铁路DK281+000-DK287+165 区间接触网平面设计

石家庄铁道大学四方学院毕业设计某铁路DK281+000-DK287+165区间接触网平面设计TheDesignofCatenarywithDK281+000toDK287+165ofaline20届电气工程系专业电气工程及其自动化学号学生姓名指导老师完成日期摘要随着时代的发展，电气化铁路已成为大众出行的主要交通工具之一。接触网是电气化铁路的重要组成部分之一，其状态的优劣与铁路的安全生产息息相关，所以对接触网的设计要慎之又慎。合理的接触网设计，能够提高接触网系统的可靠性，保证铁路生产的正常运行。本文首先进行资料的查找，确定所选线路的原始资料和气象资料，接下来进行接触线索的负载计算，然后确定最大跨距和锚段长度并据此进行了锚段的划分，之后进行区间平面布置为支柱编号确定下锚支柱位置，紧接着完成悬挂设备的选择和支柱容量的校验，对所选设备进行修改，使设计更加完善合理。最后运用CAD制图软件绘制铁路区间接触网平面图。本文完成了某铁路DK281+000-DK287+165区间接触网的平面设计，从而实现了该铁路区间接触网平面设计的要求。关键词：接触网平面设计CAD图

AbstractWiththedevelopmentofelectricrailwaytravelhasbecomeoneofthemajormeansoftransportforpopular.Catenaryisanimportantpartofelectrifiedrailwaythatwhatiscloselyrelatedwiththesafetyoftherailway,sobecautiouscatenarydesign.Reasonablecatenarydesignedistoimprovethereliabilityofthecatenarysystem,ensurethenormaloperationoftherailway.Firstly,thesearchforinformation,todeterminetheselectedlineoftheoriginaldataandmeteorologicaldata,thenmakecontactcluesloadcalculations,andthendeterminethemaximumlengthofthespanandtheanchorandanchorsegmentsaccordinglydivision,aftertheintervalplanearrangedtodeterminethenextanchorpillarpillarnumberposition,followedbycompletesuspensionequipmentselectionandpillarsofcapacitycheck,modifytheselecteddevice,makethedesignmoreperfectandreasonable.Finally,usingCADdrawingsoftwaretodrawtherailwaycatnearygraphic.ThisdesigncompletedthecatenaryofDK281+000toDK287+165ofaline,thisdesignachievedtherequirementsofthecatenaryforthisrailway.Keywords:CatenaryGraphicdesignCADdrawinPAGE3目录TOC\o"1-3"\h\z\t"bt1,1,bt2,2,bt3,3,bt4,4"第1章绪论 11.1课题研究的目的意义 11.2国内外研究现状 11.3论文研究内容 2第2章气象条件及负载计算 32.1资料 32.1.1线路资料 32.1.2气象资料 32.2线索选择及负载计算 42.2.1线索选择 42.2.1.1接触线的选择 42.2.1.2承力索的选择 52.2.2负载计算 52.2.2.1负载分类 52.2.2.2计算 5第3章区间平面设计 83.1拉出值 83.2最大允许跨距的确定 83.2.1直线区段上最大跨距确定 83.2.2曲线区段上最大跨距确定 93.3锚段长度的确定 103.4锚段关节和中心锚结 123.4.1锚段关节 123.4.2中心锚结 123.5支柱布置和锚段布置 133.5.1支柱布置 133.5.1锚段布置 13第4章设备的选择 154.1接触悬挂形式的选择 154.2供电方式 164.3接触悬挂设备选择及参数 164.3.1腕臂型号 164.3.2拉杆型号 164.3.3定位方式和定位装置 174.3.4设备选择 184.3.5补偿装置 184.3.6绝缘子 194.3.7支柱 204.3.8支柱校验 204.3.8.1特殊区段风偏移校验 204.3.8.2支柱容量的校验 21第5章平面图表格栏 265.1侧面限界 265.2地质情况 265.3横卧板类型 275.4附加悬挂 285.5安装图号 285.6工程数量统计表 285.6.1统计 285.6.2统计表 295.7图纸说明 29第6章结论与展望 316.1结论 316.2展望 31参考文献 32致谢 33附录 34附录A外文资料 34附录B某铁路DK281+000-DK287+165区间平面设计图 54石家庄铁道大学四方学院毕业设计第1章绪论1.1课题研究的目的意义接触网系统是电气化铁路牵引供电系统的重要组成部分的，是沿着行车轨道架设的为电力机车提供牵电能的特殊形式的供电线路。高速接触网技术是高速电气化铁路的核心技术之一。接触网是电气化铁路的主要供电方式装置之一，是一种户外供电装置，经常会遭受雨雪风等恶劣天气的影响，一旦损坏将中断行车，给铁路运行带来损失，所以接触网设计要满足如下要求：(1)接触悬挂应弹性均匀，高度一致，在高速行车和恶劣气象条件下能保证正常取流；(2)结构应力求简单，保证在施工和运营检修方面具有充分的可靠性和灵活性；(3)寿命长，具有足够的耐磨性和抗腐蚀能力。接触网设置的好坏与否关系到铁路运行的安全经济等因素，所以此次研究该课题就是为了使接触网的设计更加合理、高效、安全、经济。同时也使更多的人认识到接触网的重要性。1.2国内外研究现状据不完全统计，目前世界上129个国家拥有铁路总里程约118万公里，电气化总计约25万公里，分布在66个国家和地区平均电化率为23其中最大的一些路网有：美国23万多公里，加拿大7.3万多公里，俄罗斯8.6万多公里，中国近8万公里，印度6.28万公里。现在形成了三种类型的铁路发展模式：(1)以日本味代表的客运型；(2)以美国、加拿大、南非为代表的货运型；(3)以俄罗斯、中国、印度为代表的客货并重型。纵观世界各国铁路发展史，电气化铁路的蓬勃发展已是必然趋势，高速电气化铁路的建设方兴未艾，就连美国和加拿大这两个世界上铁路最多的国家，近年来，随着世界石油资源的日益短缺，也出现了发展电气化铁路的新动向，并开始修建高速电气化铁路。