【正文】 ..... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。接觸網(wǎng)能保證良好地供給電力機(jī)車電能，保證電力機(jī)車在線路上安全，高速運(yùn)行。 因此，對(duì)于鐵道電氣化專業(yè)的本科學(xué)生來說，了解和掌握高速接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)是必須的。基于高速鐵路、客運(yùn)專線飛速發(fā)展的今天，對(duì)于我們電化專業(yè)的學(xué)生來說，掌握高速鐵路接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)和相關(guān)知識(shí)顯得尤為重要。在本研究課 題中，將盡力采用眾多的計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行接觸網(wǎng)的平面設(shè)計(jì)工作。 研究設(shè)計(jì) 福廈城際 A 站 接觸網(wǎng)平面布置圖，其中包括如下內(nèi)容：確定接觸懸掛類型；支柱的位置、類型及數(shù)量；錨段的劃分及走向；拉出值的大小和方向；支柱的側(cè)面限界；支持裝置類型及相應(yīng)安裝圖號(hào)；地質(zhì)條件、基礎(chǔ)及橫臥板的設(shè)置情況； 咽喉 區(qū)的放大圖；接觸線高度；供電與分段的情況；特殊設(shè)計(jì)等。研 究接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算，其中包括：接觸網(wǎng)負(fù)載計(jì)算、一跨距吊弦長(zhǎng)度計(jì)算等。 高速 接觸網(wǎng)的特殊性 高速 接觸網(wǎng)的特殊性主要表現(xiàn)在以下幾方面： 1. 接觸網(wǎng)具有明顯的周邊環(huán)境特性 接觸網(wǎng)必須沿路軌架設(shè)，路軌四周各類建筑物、電力輸電設(shè)施、通訊信號(hào) 第 2 頁(yè) 設(shè)施與接觸網(wǎng)之間相互影響，接觸網(wǎng)的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)都須充分考慮“接觸網(wǎng)與電力輸電線之間的距離；接觸網(wǎng)與軌道信號(hào)電路和附近通訊線路之間的干擾；接觸網(wǎng)與受電弓及其它建筑物限界”等問題，將接觸網(wǎng)與其四周設(shè)備的相互影響減少至最低程度，確保接觸網(wǎng)與這些設(shè)施或設(shè)備之間的絕緣安全和電磁安全。接觸網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作和接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算工作中絕大多數(shù)內(nèi)容是與氣象條件相關(guān)的。解決這一問題的最好途徑是：提高接觸網(wǎng)的可靠性，實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)的狀態(tài)修。 5. 接觸網(wǎng)負(fù)荷具有明顯的不確定性和移動(dòng)性 接觸網(wǎng)所承擔(dān)的電力牽引負(fù)荷是高速移動(dòng)的，正因?yàn)檫@一特點(diǎn)使弓網(wǎng)關(guān)系成為高速電氣化鐵路的核心問題之一；不確定的和隨機(jī)的，負(fù)荷變化使接觸網(wǎng)經(jīng)常承受較大沖擊，為保證接觸網(wǎng)正常運(yùn)行，接觸網(wǎng)必須具備較強(qiáng)的過負(fù)荷能力。 第 3 頁(yè) 6. 接觸網(wǎng)具有明顯的多學(xué)科交叉特性 接觸網(wǎng)工程涉及電氣、機(jī)械、力學(xué)（彈性力學(xué)、振動(dòng)學(xué)、材料力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真學(xué)等）、地質(zhì)、材料、環(huán)保等多科學(xué)領(lǐng)域。 