61阅读

网页设计超链接-报告称过半网站首页无Facebook或Twitter链接

发布时间:2017-09-03 所属栏目:赫兹接触应力计算

一 : 报告称过半网站首页无Facebook或Twitter链接

社交网络的影响力与其在网络上的渗透程度密切相关。目前,在各网站(各种应用)集成的社交分享中,最常见的就是Facebook 和Twitter。

BrightEdge,一个企业级SEO平台,发布了一份关于网站上社交网络影响力的报告。

在调查的前1万名站点中,51%的网站在首页没有Facebook 或Twitter 链接。

主页加入社交网络链接的网站,各社交服务所占比例如下:

Facebook和Twitter基本是持平的。使用社交网络的网站中,基本上都是同时拥有这两个社交网络的帐号,而以Facebook领先,这和我们日常的感受也是一致的。

另外是 Youtube的链接,今年七月份相比上月,有所下降。3.7%的网站有LinkedIn的链接。这也许是因为LinkedIn 更加专业,用户群较少的缘故。

下面看一下网站上的社交插件。相比社交链接,社交插件的使用相对较少,Facebook仍是领先的,而且种类最多,使用最多的是Like 按钮,Facebook Connect 使用的比例并不高。

Google Plus One取得的成绩不错,但目前只是给网站+1,还没有绑定Google+ 的分享,如何通过社交插件进行渗透应该是Google+ 开放后需要重点开展的工作。

需要注意的是,Googe Plus One社交插件的发布较晚,但是在使用上反而胜过了Twitter。大量网站拥有Twitter 帐号,但很少使用Twitter 的社交插件增强内容分享,其中原因何在呢?(原文链接:ifanr.com/45990)

二 : 接触网设计

北京交通大学

毕业设计(论文) 题目: 接触网设计 姓名: *** 专业: **** 工作单位: **** 职务: **** 准考证: **** 联系电话: **** 设计(论文)指导教师: ***

发题日期: **年**月**日

完成日期: **年**月**日

毕业设计(论文)成绩评议

毕业设计(论文)任务书

指导教师签字:

年 月 日

毕业设计开题报告

摘 要

随着铁路建设的发展,在铁路的建设过程中,完全全部是新建铁路的铁路工程越来越少了,新建铁路施工和既有线路并列同时运行的工程越来越多了,在这些工程以及铁路提速改造工程中,接触网过渡工程就越来越多了;在接触网过渡工程中,有轨道线路改建工程有横向拨移、新建线在站场内和咽喉区的拨接、新建线与既有线不交叉和有交叉等类型。为配合线路施工,接触网就涉及到过渡工程,接触网过渡工程依据线路改造的不同情况,采取区间曲内拨转、区间曲外拨转、区间双线同时拨转、车站过渡施工。区间上下行换侧、新建网与既有网接火等方案合理组织,为配合轨道改建工程创造施工开通条件,并保证接触网改造施工顺利进行。

关键词:接触网、支柱与基础、铁道电气化

I

Abstract

With the development of railway construction, in the process of construction of railway, railway engineering and complete all the new railway is less and less, the new railway construction and existing lines are more and more projects running at the same time, in the reconstruction engineering of these engineering and railway engineering, the transition of catenary is increasing; when the contact network transition project, rail line reconstruction project has lateral shifting, new line in the station yard and throat area, new line and the existing railway connection without crossing and overlapping type. To tie in with the line construction, contact net involves the transition project, different contact network transition project based on the lines of the song, in turn, take the interval interval song, double toggle, toggle interval and station construction transition. Interval down side change, new and

existing network access scheme reasonable organization construction, create open conditions for rail project, and ensure the smooth construction of OCS reconstruction.

Key words: OCS, pillar and foundation, railway electrification

II

目 录

摘 要……………………………………………………………………………………….Ⅰ ABSTRACT…………………………………………………………………………………….Ⅱ

第1章 绪论 ............................................................................................................................ 1

1.1 电气化铁道概述 ..................................................... 1

1.2 接触网设计原则 ..................................................... 1

第2章 接触网的设备与结构 ................................................................................................ 2

2.1 接触网悬挂类型 ..................................................... 2

2.1.2链形接触悬挂 .................................................... 2

2.1.3高速接触网的悬挂模式 ............................................ 3

2.2 接触网线索 ......................................................... 3

2.2.1接触线 .......................................................... 3

2.2.2承力索 .......................................................... 5

2.3 支持装置 ........................................................... 6

2.3.1概述 ............................................................ 6

2.3.2腕臂支持装置 .................................................... 6

2.4 定位装置 .......................................................... 10

2.4.1定位装置的作用 ................................................. 10

2.4.2定位器类型 ..................................................... 10

2.4.3定位装置形式 ................................................... 11

2.4.4高速接触网定位装置 ............................................. 13

2.5 支柱 .............................................................. 13

2.5.1支柱的分类原则 ................................................. 13

2.5.2预应力钢筋混凝土支柱 ........................................... 13

2.5.3钢支柱 ......................................................... 14

2.6 基础及其类型选择 .................................................. 14

2.6.1基础类型 ....................................................... 14

2.6.2钢筋混凝土柱横卧板 ............................................. 15

2.7 锚段关节及中心锚节 ................................................ 16

2.7.1锚段关节 ....................................................... 16

2.7.2中心锚结 ....................................................... 20

2.8 张力自动补偿装置 .................................................. 22

2.9 线岔及供电设施 .................................................... 23

III

2.9.1线岔 ........................................................... 23

2.9.2接触网供电设施 ................................................. 23

第3章 接触网设计的基本内容 .......................................................................................... 25

3.1 接触网的设计程序 .................................................. 25

3.2 接触网设计的原始资料 .............................................. 26

3.3 接触网设计的主要内容 .............................................. 26

第4章 接触网设计计算基础 .............................................................................................. 28

4.1 气象条件的确定 .................................................... 28

4.1.1概述 ........................................................... 28

4.1.2接触网设计计算气象条件的确定 ................................... 28

4.2 计算负载的确定 .................................................... 30

4.2.1自重负载 ....................................................... 30

4.2.2冰负载 ......................................................... 31

4.2.3风负载 ......................................................... 31

4.3 全补偿链形悬挂的安装曲线 .......................................... 32

4.4 接触线跨距许可长度的计算 .......................................... 34

4.5 链形悬挂锚段长度的计算 ............................................ 36

4.6 支柱负载的计算 .................................................... 38

4.6.1垂直负载 ....................................................... 38

4.6.2水平负载 ....................................................... 39

第5章 结 论 ...................................................................................................................... 42

附录:相关装配图 .................................................................................................................. 44

一﹑支柱装配图 ......................................................... 44

二、定位装置装配图..................................................... 46

IV

第1章 绪论

1.1 电气化铁道概述

采用电力机车为主要牵引动力的铁路成为电气化铁路,它是在19世纪70年代末的欧洲最先出现。早期的电气化铁路多采用直流供电方式,电压等级较低,需要整流装置,不利设置在长距离的铁路干线上。

目前国际上普遍采用比较先进的单相工频交流制电气化铁路,它便于升压和电能的损耗,可以增加牵引变电所之间的距离,大大降低了建设投资和运营费用。牵引供电系统是电气化铁路供电设备上的主要特点,牵引供电系统主要包括牵引变电所和接触网两大部分。

由于牵引供电装置一般分成牵引变电所和接触网两部分,所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的“三大元件”。

接触网是沿铁路上空架设的一条特殊形式的输电线路。它是电气化铁道中主要供电装置之一,其功用是通过它与受电弓的直接接触,而将电能传送给电力机车。接触网最早出现的形式是利用钢轨供电。随着电压的提高、运输量的增大、技术的不断改进以及对人身安全的严格要求等,使接触网的结构逐渐发展成为目前广泛采用的架空式接触网。接触网在供电回路中起着十分重要的作用,直接影响着电气化铁道的运行,因此使接触网始终处于良好的工作状态,安全可靠的向电力机车供电,对于保证铁路运输畅通无阻有着极为重大的意义。

随着高新技术技术的发展,特别是计算机技术的应用,使电力机车和牵引供电装置的工作性能不断提高。低能耗、高效率、高速度的电力牵引已成为世界各国铁路发展趋势。

1.2 接触网设计原则

设计工作是铁路基本建设的一个重要环节,是一项十分重要的辅助工作。接触网设计是铁道电气化设计中重要的组成部分。接触网设计要体现根据我国政治、经济、自然资源特点等制定的技术政策,反映革新和科研成果,采用国内外先进技术,遵循国家和铁道部颁布的有关技术和管理上的规程、规范等。

1

接触网平面图表示了接触网线路和接触网设备及结构状况。接触网平面设计即接触网平面布置图的设计应采用铁道部规定的电气化铁道接触网图形符号,来示意接触网各种设备和结构的配置情况。接触网平面图应体现电气化铁道的技术性能、设备安装位置、技术参数等重要内容。

第2章 接触网的设备与结构

2.1 接触网悬挂类型

接触网的分类大多以接触悬挂的类型来区分。接触悬挂的种类较多,一般根据其结构的不同分成简单接触悬挂和链形接触悬挂两大类。

2.1.1简单接触悬挂

简单接触悬挂(简称简单悬挂)系由一根接触线直接固定在支柱支持装置上的悬挂形式。简单悬挂分为未补偿简单悬挂和加补偿简单悬挂及吊索式简单悬挂。

2.1.2链形接触悬挂

随着高速电气化铁路的发展,出现了链形悬挂这种新的悬挂类型。

链形悬挂是一种运行性能较好的悬挂形式。减小了接触线在跨距中的驰度,改善了弹性,增加了悬挂重量,提高了稳定性,可以满足电力机车高速运行取流的要求。

链形悬挂根据线索两端的下锚方式,可分为下列几种形式:

1、未补偿简单链形悬挂

这种悬挂方式的承力索和接触线两端无补偿装置,均为硬锚。因此,在温度变化时,承力索和接触线的张力弛度变化较大,一般不采用。

2、半补偿链形悬挂

在半补偿简单链形悬挂中,接触线两端设补偿装置,承力索两端为硬锚。这种悬挂只用于行车速度不高的车站侧线和支线上。

3、半补偿弹性链形悬挂

半补偿弹性链形悬挂和半补偿简单链形悬挂的区别在于支柱定位点处吊弦形成的不同。这种悬挂方式用于行车速度不超过100km/h的线路上。

4、全补偿链形悬挂

2

全补偿链形悬挂,即承力索和接触线两端下锚处均装设补偿装置。全补偿链形悬挂也分为全补偿简单链形悬挂和全补偿弹性链形悬挂。行车速度较高的线路,多采用全补偿弹性链形悬挂。

2.1.3高速接触网的悬挂模式

目前,世界各国为满足高速受流的要求,都根据自己国家高速铁路规划的动力设置(动力集中式或动力分散式)和受电弓的结构及性能的不同,而采用了不同的悬挂类型。 高速接触网的悬挂类型就其现有的情况而言,有弹性链形悬挂、简单链形悬挂和复式链形悬挂(或称双链形悬挂)。

2.2 接触网线索

2.2.1接触线

接触线是接触网的主要组成部分,接触线的材质、工艺及性能对接触网起着重要作用,要求它具有较小的电阻率、较大的导电能力;要有良好的抗磨损性能,具有较长的使用寿命有高强度的机械性,具有较强的抗张能力。

1、我国电气化铁路建设在几十年的发展中,采用了多种类型接触线,并随着世界高速电气化铁路的不断发展,又不断研制开发了新型接触线,主要有以下几种:

(1)铜接触线

我国电气化铁路建设初期,采用的是铜接触线,型号为TCG—100型和TCG—85型,分别用于正线和站线,其A型尺寸如图2-1 (a)所示。

(2)钢铝复合新型接触线

20世纪70年代我国研制了以铝代铜的GLCA100/215型和GLCB80/173型钢铝复合新型接触线,其数字215和173为A型及B型钢铝接触线的实际横截面积,A型和B型在导电性能上,分别当量于TCG—100型和TCG—85型,其A型断面形状如图2-1(b)所示。电气和机械性能见表2-1。

(3)内包钢的GLCN型钢铝电车线

为了解决钢表面锈蚀的问题,我国又开发研制了内包钢的GLCN型钢铝电车线。如图2-1(c)所示。这种接触线的特点,是将承受张力的钢包在铝内,既保留了耐磨性能和抗张性能好的优点,又提高了它的防腐蚀性能,可相应延长使用寿命,具有较好的受流效果,其电气及机械性能见表2-1。

3

图3-1 我国电气化铁路主型接触线

(4)连铸连轧、无焊接接头的TCW—110型、TCW—85型接触线

如图2-1(d)所示。这种接触线相应地提高了抗拉强度和供电可靠性,同时又可延长使用寿命,因而得到广泛应用。

(5)银铜合金接触线

随着电气化铁路的大幅度提速和高速电气化铁路的建设,20世纪90年代我国又研制了CTHA—110型、CTHB—120型银铜合金接触线,它的断面尺寸和TCW—110型完全一致,整体是个圆形,如图2-1(d)所示。

表2-1 我国主型接触线电气及机械性能表

2、接触线的主要技术要求

高速接触网要求受流性能好、稳定性能好、抗张性能好、导电性能好、电流强度大

4

的接触线,因而要求具备下述主要技术性能:抗拉强度高、电阻系数低、耐热性能好、耐磨性能好和制造长度长。

3、接触线材质性能的综合选型

各国高速电气化铁路建设中都十分注意研制、选择和使用新型接触线,并且需考虑下述诸因素:增大接触线的张力、限制接触线横截面、提高接触线的导电率、增强耐磨耗性能、选择铜合金材质。 2.2.2承力索

承力索的作用是通过吊弦将接触线悬挂起来。承力索根据材质一般可分为铜承力索、钢承力索、铝包钢承力索三类。

1、铜承力索

铜承力索导电性能好,可做牵引电流的通道之一,和接触线并联供电,降低压损和能耗,且腐蚀性能高。但铜承力索消耗铜多,造价高且机械强度低,不能承受较大的张力,温度变化时弛度变化也大。规格型号有TJ-95、TJ-100等几种。TJ表示铜绞线,数字表示截面积。

2、钢承力索

钢承力索用镀锌钢绞线制成,强度高耐张力大,安装弛度小且弛度变化也小,节省有色金属又造价低。但电阻大,导电性能差,一般是不允许导流的。钢承力索不耐腐蚀,使用时要采取防腐措施。常用规格有GJ-100、GJ-70两种。

3、铝包钢承力索

表2-2 承力索型号规格表

5

铝包钢承力索是铝覆钢线和铝线绞合而成,主要以铝覆钢线中的钢芯部分承受张力,覆铝层和率线载流,导电性能好,机械强度和抗腐蚀性能好。GJ表示钢绞线,数字表示承离索的标称截面积。