预计到2015年，世界上修建高速电气化铁路的国家和地区将达到23个，高速电气化铁路里程将突破30000km。九十年代中期至今是我国电气化铁路发展最快的阶段，在接触网设计上还是以简单链形为主，大量采用用新技术新设备，为我国高速铁路建设打下坚实的基础。特别值得一提的是：城市地铁快轨和轻轨的出现打破了25kv工作频率单相交流制一统天下的格局，出现了1500kv直流制和3000kv直流之电气化铁路。上海市预计到2050年，上海市建设4条市域快速线(R线)，8条市区地铁线(M线)，5条市区轻轨线(L线)共17条轨道交通线，总长约810公里，而北京预计2015年轨道交通线路网达到350公里，到2050年建成16条M线和6条L线，市区轨道交通规划线网长度达到685.5公里。我国铁路已进行了六次大提速，每次提速不仅给人们出行提供了便利还为国家增加了收入。目前我高速铁路瞄准世界先进水平，博采众家之长，坚持原速始创新、集成创新和引进消化吸收在创新，短短几年时间是我国高速铁路技术走向世界前沿。2010年12月3日我国制造的“和谐号”CRH380高速动车组在京沪高铁实验运行阶段最高时速达486.1km，刷新世界铁路营运试验最高速。目前高速铁路作为当代铁路科学技术的一项重大成就，在世界铁路发展史上产生了重大的影响，可以说高速铁路导致了铁路旅客运输也的一场技术革命，代表着铁路客运的发展方向。高速铁路是高科技发展的产物，它高度概括了铁路在牵引动力、线路结构、行车控制、运输组织和经营管理等方面的先进技术，涉及力学、机械、电子、能源、信息、材料、建筑环境保护等多个科学领域。高速铁路一把采用轮轨技术和磁悬浮技术。对于采用电气化铁路和轮轨运输方式，其中两大关系式最重要的，即轮轨和弓网。接触网系统是弓网关系两大元素中的一元，如何适应我国高速铁路建设要求，确保高速铁路列车运行的稳定和安全，研究和解决高速铁路接触网的各项技术问题是我们面临的一项重要课题。1.3论文研究内容 查找资料对所选线路的气象环境及地质条件有一定了解，进行负载计算，校验所选设备是否能满足行车速度要求。确定跨距和锚段长度，根据实际情况给支柱编号，划分锚段长度，确定锚段关节和中心锚节类型，布置支柱和锚段。选择接触网所需设备，对接触网设计区间的特殊跨距，支柱容量进行技术校验，根据校验结果，修改完善。最后运用CAD绘图软件，绘制该区间的接触网平面图。

第2章气象条件及负载计算2.1资料2.1.1线路资料该线路位于华东地区从DK281+000到DK287+165全长6165m，DK284+616到DK286+061为曲线区段长1445m，其他为直线，该段路线没有桥梁和隧道。该段路线所在地的土壤承载力为-100kPa，安息角为-20°。2.1.2气象资料我国幅员辽阔地形复杂，在不同的地区气象条件差异很大，而气象条件对负载计算影响很大，从而对后面的设计产生一些列影响。所以要详细的查找气象资料。该段铁路位于华东地区，而华东地区位于第V气象区，各气象区的资料如表2-1所示。表2-1标准气象区数据气象区计算条件IIIIIIIVVVIVIIVIIIIX最高温度＋40＋40＋40＋40＋40＋40＋40＋40＋40最低温度－5－10－10－20－10－20－40－20－20覆冰时的温度————-5－5－5－5－5最大风速时的温度＋10＋10－5－5＋10－5－5－5－5安装时的温度00－5－10－5－10－15－10－10大气过电压时的温度＋15＋15＋15＋15＋15＋15＋15＋15＋15内部过电压年平均气温＋20＋15＋15＋10＋15＋10－5＋10＋10最大风速353025253025303030覆冰时的风速101010101015151515安装时的风速101010101010101010大气过电压风速151515151510101010内部过电压风速0.5×最大风速(不低于15m/s)覆冰厚度（mm）－5551010101520覆冰的密度（kg/m3）900对照上表查找的处第V气象区气象条件如下：最高大气温度：＋40℃最大风速：30m/s最低大气温度：－10℃覆冰风速：10m/s覆冰温度：－5℃安装风速：10m/s最大风速时温度：＋10℃大气过电压风速：15m/s安装温度：－5℃内部过电压风速：15m/s大气过电压温度：＋15℃覆冰厚度：10mm内部过电压年平均气温：＋15℃覆冰的密度：900kg/m3此外部分数据还需要根据以上数据计算获得(1)接触线无驰度时的温度接触线无弛度时的温度，是选取接触线处于水平状态时的温度，这个温度可以根据接触悬挂的实际运营状态确定。简单链形悬挂公式如下：t0=EQ\F(tmax+tmin,2)-10(2-1)tmax和tmin分别为最高大气温度和最低大气温度将查表数据代入公式得接触线无驰度时温度为+5℃(2)吊弦及定位器处于正常时的温度吊弦及定位器处于正常位置时的温度，是取全年保持时间最长的温度，取该地区最高温度和最低温度的平均值。t=EQ\F(tmax+tmin,2)(2-2)由此可知吊弦及定位器处于正常时的温度为+15℃2.2线索选择及负载计算在查找出铁路所处地的气象条件后那么就可以确定该线路的负载类型了，本设计所选线路位于第V气象区那么，位于该气象区的铁路上的线索会有风负载、冰负载。如果要进行负载计算那么首先要知道该线路的线索型号。2.2.1线索选择2.2.1.1接触线的选择接触线是接触网中直接和受电弓滑板摩擦接触取流部分，电力机车机车从接触线上取得电能。接触线的材质、工艺及性能对接触网有重要作用，要求他具有较小的电阻率、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；要有高强度的机械性能和抗张能力。随着电器化铁路的大幅度提速和高速电气化铁路的建设，铜接触线已经不能满足接触网的发展要求了。高速铁路上的接触线要求具备如下几个主要性能：抗拉强度高、电阻系数低、耐热性好、耐磨性好、制造长度长。银铜合金接触线、铜镁合金接触线和锡铜合金接触线都有比较优秀的性能指标。此次设计要求列车时速400km/h属于高速铁路，那么显然要选择铜合金接触线，此次选择银铜接触线。型号及参数如表2-2所示。表2-2线索参数表线索截面积（mm2）计算直径（mm）张力（kN）单位重量（kg/km）线胀系数（1/℃）银铜接触线12012.915108217×10－62.2.1.2承力索的选择承力索的作用是通过吊弦将接触线悬挂起来。那么就要求承力索能够承受较大的张力和具有抗腐蚀能力，并且在温度变化时驰度变化较小。承力索目前使用的类型有很多，在我国的运营时间表明：铜或铜合金材质的承力索技术性能可靠、安全性好。此次设计就选用铜绞线。型号及参数如表2-3所示。表2-3线索参数表线索截面积（mm2）计算直径（mm）张力（kN）单位重量（kg/km）线胀系数（1/℃）铜承力索9512.51584917×10－62.2.2负载计算2.2.2.1负载分类接触悬挂单位长度负载是指每米悬挂本身及外部条件(冰、风)对其所形成的负载。分为水平负载和垂直负载。(1)水平负载包括风负载和由吊弦横偏造成的水平负载。