高速接觸網(wǎng)的技術(shù)特征 結(jié)構(gòu)上的技術(shù)特征，總括起來有以下幾點(diǎn)： 1. 全補(bǔ)償懸掛結(jié)構(gòu) 由于接觸懸掛是露天裝置，因此，大氣溫度對(duì)它的將產(chǎn)生較大的影響，在溫度發(fā)生變化的時(shí)候，線性生產(chǎn)不應(yīng)影響張力的變化。 為保證接觸線和承力索的恒定張力，通常采用全補(bǔ)償?shù)逆溞蛻覓旖Y(jié)構(gòu)。 2. 整體 吊弦 在高速接觸網(wǎng)接觸懸掛中，吊弦是其中的主要環(huán)節(jié)，為適應(yīng)高速的要求，吊弦向整體式和輕型化發(fā)展，過去采用的環(huán)節(jié)吊弦逐步被淘汰，而改為采用整體式吊弦，同時(shí)相應(yīng)的加大了吊弦的密度。但是吊弦密度過大，吊弦支持點(diǎn)過密，將會(huì)破壞接觸懸掛的柔性狀態(tài)。但在支柱點(diǎn)處，距懸掛點(diǎn)處兩側(cè)的簡(jiǎn)單支柱吊弦相距越近，則懸掛點(diǎn)處的彈性 性能將顯著變差。因而不同的運(yùn)行速度， 第 4 頁(yè) 其錨段關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)參數(shù)也應(yīng)有相應(yīng)改變，適應(yīng)不同運(yùn)行速度的接觸懸掛所采用不同的錨段關(guān)節(jié)類型。 4. 輕型定位器 在每一個(gè)定位點(diǎn)處，都必須設(shè)置定位器。而且，速度越高，所反應(yīng)的硬點(diǎn)越明顯。同時(shí)，由于速度的提高，接觸線也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)態(tài)抬高，為了不產(chǎn)生打弓，有些線路還采用弓形定位器。 5. 減小接觸線坡度 高速運(yùn)行中的列車，若接觸線的坡度較大，在變坡點(diǎn)必然會(huì)引起火花或?qū)κ芰鞯钠茐模绊懯置黠@，高速接觸網(wǎng)對(duì)坡度值的要求是較為嚴(yán)格的，其值不應(yīng)大于 %，一 般控制在 %以內(nèi)。 高速接觸網(wǎng)與普速接觸網(wǎng)比較，在懸掛方式、線索材質(zhì)、線索張力、電氣強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、懸掛彈性及均勻性、懸掛抬升量、導(dǎo)線高度及其變化率、弓網(wǎng)振動(dòng)特性等方面的技術(shù)要求均比普速接觸網(wǎng)的技術(shù)要求高。 第 5 頁(yè) 表 11 高速接觸網(wǎng)與普速接觸網(wǎng)的大致比較 對(duì)比項(xiàng)目 昔速接觸網(wǎng) 高速接觸網(wǎng) 基 本 結(jié) 構(gòu) 懸掛類型 半補(bǔ)償和全補(bǔ)償鏈形懸掛 全補(bǔ)償鏈形懸掛 支持裝置 以柔性支撐為主 以剛性支撐為主 定位裝置 普通定位器 高強(qiáng)度輕型組合定位器 錨段關(guān)節(jié) 以 4跨錨段關(guān)節(jié)為主 以 5跨錨段關(guān)節(jié)為主 分相結(jié)構(gòu) 器件式 帶中 性段錨段關(guān)節(jié)式 線岔形式 以小號(hào)道岔對(duì)應(yīng)的交叉線岔為主，采用標(biāo)準(zhǔn)定位 以大號(hào)道岔對(duì)應(yīng)的交叉線岔和無交分線岔為主，無標(biāo)準(zhǔn)定位 基 本 參 數(shù) 及 動(dòng) 態(tài) 特 性 最大跨距 (m) 65 60 結(jié)構(gòu)高度 (m) ～ ～ 正線導(dǎo)線高度 (m) ～ ～ 導(dǎo)線高度變化率 不大于 ％ 不丈于 ％ 吊弦布置間距 (m) 5+5*10+5 吊弦間距 9米，彈性吊弦 8米 吊弦形式 普通吊弦 整體吊弦 預(yù)留弛度 (mm) 無預(yù)留弛度 0～ 60之間預(yù)留 平均彈性 彈性差異系數(shù) 50％左右 20％以下 波動(dòng)速度 不考慮 是決定要素，須充分考慮 綜合補(bǔ)償張力 ～ 動(dòng)態(tài)抬高 