大沙坪车站接触网的平面布置图设计-毕业设计论文.pdf

石家庄铁道大学四方学院毕业设计 大沙坪车站接触网的平面布置图 设计 the design of the catenarys floorplan for dashaping station 2014 届 电气工程 系 专 业 电气工程及其自动化 学 号 20106776 学生姓名 吉鹏斐 指导老师 张福生 完成日期 2014 年 5 月 20 日 摘 要 接触网技术的研究和设计是高速电气化铁路发展的基础，使接触网始终处于良 好工作状态，安全可靠的向电力机车供电，对于保证铁路运输畅通无阻有着重大意 义。 本设计是对车站接触网的设计，重点介绍了高速电气化接触网的基本组成和结 构特征，如接触线索，支持装置，接触悬挂，定位装置，支柱基础等部分；同时完 成了关于站场接触网平面布置图的设计计算，如气象条件与悬挂形式的确定，负载 计算，拉出值与锚段选择，跨距确定与校验，支柱负载计算与校验等部分；最后完 成了平面图表格栏部分与并对本设计做了最后总结性说明。 本设计绘制出了大沙坪车站接触网的 cad 平面布置图与供电平面图。 关键词：站场 接触网 布置图 abstract the technology research and design of the catenary is the basis for the development of high-speed electrified railway, so that to make the catenary in good working condition, safe and reliable power supply to electric locomotives, is of great significance to guarantee the rail transport smooth flow. this design is about the design of the station catenary, focusing on the basic composition and structure of high-speed electrified catenary, such as contact leads, support devices, touch suspension, positioning devices, and other parts of the foundation pillars; simultaneously on the station catenary floorplan design calculations, such as weather conditions and the form of the suspension, load calculation, pull the anchor segment selector value, determine the span calibration, and other pillars of the load calculation and verification part; finally completed the plan forms part of the column and the design and made a final summary description. this design drawn out of the station dashaping catenary cad floor plan and the map for suppling energy. key words: station catenary layout i 目 录 第 1 章 绪论1 1.1 课题研究目的意义1 1.2国内外研究现状1 1.2.1 国外研究现状1 1.2.2 国内研究现状1 1.3 论文研究内容2 第 2 章 气象条件及负载计算3 2.1 气象条件3 2.2 接触悬挂类型4 2.3 负载计算5 第 3 章 站场平面布置图设计8 3.1 供电平面图8 3.1.1 供电方式8 3.1.2 供电平面图8 3.2 拉出值计算与锚段划分9 3.2.1 拉出值计算9 3.2.2 锚段划分9 3.3 中心锚结10 3.4 跨距计算11 3.5 接触线索驰度长度计算14 