(2)垂直负载包括悬挂的自重和覆冰载荷。2.2.2.2计算(1)自重负载自重负载可以通过查表获得，在链形悬挂负载中还考虑吊弦及线夹的自重，通常按平均0.5N/m计算，查表2-2和2-3的CTA120单位重量为1082kg/km,计算直径12.9mm。TJ-95单位重量为849kg/km,计算直径为12.5mm。重力加速度取9.81m/s2接触线自重负载：gj=10.61×10-3kN/m承力索自重负载：gc=8.33×10-3kN/m吊弦及线夹重力负载：gd=0.5×10-3kN/m(2)线索冰负载当天气发生变化，如气温突然下降、下雾或者下了冷雨之后，就会在接触网和架空线路的导线与构件上形成覆冰。计算冰负载时，冰壳计算厚度b应不小于实际观测到的5年至少出现一次的最大覆冰厚度，但是，因接触线与受电弓相互有摩擦，放在计算时将其厚度折算为承力索冰厚度的一半。承力索的覆冰厚度认为是圆筒形的，且全线覆冰厚度相等，冰负载乃是冰的重力负载，其方向垂直向下。由下式计算得出：gcb=bb(b+d)g×10-6(2-3)式中，gcb—承力索的冰负载，kN/mb—覆冰厚度，mmd—承力索直径，mmb—覆冰密度，g/cm3g—重力加速度，m/s2对于TJ-95+CTA120悬挂计算如下线索的覆冰密度和覆冰直径差表2-1得出。①承力索上的冰负载gcb＝3.14×0.9×10(10＋12.5)×9.81×10－6＝6.23×10－3kN/m②接触线上的冰负载gjb＝γbEQ\F(b,2)(EQ\F(b,2)＋dj)g×10－6＝3.14×900×5(5＋12.9)×9.81×10－6＝2.48×10－3kN/m(3)线索的风负载风负载就是风作用到线索上和支柱的压力，又称风压。该铁路的风速观测资料查表2-1，接触网悬挂线索的风负载可由下式计算Pv=0.615KdLv2(2-4)式中，Pv—线索所受风载，kN —风速不均系数K—风载体形系数d—线索直径，接触线取平均直径，mmv—最大风速，m/s和K分别查表2-4和2-5得出为了计算方便L取1m，v查表2-1得出则得出单位长度的风负载由下式计算Pv=0.615Kdv2×10-3①接触线风负载Pj=0.615×0.85×1.25×252×12.9×10-3=5.27×10-3kN/m②承力索风负载Pc＝0.615×0.85×1.25×252×12.5×10－3＝5.06×10－3kN/m③承力索覆冰时单位长度的风负载Pcb＝0.615αKv2(d＋2b)×10－3＝0.615×0.85×1.25×252×(12.5＋20)×10－3＝13.27×10－3kN/m表2-4风速不均匀系数计算风速（m/s）20以下20～3031～3535以上1.000.850.750.7(4)合成负载在线索同时承受垂直负载(重力负载)和水平负载(风压载)时，合成负载是它们的几何和。在计算链形悬挂的合成负载时(是对承力索而言的)，其接触线上所承受的水平负载，被认为是传给了定位器而予以忽略不计。①无冰无风时的合成负载链形悬挂在无冰、无风时，即水平负载为零，覆冰负载也为零，此时的合成负载为q0，即是链形悬挂的自重力负载。q0＝gj＋gc＋gd＝19.4×10－3kN/m②最大风速时承力索的合成负载qvmax＝EQ\r(,q02+pcv2)＝EQ\r(,(19.4×10-3)2+(5.06×10-3)2)＝20.44×10－3kN/m③覆冰时承力索的合成负载qb＝EQ\r(,(q0+gb0)2+Pcb2)gb0—承力索和接触线的冰负载总和qb＝EQ\r(,(19.4×10-3+8.71×10-3)2+(13.27×10-3)2)＝31.45×10－3kN/m表2-5风负载体型系数受风件特征系数K圆形钢筋混凝土支柱0.60矩形钢筋混凝土支柱1.40四边形角钢支柱1.4(1＋)链形悬挂1.25一般悬挂d＞17mm1.20一般悬挂d≥17mm1.10

第3章区间平面设计3.1拉出值在进行接触网平面设计时，定位器将接触线固定在正确的位置上就叫定位，定位器定位线夹与接触线固定处叫定位点。定位点至受电弓中心运行轨迹的水平距离，在直线区段叫之字值，在曲线区段叫拉出值，之字值和拉出值的作用是使受电弓滑板工作均匀，并防止发生脱弓和刮弓事故。因此，拉出值的大小是由受电弓的有效工作长度决定的[1]。拉出值在曲线区段上则根据曲线半径大小决定，具体取值见表3-1。表3-1接触线拉出值选用表曲线半径（m）300～12001200＜R＜1800R≥1800区间拉出值（mm）400250150隧道内拉出值（mm）300150100在直线区段拉出值一般取为±300mm,在曲线区段由于所选区间曲线半径为6000m所以参考上表，取150mm。3.2最大允许跨距的确定接触网中跨距的确定会涉及到一系列的经济、技术问题。跨距分为经济跨距和技术跨距，一般技术跨距小于经济跨距，所以跨距的确定以技术跨距为准。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工作条件。而跨距的长度与架空线相关，所以要确定合适的跨距从而避免对线路的损害。根据受电弓滑板的最大工作宽度，铁路工程技术规范规定，在最大计算风速条件下，接触线对受电弓中心的最大水平偏移值不应超过450mm，在接触网设计中，仍按此规定处理。链形悬挂中，风同时作用在接触线和承力索上，接触线和承力索相互作用，接触线风偏移的状态比较复杂，精确计算较困难，而采用的方法是将接触线和承力索看成一个整体。3.2.1直线区段上最大跨距确定在链型悬挂中，由于接触线和承力索通过吊弦连接可以看成一个整体，当量的认为是一个简单悬挂。这时需要在Pj旁乘以一个当量系数。经过大量计算确定银铜接触线m=0.85。链型悬挂接触线受风偏移当量理论计算公式如下：在直线区段是等“之”字值lmax=2EQ\r(,EQ\F(Tj,mPj)[(bjmax-γ)+EQ\r(,(bjmax-γ)2-a2)])(3-1)式中，Tj—接触线张力，Nbjmax—最大水平偏移量,m—支柱挠度a—之字值，mPj—接触线单位长度上的风负载,N/m支柱挠度为常量一般取20mm，a=300mm，Tj=35000N(取值原因后面会介绍)，bjmax=450mm，Pj在上面已算出为5.27N/mlmax=2EQ\r(,EQ\F(35000,0.85×5.27)×[(0.45-0.02)+EQ\r(,(0.45-0.02)2-0.32)])=64.04m所以最大跨距不能超过64.04m选择跨距60m进行校验。当lmax＝60m,可带入下式中进行校验。其中：m为当量系数，可取m＝0.85，a为接触线之字值，在直线区段上取±300mm,γ为支柱挠度般取20mm；则受风偏移为：bjmax＝EQ\F(mPjl2,8Tj)＋EQ\F(2aTj,mPjl2)＋γ＝EQ\F(0.85×5.27×602,8×35000)+EQ\F(2×0.32×35000,0.85×5.27×602)+0.02＝419mm则bjmax＜450mm，所以在直线区段取60m的跨距满足设计要求。