【電氣化鐵路區(qū)間接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)16000字（論文）】

電氣化鐵路區(qū)間接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)摘要近年來，隨著我國高速電氣化鐵路的迅猛發(fā)展，接觸網(wǎng)作為高速電氣化鐵路最重要的組成部分之一，對(duì)接觸網(wǎng)技術(shù)的研究和設(shè)計(jì)事高速電氣化鐵路發(fā)展的基礎(chǔ)，對(duì)接觸網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行的可靠性提出了更高的要求。依照接觸網(wǎng)的設(shè)計(jì)規(guī)范，本論文在概述接觸網(wǎng)的基本組成和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，根據(jù)氣象條件，系統(tǒng)的對(duì)高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)的懸掛方式、錨段長度等的分析計(jì)算，進(jìn)行對(duì)夏官營至隴西區(qū)間接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括設(shè)備選型、供電方式選擇、區(qū)間錨段長度的劃分等。本設(shè)計(jì)共有六章，第一章主要對(duì)電氣化鐵路及其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等進(jìn)行論述；第二章主要對(duì)接觸網(wǎng)的組成、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了詳細(xì)的描述；第三章對(duì)接觸網(wǎng)氣象資料及氣象區(qū)間的劃分；第四章則進(jìn)行相關(guān)的設(shè)備選型及說明；第五章進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算；第六章則根據(jù)前面章節(jié)的內(nèi)容繪制出平面圖。關(guān)鍵詞：電氣化鐵路；接觸網(wǎng)；基本組成；平面設(shè)計(jì)目錄緒論 21.1電氣化鐵路的概述及發(fā)展 21.2接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)的基本要求及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 21.3.本設(shè)計(jì)的主要工作 32.接觸網(wǎng)的設(shè)備與結(jié)構(gòu)組成 32.1接觸網(wǎng)組成 32.2接觸懸掛 42.2.1概述 42.2.2接觸線性能要求及說明 42.2.3承力索說明 52.3支持結(jié)構(gòu) 52.3.1概述 52.3.2腕臂支持裝置 62.4定位裝置 82.4.1概述 82.4.2定位方式介紹 82.5支柱與基礎(chǔ) 82.5.1概述 82.5.2鋼筋混凝土支柱 92.5.3鋼柱 92.6錨段關(guān)節(jié)及中心錨結(jié) 102.6.1錨段關(guān)節(jié) 102.6.2中心錨結(jié) 113.氣象資料 123.1概述 123.2我國典型氣象區(qū)劃分 123.3本設(shè)計(jì)中相關(guān)氣象資料 134.設(shè)備選型 144.1主要設(shè)備選型 144.2懸掛類型及補(bǔ)償方式選擇 154.2.1概述 154.2.2懸掛類型選擇 154.2.3補(bǔ)償形式選擇 154.3吊弦選擇 154.4錨段關(guān)節(jié)選擇 154.5中心錨結(jié)選擇 154.6補(bǔ)償裝置選擇 165設(shè)計(jì)計(jì)算 165.1自重負(fù)載 165.1.1接觸線單位長度的自重負(fù)載 165.1.2承力索單位長度的自重負(fù)載 165.1.3吊弦及線夾的重力負(fù)載 175.2冰負(fù)載 175.2.1接觸線單位長度的冰負(fù)載 175.2.2承力索單位長度的冰負(fù)載 175.3風(fēng)負(fù)載 175.3.1最大風(fēng)速接觸線的風(fēng)負(fù)載 175.3.2最大風(fēng)速承力索的風(fēng)負(fù)載 185.3.3接觸線覆冰時(shí)單位長度的風(fēng)負(fù)載 185.3.4承力索覆冰時(shí)單位長度的風(fēng)負(fù)載 185.4合成負(fù)載 195.4.1無冰、無風(fēng)時(shí)的合成負(fù)載： 195.5跨距長度計(jì)算 195.5.1概述 195.5.2直線區(qū)段 195.5.3曲線區(qū)段 205.6錨段長度計(jì)算 216.區(qū)間接觸網(wǎng)平面圖繪制 246.1概述 246.2放圖 256.3區(qū)間錨段長度的劃分 256.4區(qū)間支柱的平面設(shè)計(jì) 256.5確定拉出值 266.6確定支柱類型 266.7安裝圖號(hào) 27緒論1.1電氣化鐵路的概述及發(fā)展采用電力機(jī)車或電力動(dòng)車作為主要牽引動(dòng)力的鐵路稱為電氣化鐵路。1879年5月31日在德國柏林舉辦的世界貿(mào)易博覽會(huì)上，西門子和哈爾斯克公司展出了世界上第一條電氣化鐵路，迄今已有近

140年的歷史。低能耗、高效率、高速度的電力牽引已成為世界各國鐵路發(fā)展趨勢,是鐵路現(xiàn)代化的標(biāo)志。目前，電氣化鐵路在全球68多個(gè)國家的營運(yùn)里程已經(jīng)突破26萬千米,占世界鐵路總營運(yùn)里程的近四分之一,承擔(dān)了一半以上的鐵路運(yùn)量，這顯示了電氣化鐵路的巨大生命力。根據(jù)國際鐵道聯(lián)盟定義，高速鐵路是指提速改造后時(shí)速達(dá)到200km及以上，新建時(shí)速達(dá)到250km及以上的鐵路系統(tǒng)。高速鐵路技術(shù)是當(dāng)今世界鐵路的一項(xiàng)重大技術(shù)成就,它集中反映了一個(gè)國家鐵路牽引動(dòng)力、線路結(jié)構(gòu)、高速運(yùn)行控制、高速運(yùn)輸組織和經(jīng)營管理等方面的技術(shù)進(jìn)步，也體現(xiàn)了一個(gè)國家的科技和工業(yè)水平。高速鐵路在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口密集地區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益尤為突出。20世紀(jì)60年代，世界上第一條高速電氣化鐵路——東京到大阪的東海道新干線在日本建成，高速列車運(yùn)行速度210km/h，拉開了高速電氣化鐵路建設(shè)的新篇章。到20世紀(jì)80年代，法國和德國先后建成了時(shí)速超過300km/h的高速電氣化鐵路。法國高速鐵路TGV、德國高速鐵路系統(tǒng)ICE和日本高速客運(yùn)系統(tǒng)新干線成為世界先進(jìn)高速鐵路的代表。2007年4月3日，法國高速列車在巴黎斯特拉斯堡東線鐵路行駛試驗(yàn)中達(dá)到574.8km/h的時(shí)速,打破了1990年由法國高速列車創(chuàng)下的時(shí)速515.3km/h的有軌鐵路行駛世界紀(jì)錄。