李石龙电气1002班201009153接触网

1设计原始资料
1.1 设计题目
高速电气化铁路接触网中心锚结设计。

1.2 要完成的内容
根据高速电气化铁路中心锚结的要求，计算高速接触网中心锚结的位置，设计高速电气化铁路中心锚结，并说明其工作原理。

2 工作原理及其作用
2.1 工作原理
接触网锚段安装中心锚结后，线索在中心锚结处相当于死固定方式，因此当温度变化时，锚段内线索的热胀冷缩便发生在中心锚结与两端的补偿器间，有效缩短了线索的伸缩范围。

2.2 作用
中心锚结具有以下作用：
(1) 锚段线索张力比较均匀，保证接触悬挂处于良好工作状态。

(2) 设立中心锚结后可以缩小事故范围，即当一侧发生断线事故时不至影响中心锚结另一侧悬挂线路，有利于抢修事故和缩短事故抢修时间。

(3) 可防止线索在外力作用下向一侧串动，如风力、受电弓摩擦力、因坡道和自身重力引起的串动力。

3 中心锚结的设置
(1)中心锚结布置的原则是：使中心锚结两边线索的张力尽量相等。

直线区段一般设在锚段中间处；曲线区段一般设在靠曲线多、半径小的一侧。

(2)在两端装设补偿器的接触网锚段中，必须加设中心锚结。

每个锚段中心锚结安设位置应根据线路情况和线索的张力增量计算确定。

一般布置原则是使中心锚结固定点两侧线索的张力尽量相等，并尽可能靠近锚段中部。

(3)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曲线区段时，该锚段中心锚结应安设在锚段的中间位置。

(4) 当锚段布置在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曲线多、曲线半径小的一侧。

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，视为半个锚段，可将锚段一端硬锚，另一端线索安装补偿器，此时的硬锚就相当于中心锚结。

4 中心锚结的结构和要求
4.1 半补偿中心锚结
半补偿中心锚结辅助绳采用GJ一50镀锌钢绞线制成，辅助绳中间用中心锚结线夹与接触线固定，辅助绳两端分别用正反两个钢线卡子紧固在承力索上。

当一侧接触线断线后，另一侧接触线在中心锚结辅助绳的拉力下，不发生松动现象，起到了缩小事故范围的作用。

半补偿中心锚结结构如图4.1所示。

1—接触线;2—中心锚结线夹;3—承力索;4—中心锚结辅助绳;5—钢线卡子;6—绑扎段
图4.1 半补偿中心锚结结构示意图
4.2 区间全补偿中心锚结
区间全补偿中心锚结的应用，是因为全补偿链形悬挂时，接触线、承力索均设有补偿器，因此，都应设置中心锚结。

在全补偿悬挂时，接触线中心锚结结构与半补偿相同。

承力索中心锚结辅助绳则采用GJ一70镀锌钢绞线制成，其长度考虑布置在三个接触网跨距中。

中心锚结在中间跨距，相邻两悬挂点和跨中用钢线卡子将辅助绳与承力索固定在一起。

辅助绳两端各通过一串悬式绝缘子硬锚在最外侧支柱上，两支柱均为锚柱应打拉线。

4.3 站场全补偿中心锚结
站场全补偿中心锚结是将中心锚结绳的悬挂点与承力索固定，依靠上部固定绳对承
力索起到锚结的作用，这种形式也称为防窜中心锚结。

一般设在站场的正线及站线中心锚结位置处设置软横跨节点14上。

有防断式和非防断式之分。

站场全补偿中心锚结的承力索中心锚结绳用GJ—70钢绞线在悬挂点处通过钢线卡子与承力索固定，在两侧的跨距中心位置安装接触线中心锚结线夹，并将锚结绳向承力索中心锚结方向通过钢线卡子与承力索固定。

有防断式和非防断式之分。

其结构如图4.2所示。

图4.2 站场全补偿中心锚结结构示意
4.4 简单悬挂中心锚结
设置简单悬挂中心锚结时，需增设一条中心锚结辅助索，辅助索采用GJ一50镀锌钢绞线制成，辅助索的两端分别通过一串悬式绝缘子硬锚在中心锚结所在跨距两侧的支柱上（即等于在该跨距中增加了一段承力索）。