2.3 支持装置

2.3.1概述

支柱、支持装置和定位装置是使接触悬挂导线相对于线路中心保持在所要求的位置上的设备。支柱布置在线路的一侧,与线路中心保持一定的距离。因此,为了把导线悬挂到支柱并固定在一定的位置上,必须有一套中间装置,这就是所谓的支持装置。支持装置包括腕臂(肩架)、软横跨(是一套彼此连接在一起的线索装置)和硬横梁(硬横跨)。为了使导线在水平面上相对于受电弓中心保持在所要求的位置上,需采用定位装置。

2.3.2腕臂支持装置

电气化线路上所采用的腕臂有多种形式,概括起来有下述几类:按结构分有带拉杆的水平腕臂、带斜撑的水平腕臂、带拉杆的斜腕臂;按在支柱上的固定方法分有固定腕臂、半固定(或半旋转) 腕臂、旋转腕臂;按所处的电压高低分有绝缘腕臂、非绝缘腕臂;按跨越的股道数分有单线路腕臂、多线路腕臂;按导线的定位方向分有标准腕臂(用来在直线区段悬挂导线,而且此时没有导线从线路中心引到支柱上)、反向腕臂(用来在曲线区段上和在有导线从线路中心被引到支柱上的直线区段上悬挂导线)。

在我国电气化铁路中,最广泛采用的是旋转绝缘腕臂,根据它在线路中的作用和性质,分为中间柱、非绝缘转换柱、绝缘转换柱、中心柱、锚柱和道岔柱等。下面分别阐述。

1、中间柱支持装置

在中间支柱上,只安装一个腕臂,悬吊一支接触悬挂,并把承力索和接触线定位在所要求的位置上,这种支持装置称为中间柱支持装置。区间中除锚段关节处的支柱外,其余均为中间柱,所以中间柱支持装置是用量最大的支持结构形式。在线路的直线区段,支柱一般立于线路的同一侧,但是接触线需要按之字形布置,其拉出值一般在支柱点处要变换方向,所以定位为一正一反,如图2-2所示。

6

图2-2 直线中间支柱支持装置示意图

2、非绝缘转换柱支持装置

对于三个跨距的非绝缘锚段关节,中间的两根支柱称为转换柱,它悬吊两支接触悬

图2-3 直线非绝缘转换柱(ZF2)装配示意图

挂,其中一支为工作支,另一支为非工作支。工作支的接触线与受电弓接触;非工作支的接触线抬高约200 mm,不与受电弓接触,通过转换柱拉向锚柱下锚。因此,转换柱需要安装两组定位器。转换柱的悬挂形式有两种:一种称为ZF1转换柱,工作支接近支

7

柱侧,非工作支远离支柱侧;另一种称为ZF2转换柱,工作支远离支柱侧,非工作支靠

近支柱侧。其中Z表示直线,F表示非绝缘,下标1与2分别表示两种类型。直线非绝缘转换支柱ZF2的装配形式如图2-3所示。

非绝缘转换支柱,在直线区段和曲线区段的装配形式也不相同,其曲线区段的装配,定名为QFl及QF2,其中Q表示曲线之意。Fl及F2的含义与前述相同。

3、绝缘转换柱支持装置

图 2-4 曲线区段的绝缘转换支柱(QJl)装配示意图

绝缘转换柱支持装置在四跨绝缘锚段关节处,悬吊两支接触悬挂,其中一支为工作支,另一支为非工作支。工作支的接触线与受电弓接触,非工作支的接触线抬高约500 mm,不与受电弓接触,通过转换柱拉向锚柱下锚。转换拄的悬挂形式也有两种:一种称为ZJ1转换柱,工作支远离支柱侧,非工作支靠近支柱侧;另—种称为ZJ2转换柱,工

作支靠近支柱侧,而非工作支远离支柱侧。

四跨绝缘锚段关节也有两个转换支柱,名为ZJ1和ZJ2、QJl及QJ3,其中J表示绝缘

转换支柱,下标1及3表示不同的装配形式。在直线区段和曲线区段,其装配形式也是不相同的。图2-4所表示的是在曲线区段的一种装配形式(QJl)。

4、中心柱的支持装置

位于四跨绝缘锚段关节的两转换柱之间的支柱,称为中心柱,用ZJ2表示。在中心

柱上同样要安装两套支持装置,悬吊的两支接触悬挂均为工作支,接触线为等高。当受电弓通过时,同时接触两根接触线,使之平稳地过渡。两支悬挂的接触线在平面上平行,空气间隙为500 mm,电气上能互相分开。两支接触悬挂两支悬挂的接触线在平面上平

8

行,空气间隙为500 mm,电气上能互相分开。两支接触悬挂在中心柱两侧均经转换支柱向锚支柱下锚。中心支柱在直线区段和曲线区段的装配形式也不一样,各用ZJ2及QJ 2表示。

图2-5 直线中心支柱(ZJ2)装配示意图

4、软横跨

在站场上,多股道的接触悬挂借助于单根或数根横向线索悬挂到布置在这些线路两侧的两根支柱上,这种装置称为软横跨。在一组软横跨中,有三根横向索道,即:横向承力索、上部定位索及下部定位索。横向承力索是软横跨受力的主要构件,它承受链形悬挂的垂直负荷。横向承力索一般由单根或数根钢绞索组成,对于跨越3—4股道的情况,通常使用单根横向承力索,而跨越股道较多、负载较大时,则由两根或四根钢绞索组成。为了将悬挂导线固定在水平面内的一定位置

软横跨主要依据定位索的结构类型和定位器在定位索上的固定方式而有多种形式。

4、硬横梁

图2-6所示的硬横跨是电气化线路上广泛采用的标准硬横跨,其硬横梁两端被分别固定在钢柱 (或钢筋混凝土支柱)上。硬横跨(梁)跨越能力强,能有效降低支柱高度。既稳定又经济合理适用。

9

图2-6 弹性链形悬挂硬横跨(梁)结构

2.4 定位装置

2.4.1定位装置的作用

定位装置是支持结构中的主要组成部分,它是在定位点处对接触线实现相对于线路中心进行横向定位的装置。也就是说,定位装置的作用就是根据技术要求,把接触线进行横向定位。在直线区段,相对于线路中心把接触线拉成之字形状;在曲线区段,相对于受电弓中心行迹则拉成切线或割线。

2.4.2定位器类型

图2-7 定位器类型

10

表2-3 常见定位器规格、型号表

定位装置是由定位管、定位器、支持器、定位线夹及其他连接部件组成。定位器从形状上可分为直管式定位器、弯管式定位器、特型定位器等数种,常用的定位器类型如图2-7所示。定位器的规格型号如表2-3所示。

2.4.3定位装置形式

定位装置仅对接触线实行横向定位,根据支柱所处位置、功用及地形条件不同,安装位置的形式也不同。具体有以下几种。

1、正定位

在直线区段或曲线半径R=1200~4000 m区段,就采用这种定位方式。该定位装置由直管定位器和定位管组成。定位器的一端利用定位线夹固定接触线;另一端通过定位环与定位管衔接,定位管又通过定位环固定在腕臂上。结构见图2-8(a)。

反定位一般用于曲线内侧支柱或直线区段之字值方向与支柱位置相反的地方。定位器附挂在较长的主定位管上,呈水平工作状态。主定位管受压力较大,为了使定位管保

11

持水平,一般用两条斜拉线将定位管吊住,固定在承力索上。为了保证定位器与主定位管之间保持有一定的距离(大于或等于300 mm),定位器通过长支持器与主定位管连接。结构见图2-8(b)。

3、软定位

这种定位装置只能承受拉力,而不能承受压力,因而它用于曲线只用于曲线R≦1000 m的区段,为避免在某些特殊情况下拉力过小,经过计算,在曲线力抵消反方向的风力之后,拉力需保持0.2kN以上方能使用这种方式,如图2-8(c)所示。

图2-8 定位装置形式

4、组合定位

组合定位装置是用在锚段关节的转换支柱、中心支柱及站场线岔处的定位,这些地方均有两组悬挂在同一支柱处,分别固定在所要求的位置上。组合定位的方式较多,各种组合定位的作用也不相同,这主要是根据各种各样的地形条件及悬挂条件决定的,其结构见图2-8(d)、(e)、(f)、(8)、(h)。

12

5、单拉定位

这种定位的特点是没有腕臂,将软定位器直接通过绝缘子固定到支柱上,如

图2-8(i)所示。它一般用在导曲线处或因跨距较大,接触线的偏移达不到设计技术要求的某些特殊殊地点。

2.4.4高速接触网定位装置

定位器是保持接触线处于相对于线路中心的正确位置的装置,在直线区段使接触线拉成之字形,在曲线区段相对于线路中心(或受电弓行迹中心)拉成割线或切线,使受电弓的滑板磨损均匀。定位器是与接触线直接接触,并且在受电弓通过时,与其最接近的部件之一,它的性能好坏直接影响弓网间的受流质量,特别是在高速电气化线路上,是决定接触悬挂弹性均匀性的关键部件之一,因而对定位器的结构及性能要求甚为严格。

2.5 支柱

2.5.1支柱的分类原则

接触悬挂是被支柱支持在铁路线上方的,支柱有很多种,支柱可按其材料、支持装置形式、用途以及负载条件进行分类。目前采用的有预应力钢筋混凝土柱和钢柱。

根据支柱上的支持装置的不同,支柱可以分为腕臂支柱、软横跨支柱、硬横跨支柱和定位支柱。按用途划分,支柱可分为中间支柱、转换支柱和锚柱。支柱可以分为不带拉线的(自承载支柱)和带拉线的。

2.5.2预应力钢筋混凝土支柱

我国铁路采用了工字形及斜腹杆断面的钢筋混凝土支柱,近年来在部分区段又采用了环形等径钢筋预应力混凝土支柱。

目前,几乎全部钢筋混凝土支柱都采用预应力钢筋混凝土支柱。横腹杆式钢筋混凝土支柱优点在于能更好地利用高强度钢筋,比圆柱(圆锥形支杆)更便于接触网检修人员上下作业,特别是空腹结构尤其如此。

预应力混凝土柱,用符号H表示,分母的前一个数字表示地面以上支柱高度,后一个数字表示埋入地下部分的长度;分子的前一个数字表示垂直于线路方向的支柱容量(kN2m),后一个数字表示顺线路方向下锚的容量(kN2m),其型号和规格见表3-4。

13

2.5.3钢支柱

目前,在接触网工程中,特别是较大站场上,大量利用钢柱,它是由角钢焊接成的立体衍架结构式支柱,具有重量轻、容量大、耐碰撞、运输及安装方便等优点。但存在用钢量大、造价高、耐腐蚀性能差,需定期进行除锈、涂漆防腐,且有维修不便等缺点。从节约钢材及方便运营维护的角度出发,要求尽量少采用。钢柱主要用于跨越股道比较多、需要支柱高度较高、容量较大的软横跨柱,其次用作桥梁墩台上安装的支柱。现在作为软横跨钢柱的高度有13m和15m两种。G表示钢柱,例如G50,其中分子50表示9.5

垂直于线路方向的支柱容量(kN2m),分母9.5表示钢柱的高度。

表2-4 钢筋混凝土支柱的型号和规格表

2.6 基础及其类型选择

2.6.1基础类型

接触网支柱的基础是直接埋置于土体中的,其埋置深度一般都小于5m,属于浅平基。接触网支柱的受力特点是水平负荷大,因此,其抗倾覆的稳定性是很重要的。根据支柱负荷的大小,基础的结构和形式也不尽相同。随着支柱类型及支柱容量的不向,基础也分为以下几种不同的形式:

14

1、扩大基础。金属支柱由于荷载较大,需设单独的混凝土基础。根据支柱容量的大小,往往浇灌成单阶梯或多阶梯的形状,这种基础称为扩大基础。

2、棱柱形基础。某些硬横跨(梁)或软横跨的金属支柱,当受弯矩较小时,所用的混凝土基础常浇灌成无阶梯的形状,这种基础称为棱柱形基础。一般钢筋混凝土支柱不设单独的基础。支柱埋人土体中的部分,代替了基础的效用。

3、带横卧板的按枝形基础。目前我国广泛使用大容量软横跨钢筋混凝土支柱和锚支柱。常增设横卧板,以增大与土体的接触面积,进而增大其水平抗力。

2.6.2钢筋混凝土柱横卧板

表2-5 腕臂柱柱横卧板选用表

矩形截面的钢筋混凝土支柱,在不单独设立基础时,其地面以下部分代替了基础的效用为了增加地下部分与地基土的接触面积,在其受力面安装横卧板,加设横卧板的型号、数量则根据地质条件、挖填方情况及支柱类型决定,其选用如表2-4及表2-5所示。

15

表2-6 软横跨柱横卧板选用表

2.7 锚段关节及中心锚节

2.7.1锚段关节

接触悬挂中的承力索和接触线在延续到一定的长度后,为了满足机械受力方面的要求及方便施工,必须分成为一个个相互独立的线段,这些相互独立的线段即为接触网的机械分段。接触网进行机械分段的线段称为锚段,相邻两个锚段的衔接区段(重叠部分)称为锚段关节。锚段关节的设置,使接触网不间断地贯通于全线。

锚段关节分为三种:仅起机械分段作用的称为非绝缘锚段关节,该处相邻的两个锚段在电气上是连通的;不仅起机械分段作用,同时又起同相电分段作用的锚段关节。称为绝缘锚段关节;带有中性嵌入段,既起机械分段的作用,又具有电分相功能的,称为电分相锚段关节。根据锚段关节所起的作用,可分为非绝缘锚段关节、绝缘锚段关节及电分相锚段关节。根据所含跨距数可分为二跨、三跨、四跨、五跨、七跨及九跨式锚段关节。所谓三跨式锚段关节,就是锚段关节内含有三个跨距,其余类推。

1、二跨非绝缘锚段关节

二跨非绝缘锚段关节是一种仅为机械分段的锚段关节,因其运行情况不好,一般不采用。只有在持殊情况下,如在密集的隧道群地段,在两隧道之间确实受地形条件限制

16

时才采用。对于高速电气化铁路,出于对受流的要求及考虑,一般是不采用的。

2、三跨非绝缘锚段关节

三跨非绝缘锚段关节也是仅用作接触悬挂在机械方面的分段,电气方面仍然相联结。此时用电连接线将工作支和非工作支连接起来,保证电流通过。如图2-9所示。在图中,Z表示直线区段;Q表示曲线区段;F表示非绝缘锚段关节;下标1、2表示转换支柱装配的形式。