2016年7月15日，中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組在鄭徐高鐵河南省商丘市民權(quán)縣境內(nèi)跑出了420km/h的時(shí)速交會(huì)試驗(yàn)，創(chuàng)造了高鐵動(dòng)車交會(huì)速度的世界最高紀(jì)錄。目前，全世界運(yùn)營速度達(dá)到250km/h及以上的高速鐵路里程約2.07萬千米。日本開通6條新干線總長度2388千米:法國開通運(yùn)營9條高速新線，總長度2023.6千米;德國正在運(yùn)營的高速線時(shí)速200km/h的IEC列車的通達(dá)里程約為2331千米。截至2015年年底，我國高速鐵路運(yùn)營里程已超過1.9萬千米，占世界高速鐵路的60%以上。到2020年，我國鐵路營業(yè)里程將達(dá)到15萬千米,如圖0.1所示。其中,新建高速鐵路將達(dá)到1.6萬千米: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5萬千米，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)。1.2接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)的基本要求及設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(1)相關(guān)專業(yè)提供的工程設(shè)計(jì)資料。(2)國家現(xiàn)行有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程，規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，主要包括:《高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范(試行)》(TB10621-2009);《鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB

10009-2005);《鐵路客運(yùn)專線技術(shù)管理辦法(試行)》(鐵科技[2009]212

號(hào));《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001);《客運(yùn)專線鐵路電牽引供電工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)》(鐵建設(shè)[2006]167

號(hào));《鐵路防雷、電磁兼容及接地工程技術(shù)暫行》(鐵建

設(shè)[2007]39號(hào));《鐵路樞紐電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB10007-2000)。(3)國家現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)圖和通用圖。1.3.本設(shè)計(jì)的主要工作根據(jù)氣象條件等相關(guān)資料，系統(tǒng)的對(duì)高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)進(jìn)行設(shè)備選型并對(duì)的懸掛方式、錨段長度等的分析計(jì)算，進(jìn)行對(duì)夏官營至隴西區(qū)間接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括設(shè)備選型、供電方式選擇、區(qū)間錨段長度的劃分等。2.接觸網(wǎng)的設(shè)備與結(jié)構(gòu)組成2.1接觸網(wǎng)組成接觸網(wǎng)是沿鐵路上空架設(shè)的一條特殊形式的輸電線路，由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、補(bǔ)償裝置、支柱與基礎(chǔ)等幾部分組成，如圖所示。2.2接觸懸掛2.2.1概述接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件。接觸懸掛通過支持裝置架設(shè)在支柱上，其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機(jī)車。2.2.2接觸線性能要求及說明接觸線是接觸網(wǎng)中直接與受電弓滑板摩擦取流的部分[4]，電力機(jī)車從接觸線上取的電能。接觸線的材質(zhì)，工藝及性能對(duì)接觸網(wǎng)起著重要作用。接觸線制成上部帶溝槽的圓柱狀，溝槽是為了便于安裝接觸線夾，同時(shí)又不影響受電弓取流。接觸線底面與受電弓接觸部分呈圓弧狀。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：(1)抗拉強(qiáng)度高為了提高接觸線的波動(dòng)速度，因此需相應(yīng)提高接觸線的張力，要求抗張強(qiáng)度在500N/mm2左右。在考慮選擇高強(qiáng)度材料以提高其應(yīng)力的同時(shí)，還要注意其線密度要低。(2)電阻系數(shù)低高速接觸網(wǎng)中電流強(qiáng)度較大，為此，必須要求接觸線的電阻率要低，一般在工作溫度20℃時(shí)，電阻率應(yīng)在0.01768～0.0200范圍內(nèi)以適應(yīng)流經(jīng)大電流的需要。(3)耐熱性能好高速接觸網(wǎng)一般都具有列車運(yùn)行速度高、密度大、持續(xù)時(shí)間長的特點(diǎn)，因而，接觸線內(nèi)長時(shí)間流經(jīng)大電流，在持續(xù)流過較大的載流量以后，自然引起導(dǎo)線發(fā)熱，在溫升達(dá)到一定程度時(shí)，導(dǎo)線的材質(zhì)會(huì)軟化，強(qiáng)度會(huì)降低，嚴(yán)重時(shí)，接觸線會(huì)產(chǎn)生因溫度影響形成的蠕動(dòng)性伸長，從而破壞正常的受流。因此，選擇的接觸線材質(zhì)應(yīng)具有較好的耐熱性能，一般要求軟化點(diǎn)在300℃以上，以適應(yīng)較高載流量。(4)耐磨性能好接觸線和受電弓是滑動(dòng)接觸的，接觸壓力大，速度高，要求接觸線具有良好的耐磨性能，同時(shí)注意其抗腐蝕性能，盡量延長接觸線的使用壽命。(5)制造長度長為了保證高速電氣化區(qū)段的良好受流，消除硬點(diǎn)及斷線隱患，一般要求在一個(gè)錨段內(nèi)不允許有接頭，這就要求接觸線的制造長度在1800～2000m，以適應(yīng)錨段長度的需要。常見的接觸線型號(hào)見下表。接觸線規(guī)格表接觸線型號(hào)標(biāo)稱面積（mm2）尺寸規(guī)格（mm）單位重量（kg/m）ABCD21516.519.68.45.70.92517316.713.28.055.70.744TCG-11011012.30.979TCG-858510.811.760.760AgCu12012012.912.99.756.851.0822.2.3承力索說明承力索的作用是通過吊弦將接觸線懸掛起來，要求承力索能夠承受較大的張力和具有抗腐能力，并且在溫度變化時(shí)馳度變化較小。承力索根據(jù)材質(zhì)一般分為銅承力索，鋼承力索，鋁包鋼承力索三種規(guī)格。按照設(shè)計(jì)時(shí)承力索是否通過牽引電流，可以將承力索分為載流承力索和非載流承力索。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，且抗腐蝕性能高。