3.2.2曲线区段上最大跨距确定由于此次设计包含曲线区段，那么曲线区间的跨距同样需要计算。曲线区段最大跨距计算公式如下：lmax=2EQ\r(,EQ\F(2Tj,mPj+EQ\F(Tj,R))(bjmax+a))(3-2)其中可令bj＝bjmax＝419mm，γ可忽略，其余参数和直线部分相同，则：当R＝6000时，a＝150mm，lmax＝2EQ\r(,EQ\F(2×35,(0.85×5.27×10－3＋EQ\F(35,6000)))×(0.419＋0.15))＝62m目前我国规定直线区段最大跨距不超过65m，谷口山口高路堤和桥梁应相应减小，在高速铁路设计中规定简单链形悬挂局部区间可取60m，标准跨距为50-55m。当遇有最大曲线半径的时候，由于R较大，其结果计算出的跨距值大于直线区段上的跨距值，在这种情况时最大跨距亦不应超过直线区段上的值，一般就取直线区段上的最大值[2]。所以，根据计算，本设计中跨距的选定如表3－2所示。表3-2线路跨距线路直线曲线（R＝6000m）跨距（m）6055曲线区间跨距为55m时进行校验。曲线区段偏移距离计算公司如下：bjmax=EQ\F(l2,8)(EQ\F(mPj,Tj)+EQ\F(1,R))-a+(3-3)式中，R—曲线半径，mbjmax=EQ\F(552,8)×(EQ\F(0.85×5.27,35000)+EQ\F(1,6000))-0.3+0.02=102mmbjmax＜450mm，所以在曲线区段取55米的跨距满足设计要求。3.3锚段长度的确定锚段是为了满足供电和机械受力方面的需要而设定的，同时设定锚段后可以限制事故范围，利于接触线和承力索两端设置补偿装置，也便于供电分段。锚段长度的划分一般采用两种方式，计算法和经验取值法。此次锚段划分取经验值1600m，然后进行校验，如果满足条件那么锚段长度就定为1600m。此次设计中，采用的是简单链形悬挂，设计时速为400km/h属于高速铁路则接触线张力增量不超过5%Tc，承力索张力增量不超过5%Tcmax，接触线额定张力为35kN承力索额定张力为21kN，所以，接触线张力增量不应超过1.75kN，承力索张力增量不应超过1.05kN。(1)在直线区段，当温度变化时，可以认为承力索不产生张力增量，并且在直线区段，定位器交替受拉和受压，定位器对接触线张力变化的影响很小，可以忽略不计，此时，仅考虑吊弦作用和弹性变形对接触线的张力差。其张力差计算公式如下：Tj=EQ\F(L(L+l)gj(-t),2c+EQ\F(2,3)EQ\F(L(L+l)gj,ES))(3-4)式中，S—接触线横截面积，m2相关参数的确定下：取锚段长度为1600m，则L＝800m，l取60m。在全补偿链形悬挂中，接触线驰度变化很小，切温度变化耗损于驰度方向的纵向位移较小，因此，＝0，Tj=35kN，Tc=21kN，接触线线胀系数=17×10-6，接触线弹性系数E＝124000kPa。△t的确定(吊弦处于正常时的温度与极限温度之差)t＝tmax－t0＝40－5＝35℃接触线无驰度时相应跨距下的承力索驰度F0F0＝EQ\F(q0l2,8Tc)＝EQ\F(19.4×10-3×602,8×21)＝0.48m吊弦长度cc＝h－F0＋EQ\F(1,3)F0＝h－EQ\F(2,3)F0＝1.08计算如下Tj=EQ\F(800(800+60)×10.61×10-3(0-17×10-3×35),2×1.08+EQ\F(2,3)EQ\F(800(800+60)×10.61×10-3,124000×120×10-6))=1.32当锚段长度为1600m时，接触线张力差为1.32kN＜5%ΔTj＝1.75kN，符合设计要求。所以在直线区段锚段长度应该小于等于1600m。(2)在曲线区段，接触线的张力增量是由吊弦和定位器共同作用造成的。在曲线区段锚段长度取经验值1400m则L=700，l=55m吊弦造成张力增量Tjd=EQ\F(L(L-l)gj(-t),2c)(3-5)计算结果为Tjd=EQ\F(700(700-55)×10.61×10-3(0-17×10-3×35),2×1.08)=1.32kN定位器形成张力增量Tjw=EQ\F(L(L-l)(-t),2Rd-0.5L(L-l)(-t))(Tj+EQ\F(2Tjd,3))(3-6)式中，d—定位器长度，m计算结果为Tjw=EQ\F(700(700-55)(0-17×10-3×35),2×6000×0.97-0.5×700(700-55)(0-17×10-3×35))(35+EQ\F(2,3)×1.32)=0.077kN接触线因吊弦和定位共同作用所产生的总张力增量Tje=EQ\F(Tjd+Tjw,1-EQ\F(2,3)EQ\F(Tjd+Tjw,Es(t-)))(3-7)计算结果为Tje=EQ\F(1.32+0.077,1-EQ\F(2,3)EQ\F(1.32+0.077,124000×120×10-6×17×10-3×35))=1.57kN当锚段长度为1400m时，接触线张力差Tje=1.57＜5%ΔTj=1.75，所以曲线区段锚段长度在1400m左右。3.4锚段关节和中心锚结当锚段长度确定以后那么锚段关节的类型和中心锚结的位置也应该进行确定。3.4.1锚段关节两个相邻锚段的衔接区段(重叠部分)称为锚段关节。锚段关节结构复杂，其工作状态的好坏直接影响接触网的供电质量和电力机车取流。在我国当行车速度大于160km/h时三跨锚段关节已经难以满足设计要求了，当行车速度达到200km/h时跨段关节跨数不宜小于四跨，而此次的设计速度为400km/h属于高速铁路，在我国高速铁路中绝缘和非绝缘锚段多数都采用五跨形式。所以本次设计同样采用五跨锚段关节。锚段关节分为绝缘锚段关节和非绝缘锚段关节，绝缘锚段关节多用于站场和站场与区间连接处，由于所选的是区间线路故均采用非绝缘锚段关节。3.4.2中心锚结设在接触悬挂锚段中部通过将承力索、接触线进行固定。防止两端补偿器一侧滑动及缩小事故范围的装置称为中心锚结。其布置原则如下：(1)中心锚结固定点两侧线索的张力尽量相等，并尽可能接近锚段中部；(2)当锚段全部在直线区段或整个锚段布置在曲线半径相同的区段时，该锚段中心锚结应设在锚段的中间部位；(3)当锚段既有直线又有曲线且曲线半径不等时，该锚段的中心锚结应设在偏离锚段中间位置靠近曲线多曲线半径小的一侧；(4)在特殊情况下，锚段长度较短时(一般定为锚段长度800m以下)，可不设中心锚结，将锚段一端硬锚，另一端加补偿器，此时的硬锚相当于中心锚结[3]。中心锚结按照接触悬挂类型分为简单悬挂中心锚结、半补偿链形悬同样选择挂中心锚结和全补偿链形悬挂中心锚结，此次设计选用全补偿简单链形悬挂，所以中心锚结也选择全补偿链形悬挂中心锚结。而全补偿链形悬挂中心锚结按结构分主要有三跨中心锚结和两跨式中心锚结，在2000年以后随着铁路时速的提高，两跨式中心锚结广泛运用于铁路建设中，此次设计运用两跨式中心锚结。