图2-9 三跨非绝缘锚段关节

3、四跨绝缘锚段关节

图2-10 四跨绝缘锚段关节

17

四跨绝缘锚段关节除了进行机械分段以外,主要用于电分段,多用于站场和区间衔接处。其平面布置如图2-10所示。在图中,J表示绝缘锚段关节;ZJ2、QJ2为中心支柱装配形式,ZJ1、ZJ3及QJ1、QJ3表示直线区段和曲线区段的转换支柱的装配形式。

4、五跨非绝缘锚段关节

五跨绝缘锚段关节是锚段关节中含有五个跨距,主要在高速电气化铁路中应用。在时速为160 km/h以上的电气化线路上,绝缘锚段关节都用五跨绝缘锚段关节,在技术要求上和四跨绝缘锚段关节相同,两组悬挂的接触线之间和承力索之间必须保持500 mm的绝缘距离。很明显,其两组悬挂的转换点在中间跨距的中心,这样就可以保证弹性良好、过渡乎稳,如图2-11所示。图中Z、Q的意义和前述相同,图中W字符表示曲线外侧的意思。

图2-11 五跨绝缘锚段关节

5、七跨电分相锚段关节

图2-12 七跨电分相锚段关节

18

常规式电分相装置动态特性差,在实际应用中会在电分相处形成一连串的硬点,不仅会造成接触线磨耗加剧,而且严重时,会形成火花甚至拉弧,烧损接触线。当然,对高速运行的受电弓也会造成危害或烧伤。因而,对于160 km/h以上的很高速及高速电气化铁路,电分相都采用锚段关节的过渡形式。以锚段关节的形式实现过电分相,使在高速运行时,受电弓平稳,保证设备良好运行及受流质量。七跨电分相锚段关节的结构如图2-12所示。从图中可以看出,七跨锚段关节加入一个七跨长的中性嵌入线,中性嵌入线保证在中间5个跨距内是绝缘的。该中性嵌入线从左侧的ZJ2处变为工作支,到右侧ZJ2处开始拾升,变为非工作支,有三个跨距长度处于工作状态,可保证约有100—150 m长度的中性区。

6、九跨电分相锚段关节

图2-13 九跨电分相锚段关节

高速接触网电分相,有时需要更长的中性嵌入段,这时,就采用九跨锚段关节形式实现电分相,如图2-13所示。九跨电分相锚段关节与七跨锚段关节在功用上是完全相同的,只不过九跨电分相锚段关节可以相应加大中性区的长度,有利于双弓运行及多弓运行。

7、隧道内锚段关节

在隧道内设锚段关节,大多数为三跨锚段关节,如图2-14所示。但是遇有长大隧道,在隧道两端,按规定应设置四跨锚段关节.这是根据安全、方便、灵活的需要,防止万一在隧道发生设备故障时便于检修。

19

图2-14 隧道内三跨锚段关节结构示意图

2.7.2中心锚结

中心锚结设在锚段的中部,其作用有:其一,在一个锚段实行两端补偿时可防止补偿器向一侧滑动,特别是在具有坡度的线路上,设置中心锚结更显得必要,其作用和效果也愈加明显;其二,缩小事故范围,当中心锚结的一侧接触线发生断线时,不致影响另一侧的接触网,且容易排除事故及易于恢复正常运行。

中心锚结的形式和结构,根据接触网的悬挂类型及安装地点而有所不同。

1、半补偿中心锚结

半补偿链形悬挂中心锚结如图2-15所示。承力索两端都是硬锚,纵向不产生位移,接触线两端为补偿下锚,用锚结绳固定在承力索上,使该点接触线也不产生位移。中心锚结设在锚段中间部位的一个跨距中间。锚结绳的长度l,一般应为承力索与接触线间距离的20倍,但不得小于15m。

图2-15 半补偿链形悬挂中心锚结

2、全补偿中心锚结

全补偿链形悬挂的承力索和接触线两端都是补偿下锚,均可能因两端张力不平衡而

20

产生移动,所以承力索和接触线都要设置中心锚结进行固定,其固定形式相当于由半补偿链形悬挂中心锚结与承力索中心锚结两部分组成。全补偿链形悬挂中心锚结形式加图2-16。

图2-16 全补偿链形悬接中心锚结

全补偿链形悬挂中心锚结由半补偿链形悬挂中心锚结部分及辅助绳组成。辅助绳的中间与承力索固定,两端锚固定在支柱上。安装时辅助绳应抬高锚固,一般不得低于承力索的高度。

3、隧道内中心锚结

图2-17 隧道内中心锚结示意图

21

在隧道中,对应于不同的悬挂类型,隧道内中心锚结分为简单悬挂中心锚结、半补偿链形悬挂中心锚结及全补偿链形悬挂中心锚结。简单悬挂中心锚结及全补偿链形悬挂中心锚结兼有悬挂点的作用。半补偿链形悬挂中心锚结设在跨距的中间,在结构形式上与全补偿形式类同。

隧道内中心锚结的特点是可以利用隧道顶,将承力索或接触线相应固定装置直接固定到隧道顶上。隧道内中心锚结示意图如图2-17所示。

2.8 张力自动补偿装置

张力自动补偿装置,又称张力自动补偿器,它是装在锚段的两端,并且串接在接触线和承力索内,它的作用是补偿线索内的张力变化,使张力保持恒定。因为在大气温度发生变化时,接触线或承力索会发生伸长或缩短,从而使线索内张力发生变化,这时就会影响到接触线或承力索的弛度也发生变化,因而使受流条件恶化。为改变这种情况,一般在—个锚段的两端,在接触线及承力索内串接张力自动补偿装置后,再进行下锚。

1、张力自动补偿装置有许多种类,有滑轮式、棘轮式、鼓轮式、液压式及弹簧式等。我国电气化铁路广泛采用滑轮组式补偿装置,它是由补偿滑轮、补偿绳、杵环杆、锤砣杆、限制导管和锤砣组成。对于半补偿链形悬挂,承力索为硬锚,就是直接下锚,如图3-18(a)所示;对于全补偿链形悬挂,接触线和承力索都通过滑轮组补偿装置后下锚,此时承力索采用三个滑轮,接触线采用两个滑轮,承力索张力为15kN,接触线张力为10 kN,承力索采用的传动比为3:1,接触线采用的传动比为2:1,所以坠砣的重负载都是5kN,如图2-18(b)所示。这种全补偿装置的断线制动装置是另外加设的,

图2-18 补偿装置示意图

见图2-18(b)中的10。另外我国还试行装设鼓轮式张力自动补偿装置、Re200C型非并

22

联棘轮式补偿装置等。

2、对张力自动补偿装置的要求有二:其一,补偿装置应灵活,在线索内的张力发生缓慢变化时,应能及时补偿,传送效率要高;其二,具有快速制动作用,一旦发生断线事故或其他异常情况,线索内的张力迅速发生变化时,补偿装置还应有一种制动功能。一般对于全补偿的承力索内的补偿装置,如不具备这种功能时,还需专门加有断线制动装置,以防止在一旦发生断线时,坠砣串落地而造成事故扩大、恢复困难。

2.9 线岔及供电设施

2.9.1线岔

在站场上,站线、侧线、渡线、到发线总是并入正线的。如果线路设一个道岔,接触网就必须设一个线岔(也称架空转辙器)。道岔的形式多种多样,因而线岔的形式也多种多样。

1、普通线岔

在站场内的道岔处必有两组接触悬挂相交,在两组悬挂相交处设置的限制器或限制管叫线岔,有时也称架空转辙器。

2、高速交叉线岔

在高速接触网设计小,由于道岔侧向通过速度的提高,接触网在道岔处无论采用交叉式还是无交叉式,均有了更高的要求,因而不能再简单地利用“标淮定位”和“非标准定位”方式对道岔处的支柱和悬挂进行布置,而应通过确定一些明确的概念来进行精确的布置,从而出现了高速交叉线岔。

3、高速无交叉线岔

高速电气化铁路接触网广泛地使用交叉布置的线岔,这种线岔能较好地确保高速列车在通过线岔时障碍通过。无交叉线岔就是在道岔处,正线和侧线两组接触悬挂无相交点。无交叉线岔应能保证正线高速通过时不受侧线接触悬挂的影响,同时在机车从正线驶向侧线或从侧线驶入正线时都能平稳顺利地过渡。

2.9.2接触网供电设施

1、接触网的供电与分段

接触网是一种特殊形式的供电线路,为了保证供电的可靠性和灵活性,并缩小停电事故发生的范围,要进行分段。被分段的接触网在电气方面是独立的,并用隔离开关连

23

接。当某区段发生事故或停电进行检修时,可以打开相应段的隔离开关使该区段无电,而不致影响其他各段接触网的运行。

接触网分段有横向分段和纵向分段两种形式。

(1)横向分段

接触网线路(或线群)之间所进行的分段称为横向分段。横向分段采用分段绝缘器的方法进行分段。

(2)纵向分段

接触网沿线路方向所进行的分段称为纵向分段,如在站场和区间衔接处所进行的分段。站场和区间的接触网应是各自独立的,因此在它们的连接处必须进行分段。区间接触网一般不进行电分段,但遇有大型人工建筑物(长大隧道及长大下承桥)时,应将这些建筑物的接触网单独分段。

2、分段绝缘器

分段绝缘器是接触网分段设备之一。在正常情况下,机车受电弓带电滑行通过。当某一侧接触网发生故障或因检修需要停电时,可打开分段绝缘器处的隔离开关,将该部分接触网断电,而其他部分接触网仍能正常供电,从而提高了接触网运行的可靠性和灵活性。

分段绝缘器主要有玻璃钢分段绝缘器、C1200高铝陶瓷分段绝缘器、菱形分段绝缘器、XTK消弧分段绝缘器、DXF(1.6)分段绝缘器、Re200C型分段绝缘器等。

3、电分相及分相绝缘装置

在单相交流牵引供电系统中,电力机车是由单相电供电的,为了平衡电力系统的A、

B、C各相负荷,一般要实行A、B相轮流供电。所以A、B相之间要进行分开,这称为电分相。电分相通常由分相绝缘器实现。

电分相装置分为四种类型,即常规电分相装置、地面自动转换电分相装置、柱上断载自动转换电分相装置及车载断电自动转换电分相装置。

4、接触网的供电方式

我国干线供电系统采用工频单相交流制,其牵引网是一种不对称回路。在修建电气化铁路时必须考虑防干扰的技术措施。采用一定的供电方式可以起到防干扰的效果。

常规的采用的供电方式有:单设回流线方式;吸流变压器—钢轨方式;吸流变压器—回流线(BT)方式; 自耦变压器(AT)方式;同轴电力电缆方式等。

24

第3章 接触网设计的基本内容

3.1 接触网的设计程序

接触网工程是属于铁路电气化工程的子项目,其设计程序和铁路电气化工程的设计阶段相一致。一般按三个阶段设计,即初步设计、技术设计和施工设计。对于工程简易、技术不复杂的接触网,可按两个阶段设计,即扩大初步设计和施工设计。

1、初步设计

初步设计的目的在于解决电气化铁路的规模,确定主要技术标准和主要设计原则及配合关系,进行经济技术比较和拟定主要工程概算。接触网的初步设计是根据国家下达的技术文件为技术说明书和若干装配示意图,主要技术原则包括:

(1) 线路、车站概况说明;

(2) 气象条件及污秽区划分情况;

(3) 接触网架设范围;

(4)接触网悬挂类型,包括站场、区间及大型建筑物采用的悬挂类型、方案比较、优缺点、线材规格及许用张力;悬挂高度,站场、区间及大型建筑物内的悬挂高度、结构高度等。

(5)平面布置:供电分段与锚段关节,包括变电所及分区亭位置及供电方式,分相结构及形式区间及大型建筑物的纵向分段、横向分段以及锚段关节形式和是否允许反向行车等;接触网平面布置的主要技术原则;平面布置的主要数据,包括跨距长度、锚段长度及补偿形式、侧面限界等。

(6)支柱设备及支持装量:站场支持装置,包括大站及小站的支持装置形式及支柱隧道内支持装置,包括支持形式及方案比较说明。

(7)附加导线的架设标准;

(8)防护措施:防雷保护(大气过电压防护)支柱防护;

绝缘配合

(9)其它一些原则。

2、技术设计

技术设计的目的,在于进一步补充、完善和修改初步设计,或者解决、说明初步设计中提出的各类问题,它是对初步设计的深化和完善,实际上它是接触网设计中的齐、优、问题,即设计的内容齐全、选择的设备优良、采用的技术先进。技术设计应包括三

25 接地方式;绝缘间隙及

个方面:技术说明书,附表,附图。

3、施工设计

施工设计是根据已批准的技术设计文件进行,应完成全部施工图纸,并作为接触网工程施工的依据。

3.2 接触网设计的原始资料

接触网工程是一项复杂的多专业配合的技术工程,与许多学科和工程都密切相关有些工程数据是接触网设计的依据和先决条件。、一般进行接触网设计应具备下列主要资料:

1、气象资料:大气温度、最大风速、覆冰厚度、雷电活动资料和用于确定设计计算的其他气象资料。

2、线路资料:区间线路平纵断面图,车站平面图(含地下设施);标准横断面图,平剖面缩图;正线轨道类型、轨道标准高度、线路超高及道床厚度复线区段线距表、既有线(单线)拨距表;沿线电缆、管道理设位置道口表及机械化养护平台。

3、行车供电资料。

4、桥梁隧道资料:大、中桥梁总表;大、中桥梁总布置图、墩台类型;区间线路建筑物位置及净空尺寸;小桥涵表;隧道(包括明洞、棚洞)总表;隧道断面设计图;隧道内预留锚段关节位置及断面图;跨线桥、天桥等资料。

5、地质资料:地形特点及挖、填方状态;个别路基设计地段表。

6、信号资料。

7、站场资料:站场表及车站类型;站场平面图;电化股道表;站线轨道类型及高度;站场横断面图;站内平交道、平过道及地道表。

8、概算资料、其他资料、向相关专业提供的配合资料。

3.3 接触网设计的主要内容

设计从设计阶段(或设计程序)分,有初步设计、技术设计和施工设计。但从设计内容上讲,有设计计算、平面设计、设备选择和技术校验等。

1、设计计算

接触网是一种复杂的供电设备。为了保证安全运营,使之既具有经济性,又有一定

26

的可靠性,所以要进行一系列的计算。包括气象条件及负载计算、悬挂导线的张力与弛度计算、跨距许可长度的计算、锚段长度的计算以及安装曲线的计算等。

2、平面设计

平面设计是接触网平面布置的统称,它比平面布置的内容更加广泛,除了平面图的工作以外,还包括设备选择,一系列的计算及必要的复测、核查及校验,最后得到平面布置图,接触网平面图是工程单位进行施工的依据。平面设计包括许多复杂的内容,如地形、地理、地貌、地质以及错综复杂、变化多端的线路条件。每一条线路、每一个站场都各不相同,有时相差还很大,因此要一个站场一个站场地设计,一个区间一个区间地进行。重复性的劳动中伴随着许多思维性的创造,是一项技术性很强而又非常复杂的工作,也是一项非常重要的工作。