但銅承力索消耗銅多，造價(jià)高且機(jī)械強(qiáng)度低，不能承受較大的張力，溫度變化時(shí)，馳度變化也大。其常用規(guī)格見下表。銅承力索規(guī)格型號(hào)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（\km）單位重量（kg\km）制造長度（mm）TJ-7070192.1410.60.286181500TJ-9595192.4912.40.208371200TJ-120120192.8014.00J-150150193.1515.80.12313888002.3支持結(jié)構(gòu)2.3.1概述支持裝置用以支持接觸懸掛，并將其負(fù)荷傳給支柱或其它建筑物。支持裝置包括腕臂、水平拉桿、懸式絕緣子串，棒式絕緣子及其它建筑物的特殊支持設(shè)備，是使接觸懸掛導(dǎo)線相對(duì)干線路中心保持在所要求的位置上的設(shè)備。2.3.2腕臂支持裝置腕臂安裝在支柱上部，用以支持接觸懸掛，并起傳遞負(fù)荷的作用。腕臂應(yīng)配合拉桿或壓管使用，至于何種情況下采用拉桿或壓管，則應(yīng)根據(jù)支柱裝配情況視腕臂受拉還是受壓而定。我國廣泛采用的是旋轉(zhuǎn)絕緣腕臂，其型號(hào)見下表。絕緣腕臂類型和規(guī)格表型號(hào)，規(guī)格外徑（mm）長度（mm）重量（kg）－2.7548275011.0－3.048300012.0－3.1548315012.62－3.060300015.22－3.1560315016.02－3.5560355018.0腕臂按其與支柱之間是否通過絕緣裝置分為絕緣腕臂和非絕緣腕臂。在我國電氣化鐵路中，最廣泛采用的是旋轉(zhuǎn)絕緣腕臂。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。(1)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。區(qū)間中除錨段關(guān)節(jié)處的支柱外，其余均為中間柱，所以中間柱支持裝置是用量最大的支持結(jié)構(gòu)形式。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。正定位是指拉出值拉向支柱一側(cè)，此時(shí)定位器受拉，拉力產(chǎn)生的彎矩使定位器有向上的趨勢，當(dāng)機(jī)車受電弓通過定位點(diǎn)時(shí)，該點(diǎn)向上抬升，這樣的彈性較好。反定位是指拉出值拉向支柱的對(duì)側(cè)，此時(shí)采用圖中所示虛線部分的定位方式，仍使定位器受拉，以產(chǎn)生與上述正定位同樣的效果。在線路的曲線區(qū)段，支柱應(yīng)盡量設(shè)于曲線外側(cè)，使定位器處于受拉狀態(tài)，在較小曲線半徑區(qū)段，一般采用軟定位器結(jié)構(gòu)。在大曲線半徑區(qū)段，全部采用正定位器形式。(2)非絕緣轉(zhuǎn)換柱支持裝置對(duì)于三個(gè)跨距的非絕緣錨段關(guān)節(jié)，中間的兩根支柱稱為轉(zhuǎn)換柱，它懸吊兩支接觸懸掛，其中一支為工作支，另一支為非工作支。工作支的接觸線與受電弓接觸；非工作支的接觸線抬高約200mm，不與受電弓接觸，通過轉(zhuǎn)換柱拉向錨柱下錨。因此，轉(zhuǎn)換柱需要安裝兩組定位器。兩支接觸懸掛的接觸線在平面上平行，水平距離保持100mm，兩支接觸懸掛在電氣上是連通的，在靠近錨柱一側(cè)用電連接線連接起來。轉(zhuǎn)換柱的懸掛形式有兩種：一種稱為ZFl轉(zhuǎn)換柱，工作支靠近支柱側(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)。(3)絕緣轉(zhuǎn)換柱支持裝置在四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)處，懸吊兩支接觸懸掛，其中一支為工作支，另一支為非工作支。工作支的接觸線與受電弓接觸，非工作支的接觸線抬高約500mm，不與受電弓接觸，通過轉(zhuǎn)換柱拉向錨柱下錨。兩支懸掛的接觸線在平面圖上平行，空氣間隙為500mm，電氣上能互相分開。轉(zhuǎn)換柱上設(shè)有一臺(tái)隔離開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)相銜接的兩個(gè)錨段在電氣上連接或斷開。絕緣轉(zhuǎn)換支柱的裝配應(yīng)能滿足被銜接的兩個(gè)錨段，在電氣上應(yīng)是互相絕緣的，所以工作支和非工作支的接觸線之間、承力索之間在垂直方向和水平方向的投影都必須保持500mm的絕緣距離以保證在風(fēng)力作用下以及導(dǎo)線振動(dòng)、擺動(dòng)情況下，均不得小于最小的絕緣空氣間隙。同樣，在直線區(qū)段和曲線區(qū)段，其裝配形式也是不相同的。(4)中心柱的支持裝置位于四跨絕緣錨段關(guān)節(jié)的兩轉(zhuǎn)換柱之間的支柱，稱為中心柱，用ZJ2表示。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，兩根接觸線為等高。當(dāng)受電弓通過時(shí)，同時(shí)接觸兩根接觸線，使之平穩(wěn)地過渡。兩支懸掛的接觸線在平面上平行，空氣間隙為500mm，電氣上能互相分開。兩支接觸懸掛在中心往兩側(cè)均經(jīng)轉(zhuǎn)換支柱向錨支柱下錨。中心支柱在直線區(qū)段和曲線區(qū)段的裝配形式也不一樣，各用ZJ2，及QJ2表示，中心支柱位于兩個(gè)絕緣轉(zhuǎn)換支柱的中間。中心支柱的裝配特點(diǎn)，除了具有絕緣轉(zhuǎn)換支柱的電氣方面的絕緣要求以外，它在結(jié)構(gòu)上保持兩組懸掛的兩支接觸線等高，以確保電力機(jī)車通過時(shí)，其受電弓同時(shí)接觸兩根接觸線。并能從一個(gè)錨段平穩(wěn)地過渡到另一個(gè)錨段，在電力機(jī)車通過時(shí)，受電弓將短接被絕緣的兩個(gè)錨段。2.4定位裝置2.4.1概述定位裝置是對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行定位的裝置。為了使電力機(jī)車在運(yùn)行中受電弓滑板與沿線路上空架設(shè)的接觸線始終保持良好的受流狀態(tài)，就需要將接觸線按受電弓運(yùn)行軌跡的要求安裝在一定的位置上。對(duì)接觸線進(jìn)行定位是由定位裝置來實(shí)現(xiàn)的，它保證接觸線與受電弓中心的相對(duì)位置在規(guī)定的范圍內(nèi)，以避免接觸線越出受電弓而脫弓，造成刮斷接觸線或刮壞受電弓等一弓網(wǎng)事故;并將水平負(fù)荷傳遞給支持裝置;同時(shí)又要使接觸線對(duì)受電弓的磨耗均勻。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。也就是說，定位裝置的作用就是根據(jù)技術(shù)要求，對(duì)接觸線進(jìn)行橫向定位。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。2.4.2定位方式介紹(1)正定位在直線區(qū)段或曲線半徑R=1200~4000m區(qū)段，就采用這種定位方式。該定位裝置由直管定位器和定位管組成。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3]。(2)反定位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。