该支柱为锚柱应打拉线，以保持受力平衡。

在直线上和曲线上都有不同的安装要求。

在直线上，其中心锚结结构与半补偿悬挂中心锚结的结构相似，只不过简单悬挂中心锚结绳较短(一般不超过5m)，而且是采用钢丝绳制成(截面积为50mm2)，钢丝绳两侧分别用3个钢线卡子紧固在辅助绳上。

如图4.3所示。

图4.3 直线区段的简单悬挂中心锚结结构示意图
在曲线区段时，其中心锚结设置不同于直线区段，其结构看上去象一个倒装的中心锚结。

曲线上中心锚结绳也采用50mm2截面积的钢丝绳制成，其中间搭过平直腕臂并用线夹固定在腕臂上。

钢丝绳两端各用一个中心锚结线夹固定在接触线上。

曲线区段中心锚结辅助索较长，其中部与中心锚结辅助绳相同固定在腕臂上，两侧各通过一串悬式绝缘子硬锚于相邻的支柱上。

这两根支柱应打拉线。

中心锚结绳在接触线上的固定点距悬
挂定位点6m，中心锚结结构高度一般为0.5m。

如图4.4所示。

图4.4 曲线区段的简单悬挂中心锚结结构示意图
5 区间全补偿链形简单悬挂中心锚结的设计与计算
在高速接触网中，为保证接触线和承力索的恒定张力，通常采用全补偿的链形悬挂结构。

5.1 锚段长度及中心锚结的确定
取一直线区段为m 1800的锚段长度，中心锚结设置在锚段的中心位置，则补偿器与中心锚结间的距离为m 900=L ,跨距m 50=l ；
5.2 相关资料
(1) 接触线195-GLCN (钢铝接触线)：KN 10j =T ；接触线计算截面积：2
j mm 195=S 接触线弹性系数100000MPa j =E ；线胀系数：16j K 1017--⨯=α；接触线自重负载：KN/m 1007.83j -⨯=g
(2 40m ax =t ℃,20m in -=t ℃ 故吊线及定位器处于正常位置时的温度102
)20(402m in m ax d =-+=+=t t t ℃ 所以301040d m ax =-=-=∆t t t ℃
(3) 在全补偿链形悬挂中，接触线驰度变化很小，且温度变化耗损于驰度方向的纵向位移较小，因此，ε＝0。

(4) 接触线无驰度时，承力索的驰度m 54.00=F
(5) 接触线的结构高度m 4.1=h ，则吊弦长度0m in 3
1F C C +=，0min F h C -= 所以)m (04.154.03
24.1320=⨯-=-=F h C (6) 定位器的长度 1.2d =(m)
(7) 水平拉杆的长度 2.2d k =(m)
5.3 全补偿链形悬挂张力增量的计算
5.3.1 接触线张力增量的计算
直线区段产生的张力增量： 由公式j j c jdE j j j
(l)(())()223L L g t T L L l g c E S εαα+--∆∆=++⋅得 kN 34.0195
1000001007.8)50900(9003204.12)30)104.201017(0(1007.8)50900(9003663jdE =⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯-⨯-⨯⨯⨯+⨯=∆----T 所以j jdE %15T T <∆，满足要求
5.3.2 承力索张力增量的计算
在直线区段上，承力索沿线路中心布置，在温度变化时，承力索虽有转动，仍可认为承力索不产生张力增量,故kN 0cdE =∆T
5.4 全补偿链形悬挂中心锚结的校验
(1) 接触线中心锚结的校验
kN 034.034.02jdE 1jdE j =-=∆-∆=∆T T T
所以满足要求。

(2) 承力索中心锚节的校验
02cdE 1cdE c =∆-∆=∆T T T
所以满足要求。

6 设计总结
通过此次课程设计，我对中心锚结的理解又进一步加深。

中心锚结是接触网设计中比较重要的一个环节，它对承力索和接触线起固定作用，使它们不会随便发生偏移，减小事故范围。

所以对它的作用不可忽视。

对于不同结构的中心锚结，它的安装方式以及安装位置大不相同。

同时也加深了我对接触网的认识，也培养了我们对计算机知识的运用，让我们对今后熟练运用自己掌握的知识有了更深的理解，同时也感谢老师的帮助，让我学习到了专业知识！
参考文献
[1] 于万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都:西南交通大学出版社,2003.
[2] 李爱敏.接触网生产实习指导[M].北京:中国铁道出版社,2000.
[3] 李伟主编.接触网[M].北京:中国铁道出版社,2000.。