3、设备选择

接触网电气设备和机械设备的类型很多,应广泛调研,择优购用。电气设备包括隔离开关、避雷器、吸流变压器、电分相及分段绝缘器等。机械设备有支柱、腕臂以及定位装置等。除此之外,还有许多线材的选型,如接触线、承力索以及其他器材等。

4、技术校验

技术核验包括两个方面:其一是强度和稳定性方面的校核,如腕臂强度校验、反定位的主定位管以及曲线内侧的压管稳定性校验等;另外,还有支柱的稳定性、基础的抗倾覆的稳定性校验等。其二是技术性能方面的校验,如缓和曲线区段接触线最大偏移值、道岔附带曲线以及特殊区段最大跨距接触线偏移值的校验,以及锚段长度张力增量和在温度变化时吊弦最大横向及纵向偏角的校验等。

27

第4章 接触网设计计算基础

温接触网设计计算是技术设计工作确定技术原则的重要依据,是设计基础工作的主要内容。

4.1 气象条件的确定

4.1.1概述

接触网是置于铁路沿线的供电装置,它要经受一切自然条件的影响,主要有风吹、日晒(气温)、雨淋和覆冰等。气象资料是接触网设计最原始,也是最重要的资料。气象资料齐备与否以及它所选择的数值是否合适,对接触网的设计质量有很大影响。 接触网设计中所用到的气象资料包括:最高温度、最低温度、接触线无弛度时的温度、吊弦及定位器处于正常位置时的温度、最大风速及其出现时的温度、线索覆冰厚度、覆冰时的风速及温度,此外还有线路横跨河滩及山谷时的最大风速等。

为设计工作的方便,开展设计标准花工作,我国在1972年进香的全国社稷规范改革中,将全国划分为九个标准气象区(见表4-1)。表4-1所列的九个区域大体所属范围划分如下:

Ⅰ区为南方沿海易受台风影响的地区,如浙江,福建东部,广东,广西沿海地区等; Ⅱ区指华东大部分地区,包括安徽,山东,江苏大部分地区;

Ⅲ区包括西南不的非重冰地区,以及福建,广东等受台风影响较弱的地区; Ⅳ区包括西北搭补风地区,华北及京,津,唐等地区;

Ⅴ区适用于华东,中南和西南三个地区的广大山区;

Ⅵ区指湖北,湖南,河南,以及华北平原的大部分地区;

Ⅶ区适用于寒潮风很强的地带,如东北大部分地区,河北承德,张家口一带; Ⅷ区适用于覆冰严重的地区,如上冻,河南的大部分地区,湘中粤北重冰地带; Ⅸ区指云贵高原重冰地区。

4.1.2接触网设计计算气象条件的确定

接触网设计对设计计算气象条件要求较高,在设计计算前需要向所设计的电气化区

28

表4-1 标准典型气象区

段沿线的气象部门,供电部门,铁路通信部门等收集和查询有关资料,并参考典型气象

29

区加以分析研究和综合考虑确定,一般计算气象条件确定和选择的方法如下:

1、最大风速vmax

接触网设计用最大计算风速,应采用距地面十米高处,十五年一遇的平均最大值。关于最大风速的计算方法有:平均法,变通法和数理统计法。而数理统计法是求最大计算风速出现的频率,所以又称频率法。

2、最高温度tmax与最低温度度tmin

最高温度与最低温度,应根据检录通过地区的实际极限温度并参考典型的气象区来确定。为便于计算在数值上应取与极限温度接近的5之整数倍数的数值。

3、最大风速出现时的温度tv

最大风速出现时的温度因地而不同,即便在一个地区,也有时高,有时低,故不易选出合适的数值 ,一般的选取风速大而出现次数多的月份的温度平均值。在接触网设计中,应根据当地气象资料并参考典型气象区的取值确定

4、 接触线无弛度时的温度t0

5、吊弦及定位器处于正常位置时的温度td

6、覆冰厚度b接触线和承力索的覆冰厚度

7、线索覆冰时的风速vb。

4.2 计算负载的确定

计算负载分为水平负载和垂直负载

1、垂直负载对于简单悬挂,包括本身重量和接触线的覆冰负载等;

2、水平负载包括风负载和吊弦偏斜所造成的负载,以及承力索,接触线的由于之字力和曲线力以及下锚力作用下对支柱和支持装置所形成的水平分力。

4.2.1自重负载

自重负载的表达式为

g=SγgH310?9 式

(4-1)

式中

; g—线索单位长度重力负载(kN/m)

S —线索的横截面积(mm);

30 2

gH—自由落体重力加速度(m/s); 2

γ—所求线索的密度9.81(kg/m3)。

在垂直负载中,应考虑吊弦及线夹的重力负载。通常把它换算为单位长度重力负载,取为0.5?10?3 kN/m。

4.2.2冰负载

接触线与受电弓相互有摩擦,固在计算时将其厚度折算为承力索覆冰厚度的一半。承力索的覆冰厚度认为是圆筒形的,且全线覆冰厚度相等。其方向垂直,按其作用的时间 属瞬时负载。

4.2.3风负载

在进行电气化铁路接触网设计时,如无当地实际观测资料,可以充分利用全国基本风压分布图给出的条件。但是考虑到投资和回收期的关系,对于最大风速的保证率要求不同。因此,对于以一般空旷平坦地面、离地面10 m高统计得到的30年一遇的10min平均最大风速为标准的风压,可以乘以调整系数得出相应不同重现期的风压。

在具有当地风速观测资料时,接触网悬挂线索的风负载可由下式确立

P?0.615aKdlv2sinθ 式

(4-2)

式中 P—线索所受的实际风负载(kN);

a —风速不均匀系数(见表4-2);

K —风负载体型系数(见表4-3);

d—线索的直径(mm);

l—接触悬挂跨距(m);

v—设计计算风速(m/s);

θ—风向与线路方向的夹角。

表4-2 风速不均匀系数

31

三 : 接触网设计

北京交通大学

毕业设计(论文) 题目: 接触网设计 姓名: *** 专业: **** 工作单位: **** 职务: **** 准考证: **** 联系电话: **** 设计(论文)指导教师: ***

发题日期: **年**月**日

完成日期: **年**月**日

接触网 接触网设计

毕业设计(论文)成绩评议

接触网 接触网设计

接触网 接触网设计

毕业设计(论文)任务书

接触网 接触网设计

指导教师签字:

年 月 日

接触网 接触网设计

毕业设计开题报告

接触网 接触网设计

接触网 接触网设计

摘 要

随着铁路建设的发展,在铁路的建设过程中,完全全部是新建铁路的铁路工程越来越少了,新建铁路施工和既有线路并列同时运行的工程越来越多了,在这些工程以及铁路提速改造工程中,接触网过渡工程就越来越多了;在接触网过渡工程中,有轨道线路改建工程有横向拨移、新建线在站场内和咽喉区的拨接、新建线与既有线不交叉和有交叉等类型。[www.61k.com]为配合线路施工,接触网就涉及到过渡工程,接触网过渡工程依据线路改造的不同情况,采取区间曲内拨转、区间曲外拨转、区间双线同时拨转、车站过渡施工。区间上下行换侧、新建网与既有网接火等方案合理组织,为配合轨道改建工程创造施工开通条件,并保证接触网改造施工顺利进行。

关键词:接触网、支柱与基础、铁道电气化

I

接触网 接触网设计

Abstract

With the development of railway construction, in the process of construction of railway, railway engineering and complete all the new railway is less and less, the new railway construction and existing lines are more and more projects running at the same time, in the reconstruction engineering of these engineering and railway engineering, the transition of catenary is increasing; when the contact network transition project, rail line reconstruction project has lateral shifting, new line in the station yard and throat area, new line and the existing railway connection without crossing and overlapping type. To tie in with the line construction, contact net involves the transition project, different contact network transition project based on the lines of the song, in turn, take the interval interval song, double toggle, toggle interval and station construction transition. Interval down side change, new and

existing network access scheme reasonable organization construction, create open conditions for rail project, and ensure the smooth construction of OCS reconstruction.

Key words: OCS, pillar and foundation, railway electrification

II

接触网 接触网设计

目 录

摘 要……………………………………………………………………………………….Ⅰ ABSTRACT…………………………………………………………………………………….Ⅱ

第1章 绪论 ............................................................................................................................ 1

1.1 电气化铁道概述 ..................................................... 1

1.2 接触网设计原则 ..................................................... 1

第2章 接触网的设备与结构 ................................................................................................ 2

2.1 接触网悬挂类型 ..................................................... 2

2.1.2链形接触悬挂 .................................................... 2

2.1.3高速接触网的悬挂模式 ............................................ 3

2.2 接触网线索 ......................................................... 3

2.2.1接触线 .......................................................... 3

2.2.2承力索 .......................................................... 5

2.3 支持装置 ........................................................... 6

2.3.1概述 ............................................................ 6

2.3.2腕臂支持装置 .................................................... 6

2.4 定位装置 .......................................................... 10

2.4.1定位装置的作用 ................................................. 10

2.4.2定位器类型 ..................................................... 10

2.4.3定位装置形式 ................................................... 11

2.4.4高速接触网定位装置 ............................................. 13

2.5 支柱 .............................................................. 13

2.5.1支柱的分类原则 ................................................. 13

2.5.2预应力钢筋混凝土支柱 ........................................... 13

2.5.3钢支柱 ......................................................... 14

2.6 基础及其类型选择 .................................................. 14

61阅读提醒您本文地址:

2.6.1基础类型 ....................................................... 14

2.6.2钢筋混凝土柱横卧板 ............................................. 15

2.7 锚段关节及中心锚节 ................................................ 16

2.7.1锚段关节 ....................................................... 16

2.7.2中心锚结 ....................................................... 20

2.8 张力自动补偿装置 .................................................. 22

2.9 线岔及供电设施 .................................................... 23

III

接触网 接触网设计

2.9.1线岔 ........................................................... 23

2.9.2接触网供电设施 ................................................. 23

第3章 接触网设计的基本内容 .......................................................................................... 25

3.1 接触网的设计程序 .................................................. 25

3.2 接触网设计的原始资料 .............................................. 26

3.3 接触网设计的主要内容 .............................................. 26

第4章 接触网设计计算基础 .............................................................................................. 28

4.1 气象条件的确定 .................................................... 28

4.1.1概述 ........................................................... 28

4.1.2接触网设计计算气象条件的确定 ................................... 28

4.2 计算负载的确定 .................................................... 30

4.2.1自重负载 ....................................................... 30

4.2.2冰负载 ......................................................... 31

4.2.3风负载 ......................................................... 31

4.3 全补偿链形悬挂的安装曲线 .......................................... 32

4.4 接触线跨距许可长度的计算 .......................................... 34

4.5 链形悬挂锚段长度的计算 ............................................ 36

4.6 支柱负载的计算 .................................................... 38

4.6.1垂直负载 ....................................................... 38

4.6.2水平负载 ....................................................... 39

第5章 结 论 ...................................................................................................................... 42

附录:相关装配图 .................................................................................................................. 44

一﹑支柱装配图 ......................................................... 44

二、定位装置装配图..................................................... 46

IV

接触网 接触网设计

第1章 绪论

1.1 电气化铁道概述

采用电力机车为主要牵引动力的铁路成为电气化铁路,它是在19世纪70年代末的欧洲最先出现。(www.61k.com]早期的电气化铁路多采用直流供电方式,电压等级较低,需要整流装置,不利设置在长距离的铁路干线上。

目前国际上普遍采用比较先进的单相工频交流制电气化铁路,它便于升压和电能的损耗,可以增加牵引变电所之间的距离,大大降低了建设投资和运营费用。牵引供电系统是电气化铁路供电设备上的主要特点,牵引供电系统主要包括牵引变电所和接触网两大部分。

由于牵引供电装置一般分成牵引变电所和接触网两部分,所以人们又称电力机车、牵引变电所和接触网为电气化铁道的“三大元件”。

接触网是沿铁路上空架设的一条特殊形式的输电线路。它是电气化铁道中主要供电装置之一,其功用是通过它与受电弓的直接接触,而将电能传送给电力机车。接触网最早出现的形式是利用钢轨供电。随着电压的提高、运输量的增大、技术的不断改进以及对人身安全的严格要求等,使接触网的结构逐渐发展成为目前广泛采用的架空式接触网。接触网在供电回路中起着十分重要的作用,直接影响着电气化铁道的运行,因此使接触网始终处于良好的工作状态,安全可靠的向电力机车供电,对于保证铁路运输畅通无阻有着极为重大的意义。

随着高新技术技术的发展,特别是计算机技术的应用,使电力机车和牵引供电装置的工作性能不断提高。低能耗、高效率、高速度的电力牵引已成为世界各国铁路发展趋势。

1.2 接触网设计原则

设计工作是铁路基本建设的一个重要环节,是一项十分重要的辅助工作。接触网设计是铁道电气化设计中重要的组成部分。接触网设计要体现根据我国政治、经济、自然资源特点等制定的技术政策,反映革新和科研成果,采用国内外先进技术,遵循国家和铁道部颁布的有关技术和管理上的规程、规范等。

1

接触网 接触网设计

接触网平面图表示了接触网线路和接触网设备及结构状况。[www.61k.com]接触网平面设计即接触网平面布置图的设计应采用铁道部规定的电气化铁道接触网图形符号,来示意接触网各种设备和结构的配置情况。接触网平面图应体现电气化铁道的技术性能、设备安装位置、技术参数等重要内容。

第2章 接触网的设备与结构

2.1 接触网悬挂类型

接触网的分类大多以接触悬挂的类型来区分。接触悬挂的种类较多,一般根据其结构的不同分成简单接触悬挂和链形接触悬挂两大类。

2.1.1简单接触悬挂

简单接触悬挂(简称简单悬挂)系由一根接触线直接固定在支柱支持装置上的悬挂形式。简单悬挂分为未补偿简单悬挂和加补偿简单悬挂及吊索式简单悬挂。

61阅读提醒您本文地址:

2.1.2链形接触悬挂

随着高速电气化铁路的发展,出现了链形悬挂这种新的悬挂类型。

链形悬挂是一种运行性能较好的悬挂形式。减小了接触线在跨距中的驰度,改善了弹性,增加了悬挂重量,提高了稳定性,可以满足电力机车高速运行取流的要求。

链形悬挂根据线索两端的下锚方式,可分为下列几种形式:

