【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 弛度狀態(tài)，此時(shí)承力索弛度可由下式?jīng)Q定== (317)式中，――錨段內(nèi)的實(shí)際跨距值(m)； ――承力索換算張力(kN)； ――承力索最大許用張力(kN)； ――鏈形懸掛合成自重負(fù)載(kN/m)； ――鏈形懸掛換算負(fù)載。由上式可知，全補(bǔ)償鏈形懸掛承力索弛度，在跨距一定時(shí)，由懸掛的負(fù)載和承力索張力決定。在常溫下，若不考慮冰、風(fēng)等附加負(fù)載的影響，和；均近似地被認(rèn)為是常數(shù)，而承力索弛度是不變的，但它的大小由補(bǔ)償器給定的承力索張力決定。隨著大氣溫度的變化，承力索和接觸線會(huì)發(fā)生線性改變。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。安裝曲線通常是受上端和下端兩端控制，由于我國(guó)疆域遼闊，南北方的極限溫度的溫差較大，一般在北方由上端控制，計(jì)算出的安裝距離(墜砣頂部至滑輪組)；在南方由下端距地面的安裝高度控制，其安裝曲線是表示墜砣串底部至基礎(chǔ)面(鋼筋混凝土支拄為至地面)的高度，計(jì)算公式為 (318) (319)式中，――墜砣串底部基礎(chǔ)面（或地面）的最小允許距離(m)； ――墜砣串頂部至滑輪組的最小允許距離(m)； ――半個(gè)錨段的長(zhǎng)度(m)；――新線延伸率，承力索取,接觸線??；――承力索或接觸線的線脹系數(shù)()；――補(bǔ)償滑輪傳動(dòng)比。表33 導(dǎo)線新線延伸系數(shù)序號(hào)導(dǎo)線類型新線延伸系數(shù)1鍍鋅鋼絞線承力索2鍍鋁鋅鋼絞線承力索3鋼芯鋁絞線承力索4銅絞線承力索5銅、銅合金接觸線6鋼、鋁接觸線綜合電力工程使用經(jīng)驗(yàn)及國(guó)內(nèi)外資料，接觸線、鋼絞線及鋼芯鋁絞線的新線延伸率見表33。全補(bǔ)償安裝曲線圖見圖36。圖36 全補(bǔ)償鏈型懸掛安裝曲線圖則根據(jù)上述資料可知：，。故： (320)則： ，第4章 接觸網(wǎng)設(shè)備選擇 支持裝置 腕臂支持裝置支持裝置是接觸懸掛的支撐與定位結(jié)構(gòu)，將接觸懸掛的全部機(jī)械負(fù)荷傳遞給支柱，其結(jié)構(gòu)形式有腕臂式，軟橫跨式，硬橫跨式。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?，F(xiàn)在一般都采用平腕臂—斜腕臂形式[1]，如圖41所示。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。平腕臂—斜腕臂支撐結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)潔、零件數(shù)更少、穩(wěn)定性更高，在新建的接觸網(wǎng)和高速接觸網(wǎng)中得到廣泛的應(yīng)用。 硬橫跨硬橫跨是一鋼架結(jié)構(gòu)，由硬橫跨支柱、硬橫梁、吊柱組成。與軟橫跨相比較，硬橫跨具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定、機(jī)械獨(dú)立性強(qiáng)、各股道懸掛不相互影響，站場(chǎng)懸掛形式可與區(qū)間懸掛形式一致，站場(chǎng)更加整潔美觀等諸多優(yōu)點(diǎn)，在高速接觸網(wǎng)中應(yīng)用較多，但用鋼量大、造價(jià)較高。本設(shè)計(jì)主要采用的是鋼柱硬橫跨設(shè)計(jì)，由于本站場(chǎng)僅僅只是跨越四個(gè)股道，不需要采用軟橫跨，用簡(jiǎn)單穩(wěn)定、機(jī)械獨(dú)立性強(qiáng)、事故范圍小、整潔美觀的硬橫跨更為實(shí)用。我國(guó)廣州深圳線路采用硬橫跨支持結(jié)構(gòu)，已充分顯示出高速受流質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。 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。定位方式是指接觸懸掛與支持定位裝置以及支柱的連接方式，支柱所處位置不同，其定位方式也就不同。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。在曲線區(qū)段上，由于線路的外軌超高，機(jī)車受電弓隨之向曲線內(nèi)側(cè)發(fā)生傾斜，為避免定位器碰撞受電弓，要求定位器具有一定的傾斜度，其傾斜度規(guī)定在1:5~1:10之間。定位器部分規(guī)格型號(hào)如表41所示。