定位器附掛在較長的主定位管上，呈水平工作狀態(tài)。主定位管受壓力較大，為了使定位管保持水平，一般用兩條斜拉線將定位管吊住，固定在承力索上。定位器通過長支持器與主定位管連接。（3）雙定位雙定位用于錨段關(guān)節(jié)中的轉(zhuǎn)換柱、中心柱站場線分外的道分柱站場線岔處的軟橫跨以及特殊支柱定位中的定位。2.5支柱與基礎(chǔ)2.5.1概述我國電氣化鐵道干線均采用架空式接觸網(wǎng),支柱是接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的支撐設(shè)備,用來承受接觸懸掛與支持設(shè)備的負(fù)荷。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。倭國接觸網(wǎng)主要采用預(yù)應(yīng)力力鋼筋混凝土支柱其作用時(shí)用來承載支柱負(fù)荷，即將支柱固定在用鋼筋混凝土制成的地下基礎(chǔ)上，由基礎(chǔ)承受支柱傳送給全部負(fù)荷，并保證支柱的穩(wěn)定性。2.5.2鋼筋混凝土支柱鋼筋混凝土支柱有普通鋼筋混凝土支柱和預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱采用高強(qiáng)度鋼筋，在制造支柱時(shí)預(yù)先進(jìn)行預(yù)拉伸使其產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，它比普通鋼筋混凝土支柱在同等支柱容量情況下，具有用材少、重量輕等特點(diǎn)。接觸網(wǎng)支柱應(yīng)盡量采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱，這種支柱與鋼支柱相比較，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省鋼材；同時(shí)，支柱的地面以下部分代替基礎(chǔ)的效用，故不需要另澆注基礎(chǔ)，因而又具有利于施工、維護(hù)工作量小、使用壽命長等諸多優(yōu)點(diǎn)。在我國已廣泛推薦使用鋼筋混凝土支柱。鋼筋混凝土支柱廣泛使用的是矩形斷面的橫旗桿支柱。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。這種支柱在安裝使用之前，混凝土處于受壓狀態(tài)，而鋼筋則處于受拉狀態(tài)。當(dāng)支柱承受權(quán)載以后，混凝土里將出現(xiàn)拉應(yīng)力，它等于彎矩引起的拉應(yīng)力與預(yù)壓應(yīng)力之差，這樣，采用混凝土的負(fù)載能力就可使支柱的負(fù)載能力大大提高。受拉層里的鋼筋的總張力等于預(yù)拉應(yīng)力和彎矩作用引起的拉應(yīng)力之和。但是這不會(huì)使支柱承受負(fù)載的能力受到什么限制，因?yàn)榇藭r(shí)鋼筋還遠(yuǎn)沒有達(dá)到滿載，鋼筋混凝土支柱型號(hào)及規(guī)格見下表。鋼筋混凝土支柱型號(hào)及規(guī)格型號(hào)L（m）a（mm）b（mm）支柱重量（kg）迎風(fēng)面積S（㎡）H11.326755013302.04H10.828055012602.04H11.741370517302.11H11.242570516202.11H12.240070518402.21H11.741370517302.112.5.3鋼柱目前，在接觸網(wǎng)工程中，特別是較大站場上，大量利用鋼拄，它是由角鋼焊接成的立體衍架結(jié)構(gòu)支柱，具有重量輕、耐碰撞、運(yùn)輸及安裝方便，但是由于存在用鋼量大、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)。從節(jié)約鋼材及方便運(yùn)營維護(hù)的角度出發(fā)，要求盡量少采用。鋼柱型號(hào)參考下表鋼柱型號(hào)參考表型號(hào)L（m）a（mm）b（mm）質(zhì)量（kN）G92876002.371G92876002.688G92876003.102G9.52706002.470G9.52706003.240G102506002.560G102506002.910G102506003.420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)上的安裝。2.6錨段關(guān)節(jié)及中心錨結(jié)2.6.1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。機(jī)械分段的作用是縮小事故范圍，即當(dāng)某一個(gè)線段發(fā)生事故時(shí)，不影響另一個(gè)線段的接觸懸掛，也便于在線段的兩端設(shè)張力自動(dòng)補(bǔ)償裝置。必要時(shí)，還可將其設(shè)置成電氣上能相互分開的線段，同時(shí)起電分段的作用。接觸網(wǎng)進(jìn)行機(jī)械分段的線段稱為錨段，相鄰兩個(gè)錨段的銜接區(qū)段(重疊部分）稱為錨段關(guān)節(jié)。錨段關(guān)節(jié)的設(shè)置，使接觸網(wǎng)不間斷地貫通于全線。錨段關(guān)節(jié)分為三種:(1)僅起機(jī)械分段作用的稱為非絕緣錨段關(guān)節(jié)，該處相鄰的兩個(gè)錨段在電氣上是連通的;(2)不僅起機(jī)械分段作用，同時(shí)又起同相電分段作用的錨段關(guān)節(jié)，稱為絕緣錨段關(guān)節(jié);(3）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)。在錨段關(guān)節(jié)處，兩錨段的接觸懸掛是并排架設(shè)的。對(duì)它的基本要求是當(dāng)機(jī)車通過時(shí)，應(yīng)保證受電弓能平滑地由一個(gè)錨段過渡到另一個(gè)錨段。根據(jù)錨段關(guān)節(jié)所起的作用，可分為非絕緣錨段關(guān)節(jié)、絕緣錨段關(guān)節(jié)及電分相錨段關(guān)節(jié)。根據(jù)所含跨距數(shù)可分為二跨、三跨、四跨、五跨、七跨錨段關(guān)節(jié)。2.6.2中心錨結(jié)(1)中心錨結(jié)的作用及裝設(shè)中心錨結(jié)設(shè)在錨段的中部，其作用有:其一，在一個(gè)錨段實(shí)行兩端補(bǔ)償時(shí)可防止補(bǔ)償器向一側(cè)滑動(dòng)，特別是在具有坡度的線路上，設(shè)置中心錨結(jié)更顯得必要，其作用和效果也愈加明顯;其二，縮小事故范圍，當(dāng)中心錨結(jié)的一側(cè)接觸線發(fā)生斷線時(shí)，不致影響另一側(cè)的接觸網(wǎng)，且容易排除事故及易于恢復(fù)正常運(yùn)行。接觸懸掛的每一個(gè)錨段，它的導(dǎo)線都是獨(dú)立的線段，在正常情況下，無論是硬錨還是補(bǔ)償下錨，一個(gè)錨段內(nèi)的導(dǎo)線都是作為整體而工作的。導(dǎo)線在溫度變化時(shí)要伸長(或縮短)，對(duì)于兩端硬錨的導(dǎo)線，縱向不會(huì)產(chǎn)生位移，導(dǎo)線所產(chǎn)生的伸長都耗散在每一個(gè)跨距內(nèi)。兩端補(bǔ)償下錨的導(dǎo)線，因?qū)Ь€上各種拉力和阻力不同，兩端會(huì)出現(xiàn)不平衡的拉力，從而使導(dǎo)線向一端移動(dòng)。