3.5.1 张力驰度计算14 3.5.2 线索长度计算15 3.6 全补偿简单链型悬挂安装曲线计算16 第 4 章 接触网设备选择19 4.1 支持装置19 4.1.1 腕臂支持装置19 4.1.2 硬横跨19 4.2 定位装置20 4.2.1 正定位和反定位20 4.2.2 组合定位21 4.3 支柱负载计算与校验22 4.3.1 中间柱容量校验25 4.3.2 转换柱容量校验26 4.3.3 锚柱容量校验28 ii 第 5 章 表格栏及相应说明30 5.1 侧面界限30 5.2 支柱类型30 5.3地质情况31 5.4 横卧板类型32 5.5 接触网接地33 第 6 章 结论34 参考文献35 致谢36 附录37 附录 a 外文资料37 附录 b 大沙坪车站接触网平面布置图设计 cad 图62 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 1 第 1 章 绪 论 1.1 课题研究目的意义 接触网在供电回路中起着十分重要的作用，直接影响着电气化铁道的运行可靠 性，因此必须使接触网始终处于良好的工作状态，安全可靠的向电力机车供电，对 于保证铁路运输畅通无阻有着极为重大的意义。 接触网运行的特点是在露天条件下始终与电力机车受电弓相接触取流，工作条 件恶劣且无备用设备，根据现场设备故障统计，由于接触网故障对铁路行车造成的 影响平均时间在 4 小时左右，因此关于接触网的研究维护具有非常重要的价值。 1.2国内外研究现状 1.2.1 国外研究现状 目前，接触网检测系统以意大利和德国研制的装置最具代表性。从系统结构看， 意大利和奥地利接触网检测设备比较接近，称为非接触式检测方式，主要强调接触 网几何参数的测试；法国、日本和瑞士研制的接触网检测设备与德国比较接近，称 为接触式检测方式，主要强调弓网动力学参数的测试。 意大利的接触网检测主要采用激光照射，伺服跟踪、图像处理技术，对非接触 式检测的动态拉出值和导线高度测量较准；但不能测试接触网动力学参数，且因其 图像处理计算量很大，也不能适应高速铁路接触网在线测试。 德国接触网检测侧重对接触压力和硬点测量，优点是所获得的动力学参数较为 准确，能够对弓网接触状况做出最直观的评判；而缺点是测试项目不全、杆位定位 不准、通过压力传感器测试得到的拉出值在高速下误差较大、数据报表和测试曲线 表现形式不适合中国国情，且价格昂贵。 日本的接触网检测，突出对弓网离线、接触线磨耗的测量。很早就研制出可在 100km/h 速度下检测接触网导线高度、拉出值、定位器坡度、支柱号和跨距的检测 车。 1.2.2 国内研究现状 根据中国铁路中长期发展规划 ，到 2020 年，为满足快速增长的旅客运输需 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 2 求，建立省会城市及大中城市间的快速客运通道，规划“四纵四横”铁路快速客运通 道以及四个城际快速客运系统。建设客运专线 1.2 万公里以上，客车速度目标值达 到每小时 200 公里及以上。高速铁路必将成为未来中国客运运输的骨干。 而我国的接触网检测技术研究始于 20 世纪 60 年代，并在 20 世纪 80 年代，自 行研制出主要用于检测接触线高度和拉出值等参数测量的接触网检测车。作为突出 代表的是西南交通大学研发的 jjc 系列接触网检测车，在实际运用中取得了较好的 效果。优点是其对动态拉出值和导线高度的非接触式检测比较准确、压力和硬点检 测比较准确、定位准确、数据报表和测试曲线表现形式适合中国国情且价格低。缺 点则在于轨道静态检测不准确、定位坡度定量检测盒磨耗检测误差比较大。 1.3 论文研究内容 根据题目的设计要求，研究内容应该分为设计计算、设备选择、技术校验，最 后应该再有平面设计图。 那么首先是设计计算，应为接触网是一种复杂的供电设备。为了保证安全运营， 使之既具有经济性，又有一定的可靠性，所以要进行一定的数据计算。包括负载计 算，悬挂的拉出值，根据风偏移确定跨距，安装曲线,支柱负载等的计算等。 其次是设备选择，接触网有许多的电气设备和机械设备，应该广泛调查，择优 购买。这时就应该根据所得的计算数据，选择合适的设备，比如支柱，接触线，定 位装置，绝缘子，承力索等等一系列的必要设备。 再次是技术校验了，技术校验是为了保证设计的接触网部分能正常，安全的应 用在各种环境下，因此，要进行一些技术校验，比如基础，腕臂，支柱，线索悬挂 等部分的机械强度和稳定性的校验。 