【正文】 線單位長度風(fēng)負(fù)載(kN/m)；――接觸線張力(kN)；――接觸線之字值(mm)；――支柱撓度，可以忽略；――所在曲線區(qū)段半徑(m)；――緩和曲線長度(m)；――直緩點(diǎn)至觀測點(diǎn)的距離(m)。直線區(qū)段：在直線區(qū)段，接觸懸掛的最大風(fēng)偏移值不可超過，即，跨距的選擇使實(shí)際中的符合要求即可。本設(shè)計選用65m最大跨距。由式下進(jìn)行計算： (37)其中為設(shè)計計算風(fēng)速，在此應(yīng)選取西北區(qū)最大風(fēng)速25m/s，為風(fēng)速不均勻系數(shù)，由下表32可知應(yīng)取=；K為風(fēng)負(fù)載體形系數(shù)，由表22可知K=；為線索直徑，對于CTAH－120型接觸線，而表32 風(fēng)速不均勻系數(shù)計算風(fēng)速(m／s)20以下20～3031～3535以上則計算可得： (38) (39)可以看出，選取的跨距滿足最大風(fēng)偏移的極限要求，因此直線區(qū)段跨距選取滿足要求。由下式進(jìn)行曲線區(qū)段跨距長度的驗證計算。 接觸線索馳度長度計算 張力馳度計算在兩個支柱間，懸掛一根固定截面的接觸線、正饋線、供電線、回流線或其他導(dǎo)線時，此線在自重和負(fù)載的作用下，就自然形成一個馳度。因此，正確地、合理地確定馳度的量值是十分重要的。自由懸掛的計算是一種最基本的計算，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算方法。當(dāng)懸掛點(diǎn)不在同一水平面時，由導(dǎo)線弧線最低點(diǎn)分別到兩懸掛點(diǎn)的垂直距離稱為懸掛點(diǎn)A和B的馳度，由F1和F2表示，如圖34(b)所示。另外，懸掛線索的自重負(fù)載實(shí)際上是沿導(dǎo)線長度均勻分布的，因此，可以認(rèn)為是沿跨距均勻分布的。本設(shè)計采用的是等高懸掛，則等高懸掛的馳度計算如下：設(shè)A、B兩點(diǎn)為導(dǎo)線的懸掛點(diǎn)，為跨距，g為單位長度的自重負(fù)載，、分別為懸掛點(diǎn)A、B的垂直分力與水平分力，如圖35所示。因此，決定線索懸掛時的實(shí)際長度，在設(shè)計和施工中是很重要的。則當(dāng)，時，則當(dāng)，時， 全補(bǔ)償簡單鏈型懸掛安裝曲線計算對于全補(bǔ)償鏈形懸掛，不僅在接觸線下錨處沒有補(bǔ)償裝置，在承力索兩端也沒有補(bǔ)償裝置，因此，可以近似地認(rèn)為接觸線張力和承力索張力均近似為常數(shù)(不考慮因溫度變化形成的張力增量)。全補(bǔ)償鏈形懸掛，在無附加負(fù)載(覆冰)時，認(rèn)為接觸線呈無弛度狀態(tài)，此時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。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。為了不使承力索和接觸線在最高溫度時，因補(bǔ)償器墜砣著地而失去補(bǔ)償作用及在最低溫度時補(bǔ)償裝置因卡住滑輪而發(fā)生事故，一般根據(jù)錨段長度的不同，計算出在極限范圍內(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。表33 導(dǎo)線新線延伸系數(shù)序號導(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)驗及國內(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。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：。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。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。 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。本設(shè)計主要采用的是鋼柱硬橫跨設(shè)計，由于本站場僅僅只是跨越四個股道，不需要采用軟橫跨，用簡單穩(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。 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。定位器部分規(guī)格型號如表41所示。表41 直管定位器規(guī)格型號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(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無環(huán)1:10970R≤1000m曲內(nèi)反定位3B/4無環(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。 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支柱上完成兩組以上接觸懸掛定位的定位形式。 圖44 轉(zhuǎn)換柱組合定位圖45 中心柱組合定位 支柱負(fù)載計算與校驗柱的負(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。支柱的負(fù)載計算，就是計算基底面處可能出現(xiàn)的最大彎矩值，其目的是根據(jù)計算結(jié)果來選擇適當(dāng)容量的支柱。一個支柱容量的大小，是指承載能力的大小，它取決于支柱的自身結(jié)構(gòu)。最大彎矩可能出現(xiàn)在最大風(fēng)速、最大附加負(fù)載(覆冰)或最低溫度的時候。一般來說，支枝的最大計算彎短多發(fā)生在最大風(fēng)速及最大冰負(fù)載時。(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，還應(yīng)包括冰重。(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)計計算風(fēng)速(m/s)。為計算簡便，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。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，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)段時是之字形布置，因而產(chǎn)生水平分力，簡稱之字力，如圖45所示。