3.5支柱布置和锚段布置3.5.1支柱布置在确定最大跨距和锚段长度后就可以进行支柱的布置和锚段的划分，支柱布置原则如下：区间内支柱布置一般从车站两端锚段关节处开始，应根据计算尽量采用最大允许跨距，相邻跨距不等时相邻跨距差不大于小跨距的25％。在单线区段上，接触网支柱应设置与曲线外侧。在直线区段上，支柱应设置于线路下行方向右侧。因为线路下行方向的左侧在往往设有公里标、曲线讫点装等设施，以防干扰。为了不妨碍信号的显示，在进站信号机及远方信号机前面的支柱，应设在信号机的另一侧[4]。在复线区段，上下行线路的支柱应该沿线路一侧布置，使各正线的接触网在机械上和电气上独立。在桥上尽量不设支柱，不得已时才在桥墩台上设钢柱。本次设计支柱布置如下：直线区段跨距为60m，从起始位置到弯道处一共3616m，那么每隔60m一个支柱则一共要方置61个支柱，从支柱61-62开始进入弯道那么61-62的跨距就是55m，曲线区段长1445m，所以要布置26个支柱即到87号柱，从87号柱到88号是由曲线到直线部分跨距同样为55m，88号柱之后全部是直线全长960m。跨距为60m可以划分16个跨距。一共划分105个跨距支柱用106个。3.5.1锚段布置在确定锚段长度后就要根据实际情况布置锚段。锚段布置的原则为：在整个区间要使锚段数尽量少，锚段在许可条件下应尽量长，整个区间各个锚段长度要尽量均匀。为了减小接触线和承力索内的张力增量值，锚段关节尽量要避免设在曲线区段上，特别是不要设在小半径曲线区段上。跨距划分好以后就可以画出部分CAD图同时划分锚段，由上面计算得在直线区段锚段长度为1600m所以锚段1包含了26个跨距从支柱1到27长度为1560m，此次选择设计所选锚段关节为五跨非绝缘锚段关节，所以锚段2的起始锚柱从22号开始到48号长度同样为1560m，同理锚段3从43号柱开始到61号柱为直线部分长度1080m，长度有点短，又加6个跨距的曲线区段所以锚段3是从43号柱到67号柱长度为1410m，由于该铁路曲线区段半径6000m，比较大所以可以在曲线区段上设置锚段关节，锚段4从62号柱开始到87号柱全长1375m，锚段5从82号柱开始到106号柱长1410m。锚段详细划分如下：锚段1：下锚的起点在1号支柱，终点在27号支柱，锚段长度为1560m；锚段2：下锚的起点在22号支柱，终点在48号支柱，锚段长度为1560m；锚段3：下锚的起点在43号支柱，终点在67号支柱，锚段长度为1410m；锚段4：下锚的起点在62号支柱，终点在87号支柱，锚段长度为1375m；锚段5：下锚的起点在82号支柱，终点在106号支柱，锚段长度为1410m。

第4章设备的选择4.1接触悬挂形式的选择悬挂形式分为两大类分别是简单接触悬挂和链形接触悬挂，通常所讲的接触悬挂分类是针对架空式接触网中的每个毛短而言。简单接触悬挂在实际运营的大铁路上很少采用所以此次设计选择链形悬挂。链形悬挂按照锚定方式可分为三类分别如下：(1)未补偿简单链形悬挂这种悬挂的承力索和接触线两端没有补偿装置，均为硬锚，在大气温度变化时因为承力索和接触线的热胀冷缩，张力和驰度变化比较大造成受流状态恶化，不利于安装以及线索的保护，一般很少采用。(2)半补偿链形悬挂这种悬挂的接触线两端加补偿装置，承力索两端为硬锚，当温度变化时承力索的张力和驰度变化比较大同时也会对接触线产生一定的影响。在温度变化时承力索的驰度变化使吊弦上端产生上、下位移，而吊弦下端随接触线发生顺线路方向偏斜。由于各吊弦的偏斜造成接触线各断面受力不均匀在支柱悬挂点处产生明显的硬点，不利于机车高速运行。(3)全补偿链形悬挂这种悬挂的接触线和承力索两端下锚处均装补偿装置，由于补偿器的作用承力索和接触线的张力基本不变，弹性比较均匀，承力索和接触线均产生同方向纵向位移，因而吊弦偏斜大大减小，有利于机车高速取流[5]。(4)分析选择未补偿简单悬挂，没有补偿装置，张力和驰度会随温度变化较大，不利于安装和线索保护，所以此次设计不选择该种补偿方式。半补偿链形悬挂在温度变化时承力索驰度的变化会是吊弦上端产生上、下位移，而吊弦下端随接触线发生顺线路方向偏斜，不利于机车高速运行，所以此次设计不选择该种补偿方式。全补偿链形悬挂没有上述两种悬挂方式的缺点，且有利于机车的高速取流，所以选择全补偿链形悬挂。但全补偿链形悬挂包括全补偿简单链形悬挂和全补偿弹性链形悬挂。两者相比简单链形悬挂结构简单，造价便宜，运行、检修经验丰富。而弹性链形悬挂比简单链形悬挂有更好的弹性均匀性，但其施工和检调比链形悬挂复杂。二者都能够适应高速电气化铁路的受流要求。两相比较，选择更加经济，安装检修更加方便的全补偿简单链形悬挂。4.2供电方式此次设计供电方式选择直供加回流线供电方式，这种方式是在接触网支柱田野侧架设一条与钢轨并联其回流作用的导线。与直供相比，流经钢轨和大地的回流减少了50％左右，就保持供电回路结构简单的特点，又能起到一定的保护作用。这种供电方式目前我国应用最为广泛。回流线选择目前广泛使用的TJ-70型号。4.3接触悬挂设备选择及参数4.3.1腕臂型号腕臂是从支柱上伸出的由一根或几根横臂组成的支持结构，用以支持接触悬挂，并起传递符合的作用。腕臂按其于支柱之间是否绝缘分为绝缘腕臂和非绝缘腕臂。中国目前的接触网普遍采用绝缘腕臂。腕臂与支柱的装配方式有A、B、C、D、E五种，其中B、C、D、E四种用于有覆冰负载地区，A方式只用于只有风负载地区。选择腕臂时，腕臂跨越股道数越多，接触悬挂结构高度越高，支柱侧面限界越大，则腕臂就越长。此次设计是单股道，结构高度1.4m所以选择最小的腕臂。腕臂型号如表4-1所示。表4-1绝缘腕臂类型和规格表型号，规格外径（mm）长度（mm）重量（kg）1EQ\F(1,2)－2.7548275011.01EQ\F(1,2)－3.048300012.01EQ\F(1,2)－3.1548315012.62－3.060300015.22－3.1560315016.02－3.5560355018.04.3.2拉杆型号由于腕臂装配中，上部杵环杆成水平状态承受拉力，故称水平拉杆。中国电气化铁路接触网几乎全部采用水平拉杆腕臂装配形式。拉杆的型号和腕臂时相配套的，拉杆型号如图4-2所示。表4-2拉杆及压管型号规格类别水平拉杆压管型号121416182126Y19Y23Y28长度mm120014001600180021002600198523852885质量kg2.162.472.793.113.584.388.710.312.34.3.3定位方式和定位装置(1)定位方式定位方式是定位装置型式的分类，主要有正定位、反定位、软定位、双定位、特性定位。我国接触网一般采用一正一反的定位方式是接触线呈“之”型拉伸。正定位用于直线区段或曲线半径大于1200m的区段，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，软定位在定位器受到较大拉力时使用，其用于曲线半径R＜1000m的区段，特性定位主要用于有两支工作支时。综上所述在直线区段使用一正一反定位，曲线区段由于曲线半径是6000m所以不能采用软定位，而采用正定位。