為了防止這種現(xiàn)象的產(chǎn)生以及當(dāng)錨段內(nèi)出現(xiàn)斷線后能縮小事故范圍，可以在錨段的約一半長度的一個(gè)跨距內(nèi)(錨段中間部位）設(shè)置中心錨結(jié)，將該點(diǎn)的導(dǎo)線拉緊固定，在任何情況下，該點(diǎn)都不會(huì)出現(xiàn)偏移。中心錨結(jié)的形式和結(jié)構(gòu)，根據(jù)接觸網(wǎng)的懸掛類型及安裝地點(diǎn)而有所不同。設(shè)置中心錨節(jié)時(shí)，在直線區(qū)段，一般盡量設(shè)置在錨段的中間部位，當(dāng)含有曲線時(shí)，中心錨節(jié)應(yīng)靠向曲線較多的部位。(2)半補(bǔ)償中心錨結(jié)半補(bǔ)償鏈形懸掛的中心錨結(jié)，其承力索兩端都是硬錨，縱向不產(chǎn)生位移，接觸線兩端為補(bǔ)償下錨，用錨結(jié)繩固定在承力索上，使該點(diǎn)接觸線也下產(chǎn)生位移。中心錨結(jié)設(shè)在錨段中間部位的一個(gè)跨距中間。錨結(jié)繩的長度L，一般應(yīng)為承力索與接觸線間距離的20倍，但不得小于15m。(3)全補(bǔ)償中心錨結(jié)全補(bǔ)償鏈形懸掛的承力索和接觸線兩端都是補(bǔ)償下錨，均可能因兩端張力不平衡而產(chǎn)生移動(dòng)，所以承力索和接觸線都要設(shè)置中心錨結(jié)進(jìn)行固定，其固定形式相當(dāng)于由半補(bǔ)償鏈形懸掛中心錨結(jié)與承力索中心錨結(jié)兩部分組成。接觸線的中心錨結(jié)繩在跨距中間與承力索固定,而承力索的中心錨結(jié)是在接觸線中心錨結(jié)所在的跨距內(nèi)增加一根承力索中心錨結(jié)輔助繩，在該跨距兩端的腕臂上固定后，再延長一個(gè)跨距拉向另一支柱錨固，使該跨距的承力索不產(chǎn)生位移，因此承力索中心錨結(jié)由三個(gè)跨距組成。全補(bǔ)償鏈形懸掛中心錨結(jié)形式如下圖所示。全補(bǔ)償懸掛中心錨結(jié)3.氣象資料3.1概述由于接觸網(wǎng)是沿線架設(shè)在鐵路上方且露天的設(shè)備，所以難免需要受到大氣環(huán)境的影響，主要有風(fēng)吹、日曬、覆冰等。風(fēng)吹會(huì)增加線索和支柱的機(jī)械負(fù)荷，而且在風(fēng)吹的情況下，會(huì)造成接觸線產(chǎn)生擺動(dòng)、振動(dòng)等；溫度變化會(huì)使接觸線和承力索的弛度發(fā)生變化；覆冰會(huì)增加接觸線和承力索的機(jī)械負(fù)荷。這些造成接觸網(wǎng)線索的一定損傷，從而影響列車的授流。因此,氣象資料是接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)最原始、也是最重要的資料。氣象資料齊備與否以及它所選擇的數(shù)值是否合適，對(duì)接觸網(wǎng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量有很大影響。若選擇數(shù)值過大,把偶然出現(xiàn)的極不利條件作為依據(jù)，則在接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中必須減小跨距，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和提高安全系數(shù),這就會(huì)增大投資，提高造價(jià)，造成浪費(fèi);若選擇數(shù)值偏小，對(duì)一些頻繁出現(xiàn)的嚴(yán)重情況也不予以考慮，則會(huì)降低接觸網(wǎng)運(yùn)營的可靠性，造成事故,給國家?guī)韲?yán)重?fù)p失。因此,對(duì)氣象條件的選擇須加慎重。接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中所用到的氣象資料包括:最高溫度、最低溫度、接觸線無弛度時(shí)的溫度、吊弦及定位器處于正常位置時(shí)的溫度、最大風(fēng)速及其出現(xiàn)時(shí)的溫度、線索覆冰厚度、覆冰時(shí)的風(fēng)速及溫度,此外還有線路橫跨河灘及山谷時(shí)的最大風(fēng)速等。3.2我國典型氣象區(qū)劃分氣象條件是變化多端的，而且不同地區(qū)差異很大。因此，確定氣象條件是一件比較復(fù)雜而細(xì)致的工作，需要擁有大量的資料和進(jìn)行深入的調(diào)查研究。為了設(shè)計(jì)工作的方便，根據(jù)我國的氣象條件，在1972年進(jìn)行的全國設(shè)計(jì)規(guī)范改革中,相關(guān)單位結(jié)合實(shí)際情況將全國劃分成九個(gè)標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)，如下表所示標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)數(shù)據(jù)計(jì)算條件IIIIIIIVVVIVIIVIIIIX最高溫度(℃)+40+40+40+40+40+40+40+40+40最低溫度(℃)-5-10-10-20-10-20-40-20-20覆冰時(shí)的溫度(℃)—————-5-5-5-5最大風(fēng)速時(shí)的溫度(℃)+10+10-5-5+10-5-5-5-5安裝時(shí)的溫度(℃)00-5-10-5-10-15-10-10大氣過電壓時(shí)的溫度(℃)+15+15+15+15+15+15+15+15+15內(nèi)部過電壓年平均氣溫(℃)+20+15+15+10+15+10-5+10+10最大風(fēng)速(m/s)353025253025303030覆冰時(shí)的風(fēng)速(m/s)101010101015151515安裝時(shí)的風(fēng)速(m/s)101010101010101010大氣過電壓風(fēng)速(m/s)151515151510101010內(nèi)部過電壓風(fēng)速(m/s)0.5×最大風(fēng)速(不低于15m/s)覆冰厚度(mm)—5551010101520覆冰的密度(kg/m3)900表中所示的九個(gè)區(qū)域大體所屬范圍劃分如下：=1\*ROMANI區(qū)：為南方沿海易受臺(tái)風(fēng)侵襲的地區(qū)，如浙江、福建東部、廣東、廣西沿海地區(qū)等；=2\*ROMANII區(qū)：是指華東大部分地區(qū)，包括安徽、山東、江蘇大部分地區(qū)；=3\*ROMANIII區(qū)：包括西南南部的非重冰地區(qū)，以及福建、廣東等受臺(tái)風(fēng)影響較弱的地區(qū)；=4\*ROMANIV區(qū)：包括西北大部分地區(qū)，華北及京、津、唐等地區(qū)；=5\*ROMANV區(qū)：使用于華東、中南和西南三個(gè)地區(qū)的廣大山區(qū)；=6\*ROMANVI區(qū)：泛指湖北、湖南、河南以及華北平原的大部分地區(qū)；=7\*ROMANVII區(qū)：適用于寒潮風(fēng)較強(qiáng)烈的地帶，如東北大部分地區(qū)，河北的承德、張家口一帶；=8\*ROMANVIII區(qū)：適用于覆冰嚴(yán)重的地區(qū)，如山東、河南的大部分地區(qū)，湘中、粵北重冰地帶；=9\*ROMANIX區(qū)：是指云貴高原重冰地區(qū)。