最后，要根据所选设备的型号，与设计计算得来的数据，完成平面设计图，最 好用 cad 作图，简单明了，方便快捷。 由于是站场 cad 图且只有一个锚段，因而该图还应该画出站场咽喉区的放大图， 同时应该注意各支柱的摆放位置，最后，还应该对布置图进行适当的说明与备注， 标明各个线，符号的意义，才算完成。 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 3 第 2 章 气象条件及负载计算 2.1 气象条件 接触网是置于铁路沿线的供电装置，它要经受一切自然条件的影响，气象资料 是接触网设计最原始，也是最重要的资料。气象资料齐备与否以及它所选择的数值 是否合适，对接触网的设计质量有很大影响。 为设计工作的方便，我国在 1972 年进香的全国社稷规范改革中，将全国划分为 九个标准气象区。表 2-1 所列的九个区域大体所属范围划分如下： 区为南方沿海易受台风影响地区，如浙江，福建东部，广东，广西沿海地区 等； 区指华东大部分地区，包括安徽，山东，江苏大部分地区； 区包括西南不的非重冰地区，以及福建，广东等受台风影响较弱的地区； 区包括西北搭补风地区，华北及京，津，唐等地区； 区适用于华东，中南和西南三个地区的广大山区； 区指湖北，湖南，河南，以及华北平原的大部分地区； 区适用于寒潮风很强的地带，如东北大部分地区，河北承德，张家口一带； 区适用于覆冰严重的地区，如上冻，河南的大部分地区，湘中粤北重冰地带； 区指云贵高原重冰地区2。 表 2-1 典型标准气象区 气象区计算条件 最高+40 最低-5-10-10-20-10-20-40-20-20 覆冰-5 最大风速+10+10-5-5+10-5-5-5-5 安装00-5-10-5-10-15-10-10 大气过电压+15 大气 温度 （） 内部过电压年平均气温+20+15+15+10+15+10-5+10+10 最大风速353025253025303030 覆冰1015 安装10 风速 （m/s） 大气过电压1510 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 4 内部过电压0.5最大风速（不低于 15m/s） 覆冰厚度（mm）5551010101520 覆冰的密度(kg/m3)900 2.2 接触悬挂类型 接触网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(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。简单悬挂分为未补偿简单悬挂和加补偿简单悬挂及吊索式简单悬挂。 链形悬挂是一种运行性能较好的悬挂形式。减小了接触线在跨距中的驰度，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。 链形悬挂根据线索两端的下锚方式，可分为下列几种形式： (1)未补偿简单链形悬挂 这种悬挂方式的承力索和接触线两端无补偿装置，均为硬锚。因此，在温度变 化时，承力索和接触线的张力弛度变化较大，一般不采用。 (2)半补偿链形悬挂 半补偿链形悬挂分为半补偿简单链形悬挂与半补偿弹性链形悬挂，在半补偿简 单链形悬挂中，接触线两端设补偿装置，承力索两端为硬锚。这种悬挂只用于行车 速度不高的车站侧线和支线上。 半补偿弹性链形悬挂和半补偿简单链形悬挂的区别在于支柱定位点处吊弦形成 的不同。这种悬挂方式用于行车速度不超过 100km/h 的线路上。 (3)全补偿链形悬挂 全补偿链形悬挂，即承力索和接触线两端下锚处均装设补偿装置。全补偿链形 悬挂也分为全补偿简单链形悬挂和全补偿弹性链形悬挂1，如图 2-1 所示。 图 2-1 简单链型悬挂 (4)分析选择 未补偿简单悬挂，没有补偿装置，张力和驰度会随温度变化较大，不利于安装 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 5 和线索保护，所以此次设计不选择该方式。 半补偿链形悬挂在温度变化时承力索驰度的变化会使吊弦上端产生上、下位移， 而吊弦下端随接触线发生顺线路方向偏斜，不利于机车高速运行，所以不选择。 全补偿链形悬挂没有上述两种悬挂方式的缺点，且有利于机车的高速取流，所 以选择全补偿链形悬挂。