不考慮 充分考慮并加以限制 弓 網(wǎng) 關(guān) 系 接觸壓力 只考慮接觸力的靜態(tài)值 除考慮靜態(tài)值外，還考慮最大偏差 機(jī)械磨耗 考慮井加以限制 考慮并加以限制 電氣磨耗 幾乎不考慮 確定滑板和接觸線材料的重要因素 動(dòng)態(tài)包絡(luò)線 上下左右 100mm 上下左右 200mm～ 400mm 線 材 承力索 GJ70 TJ90 THG95 THG120 接觸線 鋼鋁線、黃銅線 以銀銅線、鎂銅線為主 高速受流要求接觸網(wǎng)線應(yīng)具有：良好的導(dǎo)電性能，導(dǎo)電率最好保持在 90％以上；良好的機(jī)械性能，能承受受因提高波動(dòng)速度而施加的張力并滿足安全要求；良好的耐磨性能，能滿足設(shè)計(jì)所需的磨耗率和使用壽命；良好的耐熱性能，能防止過負(fù)荷電流或短路電流引起的熱軟化或熔斷；良好的疲勞特性，能防止接觸線上下擾動(dòng)所形成的疲勞斷裂；良好的抗蠕變特性，在實(shí)際工作環(huán)境下所產(chǎn)生的導(dǎo)線表面波狀變化應(yīng)在可控范圍以內(nèi)，不因此引起拉弧或離線。 接觸網(wǎng) 負(fù)載計(jì)算 線索資料 表 21 承力索的規(guī)格結(jié)構(gòu)及尺寸性能 承力索 股數(shù) 標(biāo)稱截面積（ 2mm ） 計(jì)算截面積（ 2mm ） 計(jì)算外徑 （ mm ） 拉斷力不小于（ KN） 單位質(zhì)量（ km/kg ） JTMH120(正線 ) 19 120 1065 JTMH95（站線） 19 95 849 第 7 頁(yè) 表 22 接觸線 的規(guī)格結(jié)構(gòu)及尺寸性能 接觸線 標(biāo)稱截面積（ ） 計(jì)算截面積（ ） 截面直徑A（ mm） 截面寬度B（ mm） 參考單位質(zhì)量（ km/kg ） CTSH150(正 ) 150 151 1350 CTSH120(站 ) 120 121 1082 其他相關(guān)資料 自由落體重力加速度 ）（ 2H s/ ? ； 吊弦及線夾的單位長(zhǎng)度重力負(fù)載 ）（ m/ 3d ??? ； 風(fēng)速不均勻系數(shù) a =； 線索風(fēng)負(fù)載體型系數(shù) ?K 。 3． 單位長(zhǎng)度風(fēng)負(fù)載 正線：承力索 JTMH120： mkNak vP /0 0 9 1 1 62612m a x1c ????????? ?? 接觸線 CTSH150： mkNak vP / 62612m a x1j ????????? ?? 站線：承力索 JTMH95： mkNak vP / 62622m a x2c ????????? ?? 接觸線 CTSH120： 第 8 頁(yè) mkNak vP / 62622m a x2j ????????? ?? 4． 合成負(fù)載 在線索同時(shí)承受垂直負(fù)載和水平負(fù)載時(shí)，合成負(fù)載是它們的幾何和。 覆冰合成負(fù)載又因覆冰厚度為 0，故也不需計(jì)算。 基本條件分析 簡(jiǎn)單鏈型懸掛的基本圖如圖 21 所示，從圖的幾何關(guān)系中可以看出，當(dāng) 0H 等于零時(shí)，即為等高懸掛，否則不管 0H 是正還是負(fù)，都為不等高懸掛。 參數(shù)說明 L —— 跨距 H —— 結(jié)構(gòu)高度 0H —— 左右定位點(diǎn)高度差 xT —— 接觸線張力 sT —— 承力索張力 xq —— 接觸線線密度 sq —— 承力索線密度 dq —— 吊弦線密度 zD —— 吊 弦 固定質(zhì)量 跨距 50lm? 結(jié)構(gòu)高度 H= 承力索 張力 KNTT cs 20?? 接觸 線張力 KNTT jx 25?? mKggq cs /0 6 ?? mKggq jx /?? 吊弦的固定質(zhì)量 Kg? 吊弦線密度 /dg Kg m? 定位點(diǎn)高度差 0 0Hm? 