接触网课程设计

1、第一章设计任务书第一节原始资料设计1、广安车站平面图(初步设计)一张；2、悬挂类型：正线采用全补偿弹性链型悬挂：THJ-95+CHTA-120 车站站线采用半补偿弹性链型悬挂：TJ-95+TCG-110全线采用BT供 电方式，回流线与接触网同杆架设；回流线采用TJ-70铜绞线。3、气象条件、污秽区、气象条件：第III气象区最高气温：+40C ；最低气温：一10C ；最大风速：25米/秒； 最大风速时温度+ 15C；覆冰厚度：5mm；吊弦、定位器正常位置时 气温：+15C。、污秽区划分：重污秽区4、设计速度：120km/h5、地质条件字拓而3, “30。，R ：= 150KP产598+220至心

2、+100 间为填方，其余为挖方；6、其它参数请参考6.1节内容。第二节设计内容1、复制车站平面图；2、决定车站最大跨距；3、作一个锚段长度的机械计算，并绘制安装曲线图；4、绘出所给站线锚段长度张力增量曲线；5、平面设计、完成所给站场和区间(一个锚段)的接触网平面图；、绘出咽喉区部位放大图；、写出设计主要原则，重大技术问题的处理方法及方案比选；、绘出该站的供电分段图；6、验算一处缓和曲线上所设计跨距的接触线的最大偏移值；7、验算一组软横跨的支柱容量；8、预制一组软横跨；9、本组技术专题讨论。第三节设计要求相互讨论交流的基础上独立完成全过程，不分工合作；设计报告包括：设计说明书(原始资料、计算过程

3、、特殊说明)；咽喉区放大图；站场平面设计图；张力差曲线；安装曲线。条理清楚、字迹工整、图表规范。第二章 接触网设计计算第一节计算负载计算负载指悬挂线索的单位负载，它包括自重负载，覆冰负 载，风负载，合成负载等，这些计算负载是确定跨距大小，锚段 长度，计算安装曲线，支柱选型，软横跨预知的基础。计算如下：A 正线：THJ-95+CTHA-120垂直负载1.自重负载：g = 0.813 x 10 -2 kN / mg = 1.061 x 10 - 2 kN / m jg = 0.5 x 10 -3 kN / m d TOC o 1-5 h z q = g + g + g = 1.924 x 10 -

4、 2 kN / m 0cjd单位覆冰重承力索单位冰负载g =兀b(b + d )y - g x 10 -9 = 3.14 x 5 x (5 + 12.5) x 900 x 10 x 10 -9 = 2.473 x 10 -3kN /m bcC b接触线单位冰负载g = ( + * B)y . g x 10 -9 = 0.5 x 3.14 x 5 x (0.5 x 5 ) x 900 x 10 x 10 -9 bj 2 22 b2=1.088 x 10 -3 kN /m接触悬挂冰负载g = g + g = 2.473 x 10 -3 + 1.088 x 10-3 = 3.561 x 10 -3

5、kN / m水平负载最大风负载承力索最大风负载P = 0.615 xak2 d x 10-6 = 0.615 x0.85x 1.25x 252 x 12.5x 10-6 = 5.104x 10-3kN/m接触线最大风负载P = 0.615 xak2 d x 10-6 = 0.615 x0.85x 1.25x252 x 12.9x 10-6 = 5.268 x 10-3kN/m jvmax j覆冰风负载承力索覆冰风负载P = 0.615 xakV (d + 2b)10-6 = 0.615 x 0.85 x 1.25 x 252 x (12.5 + 2 x 5) x 10-6 = 9.189 x

6、10-3kN /m cbb c接触线覆冰风负载P = 0.615 xakV (A + b)10-6 = 0.615 x 0.85 x 1.25 x 252 x (12.9 + 5) x 10-6 = 7.310 x 10-3kN /mjbb合成负载合成负载是垂直负载和水平负载的矢量和，在计算悬挂线索 的合成负载时，为了简化计算，假定接触线所受风负载通过定位 器传给支柱，对承力索不产生影响，因此，计算线索的合成负载 时不考虑接触线的风负载。1.最大风时合成负载Iq = .：q2 + P2 = 51.076 x 10 -3 kN / mv0cv2.覆冰时合成负载fq = ：(q + g )2 +

