接触网支柱的选用
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变截面的锥形钢管柱与等径钢管柱相比袁锥形钢管柱适合接触网 支柱上部弯矩小袁下部弯矩大的特点袁能使材料充分尧合理地得到利 用袁减少工程投资袁同时也避免了因采用等径钢管柱而带来的材料浪 费遥 圆援远 格构式角钢铁塔
外形尺寸较大袁柱底尺寸一般为 600mm伊400mm耀1800mm伊1000 mm袁 占用空间多袁在桥上安装时有一定限制袁不宜用于高架桥遥 由于杆件 多袁下料尧放样尧焊接尧防腐等制造工艺比较复杂袁但其结构性能优良袁 材料布置合理袁在各种支柱中重量最轻曰铁塔的容量跨度范围也很大袁 任何受力情况均可使用袁尤其适用在大跨度软尧硬横跨中曰造价较低遥 格构式角钢铁塔虽然在使用功能上完全能够满足要求袁但其美观性稍 差袁与城市环境的美化要求有差距袁在线路上基本不采用袁但在对外观 要求不高的停车场尧车辆段仍不失为一种经济的方案遥
支柱的重量遥 截面尺寸较小袁结构简单袁采用压力机加工成形袁埋弧自
动焊接袁制造较复杂遥 不利于零件标准化袁安装维修不方便遥 多棱形钢
管柱抗弯及抗扭强度和刚度较大袁一般不需检验其抗扭强度袁受力基
本无方向性袁容量也较大遥 锥形多棱钢管柱现主要用于大城市输电线
路杆和路灯杆遥
圆援缘 环形截面钢管柱
环形截面钢管柱有两种型式袁即变截面的锥形钢管柱和等径钢管
1 接触网支柱的分类
接触网支柱按其功能可分为中间柱尧转换柱尧锚柱尧道岔柱和中心 柱曰按材料可分为混凝土支柱尧钢支柱和钢管混凝土支柱曰按结构形状 又可分为锥形或等径环形截面钢管柱尧 多棱形钢管柱尧H 形钢柱和由 角钢尧钢管尧槽钢或 H 形钢组成的格构柱等遥
2 各类型支柱的特点
圆援员 环形等径预应力混凝土支柱
猿 接触网支柱的应用概况
目前袁国内外铁路中袁接触网支柱的常用型式主要有等径钢管柱尧 锥形钢管柱尧匀 形钢柱尧 格构式角钢铁塔和环形等径预应力混凝土支 柱遥依据不同国情袁接触网支柱应用型式也不尽相同遥英国尧法国尧德国 普遍采用 H 形钢柱和环形截面钢管柱袁 车场内软横跨结构则多采用 格构式角钢铁塔作为支柱曰日本主要以环形等径预应力混凝土支柱和 格构式角钢铁塔为主袁也有少量钢管柱和 匀 形钢柱遥 国内客货混线均 采用环形等径预应力混凝土支柱袁 软横跨支柱则采用格构式角钢铁 塔袁客运专线采用了 H 型钢柱遥
面一致袁配套零件易于标准化袁容量适中的 H 形钢柱重量与同等条件
的钢管柱相当袁造价较低曰但容量稍大或稍小的 H 形钢柱由于受型钢
规格的限制其重量要比钢管柱重袁因此造价也就会提高遥
匀 形钢柱抗弯强度和刚度较大袁适用于中间柱等单向受力为主的
.