1、未补偿简单链形悬挂

这种悬挂方式的承力索和接触线两端无补偿装置,均为硬锚。因此,在温度变化时,承力索和接触线的张力弛度变化较大,一般不采用。

2、半补偿链形悬挂

在半补偿简单链形悬挂中,接触线两端设补偿装置,承力索两端为硬锚。这种悬挂只用于行车速度不高的车站侧线和支线上。

3、半补偿弹性链形悬挂

半补偿弹性链形悬挂和半补偿简单链形悬挂的区别在于支柱定位点处吊弦形成的不同。这种悬挂方式用于行车速度不超过100km/h的线路上。

4、全补偿链形悬挂

2

接触网 接触网设计

全补偿链形悬挂,即承力索和接触线两端下锚处均装设补偿装置。(www.61k.com)全补偿链形悬挂也分为全补偿简单链形悬挂和全补偿弹性链形悬挂。行车速度较高的线路,多采用全补偿弹性链形悬挂。

2.1.3高速接触网的悬挂模式

目前,世界各国为满足高速受流的要求,都根据自己国家高速铁路规划的动力设置(动力集中式或动力分散式)和受电弓的结构及性能的不同,而采用了不同的悬挂类型。 高速接触网的悬挂类型就其现有的情况而言,有弹性链形悬挂、简单链形悬挂和复式链形悬挂(或称双链形悬挂)。

2.2 接触网线索

2.2.1接触线

接触线是接触网的主要组成部分,接触线的材质、工艺及性能对接触网起着重要作用,要求它具有较小的电阻率、较大的导电能力;要有良好的抗磨损性能,具有较长的使用寿命有高强度的机械性,具有较强的抗张能力。

1、我国电气化铁路建设在几十年的发展中,采用了多种类型接触线,并随着世界高速电气化铁路的不断发展,又不断研制开发了新型接触线,主要有以下几种:

(1)铜接触线

我国电气化铁路建设初期,采用的是铜接触线,型号为TCG—100型和TCG—85型,分别用于正线和站线,其A型尺寸如图2-1 (a)所示。

(2)钢铝复合新型接触线

20世纪70年代我国研制了以铝代铜的GLCA100/215型和GLCB80/173型钢铝复合新型接触线,其数字215和173为A型及B型钢铝接触线的实际横截面积,A型和B型在导电性能上,分别当量于TCG—100型和TCG—85型,其A型断面形状如图2-1(b)所示。电气和机械性能见表2-1。

(3)内包钢的GLCN型钢铝电车线

为了解决钢表面锈蚀的问题,我国又开发研制了内包钢的GLCN型钢铝电车线。如图2-1(c)所示。这种接触线的特点,是将承受张力的钢包在铝内,既保留了耐磨性能和抗张性能好的优点,又提高了它的防腐蚀性能,可相应延长使用寿命,具有较好的受流效果,其电气及机械性能见表2-1。

3

接触网 接触网设计

图3-1 我国电气化铁路主型接触线

(4)连铸连轧、无焊接接头的TCW—110型、TCW—85型接触线

如图2-1(d)所示。(www.61k.com]这种接触线相应地提高了抗拉强度和供电可靠性,同时又可延长使用寿命,因而得到广泛应用。

(5)银铜合金接触线

随着电气化铁路的大幅度提速和高速电气化铁路的建设,20世纪90年代我国又研制了CTHA—110型、CTHB—120型银铜合金接触线,它的断面尺寸和TCW—110型完全一致,整体是个圆形,如图2-1(d)所示。

表2-1 我国主型接触线电气及机械性能表

接触网 接触网设计

2、接触线的主要技术要求

高速接触网要求受流性能好、稳定性能好、抗张性能好、导电性能好、电流强度大

4

接触网 接触网设计

接触网 接触网设计

的接触线,因而要求具备下述主要技术性能:抗拉强度高、电阻系数低、耐热性能好、耐磨性能好和制造长度长。(www.61k.com]

3、接触线材质性能的综合选型

各国高速电气化铁路建设中都十分注意研制、选择和使用新型接触线,并且需考虑下述诸因素:增大接触线的张力、限制接触线横截面、提高接触线的导电率、增强耐磨耗性能、选择铜合金材质。 2.2.2承力索

承力索的作用是通过吊弦将接触线悬挂起来。承力索根据材质一般可分为铜承力索、钢承力索、铝包钢承力索三类。

1、铜承力索

铜承力索导电性能好,可做牵引电流的通道之一,和接触线并联供电,降低压损和能耗,且腐蚀性能高。但铜承力索消耗铜多,造价高且机械强度低,不能承受较大的张力,温度变化时弛度变化也大。规格型号有TJ-95、TJ-100等几种。TJ表示铜绞线,数字表示截面积。

2、钢承力索

钢承力索用镀锌钢绞线制成,强度高耐张力大,安装弛度小且弛度变化也小,节省有色金属又造价低。但电阻大,导电性能差,一般是不允许导流的。钢承力索不耐腐蚀,使用时要采取防腐措施。常用规格有GJ-100、GJ-70两种。

3、铝包钢承力索

表2-2 承力索型号规格表

接触网 接触网设计

5

接触网 接触网设计

铝包钢承力索是铝覆钢线和铝线绞合而成,主要以铝覆钢线中的钢芯部分承受张力,覆铝层和率线载流,导电性能好,机械强度和抗腐蚀性能好。[www.61k.com]GJ表示钢绞线,数字表示承离索的标称截面积。

2.3 支持装置

2.3.1概述

支柱、支持装置和定位装置是使接触悬挂导线相对于线路中心保持在所要求的位置上的设备。支柱布置在线路的一侧,与线路中心保持一定的距离。因此,为了把导线悬挂到支柱并固定在一定的位置上,必须有一套中间装置,这就是所谓的支持装置。支持装置包括腕臂(肩架)、软横跨(是一套彼此连接在一起的线索装置)和硬横梁(硬横跨)。为了使导线在水平面上相对于受电弓中心保持在所要求的位置上,需采用定位装置。

61阅读提醒您本文地址:

2.3.2腕臂支持装置

电气化线路上所采用的腕臂有多种形式,概括起来有下述几类:按结构分有带拉杆的水平腕臂、带斜撑的水平腕臂、带拉杆的斜腕臂;按在支柱上的固定方法分有固定腕臂、半固定(或半旋转) 腕臂、旋转腕臂;按所处的电压高低分有绝缘腕臂、非绝缘腕臂;按跨越的股道数分有单线路腕臂、多线路腕臂;按导线的定位方向分有标准腕臂(用来在直线区段悬挂导线,而且此时没有导线从线路中心引到支柱上)、反向腕臂(用来在曲线区段上和在有导线从线路中心被引到支柱上的直线区段上悬挂导线)。

在我国电气化铁路中,最广泛采用的是旋转绝缘腕臂,根据它在线路中的作用和性质,分为中间柱、非绝缘转换柱、绝缘转换柱、中心柱、锚柱和道岔柱等。下面分别阐述。

1、中间柱支持装置

在中间支柱上,只安装一个腕臂,悬吊一支接触悬挂,并把承力索和接触线定位在所要求的位置上,这种支持装置称为中间柱支持装置。区间中除锚段关节处的支柱外,其余均为中间柱,所以中间柱支持装置是用量最大的支持结构形式。在线路的直线区段,支柱一般立于线路的同一侧,但是接触线需要按之字形布置,其拉出值一般在支柱点处要变换方向,所以定位为一正一反,如图2-2所示。

6

接触网 接触网设计

图2-2 直线中间支柱支持装置示意图

2、非绝缘转换柱支持装置

对于三个跨距的非绝缘锚段关节,中间的两根支柱称为转换柱,它悬吊两支接触悬

接触网 接触网设计

图2-3 直线非绝缘转换柱(ZF2)装配示意图

挂,其中一支为工作支,另一支为非工作支。(www.61k.com]工作支的接触线与受电弓接触;非工作支的接触线抬高约200 mm,不与受电弓接触,通过转换柱拉向锚柱下锚。因此,转换柱需要安装两组定位器。转换柱的悬挂形式有两种:一种称为ZF1转换柱,工作支接近支

7

接触网 接触网设计

接触网 接触网设计

柱侧,非工作支远离支柱侧;另一种称为ZF2转换柱,工作支远离支柱侧,非工作支靠

近支柱侧。(www.61k.com)其中Z表示直线,F表示非绝缘,下标1与2分别表示两种类型。直线非绝缘转换支柱ZF2的装配形式如图2-3所示。

非绝缘转换支柱,在直线区段和曲线区段的装配形式也不相同,其曲线区段的装配,定名为QFl及QF2,其中Q表示曲线之意。Fl及F2的含义与前述相同。

3、绝缘转换柱支持装置

接触网 接触网设计

图 2-4 曲线区段的绝缘转换支柱(QJl)装配示意图

绝缘转换柱支持装置在四跨绝缘锚段关节处,悬吊两支接触悬挂,其中一支为工作支,另一支为非工作支。工作支的接触线与受电弓接触,非工作支的接触线抬高约500 mm,不与受电弓接触,通过转换柱拉向锚柱下锚。转换拄的悬挂形式也有两种:一种称为ZJ1转换柱,工作支远离支柱侧,非工作支靠近支柱侧;另—种称为ZJ2转换柱,工

作支靠近支柱侧,而非工作支远离支柱侧。

四跨绝缘锚段关节也有两个转换支柱,名为ZJ1和ZJ2、QJl及QJ3,其中J表示绝缘

转换支柱,下标1及3表示不同的装配形式。在直线区段和曲线区段,其装配形式也是不相同的。图2-4所表示的是在曲线区段的一种装配形式(QJl)。

4、中心柱的支持装置

位于四跨绝缘锚段关节的两转换柱之间的支柱,称为中心柱,用ZJ2表示。在中心

柱上同样要安装两套支持装置,悬吊的两支接触悬挂均为工作支,接触线为等高。当受电弓通过时,同时接触两根接触线,使之平稳地过渡。两支悬挂的接触线在平面上平行,空气间隙为500 mm,电气上能互相分开。两支接触悬挂两支悬挂的接触线在平面上平

8

接触网 接触网设计

行,空气间隙为500 mm,电气上能互相分开。[www.61k.com)两支接触悬挂在中心柱两侧均经转换支柱向锚支柱下锚。中心支柱在直线区段和曲线区段的装配形式也不一样,各用ZJ2及QJ 2表示。

接触网 接触网设计

图2-5 直线中心支柱(ZJ2)装配示意图

4、软横跨

在站场上,多股道的接触悬挂借助于单根或数根横向线索悬挂到布置在这些线路两侧的两根支柱上,这种装置称为软横跨。在一组软横跨中,有三根横向索道,即:横向承力索、上部定位索及下部定位索。横向承力索是软横跨受力的主要构件,它承受链形悬挂的垂直负荷。横向承力索一般由单根或数根钢绞索组成,对于跨越3—4股道的情况,通常使用单根横向承力索,而跨越股道较多、负载较大时,则由两根或四根钢绞索组成。为了将悬挂导线固定在水平面内的一定位置

软横跨主要依据定位索的结构类型和定位器在定位索上的固定方式而有多种形式。

4、硬横梁

图2-6所示的硬横跨是电气化线路上广泛采用的标准硬横跨,其硬横梁两端被分别固定在钢柱 (或钢筋混凝土支柱)上。硬横跨(梁)跨越能力强,能有效降低支柱高度。既稳定又经济合理适用。

9

接触网 接触网设计

图2-6 弹性链形悬挂硬横跨(梁)结构

2.4 定位装置

2.4.1定位装置的作用

定位装置是支持结构中的主要组成部分,它是在定位点处对接触线实现相对于线路中心进行横向定位的装置。(www.61k.com]也就是说,定位装置的作用就是根据技术要求,把接触线进行横向定位。在直线区段,相对于线路中心把接触线拉成之字形状;在曲线区段,相对于受电弓中心行迹则拉成切线或割线。

2.4.2定位器类型

接触网 接触网设计

图2-7 定位器类型

10

接触网 接触网设计

接触网 接触网设计

表2-3 常见定位器规格、型号表

61阅读提醒您本文地址:

接触网 接触网设计

定位装置是由定位管、定位器、支持器、定位线夹及其他连接部件组成。[www.61k.com)定位器从形状上可分为直管式定位器、弯管式定位器、特型定位器等数种,常用的定位器类型如图2-7所示。定位器的规格型号如表2-3所示。

2.4.3定位装置形式

定位装置仅对接触线实行横向定位,根据支柱所处位置、功用及地形条件不同,安装位置的形式也不同。具体有以下几种。

1、正定位

在直线区段或曲线半径R=1200~4000 m区段,就采用这种定位方式。该定位装置由直管定位器和定位管组成。定位器的一端利用定位线夹固定接触线;另一端通过定位环与定位管衔接,定位管又通过定位环固定在腕臂上。结构见图2-8(a)。

反定位一般用于曲线内侧支柱或直线区段之字值方向与支柱位置相反的地方。定位器附挂在较长的主定位管上,呈水平工作状态。主定位管受压力较大,为了使定位管保

11

接触网 接触网设计

持水平,一般用两条斜拉线将定位管吊住,固定在承力索上。[www.61k.com)为了保证定位器与主定位管之间保持有一定的距离(大于或等于300 mm),定位器通过长支持器与主定位管连接。结构见图2-8(b)。

3、软定位

这种定位装置只能承受拉力,而不能承受压力,因而它用于曲线只用于曲线R≦1000 m的区段,为避免在某些特殊情况下拉力过小,经过计算,在曲线力抵消反方向的风力之后,拉力需保持0.2kN以上方能使用这种方式,如图2-8(c)所示。

接触网 接触网设计

图2-8 定位装置形式

4、组合定位

组合定位装置是用在锚段关节的转换支柱、中心支柱及站场线岔处的定位,这些地方均有两组悬挂在同一支柱处,分别固定在所要求的位置上。组合定位的方式较多,各种组合定位的作用也不相同,这主要是根据各种各样的地形条件及悬挂条件决定的,其结构见图2-8(d)、(e)、(f)、(8)、(h)。

12

接触网 接触网设计

5、单拉定位

这种定位的特点是没有腕臂,将软定位器直接通过绝缘子固定到支柱上,如

图2-8(i)所示。(www.61k.com]它一般用在导曲线处或因跨距较大,接触线的偏移达不到设计技术要求的某些特殊殊地点。

2.4.4高速接触网定位装置

定位器是保持接触线处于相对于线路中心的正确位置的装置,在直线区段使接触线拉成之字形,在曲线区段相对于线路中心(或受电弓行迹中心)拉成割线或切线,使受电弓的滑板磨损均匀。定位器是与接触线直接接触,并且在受电弓通过时,与其最接近的部件之一,它的性能好坏直接影响弓网间的受流质量,特别是在高速电气化线路上,是决定接触悬挂弹性均匀性的关键部件之一,因而对定位器的结构及性能要求甚为严格。

