【正文】 速等。機(jī)械設(shè)備有支柱、腕臂以及定位裝置等。為了保證安全運(yùn)營，使之既具有經(jīng)濟(jì)性，又有一定電氣化鐵道技術(shù)畢業(yè)論文 28 的可靠性，所以要進(jìn)行一系列的計(jì)算。 橋梁隧道資料：大、中橋梁總表；大、中橋梁總布置圖、墩臺類型；區(qū)間線路建筑物位置 及凈空尺寸；小橋涵表；隧道 (包括明洞、棚洞 )總表；隧道斷面設(shè)計(jì)圖；隧道內(nèi)預(yù)留錨段關(guān)節(jié)位置及斷面圖；跨線橋、天橋等資料。 （ 7）附加導(dǎo)線的架設(shè)標(biāo)準(zhǔn)； （ 8）防護(hù)措施：防雷保護(hù) (大氣過電壓防護(hù) )支柱防護(hù)； 接地方式；絕緣間隙 及絕緣配合 （ 9）其它一些原則。 常規(guī)的采用的供電方式有：單設(shè)回流線方式；吸流變壓器 — 鋼軌方式；吸流變壓器— 回流線（ BT）方式； 自耦變壓器（ AT）方式；同軸電力電纜方式等。 分段絕緣器主要有玻璃鋼分段絕緣器 、 C1200 高鋁陶瓷分段絕緣器 、 菱形分段絕緣器 、 XTK 消弧分段絕緣器 、 DXF（ ）分段絕緣器 、 Re200C 型分段絕緣器等。 （ 1）橫向分段 接觸網(wǎng)線路 (或線群 )之間所進(jìn)行的分段稱為橫向分段。 高速交叉線岔 在高速接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)小，由于道岔側(cè)向通過速度的提高，接觸網(wǎng)在道岔處無論采用交叉式還是無交叉式，均有了更高的要求，因而不能再簡單地利用“標(biāo)淮定位”和“非標(biāo)準(zhǔn)定位”方式對道岔處的支柱和懸掛進(jìn)行布置，而應(yīng)通過確定一些明確的概念來進(jìn)行精確的布置，從而出現(xiàn)了高速交叉線岔。這種全補(bǔ)償裝置的斷線制動裝置是另外加設(shè)的， 圖 218 補(bǔ)償裝置示意圖 見圖 218(b)中的 10。 隧道內(nèi)中心錨結(jié)的特點(diǎn)是可以利用隧道頂，將承力索或接觸線相應(yīng)固定裝置直接固定到隧道頂上。 圖 215 半補(bǔ)償鏈形懸掛中心錨結(jié) 全補(bǔ)償中心錨結(jié) 全補(bǔ)償鏈形懸掛的承力索和接觸線兩端都是補(bǔ)償下錨，均可能因兩端張力不平衡而電氣化鐵道技術(shù)畢業(yè)論文 22 產(chǎn)生移動，所以承力索和接觸線都要設(shè)置中心錨結(jié)進(jìn)行固定，其固定形式相當(dāng)于由半補(bǔ)償鏈形懸掛中心錨結(jié)與承力索中心錨結(jié)兩部分組成。 隧道內(nèi)錨段關(guān)節(jié) 在隧道內(nèi)設(shè)錨段關(guān)節(jié)，大多數(shù)為三 跨錨段關(guān)節(jié)，如圖 214 所示。當(dāng)然，對高速運(yùn)行的受電弓也會造成危害或燒傷。 圖 29 三跨非絕緣錨段關(guān)節(jié) 四跨絕緣錨段關(guān)節(jié) 圖 210 四跨絕緣錨段關(guān)節(jié) 電氣化鐵道技術(shù)畢業(yè)論文 19 四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)除了進(jìn)行機(jī)械分段以外，主要用于電分段，多用于站場和 區(qū)間銜接處。所謂三跨式錨段關(guān)節(jié)，就是錨段關(guān)節(jié)內(nèi)含有三個(gè)跨距，其余類推。 二、鋼筋混凝土柱橫臥板 表 25 腕臂柱柱橫臥板選用表 矩形截面的鋼筋混凝土支柱，在不單獨(dú)設(shè)立基礎(chǔ)時(shí)，其地面以下部分代替了基礎(chǔ)的效用為了增加地下部分與地基土的接觸面積，在其受力面安裝橫臥板，加設(shè)橫臥板的型號、數(shù)量則根據(jù)地質(zhì)條件、挖填方情況及支柱類 型決定，其選用如表 24 及表 25 所示。根據(jù)支柱容量的大小，往往澆灌成單階梯或多階梯的形狀，這種基礎(chǔ)稱為擴(kuò)大基礎(chǔ)。現(xiàn)在作為軟橫跨鋼柱的高度有 13m和 15m 兩種。橫腹桿式鋼筋混凝土支柱優(yōu)點(diǎn)在于能更好地利用高強(qiáng)度鋼筋，比圓柱 (圓錐形支桿 )更便于接觸網(wǎng)檢修人員上下作業(yè)，特別是空腹結(jié)構(gòu)尤其如此。