7、p2 = 24.583 x 10 -3 kN / mb0 b 0cbB 站线 TJ-95+TCG-100垂直负载1.自重负载g = 0.844 x 10 -2 kN / mg = 0.89 x 10 -2 kN / m jg = 0.5 x 10 -3 kN / m dq = g + g + g = 1.784 x 10 -2 kN / m2.单位覆冰重承力索单位冰负载g =兀b(b + d )y - g x 10 -9 = 3.14 x 5 x (5 + 12.5) x 900 x 10 x 10 -9 = 2.473 x 10 -3 kN / mbcC b接触线单位冰负载g = -(女)y

8、 - g x 10 -9 = 0.5 x 3.14 x 5 x (0.5 x 5 ) x 900 x 10 x 10 -9bj 222 b2=1.046 x 10 - 3 kN / m接触悬挂冰负载g = g + g = 2.473 x 10 -3 + 1.046 x 10 - = 3.519 x 10 -3 kN / m水平负载L最大风负载承力索最大风负载P = 0.615 xak2 d x 10-6 = 0.615 x0.85x 1.25x 252 x 12.5x 10- = 5.104x 10-3kN/m接触线最大风负载P = 0.615 xak2 d x 10-6 = 0.615 x0

9、.85x 1.25x252 x 12.9x 10-6 = 5.268 x 10-3kN/mjvmax j2.覆冰风负载承力索覆冰风负载P = 0.615 xakV (d + 2b)10-6 = 0.615 x 0.85 x 1.25 x 252 x (12.5 + 2 x 5) x 10-6 = 9.189 x 10-3kN /m cbb c接触线覆冰风负载P = 0.615 xakV (A + b)10-6 = 0.615 x 0.85 x 1.25 x 252 x (12.9 + 5) x 10-6 = 7.310 x 10-3kN /m jbb合成负载L最大风时合成负载fq = yq2

10、+ P2 = 18.896 x 10 - 3 kN / mv0cv2.覆冰时合成负载Iq = q + g )2 + p2 = 23.252 X 10 -3 kN / m式中符号意义如下：b覆冰厚度（mm）； d承力索直径（mm） ; d接触线直cj径；丫 b线索覆冰密度（kg / m 3）；g重力加速度（m / s 2）；七 最大计算风速 （m/s）; V 覆冰时的计算风速（m/s）； a 风速不均匀系数（参见表3-3）； k 风载 体型系数（参见表3-4）第一节拉出值和跨距的确定05版铁路电力牵引设计规范规定：在最大设计风速条件下， 接触线距受电弓中心的最大水平偏斜值，当受电弓的工作宽度为

11、1250mm时，不宜大于450mm；接触网最大允许跨距值，不宜大于65m; 直线区段，支柱处的拉出值宜采用200300mm在曲线区段，接触线的拉出值可参考以下规定取值：曲线半径180 忍 R 1200m1200R 1800mRN 1800m区间拉出值400mm250mm150mm正线接触线的张力不宜小于：10kN（v120km/h）;13kN(120km/hv 160km/h);拉出值的确定直线区段一般取300mm曲线区段取值如上表所示。跨距的确定A 正线：THJ-95+CTHA-120P = 0.615 xa k 2 d x 10 -6 = 0.615 x 0.85 x 1.25 x 25

12、2 x 12.9 x 10 -6 = 5.268 x 10 -3 kN / m jvmax j当量系数m=0.9；挠度y =20mm;偏移值b max=450mm&=lkN直线区段：,T r,7T1；、广印 pT 山 max 7 j 7 n max J= 71 j所以选跨距L=65m.曲线区段：L max = 2T G/j项曲线半径七 max -Y j +。T拉出值计算跨距选用跨距20040011.5231525040012.8831530040014.11415400600700100040016.2962040040.6454040043.294540049.7250830092.7726

13、5B 站线 TJ-95+TCG-100P = 0.615 xa k 2 d x 10 -6 = 0.615 x 0.85 x 1.25 x 25 2 x 12.9 x 10 -6 = 5.268 x 10 -3 kN / m jvmax 11.25 J当量系数 m=0.9；挠度丫 =20mm;偏移值b=450mm;T =10kN直线区段：b - y . + 寸侦 -Y . T - a 2 = 91.825 m ；1 j所以选跨距L=65m.曲线区段：max1 max -Y j +。I曲线半径拉出值计算跨距选用跨距20040011.5231525040012.8831530040014.1141

14、540040016.2962060040040.6454070040043.2945100040049.7250830092.77265第三章安装曲线和张力差曲线绘制第一节安装曲线1.当量跨距=50m确定起始条件T = 0.75 T = 0.75 x 15 = 11.25 kNc max(l- 2e )2(50 - 2 x 8.5 )2=0.43650 2=1.784 x 10 -2 x 1 +(0.436 x 10 =2.475 x 10 -2 kN / mTc 0 Jmaxc max+ 中 T = 15 + 0.436 x 10 = 19.36 kNq = q j + max bmt)+

