【正文】 k N / mj c dq g g g ?? ? ? ? ? 最大風(fēng)速時(shí)的合成負(fù)載 ： 覆冰時(shí)的合成負(fù)載 ： 支柱負(fù)載的計(jì)算 支柱的負(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。 接觸線 風(fēng)負(fù)載 ： 262630. 61 5 100. 61 5 0. 85 1. 25 25 14 .4 105. 88 10 kN/ m? ?????? ? ? ? ? ???jv max jp K v d 承力索風(fēng)負(fù)載 ： 262630. 61 5 100. 61 5 0. 85 1. 25 25 14 105. 72 10 kN /m? ?????? ? ? ? ? ???c v m a x cp Kv d 承力索覆冰時(shí)單位長度的風(fēng)負(fù)載 ： ? ?? ?262630 . 6 1 5 2 1 00 . 6 1 5 0 . 8 5 1 . 2 5 1 0 1 4 1 0 1 01 . 5 7 1 0 k N / m? ???? ? ?? ? ? ? ? ? ???c b bp K v d b 接觸線覆冰時(shí)單位長的風(fēng)負(fù)載 ： ? ?? ?262630 . 6 1 5 2 1 00 . 6 1 5 0 . 8 5 1 . 2 5 1 0 1 4 . 4 1 0 1 01 . 2 7 1 0 k N /m? ???? ? ?? ? ? ? ? ? ???jb bp K v d b 合成負(fù)載 合成負(fù)載分為最大風(fēng)速及最大覆冰時(shí)兩種情況： 在無冰無風(fēng)時(shí)合成負(fù)載即為懸掛自重： 0 c j dq = g +g +g (38) 最大風(fēng)速時(shí)的合成負(fù)載由下式?jīng)Q定： 22vmax o cvq = q + p (39) 最大覆冰時(shí)的合成負(fù)載由下式?jīng)Q定： ? ? 22b 0 b0 cbq = q + g + p (310) 式中， maxvq —— 最大風(fēng)速時(shí)合成負(fù)載 (kN/m)； bq —— 最大覆冰時(shí)合成負(fù)載 (kN/m)； 0q — 無冰無風(fēng)時(shí)合成負(fù)載 (kN/m)； 11 0bg — 鏈形懸掛時(shí)為接觸線冰負(fù)載與承力索冰負(fù)載之和 (kN/m)； cg — 承力索單位長度重力負(fù)載 (kN/m)； jg — 接觸線單位長度重力負(fù)載 (kN/m)； dg — 吊弦的單位長度重力負(fù)載 (kN/m)。 表 31 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 ? 表 32 風(fēng)負(fù)載體型系數(shù) 受風(fēng)件特征 系數(shù) K 圓形鋼筋混凝土支柱 矩形鋼筋混凝土支柱 四邊形角鋼支柱 (1+? ) 鏈形懸掛 一般懸掛 d＜ 17mm 一般懸掛 d≥ 17mm 對(duì)于每米長度導(dǎo)線的風(fēng) 負(fù)載，可由式 (36)和 (37)確定： 無冰線索上的風(fēng)負(fù)載： 26m a x0 .6 1 5 1 0? ?? ? ? ? ? ?cvP K v d (36) 覆冰線索上的風(fēng)負(fù)載： 260 . 6 1 5 ( 2 ) 1 0? ?? ? ? ? ? ? ?cb bP K d b v (37) 10 式中， bv —— 覆冰時(shí)的風(fēng)速 (m/s)； maxv —— 覆冰厚度 (mm)； d—— 受風(fēng)導(dǎo)線直徑 (mm)。風(fēng)壓是以速度 v 運(yùn)動(dòng)的1m3 空氣平直地作用于物體平面上所產(chǎn)生的動(dòng)能。一般線索上的覆冰強(qiáng)度按式 (33)確定： 90 10)( ?????? Hbb gbdbg ?? (33) 式中，b— 覆冰厚度 (mm)； b? — 覆冰密度 (kg/m3)，這里取 900(kg/m3)； Hg — 重力加速度 (m/s2)； d— 覆冰導(dǎo)線計(jì)算直徑 (mm)。接觸懸掛或接觸網(wǎng)支持構(gòu)件上的覆冰按第一種類型考慮。對(duì)于一跟吊弦 (含線夾 )所產(chǎn)生的負(fù)載取 5N，按吊弦為 10m 長的間距，且按均勻分布的負(fù)載考慮，吊弦均布負(fù)載為 ?kN/m。其單位長度 (1m)導(dǎo)線的自重負(fù)載計(jì)算公式為： ????? ?Sg (31) 經(jīng)相應(yīng)變換可得： 8 92 ???? ??dg (32) 式中， S—— 導(dǎo)線計(jì)算截面積 (mm2)； d—— 導(dǎo)線計(jì)算直徑 (mm)； ? —— 導(dǎo)線線密度 (kg/m)。 線索自重負(fù)載 接觸線、承力索或其它供電導(dǎo)線，如供電線、回流線、加強(qiáng)導(dǎo)線等，它們的自重負(fù)載是垂直的，固定起作用的負(fù)載，在實(shí)際中影響很大。該區(qū)域的氣象計(jì)算條件如下： 最高大氣溫度： +40℃ 最低大氣溫度： 20℃ 覆冰溫度： 0℃ 最大風(fēng)速時(shí)溫度： 5℃ 大氣過電壓溫度： +15℃ 安裝溫度： 10℃ 內(nèi)部過電壓年平均氣溫： +15℃ 最大風(fēng)速： 25 m/s 覆冰風(fēng)速： 10 m/s 大氣過電壓風(fēng)速： 15 m/s 內(nèi)部過電壓風(fēng)速： 15 m/s 安裝風(fēng)速： 10 m/s 覆冰的密度： 900 kg/m3 覆冰厚度： 5 mm 計(jì)算負(fù)載的 確定 在接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算中用到的負(fù)荷有自重負(fù)荷、冰負(fù)荷、風(fēng)負(fù)荷及綜合負(fù)荷 (也叫合成負(fù)荷 )等。 