但全补偿链形悬挂包括全补偿简单链形悬挂和全补偿弹性 链形悬挂。 两者相比简单链形悬挂结构简单，造价便宜，运行、检修经验丰富。而弹性链 形悬挂比简单链形悬挂有更好的弹性均匀性，但其施工和检调比链形悬挂复杂。两 相比较，选择更经济，安装检修更方便的全补偿简单链形悬挂。 目前，世界各国为满足高速受流的要求，都根据自己国家高速铁路规划的动力 设置(动力集中式或动力分散式)和受电弓的结构及性能的不同，而采用了不同的悬 挂类型。 2.3 负载计算 本次设计为大沙坪车站接触网的平面布置图设计，车站位于兰州附近，属于西 北地区，海拔平均高度 1520 米，年平均气温 11.2,极端最高气温 30,极端最低气 温-21.6，最冷月平均气温-3.1,年平均降雨量 576.5mm，年平均蒸发量 1919mm， 最大风速 20.7m/s,平均相对湿度 60.4%，最大积雪深度 43.1cm，累年平均风速 2.6m/s，最大土壤冻结深度 101cm，因此为第气象区，根据上表可得出基本数据。 即： (2-1)5bmm (2-2)10/ b vm s (2-3) max 25/vm s (2-4)12.5 c dmm (2-5)12.9abmm 又线索型号为：jtm-95+ctah-120， 则可知其自重： (2-6) 3 10.82 10/ j gkn m (2-7) 3 8.49 10/ c gkn m (2-8) 3 0.5 10/ d gkn m 故垂直负载为： (1)接触悬挂无冰无风时的单位负载 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 6 (2-9) 3 0 19.81 10/ cjd qgggkn m (2)接触悬挂在覆冰时的各类单位负载 承力索单位冰负载 (2-10) 93 ()102.43 10/ cbbch gr b bdgkn m 接触线单位冰负载 (2-11) 93 ()101.07 10/ 2 22 jbbh b bab grgkn m 覆冰时，承力索的单位风负载 (2-12) 263 0.625101.76 10/ cbcbb pkd vkn m 则，覆冰时单位合成负载为： (2-13) 223 0 ()23.38 10/ bcbjbcb qqggpkn m 合成负载方向为： (2-14) 0 arctan4.32 cb cbjb p qgg 而水平负载： 接触悬挂的水平负载主要指风负载，它是指风吹到接触线、承力索、支柱上所 产生的压力，称为风压。 在进行电气化铁路接触网设计时，如无当地实际观测资料，可以充分利用全国 基本风压分布图给出的条件。但是考虑到投资和回收期的关系，对于最大风速的保 证率要求不同。因此，对于以一般空旷平坦地面、离地面 10 m 高统计得到的 30 年 一遇的 10min 平均最大风速为标准的风压，可以乘以调整系数得出相应不同重现期 的风压。 在具有当地风速观测资料时，接触网悬挂线索的风负载可由下式确立： (2-15) 26 0.625v10pkd 式中，k风负载体型系数(见表 3-2)； d线索的直径(mm)； v设计计算风速(m/s)； 计算在线索覆冰状态下的单位风负载时，其计算直径 d 应为(d+2b)。 风载体型系数参考取值表如下： 表 2-2 风载体型系数参考取值表 系数 受风件特征 k 支柱圆形钢筋混凝土支柱0.60 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 7 矩形钢筋混凝土支柱1.40 四边形角钢支柱 1.4(1+) 链型悬挂1.25 17dmm1.20 线索 一般悬挂 * 17dmm 1.10 (3)接触悬挂在最大风时的各类单位负载： (2-16) 263 maxmax 0.625106.10 10/ vc pkd vkn m (4)最大风时，单位合成负载： (2-17) 223 max0max 20.7 10/ vcv qqpkn m 单位合成负载方向： (2-18) max 0 arctan16.44 cv p q 通过以上计算可知，该悬挂的最大合成负载出现在覆冰时1。 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 8 第 3 章 站场平面布置图设计 3.1 供电平面图 3.1.1 供电方式 此次设计供电方式选择带回流线的直接供电方式。