定位器是與接觸線直接接觸，并且在受電弓通過時(shí)，與其最接近的部件之一，它的性能好壞直接影響弓網(wǎng)間的受流質(zhì)量，特別是在高速電氣化線路上，是決定接觸懸掛彈性均勻性的關(guān)鍵部件之一，因而對定位器的結(jié)構(gòu)及性能要求甚為嚴(yán)格。為了保證定位器與主定位管之間保持有一定的距離 (大于或等于 300 mm)，定位器通過長支持器與主定位管連接。具體有以下幾種。既穩(wěn)定又經(jīng)濟(jì)合理適用。中心支柱在直線區(qū)段和曲線區(qū)段的裝配形式也不一樣，各用 ZJ2 及QJ 2表示。在直線區(qū)段和曲線區(qū)段，其裝配形式也是不相同的。其中 Z 表示直線， F 表示非絕緣，下標(biāo) 1 與 2 分別表示兩種類型。下面分別闡述。 GJ 表示鋼絞線，數(shù)字 表示承離索的標(biāo)稱截面積。但電阻大，導(dǎo)電性能差，一般是不允許導(dǎo)流的。 接觸線材質(zhì)性能的綜合選型 各國高速電氣化鐵路建設(shè)中都十分注意研制、選擇和使用新型接觸線，并且需考慮下述諸因素：增大接觸線的張力 、 限制接觸線橫截面 、 提高接觸線的導(dǎo)電率 、 增強(qiáng)耐磨耗性能 、 選擇銅合金材質(zhì)。電氣和機(jī)械性能見表 21。 全補(bǔ)償鏈形懸掛 全補(bǔ)償鏈形懸掛，即承力索和接觸線兩端下錨處均裝設(shè)補(bǔ)償裝置。 鏈形懸掛是一種運(yùn)行性能較好的懸掛形式。接觸網(wǎng)平面圖應(yīng)體現(xiàn)電氣化鐵道的技術(shù)性能、設(shè)備安裝位置、技術(shù)參數(shù)等重要內(nèi)容。 接觸網(wǎng)在供電回路中起著十分重要的作用，直接影響著電氣化鐵道的運(yùn)行，因此使接觸網(wǎng)始終處于良好的工作狀態(tài)，安全可靠的向電力機(jī)車供電，對于保證鐵路運(yùn)輸暢通無阻有著極為 重大的意義。早期的電氣化鐵路多采用直流供電方式，電壓等級較低，需要整流裝置，不利設(shè)置在長距離的鐵路干線上。接觸網(wǎng)技術(shù)的研究和設(shè)計(jì)是高速電氣化鐵路發(fā)展的基礎(chǔ)。 由于牽引供電裝置一般分成牽引變電所和接觸網(wǎng)兩部分，所以人們又稱電力機(jī)車 、牽引變電所和接觸網(wǎng)為電氣化鐵道的“三大元件”。 第二節(jié) 接觸網(wǎng)（平面）設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)工作是鐵路基本建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是一項(xiàng)十分重要的輔助工作。 電氣化鐵道技術(shù)畢業(yè)論文 3 第二章 接觸網(wǎng)的設(shè)備與結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 接觸網(wǎng)懸掛類型 接觸網(wǎng)的分類大多以接觸懸掛的類型來區(qū)分。因此，在溫度變化時(shí)，承力索和接觸線的張力弛度變化較大，一般不采用。 電氣化鐵道技術(shù)畢業(yè)論文 4 三、高速接觸網(wǎng)的懸掛模式 目前，世界各國為滿足高速受 流的要求，都根據(jù)自己國家高速鐵路規(guī)劃的動力設(shè)置(動力集中式或動力分散式 )和受電弓的結(jié)構(gòu)及性能的不同，而采用了不同的懸掛類型。這種接觸線的特點(diǎn)，是將承受張力的鋼包在鋁內(nèi)，既保留了耐磨性能和抗張性能好的優(yōu)點(diǎn)，又提高了它的防腐蝕性能，可相應(yīng)延長使用壽命，具有較好的受流效果，其電氣及機(jī)械性能見表 21。 銅承力索 銅承力索導(dǎo)電性能好，可做牽引電流的通道之一，和接觸線并聯(lián)供電，降低壓損和能耗，且腐蝕性能高。 鋁包鋼承力索 表 22 承力索型號規(guī)格表 型 號 截面積 （ mm2） 股數(shù)與單 股直徑 (mm) 計(jì) 算 直 徑 (mm) 有 效 電 阻 (Ω /㎞ ) 單 位 重 量 (kg/km) 制 造 長 度 (mm) TJ70 70 19179。因此，為了把導(dǎo)線懸掛到支柱并固定在一定的位置上，必須有一套中間裝置，這就是所謂的支持裝置。在線路的直線區(qū)段，支柱一般立于線路的同一側(cè)，但是接觸線需要按之字形布置，其拉出值一般在支柱點(diǎn)處要變換方向，所以定位為一正一反，如圖 22 所示。 