All Rights Reserved. 支柱袁单向受力能充分发挥 匀 形钢的合理尧有利的截面型式袁使支柱 截面尺寸减小到 250 mm伊250 mm 成为可能袁从而实现减轻支柱重量
通过在 H 形钢柱上加加筋板或采用双 H 形钢组合柱等办法来解决遥
在 H 形钢柱上加加筋板的措施不建议使用袁 因该办法不仅使制造加
工复杂化袁而且也会增加支柱重量袁同时也不能充分利用 H 形钢的力
学优势曰 采用双 H 形钢组合柱的办法较好袁 它是采用两根窄翼缘 H
形钢通过两条纵向焊缝焊接而成袁加工工作量较小袁机械化程度也高袁
这种支柱造价较低袁受力无方向性遥 但重量大袁运费高袁运输安装
过程中受振动或碰撞折损率高遥 安装不方便袁尤其在高架桥上使用受
限制袁损坏后不易更换遥
2.2 匀 形钢柱
H 形钢柱截面尺寸小袁柱截面外形尺寸一般为 250 mm伊250 mm耀
300 mm伊300 mm袁适合于在线间距离小的地点使用曰H 形支柱上下截
和增强景观效应作用遥 匀 形钢柱抗扭强度与刚度较小袁其扭转惯性矩
约为抗弯惯性矩的 1/100耀1/250袁 尤其支柱高度较高时稳定性相对较
差袁双向受力时弱轴方向很小的作用会使强轴方向的承载能力大幅度
降低袁不利于 H 形截面力学特性的发挥袁故不宜用于转换柱和硬横跨
等双向受力或受扭的支柱遥对于以双向受力为主或扭矩较大的柱型可
很好地解决了钢管柱的内防腐问题袁 并且抗弯及抗扭强度和刚度都很
大遥 其缺点是相对钢管柱自重大袁且外壁多以热喷锌防腐为主袁若采用
热浸镀锌防腐时袁生产加工工艺要复杂一些遥 钢管混凝土柱现主要用
于电力系统的输电线路杆塔尧变电所构架和通信工程中的发射塔等遥
圆援源 多棱形钢管柱
一般为变截面型式袁材料能充分尧合理地得到应用袁同时也减少了
环形截面钢管柱尧匀 形钢柱与角钢格构式铁塔相比袁 具有占用空 间小尧造型美观尧制造简单尧机械化程度高尧运输方便尧运输费用低尧维 护方便尧总造价适中等优点遥 但用作大容量的软横跨柱时袁钢管柱和 H 形钢柱由于其截面尺寸小而会使重量增加很多袁尤其以钢管柱为最 大袁此时角钢格构式铁塔因受力特点而显示出其优越性遥
5 总结
综上所述袁每一类型的支柱都有其突出的优点袁根据不同的需要 选择不同类型的支柱袁将经济性尧合理性尧方便性和实用性发挥到最大 限度才是我们利用支柱为轨道交通服务的最终目的遥
咱责任编辑院杨玉洁暂
Science & Technology Vision 科技视界 171
Science & Technology Vision
科技视界
接触网支柱的选用
刘爱宾 张 禄 渊济南铁路局袁山东 济南 250000冤
接触网支柱是接触网最主要的受力设备袁也是一种没有备用的户 外供电支持装置袁经常遭受冰尧雪尧雨尧雾等恶劣天气的影响袁一旦遭遇 故障或事故将直接影响列车的运行袁因此接触网支柱的关键是其结构 受力的安全可靠遥另外袁接触网支柱还要考虑结构的简单轻巧尧良好的 耐腐蚀能力和材料利用的合理性袁并且要求方便施工和运营维护遥
等径钢管柱截面尺寸较小袁一般单支柱外径为 300耀350 mm遥支柱 上下截面一致袁配套零件易于标准化袁等径钢管柱在生产加工上有两 种制造方法袁一种方法与锥形钢管柱相同都采用埋弧自动焊接袁另一 种是直接采用无缝钢管制造遥 总体造价适中袁适用于各类柱型遥