由下表數(shù)據(jù)，結(jié)合本設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)要求，可選擇定位器型號(hào)為1/2的定位管。表41 直管定位器規(guī)格型號(hào)表類別定位管類型焊接套筒形式定位器鋼管外徑(mm)安裝傾斜度總長(zhǎng)(mm)單件重量(kg)備注直管定位器1/2有環(huán)1:10970直線或R1000m曲線定位3A/4無(wú)環(huán)1:10970R≤1000m曲內(nèi)反定位3B/4無(wú)環(huán)1:61145軟橫跨定位 正定位和反定位正定位用于直線區(qū)段或半徑在12004000m的曲線區(qū)段的支柱定位，如圖42所示。反定位用于曲線內(nèi)側(cè)支柱或直線區(qū)段拉出值方向與支柱位置相反的支柱定位，如圖43所示。 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。轉(zhuǎn)換柱、中心柱等的定位均為組合定位，分別如圖44，圖45所示。 圖44 轉(zhuǎn)換柱組合定位圖45 中心柱組合定位 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。支柱負(fù)載越大，支柱基底面處所受的彎矩也越大。支柱的負(fù)載計(jì)算，就是計(jì)算基底面處可能出現(xiàn)的最大彎矩值，其目的是根據(jù)計(jì)算結(jié)果來(lái)選擇適當(dāng)容量的支柱。我們通常所說(shuō)的支柱容量，是指支柱本身所能承受的最大許可彎矩值。一個(gè)支柱容量的大小，是指承載能力的大小，它取決于支柱的自身結(jié)構(gòu)。支柱的最大彎矩，除了與支柱所在的位置、支柱類型、接觸懸掛類型、線索懸掛高度、支柱跨距及支柱側(cè)面限界有關(guān)外，還與計(jì)算氣象條件有直接關(guān)系。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。在計(jì)算最大彎矩時(shí)，一般應(yīng)對(duì)三種氣象條件進(jìn)行計(jì)算，取其中最大值作為選擇支柱容量的依據(jù)。一般來(lái)說(shuō)，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)。進(jìn)行支柱負(fù)載計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)支柱懸掛類型，按水平負(fù)載和垂直負(fù)載分別計(jì)算。(1)垂直負(fù)載①懸掛結(jié)構(gòu)自置負(fù)載懸掛結(jié)構(gòu)包括支持裝置、定位裝置、絕緣部件及其他相應(yīng)懸掛零件的重量，在覆冰時(shí)，還應(yīng)包括冰重。②鏈形懸掛的自重鏈形懸掛包括承力索及接觸線的重量；在覆冰時(shí)，還應(yīng)包括覆冰負(fù)載，即 (41)式中，――懸掛數(shù)目； ――鏈形懸掛單位長(zhǎng)度自重負(fù)載(kN／m)； ――錐形懸掛單位長(zhǎng)度覆冰負(fù)載(kN／m) ――跨距長(zhǎng)度(m)。(2)水平負(fù)載①支柱本身的風(fēng)負(fù)載支柱的風(fēng)負(fù)載由下式?jīng)Q定，即: (42)式中，――支柱風(fēng)負(fù)載(kN)；――風(fēng)負(fù)載體型系數(shù)；――塔身迎風(fēng)面的構(gòu)件投影面積(㎡)；――設(shè)計(jì)計(jì)算風(fēng)速(m/s)。 ②線索傳給支柱的風(fēng)負(fù)載線索傳給支柱的風(fēng)負(fù)載包括：接觸線的風(fēng)負(fù)載；承力索的風(fēng)負(fù)載；附加導(dǎo)線(回流線、供電線及加強(qiáng)導(dǎo)線等)的風(fēng)負(fù)載；線索傳給支柱的風(fēng)負(fù)載由下式?jīng)Q定，即： (43)式中為跨距長(zhǎng)度，其實(shí)際長(zhǎng)度為支柱所在兩側(cè)跨距長(zhǎng)度之半，即。為計(jì)算簡(jiǎn)便，在直線區(qū)段取跨距最大值，在曲線區(qū)段取最大跨距允許值，而系數(shù)和分別參見表22和表32。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。在支柱點(diǎn)處因線索改變方向而產(chǎn)生指向曲線內(nèi)側(cè)的水平分力，由曲線形成的水平分力 (44)當(dāng)支柱兩側(cè)跨距值不相等時(shí)，則 (45)④之字值形成的水平分力圖45 接觸線之字形布置接觸線在直線區(qū)段時(shí)是之字形布置，因而產(chǎn)生水平分力，簡(jiǎn)稱之字力，如圖45所示。