【正文】 .................... 57 第四節(jié) 平面布置（設(shè)計(jì)） ............................................... 57 第七章 結(jié) 論 ......................................................... 59 致 謝 .................................................................. 60 參考文獻(xiàn) ................................................................ 61 附錄 1 外文資料翻譯 ...................................................... 62 譯文 .............................................................. 62 原文 .............................................................. 65 附錄 2 相關(guān)裝配圖 ........................................................ 68 一﹑支柱裝配圖 ......................................................... 68 附錄 3 安家河至打柴溝區(qū)間平面設(shè)計(jì)圖（ CAD 圖） ........................... 70 1 第一章 緒論 第一節(jié) 電氣化鐵道概述 采用電力機(jī)車為主要牽引動(dòng)力的鐵路成為電氣化鐵路，它是在 19世紀(jì) 70年代末的歐洲最先出現(xiàn)。 目前國(guó)際上普遍采用比較先進(jìn)的單相工頻交流制電氣化鐵路，它便于升壓和電能的損耗，可以增加牽引變電所之間的距離，大大降低了建設(shè)投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。 由于牽引供電裝置一般分成牽引變電所和接觸網(wǎng)兩部分，所以人們又稱電力機(jī)車、牽引變電所和接觸網(wǎng)為電氣化鐵道的“三大元件”。 它是電氣化鐵道中主要供電裝置之一，其功用是通過它與受電弓的直接接觸 ，而將電能傳送給電力機(jī)車。隨著電壓的提高、運(yùn)輸量的增大、技術(shù)的不斷改進(jìn)以及對(duì)人身安全的嚴(yán)格要求等，使接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)展成為目前廣泛采用的架空式接觸網(wǎng)。 隨著高新技術(shù)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使電力機(jī)車和牽引供電裝置的工作性能不斷提高。 第二節(jié) 接觸網(wǎng)（平面）設(shè)計(jì)原則 設(shè)計(jì)工作是鐵路基本建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是一項(xiàng)十分重要的輔助工作。接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)要體現(xiàn)根據(jù)我國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)、自然資源特點(diǎn)等制定的技術(shù)政策，反映革新和科研成果，采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，遵循國(guó)家和鐵道部頒布的有關(guān)技術(shù)和管理上的規(guī)程、規(guī)范等。接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)即接觸網(wǎng)平面布置圖的設(shè)計(jì)應(yīng)采用鐵道部規(guī)定的電氣化鐵道接觸網(wǎng)圖形符號(hào)，來示意接觸網(wǎng)各2 種設(shè)備和結(jié)構(gòu)的配置情況。 