2.5 支柱

2.5.1支柱的分类原则

接触悬挂是被支柱支持在铁路线上方的,支柱有很多种,支柱可按其材料、支持装置形式、用途以及负载条件进行分类。目前采用的有预应力钢筋混凝土柱和钢柱。

根据支柱上的支持装置的不同,支柱可以分为腕臂支柱、软横跨支柱、硬横跨支柱和定位支柱。按用途划分,支柱可分为中间支柱、转换支柱和锚柱。支柱可以分为不带拉线的(自承载支柱)和带拉线的。

2.5.2预应力钢筋混凝土支柱

我国铁路采用了工字形及斜腹杆断面的钢筋混凝土支柱,近年来在部分区段又采用了环形等径钢筋预应力混凝土支柱。

目前,几乎全部钢筋混凝土支柱都采用预应力钢筋混凝土支柱。横腹杆式钢筋混凝土支柱优点在于能更好地利用高强度钢筋,比圆柱(圆锥形支杆)更便于接触网检修人员上下作业,特别是空腹结构尤其如此。

预应力混凝土柱,用符号H表示,分母的前一个数字表示地面以上支柱高度,后一个数字表示埋入地下部分的长度;分子的前一个数字表示垂直于线路方向的支柱容量(kN2m),后一个数字表示顺线路方向下锚的容量(kN2m),其型号和规格见表3-4。

13

接触网 接触网设计

2.5.3钢支柱

目前,在接触网工程中,特别是较大站场上,大量利用钢柱,它是由角钢焊接成的立体衍架结构式支柱,具有重量轻、容量大、耐碰撞、运输及安装方便等优点。[www.61k.com]但存在用钢量大、造价高、耐腐蚀性能差,需定期进行除锈、涂漆防腐,且有维修不便等缺点。从节约钢材及方便运营维护的角度出发,要求尽量少采用。钢柱主要用于跨越股道比较多、需要支柱高度较高、容量较大的软横跨柱,其次用作桥梁墩台上安装的支柱。现在作为软横跨钢柱的高度有13m和15m两种。G表示钢柱,例如G50,其中分子50表示9.5

垂直于线路方向的支柱容量(kN2m),分母9.5表示钢柱的高度。

表2-4 钢筋混凝土支柱的型号和规格表

接触网 接触网设计

2.6 基础及其类型选择

2.6.1基础类型

接触网支柱的基础是直接埋置于土体中的,其埋置深度一般都小于5m,属于浅平基。接触网支柱的受力特点是水平负荷大,因此,其抗倾覆的稳定性是很重要的。根据支柱负荷的大小,基础的结构和形式也不尽相同。随着支柱类型及支柱容量的不向,基础也分为以下几种不同的形式:

14

接触网 接触网设计

1、扩大基础。(www.61k.com]金属支柱由于荷载较大,需设单独的混凝土基础。根据支柱容量的大小,往往浇灌成单阶梯或多阶梯的形状,这种基础称为扩大基础。

2、棱柱形基础。某些硬横跨(梁)或软横跨的金属支柱,当受弯矩较小时,所用的混凝土基础常浇灌成无阶梯的形状,这种基础称为棱柱形基础。一般钢筋混凝土支柱不设单独的基础。支柱埋人土体中的部分,代替了基础的效用。

3、带横卧板的按枝形基础。目前我国广泛使用大容量软横跨钢筋混凝土支柱和锚支柱。常增设横卧板,以增大与土体的接触面积,进而增大其水平抗力。

2.6.2钢筋混凝土柱横卧板

表2-5 腕臂柱柱横卧板选用表

接触网 接触网设计

61阅读提醒您本文地址:

矩形截面的钢筋混凝土支柱,在不单独设立基础时,其地面以下部分代替了基础的效用为了增加地下部分与地基土的接触面积,在其受力面安装横卧板,加设横卧板的型号、数量则根据地质条件、挖填方情况及支柱类型决定,其选用如表2-4及表2-5所示。

15

接触网 接触网设计

表2-6 软横跨柱横卧板选用表

接触网 接触网设计

2.7 锚段关节及中心锚节

2.7.1锚段关节

接触悬挂中的承力索和接触线在延续到一定的长度后,为了满足机械受力方面的要求及方便施工,必须分成为一个个相互独立的线段,这些相互独立的线段即为接触网的机械分段。(www.61k.com)接触网进行机械分段的线段称为锚段,相邻两个锚段的衔接区段(重叠部分)称为锚段关节。锚段关节的设置,使接触网不间断地贯通于全线。

锚段关节分为三种:仅起机械分段作用的称为非绝缘锚段关节,该处相邻的两个锚段在电气上是连通的;不仅起机械分段作用,同时又起同相电分段作用的锚段关节。称为绝缘锚段关节;带有中性嵌入段,既起机械分段的作用,又具有电分相功能的,称为电分相锚段关节。根据锚段关节所起的作用,可分为非绝缘锚段关节、绝缘锚段关节及电分相锚段关节。根据所含跨距数可分为二跨、三跨、四跨、五跨、七跨及九跨式锚段关节。所谓三跨式锚段关节,就是锚段关节内含有三个跨距,其余类推。

1、二跨非绝缘锚段关节

二跨非绝缘锚段关节是一种仅为机械分段的锚段关节,因其运行情况不好,一般不采用。只有在持殊情况下,如在密集的隧道群地段,在两隧道之间确实受地形条件限制

16

接触网 接触网设计

时才采用。(www.61k.com)对于高速电气化铁路,出于对受流的要求及考虑,一般是不采用的。

2、三跨非绝缘锚段关节

三跨非绝缘锚段关节也是仅用作接触悬挂在机械方面的分段,电气方面仍然相联结。此时用电连接线将工作支和非工作支连接起来,保证电流通过。如图2-9所示。在图中,Z表示直线区段;Q表示曲线区段;F表示非绝缘锚段关节;下标1、2表示转换支柱装配的形式。

接触网 接触网设计

图2-9 三跨非绝缘锚段关节

3、四跨绝缘锚段关节

接触网 接触网设计

图2-10 四跨绝缘锚段关节

17

接触网 接触网设计

四跨绝缘锚段关节除了进行机械分段以外,主要用于电分段,多用于站场和区间衔接处。[www.61k.com]其平面布置如图2-10所示。在图中,J表示绝缘锚段关节;ZJ2、QJ2为中心支柱装配形式,ZJ1、ZJ3及QJ1、QJ3表示直线区段和曲线区段的转换支柱的装配形式。

4、五跨非绝缘锚段关节

五跨绝缘锚段关节是锚段关节中含有五个跨距,主要在高速电气化铁路中应用。在时速为160 km/h以上的电气化线路上,绝缘锚段关节都用五跨绝缘锚段关节,在技术要求上和四跨绝缘锚段关节相同,两组悬挂的接触线之间和承力索之间必须保持500 mm的绝缘距离。很明显,其两组悬挂的转换点在中间跨距的中心,这样就可以保证弹性良好、过渡乎稳,如图2-11所示。图中Z、Q的意义和前述相同,图中W字符表示曲线外侧的意思。

接触网 接触网设计

图2-11 五跨绝缘锚段关节

5、七跨电分相锚段关节

接触网 接触网设计

图2-12 七跨电分相锚段关节

18

接触网 接触网设计

常规式电分相装置动态特性差,在实际应用中会在电分相处形成一连串的硬点,不仅会造成接触线磨耗加剧,而且严重时,会形成火花甚至拉弧,烧损接触线。[www.61k.com)当然,对高速运行的受电弓也会造成危害或烧伤。因而,对于160 km/h以上的很高速及高速电气化铁路,电分相都采用锚段关节的过渡形式。以锚段关节的形式实现过电分相,使在高速运行时,受电弓平稳,保证设备良好运行及受流质量。七跨电分相锚段关节的结构如图2-12所示。从图中可以看出,七跨锚段关节加入一个七跨长的中性嵌入线,中性嵌入线保证在中间5个跨距内是绝缘的。该中性嵌入线从左侧的ZJ2处变为工作支,到右侧ZJ2处开始拾升,变为非工作支,有三个跨距长度处于工作状态,可保证约有100—150 m长度的中性区。

6、九跨电分相锚段关节

接触网 接触网设计

图2-13 九跨电分相锚段关节

高速接触网电分相,有时需要更长的中性嵌入段,这时,就采用九跨锚段关节形式实现电分相,如图2-13所示。九跨电分相锚段关节与七跨锚段关节在功用上是完全相同的,只不过九跨电分相锚段关节可以相应加大中性区的长度,有利于双弓运行及多弓运行。

7、隧道内锚段关节

在隧道内设锚段关节,大多数为三跨锚段关节,如图2-14所示。但是遇有长大隧道,在隧道两端,按规定应设置四跨锚段关节.这是根据安全、方便、灵活的需要,防止万一在隧道发生设备故障时便于检修。

19

接触网 接触网设计

图2-14 隧道内三跨锚段关节结构示意图

2.7.2中心锚结

中心锚结设在锚段的中部,其作用有:其一,在一个锚段实行两端补偿时可防止补偿器向一侧滑动,特别是在具有坡度的线路上,设置中心锚结更显得必要,其作用和效果也愈加明显;其二,缩小事故范围,当中心锚结的一侧接触线发生断线时,不致影响另一侧的接触网,且容易排除事故及易于恢复正常运行。[www.61k.com]

中心锚结的形式和结构,根据接触网的悬挂类型及安装地点而有所不同。

1、半补偿中心锚结

半补偿链形悬挂中心锚结如图2-15所示。承力索两端都是硬锚,纵向不产生位移,接触线两端为补偿下锚,用锚结绳固定在承力索上,使该点接触线也不产生位移。中心锚结设在锚段中间部位的一个跨距中间。锚结绳的长度l,一般应为承力索与接触线间距离的20倍,但不得小于15m。

61阅读提醒您本文地址:

接触网 接触网设计

图2-15 半补偿链形悬挂中心锚结

2、全补偿中心锚结

全补偿链形悬挂的承力索和接触线两端都是补偿下锚,均可能因两端张力不平衡而

20

接触网 接触网设计

接触网 接触网设计

产生移动,所以承力索和接触线都要设置中心锚结进行固定,其固定形式相当于由半补偿链形悬挂中心锚结与承力索中心锚结两部分组成。(www.61k.com]全补偿链形悬挂中心锚结形式加图2-16。

接触网 接触网设计

图2-16 全补偿链形悬接中心锚结

全补偿链形悬挂中心锚结由半补偿链形悬挂中心锚结部分及辅助绳组成。辅助绳的中间与承力索固定,两端锚固定在支柱上。安装时辅助绳应抬高锚固,一般不得低于承力索的高度。

3、隧道内中心锚结

接触网 接触网设计

图2-17 隧道内中心锚结示意图

21

接触网 接触网设计

在隧道中,对应于不同的悬挂类型,隧道内中心锚结分为简单悬挂中心锚结、半补偿链形悬挂中心锚结及全补偿链形悬挂中心锚结。[www.61k.com)简单悬挂中心锚结及全补偿链形悬挂中心锚结兼有悬挂点的作用。半补偿链形悬挂中心锚结设在跨距的中间,在结构形式上与全补偿形式类同。

隧道内中心锚结的特点是可以利用隧道顶,将承力索或接触线相应固定装置直接固定到隧道顶上。隧道内中心锚结示意图如图2-17所示。

2.8 张力自动补偿装置

张力自动补偿装置,又称张力自动补偿器,它是装在锚段的两端,并且串接在接触线和承力索内,它的作用是补偿线索内的张力变化,使张力保持恒定。因为在大气温度发生变化时,接触线或承力索会发生伸长或缩短,从而使线索内张力发生变化,这时就会影响到接触线或承力索的弛度也发生变化,因而使受流条件恶化。为改变这种情况,一般在—个锚段的两端,在接触线及承力索内串接张力自动补偿装置后,再进行下锚。

1、张力自动补偿装置有许多种类,有滑轮式、棘轮式、鼓轮式、液压式及弹簧式等。我国电气化铁路广泛采用滑轮组式补偿装置,它是由补偿滑轮、补偿绳、杵环杆、锤砣杆、限制导管和锤砣组成。对于半补偿链形悬挂,承力索为硬锚,就是直接下锚,如图3-18(a)所示;对于全补偿链形悬挂,接触线和承力索都通过滑轮组补偿装置后下锚,此时承力索采用三个滑轮,接触线采用两个滑轮,承力索张力为15kN,接触线张力为10 kN,承力索采用的传动比为3:1,接触线采用的传动比为2:1,所以坠砣的重负载都是5kN,如图2-18(b)所示。这种全补偿装置的断线制动装置是另外加设的,

接触网 接触网设计

图2-18 补偿装置示意图

见图2-18(b)中的10。另外我国还试行装设鼓轮式张力自动补偿装置、Re200C型非并

22

接触网 接触网设计

联棘轮式补偿装置等。[www.61k.com]

2、对张力自动补偿装置的要求有二:其一,补偿装置应灵活,在线索内的张力发生缓慢变化时,应能及时补偿,传送效率要高;其二,具有快速制动作用,一旦发生断线事故或其他异常情况,线索内的张力迅速发生变化时,补偿装置还应有一种制动功能。一般对于全补偿的承力索内的补偿装置,如不具备这种功能时,还需专门加有断线制动装置,以防止在一旦发生断线时,坠砣串落地而造成事故扩大、恢复困难。

2.9 线岔及供电设施

2.9.1线岔

在站场上,站线、侧线、渡线、到发线总是并入正线的。如果线路设一个道岔,接触网就必须设一个线岔(也称架空转辙器)。道岔的形式多种多样,因而线岔的形式也多种多样。

1、普通线岔

在站场内的道岔处必有两组接触悬挂相交,在两组悬挂相交处设置的限制器或限制管叫线岔,有时也称架空转辙器。

2、高速交叉线岔

在高速接触网设计小,由于道岔侧向通过速度的提高,接触网在道岔处无论采用交叉式还是无交叉式,均有了更高的要求,因而不能再简单地利用“标淮定位”和“非标准定位”方式对道岔处的支柱和悬挂进行布置,而应通过确定一些明确的概念来进行精确的布置,从而出现了高速交叉线岔。

3、高速无交叉线岔

高速电气化铁路接触网广泛地使用交叉布置的线岔,这种线岔能较好地确保高速列车在通过线岔时障碍通过。无交叉线岔就是在道岔处,正线和侧线两组接触悬挂无相交点。无交叉线岔应能保证正线高速通过时不受侧线接触悬挂的影响,同时在机车从正线驶向侧线或从侧线驶入正线时都能平稳顺利地过渡。