带回流线的直接供电方式是 在直接供电方式的基础上，在接触网田野侧增设一条回流线的供电方式，每隔一定 距离用吸上线将回流线和钢轨并联，牵引回流由回流线、钢轨和大地流回牵引变电 所。 由于回流线中的电流与接触线中的电流方向相反，二者产生的交变电磁场可部 分抵消，从而降低了电磁干扰。由于轨回流减少，因此，钢轨对地电位也得到了降 低。 该种供电方式的供电回路简单，比直接供电具有更低的线路阻抗和钢轨电位，比其 他供电方式节约投资。这种供电方式目前我国应用最为广泛。回流线选择目 lbglj -240 型号。 3.1.2 供电平面图 接触网线路之间所进行的分段称为横向分段。如站场内因各股道的作用不同而 进行的分段。 接触网沿线路方向锁进行的分段称为纵向分段，如在站场和区间衔接处所进行 的分段，站场和区间的接触网应是各自独立的，因此在它们的连接处必须进行分段。 在复线和多线路区段上，不论是区间或是站场，其正线间总是分开的，其分段 方式、方法视股道的具体情况而定。如果正线间有道岔，则往往是在此处进行分段。 本设计的供电平面图如下图 3-1 所示。 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 9 图 3-1 供电平面图 3.2 拉出值计算与锚段划分 3.2.1 拉出值计算 在进行接触网平面设计时，在定位点处，应标明接触线拉出值的大小和方向。 设置拉出值的目的是使受电弓滑板磨损均匀。因此，拉出值的大小是有受电弓的有 效工作长度决定的。在曲线区段上则根据曲线半径大小决定，具体取值见表 3-1 表 3-1 接触线拉出值选用表 曲线半径(m)30012001200r1800r1800 区间拉出值(mm)400250150 隧道内拉出值(mm)300150100 在直线部分，站场接触网拉出值称为“之”字值， “之”字值大小一般均为 300mm。 根据上表数据，与给出的具体的大沙坪站场参数，可以得知，在直线部分“之” 字值选用 300mm，曲线区段拉出值选用 150mm。 3.2.2 锚段划分 接触悬挂中的承力索和接触线在延续到一定的长度后，为了满足机械受力方面 的要求及方便施工，必须分成为一个个相互独立的线段，这些相互独立的线段即为 接触网的机械分段。 接触网进行机械分段的线段称为锚段，相邻两个锚段的衔接区段(重叠部分)称 为锚段关节。锚段关节的设置，使接触网不间断地贯通于全线1。 锚段关节分为三种：仅起机械分段作用的称为非绝缘锚段关节，该处相邻的两 个锚段在电气上是连通的；不仅起机械分段作用，同时又起同相电分段作用的锚段 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 10 关节。称为绝缘锚段关节；带有中性嵌入段，既起机械分段的作用，又具有电分相 功能的，称为电分相锚段关节。 根据锚段关节所起的作用，可分为非绝缘锚段关节、绝缘锚段关节及电分相锚 段关节。 根据所含跨距数可分为二跨、三跨、四跨、五跨、七跨及九跨式锚段关节。所 谓四跨式锚段关节，就是锚段关节内含有四个跨距，如图 3-2 所示，其余类推。 四跨绝缘锚段关节除了进行机械分段以外，主要用于电分段，多用于站场和区 间衔接处。 图 3-2 四跨绝缘锚段关节 由于本设计为大沙坪车站接触网平面布置图，根据题目给定的条件可知，全长 一共 1652.91m，而一般情况下，每个锚段都在 2000m 左右，因此，根据题目条件可 将本设计划分为一个锚段，锚段从 18、19 号钢柱开始，一直到隧道口结束。而且， 锚段关节选用四跨锚段关节2。 3.3 中心锚结 中心锚结设在锚段的中部，其作用有：其一，在一个锚段实行两端补偿时可防 止补偿器向一侧滑动，特别是在具有坡度的线路上，设置中心锚结更显得必要，其 作用和效果也愈加明显；其二，缩小事故范围，当中心锚结的一侧接触线发生断线 时，不致影响另一侧的接触网，且容易排除事故及易于恢复正常运行。 中心锚结的形式和结构，根据接触网的悬挂类型及安装地点而有所不同,分为半 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 11 补偿，全补偿以及隧道中心锚结，本设计由于是全补偿，因此采用的是全补偿中心 锚结。 全补偿链形悬挂的承力索和接触线两端都是补偿下锚，均可能因两端张力不平 衡而产生移动，所以承力索和接触线都要设置中心锚结进行固定，其固定形式相当 于由半补偿链形悬挂中心锚结与承力索中心锚结两部分组成。