15、W 2 = 1.784 x 10 -2 kN / m qlj 0 T 1210c 0D.任取r或t作为起始状态，选r为起始状态计算并绘制承力索张力温度曲线起始条件：t = t = 10 0 CW = q( T : 1 + j=1.784x 10-2 x，0.436 x 10 )111 +10T1Tc 0 Jv 11.25 J=2.475 x 10 -2 kN / mZ= Z = T +中 T = 15 + 0.436 x 10 = 19.36 kNTcxZ = T +中 T = T + 4.36T = T = 15 kN状态方程为:W 21 2Tx cx24 a Z 2 a ESxW212 T

16、 )1 24 a Z 2 a ES Ii7张力温度曲线4.计算并绘制承力索的弛度-温度曲线F W 122.475 x10 2123.094 x 10 312cx 8 Z8( T + 4.36) T + 4.36tX(0 C)Tcx(kN )l=40l=45l=50l=60FcxFcxFcxFcx-10150.2560.3240.40.675-511.460.3130.3960.4890.82609.3440.360.4570.5640.95457.8980.4040.5110.6311.066106.830.4420.560.6911.168205.3310.5110.6470.7981.34

17、9304.3070.5710.7320.8921.508403.5520.6260.7920.9781.652Fcx5.计算并绘制接触线的弛度-温度曲线f( Fcx:0 )8T )c0=0.436 F - 8.642 x 10 -512f W 122.475 x10 -2123.094 x 10 -312cx 8 Z8( T + 4.36) T + 4.36f = 0.436 F1.349 x 10 - 3128.642 x 10 -512 = 8.642 x 10 -512Tc + 4.36(0 C)Tcx(kN)l=40l=45l=50l=60f& hfxA hfA hfA h-1015-

18、0.027-0.035-0.034-0.044-0.042-0.054-0.06-0.078-511.46-0.0018-0.0024-0.0023-0.0030-0.0029-0.0037-0.0041-0.005409.3440.0190.0250.0240.0310.030.0390.0430.05657.8980.0390.0490.0480.0620.0590.0760.0850.11106.830.0550.0710.0690.0890.0850.110.1230.159205.3310.0840.1090.1070.1380.1320.1710.190.246304.3070.1

19、110.1430.140.1810.1730.2240.2490.322403.5520.1350.1740.170.220.210.2720.3030.392“驰度-温度”曲线6.定位点处接触线高度变化值-温度曲线 h = (1 中)(F - F )= 0.564 F -1.118 x 10-4/2F W 122.475 X 10 -2123.094 x 10 -312-8 Z 8( T + 4.36) T + 4.361.745 x10 -312T + 4.36-1.118 x 10 - 4 l 2cx7.计算并绘制无载承力索的弛度-温度曲线F。8Z8Tc；Z = T +9 T j(9 T

20、 1 + I T )c承力索的驰度计算，将接触线无驰度（，）时的状态作为起始状态，艮口 t = t , q = q , T = T10cl0clc;将无载承力索（指没有悬挂接触线的承力索）在（t）的状态作为待求状态，即t =t , q = q ,T = T代入状态方程可得0 x 0 x c cx cw 0q 212Tg 212T由此式先求出无载承力索在时的t = (t -0 D -0) +c D _ w，由此式兀求出无载承力系皿 时的 J TOC o 1-5 h z x 0 24 a T 2 a Es24 a T 2a Es0c 0cw x张力T，即:T3 + m T2 + n = 0cw 0

21、cw 0q212 Esg 212 Esm = 0 d一 T ; n = -cd24 T 2 c024c0q2/2 Estc(1.784 x 10-2)2 x 50 2 x 124 x 10 3 x 93.27 x 10-612.013 = -12.01224 T 224 x 12.013 2g212 Esn = -c-d-24(0.844 x 10-2)2 x 50 2 x 124 x 103 x 93.27 x 10-6=-0.086cw 0cw 024-A _. _ . _T 3 - 12.012cw 0T 2 - 0.086cw 0T = 12.013cw 0求出无载承力索在z时的张力T