均勻布置 7 根吊弦 計(jì)算內(nèi)容 （ 1）由設(shè)計(jì)參數(shù)確定每根吊弦的 x 坐標(biāo)值，即 ix （ 0x =0） 按設(shè)計(jì)規(guī)范要求及吊弦均勻條件求得 0、 1 1 2 3 3 46 （ 2） 第 i 根吊弦相對(duì)接觸線左定位點(diǎn)的高度值0 ii xYHL?? （ 21） 0、 0、 0、 0、 0、 0、 0、 0 （ 3）計(jì)算每根接觸線上吊弦處的懸掛力 iF 第 10 頁(yè) )(21 11j ?? ?? iii xxgF （ 22） 、 、 、 、 、 、 （ 4）承力索 在第 i 根吊弦上產(chǎn)生的拉力 siF ZiZisi CDFF ??? （ 23） 其中首次計(jì)算 0iZC ? 、 、 、 、 、 、 （ 5）計(jì)算承力索 左支點(diǎn)的支反應(yīng)力為 7 011 (1 )2 ka c s k ckxHR g l F Tll?? ? ? ? ? ?? （ 24） 計(jì)算得 kg? （ 6） 承力索 Y 坐標(biāo)指的是承力索上各點(diǎn)相當(dāng)于承力索左側(cè)懸掛點(diǎn) A 的位移值 （如圖 36） ， 計(jì)算承力索 每根吊弦處 siY 12111[ ( ) ]2 is i c i s k i k a ikcY g x F x x R xT??? ? ? ? ? ? ? ?? （ 25） 、 、 、 、 、 、 圖 22 第 i 根吊弦左側(cè)承力索受力圖 （ 7）計(jì)算接觸網(wǎng)線上每根吊弦的長(zhǎng)度 cix ci si ix H Y Y? ? ? （ 26） 、 、 、 、 、 、 第 11 頁(yè) 根據(jù) 《 高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范（ 試行） 》 （ 5）：結(jié)構(gòu)高度宜選用 ，速度在 250Km/h 區(qū)段，最短吊弦長(zhǎng)度不小于 500mm。放圖包括下列內(nèi)容： ① 全部電化股道（含遠(yuǎn)期電化股道）及與架設(shè)接觸網(wǎng)有關(guān)的非電化股道； ② 道岔型號(hào)、類型、編號(hào)及其理論岔心的坐標(biāo)； ③ 曲線起訖點(diǎn)、曲線半徑及緩和曲線長(zhǎng)度； ④ 橋梁名稱、中心里程標(biāo)、結(jié)構(gòu)類型及總長(zhǎng)度； ⑤ 隧道長(zhǎng)度、起訖里程； ⑥ 涵管、平交道、地道、天橋、跨線橋、架空渡槽等中心坐標(biāo)及寬度； ⑦ 站場(chǎng)名稱、中心里程標(biāo)、站臺(tái)范圍及與架設(shè)接觸網(wǎng)有關(guān)的建筑物（如站舍、雨棚、貨倉(cāng)、水鶴、煤臺(tái)以及機(jī)車檢查坑等）； ⑧ 進(jìn)站信號(hào)機(jī)的位置及里程標(biāo)。 3． 劃分錨段 確定錨段徑路、起訖點(diǎn)與中心錨結(jié)位置，并繪出咽喉區(qū)放大圖。 5． 確定電分段、電分相及隔離開關(guān)的位置 根據(jù)站場(chǎng)線路的多少、站線與貨線的可靠性及靈活性要求，以及有無牽引變電所等綜合考慮確定。 7． 選擇基礎(chǔ)及橫臥版類型 第 13 頁(yè) 根據(jù)支柱類型、容 量及地質(zhì)條件選擇鋼支柱的基礎(chǔ)類型及確定鋼筋混凝土支柱的橫臥板類型及數(shù)量。 9． 進(jìn)行校驗(yàn)及校核 在完成上述工作以后，應(yīng)選擇相應(yīng)的典型支柱及基礎(chǔ)進(jìn)行容量及穩(wěn)定性校核，對(duì)緩和曲線及曲線區(qū)段部分選擇特殊跨距進(jìn)行風(fēng)偏移校驗(yàn)。 硬橫跨的選擇 參考 依據(jù)為：《 通化 (2021)1401Ⅴ 04_總說明（二） 》 、 《 通化 (2021)1401 接觸網(wǎng)鋼管結(jié)構(gòu)硬橫跨 編制說明 ()》 、《 接觸網(wǎng)硬橫跨通用圖編制說明20210614》 。 本設(shè)計(jì) 選擇鋼管硬橫跨 YHKG1（表示跨度范圍為 15～ 40m 的單跨硬橫跨），橫梁為 PC1L 型（適用于每一單橫跨跨度范圍為 15～ 30m 的硬橫跨）， 邊梁和中間梁分別選 BL5L 型和 ZL5L型，邊柱選 BGZ5H中間柱選 ZGZ5