【正文】 的不同，而采用了不同的懸掛類型。全補(bǔ)償鏈形懸掛也分為全補(bǔ)償簡(jiǎn)單鏈形懸掛和全補(bǔ)償彈性鏈形懸掛 [1]，如圖 21 所示。減小了接觸線在跨距中的馳度，改善了彈性，增加了懸掛重量，提高了穩(wěn)定性，可以滿足電力機(jī)車高速運(yùn)行取流的要求。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 2 章 氣象條件及負(fù)載計(jì)算 氣象條件 接觸網(wǎng) 是置于鐵路沿線的供電裝置，它要經(jīng)受一切自然條件的影響，氣象資料是接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)最原始，也是最重要的資料。 那么首先是設(shè)計(jì)計(jì)算，應(yīng)為接觸網(wǎng)是一種復(fù)雜的供電設(shè)備。 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 根據(jù)《中國(guó)鐵路中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》，到 2020 年，為滿足快速增長(zhǎng)的旅客運(yùn)輸需求，建立省會(huì)城市及大中城市間的快速客運(yùn)通道，規(guī)劃 “四縱四橫 ”鐵路快速客運(yùn)通道以及石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 四個(gè)城際快速客運(yùn)系統(tǒng)。 62 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 課題研究目的意義 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)行可靠性，因此必須使接觸網(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(duì)于保證鐵路運(yùn)輸暢通無阻有著極為重大的意義。 30 地質(zhì)情況 19 腕臂支持裝置 14 線索長(zhǎng)度計(jì)算 9 中心錨結(jié) 9 錨段劃分 8 供電平面圖 8 供電方式 1 國(guó)外研究現(xiàn)狀 finally pleted 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 錄 第 1 章 緒論 本設(shè)計(jì) 繪制出 了大沙坪車站接觸網(wǎng) 的 CAD 平面布置圖 與供電平面 圖。 3 氣象條件 19 支持裝置 20 正定位和反定位 30 支柱類型 德國(guó)接觸網(wǎng)檢測(cè)側(cè)重對(duì)接觸壓力和硬點(diǎn)測(cè)量，優(yōu)點(diǎn)是所獲得的動(dòng)力學(xué)參數(shù)較為準(zhǔn)確，能夠?qū)W(wǎng)接觸狀況做出最直觀的評(píng)判；而缺點(diǎn) 是 測(cè)試項(xiàng)目不全、桿位 定位不準(zhǔn)、通過壓力傳感器測(cè)試得到的拉出值在高速下誤差較大、數(shù)據(jù)報(bào)表和測(cè)試曲線表現(xiàn)形式不適合中國(guó)國(guó)情，且價(jià)格昂貴。優(yōu)點(diǎn)是其對(duì)動(dòng)態(tài)拉出值和導(dǎo)線高度的非接觸式檢測(cè)比較準(zhǔn)確、壓力和硬點(diǎn)檢測(cè)比較準(zhǔn)確、定位準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)報(bào)表和測(cè)試曲線表現(xiàn)形式適合中國(guó)國(guó)情且價(jià)格低。 再次是技術(shù)校驗(yàn)了，技術(shù) 校驗(yàn)是為了保證設(shè)計(jì)的接觸網(wǎng)部分能正常，安全的應(yīng)用在各種環(huán)境下，因此，要進(jìn)行一些技術(shù)校驗(yàn)，比如基礎(chǔ)，腕臂，支柱，線索懸掛等部分的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性的校驗(yàn)。 簡(jiǎn)單接觸懸掛 (簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)單懸掛 )系由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。 半補(bǔ)償彈性鏈形懸掛和半補(bǔ)償簡(jiǎn)單鏈形懸掛的區(qū)別在于支柱定位點(diǎn)處吊弦形成的不同。 兩者相比簡(jiǎn)單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)便宜，運(yùn)行、檢修經(jīng)驗(yàn)豐富。