在支柱兩側(cè)的跨距，均以最大跨距考慮，對(duì)支柱形成的之字力為sin (46)⑤下錨分力接觸線或承力索下錨時(shí)，錨支對(duì)線路垂直方向?qū)a(chǎn)生水平分力，簡(jiǎn)稱下錨分力，當(dāng)在曲線區(qū)段上時(shí)，因有曲線力同時(shí)存在，與在直線區(qū)段上時(shí)的求法不盡相同，應(yīng)分別確定。錨支水平分力的大小可以用求之字水平力的方法確定。直線區(qū)段上的下錨水平分力: (47)若為同側(cè)下錨，轉(zhuǎn)換支柱所受的下錨水平分力為: (48)若為異側(cè)下錨，轉(zhuǎn)換支柱所受的下錨水平分力為: (49)式中、的取值視錨段關(guān)節(jié)的類型而異。對(duì)于非絕緣轉(zhuǎn)換支柱: (410) (411)對(duì)于絕緣轉(zhuǎn)換支柱: (412) (413)式中，代表支柱側(cè)面限界；表示錨柱地面處寬度。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: (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。則轉(zhuǎn)換支柱所受的總水平力為: (415)中間支柱、轉(zhuǎn)換支柱及錨支柱等由于懸掛的數(shù)目不一樣，受力條件也不盡相同，因此，支柱的計(jì)算負(fù)載也是不相同的。為了經(jīng)濟(jì)合理地使用支柱，應(yīng)該是承受負(fù)載大時(shí)使用大容量的支柱；負(fù)載小時(shí)使用小容量的支柱。各種支柱的負(fù)載除與懸掛條件有關(guān)外，還受氣象條件的影響。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。進(jìn)行支柱負(fù)載計(jì)算時(shí)，一般是先假定一個(gè)已知的支柱類型。根據(jù)懸掛結(jié)構(gòu)和氣象條件，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]。 中間柱容量校驗(yàn)假設(shè)中間支柱型號(hào)為，跨距為60m。相關(guān)參數(shù)的確定及計(jì)算：支柱地面以上的高度H=；接觸線至地面的高度Hj=6450mm；接觸懸掛的結(jié)構(gòu)高度h=1400mm；承力索至地面高度Hc=Hj+h=6450+1400=7850mm；支柱的側(cè)面限界CX=；懸掛點(diǎn)至支柱中心水平距離ZH38支柱的a=267mm，拉桿長(zhǎng)度為1600mm，則： (416)接觸懸掛垂直負(fù)載Qg，包括承力索、接觸線、吊弦線夾和冰負(fù)載重量。 (417)接觸懸掛支持及定位裝置負(fù)載Q0腕臂、拉桿、定位管為正定位管、定位器為型號(hào)，QBN125型質(zhì)量為16kg則： (418)支柱的風(fēng)負(fù)載,為25。 (419)接觸線風(fēng)負(fù)載 (420)承力索風(fēng)負(fù)載 (421)接觸線之字力 (422)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。 (423)因此，選中間柱為是符合設(shè)計(jì)要求的。 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ZH78支柱的a=413mm，拉桿長(zhǎng)度為1600mm，則 (424)接觸懸掛垂直負(fù)載Qg(425)接觸懸掛及定位裝置負(fù)載 (426)接觸線風(fēng)負(fù)載 (427)承力索風(fēng)負(fù)載 (428)支柱的風(fēng)負(fù)載,，為25。 (429)接觸線之字力 (430)承力索之字力 (431)下錨支接觸線的下錨力 (432)下錨支承力索的下錨力 (433)接觸線曲線力 (434)承力索曲線力 (435)另外，其它參數(shù)同中間柱參數(shù)相同。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 (436)因此，選轉(zhuǎn)換柱為是符合設(shè)計(jì)要求的。 錨柱容量校驗(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)算查表得，H48250支柱的a=400mm，拉桿長(zhǎng)度為1600mm。懸掛點(diǎn)至支柱中心水平距離接觸懸掛垂直負(fù)載Qg，包括承力索，接觸線，吊弦線夾重量。 (437)接觸懸掛支持及定位裝置負(fù)載Q0=接觸線風(fēng)負(fù)載 (438)承力索風(fēng)負(fù)載 (439)支柱的風(fēng)負(fù)載P0,查表得，為25。 (440)接觸線之字力 (441)承力索之字力 (442)接觸線曲線力PRj (443)承力索曲線力PRc (444)墜陀傳遞的拉力