第三節(jié) 本論文的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 本論文主要從電氣化鐵道接觸網(wǎng)的組成、結(jié)構(gòu)、設(shè)備和接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)出發(fā)闡述了安家河至打柴溝區(qū)間接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)依據(jù)、原則 和方法并做出了此區(qū)間具體的接觸網(wǎng)平面布置圖等。 3 第二章 接觸網(wǎng)的設(shè)備與結(jié)構(gòu) 第一節(jié) 接觸網(wǎng)懸掛類型 接觸網(wǎng)的分類大多以接觸懸掛的類型來區(qū)分。 一、簡(jiǎn)單接觸懸掛 簡(jiǎn)單接觸懸掛（簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)單懸掛）系由一根接觸線直接固定在支柱支持裝置上的懸掛形式。 二、鏈形接觸懸掛 隨著高速電氣化鐵路的發(fā)展，出現(xiàn)了鏈形懸掛這種新的懸掛類型。減小了接觸線在跨距中的馳度 ，改善了彈性，增加了懸掛重量，提高了穩(wěn)定性，可以滿足電力機(jī)車高速運(yùn)行取流的要求。因此，在溫度變化時(shí)，承力索和接觸線的張力弛度變化較大，一般不采用。這種懸掛只用于行車速度不高的車站側(cè)線和支線上。這種懸掛方式用于行車速度不超過 100km/h 的線路上。全補(bǔ)償鏈形懸掛也分為全補(bǔ)償簡(jiǎn)單鏈形懸掛和全補(bǔ)償彈性鏈形懸掛。 4 三、高速接觸網(wǎng)的懸掛模式 目前，世界各國(guó)為滿足高速受流的要求，都根據(jù)自己國(guó)家高速鐵路規(guī)劃的動(dòng)力設(shè)置(動(dòng)力集中式或動(dòng)力分散式 )和受電弓的結(jié)構(gòu)及性能的不同，而采用了不同的懸掛類型。 第二節(jié) 接觸網(wǎng)線索 一、接觸線 接觸線是接觸網(wǎng)的主要組成部分，接觸線的材質(zhì)、工藝及性能對(duì)接觸網(wǎng)起著重要作用，要求它具有較小的電阻率、較大的導(dǎo)電能力；要有良好的抗磨損性能，具有較長(zhǎng)的使用壽命有高強(qiáng)度的機(jī)械性，具有較強(qiáng)的抗張能力。 （ 2） 鋼鋁復(fù)合新型接觸線 20 世紀(jì) 70 年代我國(guó)研制了以鋁代銅的 GLCA100/215 型和 GLCB80/173 型鋼鋁復(fù)合新型接觸線，其數(shù)字 215 和 173 為 A 型及 B 型鋼鋁接觸線的實(shí)際橫截面積， A 型和 B型在導(dǎo)電性能上，分別當(dāng)量于 TCG— 100 型和 TCG— 85 型，其 A 型斷面形狀如圖 21(b)所示。 （ 3） 內(nèi)包鋼的 GLCN 型鋼鋁電車線 為了解決鋼表面銹蝕的問題，我國(guó)又開發(fā)研制了內(nèi)包鋼的 GLCN 型 鋼鋁電車線。這種接觸線的特點(diǎn)，是將承受張力的鋼包在鋁內(nèi)，既保留了耐磨性能和抗張性能好的優(yōu)點(diǎn)，又提高了它的防腐蝕性能，可相應(yīng)延長(zhǎng)使用壽命，具有較好的受流效果，其電氣及機(jī)械性能見表 21。這種接觸線相應(yīng)地提高了抗拉強(qiáng)度和供電可靠性，同時(shí)又可延長(zhǎng)使用壽命，因而得到廣泛應(yīng)用。 表 21 我國(guó)主型接觸線電氣及機(jī)械性能表 接觸線的主要技術(shù)要求 高速接觸網(wǎng)要求受流性能好、穩(wěn)定性能好、抗張性能好、導(dǎo)電性能好、電流強(qiáng)度大的接觸線，因而要求具備下述主要技術(shù)性能：抗拉強(qiáng)度高 、 電阻系數(shù)低 、 耐熱性能好 、6 耐磨性能好和制造長(zhǎng)度長(zhǎng)。 二、承力索 承力索的作用是通過吊弦將接觸線懸掛起來。 銅承力索 銅承力索導(dǎo)電性能好，可做牽引電流的通道之一，和接觸線并聯(lián)供電，降低壓損和能耗，且腐蝕性能高。規(guī)格型號(hào)有 TJ9 TJ100 等幾種。 