高速电气化铁路接触网中心锚结设计

1设计原始资料

1.1题目

高速电气化铁路接触网中心锚结设计

1.2设计内容

根据高速电气化铁路中心锚结的要求，计算高速接触网中心锚结的位置，设计高

速电气化铁路中心锚结，并说明其工作原理。

2设计内容分析

2.1中心锚结的作用

第一，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；

第二，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。

2.2中心锚结的设计原则

设置中心锚结时，在直线区段，一般尽量设置在锚段的中间部位，当含有曲线时,

中心锚节应靠向曲线较多的部位。在两端装设补偿器的接触网锚段中，必须加设中心

锚结。每个锚段中心锚结的安设位置应根据线路情况和线索的张力增量计算确定，中

心锚节位置一般设在锚段中部附近，原则上要求从中心锚节到两端补偿器间的张力差

应大致相等。

2.3中心锚结的技术校验

在初步划分锚段长度和确定中心锚结的位置时，考虑到线路的具体情况，可先取

一些经验数据，并根据经验确定好中心锚结的具体位置，然后通过校验，确定设计内

容是否符合技术要求。一般情况下，对于锚段长度的校验，接触线应保证张力增量值

不超过15%（，承力索应保证张力增量值不超过10%/,而对于中心锚结的校验，则

分别计算从中心锚结到两端补偿器之间的张力差，若张力差大致相等，则满足技术要

求。

2.4中心锚结的类型

中心锚结的安装形式有多种，对于不同的悬挂形式，中心锚结的结构形式也不同。

一般分为半补偿中心锚结、区间全补偿中心锚结、站场全补偿中心锚结等。

2.4.1半补偿中心锚结

半补偿链形悬挂的承力索两端都是硬锚，纵向不产生位移，接触线两端为补偿下

锚，用锚结绳固定在承力索上，使该点接触线不产生位移。半补偿中心锚结辅助绳采

用GJ-50镀锌钢绞线（19股）制成，辅助绳中间用中心锚结线夹与接触线固定，辅助绳

两端分别用正反两个钢线卡子紧固在承力索上。中心锚结设在锚段中间部位的一个跨

距中间。半补偿中心锚结结构示意图如图1所示：

1一接触线；2一中心锚结线夹：3—承力索：4一中心锚结辅助绳：5-钢线卜了：6—绑扎段

图1半补偿中心锚结结构示意图

2.4.2区间全补偿中心锚结

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。在全补偿悬挂时，接触线中

心锚结结构与半补偿相同。承力索中心锚结辅助绳则采用GJ-70镀锌钢绞线制成，

其长度考虑布置在三个接触网跨距中。中心锚结在中间跨距，相邻两悬挂点和跨中用

钢线卡子将辅助绳与承力索固定在一起。辅助绳两端各通过一串悬式绝缘子硬锚在最

外侧支柱上，两支柱均为锚柱应打拉线。区间全补偿中心锚结结构示意图如图2所示:

1一接触线：2—中心锚结线夹；3—悬式绝缘子串；4—接触线中心锚结绳：5—承力索中心锚结绳；6—承力索:

7—弹性吊索；8一钢线卡子：

图2区间全补偿中心锚结结构示意图

2.4.3站场全补偿中心锚结

站场全补偿中心锚结是将中心锚结绳的悬挂点与承力索固定，依靠上部固定绳对

承力索起到锚结的作用，这种形式也称为防窜中心锚结。站场全补偿中心锚结的承力

索中心锚结绳用GJ-70钢绞线在悬挂点处通过钢线卡子与承力索固定，在两侧的跨

距中心位置安装接触线中心锚结线夹，并将锚结绳向承力索中心锚结方向通过钢线卡

子与承力索固定。有防断式和非防断式中心锚结之分。防断式中心锚结结构示意图如

图3所示：

1—接触线：2—承力索：3—承力索中心锚结绳：4■■接触线中心锚结绳:

图3防断式中心锚结结构示意图

防窜不防断式中心锚结结构示意图如图4所示：

I一接触战12—承力索：3—接触战中心锚钻绳：

图4防窜不防断式中心锥结结构示意图

3链形悬挂锚段长度及中心锚结的设计

在高速电气化铁路接触网设计中，为保证接触线和承力索的恒定张力，保证良好

受流，通常采用全补偿的链形悬挂结构。

3.1锚段长度及中心锚结的确定

取锚段长度为1600m,其中直线区段为8()0m,曲线区段为80()m。中心锚结设

置在分界点沿曲线区段方向10()m处，则在直线区段方向补偿器与中心锚结间的距离

为L=900m，跨距/=60m；在曲线区段方向补偿器与中心锚结间的距离为L=700m,

曲线半径R=3000m.跨距/=50m。中心锚结设置示意图如图5所示：

承力索自重负载:

3

品6.78xlO_kN/m

(3)吊弦及线夹重力负载：

gd=O.5xlO~3kN/m

(4)最高温度和最低温度分别为

=(FC

故吊线及定位器处于正常位置时的温度

max+'min

2

所以，平均温度与极限温度之差为

△"3。=40—10=30C

(5)悬挂的自重合成载：

%=g=gj+&c+&d=17.22xlO-3kN/m

(6)在全补偿链形悬挂中，接触线驰度的变化更小，因温度变化而耗损于驰度变

化方向的纵向位移也更小，故在计算中£就忽略不计了，即令£=0

(7)接触线无驰度时，承力索的驰度

_ql_17.22x10-3x6()2

=0.52(m)

°一玩一8x15

(8)接触线的结构高度

h=1.7m

则吊弦长度

。=%in*§小-F。

所以

22

c==1.7--x0.52=1,35(m)

3

(9)定位器的长度

d=1.2m

水平拉杆的长度

人=2.2m

3.3全补偿链形悬挂张力增量的计算

3.3.1接触线张力增量的计算

(1)吊弦产生的张力增量：

由公式二丝3产吆得

2c

人.700x(700-50)x9.94xl0-3x[0-(i7xl0-6-20.4xl0'6)x30]^

A/=----------------------------------------------------------------------------------------------=0r.17k1NKT

Jid2x1.35

(2)定位器产生的张力增量：

L(L—1)(£—QfjAz)12Md

由公式Alw=得

2Rd—0.5L(L—/)(£—)3

700x(700-50)x(0-17x10-6*3。)________<।2x0.17]_4

ML2x3000xl.2-0.5x700x(700-50)x(0-17xl()yx30)l+3J-，

(3)直线区段产生的张力增量：

由'式班-之£«+/)&何

2c+----------------

3ER,

900x(900+60)x9.94x10-3x[o一(]7x10-6-20.4x10y)x30]

A7jdE==0.32kN

9(X)X90Qx994xlQ3

2xl.35+gx(^)--

398000x250

(4)曲线区段产生的张力增量：

由公式=------得

卢2△&+△0

1---------------------------------------------------

3EjSjg

0.17-0.48

ME==-0.31kN

0.17-0.48

l--x

398000x250x[(17xlO-6-20.4xl0-6)x30-0]

3.3.2承力索张力增量的计算

(1)在直线区段上，承力索沿线路中心布置，在温度变化时，承力索虽有转动,

仍可认为承力索不产生张力增量，故

△IdE=。由

(2)曲线区段承力索只考虑温度变化的张力增量:

-L(L-l)aM

由公式△?；=cT

cm

2Rdk+0.5L(L-l)a^t

-700x(700-50)x20.4x10^x30

xl5=-O.31kN

2x3000x2.2+0.5x700x(700-50)x20.4xl0-6x30

(3)曲线区段承力索的张力增量:

由公式△%=得

12叱

3&S0△7

-0.31

=-2x(-0.31)=-0.31kN

1-------------------------7----

3x69000xl85x20.4xl0-6x30

3.4全补偿链形悬挂锚段长度及中心锚结的校验

3.4.1锚段长度的校验

(1)接触线的校验：

直线区段

AT.u032

一100%=lOO^o=2.13%<15%

T.15

因此，满足要求。

曲线区段

AT031

—F100%=—x100%=2.07%<15%

T.15

因此，满足要求。

(2)承力索的校验

直线区段

X1OO%=—X100%=0<10%

Tc15

因此，满足要求。

曲线区段

X100%=—X100%=2.07%<10%

Tc15