2.9.2接触网供电设施

1、接触网的供电与分段

接触网是一种特殊形式的供电线路,为了保证供电的可靠性和灵活性,并缩小停电事故发生的范围,要进行分段。被分段的接触网在电气方面是独立的,并用隔离开关连

23

接触网 接触网设计

接。[www.61k.com]当某区段发生事故或停电进行检修时,可以打开相应段的隔离开关使该区段无电,而不致影响其他各段接触网的运行。

接触网分段有横向分段和纵向分段两种形式。

(1)横向分段

接触网线路(或线群)之间所进行的分段称为横向分段。横向分段采用分段绝缘器的方法进行分段。

(2)纵向分段

接触网沿线路方向所进行的分段称为纵向分段,如在站场和区间衔接处所进行的分段。站场和区间的接触网应是各自独立的,因此在它们的连接处必须进行分段。区间接触网一般不进行电分段,但遇有大型人工建筑物(长大隧道及长大下承桥)时,应将这些建筑物的接触网单独分段。

2、分段绝缘器

分段绝缘器是接触网分段设备之一。在正常情况下,机车受电弓带电滑行通过。当某一侧接触网发生故障或因检修需要停电时,可打开分段绝缘器处的隔离开关,将该部分接触网断电,而其他部分接触网仍能正常供电,从而提高了接触网运行的可靠性和灵活性。

61阅读提醒您本文地址:

分段绝缘器主要有玻璃钢分段绝缘器、C1200高铝陶瓷分段绝缘器、菱形分段绝缘器、XTK消弧分段绝缘器、DXF(1.6)分段绝缘器、Re200C型分段绝缘器等。

3、电分相及分相绝缘装置

在单相交流牵引供电系统中,电力机车是由单相电供电的,为了平衡电力系统的A、

B、C各相负荷,一般要实行A、B相轮流供电。所以A、B相之间要进行分开,这称为电分相。电分相通常由分相绝缘器实现。

电分相装置分为四种类型,即常规电分相装置、地面自动转换电分相装置、柱上断载自动转换电分相装置及车载断电自动转换电分相装置。

4、接触网的供电方式

我国干线供电系统采用工频单相交流制,其牵引网是一种不对称回路。在修建电气化铁路时必须考虑防干扰的技术措施。采用一定的供电方式可以起到防干扰的效果。

常规的采用的供电方式有:单设回流线方式;吸流变压器—钢轨方式;吸流变压器—回流线(BT)方式; 自耦变压器(AT)方式;同轴电力电缆方式等。

24

接触网 接触网设计

第3章 接触网设计的基本内容

3.1 接触网的设计程序

接触网工程是属于铁路电气化工程的子项目,其设计程序和铁路电气化工程的设计阶段相一致。[www.61k.com)一般按三个阶段设计,即初步设计、技术设计和施工设计。对于工程简易、技术不复杂的接触网,可按两个阶段设计,即扩大初步设计和施工设计。

1、初步设计

初步设计的目的在于解决电气化铁路的规模,确定主要技术标准和主要设计原则及配合关系,进行经济技术比较和拟定主要工程概算。接触网的初步设计是根据国家下达的技术文件为技术说明书和若干装配示意图,主要技术原则包括:

(1) 线路、车站概况说明;

(2) 气象条件及污秽区划分情况;

(3) 接触网架设范围;

(4)接触网悬挂类型,包括站场、区间及大型建筑物采用的悬挂类型、方案比较、优缺点、线材规格及许用张力;悬挂高度,站场、区间及大型建筑物内的悬挂高度、结构高度等。

(5)平面布置:供电分段与锚段关节,包括变电所及分区亭位置及供电方式,分相结构及形式区间及大型建筑物的纵向分段、横向分段以及锚段关节形式和是否允许反向行车等;接触网平面布置的主要技术原则;平面布置的主要数据,包括跨距长度、锚段长度及补偿形式、侧面限界等。

(6)支柱设备及支持装量:站场支持装置,包括大站及小站的支持装置形式及支柱隧道内支持装置,包括支持形式及方案比较说明。

(7)附加导线的架设标准;

(8)防护措施:防雷保护(大气过电压防护)支柱防护;

绝缘配合

(9)其它一些原则。

2、技术设计

技术设计的目的,在于进一步补充、完善和修改初步设计,或者解决、说明初步设计中提出的各类问题,它是对初步设计的深化和完善,实际上它是接触网设计中的齐、优、问题,即设计的内容齐全、选择的设备优良、采用的技术先进。技术设计应包括三

25 接地方式;绝缘间隙及

接触网 接触网设计

个方面:技术说明书,附表,附图。[www.61k.com)

3、施工设计

施工设计是根据已批准的技术设计文件进行,应完成全部施工图纸,并作为接触网工程施工的依据。

3.2 接触网设计的原始资料

接触网工程是一项复杂的多专业配合的技术工程,与许多学科和工程都密切相关有些工程数据是接触网设计的依据和先决条件。、一般进行接触网设计应具备下列主要资料:

1、气象资料:大气温度、最大风速、覆冰厚度、雷电活动资料和用于确定设计计算的其他气象资料。

2、线路资料:区间线路平纵断面图,车站平面图(含地下设施);标准横断面图,平剖面缩图;正线轨道类型、轨道标准高度、线路超高及道床厚度复线区段线距表、既有线(单线)拨距表;沿线电缆、管道理设位置道口表及机械化养护平台。

3、行车供电资料。

4、桥梁隧道资料:大、中桥梁总表;大、中桥梁总布置图、墩台类型;区间线路建筑物位置及净空尺寸;小桥涵表;隧道(包括明洞、棚洞)总表;隧道断面设计图;隧道内预留锚段关节位置及断面图;跨线桥、天桥等资料。

5、地质资料:地形特点及挖、填方状态;个别路基设计地段表。

6、信号资料。

7、站场资料:站场表及车站类型;站场平面图;电化股道表;站线轨道类型及高度;站场横断面图;站内平交道、平过道及地道表。

8、概算资料、其他资料、向相关专业提供的配合资料。

3.3 接触网设计的主要内容

设计从设计阶段(或设计程序)分,有初步设计、技术设计和施工设计。但从设计内容上讲,有设计计算、平面设计、设备选择和技术校验等。

1、设计计算

接触网是一种复杂的供电设备。为了保证安全运营,使之既具有经济性,又有一定

26

接触网 接触网设计

的可靠性,所以要进行一系列的计算。[www.61k.com)包括气象条件及负载计算、悬挂导线的张力与弛度计算、跨距许可长度的计算、锚段长度的计算以及安装曲线的计算等。

2、平面设计

平面设计是接触网平面布置的统称,它比平面布置的内容更加广泛,除了平面图的工作以外,还包括设备选择,一系列的计算及必要的复测、核查及校验,最后得到平面布置图,接触网平面图是工程单位进行施工的依据。平面设计包括许多复杂的内容,如地形、地理、地貌、地质以及错综复杂、变化多端的线路条件。每一条线路、每一个站场都各不相同,有时相差还很大,因此要一个站场一个站场地设计,一个区间一个区间地进行。重复性的劳动中伴随着许多思维性的创造,是一项技术性很强而又非常复杂的工作,也是一项非常重要的工作。

3、设备选择

接触网电气设备和机械设备的类型很多,应广泛调研,择优购用。电气设备包括隔离开关、避雷器、吸流变压器、电分相及分段绝缘器等。机械设备有支柱、腕臂以及定位装置等。除此之外,还有许多线材的选型,如接触线、承力索以及其他器材等。

4、技术校验

技术核验包括两个方面:其一是强度和稳定性方面的校核,如腕臂强度校验、反定位的主定位管以及曲线内侧的压管稳定性校验等;另外,还有支柱的稳定性、基础的抗倾覆的稳定性校验等。其二是技术性能方面的校验,如缓和曲线区段接触线最大偏移值、道岔附带曲线以及特殊区段最大跨距接触线偏移值的校验,以及锚段长度张力增量和在温度变化时吊弦最大横向及纵向偏角的校验等。

61阅读提醒您本文地址:

27

接触网 接触网设计

第4章 接触网设计计算基础

温接触网设计计算是技术设计工作确定技术原则的重要依据,是设计基础工作的主要内容。[www.61k.com]

4.1 气象条件的确定

4.1.1概述

接触网是置于铁路沿线的供电装置,它要经受一切自然条件的影响,主要有风吹、日晒(气温)、雨淋和覆冰等。气象资料是接触网设计最原始,也是最重要的资料。气象资料齐备与否以及它所选择的数值是否合适,对接触网的设计质量有很大影响。 接触网设计中所用到的气象资料包括:最高温度、最低温度、接触线无弛度时的温度、吊弦及定位器处于正常位置时的温度、最大风速及其出现时的温度、线索覆冰厚度、覆冰时的风速及温度,此外还有线路横跨河滩及山谷时的最大风速等。

为设计工作的方便,开展设计标准花工作,我国在1972年进香的全国社稷规范改革中,将全国划分为九个标准气象区(见表4-1)。表4-1所列的九个区域大体所属范围划分如下:

Ⅰ区为南方沿海易受台风影响的地区,如浙江,福建东部,广东,广西沿海地区等; Ⅱ区指华东大部分地区,包括安徽,山东,江苏大部分地区;

Ⅲ区包括西南不的非重冰地区,以及福建,广东等受台风影响较弱的地区; Ⅳ区包括西北搭补风地区,华北及京,津,唐等地区;

Ⅴ区适用于华东,中南和西南三个地区的广大山区;

Ⅵ区指湖北,湖南,河南,以及华北平原的大部分地区;

Ⅶ区适用于寒潮风很强的地带,如东北大部分地区,河北承德,张家口一带; Ⅷ区适用于覆冰严重的地区,如上冻,河南的大部分地区,湘中粤北重冰地带; Ⅸ区指云贵高原重冰地区。

4.1.2接触网设计计算气象条件的确定

接触网设计对设计计算气象条件要求较高,在设计计算前需要向所设计的电气化区

28

接触网 接触网设计

表4-1 标准典型气象区

接触网 接触网设计

段沿线的气象部门,供电部门,铁路通信部门等收集和查询有关资料,并参考典型气象

29

接触网 接触网设计

区加以分析研究和综合考虑确定,一般计算气象条件确定和选择的方法如下:

1、最大风速vmax

接触网设计用最大计算风速,应采用距地面十米高处,十五年一遇的平均最大值。(www.61k.com)关于最大风速的计算方法有:平均法,变通法和数理统计法。而数理统计法是求最大计算风速出现的频率,所以又称频率法。

2、最高温度tmax与最低温度度tmin

最高温度与最低温度,应根据检录通过地区的实际极限温度并参考典型的气象区来确定。为便于计算在数值上应取与极限温度接近的5之整数倍数的数值。

3、最大风速出现时的温度tv

最大风速出现时的温度因地而不同,即便在一个地区,也有时高,有时低,故不易选出合适的数值 ,一般的选取风速大而出现次数多的月份的温度平均值。在接触网设计中,应根据当地气象资料并参考典型气象区的取值确定

4、 接触线无弛度时的温度t0

5、吊弦及定位器处于正常位置时的温度td

6、覆冰厚度b接触线和承力索的覆冰厚度

7、线索覆冰时的风速vb。

4.2 计算负载的确定

计算负载分为水平负载和垂直负载

1、垂直负载对于简单悬挂,包括本身重量和接触线的覆冰负载等;

2、水平负载包括风负载和吊弦偏斜所造成的负载,以及承力索,接触线的由于之字力和曲线力以及下锚力作用下对支柱和支持装置所形成的水平分力。

4.2.1自重负载

自重负载的表达式为

g=SγgH310?9 式

(4-1)

式中

; g—线索单位长度重力负载(kN/m)

S —线索的横截面积(mm);

30 2

接触网 接触网设计

gH—自由落体重力加速度(m/s); 2

γ—所求线索的密度9.81(kg/m3)。(www.61k.com]

在垂直负载中,应考虑吊弦及线夹的重力负载。通常把它换算为单位长度重力负载,取为0.5?10?3 kN/m。

4.2.2冰负载

接触线与受电弓相互有摩擦,固在计算时将其厚度折算为承力索覆冰厚度的一半。承力索的覆冰厚度认为是圆筒形的,且全线覆冰厚度相等。其方向垂直,按其作用的时间 属瞬时负载。

4.2.3风负载

在进行电气化铁路接触网设计时,如无当地实际观测资料,可以充分利用全国基本风压分布图给出的条件。但是考虑到投资和回收期的关系,对于最大风速的保证率要求不同。因此,对于以一般空旷平坦地面、离地面10 m高统计得到的30年一遇的10min平均最大风速为标准的风压,可以乘以调整系数得出相应不同重现期的风压。

在具有当地风速观测资料时,接触网悬挂线索的风负载可由下式确立

P?0.615aKdlv2sinθ 式

(4-2)

式中 P—线索所受的实际风负载(kN);

a —风速不均匀系数(见表4-2);

K —风负载体型系数(见表4-3);

d—线索的直径(mm);

l—接触悬挂跨距(m);

v—设计计算风速(m/s);

θ—风向与线路方向的夹角。

表4-2 风速不均匀系数

接触网 接触网设计

31

接触网 接触网设计

式(4-2)是表示一个跨距内线索所受的实际风负载。(www.61k.com)在计算时,风向与线路方向的角一般取θ=90°,sinθ=1。同时为了总是先求单位长度的风负载。当把l取为l m时,则式(4-2)可变为单位长度风负载的公式,即

(4-3) P?0.615aKv2d?10?6 式

式中,P为单位长度的风负载,单位为kN/m,其余符号同前。在计算线索的强度时,实际的受风负载应考虑风速不均匀系数(见表4-3)。

对于支柱所受的风负载,应换成公式计算

表4-3 风负载体形系数

接触网 接触网设计

P0?0.615KFv2?10?3 式(4-4)

61阅读提醒您本文地址:

式中 P0—支柱风负载(kN);

K—风负载体型系数(见表5-2-3);

; F —塔身迎风面的构件投影面积(㎡)

v —设计计算风速(m/s)。

4.3 全补偿链形悬挂的安装曲线

对于全补偿链形悬挂,不仅在接触线下锚处没有补偿装置,在承力索两端也没有补偿装置,因此,可以近似地认为接触线张力Tj和承力索张力Tc均近似为常数(不考虑因温度变化形成的张力增量)。在温度变化时,接触线、承力索虽然也伸长(或缩短),由于没有补偿器,它们的张力不受温度变化的影响,其弛度也可认为与温度变化无关(实际受张力增量的影响,弛度也会有相应变化)。

全补偿链形悬挂,在无附加负载(覆冰)时,认为接触线呈无弛度状态,此时承力索

32

接触网 接触网设计

弛度可由下式决定

WlF0=0i

8Z2ql=0i 式8Tc2

(4-5)