鋼承力索 鋼承力索用鍍鋅鋼絞線制成，強(qiáng)度 高耐張力大，安裝弛度小且弛度變化也小，節(jié)省有色金屬又造價(jià)低。鋼承力索不耐腐蝕，使用時(shí)要采取防腐措施。 鋁包鋼承力索 表 22 承力索型號(hào)規(guī)格表 型 號(hào) 截面積 （ mm2） 股數(shù)與單 股直徑 (mm) 計(jì) 算 直 徑 (mm) 有 效 電 阻 (Ω /㎞ ) 單 位 重 量 (kg/km) 制 造 長(zhǎng) 度 (mm) TJ70 70 19179。 837 1200 TJ120 120 19179。 1388 800 鋁包鋼承力索是鋁覆鋼線和鋁線絞合而成，主要以鋁覆鋼線中的鋼芯部分承受張力，覆鋁層和率線載流，導(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng)度和抗腐蝕性能好。 7 第三節(jié) 支持裝置 一、概述 支柱、支持裝置和定位裝置是使接觸懸掛導(dǎo)線相對(duì)于線路中心保持在所要求的位置上的設(shè)備。因此，為了把導(dǎo)線懸掛到支柱并固定在一定的位置上，必須有一套中間裝置，這就是所謂的支持裝置。為了使導(dǎo)線在水平面上相對(duì)于受電弓中心保持在所要求的位置上，需采用定位裝置。 在我國(guó)電氣化鐵路中，最廣泛采用的是旋轉(zhuǎn)絕緣腕臂，根據(jù)它在線路中的作用和性質(zhì)，分為中間柱、非絕緣轉(zhuǎn)換柱、絕緣轉(zhuǎn)換柱、中心柱、錨柱和道岔柱等。 中間柱支持裝置 在中間支柱上，只安裝一個(gè)腕臂，懸吊一支接觸懸掛，并把承力索和接觸線定位在所要求的位置上，這種支持裝置稱為中間柱支 持裝置。在線路的直線區(qū)段， 支柱一般立于線路的同一側(cè)，但是接觸線需要按之字形布置，其拉出值一般在支柱點(diǎn)處要變換方向，所以定位為一正一反，如圖 22 所示。工作支的接觸線與受電弓接觸；非工作 支的接觸線抬高約 200 mm，不與受電弓接觸，通過轉(zhuǎn)換柱拉向錨柱下錨。轉(zhuǎn)換柱的懸掛形式有兩種：一種稱為 ZF 1轉(zhuǎn)換 柱 ，工作支接近支9 柱側(cè)，非工作支遠(yuǎn)離支柱側(cè)；另一種稱為 ZF2轉(zhuǎn)換柱，工作支遠(yuǎn)離支柱側(cè)，非工作支靠近支柱側(cè)。直線非絕緣轉(zhuǎn)換支柱 ZF2的裝配形式如圖 23 所示。 Fl及 F2的含義與前述相同。工作支的接觸線與受電弓接觸，非工作支的接觸線抬高約 500 mm，不與受電弓接觸，通過轉(zhuǎn)換柱拉向錨柱下錨。 四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)也有兩個(gè)轉(zhuǎn)換支柱，名為 ZJ 1和 ZJ QJl及 QJ3，其中 J 表示絕緣轉(zhuǎn)換支柱，下標(biāo) 1 及 3 表示不同的裝配形式。圖 24 所表示的是在曲線區(qū)段的一種裝配形式 (QJl)。在中心柱上同樣要安裝兩套支持裝置，懸吊的兩支接觸懸掛均為工作支，接觸線為等高。兩支懸掛的接觸線在平面上平行，空氣間隙為 500 mm，電氣上能互相分開。兩支接觸懸掛在中心柱兩側(cè)均經(jīng)轉(zhuǎn)換支柱向錨支柱下錨。 圖 25 直線中心支柱（ ZJ2）裝配示意圖 軟橫跨 在站場(chǎng)上，多股道的接觸懸掛借助于單根或數(shù)根橫向線索懸掛到布置在這些線路兩側(cè)的兩根支柱上，這種裝置稱為軟橫跨。橫向承力索是軟橫跨受力的主要構(gòu)件，它承受鏈形懸掛的垂直負(fù)荷。為了將懸掛導(dǎo)線固定在水平面內(nèi)的一定位置 軟橫跨主要依據(jù)定位索的結(jié)構(gòu)類型和定位器在定位索上的固定方式而有多種形式。硬橫跨 (梁 )跨越能力強(qiáng)，能有效降低支柱高度。 11 圖 26 彈性鏈形懸掛硬橫跨（梁）結(jié)構(gòu) 第四節(jié) 定位裝置 一、 定位裝置的作用 定位裝置是支持結(jié)構(gòu)中的主要組成部分，它是在定 位點(diǎn)處對(duì)接觸線實(shí)現(xiàn)相對(duì)于線路中心進(jìn)行橫向定位的裝置。在直線區(qū)段，相對(duì)于線路中心把接觸線拉成之字形狀；在曲線區(qū)段，相對(duì)于受電弓中心行跡則拉成切線或割線。