表4-3普通定位管型号规格表型号适用范围（mm）l（mm）重量（kg）JL6（EQ\F(1,2)）—85EQ\F(1,2)-700正反定位21.257001.12JL6（EQ\F(1,2)）—85EQ\F(1,2)-960正反定位21.259601.52JL6（EQ\F(1,2)）—85EQ\F(1,2)-1350正反定位21.2513502.02JL6（EQ\F(3,4)）—85EQ\F(1,2)-960正反定位26.759601.81JL6（EQ\F(3,4)）—85EQ\F(1,2)-1150正反定位26.7511502.21(2)定位装置定位装置是支持结构中的主要组成部分，它是在定位点处实现接触线相对线路中心进行横向定位的装置。由定位管、定位器、定位夹及连接零件组成，选择定位装置就是选择定位管和定位器的型号。在选择定位器时要考虑如下三个因素：动作灵活、质量轻、有一定的风稳定性。定位装置型号如表4-3和4-4所示。此次设计的铁路在直线区段运用一正一反定位，曲线区段运用正定位。表4-4定位器型号规格表定位器型号焊接套筒形式套管外径（mm）安装倾斜度总长（mm）单件重量（kg）使用范围EQ\F(1,2)-960有环21.251:109701.51直线或R＞1000m曲线定位EQ\F(3,4)-960无环26.751:109701.88曲线内侧反定位R≤1000m定位EQ\F(3,4)B-1150无环26.751:611452.20软横跨定位4.3.4设备选择上面列出了各种设备的参数和型号，那么就要从中选出合适的设备。在一些课本上列出直线线区段设备类型选用表，如表4-5所示，并据此选出设备。表4-5中间柱设备选用表线路条件类型腕臂拉杆定位管定位器直线A1EQ\F(1,2)－2.7516正EQ\F(1,2)-700反1-3200EQ\F(1,2)-960BCDE1EQ\F(1,2)－3.0此次设计所选区间位于第V气象区，有覆冰负载，所以设备选择如下：腕臂：1EQ\F(1,2)－3.0拉杆：16正定位管管：EQ\F(1,2)-700反定位管：1-3200定位器：EQ\F(1,2)-960。由于拉杆、腕臂、定位管、定位器的选择涉及的技术条件较多，而且类型也较复杂，为了便于设计，常按中间柱装配。在转换柱和锚柱，曲线区段会对该套设备进行校验，如果满足设计要求，那么此次设计就运用该套设备。4.3.5补偿装置由于设计所选的是全补偿简单链形悬挂所以要在锚段两端安装补偿装置，补偿装置分为如下几种：滑轮式补偿装置、棘轮式补偿装置、恒张力弹簧补偿下锚装置、定位绳张力补偿装置。中国在电气化铁路中使用最广泛的是滑轮式和棘轮式补偿装置，而高速铁路采用棘轮式补偿装置，此次设计时速400km，所以选择棘轮式补偿装置。设计时速400km，根据波动速度和列车速度的关系可求出时速是400km时的波动速度。v＝Cβ(4-1)式中，v—列车时速，km/hC—波动速度,km/hβ—比例系数在链形悬挂中β一般取0.65，已知列出速度为400km/h由上式计算得C=615.4kmC=3.6EQ\r(,EQ\F(Tj,gj))(4-2)式中，Tj—接触线张力，Ngj—接触线自重,kN/mC在上面已经算出查表2-2得gj=1.061kN/m代入上式得Tj=3160.8N由此可知在行车速度400km/h的线路上接触线最小张力为3160.8N，此次设计将接触线张力定为35000N。承力索张力为常用的21kN,接触线和承力索自身张力均为15kN，所以接触线需要补偿20kN承力索需要补偿6kN。棘轮式补偿装置传动比有1∶3和1∶4两侧，接触线用1∶4的补偿滑轮，承力索用1∶3的补偿滑轮，每块坠砣约中25kg。接触线坠砣数=EQ\F(20000,4×25×10)=20承力索坠砣数=EQ\F(6000,3×25×10)=84.3.6绝缘子绝缘子按照结构分为悬式绝缘子、棒式绝缘子、及针式绝缘子三大类，按照使用环境又分为普通型和防污型。悬式绝缘子用于绝缘承受张力的场合，棒式绝缘子在需要承受压力、张力和弯矩的场合使用，所以此次设计在拉杆与支柱位置选择悬式绝缘子，在斜腕臂与支柱连接位置选用棒式绝缘子。悬式绝缘子有多种型号可供选择，查阅相关资料了解到该铁路区间处于轻污区，为了防止绝缘子被污染所以要选择防污绝缘子。悬式绝缘子选择目前大量推广应用的XWP2-6型。棒式绝缘子选择QBN1-25型，各项参数不一一列出，由于后面的计算会用到二者的质量所以查出XWP2-6型质量为5.5kg，QBN1-25型质量为16kg。

4.3.7支柱支柱是接触网结构中应用最广泛的支撑设备，接触悬挂被支柱支持在线路上方，承担接触悬挂与支持装置的符合。支柱按材质分为钢柱和预应力钢筋混凝土支柱，我国为了节省钢材普遍采用钢筋混凝土支柱，与钢柱相比预应力钢筋混凝土支柱有钢材料使用少，成本低，使用寿命长，维护量小等优点。但是这种支柱比较笨重，经不起碰撞，损坏后不易更换，在运输时要小心。所以在吊车作业繁忙的站场上和五股道的软横跨支柱，桥梁支柱和双线路腕臂支柱上仍采用钢柱。而此次设计区间属于单线，没有桥梁和隧道，所以选择预应力钢筋混凝土支柱。预应力钢筋混凝土支柱参数如表4-6所示表4-6钢筋混凝土支柱型号及规格型号L（m）a（mm）b（mm）支柱重量（kg）迎风面积S（m2）HEQ\F(38,8.7+2.6)11.326755013302.04HEQ\F(38,8.2+2.6)10.828055012602.04HEQ\F(78,8.7+2.6)11.741370517302.11HEQ\F(60,8.7+3.0)11.741370516202.11HEQ\F(60-250,9.2+3.0)12.240070518402.21HEQ\F(60-250,8.7+3.0)11.741370517302.11支柱按用途分可分为中间柱、转换柱、中心柱、锚柱、定位支柱、道岔支柱、软横跨支柱、硬横跨支柱、隔离开关支柱和桥梁支柱。此次设计值用到中间柱、转换柱、中心柱、锚柱。由于中间柱安装单腕臂，而锚柱，上面除装有腕臂外，还有坠砣、拉线、补偿滑轮，不但起中间柱的作用，还要承受下锚张力，所以其负载较大。转换柱，都是安装的双腕臂，其负载也比中间柱大，所以中间柱的负载最小。为支柱的选择划分了大致的范围。支柱选择如下：中间柱：HEQ\F(38,8.7+2.6)转换柱：HEQ\F(78,8.7+3.0)锚柱：HEQ\F(60-250,9.2+3.0)4.3.8支柱校验4.3.8.1特殊区段风偏移校验在61号支柱和62号支柱之间的跨距，一部分处于直线段，一部分处于曲线段，跨距长度为55m，对此跨距进行风偏移值校验。曲线区段上，最大风偏移值的计算公式见下式：bjmax=EQ\F(l2,8)(EQ\F(mPj,Tj)+EQ\F(1,R))-a+γ(4-3)在本设计中：l＝55m，m＝0.85，Pj＝5.27×10－3kN/m，Tj＝35kN，R＝6000m，a＝150mm。将数值代入上式得bjmax＝EQ\F(552,8)(EQ\F(0.85×5.27×10－3,35)＋EQ\F(1,6000))－0.15＋0.02＝18.5mm＜450mm所以，所取跨距值符合最大受风偏移条件。