间距为690mm处中间点的上方。标准定位就是使接触线在道岔转换处具有最佳位置和保持良好地工作状 态。在由于受条件限制无法实现标准定位时，考虑设置非标准定位。采用非标准 定位，是使接触线的交叉点尽量设置在道岔导曲线两线间距为500700mm处 的中间点的上方。采用非标准定位是在考虑了技术条件后，还注意了经济上的合 理。如果能用一组软横跨兼顾两组道岔的定位，就不要设两个独立的承重柱。在采用非标准定位时，非标准定位点一般应设在标准定位处的岔尖侧。如在 辙岔侧时，应检查拉出值是否过大（设计值一般不超过450mm）。在低速道岔上 允许不定位，对于无定位

30、道岔，在它两侧的定位点之间，接触线是拉直的。其非 工作支可能离股道中心很远，要注意不要使其腕臂、定位器离得太长。如果为软 横跨，应加大支柱对股道中心的距离，以解决带电体至接地体绝缘距离不足的问 题。在咽喉区由于道岔密集，问题较多，支柱布置形式可以是各式各样的，但所 遵循的基本原则应是节约支柱、技术合理和便于信号传输。在确定锚段路径时，其道岔处接触线最好采用一次交叉的方式，尽量不用二 次交叉方式。无交叉的线岔易刮弓，不宜采用。两个相邻道岔柱间，把两个接触线布置成平行的比布置成交叉的要好。跨距和考虑站场和考虑站场的美观。在道岔区的外侧，应考虑站场与区间的 衔接。站场两端，一般应设绝缘锚段关节，若受

31、地形条件的影响，允许三股道以下 的车站一般设置。要牵引变电所及分区亭附近应设电分相装置。靠近电分相装置 车站的一端，一般设非绝缘锚段关节。分相装置的位置，应尽可能考虑车站调车 作业的方便，并避免设在大坡道上。车站两端的绝缘锚段关节，一般应设在最外道岔与进站信号机之间。但是， 靠车站的转换柱距正线上最外道岔的岔尖（对岔尖向外的道岔），一般不应小于 50m以便于电力机车转线。确定正线上的锚段长度时，一般按照下列原则：1、直线区段：全补偿链形悬挂，一般情况取1800m，困难条件时，为2000m。半补偿链形悬挂，一般情况取1600m，困难条件时，为1800m。2、曲线区段：全补偿链形悬挂，在曲线半径小

32、于1500m的曲线长度占锚段长度50%及其 以上时，其锚段长度不得不大于1500m。半补偿链形悬挂，应根据中心锚结处与补偿器处的张力差决定。接触线的张 力增值不大于额定张力的15%，承力索的张力增量值不大于额定张力的10%。站线的锚段长度，不像正线要求那么严格。一般一股道发线只设一个锚段。 对于不长的站线，如货物线，渡线等，在锚段长度不超过900m时，可以仅在一 端设置补偿器，成为所谓的“半个锚段”。为了简化设备，减少锚柱，设置锚段时，要注意减少锚段数目。一些渡线等， 应尽量合并到别的锚段中去，只在不得已时，才自一个小锚段。当正线作为一个锚段太长时，可以分成一个半或者两个锚段。该两个锚段是 衔

33、接，可以用锚段关节，而是通过道岔后分别下锚。整个锚段位于直线上时，中心锚结一般设在锚段的中部。锚段中有曲线时， 中心锚结应适当偏置于曲线较长，且曲线半径较小的一侧。在进行接触网的平面设计时，还应标出接触线的位出值。当接触悬挂在沿线 路布置时，其接触线在定位点处，与受电弓中心线的行迹设置一个相对位移，此 位移值称拉出值。拉出值的作用是使电力机车受电弓的滑板磨损均匀。拉出值的 大小由受电弓的有效长度决定的。在直线区段一般取值为300mm。在曲线区段 则根据曲线半径大小的不同，拉出值也不同。而在道岔定位处的拉出值，一般取 374mm。接触线的拉出值，一般从道岔区开始布置。如果后碰到直线股道上相邻定位 点同方向拉出时，可找两边跨距较小的支柱，让其拉出值等于零。在绝缘锚段关节处，对于有开关的转换柱，应把锚支柱放在靠支柱一边，以 便连接跳线，保证安全。选用支柱类型时，注意全补偿中心锚结绳的转角柱，其容量增加。锚接绳的 转角柱，应采用锚柱。尽头线的锚柱，应距车挡有一定距离。条件不允许时，才把锚柱放在车挡近 旁，但这样缩短了尽头线的有效长度。一般正线上的接触线用GLCA100215型，站线及段管线用GLCB80173型。 在有其它类型的接触线可以代替时，其载流量不得低于上述类型的钢铝接触线。