环形截面钢管柱抗弯及抗扭强度和刚度较大袁其扭转惯性矩为抗 弯惯性矩的两倍袁受力无方向性袁一般不需检验其抗扭强度袁比较适用 于转换柱等受扭支柱遥
制造较简单袁但对焊接的技术水平要求较高遥
圆援猿 钢管混凝土柱
钢管混凝土柱是近年研制成功的一种新型钢-混凝土复合结构支
柱袁这种支柱外层是薄壁钢管袁内层是通过高速离心力作用后形成一
定厚度的混凝土层遥钢管混凝土结构充分发挥了钢和混凝土这两种材
料的物理力学特性遥 它除具有钢管柱的外形轻盈美观尧线条流畅等特
点外袁主要优点是可节省钢材尧降低造价袁同时由于其壁内是混凝土层袁
4 各类支柱的优缺点
钢柱与混凝土柱相比袁具有强度高尧承受荷载大尧重量轻尧弹塑性 好等优点遥 在承受突发性事故及断线等情况下袁外力使其产生弹塑性 变形袁在解除外力后可恢复变形或稍加修复即可投入正常运行袁而混 凝土柱在突发性事故或断线等情况下袁一般都会损坏或折断袁必须更 换后才能运行遥 环形等径预应力混凝土柱在弯矩作用下虽无横向裂 纹袁但在运输安装尧长久预应力和日晒受热不均等多种因素作用下会 产生纵向的细小裂纹袁 这些细小裂纹在常年日晒雨淋下逐渐扩展袁以 致造成混凝土风化袁钢筋锈蚀袁影响使用寿命袁而钢柱采用镀锌防腐后 寿命一般在 30耀50 年袁基本上无维修袁且其强度不会降低袁更换也比 混凝土柱容易得多遥
柱遥
锥形钢管柱截面尺寸较小袁一般单支柱底部外径为 300耀400 mm遥
采用压力机或卷板机加工成型袁埋弧自动焊接一道或两道焊缝袁制造
较简单袁机械化程度高袁质量容易控制曰锥形钢管柱在一定程度上完全
可以根据实际受力大小设计选用合适的支柱直径袁通过调整壁厚而使 支柱外径统一袁有利于零件标准化曰原材料价格较便宜袁但要有大型设 备才能加工袁这对生产厂家的设备要求较高袁且加工费用较高袁故总体 造价适中曰同时锥形钢管柱的锥度要合理控制袁如果锥度太大袁一方面 支柱在导线高度处的挠度不易控制袁另一方面支柱外径随高度变化较 大袁抱箍位置调整范围小袁抱箍类型增加袁使装配较为复杂袁配套零件 不易标准化遥
外形尺寸较大袁柱底尺寸一般为 600mm伊400mm耀1800mm伊1000 mm袁 占用空间多袁在桥上安装时有一定限制袁不宜用于高架桥遥 由于杆件 多袁下料尧放样尧焊接尧防腐等制造工艺比较复杂袁但其结构性能优良袁 材料布置合理袁在各种支柱中重量最轻曰铁塔的容量跨度范围也很大袁 任何受力情况均可使用袁尤其适用在大跨度软尧硬横跨中曰造价较低遥 格构式角钢铁塔虽然在使用功能上完全能够满足要求袁但其美观性稍 差袁与城市环境的美化要求有差距袁在线路上基本不采用袁但在对外观 要求不高的停车场尧车辆段仍不失为一种经济的方案遥
支柱的重量遥 截面尺寸较小袁结构简单袁采用压力机加工成形袁埋弧自
动焊接袁制造较复杂遥 不利于零件标准化袁安装维修不方便遥 多棱形钢
管柱抗弯及抗扭强度和刚度较大袁一般不需检验其抗扭强度袁受力基
本无方向性袁容量也较大遥 锥形多棱钢管柱现主要用于大城市输电线
路杆和路灯杆遥
圆援缘 环形截面钢管柱
环形截面钢管柱有两种型式袁即变截面的锥形钢管柱和等径钢管
1 接触网支柱的分类