Fl及 F2的含義與前述相同。在中心柱上同樣要安裝兩套支持裝置，懸吊的兩支接觸懸掛均為工作支，接觸線為等高。橫向承力索是軟橫跨受力的主要構(gòu)件，它承受鏈形懸掛的垂直負(fù)荷。在直線區(qū)段，相對于線路中心把接觸線拉成之字形狀；在曲線區(qū)段，相對于受電弓中心行跡則拉成切線或割線。定位器的一端利用定位線夾固定接觸線；另一端通過定位環(huán)與定位管銜接，定位管又通過定位環(huán)固定在腕臂上。 圖 28 定位裝置形式 組合定位 組合定位裝置是用在錨段關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)換支柱、中心支柱及站場線岔處的定位，這些地方均有兩組懸掛在同一支柱處，分別固定在所要求的位置上。 根據(jù)支柱上的支持裝置的不同，支柱可以分為腕臂支柱、軟橫跨支柱、硬橫跨支柱和定位支柱。 m)，其型號和規(guī)格見表 34。 表 24 鋼筋混凝土支柱的型號和規(guī)格表 第六節(jié) 基礎(chǔ)及其類型選擇 一、基 礎(chǔ)類型 接觸網(wǎng)支柱的基礎(chǔ)是直接埋置于土體中的，其埋置深度一般都小于 5m，屬于淺平基。一般鋼筋混凝土支柱不設(shè)單獨(dú)的基礎(chǔ)。錨段關(guān)節(jié)的設(shè)置，使接觸網(wǎng)不間斷地貫通于全線。對于高速電氣化鐵路，出于對受流的要求及考慮，一般是不采用的。 五跨非絕緣錨段關(guān)節(jié) 五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)是錨段關(guān)節(jié)中含有五個(gè)跨距，主要 在高速電氣化鐵路中應(yīng)用。七跨電分相錨段關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)如圖 212 所示。 中心錨結(jié)的形式和 結(jié)構(gòu)，根據(jù)接觸網(wǎng)的懸掛類型及安裝地點(diǎn)而有所不同。輔助繩的中間與承力索固定，兩端錨固定在支柱上。因?yàn)樵诖髿鉁囟劝l(fā)生變化時(shí)，接觸線或承力索會發(fā)生伸長或縮短，從而 使線索內(nèi)張力發(fā)生變化，這時(shí)就會影響到接觸線或承力索的弛度也發(fā)生變化，因而使受流條件惡化。一般對于全補(bǔ)償?shù)某辛λ鲀?nèi)的補(bǔ)償裝置，如不具備這種功能時(shí)，還需專門加有斷線制動裝置，以防止在一旦發(fā)生斷線時(shí)，墜砣串落地而造成事故擴(kuò)大、恢復(fù)困難。無交叉線岔應(yīng)能保證正線高速通過時(shí)不 受側(cè)線接觸懸掛的影響，同時(shí)在機(jī)車從正線駛向側(cè)線或從側(cè)線駛?cè)胝€時(shí)都能平穩(wěn)順利地過渡。站場和區(qū)間的接觸網(wǎng)應(yīng)是各自獨(dú)立的，因此在它們的連接處必須進(jìn)行分段。電分相通常由分相絕緣器實(shí)現(xiàn)。對于工程簡易、技術(shù)不復(fù)雜的接觸網(wǎng)，可按兩個(gè)階段設(shè)計(jì)，即擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)。 施工設(shè)計(jì) 施工設(shè)計(jì)是根據(jù)已批準(zhǔn)的技術(shù)設(shè)計(jì)文件進(jìn)行，應(yīng)完成全部施工圖紙，并作為接觸網(wǎng)工程施工的依據(jù)。 站場資料：站場表及車站類型；站場平面圖；電化股道表；站線軌道類型及高度；站場橫斷面圖；站內(nèi)平交道、平過道及地道表。平面設(shè)計(jì)包括許多復(fù)雜的內(nèi)容，如地形、地 理、地貌、地質(zhì)以及錯(cuò)綜復(fù)雜、變化多端的線路條件。其二是技術(shù)性能方面的校驗(yàn)，如緩和曲線區(qū)段接觸線最大偏移值、道岔附帶曲線以及特殊區(qū)段最大跨距接觸線偏移值的校驗(yàn)，以及錨段長度張力增量和在溫度變化時(shí)吊弦最大橫向及縱向偏角的校驗(yàn)等。 