【文章內(nèi)容簡介】 溫度 低，這樣可以 稍微的 減小負(fù)弛度，增加正弛度 ，有利于改善接觸懸掛的運(yùn)營狀態(tài) 。 荊州站接觸網(wǎng)無弛度時(shí)的溫度 t0=℃ 。 (5) 覆冰厚度 b 接觸線和承力索的覆冰厚度是指圓筒形的冰殼厚度。然而，實(shí)際覆冰斷面可能成為各種不規(guī)則的形狀。在覆冰季節(jié)，可采用單位長度導(dǎo)線覆冰后 的重量換算出覆冰的平均厚度。荊州 地區(qū)覆冰厚度 取 b=10mm。 (6) 線索覆冰時(shí)的風(fēng)速 bv 在設(shè)計(jì)時(shí)，其覆冰時(shí)風(fēng)速 m/s10b ?v ，但在沿海及草原地區(qū)，此值可取 m/s15b ?v 。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 本地區(qū)覆冰時(shí)風(fēng)速 sm10b ?v 。 覆冰時(shí)的風(fēng)速是為了計(jì)算覆冰時(shí)候的風(fēng)負(fù)載，進(jìn)而校驗(yàn)支柱的容量。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 3 設(shè)計(jì)計(jì)算 主要線材選用 （ 分析為何選用銅合金而不直接用純銅 ） 純 銅 接觸線 具有導(dǎo)電性能好及施工性 能好的優(yōu)點(diǎn)， 但是純銅接觸線的抗拉性能、耐磨性能都極差，隨著溫度的提高， 接觸線還 會(huì)出現(xiàn)明顯的軟化，無法滿足列車高速運(yùn)行時(shí)的要求。 采用 銅合金接觸線 可以有效提高接觸線抗拉性能、耐磨性能、抗軟化性能。提高接觸線的抗拉性能可以有效的增大接觸線的張力，進(jìn)而提高接觸線的波動(dòng)速度。提高接觸線的耐磨性能可以有效的延長接觸線的使用壽命，進(jìn)而提高了接觸線的受流質(zhì)量。 提高接觸線的 軟化點(diǎn) 可以滿足列車高速運(yùn)行時(shí)接觸線不發(fā)生軟化，提高受流質(zhì)量。所以，采用銅合金的接觸線可以滿足列車高速運(yùn)行時(shí)的要求，又具有大載流量的優(yōu)點(diǎn) [2]。 為了滿足接 觸線 載流 量 要求及 列車 進(jìn)一步提速要求， 漢宜線荊州站 正線 選擇CTS150 接觸線和 JTMH120 承力索的組合，線索參數(shù)如表 所示。 表 線索參數(shù)表 線形 標(biāo)稱 截面(mm2) 計(jì)算 截面(mm2) 材質(zhì) 單位 質(zhì)量(kg/m) 計(jì)算 直徑(mm) 額定張力(kN) 線索 密度(kg/m3) 線索 膨脹系數(shù) (1/oC) 彈性 系數(shù)(MPa) 接觸線 150 AgCu 25 103 17106 124000 承力索 120 Cu 20 103 17106 124000 接觸網(wǎng) 的 波動(dòng)速度 （ 分析選用此線索時(shí)候滿足波動(dòng)速度要求 ） 波動(dòng)速度就是接觸網(wǎng) 自身 影響高速運(yùn)行的一個(gè)基本因素。波動(dòng)速度的研究 是為了保證接觸線穩(wěn)定、良好地受流及使其 具 有較長的使用壽命。當(dāng)列車低速運(yùn)行時(shí)，其弓網(wǎng)脫開的現(xiàn)象不怎么嚴(yán)重，其受流質(zhì)量可以得到保證。但是隨著列車速度的提高，波動(dòng)速度是影響受流的一個(gè)至關(guān)重要的因素，其意義和概念可以 這樣認(rèn) 為：當(dāng)受電弓在高速運(yùn)行時(shí)，受電弓就給接觸懸掛一個(gè)外接抬升力。 波動(dòng)速度是決定 列車 運(yùn)行速度的一個(gè) 重要 因素 ， 波動(dòng)速度由接觸線的額定張力及接觸線的單位長度質(zhì)量決定 。 所以選用較大 張力或 較小橫截面積的接觸線 可以有效的 提高接觸線的波動(dòng)速度，進(jìn)而提高列車 運(yùn)行 的時(shí)速 。 當(dāng) 荊州站正線 選用 CTS150 接觸線時(shí)，接觸 網(wǎng) 的波動(dòng)速度為 。為了使接蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 觸線具有較好的受流質(zhì)量，取 β=，此時(shí) 荊州站 設(shè)計(jì)的最大運(yùn)行速度 為 。滿足 荊州站 設(shè)計(jì)目標(biāo)速度 200km/h 的要求以及進(jìn)一步提速的要求。