接触网支柱按其功能可分为中间柱尧转换柱尧锚柱尧道岔柱和中心 柱曰按材料可分为混凝土支柱尧钢支柱和钢管混凝土支柱曰按结构形状 又可分为锥形或等径环形截面钢管柱尧 多棱形钢管柱尧H 形钢柱和由 角钢尧钢管尧槽钢或 H 形钢组成的格构柱等遥
2 各类型支柱的特点
圆援员 环形等径预应力混凝土支柱
猿 接触网支柱的应用概况
目前袁国内外铁路中袁接触网支柱的常用型式主要有等径钢管柱尧 锥形钢管柱尧匀 形钢柱尧 格构式角钢铁塔和环形等径预应力混凝土支 柱遥依据不同国情袁接触网支柱应用型式也不尽相同遥英国尧法国尧德国 普遍采用 H 形钢柱和环形截面钢管柱袁 车场内软横跨结构则多采用 格构式角钢铁塔作为支柱曰日本主要以环形等径预应力混凝土支柱和 格构式角钢铁塔为主袁也有少量钢管柱和 匀 形钢柱遥 国内客货混线均 采用环形等径预应力混凝土支柱袁 软横跨支柱则采用格构式角钢铁 塔袁客运专线采用了 H 型钢柱遥
面一致袁配套零件易于标准化袁容量适中的 H 形钢柱重量与同等条件
的钢管柱相当袁造价较低曰但容量稍大或稍小的 H 形钢柱由于受型钢
规格的限制其重量要比钢管柱重袁因此造价也就会提高遥
匀 形钢柱抗弯强度和刚度较大袁适用于中间柱等单向受力为主的
.
All Rights Reserved. 支柱袁单向受力能充分发挥 匀 形钢的合理尧有利的截面型式袁使支柱 截面尺寸减小到 250 mm伊250 mm 成为可能袁从而实现减轻支柱重量
通过在 H 形钢柱上加加筋板或采用双 H 形钢组合柱等办法来解决遥
在 H 形钢柱上加加筋板的措施不建议使用袁 因该办法不仅使制造加
工复杂化袁而且也会增加支柱重量袁同时也不能充分利用 H 形钢的力
学优势曰 采用双 H 形钢组合柱的办法较好袁 它是采用两根窄翼缘 H
形钢通过两条纵向焊缝焊接而成袁加工工作量较小袁机械化程度也高袁
这种支柱造价较低袁受力无方向性遥 但重量大袁运费高袁运输安装
过程中受振动或碰撞折损率高遥 安装不方便袁尤其在高架桥上使用受
限制袁损坏后不易更换遥
2.2 匀 形钢柱
H 形钢柱截面尺寸小袁柱截面外形尺寸一般为 250 mm伊250 mm耀
300 mm伊300 mm袁适合于在线间距离小的地点使用曰H 形支柱上下截
和增强景观效应作用遥 匀 形钢柱抗扭强度与刚度较小袁其扭转惯性矩
约为抗弯惯性矩的 1/100耀1/250袁 尤其支柱高度较高时稳定性相对较
差袁双向受力时弱轴方向很小的作用会使强轴方向的承载能力大幅度
降低袁不利于 H 形截面力学特性的发挥袁故不宜用于转换柱和硬横跨
等双向受力或受扭的支柱遥对于以双向受力为主或扭矩较大的柱型可
很好地解决了钢管柱的内防腐问题袁 并且抗弯及抗扭强度和刚度都很
大遥 其缺点是相对钢管柱自重大袁且外壁多以热喷锌防腐为主袁若采用
热浸镀锌防腐时袁生产加工工艺要复杂一些遥 钢管混凝土柱现主要用
于电力系统的输电线路杆塔尧变电所构架和通信工程中的发射塔等遥
圆援源 多棱形钢管柱
一般为变截面型式袁材料能充分尧合理地得到应用袁同时也减少了
环形截面钢管柱尧匀 形钢柱与角钢格构式铁塔相比袁 具有占用空 间小尧造型美观尧制造简单尧机械化程度高尧运输方便尧运输费用低尧维 护方便尧总造价适中等优点遥 但用作大容量的软横跨柱时袁钢管柱和 H 形钢柱由于其截面尺寸小而会使重量增加很多袁尤其以钢管柱为最 大袁此时角钢格构式铁塔因受力特点而显示出其优越性遥