22、后,cw 0g , T作为起始状ccw 0代入状态方可得无载承力索的张力温度曲(t g21202 aT 2a Eswa T 24 a EsT9+ f w0 x-6T2cw态，讲任意温度条件下的无载承力索的状态作为待求状态，c 0w无载承力索的张力温度曲线T从无载承力索张力温度曲线中选取一组（取整数）对应的tcw代入式F =乌二进行计算，得出t F对应表，由此画出无载承力索“驰 cwx 8Tx cw x度-温度”曲线。t8.接触线补偿安装曲线下锚安装曲线的计算式为：axbx=a + 9 nL + nL a (t - t .) =b + 9 nL + nL a (t - t )式中：am in坠砣

23、杆耳环中心至补偿定滑轮中心的间距（200mm）； bnin坠砣底部到基tx (0 C)-10010203040T (kN)11.796.9184.7793.8733.3412.983l(m)F (kN )400.1040.2440.3530.4360.5050.566450.1630.3090.4470.5520.6390.717500.1970.3810.5520.6810.7890.885650.2350.6440.9331.1511.3341.495础面之间的垂直距离（200mm）； 9 新线延伸率（0 =0.0003, 0 =0.0006）； L中心锚 结到补偿装置之间的距离；a 线胀

24、系数；n补偿滑轮传动比；t 最高计算温 度；t .最低计算温度；t安装时大气温度由.人的计算式，取不同的t值，不同的L （半锚段长度）值，可算出 一组组不同的数据，将他们绘制在t-b,t-a坐标中，便得到补偿器安装 曲线。安装曲线在南方一般有下端距地面的安装高度,控制b =200mm; o =0.0003 , e =0.0006; a = 17 x 10 一6 山C ；n=2;t =+400c ;t =-100c承力索：bx 2.52.2521.751.51.2510.750.50.25L 二 800mL = 700mL 二 600mL 二 500mL = 400mL - 300m0_2014

25、824101622283440t接触线：第二节张力增量曲线1.T = 0.75 T = 0.75 x 15 = 11.25 kNg=0.844 x 10 -2 kN / mc 0c maxcF =空C=h - 2 Fh=1.7mc08Tc 0 x3 0曲线半径40060070010008跨距长度3540455065承力索弛度0.1150.150.190.2340.396平均吊弦长1.6231.61.5731.5441.4362计算Att = 15。CA t = t - t d = 40 - 15 = 25 o CA t = t . - td = -10 - 15 = - 25 o CA t =

26、 25 0C3计算AT jdL (L + 1) g ( aAt)id2 CxXL（m）、400600694.6770010008100-1.492-1.57-1.645-1.743-2.061200-5.195-5.382-5.588-5.81-6.621300-11.109-11.437-11.804-12.2-13.68400-19.233-19.734-20.301-20.915-23.237500-29.568-30.274-31.079-31.953-35.293600-42.114-43.056-44.137-45.315-49.847700-56.871-58.081-59.47

27、7-61.001-66.9800-73.838-75.348-77.098-79.01-86.452A Tjd吊弦偏移产生的张力增量；L中心锚结到补偿器的距离；g接触线单位自 i重；l跨距;变换系数；a接触线的线胀系数；A t温度差；Cx吊弦平均长度。C = h 一 F，x 3 03 (f；-f；)812； fh接触悬挂结构高度；F0接触线无驰度时承力索的驰度。温度t时接触线的驰度；fd吊弦和定位器处于正常位置时接触线的驰度；1跨距。4.计算A TiwL (L - l)( - aAt)jw2 Rd 0.5 L (L 1 )( a A t) j maxR400600694.677001000OO

28、L(m)100商300400500600700800-2.3-11.6-27.549J云108.5-143.6-181.1-1.4-7.5-183F8-73-97.4-123.9-1.1-6-15.3-284396F8-84-107.1-1.1云-15.24a6-83.4-106.3-0.707-4.216-10.4419.22830.37143.613 -58.637 -75.0940000000T接触线最大许用张力（T + 2ATd）; L一中心锚结到下锚处的距离；Rj maxj max 3 j曲线半径；d定位器长度5.计算ATjA T =A Tjd +A Twj 1 - -. A L +

29、 A Tjw3 ES (aAt-8)XL (m)400600694.6770010008100-3.79-2.969-2.744-2.744-2.449-2.06200-16.757-12.86-11.869-11.769-10.012-6.615300-38.408-29.32-27.005-26.905-22.571-13.655400-68-52.163-47.987-47.789-39.926-23.164500-104.758-80.682-74.224-73.93-61.802-35.125600-147.6-114.258-105.409-104.923-87.868-49.51