為了便于開展設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的工作，我國在 1972 年進(jìn)行的全國設(shè)計(jì)規(guī)范改革中，結(jié)合各地的情況，將全國劃分為九個(gè)標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū) (見附錄表 C)。若選擇數(shù)值過大，以偶爾出現(xiàn)的極不利條件作為設(shè)計(jì)依據(jù)，必然將造成各種強(qiáng)度的增大、數(shù)量的增加，從而增加了投 資；若選擇的數(shù)值偏小，對(duì)于一些頻繁出現(xiàn)的惡劣情況沒有考慮到，則會(huì)導(dǎo)致支柱等設(shè)備相應(yīng)的強(qiáng)度降低，數(shù)量減少，顯然其安全可靠性就大打折扣了。 7 第 3 章 區(qū)間接觸網(wǎng)設(shè)計(jì) 氣象條件的確定 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，主要有：風(fēng)吹、日曬、雨淋和覆冰等。 (5)盡可能地降低成本，特別要注意節(jié)約有色金屬及鋼材。 (4)設(shè)備結(jié)構(gòu)盡量簡單，便于施工，有利于運(yùn)營及維修。 (2)接觸網(wǎng)設(shè)備及零件要有互換性，應(yīng)具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力并盡量廷長設(shè)備的使用年限。因此接觸網(wǎng)的質(zhì)量和工作狀態(tài)將直接影響著電氣化鐵道的運(yùn) 輸能力。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱也可不設(shè)單獨(dú)的基礎(chǔ)，支柱直接埋入地下，起到基礎(chǔ)的作用。 支柱與基礎(chǔ) 支柱與基礎(chǔ)用以承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負(fù)荷，并將接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。 6 定位裝置 定位裝置包括定位管、定位器、定位線夾及其連接零件。根據(jù)接觸網(wǎng)所在區(qū)間、站場和大型建筑物所需要的不同，支持裝置表現(xiàn)為不同的形式。 支持裝置 支持裝置是接觸網(wǎng)中支持接觸懸掛，并將其機(jī)械 負(fù)荷傳給支柱固定的部分。目前我國采用單鏈形懸掛。 鏈形懸掛比簡單懸掛得到了較好的性能，但也帶來了結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高、施工和維修任務(wù)量大等許多問題。承力索懸掛于支柱的支持裝置上，使接觸線在不增加支柱的情況下增加了懸掛點(diǎn)，利用調(diào)整吊弦長度，使接觸線在整個(gè)跨距內(nèi) 對(duì)軌面的距離保持一致。另外跨距適當(dāng)縮小，增大接觸線的張力去改善弛度對(duì)取流的影響。我國現(xiàn)采用的帶補(bǔ)償裝置的彈性簡單懸掛 是 在接觸線下錨處裝設(shè)了張力補(bǔ)償裝置，以調(diào)節(jié)張力和弛度的變化。 簡 單接觸懸掛 是 由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。接觸懸掛的分類是對(duì)接觸網(wǎng)的每個(gè)錨段而言的。此外，要結(jié)合國情盡量節(jié)省有色金屬及鋼材，降低造價(jià)。 (4)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化 接觸懸掛的結(jié)構(gòu)及零部件應(yīng)力求輕巧、簡單、可靠，做到標(biāo)準(zhǔn)化，以便檢修和互換，縮短施工及運(yùn)行維護(hù)時(shí)間。 5 (3)良好的穩(wěn)定性 接觸懸掛在受電弓壓力及風(fēng)力作用下，應(yīng)有良好的穩(wěn)定性，即電力 機(jī)車運(yùn)行取流時(shí)，接觸線不發(fā)生劇烈的上、下振動(dòng)。 (2)接觸線坡度適當(dāng) 接觸線對(duì)軌面的高度應(yīng)盡量相等，以限制接觸線坡度。衡量彈性好壞的標(biāo)準(zhǔn)有：彈性的大小 (取決于接觸線索的張力 )；彈性均勻程度 (取決于懸掛結(jié)構(gòu)、懸掛類型和某些負(fù)載接觸上的集中負(fù)載的集中程度 )。為了保證滑板的良好取流，接觸懸掛應(yīng)達(dá)到下列要求。接觸懸掛通過支持裝置架設(shè)在支柱上，其作用是將牽引變電所的電能輸送給電力機(jī)車。 接觸網(wǎng) 簡介 接觸網(wǎng)是沿鐵路上空架設(shè)的一條特殊形式的輸電線路，它由接觸網(wǎng)懸掛，支持裝置，定位裝置，支柱與基礎(chǔ)等幾部分組成。 AT 供電方式是一種適于高速、重載等大電流運(yùn)行的牽引供電方式。這種供電方式阻抗小，供電距離長，防干擾效果好。但防干擾性能差?；亓麟娏饕徊糠纸?jīng)回流線，一部分經(jīng)鋼軌和大地返回牽引變電所。