5 总结
综上所述袁每一类型的支柱都有其突出的优点袁根据不同的需要 选择不同类型的支柱袁将经济性尧合理性尧方便性和实用性发挥到最大 限度才是我们利用支柱为轨道交通服务的最终目的遥
咱责任编辑院杨玉洁暂
Science & Technology Vision 科技视界 171
Science & Technology Vision
科技视界
接触网支柱的选用
刘爱宾 张 禄 渊济南铁路局袁山东 济南 250000冤
接触网支柱是接触网最主要的受力设备袁也是一种没有备用的户 外供电支持装置袁经常遭受冰尧雪尧雨尧雾等恶劣天气的影响袁一旦遭遇 故障或事故将直接影响列车的运行袁因此接触网支柱的关键是其结构 受力的安全可靠遥另外袁接触网支柱还要考虑结构的简单轻巧尧良好的 耐腐蚀能力和材料利用的合理性袁并且要求方便施工和运营维护遥
等径钢管柱截面尺寸较小袁一般单支柱外径为 300耀350 mm遥支柱 上下截面一致袁配套零件易于标准化袁等径钢管柱在生产加工上有两 种制造方法袁一种方法与锥形钢管柱相同都采用埋弧自动焊接袁另一 种是直接采用无缝钢管制造遥 总体造价适中袁适用于各类柱型遥
环形截面钢管柱抗弯及抗扭强度和刚度较大袁其扭转惯性矩为抗 弯惯性矩的两倍袁受力无方向性袁一般不需检验其抗扭强度袁比较适用 于转换柱等受扭支柱遥
制造较简单袁但对焊接的技术水平要求较高遥
圆援猿 钢管混凝土柱
钢管混凝土柱是近年研制成功的一种新型钢-混凝土复合结构支
柱袁这种支柱外层是薄壁钢管袁内层是通过高速离心力作用后形成一
定厚度的混凝土层遥钢管混凝土结构充分发挥了钢和混凝土这两种材
料的物理力学特性遥 它除具有钢管柱的外形轻盈美观尧线条流畅等特
点外袁主要优点是可节省钢材尧降低造价袁同时由于其壁内是混凝土层袁
4 各类支柱的优缺点
钢柱与混凝土柱相比袁具有强度高尧承受荷载大尧重量轻尧弹塑性 好等优点遥 在承受突发性事故及断线等情况下袁外力使其产生弹塑性 变形袁在解除外力后可恢复变形或稍加修复即可投入正常运行袁而混 凝土柱在突发性事故或断线等情况下袁一般都会损坏或折断袁必须更 换后才能运行遥 环形等径预应力混凝土柱在弯矩作用下虽无横向裂 纹袁但在运输安装尧长久预应力和日晒受热不均等多种因素作用下会 产生纵向的细小裂纹袁 这些细小裂纹在常年日晒雨淋下逐渐扩展袁以 致造成混凝土风化袁钢筋锈蚀袁影响使用寿命袁而钢柱采用镀锌防腐后 寿命一般在 30耀50 年袁基本上无维修袁且其强度不会降低袁更换也比 混凝土柱容易得多遥
柱遥
锥形钢管柱截面尺寸较小袁一般单支柱底部外径为 300耀400 mm遥
采用压力机或卷板机加工成型袁埋弧自动焊接一道或两道焊缝袁制造
较简单袁机械化程度高袁质量容易控制曰锥形钢管柱在一定程度上完全
可以根据实际受力大小设计选用合适的支柱直径袁通过调整壁厚而使 支柱外径统一袁有利于零件标准化曰原材料价格较便宜袁但要有大型设 备才能加工袁这对生产厂家的设备要求较高袁且加工费用较高袁故总体 造价适中曰同时锥形钢管柱的锥度要合理控制袁如果锥度太大袁一方面 支柱在导线高度处的挠度不易控制袁另一方面支柱外径随高度变化较 大袁抱箍位置调整范围小袁抱箍类型增加袁使装配较为复杂袁配套零件 不易标准化遥