接触网载流承力索的分析.doc

接触网工程课程设计报告接触网工程课程设计 指导教师评语报告（30）总成绩修改（40）平时（30）专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气093 姓 名： 张阿兰 学 号： 200811133 指导教师： 任丽苗 兰州交通大学自动化与电气工程学院2012 年 7月 13日1 基本题目1.1 题目 接触网载流承力索的分析与选择。1.2题目分析我国电气化铁路接触网，载流承力索目前已采用的愈来愈多，载流承力索的选择除了截面积、机械强度、电气化性能、与接触线的连接配合等技术条件外，耐大气腐蚀性能和价格问题也是一个重要条件，所以对选择既能满足设计要求，又能减少投资的载流承力索还需要更深入的分析和探讨。2 载流承力索的选择比较我国设计采用的载流承力索有：1.硬铜绞线载流承力索：型号TJ95、120、1272.铝包铜芯铝绞线载流承力索：型号GLZC120、GLZE303.铜芯铝绞线载流承力索：型号LGJ185则三种载流承力索分别为： （1）TJ95、120型铜绞线宝凤段的宝鸡秦岭间最早采用了19股95 mm的硬铜绞线，后在漳厦的部分分间、京郑段，成昆线相继采用了TJ型119结构的铜绞线。 优点：导电率高，载流量大，截面积小，耐腐蚀性能好，与铜接触线连接匹配简单合理。缺点：综合拉断力低，比重大，价格贵。 （2）GLZC120型铝包铜芯铝绞线载流承力索这是根据国外70年代初资料，我国自行研制的非铜质载流承力索。GLZE30的载流量虽达195A，但仍被作为非载流承力索使用。GLZC120由7股铝包钢丝和12股铝线构成，目的是以铝代铜，降低造价和提高钢芯的防腐蚀性能。在彬韶线，焦枝线、北同蒲和宝成线大修中相继采用了这种承力索。 优点：以铝代铜，计算重量低，截面积较小，每公里单价仅为TJ120型铜绞线的44%左右。 缺点：综合拉断力较低，比较起来除铜合金70型外其电流电阻最大，载流量最小；钢铝间结合力难以保持。 （3）LGJ185型铜芯铝绞线这是选用了输电线路的定型导线。为了保证可靠性，选用时比载流承力索的技术要求大一号。在陇海线、宝中线、侯月线采用了该型导线，但因其钢芯为7股镀锌钢丝，存在钢芯锈蚀等问题，故在京郑线、成昆线上未予采用。优点：由于铝比重小，按等重量比较，其热导率和导电率均为铜的两倍，载流量比TJ120型铜绞线大；比较起来其综合拉断力最大；铝线耐腐蚀性能好。缺点：应考虑因铜芯7股镀锌钢丝腐蚀而降低综合拉断力的因素；计算截面积大，承力索受风面积加大，导致受风偏移值加大，从而引起跨距减少，支柱容量增加。3 各种载流承力索的技术和经济比较3.1 我国选用载流承力索的情况 我国设计选用载流承力索的技术和经济比较情况如表1。表1 载流承力索的技术和经济比较技术条件 TJ95 TJ120 GLZC120 LGJ185 铜合金70 标称截面（mm）钢95 钢120 120/35 185/30 铜合金70 （铝钢）根数直径(mm) 钢192.49 钢192.8 123.2/73.2 262.98/73.2 铜合金192.24（铝钢）计算截面（mm） 92.53 117.00 152.80 210.93 74.87计算拉断力（N） 32894 41172 51367 64320 44100载流量（A） 415 485 394 510 /计算重量（kg/km） 838 1057 602 732.6 678单价（元/km） 26810 33820 15000 15890 约260403.2 载流用耐腐蚀钢芯铝（或铜）绞线LGJ型钢芯铝绞线的关键是钢芯锈蚀问题，TJ型硬铜绞线的关键是综合拉断力低，价格高问题，而载流用耐腐蚀钢芯铝（或铜）绞线较好的解决了这些问题。 （1）LZGJ型耐腐蚀钢芯铝绞线a.将LGJ型钢由镀锌钢丝改为芯铜绞线铝芯合金镀层钢丝。则耐盐雾能力提高4倍，耐二氧化硫能力提高7倍。所以目前铝芯合金镀层钢绞线已替代镀锌钢绞线作为非载流承力索，在电气化铁路上全面得到发展。b. LZGJ型的主要技术条件完全和LGJ一样，达到GB117983标准。c. LZGJ型钢芯铝绞线价格比LGJ型贵10%左右，但仍为TJ120型铜绞线价格的51%。d.与之配套的钢铜过渡线夹已研制成功并开始生产。 （2）TGJ型钢芯铜绞线它是在TJ型硬铜绞线内芯中增加了铝芯合金镀层钢丝，以提高导线的综合拉断力和弥补钢绞线软化强度低的问题。营业运行时必须考虑使用比波动传播速度低几成的速度，这一速度值大约为0.7接触线的波动传播速度，打算以此速度作为营业运行最高速度的标准。迄今为止，以计算式和数值示例示出的值是以图1中的模型来解释，把接触悬挂看成均一系统得出的。在实际的接触悬挂中，接触线的高度有变化并且通常在重叠和装有较重的金具处易于产生较大的应力。基于这些，必须考虑采用平均值的两倍应力，而在极端情况下要考虑加于实际接触线上的应力更大于两倍。综上所述，大部分电气化区段可采用LZGJ型耐腐蚀钢芯铝绞线作为载流承力索，腐蚀严重且技术标准高的高速电化区段可采用TGJ型耐腐蚀钢芯铜绞线或铜合金绞线。接触线应力的速度特性如图1所示。01002003004000123456速度km/h单位作用力下的应力（N/m2 ）图1 接触线应力的速度特性4 设计评价本设计对目前采用的接触网载流承力索进行了技术与经济的比较，对我国的载流承力索作了分析，将型号为TJ95、TJ120的铜绞线、GLZC120型的铝包铜芯铝绞线载流承力索和LGJ185型铜芯铝绞线分别从技术条件和经济上作了比较得出，目前使用的钢接触线的疲劳极限约在120N/ mm,考虑到平均张力这一情况后认为：有必要将加于实际接触网上的应力保持在60N/ mm以下的水平。大部分电气化区段可采用LZGJ型耐腐蚀钢芯铝绞线作为载流承力索，腐蚀严重且技术标准高的高速电化区段可采用TGJ型耐腐蚀钢芯铜绞线或铜合金绞线。 5 参考文献1 王治民.接触网载流承力索的设计与选择J.电气化铁道.1995(03):21-252 王治民.接