因此，對(duì)于以一般空曠平坦地面、離地面 10 m高統(tǒng)計(jì)得到的 30 年一遇的10min 平均最大風(fēng)速為標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)壓，可以乘以調(diào)整系數(shù)得出相應(yīng)不同重現(xiàn)期的風(fēng)壓。這種供電方式目前我國(guó)應(yīng)用最為廣泛。 圖 31 供電平面 圖 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 拉出值計(jì)算與錨段劃分 拉出值計(jì)算 在進(jìn)行接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)時(shí)，在定位點(diǎn)處，應(yīng)標(biāo)明接觸線拉出值的大小和方向。 錨段關(guān)節(jié)分為三種：僅起機(jī)械分段作用的稱為非絕緣錨段關(guān)節(jié)，該處相鄰的兩個(gè)錨段在電氣上是連通的；不僅起機(jī)械分段作用，同時(shí)又起同相電分段作用的錨段關(guān)節(jié)。 中心錨結(jié) 中心錨結(jié)設(shè)在錨段的中部，其作用有：其一，在一個(gè)錨段實(shí)行兩端補(bǔ)償時(shí)可防止補(bǔ)償器向一側(cè)滑動(dòng)，特別是在具有坡度的線路上，設(shè)置中心錨結(jié)更顯得必要，其作用和效果也愈加明顯；其二，縮小事故范圍，當(dāng)中心錨結(jié)的一側(cè)接觸線發(fā)生斷線時(shí)，不致影響另一側(cè)的接觸網(wǎng)，且容易排除事故及易于恢復(fù)正常運(yùn)行。在電氣化 鐵路接觸懸掛上，導(dǎo)線偏離起始位置會(huì)導(dǎo)致鉆弓事故，刮壞受電弓或拉斷導(dǎo)線，這種運(yùn)行故障會(huì)中斷或影響行車，這是接觸網(wǎng)最嚴(yán)重的事故之一。對(duì)于簡(jiǎn)單接觸懸掛，弛度也是決定跨距的重要因素。本設(shè)計(jì)選用 65m最大跨距。因此，正確地、合理地確定馳度的量值是十分重要的。 本設(shè)計(jì)采用的是等高懸掛，則等高懸掛的馳度計(jì)算如下： 設(shè) A、 B 兩點(diǎn)為導(dǎo)線的懸掛點(diǎn)， l 為跨距， g 為單位長(zhǎng)度的自重負(fù)載， AF 、 BF 、AT 、 BT 分別為懸掛點(diǎn) A、 B 的垂直分力與水平分力，如圖 35 所示。在常溫下，若不考慮冰、風(fēng)等附加負(fù)載的影響， 0q 和 cT ；均近似地被認(rèn)為是常數(shù)，而承力索弛度 0F 是不變的，但它的大小由補(bǔ)償器給定的承力索張力 cT 決定。而腕臂式支持結(jié)構(gòu)在接觸網(wǎng)中應(yīng)用最廣，而且分為拉桿 —斜腕臂，平腕臂 —斜腕臂兩種結(jié)構(gòu)形式。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 定位裝置 定位裝置系指有定位管、定位器、支持器、定位線夾、定位環(huán)以及定位鉤等零部件組成的定位結(jié)構(gòu)，其主要作用是將接觸線定位在受電弓取流所必須的空間位置。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 圖 42 正 定位結(jié)構(gòu) 圖 圖 43 反定位結(jié)構(gòu) 組合定位 組合定位是指在一個(gè) 支柱上完成兩組以上接觸懸掛 定位的定位形式。最大彎矩可能出現(xiàn)在最大風(fēng)速、最大附加負(fù)載 (覆冰 )或最低溫度的時(shí)候。ll? 。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 直線區(qū)段上的下錨水平分力 : ta nM BP T T l?? ? ? ? ? ? (47) 若為同側(cè)下錨，轉(zhuǎn)換支柱所受的下錨水平分力為 : lBTPM 11 ?? (48) 若為異側(cè)下錨，轉(zhuǎn)換支柱所受的下錨水平分力為 : lBTPM 22 ?? (49) 式中 1B 、 2B 的取值視錨段關(guān)節(jié)的類型而異。在選擇支柱之前，對(duì)不同類型的支柱應(yīng)經(jīng)計(jì)算確定其負(fù)載。 轉(zhuǎn)換 柱容量校驗(yàn) 假設(shè)支柱型號(hào)為 ? ，跨距為 65m (1) 相關(guān)參數(shù)的確定和計(jì)算 支柱的側(cè)面限界 CX=； 懸掛點(diǎn)至支柱中心水平距離 Z H78 支柱的 a=413mm，拉桿長(zhǎng)度為 1600mm，則 11 6 0 0 4 1 3 1 8 0 6 .5 m m2Z ? ? ? ? (424) 接觸懸掛垂直負(fù)載 Qg 3 3 30 2 4 . 6 5 1 0 6 5 1 (6 . 6 5 1 0 2 . 