4.3.8.2支柱容量的校验(1)中间柱容量校验设计中，对61号中间柱进行校验。假设支柱型号为HEQ\F(38,8.7+2.6)，跨距为60m。①相关参数的确定及计算：支柱地面以上的高度H＝8.7m；接触线工作高度H0＝5850mm；接触线至地面的高度Hj＝H0＋800＝5850＋800＝6650mm；接触悬挂的结构高度h＝1400mm；承力索至地面高度Hc＝Hj＋h＝6650＋1400＝8050mm；支柱的侧面限界CX＝2.5m；悬挂点至支柱中心水平距离Z查表4-6得，H38支柱的a＝267mm，拉杆长度为1600mm，则：Z=1600+EQ\F(1,2)×267=1734mm接触悬挂垂直负载Qg，包括承力索，接触线，吊弦线夹重量。Qg＝nq0l＋ngb0l＝(gj＋gc＋gd)nl＋(gcb＋gjb)nl＝27.99×60×10－3＝1.68kN接触悬挂支持及定位装置负载Q0腕臂、拉杆、定位管为正定位管、定位器为型号，XWP2-6型悬式绝缘子质量为5.5kg，QBN1-25型质量为16kg则：Q0=(12+2.79+1.12+1.51+5.5+16)×9.81×10-3=0.38kN支柱的风负载P0查表4-6得，支柱的受风面积F为2.04m，查表2-5得，K=1.4，v为25m/s。P0=0.615KFv2×10-3=0.615×1.4×2.04×252×10-3=1.1kN接触线风负载PjPj=Pjvl=5.27×10-3×60=0.32承力索风负载PcPc＝Pcvl＝5.06×60×10－3＝0.30kN接触线之字力P之P之＝4TjEQ\F(a,l)＝4×35×EQ\F(0.3,60)＝0.7kN②中间柱负载计算找出各力对支柱地面中点处的力臂，求出力矩，合力矩之和即为所计算的支柱负载。M0＝(Qg＋EQ\F(1,2)Q0)Z＋(Pj＋P之)Hj＋PcHc＋EQ\F(1,2)P0H＝(1.68＋EQ\F(1,2)×0.38)×1.734＋(0.32＋0.7)×6.65＋0.3×8.05＋EQ\F(1,2)×1.1×8.7＝17.13kN·m＜38kN·m因此，选中间柱为HEQ\F(38,8.7+2.6)是符合设计要求的。(2)转换柱容量校验设计中，对63号转换柱进行校验。假设支柱型号为HEQ\F(78,8.7+3.0)，跨距为55m。①相关参数的确定和计算支柱的侧面限界CX＝2.7m；悬挂点至支柱中心水平距离Z查4-6表得，H78支柱的a＝413mm,，拉杆长度为1600mm，则Z=1600+EQ\F(1,2)×413=1806.5mm接触悬挂垂直负载QgQg＝nq0l＋ngb0l＝(gj＋gc＋gd)nl＋(gbc＋gbj)nl＝27.99×55×10－3×2＝2.80kN接触悬挂及定位装置负载Q0，由于转换住上有两套腕臂装置，且该支柱位于曲线区段，运用正定位定位方式，所以负载是61号中间住的两倍。Q0=(12+2.79+1.12+1.51+16+5.5)×9.81×2×10-3=0.76kN接触线风负载PjPj=Pjvl=5.27×10-3×55=0.27kN承力索风负载PcPc＝Pcvl＝5.06×55×10－3＝0.28kN支柱的风负载P0查表4-6得，支柱的受风面积F为2.11m2,查表2-5得，K为1.4，v为25m/s。P0=0.615KFv2×10-3=0.615×1.4×2.11×252×10-3=1.135kN接触线之字力P之P之＝4TjEQ\F(a,l)＝4×35×EQ\F(0.15,55)＝0.42kN承力索之字力Pc之Pc之＝3TcEQ\F(a,l)＝3×21×EQ\F(0.15,55)＝0.19kN下锚支接触线的下锚力PjmPjm＝TjEQ\F(CX+1.05,l)＝35×EQ\F(2.7+1.05,55)＝2.63kN下锚支承力索的下锚力PcmPcm＝TcEQ\F(CX＋1.05,l)＝21×EQ\F(2.7＋1.05,55)＝1.43kN接触线曲线力PjRPjR＝TjEQ\F(l,R)＝35×EQ\F(55,6000)＝0.29kN承力索曲线力PcRPcR＝TcEQ\F(l,R)＝21×EQ\F(55,6000)＝0.175kN另外，其它参数同中间柱参数相同。②转换柱负载计算所需参数确定后，找出各力对支柱地面中点处的力臂，求出力矩，合力矩之和即为所计算的支柱负载。M0＝(Qg＋EQ\F(1,2)Q0)Z＋(Pj＋P之)Hj＋(Pj＋Pjm)(Hj＋0.2)＋(Pc＋Pc之)Hc＋EQ\F(1,2)P0H＋(Pc＋Pcm)(Hc＋0.2)＋PjRHj＋PcRHc＝(2.8＋EQ\F(1,2)×0.76)×1.86＋(0.27＋0.42)×6.65＋(0.27＋2.63)(6.65＋0.2)＋(0.28＋0.19)×8.05＋EQ\F(1,2)×1.135×8.7＋(0.28＋1.58)(8.05＋0.2)＋0.29×6.65＋0.175×8.05＝57.06kN·m＜60kN·m因此，选转换柱为HEQ\F(78,8.7+3.0)是较大。可以选择60容量的支柱即支柱HEQ\F(60,8.7+3.0)。③校验HEQ\F(60,8.7+3.0)支柱由于支柱HEQ\F(60,8.7+3.0)的a值和迎风面积与HEQ\F(78,8.7+3.0)相同，其他参数不变所以支柱的负载M0不变那么HEQ\F(60,8.7+3.0)可以满足设计要求。(3)锚柱容量的校验设计中，对62号锚柱进行校验。假设支柱型号为HEQ\F(60-250,9.2+3.0)，跨距为55m。①相关参数的确定和计算悬挂点至支柱中心水平距离Z查表4-6得，H60-25支柱的a＝400mm，拉杆长度为1600mm。Z=1600+EQ\F(1,2)×400=1800mm接触悬挂垂直负载Qg，包括承力索，接触线，吊弦线夹重量。Qg＝nq0l＋ngb0l＝(gj＋gc＋gd)nl＋(gcb＋gjb)nl＝27.99×55×10－3＝1.54kN接触悬挂支持及定位装置负载与61号中间住相同Q0＝0.38kN接触线风负载PjPj=Pjvl=5.27×10-3×55=0.29kN承力索风负载PcPc＝Pcvl＝5.06×55×10－3＝0.28kN支柱的风负载P0查表4-6得，支柱的受风面积F为2.11m2,查表2-5得，K为1.4，v为25m/s。