3.3本設(shè)計(jì)中相關(guān)氣象資料夏官營至隴西區(qū)間段都處于甘肅境內(nèi)，屬于我國九大標(biāo)準(zhǔn)氣象區(qū)中的第Ⅳ區(qū)，則其氣象數(shù)據(jù)如下：最高大氣溫度：+40℃最大風(fēng)速：25m/s最低大氣溫度：-20℃覆冰風(fēng)速：10m/s覆冰溫度：-5℃安裝風(fēng)速：10m/s最大風(fēng)速時(shí)溫度：-5℃大氣過電壓風(fēng)速：15m/s安裝溫度：-10℃內(nèi)部過電壓風(fēng)速：15m/s大氣過電壓溫度：+15℃覆冰厚度：5mm內(nèi)部過電壓年平均氣溫：+10℃覆冰的密度：900kg/m3接觸線無馳度時(shí)的溫度：5℃吊弦及定位器正常時(shí)的溫度：10℃4.設(shè)備選型4.1主要設(shè)備選型(1)接觸線觸線是接觸網(wǎng)中主要的組成部分，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，具有較長的使用壽命;要有高強(qiáng)度的機(jī)械性，具有較強(qiáng)的抗張能力。對(duì)接觸線的主要的技術(shù)要求:抗拉強(qiáng)度高，電阻系數(shù)低，耐熱性能好，耐磨性能好，制造長度長。根據(jù)對(duì)接觸線的技術(shù)要求，本設(shè)計(jì)采用我國研制出的CTHA-110型銀銅合金接觸線，其參數(shù)如下表所示。CTHA-110型接觸線參數(shù)型號(hào)斷面尺寸拉斷力20度電阻值載流量單位重量CTHA-110A=12.34B=12.34≥41.60.17777000.993(2)承力索承力索的作用是通過吊弦將接觸線懸掛起來，要求承力索能夠承受較大的張力和具有抗腐能力,并且在溫度變化時(shí)弛度變化較小。承力索根據(jù)材質(zhì)一般分為鋼承力索、銅承力索、鋁(銅)包鋼承力索。對(duì)于承力索，選擇導(dǎo)電性能良好、機(jī)械強(qiáng)度和抗腐蝕性能較好TJ-70。銀銅接觸線和承力索的參數(shù)如下表所示。接觸線及承力索參數(shù)表線形標(biāo)稱截面(mm2)計(jì)算截面(mm2)材質(zhì)單位質(zhì)量(kg/m)計(jì)算直徑(mm)張力(kN)線索密度(kg/m3)線脹系數(shù)(1/oC)彈性系數(shù)(MPa)接觸線120121AgCu1.08212.9158.94×10317×10-6124000承力索70112.36Cu0.61810.6208.89×10317×10-6124000(3)腕臂：選型號(hào)，長度為2750mm，質(zhì)量為11kg，外徑48mm；(4)拉桿：選16型號(hào)，長度為1600mm，質(zhì)量為2.79kg；(5)定位管：選12?700型號(hào)，長度為700mm，質(zhì)量為1.12kg(6)定位器：選型號(hào)，長度為960mm，質(zhì)量為1.51kg，套管外徑21.25mm。4.2懸掛類型及補(bǔ)償方式選擇4.2.1概述目前，世界各國為滿足高速受流的要求，根據(jù)自已國家高速鐵路規(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。4.2.2懸掛類型選擇簡單鏈形懸掛形式的結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)較便宜，不僅減少了一次投人，而且運(yùn)營費(fèi)用也有所降低，這種形式為了取得良好的受流，采用了調(diào)整承力索和接觸線張力的辦法，以使沿跨距內(nèi)的彈性盡量均勻。雖其造價(jià)較便宜，但是火花趨于嚴(yán)重。這種接觸懸掛是以犧牲有限的受流質(zhì)量來換取經(jīng)濟(jì)效益，在同樣的運(yùn)行條件下，接觸線壽命會(huì)有所縮短。根據(jù)我國采用動(dòng)力集中式的特點(diǎn)及從技術(shù)簡單和經(jīng)濟(jì)方面的考慮，夏官營至隴西區(qū)間段的接觸網(wǎng)懸掛類型選擇簡單鏈型懸掛。4.2.3補(bǔ)償形式選擇補(bǔ)償形式的選擇：由《接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范準(zhǔn)則》可知，區(qū)間及車站均應(yīng)優(yōu)先采用全補(bǔ)償鏈形懸掛，所以夏官營至隴西區(qū)間段的接觸網(wǎng)補(bǔ)償形式選擇全補(bǔ)償形式。4.3吊弦選擇吊弦是鏈形懸掛的重要組成部件之一,接觸線通過吊弦掛在承力索上,調(diào)節(jié)吊茲的長度可以保證接觸懸掛的結(jié)構(gòu)高度和接觸線距軌面的工作高度,增加了接觸線的懸掛點(diǎn),提高電力機(jī)車受電弓的取流質(zhì)量,通常吊弦間距為8-12m。夏官營至隴西區(qū)間段接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中采用整體吊弦，整體吊弦采用青銅絞線制成，應(yīng)用整體吊弦后，減少了接觸網(wǎng)檢修工作量，提高了接觸懸掛的工作特性，整體吊弦具有機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好、使用壽命長、施工安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。4.4錨段關(guān)節(jié)選擇根據(jù)《鐵路電力牽引供電設(shè)計(jì)規(guī)范(接觸網(wǎng)部分)》可知，在區(qū)間內(nèi)均采用三跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)，在區(qū)間與車站銜接處采用五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)。4.5中心錨結(jié)選擇在夏官營至隴西區(qū)間內(nèi)，地勢由南向北略有升高，為了防止斷線和躥動(dòng)，以縮小事故范圍，需在錨段中部加設(shè)全補(bǔ)償中心錨結(jié)，設(shè)置中心錨結(jié)時(shí)，在直線區(qū)段，設(shè)置在錨段的中間部位，含有曲線時(shí)，中心錨結(jié)靠向曲線較多的部位。4.6補(bǔ)償裝置選擇補(bǔ)償裝置是裝在錨段的兩端，并且串接在接觸線和承力索內(nèi)，它的作用是補(bǔ)償線索內(nèi)的張力變化，使張力保持恒定。高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)對(duì)補(bǔ)償裝置要求補(bǔ)償裝置應(yīng)靈活，在線索內(nèi)張力發(fā)生緩慢變化時(shí)，應(yīng)能及時(shí)補(bǔ)償，傳送效率高；具有快速制動(dòng)的作用，一旦發(fā)生斷線事故或其他異常情況，線索內(nèi)的張力發(fā)生迅速變化時(shí)，補(bǔ)償裝置還應(yīng)有一種制動(dòng)功能。因此，根據(jù)補(bǔ)償裝置的要求和上表中的比較得，棘輪補(bǔ)償裝置具有經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上的優(yōu)勢，確定本設(shè)計(jì)的補(bǔ)償裝置為棘輪補(bǔ)償。5設(shè)計(jì)計(jì)算5.1自重負(fù)載5.1.1接觸線單位長度的自重負(fù)載g式中，—接觸線單位長度的自重負(fù)載(kN/m)；—接觸線的橫截面積(mm2)；—所求線索的密度(kg/m3)；—自由落體重力加速度9.81m/s2。代入數(shù)據(jù)解得gj=10.61×105.1.2承力索單位長度的自重負(fù)載g式中，—承力索單位長度的自重負(fù)載(kN/m)；—承力索的橫截面積(mm2)。