如图 3-3 所示。 图 3-3 全补偿链形悬接中心锚结 全补偿链形悬挂中心锚结由半补偿链形悬挂中心锚结部分及辅助绳组成。辅助 绳的中间与承力索固定，两端锚固定在支柱上。安装时辅助绳应抬高锚固，一般不 得低于承力索的高度。 3.4 跨距计算 任何架空导线在风的作用下都要偏离其起始位置，在情况严重时可能会破坏线 路的工作条件。在电气化铁路接触悬挂上，导线偏离起始位置会导致钻弓事故，刮 坏受电弓或拉断导线，这种运行故障会中断或影响行车，这是接触网最严重的事故 之一。因此应经常对接触悬挂导线的偏移给予极大的注意。 在强风作用下，接触线距受电弓中心的最大偏移值，在线路直线区段不应 maxj b 超过 500 mm，在曲线区段不应超过 450 mm。链形悬挂接触线的受风偏移决定于许 多因素，其中主要的是取决于链形悬挂的结构形式、线材参数(材质和形状)、接触 线和承力索的受力状态、风负载及接触线拉出值等。 跨距就是两相邻支柱间的距离，其长度的决定涉及到一系列经济、技术向题， 是接触网设计中重要的问题之一。跨距有经济跨距和技术跨距两个概念。单从经济 观点考虑问题所决定的跨距为经济跨距；而按技术要求决定的跨距称为技术跨距。 技术跨距是根据接触线在受横向水平力(如风力)作用时，对受电弓中心线所产 生的许可偏移而决定的。对于简单接触悬挂，弛度也是决定跨距的重要因素。在一 般情况下，经济跨距总是大于技术跨距。因此，技术跨距总是研究的中心。 跨距长度的确定从经济上讲，希望做到投资及运营费用小；从技术上讲，则要 求保证安全可靠，具有良好的受流质量，使接触线在最大风力的作用下，对受电弓 中心产生的偏移不超过规定允许值。 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 12 (1)在直线区段上，接触线以等之字布置时，最大跨距由以下各式确定： (3-1) j j j j j j lmp ta t lmp b 2 22 max 2 8 (3-2)(2 22 max abb mp t l jjxjjx j j (2)在曲线区段上，最大跨距由以下各式确定： (3-3) 2 max 1 () 8 j jj j mp l ba tr (3-4) 2 max2() j jxj j j t lba t mp r (3)在缓和曲线上，最大跨距由下式确定： (3-5) j x j j j aa rl l t mp l b 2 )( 8 21 0 2 max 式中，最大风偏移值(m)； maxj b 最大许可跨距长度(m)； max l 当量系数；m 接触线单位长度风负载(kn/m)； j p 接触线张力(kn)； j t 接触线之字值(mm)；a 支柱挠度，可以忽略； j 所在曲线区段半径(m)；r 缓和曲线长度(m)； 0 l 直缓点至观测点的距离(m)。 x l 根据上述计算方法的描述，可以进行以下跨距长度的校验计算。 直线区段： 在直线区段，接触悬挂的最大风偏移值不可超过，即，跨mm500 max 500 j bmm 距的选择使实际中的符合要求即可。 maxj b 为提高接触网运营的安全性， 铁路电力牵引设计规范规定：接触线的最大受 风偏移值为 450mm；最大可能跨距不宜大于 65m；山口、谷口、高路堤和桥梁等风 口范围内的最大跨距不宜大于 50m；分相装置所在的跨距应比正常跨距值小 510m。本设计选用 65m 最大跨距。 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 13 由下式进行直线区段跨距长度的验证计算： (3-6) j j j j j j lmp ta t lmp b 2 22 max 2 8 式中，当量系数，一般取之间的值，在此计算时取最大值；m85 . 0 90. 090. 0 接触线最大张力，在设计中所采用的是 ctah120 型接触线，可知 j t =43.56kn； j t 直线区段的拉出值，取=；aamm300 支柱扰度，在此可忽略不计； j 接触悬挂单位长度所受的风负载。 j p 由式下进行计算： (3-7) 62 10615 . 0 dakvp 其中 为设计计算风速，在此应选取西北区最大风速 25m/s，为风速不均匀系va 数，由下表 3-2 可知应取=；k 为风负载体形系数，由表 2-2 可知 k=；a85 . 0 25 . 