若列車的最大運(yùn)行速度達(dá)到或接近接觸網(wǎng)的波動(dòng)速度，即 β 接近于 1 時(shí)，接觸線的受流質(zhì)量會(huì)嚴(yán)重惡化。所以，為了保證接觸網(wǎng) 的穩(wěn)定受流，必須提高接觸線的波動(dòng)速度。 接觸懸掛類型比較選擇及相關(guān) 設(shè)備 的 確定 (1) 懸掛類型比較 （ 簡單接觸懸掛和鏈形懸掛 ） 接觸網(wǎng)懸掛 模式的不同將影響接觸 線 的彈性、 接觸線上 硬點(diǎn) 的 分布、 接觸線 磨耗 、弓網(wǎng)的壓力 等參數(shù)，最終 將 影響 接觸網(wǎng)受流質(zhì)量。對接觸網(wǎng)懸掛模式的要求，是 它 能夠提供良好的受流質(zhì)量 以及具有 壽命長、維修少、故障率低等優(yōu)點(diǎn) 。 接觸懸掛類型分 為 簡單接觸懸掛和鏈 形 接觸懸掛 [3]。 簡單接觸懸掛是接觸懸掛的一種形式， 它的懸掛形式 是 由一根或兩根平行的接觸線直接固定在支持裝置上 。 它的特點(diǎn) 不具有 承力索，接觸 線直接懸掛在 腕臂柱的 支持裝置上 。 簡單接觸 懸掛在實(shí)際鐵路運(yùn)營上很少使用，所以 荊州站 不采用 這種簡單 接觸懸掛形式 。 鏈形 接觸懸掛是一種運(yùn)行性能比 簡單接觸懸掛好 的懸掛形式。它的特點(diǎn)是接觸線通過吊弦懸掛在承力索上， 而不像簡單接觸懸掛直接掛在支持裝置上。 鏈 形 接觸懸掛 使接觸線在 吊弦 處 增加了懸掛點(diǎn)， 可以 通過調(diào)整吊弦長度使接觸線在整個(gè)跨距 內(nèi)的導(dǎo) 線 高 度基本保持 了 一致。減小了接觸線在跨距中的弛度，改善了 接觸線彈性 ，提高了 受流的 穩(wěn)定性 ， 便 可以滿足電力機(jī)車高速運(yùn)行 中穩(wěn)定 受 流的要求 。鏈 形 接觸 懸掛主要 形式 有 復(fù)鏈形 懸掛、彈性鏈 形 懸掛、簡單 鏈 形 懸 掛。 (2) 懸掛類型的選擇 （ 三種鏈形懸掛的比較 ） 復(fù)鏈 形懸掛、彈性鏈形懸掛、簡單鏈形 懸掛都 能 滿足 高速運(yùn)營 的 需要。從 接觸線 受流質(zhì)量來看，復(fù)鏈 形 懸掛 無疑 是最好的，但從經(jīng)濟(jì)的角度講，復(fù) 鏈形 懸掛的支柱高度 較高 ，一次性投資 也相對較 高，國內(nèi)也沒有成熟的施工和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)，故 荊州站 不 采用 復(fù)鏈形懸掛。對于彈性鏈形 懸掛由于施工工藝和 彈性吊弦 的安裝 的都 需要精確的計(jì)算 ， 以 及在相應(yīng)溫度張力下的長度測量，都有一套嚴(yán)格的施工程序，要想其在各溫度條件下都 能發(fā)揮其應(yīng) 該 有的作 用而不使其附近的接觸網(wǎng) 發(fā)生形變 ，是一件非常困難的事情，所以 荊州 站 不采用彈性鏈 形 懸掛 。 綜合對 技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的考慮， 漢宜線 荊州站 接觸網(wǎng) 懸掛類型選用簡單鏈形懸掛。 (3) 補(bǔ)償形式的選擇 大氣溫度的變化，會(huì)對露天裝設(shè)的 接觸網(wǎng)產(chǎn)生很大的影響。在溫度變化時(shí)，線性長蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 度會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而 影響 接觸網(wǎng) 張力的變化 。 為 了保證接觸線和承力索 張力恒定， 漢 宜線荊州站 的補(bǔ)償形式 采 用 全補(bǔ)償形式 。 對 補(bǔ)償裝置 的要求首先是 靈活，在線索的 張力發(fā)生緩慢 的 變化時(shí)，應(yīng) 該 能及時(shí) 的 補(bǔ)償， 具有較高的 傳送效率 。補(bǔ)償裝置還應(yīng)具有快速制動(dòng) 功能 ，一旦發(fā)生斷線或其他事故時(shí) ，線索內(nèi)的張力 會(huì) 發(fā)生 迅速變化，補(bǔ)償裝置應(yīng)能快速制動(dòng) 。一般 對于全補(bǔ)償?shù)?補(bǔ)償裝置，如不具備 斷線制動(dòng) 功能，則 需 要專門加設(shè) 斷線制動(dòng)裝置，以 防止 斷線 事故 發(fā)生 時(shí)，墜砣串落地而 引發(fā)更大的事故 [4]。 荊州站的補(bǔ)償裝置 采用鋁合金大半徑滑輪組補(bǔ)償裝置， 在沒有 條件 裝 設(shè)防斷中心錨節(jié) 的地區(qū) 可 以 采用棘輪補(bǔ)償裝置。 (4) 吊弦的選擇 荊州站 全線 基本 采用 銅合金 整體吊弦 ， 整體吊弦具有 機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好、使用壽命長、施工安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。 但由于在懸掛點(diǎn)處 接觸線的 彈性較差， 所以 可以在鏈形懸掛 定 位點(diǎn)處采用彈性吊 弦。 (5) 錨段關(guān)節(jié) 的選擇 接觸懸掛中的承力索和接觸線 的長度達(dá)到一定值后 ，接觸線的 受力均勻度上很難滿足要求 ， 對接觸網(wǎng)的施工也產(chǎn)生很大的困難，所以必須將 接觸網(wǎng)的 分成一個(gè)個(gè)相互獨(dú)立的機(jī)械分段。這些一個(gè)個(gè)相互獨(dú)立的機(jī)械分段就稱為錨段，而錨段關(guān)節(jié)就是銜接這些相鄰兩個(gè)錨段的區(qū)段 。錨段關(guān)節(jié)的設(shè)置，使接觸網(wǎng)不間斷地貫通于全線。 由于 四跨錨段關(guān)節(jié) 中受電弓 是 在 中心柱處 實(shí)現(xiàn) 由一個(gè)錨段向另一個(gè)錨段過渡，雖然可以實(shí)現(xiàn)等高，但此處有 兩 個(gè)定位器，彈性 性能 會(huì) 變 得很 差 ，進(jìn)而 影響受流 質(zhì)量。而在五跨錨段關(guān)節(jié) 中，轉(zhuǎn)換點(diǎn)是在兩個(gè)中心柱的中間 ，可以保證 接觸線的 彈性均勻 度 ， 有較良好的受流質(zhì)量 。所以 漢宜線荊州站 采用五跨絕緣錨段 關(guān)節(jié)。 (6) 中心錨節(jié) 的設(shè)置 為了防止斷線 和 接觸線 躥動(dòng)，以縮小事故范圍，需在錨段中部加設(shè)全補(bǔ)償中心錨結(jié) ，中心錨節(jié)的設(shè)置也可以防止補(bǔ)償器向一側(cè)滑動(dòng) 。 在直線區(qū)段 設(shè)置中心錨節(jié)時(shí) ，設(shè)置在錨段的中間部位 ； 但是 含有曲線時(shí)，中心錨結(jié) 要 靠向曲線較多的部位 設(shè)置 。 全 補(bǔ)償鏈形懸掛的承力索和接觸線兩端都是 用 補(bǔ)償 器下錨，都有 可能因兩端張力不平衡而產(chǎn)生移動(dòng)，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。全補(bǔ)償鏈形懸掛中心錨結(jié)由半補(bǔ)償鏈形懸掛中心錨結(jié)部分及輔助繩組成。輔助繩 在該跨距兩端的腕臂上固定后，再延長一個(gè)跨距拉向另一支柱錨固 。安裝時(shí)輔助繩應(yīng)抬高錨固，一般不得低于承力索的高度。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 接觸網(wǎng) 負(fù)載計(jì)算 自重負(fù)載 接觸線和承力索自重負(fù)載用于計(jì)算支柱容量時(shí)候的垂直負(fù)載及校驗(yàn)錨段長度時(shí)的張力差。 在荊州地區(qū)，重力加速度 取 。 (1) 接觸線單位長度自重負(fù)載： ( k N / m ) 39Hjj ?? ???? gsg ? (2) 承力索單位長度的自重負(fù)載： ( k N / m ) 39Hcc ?? ???? gsg ? 冰負(fù)載 當(dāng)天氣發(fā)生變化時(shí)，如降溫或下冷雨之后， 接觸線、承力索及其構(gòu)件上會(huì)形成覆冰。荊州地區(qū)會(huì)形成堅(jiān)硬透明或半透明的覆冰，其密度 取 900kg/m3進(jìn)行計(jì)算 。 (1) 接觸線單位長度的冰負(fù)載： ( k N / m ))(π 39Hjbbj ?? ???????? gdbbg ? (2) 承力索單位長度的冰負(fù)載： ( k N / m ))(π 39Hcbbc ?? ???????? gdbbg ? 風(fēng)負(fù)載 氣流結(jié)構(gòu)在很大程度上取決于它的速度，低速時(shí)氣流線平行，但風(fēng)速提高后氣流會(huì)波動(dòng)。氣流的波動(dòng)會(huì)給接觸線、承力索及支柱結(jié)構(gòu)帶來附加的動(dòng)力負(fù)載 [5]。 由于荊州地區(qū)最大運(yùn)營 風(fēng)速 vmax=30m/s，則取風(fēng)速不均勻系數(shù) a= 進(jìn)行 線索