sin (46)⑤下錨分力接觸線或承力索下錨時，錨支對線路垂直方向?qū)a(chǎn)生水平分力，簡稱下錨分力，當(dāng)在曲線區(qū)段上時，因有曲線力同時存在，與在直線區(qū)段上時的求法不盡相同，應(yīng)分別確定。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。在曲線區(qū)段上的下錨水平分力在曲線區(qū)段上，對于轉(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)號表示轉(zhuǎn)換支柱和錨柱同時位于曲線側(cè)的情況；正號表示因下錨而產(chǎn)生之水平力與曲線力方向一致。為了經(jīng)濟(jì)合理地使用支柱，應(yīng)該是承受負(fù)載大時使用大容量的支柱；負(fù)載小時使用小容量的支柱。在選擇支柱之前，對不同類型的支柱應(yīng)經(jīng)計算確定其負(fù)載。根據(jù)懸掛結(jié)構(gòu)和氣象條件，進(jìn)行各力的分析計算，找出各力的力臂關(guān)系，求出各力對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]。相關(guān)參數(shù)的確定及計算：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。 (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)找出各力對支柱地面中點(diǎn)處的力臂，求出力矩，合力矩之和即為所計算的支柱負(fù)載。 轉(zhuǎn)換柱容量校驗假設(shè)支柱型號為，跨距為65m(1) 相關(guān)參數(shù)的確定和計算支柱的側(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。找出各力對支柱地面中點(diǎn)處的力臂，求出力矩，合力矩之和即為所計算的支柱負(fù)載 (436)因此，選轉(zhuǎn)換柱為是符合設(shè)計要求的。(1)相關(guān)參數(shù)的確定和計算查表得，H48250支柱的a=400mm，拉桿長度為1600mm。 (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。第5章 表格欄及相應(yīng)說明完成跨距劃分、支柱編號、錨段劃分后、拉出值確定后就可以繪制CAD平面圖了對于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。 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，確定支柱的絕對坐標(biāo)。根據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路建筑限界》，直線上建筑接近限界寬度為2440mm。目前在設(shè)計中，有接觸網(wǎng)支柱內(nèi)緣至線路中心線的距離，習(xí)慣上被稱為“支柱側(cè)面限界”，用符號CX表示。表51 支柱側(cè)面限界選用表曲線半徑(m)200300～599600～10001000∞曲線外側(cè)限界(m)曲線內(nèi)側(cè)限界(m)—對于軟橫跨支柱，位于基本站臺上時。而是為了照顧到車站的美觀以及客流行人的方便，同時也是因安全檢修的需要，其橫向承力索及定位繩上的絕緣子串尾端至支柱內(nèi)緣需保持有600mm以上的距離。支柱從材質(zhì)上又有鋼支柱和鋼筋混凝土支柱。因為支柱埋設(shè)地點(diǎn)、基礎(chǔ)的穩(wěn)固程度與地質(zhì)情況有密切關(guān)系，不同的地質(zhì)情況表明其承壓力不同。不同的土壤種類，其承壓力不同。土壤的承壓力有以下兩種表示方法：(1)允許承壓力[R]土壤的允許承壓力，表示土壤基本力學(xué)性質(zhì)，也就是土壤承載能力的大小。(2)安息角[]土壤的安息角是表示砂性土的自然坡度角，它與砂性土的內(nèi)摩擦角相接近，在一定程度上可以表示土壤的抗剪強(qiáng)度，所以在習(xí)慣上也可以用安息角表示土壤承壓力，如，其中正、負(fù)號與前述意義相同。它們的對應(yīng)關(guān)系如表52所示。 橫臥板類型為適應(yīng)我國電氣化的發(fā)展，并根據(jù)我國的實(shí)際情況，廣泛地應(yīng)用鋼筋混凝土支柱。橫臥板的選擇如表53所示。Ⅰ型為60080080，孔距為310mm，孔徑為35mm；Ⅱ型為6001000100，孔距為410mm，孔徑為35mm。表53 橫臥板的選擇柱型路堤或路塹土壤安角(j)數(shù)量及型號上下H路堤地段(+)17176。2I1II30176。1II―33176。――38176。~22176。~32176。~37176。以上――H路堤地段(＋)17176。3I1II30176。~37176。以上――H路塹地段(－)17176。2I1Ⅱ30176。~37176。以上――H路堤地段(＋)17176。2I―30176。――33176。――38176。~22176。~32176。~37176。以上―― 接觸網(wǎng)接地我國交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)的額定電壓為25kV。絕緣子雖起著絕緣作用，但是在通常情況下總有著微弱的泄漏電流經(jīng)絕緣體流向大地。當(dāng)支柱對地有較大的接地電阻時，其電流就在支柱上形成過度電壓，嚴(yán)重時會危及人身安全。但是，由于支柱本身的電阻、基礎(chǔ)的電阻以及由基礎(chǔ)到鋼軌的過渡電阻等的阻值較大，在短路電流流過這些較大的電阻時，無疑就限制了短路電流的數(shù)值，致使因短路電流較小，不足以使繼電器的高速電流保護(hù)動作，而在短路點(diǎn)處形成時斷時續(xù)的電弧，這樣不僅不利于人身安全，而且會燒損電氣設(shè)備。 接觸網(wǎng)接地根據(jù)其作用不同分為工作接地和防護(hù)接地。站臺上金屬支柱使用雙接地也是出于防護(hù)的目的。為了達(dá)到上述目的，《鐵路電力牽引設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：“接觸網(wǎng)金屬柱、金屬支持結(jié)構(gòu)和距接觸網(wǎng)帶電部分5m以內(nèi)的所有金屬結(jié)構(gòu)(信號機(jī)、水鶴、橋鐵欄柵等)均應(yīng)接地。由接地線(接地體)及接地部件組成的接地設(shè)備，稱為接地裝