代入數(shù)據(jù)解得kN/m5.1.3吊弦及線夾的重力負(fù)載在垂直負(fù)載中，應(yīng)考慮吊弦及線夾的重力負(fù)載，通常把它換算為單位長度重力負(fù)載，取為0.5×10?35.2冰負(fù)載5.2.1接觸線單位長度的冰負(fù)載式中，—接觸線單位長度的冰負(fù)載(kN/m)；—覆冰厚度(mm)，由表2.1得b=5mm；—接觸線直徑(mm)；—覆冰密度(kg/m3)。代入數(shù)據(jù)解得g5.2.2承力索單位長度的冰負(fù)載式中，—承力索單位長度的冰負(fù)載(kN/m)；—承力索直徑(mm)。代入數(shù)據(jù)解得g5.3風(fēng)負(fù)載5.3.1最大風(fēng)速接觸線的風(fēng)負(fù)載式中，—最大風(fēng)速時(shí)接觸線單位長度的風(fēng)負(fù)載(kN/m)；—風(fēng)速不均勻系數(shù)，如下表所示；風(fēng)速不均勻系數(shù)計(jì)算風(fēng)速(m/s)20以下20~3030~3535以上10.850.750.7—風(fēng)負(fù)載體型系數(shù)，如下表所示；風(fēng)負(fù)載體型系數(shù)受風(fēng)件特性風(fēng)負(fù)載體型系數(shù)K圓形鋼筋混凝土支柱0.6矩形鋼筋混凝土支柱1.4鏈型懸掛1.25一般懸掛d<17mm1.2一般懸掛d≥17mm1.1—最大風(fēng)速(m/s)。代入數(shù)據(jù)解得P5.3.2最大風(fēng)速承力索的風(fēng)負(fù)載同理代入數(shù)據(jù)解得P5.3.3接觸線覆冰時(shí)單位長度的風(fēng)負(fù)載同理代入數(shù)據(jù)解得P5.3.4承力索覆冰時(shí)單位長度的風(fēng)負(fù)載同理代入數(shù)據(jù)解得P5.4合成負(fù)載5.4.1無冰、無風(fēng)時(shí)的合成負(fù)載：代入數(shù)據(jù)解得q0=10.61×10?3+6.1×105.4.2覆冰時(shí)承力索單位長度的合成負(fù)載帶入數(shù)據(jù)解得qb5.5跨距長度計(jì)算5.5.1概述跨距是指兩根相鄰支柱間的距離，它的長度決定并涉及到一系列經(jīng)濟(jì)以及技術(shù)問題均勻風(fēng)速采用靜力學(xué)行列式的計(jì)算方法來確定?？缇嗟母拍羁煞譃榻?jīng)濟(jì)跨距和技術(shù)跨距兩個(gè)概念。從經(jīng)濟(jì)的觀點(diǎn)出發(fā)所決定的跨距為經(jīng)濟(jì)跨距;反之從技術(shù)要求的角度出發(fā)所決定的跨距為技術(shù)跨距。在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，經(jīng)濟(jì)跨距總是大于技術(shù)跨距。因此,技術(shù)跨距總是研究的中心，技術(shù)跨距是根據(jù)接觸線在受橫向水平力作用時(shí),對(duì)受電弓中心線所產(chǎn)生的許可偏移而決定的。由于會(huì)受到風(fēng)的影響，任何的架空線路都會(huì)偏離起始時(shí)候的位置,情況嚴(yán)重時(shí)還可能會(huì)破壞線路的正常工作條件。例如在電氣化鐵路的接觸懸掛上，導(dǎo)線偏離起始位置會(huì)導(dǎo)致鉆弓事故，刮壞受電弓或拉斷導(dǎo)線。這種運(yùn)行故障會(huì)中斷或影響行車，是接觸網(wǎng)最嚴(yán)重的事故之一。因此應(yīng)注意接觸網(wǎng)懸掛導(dǎo)線的偏移，但是，精確計(jì)算偏移值有很大困難，目前采用的是近似法。所謂困難，一方面是評(píng)定風(fēng)對(duì)導(dǎo)線的作用比較復(fù)雜;另一方面是在風(fēng)的作用下導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)比較復(fù)雜。在實(shí)際生產(chǎn)中，計(jì)算根據(jù)技術(shù)條件所取的數(shù)值的概率，可決定設(shè)備的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，因此應(yīng)該有嚴(yán)格的科學(xué)論證，而根據(jù)受電弓滑板工作的最大寬度，鐵路工程技術(shù)規(guī)范規(guī)定，在最大計(jì)算風(fēng)速條件下，接觸線對(duì)受電弓中心的最大水平偏移值不應(yīng)超過500mm，在曲線區(qū)段不應(yīng)超過450mm。5.5.2直線區(qū)段在夏官營至隴西區(qū)間段接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，直線區(qū)段最大跨距取58m,即lmax=58m,則最大受風(fēng)偏移值式中，—當(dāng)量系數(shù)，取m=0.85；—跨距長度；Tj—接觸線的張力；—接觸線之字值，在直線區(qū)段上取±300mm；—接觸線水平面內(nèi)的支柱撓度，。因?yàn)樵谥本€區(qū)段上，所以，直線區(qū)段所取的最大跨距滿足要求。5.5.3曲線區(qū)段在緩和曲線上，取最大跨距為55m，接觸線許可偏移值為400mm，取300mm和150mm。<1>=1300m時(shí)，則在本設(shè)計(jì)中的最大風(fēng)偏移值為：式中，—直緩點(diǎn)至觀測點(diǎn)的距離，為100m；—緩和曲線長度，為66.5m。<2>為2400m，則在本設(shè)計(jì)中的最大風(fēng)偏移值為：式中，為500m；緩和曲線長度=205.3m因?yàn)?，所以，緩和曲線區(qū)段所取的最大跨距滿足要求。綜上所述，根據(jù)計(jì)算以及本設(shè)計(jì)線路及錨段實(shí)際劃分情況跨距的選定如下表所示?？缇噙x定表線路直線曲線緩和曲線跨距(m)5850555.6錨段長度計(jì)算在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值錨段長度?。?1)錨段所在線路全是直線，錨段長度取1500~1600m；(2)錨段所在線路曲線、直線各占50%，錨段長度取1200~1400m；(3)錨段所在線路曲線占75%、直線占25%，錨段長度取800~1100m。目前在設(shè)計(jì)中，規(guī)定在計(jì)算極限溫度下，中心錨結(jié)和補(bǔ)償器間的張力差不許超過±15%。(1)吊弦造成的張力增量①直線區(qū)段：℃則：℃或取吊弦的長度為=1.30m，，則由溫度變化時(shí)吊弦所引起的張力增量為：當(dāng)時(shí)：式中，—只考慮溫度變化時(shí)，吊弦所引起的張力增量；—定位點(diǎn)間距(m)；—由中心錨結(jié)至補(bǔ)償器間的距離(mm)；―線脹系數(shù)，取1.7×10?6當(dāng)時(shí)：由于，所以，所取的錨段長度滿足條件。②曲線區(qū)段：當(dāng)℃時(shí)：當(dāng)℃時(shí)：由于，所以，所取的錨段長度滿足條件。(2)定位器形成的張力增量定位器形成的張力增量為：①直線區(qū)段：在直線區(qū)段上，可以忽略定位器形成的張力增量，即。②曲線區(qū)段：當(dāng)，：式中，—水平拉桿長度，為1600mm；—接觸線在補(bǔ)償器處的張力，為15kN。時(shí)：當(dāng)，：時(shí)：由于，所以，所取的錨段長度滿足條件。(3)吊弦和定位器共同作用所產(chǎn)生的總張力增量接觸線因吊弦和定位器共同作用所產(chǎn)生的總張力增量為：①直線區(qū)段：當(dāng)時(shí)：式中，—接觸線彈性系數(shù)(MPa)，如表3.2所示；—接觸線計(jì)算截面積(mm2)。