6 9 1 0 ) 6 5 22 . 8 2 /gbQ n q l n q lk N m? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??(425) 接觸懸掛及定位裝置負(fù)載 0Q kNQ )( 50 ?????????? ? (426) 接觸線風(fēng)負(fù)載 jp 35 . 9 8 1 0 6 5 0 . 3 9j j vP P l k N?? ? ? ? ? ? (427) 承力索風(fēng)負(fù)載 cp 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 35 . 8 1 1 0 6 5 0 . 3 8 /c c vP P l k N m?? ? ? ? ? ? (428) 支柱的風(fēng)負(fù)載 zP 支柱的受風(fēng)面積 F 為 ,K 為 ， v 為 25ms。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 第 5章 表格欄及相應(yīng)說明 完成跨距劃分、支柱編號(hào)、錨段劃分后、拉出值確定后就可以繪制 CAD 平面圖了對(duì)于 CAD 平面圖不光要有以上內(nèi)容還要有相 關(guān)的表格和說明，包括側(cè)面限界、支柱類型、地質(zhì)條件、基礎(chǔ)選擇、和安裝圖號(hào)。 表 51 支柱側(cè)面限界選用表 曲線半徑 (m) 200 300～ 599 600～ 1000 1000 。 側(cè)面界限 側(cè)面限界是要確定支柱的橫向位置，實(shí)際上是在跨距已確定的情況下，確定支柱的絕對(duì)坐標(biāo)。 找出各力對(duì)支柱地面中點(diǎn)處的力臂，求出力矩，合力矩之和即為所計(jì)算的支柱負(fù)載 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 0 0 1 2121( ) ( ( ) ( )21( ) ( ) ( )21( ) ( ) ( ) ( 6. 45 )21( ) ( ) ( )2g j j j M j jc c z c M c c R j j R c ccM Q Q Z P P H P P HP P H P H P P H P H P H? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ??之之） k N m? ? ??? (436) 因此，選 轉(zhuǎn) 換柱為 ? 是符合設(shè)計(jì)要 求的。根據(jù)懸掛結(jié)構(gòu)和氣象石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 條 件，進(jìn)行各力的分析計(jì)算，找出各力的力臂關(guān)系，求出各力對(duì)支柱地面處的力矩之和，則此總力矩即為選據(jù)支柱容量的依據(jù) [3]。 在曲線區(qū)段上的下錨水平分力 在曲線區(qū)段上，對(duì)于轉(zhuǎn)換支柱的受力參考直線區(qū)段上下錨水平分力公式，并考慮錨柱在曲線內(nèi)外側(cè)的位置可得 : )2( lbRlTPM ?? (414) 式中，負(fù)號(hào)表示轉(zhuǎn)換支柱和錨柱同時(shí)位于曲線側(cè)的情況；正號(hào)表示因下錨而產(chǎn)生之水平力與曲線力方向一致。 ③ 曲線形成的水平分力 線索在曲線區(qū)段布置時(shí)呈折線形狀。一般來說，支枝的最大計(jì)算彎短多發(fā)生在最大風(fēng)速及最大冰負(fù)載時(shí)。 圖 44 轉(zhuǎn)換柱 組合定位 圖 45 中心柱組合定位 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 支柱負(fù)載計(jì)算 與校驗(yàn) 柱的負(fù)載是支柱在工作狀態(tài)下所承受的垂直負(fù)載和水平負(fù)載的統(tǒng)稱。 定位器從形狀上課分為直管式定位器、彎管式定位器、特型定位器等數(shù)種，一般均采用直管式定位器。 圖 41 平腕臂 斜腕臂示意圖 平腕臂 —斜腕臂支撐裝置由上下腕 臂底座、棒式絕緣子、平腕臂、承力索底座、斜腕臂等零部件組成。為了不使承力索和接觸線在最高溫度時(shí)，因補(bǔ)償器墜砣著地而失去補(bǔ)償作用及在最低溫度時(shí)補(bǔ)償裝置因卡住滑輪而發(fā)生事故，一般根據(jù)錨段長(zhǎng)度的不同，計(jì)算出在極限范圍內(nèi)墜砣串的安裝高度，稱為全補(bǔ)償鏈形懸掛墜砣安裝高度曲線。因此，決定線索懸掛時(shí)的實(shí)際長(zhǎng)度，在設(shè)計(jì)和施工中是很重要的。自由懸掛的計(jì)算是一種最基本的計(jì)算，以下將研究自由懸掛導(dǎo)線的張力與馳度的大小變化及其計(jì)算方法。 由式下進(jìn)行計(jì)算 ： 62 1061 ??? da