二、 接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算氣象條件的確定 接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)對設(shè)計(jì)計(jì)算氣象條件要求較高，在設(shè)計(jì)計(jì)算前需要向所設(shè)計(jì)的電氣化區(qū) 電氣化鐵道技術(shù)畢業(yè)論文 30 表 41 標(biāo)準(zhǔn)典型氣象區(qū) 氣象區(qū) 計(jì)算條件 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ 大 氣 溫 度 （℃） 最高 . +40 最低 5 10 10 20 10 20 40 20 20 覆冰 — 5 最大風(fēng)速 +10 +10 5 5 +10 5 5 5 5 安裝 0 0 5 10 5 10 15 10 10 大氣過電壓 +15 內(nèi)部過電壓年平均氣溫 +20 +15 +15 +10 +15 +10 5 +10 +10 風(fēng) 速 （ m/s） 最大風(fēng)速 35 30 25 25 30 25 30 30 30 覆冰 10 15 安裝 10 大氣過電壓 15 10 內(nèi)部過電壓 179。 第二節(jié) 計(jì)算負(fù)載的確定 計(jì)算負(fù)載分為水平負(fù)載和垂直負(fù)載 垂直負(fù)載對于簡單懸掛，包括本身重量和接觸線的覆冰負(fù)載等； 水平負(fù)載包括風(fēng)負(fù)載和吊弦偏斜所造成的負(fù)載，以及承力索，接觸線的由于之字力和曲線力以及下錨力作用下對支柱和支持裝置所形成的水平分力。 三、 風(fēng)負(fù)載 在進(jìn)行電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，如無當(dāng)?shù)貙?shí)際觀測資料，可以充分利用全國基本風(fēng)壓分布圖給出的條件。當(dāng)把 l 取為 l m時(shí)，則式 (42)可變?yōu)閱挝婚L度風(fēng)負(fù)載的公式，即 62 ??? da K vP 式（ 43） 電氣化鐵道技術(shù)畢業(yè)論文 33 式中， P 為單位長度的風(fēng)負(fù)載，單位為 kN／ m,其余符號同前。 隨著大氣溫度的變化，承力索和接觸線會發(fā)生線性伸長 (或縮短 )。在溫度變化時(shí)，接觸線、承力索雖然也伸長 (或縮短 )，由于沒有補(bǔ)償器，它們的張力不受溫度變化的影響，其弛度也可認(rèn) 為與溫度變化無關(guān) (實(shí)際受張力增量的影響，弛度也會有相應(yīng)變化 )。 表 42 風(fēng)速不均勻系數(shù) 計(jì)算風(fēng)速 (m／ s) 20 以下 20～ 30 31～ 35 35 以上 a 式 (42)是表示一個(gè)跨距內(nèi)線索所受的實(shí)際風(fēng)負(fù)載。通常把它換算為單位長度重力負(fù)載，取為 ?? kN/m。 最高溫度 maxt 與最低溫度度 mint 最高溫度與 最低溫度，應(yīng)根據(jù)檢錄通過地區(qū)的實(shí)際極限溫度并參考典型的氣象區(qū)來確定。氣象資料齊備與否以及它所選擇的數(shù)值是否合適，對接觸網(wǎng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量有很大影響。電氣設(shè)備包括隔離開關(guān)、避雷器、吸流變壓器、電分相及分段絕緣器等。 設(shè)計(jì)計(jì)算 接觸網(wǎng)是一種復(fù)雜的供電設(shè)備。 行車供電資料 。 （ 6）支柱設(shè)備及支持裝量：站場支持裝置，包括大站及小站的支持裝置形式及支柱隧道內(nèi)支持裝置，包括支持形式及方案比較說明。采用一定的供電方式可以起到防干擾的效果。當(dāng)某一側(cè)接觸網(wǎng)發(fā)生故障或因檢修需要停電時(shí)，可打開分段絕緣器處的隔離開關(guān)，將該部分接觸網(wǎng)斷電，而其他部分接觸網(wǎng)仍能正常供電，從而提高了接 觸網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和靈活性。 接觸網(wǎng)分段有橫向分段和縱向分段兩種形式。 普通線岔 在站場內(nèi)的道岔處必有兩組接觸懸掛相交，在兩組懸掛相交處設(shè)置的限制器或限制管叫 線岔，有時(shí)也稱架空轉(zhuǎn)轍器。對于半補(bǔ)償鏈形懸掛，