式中 li—锚段内的实际跨距值(m);

Z—承力索换算张力(kN);

Tc—承力索最大许用张力(kN);

q0 —链形悬挂合成自重负载(kN/m);

W0—链形悬挂换算负载。[www.61k.com)

由式(4-4)可知,全补偿链形悬挂承力索弛度F0,在跨距一定时,由悬挂的负载q0和承力索张力Tc决定。在常温下,若不考虑冰、风等附加负载的影响,q0和Tc;均近似地被认为是常数,而承力索弛度F0是不变的,但它的大小由补偿器给定的承力索张力Tc决定。

随着大气温度的变化,承力索和接触线会发生线性伸长(或缩短)。为了不使承力索和接触线在最高温度时,因补偿器坠砣着地而失去补偿作用及在最低温度时补偿装置因卡住滑轮而发生事故,一般根据锚段长度的不同,计算出在极限范围内坠砣串的安装高度,称为全补偿链形悬挂坠砣安装高度曲线,如图4-1所示。安装曲线通常是受上端和下端两端控制,由于我国疆域辽阔,南北方的极限温度的温差较大,一般在北方由上端控制,计算出ax的安装距离(坠砣顶部至滑轮组);在南方由下端距地面的安装高度bx控制,其安装曲线是表示坠砣串底部至基础面(钢筋混凝土支拄为至地面)的高度,计算公式为

bx=bmin+nθl+nlα(tmax?tx) 式

(4-6)

ax?amin?nθl+nlα(tx?tmin)

式(4-7)

式中 bmin—坠砣串底部至基础面(或地面)的最小允许距离(m);

amin—坠砣串顶部至滑轮组的最小允许距离(m);

L—半个锚段的长度(m);

θ—新线延伸率,承力索取3.0?10?4,接触线取6.0?10?4;

α— 承力索或接触线的线胀系数(K?1);

n —补偿滑轮传动比。

33

接触网 接触网设计

表4-4 导线新线延伸系数

接触网 接触网设计

接触网 接触网设计

图4-1 全补偿链形悬挂的安装曲线

综合电力工程使用经验及国内外资料,接触线、钢绞线及钢芯铝绞线的新线延伸率见表4-4。[www.61k.com]

4.4 接触线跨距许可长度的计算

任何架空导线在风的作用下都要偏离其起始位置,在情况严重时可能会破坏线路的

34

接触网 接触网设计

工作条件。(www.61k.com]在电气化铁路接触悬挂上,导线偏离起始位置会导致钻弓事故,刮坏受电弓或拉断导线,这种运行故障会中断或影响行车,这是接触网最严重的事故之一。因此应经常对接触悬挂导线的偏移给予极大的注意。

在强风作用下,接触线距受电弓中心的最大偏移值bjmax,在线路直线区段不应超过500 mm,在曲线区段不应超过450 mm。链形悬挂接触线的受风偏移决定于许多因素,其中主要的是取决于链形悬挂的结构形式、线材参数(材质和形状)、接触线和承力索的受力状态、风负载及接触线拉出值等。

跨距就是两相邻支柱间的距离,其长度的决定涉及到一系列经济、技术向题,是接触网设计中重要的问题之一。跨距有经济跨距和技术跨距两个概念。单从经济观点考虑问题所决定的跨距为经济跨距;而按技术要求决定的跨距称为技术跨距。技术跨距是根据接触线在受横向水平力(如风力)作用时,对受电弓中心线所产生的许可偏移而决定的。对于简单接触悬挂,弛度也是决定跨距的重要因素。在一般情况下,经济跨距总是大于技术跨距。因此,技术跨距总是研究的中心。

跨距长度的确定从经济上讲,希望做到投资及运营费用小;从技术上讲,则要求保证安全可靠,具有良好的受流质量,使接触线在最大风力的作用下,对受电弓中心产生的偏移不超过规定允许值。

1、在直线区段上,接触线以等之字布置时,最大跨距由以下各式确定。

mpjl22a2Tjbjmax????j 式(4-8) 8Tjmpjl2

lmax?2Tj

mpj[bjx??j?(bjx??j)2?a2] 式(4-9)

2、在曲线区段上,最大跨距由以下各式确定。

bjmaxl2mpj1?(?)?a??j8TjR

2Tj

mpj?j

R 式(4-10) (bjx??j?a)lmax?2

3、在缓和曲线上,最大跨距由下式确定。

ll2mpja?abjmax?(?x)?12??j 式8TjRl02

(4-11)

35

接触网 接触网设计

以上各式中 bjmax―最大风偏移值(m);

lmax―最大许可跨距长度(m);

m―当量系数;

pj―接触线单位长度风负载(kN/m);

Tj―接触线张力(kN);

a―接触线之字值(mm);

?j―支柱挠度,可以忽略;

R―所在曲线区段半径(m);

l0―缓和曲线长度(m);

lx―直缓点至观测点的距离(m)。[www.61k.com)

4.5 链形悬挂锚段长度的计算

在区间或站场上,为满足供电方面和机械方面的要求,将接触网分成若干一定长度且相互独立的分段,这种独立的分段称为锚段。划分锚段的目的主要是:加补偿器;缩小机械事故范围;使吊弦的偏移不致超过许可值以及改善接触线的受力情况等。划分锚段的主要依据是在气象条件发生变化时,使接触线内所产生的张力增量不超过规定值。锚段长度的决定和跨距长度一样,也必须进行相应的计算。

61阅读提醒您本文地址:

锚段长度主要是由接触线和承力所从中心锚结到补偿器之间的张力差决定的。张力增量是指当温度变化且在补偿器工作的条件下,吊弦和定位器都发生偏转和移动,使接触线在吊弦和定位器固定点处的张力产生差别。目前在设计中,规定在计算极限温度下,中心锚结和补偿器间的张力差值?T不许超过±15%Tj。

1、吊弦造成的张力增量

在直线区段上,接触线由于温度变化而伸长(或缩短),因吊弦偏移而造成接触线内的张力变化。由下式进行计算:

?Tjd?L(L?l)gj(?????t)

2c 式

(4-12)

式中 ?Tjd —只考虑温度变化时,吊弦所引起的张力增量;

gj—接触线单位长度白重负载(kN/m);

L —由中心锚结至补偿器问的距离(m);

36

接触网 接触网设计

c —吊弦长度,取平均值,c?cmin?F0,其值为cmin?h?F0。[www.61k.com] cmin为最短吊弦,3

上式的应用条件是在直线区段上,只考虑吊弦所造成的张力变化和只考虑温度引起的伸长。

2、定位器形成的张力增量

定位器在温度变化时也因接触线产生伸长(或缩短)而沿接触线发生偏转。在直线区段上,由于定位器对接触线张力变化影响小(一般对于1500m长的锚段,其定位器产生的张力增量只有几十61阅读的设计,我对以前所学的知识有了更深的认识和理解,也认识到理论知识与具体设计实践的联系和差别。(www.61k.com]

在设计过程中,我从老师和同学那里学到了很多。设计是一个非常严谨的工作,在其中任何一个细节上的工作都不能马虎,稍有不慎就会导致设计结果上的错误。同时,在设计过程中我学会了怎样把理论知识与具体实践相结合。接触网所涉及的内容繁多,我目前所掌握的只是其中很少的一部分,我深知我的不足,在以后及将来的工作中,我会努力地学习专业知识,提高自己的专业技能。

由于本人水平有限,设计中难免有错误和疏漏的地方敬请各位老师批评指正。

42

接触网 接触网设计

参考文献

鲁宝安、于红、曹阳、郭艳红、于丽、晏明军 《接触网》 于万聚.高速电气化接触网.成都:西南交通大学出版社,2002年 接触网.北京:中国铁道出版社

接触网设计规范.北京:中国铁道出版社

接触网工.北京:中国铁道出版社,2000年

接触网零部件手册.北京:中国铁道出版社

接触网运营检修与管理.北京:中国铁道出版社,2002年

43

接触网 接触网设计

附录:相关装配图

一﹑支柱装配图

接触网 接触网设计

图1-1 直线中间支柱支持装置示意图 图1-2 直线非绝缘转换柱(ZF2)装配示意图

接触网 接触网设计

图1-3 曲线区段的绝缘转换支柱(QJl)装配示意图

接触网 接触网设计

44

接触网 接触网设计

图1-4 直线中心支柱(ZJ2)装配示意图

二﹑定位装置装配图

接触网 接触网设计

图2-1 定位装置形式

45

接触网 接触网设计

3-8 图

61阅读提醒您本文地址:

四 : 分享网页标题链接平滑右移效果

  上次发了一篇《分享本站LOGO发光效果的实现方法》,不知道有几个童鞋用上了,不喜欢的我也没辙啦,我只是分享我的方法嘛。

  今天我要写的是鼠标移动到标题上,标题平滑右移的效果,效果可以看我的主页。

  你还在嫌你的页面不够生动不够活力吗?亲,那就看下面的教程折腾起来吧!

  第一种方法,用的是jQuery。

  优点:兼容所有浏览器,包括IE什么的。

  缺点:代码也很短,没什么缺点。

  jQuery(document).ready(function($){

  $('.entry-title a').hover(function() {

  //.entry-title a 改成你标题的样式名称,可以应用多个链接,用逗号隔开

  $(this).stop().animate({'marginLeft': '10px'}, 200);

  //鼠标移动到链接上的平滑效果,200是毫秒,就是效果时间,可以改成你需要的时间

  }, function() {

  $(this).stop().animate({'marginLeft': '0px'}, 200);

  //鼠标离开链接后的平滑效果,200同上

  });

  });

  首先第一步要让主题加载jQuery库文件,现在基本上没有主题没加载,所以第一步可以省略。

  (想要知道有没有加载这个库文件的童鞋,在网页查看源代码中,搜索“jquery.min.js”,如果有就是有加载啦。)

  第二步就是将这个代码粘贴到主题加载的其中一个JS文件里,就OK了。

  第二种方法,用的是CSS3。

  优点:效果一样,没啥优点。

  缺点:不兼容IE浏览器,在IE下会右移,但是没有平滑效果,因为IE不支持CSS3。

  先给你标题的a标签样式添加以下CSS属性:

  -webkit-transition: margin 0.2s ease-out;

  -moz-transition: margin 0.2s ease-out;

  -khtml-transition: margin 0.2s ease-out;

  再给这个a:hover添加:

  margin-left:10px /*移动距离可以自己调节*/

  按以上方法改完就可以看到效果了,两种方法效果都一样,但是第一种方法能兼容所有浏览器,所以小V墙裂推荐用第一种方法。

  本文链接地址:

五 : 实例分析三种常见的Footer页脚链接设计

  谈到Footer页脚链接,想必很多做站的朋友们都很熟悉,那么Footer页脚链接如何设计才能在更加的符合站点的seo和用户的友好体验呢?笔者曾寻找过Footer页脚链接设计的相关的信息,但是发现网上对于这一设计并没有一个确切的说法,今天笔者就以“减肥药”这个高搜索指数的关键词为例,借助位于搜索结果前二十名的站点,分析其中几种常见类型的Footer页脚设计,希望对于大家进一步理解有所帮助。

  有的人会问为什么要关注这一个问题呢?因为笔者发现现在其实很多站长并不懂编程技术,往往都是直接找一套模板,然后匆匆忙忙的就将站点上线,接着就每天忙于发外链和更新内容,但是往往结果却不尽人意,同样的操作,同样的模板,为什么有的站点可以让关键词排名上去,有的却是原地踏步呢?往往就出自一些细节上,而网站Footer页脚设计就是一个不可忽略的细节。那么我们就借助几个Footer底部链接的设计例子,来分析其中的几个细节问题。

  案例一:重复站点的主关键字,并将其指向站点首页

  

 

  如上图所示,我们可以看到:减肥药排行榜2012,最快最有效的减肥药,最好的减肥药是什么这三个站点的主关键词都无一例外的指向了主页。

  这一种设计风格我们可以看到seo的意味很重,选择几个站点的主要关键词,然后将他们的链接指向站点的主页,这种做法搜索引擎可以懂得我们是为了突出首页的这几个词的重要,并且给予一定的权重。但是我们的访客会怎么认为呢?当访客好奇或者一小不小心点击却返回了主页,会感到很莫名其妙,甚至可能会认为这是欺骗他们而产生反感。当然这一种设计站在seo的角度来说还是不错的,很多seoer想必都听过夫唯老师对于“四处一词”的定义,其分别是标题,meta,内容及其他页面的锚文本,此处的设计就是其中的内容及其他页面的锚文本,可以很好的提升首页的权重。那么这样设计的实际效果如何呢?以笔者对前二十个搜索结果的分析,发现这一种设计其效果并不是很明显。想必搜索引擎会更加注重站点的用户友好体验。

  案例二、主关键词有指向主页,有指向栏目页的

  

 

  上图中的这个footer链接是这样设计的:减肥产品排行榜,减肥药哪种好这两个词都链向了首页,而最有效的减肥药,左旋右碱哪个牌子好这两个词链向了其相对应的栏目页面。

  这一种设计可以说比第一种来说看起来会更加的自然,因为其不像第一种那样全部链接都指向首页,在指向首页的同时也不忘指向相应的栏目页。笔者发现在这前二十个站点中有七成的站点时使用这一种布局的,看来很多站长都会更加中意于这一种设计,同时因为其设计的自然也会让搜索引擎更加的青睐。

  案例三、Footer回归自然,取消不必要的链接

  

 

  上图我们看到的是39健康网footer的截图。我们可以看到这一种设计十分的简洁。

  这一种设计一般是大型站点的设计,我们都知道,我们知道一些大型的站点的设计都是遵循大气而简约的原则,我们可以看到39健康网的设计并没有那么浓厚的seo意味,而更加趋向的是用户的友好体验以及线上品牌的建设,这样的设计会让访客感觉这个站点具有权威性,值得信赖。这一点往往可以很好的提升站点的转换率,尤其是医疗站点。

  细心的你是否发现,这三种设计理念的使用可以遵循网站的发展时期,当我们的站点处于初期的时候,我们可以使用第一种方法来提升主关键词的权重,接着我们可以使用第二种方法来衍生其主关键词或者长尾关键词,当我们的站点的线上品牌得到了巩固并且有一定的用户后,我们可以进而使用第三种设计,来让用户更加的信任我们的站点。本文来源于昆仙养生网http://www.kunxian.net/ ,转载请保留作者链接,谢谢。

本文标题:网页设计超链接-报告称过半网站首页无Facebook或Twitter链接
本文地址: http://www.61k.com/1084144.html

61阅读| 精彩专题| 最新文章| 热门文章| 苏ICP备13036349号-1