30、2700-195.166-152.271-140.739-140.161-117.728-66.299800-246.419-194.006-179.709-178.948-150.95-85.45AT.线索总张力差；AT,吊弦偏移产生的张力增量；A,定位器偏移产生的张 力增量；E一接触线弹性模量；S接触线的横截面积；8变换系数；a接触线 的线胀系数；At温度差；g 接触线单位自重；l跨距；匕一一吊弦平均长度第四章技术校验第一节 缓和曲线最大偏移值校验在缓和曲线区段，接触线相对于受电弓中心线轨迹的偏移可有以下几种因素造成：（1）接触线相对于受电弓中心线轨迹的静态偏移；（2）接触现在最大风时的风

31、偏移；（3）线路外轨超高引起的受电弓中心对线路中心的偏移；（4）接触线拉出值造成的负偏移；（5）最大风时支柱挠度造成的偏移。跨距全部位于缓和曲线上mP 12l2 Z m + ma + ab =j + + 1亍-m 亍 + yj max 8T 8 R l 202 jj0跨距跨过直缓点直线区段长而缓和曲线短(D Al )2mp 12(l - D )3m a + ab j max 8T + 12 Rl+2 2 +Y j TOC o 1-5 h z j0直线区段短而缓和曲线长(DVl)2b mp l2l2 子 D3 ma + ajmax 8T 8R l 12 Rl 202 j跨距跨过缓圆点(1)缓和曲

32、线长而圆曲线短mp 12 l2 Z Z3 m + ma + ab =j +0 + 12 一 m 一 2 + yjmax8T8R l 12 Rl 202 j(2 )缓和曲线短而圆曲线长mP 12l2(l 一 E)3 m + ma + abj max _ 必 + 8 R 12 Rl * 2 2 m 0 2 2 + 7 j TOC o 1-5 h z j0验算一处缓和曲线上所设计跨距的接触线的最大偏移值R - 700 m ,l - 45 mmP 12(l - D )3m a + abj max = 丁 + 12RT + 顶 一 丁 +7 j j00.9 x 3.811 x 10 -3 x 45 2

33、+(45 30.578)3 + 0.055400 一 300 十。限8 x 1012 x 700 x 17022-0.086 m - 86 mm 450 mm.该处所设计跨距满足要求第二节支柱容量校验支柱：H38 （中间柱）曲线：R=700m8.7 + 2.6垂直负载:自重：G - 500 N / 每套Q - nq l - 1.873 x 10 -2 x 50 - 937 N 有覆冰时，覆冰重：Qb - nql - 23.755 x 10 x 50 - 1188 N水平负载：(0.196 + 0.290) x 8.7P - 0.615 kFV 2 x 10 -6 - 0.615 x 1.3 x

34、 2x 22 2 - 818.029 N TOC o 1-5 h z P -p xl-3.953x 10 -3 x 50-197.65NP b -p b xl-8.372x 10 -3 x 50-418.6 NPv -p xl-3.811x 10 -3 x 50-190.55NPb -p 书 xl-6.437x 10 -3 x 50-321.85N-320 N4 aT 4 x 0.4 x 10 x 10 3 j l5010 x 103 x 50-714.286 N700支柱弯矩的计算:侧面限界为3000mm总的支柱弯矩为：H =7500mm, H =6000mmcJ-H +(P + P ) H

35、 + (p + P ) H“)1188 +-x 937J1x 3.404 +-x 818.0292x 8.7 + (197.65 + 714.286 )x 7.5 +(19 0.55 + 714.286 )x 6=21.47 kN - m支柱容量校验：m 0/M = 38/21.47=1.77 E(L5，3).所选支柱合理第五章非绝缘腕臂的装配计算支柱类型：H78 ，支柱田野侧垂直于地面，支柱斜率1/80,支 8.7 + 3.0柱侧面限界在28003400之间；轨面距地面高度为960mm 接触线悬 挂高度为6000mm,结构高度为1550mm,拉出值为300mm水平腕 臂底座距地面7500mm

36、水平腕臂底座安装尺寸187mm斜腕臂底座 安装尺寸162mm棒式绝缘子安装尺寸675mm,可调节腕臂接头安装 尺寸319mm。ZA=34 , ZB=58 , ZC=88 ;b=C +187.5+190.3=C+377.8sinAa=b -= b x 0.659sinC c = b sinB=b x 1.178承力索座上下挽臂底座间距：l = a -162 x tg 340 =(C +377.8 )x 0.659 -109.27 水平腕臂长度：l = b - (190.3 + 319 )-(187 + 675 )= C - 993.5斜腕臂长度：l = c - + 675 + 300 =(C +377.8 )x 1.178 - 509.3283me 2A 0 x31 cos 340/x侧面限界L1计算值选用值L2计算值选用值L3计