但牽引網(wǎng)阻抗大、能 耗大、造價(jià)較高。 (2)BT 供電方式 沿線路架設(shè)一條回流線，每隔一定距離在接觸網(wǎng)和回流線內(nèi)串聯(lián)接入吸流變壓器，使回流由回流線返回牽引變電所。直接供電方式有牽引網(wǎng)阻抗小、電壓質(zhì)量好、能耗小、投資省等優(yōu)點(diǎn)。 牽引網(wǎng)供電方式 牽引網(wǎng)供電方式主要有直接供電、 BT 供電、帶回流線的直接供電和 AT 供電四種方式。 3 第 2 章 牽引網(wǎng) 簡介 最簡單的牽引網(wǎng)是由饋電線、接觸網(wǎng)、軌道和大地、回流線構(gòu)成的供電網(wǎng)的總稱。 設(shè)計(jì)的目的及主要任務(wù) 2 通過對(duì)區(qū)間接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步熟悉和掌握電氣化鐵路接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)內(nèi)容和技術(shù)規(guī)范，使在校所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合，建立對(duì)區(qū)間接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)的完整概念，加強(qiáng)對(duì)區(qū)間 接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的理解，以至達(dá)到在將來的實(shí)際工作中能夠熟練應(yīng)用和指導(dǎo)。其中，新建高速鐵路將達(dá)到 萬公里以上；加上其他新建鐵路和既有線提速線路，我國鐵路快速客運(yùn)網(wǎng)將達(dá)到 5 萬公里以上，連接所有省會(huì)城市和 50 萬人口以上城市，覆蓋全國 90%以上人口，“人便其行、貨暢其流”的目標(biāo)將成為現(xiàn)實(shí)。以上規(guī)劃將提前到 2020 年完成?！吨虚L期路網(wǎng)規(guī)劃》提出，到 2020 年，全國鐵路營業(yè)里程達(dá)到 10 萬公里，主要繁忙干線實(shí)現(xiàn)客貨分線，建設(shè)客運(yùn)專線 萬公里以上。依靠科技進(jìn)步發(fā)展起來的高速鐵路，使傳統(tǒng)的 鐵路獲得嶄新的生機(jī)，展示出光輝的前景。 法國建成時(shí)速為 300km 的高速鐵路 ， 不少歐洲國家鐵路時(shí)速已達(dá) 200km 以上。 1964 年 10 月，日本建成了世界上第一條高速鐵路 — 東海道新干線，以 210km 時(shí)速令人瞻目，把世界鐵路推向新的發(fā)展階段。 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 自從 1825 年第一條鐵路在英國建成以后，以其先進(jìn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢迅速風(fēng)靡世界。它直接架設(shè)在鐵路線路的上方 ,工作環(huán)境惡劣 ,而且沒有備用 ,一旦發(fā)生故障 ,電力機(jī)車就不能運(yùn)行了 ，導(dǎo)致的 運(yùn)輸中斷會(huì)給國民經(jīng)濟(jì)造成重大損失 。 人們常說 ,鐵路是國民經(jīng)濟(jì)的動(dòng)脈 ,而接觸網(wǎng)則是電氣化鐵路的動(dòng)脈。 關(guān)鍵詞： 電氣化鐵路 接觸網(wǎng)設(shè)計(jì) 簡單鏈型懸掛 AT 方式 Abstract With its advantages of stronger transport capacity, lower operating costs, less energy consumption, smaller environmental pollution and so on, the electrified railway is universally concerned and has became the railway development orientation. The overhead contact system, as one of the most important ponents in the electrified railway, its state has been taking great effects on the safe operating of the electrified railway. Therefore, reasonable design can improve reliability of the system, to ensure that the electrified railway would operate safely. Design of catenary especially for highspeed consists of a lot of design calculations, drawings, checking and so reduce the work of designers of catenary, shorten the time of design cycle, improve design quality,ensure safety and reliability of the electrified railway operation, using pu