1 为线索直径，对于 ctah120 型接触线，而d12.5dmm65lm 表 3-2 风速不均匀系数 计算风速(ms)20 以下2030313535 以上 a1.000.850.750.70 则计算可得： (3-8) 263 0.615105.268 10/ j pakv dkn m (3-9) 222 max 22 2 448.88500 8 jj jj jj mp la t bmmmm tmp l 可以看出，选取的跨距满足最大风偏移的极限要求，因此直线区段跨距选取满 足要求。 曲线区段： 在直线区段，接触悬挂的最大风偏移值不可超过，即，跨mm500 max 450 j bmm 距的选择使实际中的符合要求即可。 maxj b 由下式进行曲线区段跨距长度的验证计算。 (3-10) 2 max 1 () 8 j jj j mp l ba tr 而，拉出值，则由上述直线区段计算数据可知：1200rm400amm (3-11) 263 0.615105.268 10/ j pakv dkn m 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 14 (3-12) 2 max 1 ()97.4450 8 j jj j mp l bammmm tr 可以看出，选取的跨距满足最大风偏移的极限要求，因此曲线区段跨距选取亦 满足要求1。 3.5 接触线索驰度长度计算 3.5.1 张力驰度计算 在两个支柱间，悬挂一根固定截面的接触线、正馈线、供电线、回流线或其他 导线时，此线在自重和负载的作用下，就自然形成一个驰度。驰度的大小对运行质 量将产生直接影响。因此，正确地、合理地确定驰度的量值是十分重要的。 自由悬挂是一种最基本、最简单的悬挂方式。自由悬挂的计算是一种最基本的 计算，以下将研究自由悬挂导线的张力与驰度的大小变化及其计算方法。 设 a、b 是两悬挂点，当两悬挂点在同一水平位置时为等高悬挂，从接触线弧 垂最低点，到连接两悬挂点间的垂直距离，称为驰度 f，如图 3-4(a)所示。 当悬挂点不在同一水平面时，由导线弧线最低点分别到两悬挂点的垂直距离称 为悬挂点 a 和 b 的驰度，由 f1 和 f2 表示，如图 3-4(b)所示。 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 15 图 3-4 自由悬挂导线的驰度 在自由导线悬挂计算中，由于其材料的刚度实际影响很小，可以近似把它看作 理想的软线，其刚度忽略不计。另外，悬挂线索的自重负载实际上是沿导线长度均 匀分布的，因此，可以认为是沿跨距均匀分布的。为了简化计算，下面就根据这两 条假设来研究线索的张力和驰度。 本设计采用的是等高悬挂，则等高悬挂的驰度计算如下： 设 a、b 两点为导线的悬挂点， 为跨距，g 为单位长度的自重负载，l 、分别为悬挂点 a、b 的垂直分力与水平分力，如图 3-5 所示。 a f b f a t b t 图 3-5 等高悬挂驰度示意图 则可得张力与驰度的计算公式如下： (3-13) 2 8 gl f t (3-14) 2 8 gl t f 自由悬挂导曲线方程为： (3-15) 2 4()f x lx y l 石家庄铁道大学四方学院毕业设计 16 则当，时，65lm46tkn0.113fm 则当，时，60lm46tkn0.096fm 3.5.2 线索长度计算 承力索或接触线在悬挂后，由于自重负载的影响，会自然形成驰度，这时线索 的实际长度必大于跨距长度 ，而实际长度的变化对线索驰度影响很大。因此，决定l 线索悬挂时的实际长度，在设计和施工中是很重要的。 本设计是等高悬挂，通过微积分原理，可以得出线索在一个跨距内的实际长度 为： (3-16) 2 8 3 f ll l 式中，线索实际长度(m)；l 线索的驰度(m)；f 两悬挂点间的距离(m)。l 则当，时，65lm46tkn0.113fm65.0005lm 则当，时，60lm46tkn0.096fm65.0004lm 3.6 全补偿简单链型悬挂安装曲线计算 对于全补偿链形悬挂，不仅在接触线下锚处没有补偿装置，在承力索两端也没 有补偿装置，因此，可以近似地认为接触线张力和承力索张力均近似为常数(不 j t c t 考虑因温度变化形成的张力增量)。在温度变化时，接触线、承力索虽然也伸长(或 缩短)，由于没有补偿器，它们的张力不受温度变化的影响，其弛度也可认为与温度