定位器從形狀上可分為直管式定位器、彎管式定位器、特型定位器等數(shù)種，常用的定位器類型如圖 27 所示。 三、 定位裝置形式 定位裝置僅對(duì)接觸線實(shí)行橫向定位，根據(jù)支柱所處位置、功用及地形條件不同，安裝位置的形式也不同。 正定位 在直線區(qū)段或曲線半徑 R＝ 1200～ 4000 m區(qū)段，就采用這種定位方式。定位器的一端利用定位線夾固定接觸線；另一端通過定位環(huán)與定位管銜接，定位管又通過定位環(huán)固定在腕臂上。 反定位一般用于曲線內(nèi)側(cè)支柱或直線區(qū)段之字值方向與支柱位置相反的地方。主定位管受壓力較大，為了使定位管保13 持水平，一 般用兩條斜拉線將定位管吊住，固定在承力索上。結(jié)構(gòu)見圖 28(b)。 圖 28 定位裝置形式 組合定位 組合定位裝置是用在錨段關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)換支柱、中心支柱及站場(chǎng)線 岔處的定位，這些地方均有兩組懸掛在同一支柱處，分別固定在所要求的位置上。 14 單拉定位 這種定位的特點(diǎn)是沒有腕臂，將軟定位器直接通過絕緣子固定到支柱上，如 圖 28(i)所示。 四、高速接觸網(wǎng) 定位裝置 定位器是保持接觸線處于相對(duì)于線路中心的正確位置的裝置，在直線區(qū)段使接觸線拉成之 字形，在曲線區(qū)段相對(duì)于線路中心 (或受電弓行跡中心 )拉成割線或切線，使受電弓的滑板磨損均勻。 第五節(jié) 支柱 一、支柱的分類原則 接觸懸掛是被支柱支持在鐵路線上方的，支柱有很多種，支柱可按其材料、支持裝置形式、用途以及負(fù)載條件進(jìn)行分類。 根據(jù)支柱上的支持裝置的不同， 支柱可以分為腕臂支柱、軟橫跨支柱、硬橫跨支柱和定位支柱。支柱可以分為不帶拉線的 (自承載支柱 )和帶拉線的。 目前，幾乎全部鋼筋混凝土支柱都采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱。 預(yù)應(yīng)力混凝土柱，用符號(hào) H 表示，分 母的前一個(gè)數(shù)字表示地面以上支柱高度，后一個(gè)數(shù)字表示埋入地下部分的長(zhǎng)度；分子的前一個(gè)數(shù)字表示垂直于線路方向的支柱容量(kN178。 m)，其型號(hào)和規(guī)格見表 34。但存在用鋼量大、造價(jià)高、耐腐蝕性能差，需定期進(jìn)行除銹、涂漆防腐，且有維修不便等缺點(diǎn)。鋼柱主要用于跨越股道 比較多、需要支柱高度較高、容量較大的軟橫跨柱，其次用作橋梁墩臺(tái)上安裝的支柱。 G 表示鋼柱，例如 G，其中分子 50 表示垂直于線路方向的支柱容量（ kN178。 表 24 鋼筋混凝土支柱的型號(hào)和規(guī)格表 第六節(jié) 基礎(chǔ)及其類型選擇 一、基礎(chǔ)類型 接觸網(wǎng)支柱的基礎(chǔ)是直接埋置于土體中的，其埋置深度一般都小于 5m，屬于淺平基。根據(jù)支柱負(fù)荷的大小，基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)和形式也不盡相同。金屬支柱由于荷載較大，需設(shè)單獨(dú)的混凝土基礎(chǔ)。 棱柱形基礎(chǔ)。一般鋼筋混凝土支柱不設(shè)單獨(dú)的基礎(chǔ)。 帶橫臥板的按枝形基礎(chǔ)。常增設(shè)橫臥板，以增大與土體的接觸面積，進(jìn)而增大其水平抗力。 17 表 26 軟橫跨柱橫臥板選用表 第七節(jié) 錨段關(guān)節(jié)及中心錨節(jié) 一、錨段關(guān)節(jié) 接觸懸掛中的承力索和接觸線在延 續(xù)到一定的長(zhǎng)度后，為了滿足機(jī)械受力方面的要求及方便施工，必須分成為一個(gè)個(gè)相互獨(dú)立的線段，這些相互獨(dú)立的線段即為接觸網(wǎng)的機(jī)械分段。錨段關(guān)節(jié)的設(shè)置，使接觸網(wǎng)不間斷地貫通于全線。稱為絕緣錨段關(guān)節(jié)；帶有中性嵌入段，既起機(jī)械分段的作用，又具有電分相功能的，稱為電分相錨段關(guān)節(jié)。根據(jù)所含跨距