當(dāng)時(shí)：由于，所以，所取的錨段長度滿足條件。②曲線區(qū)段：當(dāng)，時(shí)：當(dāng)℃時(shí)：當(dāng)，時(shí)：當(dāng)時(shí)：由于，所以，所取的錨段長度滿足條件。(4)考慮接觸線的彈性伸長若同時(shí)還考慮接觸線的彈性伸長，則張力增量為：①直線區(qū)段：當(dāng)時(shí)：當(dāng)時(shí)：由于，所以，所取的錨段長度滿足條件。②曲線區(qū)段：當(dāng)時(shí)：當(dāng)時(shí)：由于，所以，所取的錨段長度滿足條件。綜上所述，選取的錨段長度滿足本設(shè)計(jì)要求。6.區(qū)間接觸網(wǎng)平面圖繪制6.1概述平面設(shè)計(jì)是接觸網(wǎng)平面布置的統(tǒng)稱．它比平面布置得內(nèi)容更加廣泛，除了平面圖的工作以外，還包括設(shè)備的選擇，一系列的計(jì)算及必要的復(fù)測,檢查及校核，最后得到平面布置圖,接觸網(wǎng)平面圖是工程單位進(jìn)行施工的依據(jù)。平面設(shè)計(jì)包括許多復(fù)雜的內(nèi)容，如地形、地理、地貌、地質(zhì)以及錯(cuò)綜復(fù)雜、變化多端的線路條件。每一條線路、每一個(gè)站場都各不相同,有時(shí)相差還很大,因此要一個(gè)站場一個(gè)站場地設(shè)計(jì),一個(gè)區(qū)間一個(gè)區(qū)間地進(jìn)行。重復(fù)性的勞動(dòng)中伴隨著許多思維性的創(chuàng)造,是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)而又非常繁雜的工作,也是項(xiàng)非常重要的工作。接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分復(fù)雜、細(xì)致而又技術(shù)性很強(qiáng)的工作。其主要遵從以下原則：應(yīng)結(jié)合近、遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)，綜合考慮；應(yīng)符合鐵路技術(shù)規(guī)范及電氣化鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范的技術(shù)要求；要考慮各個(gè)專業(yè)之問的配合；接觸網(wǎng)應(yīng)具有良好的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)性能，體現(xiàn)國家的技術(shù)政策，井盡量采用先進(jìn)技術(shù)；接觸網(wǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)以保證安全運(yùn)營為基本原則，具有良好的質(zhì)量。6.2放圖區(qū)間接觸網(wǎng)平面布置的主要依據(jù)是線路縱斷面圖、還有橋、涵及隧道的圖表資料。平面圖比例一般采用1:2000。此次設(shè)計(jì)線路從夏官營至隴西區(qū)間段，全長142km。全線都是單線，區(qū)間內(nèi)有五段曲線、一座道路立交橋以及一座小橋。為繪制方便，繪制區(qū)間中的6km。6.3區(qū)間錨段長度的劃分在整個(gè)區(qū)間要使錨段數(shù)盡量少，錨段在許可條件下應(yīng)盡量長，整個(gè)區(qū)間各個(gè)錨段長度要盡量均勻。為了減小接觸線和承力索內(nèi)的張力增量值，錨段關(guān)節(jié)盡量要避免設(shè)在曲線區(qū)段上，特別是不要設(shè)在小半徑曲線區(qū)段上。考慮到線路的具體情況，可取下列經(jīng)驗(yàn)數(shù)值：(1)錨段所在線路全是直線，錨段長度取1500～1600m；(2)錨段所在線路曲線、直線各占50％，錨段長度取1200～1400m；(3)錨段所在線路曲線占75％、直線占25％，錨段長度取800～1100m；(4)全補(bǔ)償鏈形懸掛錨段長度比上述取值可適當(dāng)放大，一般取1400～1800m。劃分錨段長度不是一蹴而就，而要達(dá)到均勻合理并基本滿足張力增量的要求，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過多次調(diào)整才能實(shí)現(xiàn)。在多隧道和長大隧道地段，在長度不超過2000m的隧道內(nèi)，盡量避免設(shè)置錨段關(guān)節(jié)；在長度超過2000m時(shí)，方可考慮在隧道內(nèi)下錨。此原則也適用于隧道間無法設(shè)置錨段關(guān)節(jié)的隧道群區(qū)段。中心錨結(jié)位置一般設(shè)在錨段中部附近，原則上要求從中心錨結(jié)到兩端補(bǔ)償器間的張力差應(yīng)大致相等。在區(qū)間與車站銜接處，布置為五跨絕緣錨段關(guān)節(jié)，區(qū)間中布置為三跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)。6.4區(qū)間支柱的平面設(shè)計(jì)區(qū)間的支柱布置，一般先從車站兩端的錨段關(guān)節(jié)處開始。如若區(qū)間支柱布置早于站場的支柱布置，此時(shí)車站兩端應(yīng)預(yù)留錨段關(guān)節(jié)位置，并且保證該處有調(diào)整變動(dòng)的可能性。支柱布置應(yīng)盡量用最大跨距，且相鄰跨距差不大于小跨距的25％。在單線區(qū)段上，接觸網(wǎng)支柱應(yīng)設(shè)置于曲線外側(cè)。緩和曲線屬于半徑變化著的曲線，支柱也應(yīng)設(shè)置于外側(cè)。在直線區(qū)段上，支柱應(yīng)設(shè)置于線路下行方向的右側(cè)。因?yàn)榫€路下行方向的左側(cè)往往設(shè)有公里標(biāo)、曲線起訖點(diǎn)樁等設(shè)施，以防干擾。為了不妨礙信號(hào)的顯示，在進(jìn)站信號(hào)機(jī)及遠(yuǎn)方信號(hào)機(jī)前面的支持，應(yīng)設(shè)在信號(hào)機(jī)的另一側(cè)。在復(fù)線區(qū)段上，上下行線路的支柱應(yīng)各沿線路一側(cè)布置，使各正線的接觸網(wǎng)在機(jī)械上和電氣上盡量獨(dú)立。6.5確定拉出值接觸線拉出值的標(biāo)準(zhǔn)如下表所示。接觸線拉出值選用表曲線半徑(m)區(qū)間拉出值(mm)隧道內(nèi)拉出值(mm)300~12004003001200≤R≤1800250150R>1800150150∞（直線）±300±200在夏官營至隴西區(qū)間段設(shè)計(jì)，在直線區(qū)段拉出值按照取，在曲線區(qū)段參考接觸線拉出值選用表，的曲線區(qū)段拉出值取250mm，的曲線區(qū)段拉出值取150mm。在區(qū)間上相鄰兩個(gè)支柱處的拉出值方向相反。6.6確定支柱類型在接觸網(wǎng)平面設(shè)計(jì)圖上，除了上述的沿線路的支柱布置外，在圖的下方設(shè)有表格欄。在表格欄內(nèi)應(yīng)明確標(biāo)示出施工工程所需要的各種原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、所用設(shè)備的規(guī)格類型及其安裝圖號(hào)等。具體內(nèi)容如下所述。(1)側(cè)面限界側(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