P0=0.615KFv2×10-3=0.615×1.4×2.11×252×10-3=1.135kN接触线之字力P之P之＝4TjEQ\F(a,l)＝4×35×EQ\F(0.15,55)＝0.38kN承力索之字力Pc之Pc之=TcEQ\F(3a,l)=21×EQ\F(3×0.15,55)=0.17kN接触线曲线力PjRPjR＝TjEQ\F(l,R)＝35×EQ\F(55,6000)＝0.32kN承力索曲线力PcRPcR=TcEQ\F(l,R)=21×EQ\F(55,6000)=0.19kN坠陀递的拉力Pj坠=25×20×4×9.81=19.62kNPc坠=25×8×3×9.81=5.88kN②锚柱负载计算所需参数值计算出来后，找出各力对支柱地面中点处的力臂，求出力矩，合力力矩之和即为所计算的支柱负载，即：M0＝(Qg＋EQ\F(1,2)Q0)Z＋(Pj＋P之＋PjR)Hj＋(Pc＋Pc之＋PcR)Hc＋EQ\F(1,2)P0H＋PcH＋Pj(H－1.1)＝(1.54＋EQ\F(1,2)×0.38)×1.8＋(0.29＋0.38＋0.32)×6.65＋(0.28＋0.17＋0.19)×8.05＋EQ\F(1,2)×1.135×9.2＋0.28×9.2＋0.29×(9.2－1.1)＝25.24kN·m＜60kN·m顺线路力矩M=Pj坠(H-1.1)+Pc坠H=19.62×8.1+5.88×9.2=213.02kN·m<250kN·m在对支柱进行校验后发现中间柱和锚柱的选择符合设计要求，而转换柱的选择有些偏大，造成了浪费，不符合经济的设计理念为了避免浪费所以支柱选择的调整如下：中间柱：HEQ\F(38,8.7+2.6)转换柱：HEQ\F(60,8.7+3.0)锚柱：HEQ\F(60-250,9.2+3.0)

第5章平面图表格栏完成跨距划分、支柱编号、锚段划分后、拉出值确定后就可以绘制CAD平面图了对于CAD平面图不光要有以上内容还要有相关的表格和说明，包括侧面限界、支柱类型、地质条件、基础选择、附加悬挂和安装图号。同时要在CAD图上列出所有选择的器件的型号和使用的数量。5.1侧面限界侧面限界是要确定支柱的横向位置，实际上是在跨距已确定的情况下，确定支柱的绝对坐标。侧面限界值会随着线路的半径不同而变化，在通过超限货物列车的正线或站线必须大于2440mm，不通行超限货物列车的站线必须大于2150mm[6]。表5-1支柱侧面限界选用表曲线半径（m）200300～599600～1000＞1000∞曲线外侧限界（m）2.8502.702.602.602.50曲线内侧限界（m）3.103.102.802.70—由于该条铁路线货车和客车都会通行所以侧面限界不得小于2400m，且线路只有直线和曲线之分所以查表5-1可知，在直线区段取2.5m，在曲线上，取2.7m。5.2地质情况在接触网设计的平面图上要清晰的标明沿线路的地质情况。因为支柱埋设地点、基础的稳固程度与地质情况有密切关系，钢筋混凝土支柱的横卧板类型和数量都与该支柱埋设的地质情况有关。不同的土壤种类，其承压力不同。在相同支柱容量情况下，所选择的横卧板的数量和类型也可能不同。土壤的承压力有以下两种表示方法：(1)允许承压R土壤的允许承压力，表示土壤基本力学性质，也就是土壤承载能力的大小。如±150kPa，其中负号“－”表示该区段挖方，正号“＋”表示填方。(2)安息角 土壤的安息角是表示砂性土的自然坡度角，它与砂性土的内摩擦角相接近，在一定程度上可以表示土壤的抗剪强度，所以在习惯上也可以用安息角表示土壤承压力，如±30°，其中正、负号与前述意义相同。在接触网下部工程中，也常用安息角表示地质条件，因而，允许承压力和安息角二者均可以表示(有时候混合使用)土壤承受外界负载的能力。它们的对应关系如表5-2所示。表5-2承压力R与安息角的对应表允许承压力R（kPa）100150200250300安息角（度）17～2030354040以上此次毕业设计所选区间土壤承载力为-100kPa，安息角=-20°。5.3横卧板类型由于我国的实际情况，广泛地应用预应力钢筋混凝土支柱。在使用钢筋混凝土支柱时，为了增大支柱地面以下部分与土体的接触面积，提高土体对支柱的抗倾覆能力，使支柱具有良好的稳定性，因此，对于钢筋混凝土软横跨柱和设置在土质松散地段的钢筋混凝土腕臂支柱，应根据支柱容量和地质与线路情况加设横卧板。柱型路堤或路堑土壤安角（）数量及型号柱型路堤或路堑土壤安角（）数量及型号上下上下HEQ\F(38,8.7+2.6)路堤地段（+）17°~22°2﹣Ⅰ1﹣ⅡHEQ\F(78,8.7+3.0)路堑地段（－）17°~22°2﹣Ⅰ1﹣Ⅱ30°~32°1﹣Ⅱ30°~321﹣Ⅱ―33°~37°――33°~37°――38°以上――38°以上――路堑地段（－）17°~22°2﹣Ⅰ―HEQ\F(60,8.7+3.0)路堤地段（＋）17°~22°2﹣Ⅰ―30°~32°――30°~32°――33°~37°――33°~37°――38°以上――38°以上――HEQ\F(78,8.7+3.0)路堤地段（＋）17°~22°3﹣Ⅰ1﹣Ⅱ路堑地段（－）17°~22°1﹣Ⅰ―30°~322﹣Ⅰ―30°~32°1﹣Ⅰ―33°~37°1﹣Ⅱ―33°~37°――38°以上――38°以上――表5-3横卧板的选择横卧板的类型分为Ⅰ型及Ⅱ型。Ⅰ型为600×800×80，孔距为310mm，孔径为35mm；Ⅱ型为600×1000×100，孔距为410mm，孔径为35mm。对于下锚支柱一般选用Ⅱ型横卧板。矩形截面的钢筋混凝土支往，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。该区间的地质条件在上面已经给出，所以查表5-3可知各支柱所应该加的横卧板型号和数量。5.4附加悬挂此次设计接触网采用直供加回流线供电方式，要安装回流线让部分电流经回流线流回牵引变电所，所以对邻近通信线路增加屏蔽效果，降低牵引网阻抗，从而提高供电臂末端电压。本次设计所选回流线是TJ-70铜绞线。5.5安装图号接触网支柱装配是一项十分复杂和细致的工作，使用构件稍有不同，将不能满足技术要求，甚至在运营阶段会出事故。为避免类似的认为故障，一般各设计单位都根据支柱工作状态的要求，绘制各类支柱装配定型图，每一张装配图都有相应的图号。为便于施工参考及进行工程数量统计，在接触网平面示意图中都标有相应支柱装配图的图号。而我此次的毕业设计为了减少工作量没有绘制支柱的装配定型图，所以可以不标注安装图号。5.6工程数量统计表在接触网平面设计图中，除了表格栏以外，在标题栏上都有工程数量统计表，以便于组织施工和工程备料。在工程数量统计表中，应附有主要设备，线材，部件及构件的数量及规格型号，其主要内容包括避雷器，隔离开关，接触线及承力索长度，以及各类支柱，横卧板，基础，拉杆，腕臂，绝缘子的数量及类型。5.6.1统计(1)支柱本次设计划分了5个锚段，那么就会有4个锚段关节，我所选择的锚段关节均为5跨非绝缘锚段关节，每个锚段关节有两个锚柱和四个转换柱，4个锚段关节那么所用锚柱为8个在加上该区间的两端支柱应该为锚柱，所以一共有锚柱10个，转换柱16个，中间柱80个。(2)腕臂拉杆在前面选择支柱时提到转换柱安装双腕臂而中间柱和锚柱都是单腕臂，转换柱一共有16个，所以安装在转换柱上的腕臂为32个，其他支柱上的腕臂为90个，所以腕臂一共需要122个，拉杆和腕臂是配套的也是122个。(3)定位装置定位装置和腕臂也是配套的也是122个，此次设计定位器只有一种而定位管有正定位和反定位之分，其中正定位管86个反定位管36个。(4)绝缘子每个腕臂和拉杆在与支柱的连接处都会安装一个绝缘子，所以绝缘子的数量是腕臂的两倍为244腕臂处用棒式绝缘子，拉杆处