接触网设计基础.ppt

第一节 概 述
悬挂导线是一根有数个支点并能在策略作用下弯曲的 受拉杆件。计算这种杆件与它的长度和刚度有关。杆件的 长度决定下固定它的支柱之间的距离，而其刚度则决定下 它的材质、截面和结构。随着杆件长度的增加其刚度的影 响将逐步减小，因此在确定弛垂曲线形状时，可以假设它 是一根绝对柔软的导线。
风和覆冰会增大导线和张力和弛度。气温的变化，因 电流通过导线而使其温度上升，都会使导线伸缩，使导线 张力和弛度发生变化。因此在设计时，要确定导线在发生 最严重的气象条件下时的张力。
设A、B两点为悬挂点，l为跨距，g为单位长度的自 重负载。FA，FB，TA，TB分别为悬挂点A、B的垂直分力 各水平分力，如图2-2-2所示：
FA
A TA x l/2
FB B
TB
l
F ex
l2
l 图2-2-2 简单悬挂和弹性简单悬挂受力示意图
第三节 悬挂线索实际长度计算
把悬挂线索分成无限多的线段，如图2-3-1中dl，当dl
第二节 简单悬挂的驰度计算
在两个支柱之间，悬挂一根固定截面的接触线或其它 导线时，则此线在自重和附加负载的作用下，自然形成一 个弛度。弛度的大小对运行质量将产生直接的影响。因此 正确地、合理地确定弛度的量值是十分重要的。
简单悬挂是接触网中最基本、最简单的悬挂方式，它 与供电线的架设基本相同，但又不完全相同。因为接触网 有一个不屑一顾它直接接触的移动受电弓。这一特点要求 接触悬挂有较大的张力与较小的弛度，以保证机车受电弓 对接触母线的良好滑动和可靠接触。
第一节 接触网的设计组成
一般采用两阶段设计，即初步设计和施工设计。 一、初步设计：
（1）确定主要技术条件、主要设备类型。如气象条件、 悬挂类型、隧道内悬挂结构、支柱类型、网工区位置及交通 工具等；
（2）提出主要工程数量、材料、设备数量； （3）提出工程建设项目总概算； （4）初设作为技术设计或施工设计的依据。 二、施工设计：完成全部施工图纸、主要提供车站、区间、
TX = f (tX) FX = f (tX) 在安装时，据函数关系，由当时当地的温度找到安 装曲线上相对应的接触线张力和驰度值。
设有跨距为l的一简单悬挂，在某特定条件下，其温度
为t1,负载为q1,导线张力为T1；当温度发生变化时，导线伸 长或缩短，冰、风会使导线受力增大，这种情况为待求条
件，其相应的量值用tx , qx , Tx . 起始情况下，接触线的驰度和长度为：
设A、B是两悬挂点，当两悬挂点在同一水平位置时 为等高悬挂。从接触线弧垂最低点，到连接两悬挂点间 的垂直距离，称为弛度F，如图2-2-1（a）所示：
y
y
l
B
l
F2
A
F
BA
F1
x
x
(a) 等高
(b) 不等高
图2-2-1 简单悬挂的驰度
当悬挂点不在同一水平面时，由接触线最低点到两 悬挂点的垂直距离分别为悬挂点A和B的驰度，用F1和F2 表示，如图2-2-1（b）所示。
x
第四节 悬链线方程（略）
第五节 简单悬挂的状态方程
在简单悬挂中，接触线的张力与驰度随气象条件的 变化而变化，这种变化遵循一定的客观规律。欲使架设 后的接触线张力与驰度符合技术要求，必须选择计算条 件并提供安装条件下张力、弛度相对于温度的变化曲线 ，称安装曲线，将结果以表格的形式表示称安装表。表 示成函数的形式：
2、冰负载 3、风负载：q=ΡV 2/2 (理论风压)
线索风负载：p=0.615αk d l v2 Sinθ 单位长度风负载：p=0.615 α k v2 d × 10-6 4、合成负载
第二章 悬挂线索的机ຫໍສະໝຸດ 计算 第一节 概 述 第二节 简单悬挂的驰度计算 第三节 悬挂线索实际长度计算 第四节 悬链线方程 第五节 简单悬挂的状态方程 第六节 当量跨距 第七节 起始情况的决定 第八节 复合导线的特性系数
隧道内的接触网平面图，还有各种装配图。
第二节 气象条件的确定
一、气象区：我国标准典型气象区（见表1-2-1） 二、气象条件的确定：
（一）最大风速 （二）最高温度tmax 和 最低温度tmin （三）最大风速出现时的温度tv （四）接触线无线弛度时的温度to：
简单链型悬挂时：td -10 弹性链型悬挂时： td -5 （五）td：吊弦处于正常位置时的温度 （六）覆冰厚度 b
接触网设计基础
第一章 接触网的设计组成和计算条件 第二章 悬挂线索的机械计算 第三章 链形接触悬挂的计算 第四章 跨距和锚段许可长度的决定 第五章 支持装置和支柱结构 第六章 基础设计及校验
第一章 接触网的设计组成和计算条件
第一节 接触网的设计组成 第二节 气象条件的确定 第三节 计算负载的决定
F1=q1l2/8T1 (2-5-1) L1=l+8F12/3l (2-5-2) 式（2-5-1）代入式（2-5-2），得：
L1=l+8(q1l2/8T1)2/3l=l+q12l3/24T1 2 (2-5-3) 同理，在待求情况下公有：
第三节 计算负载的决定
计算负载分为垂直负载和水平负载。在负载计算中，垂 直负载和水平负载均认为是沿跨距均匀分布。方法如下：
1、自重负载： g =sγgH × 10-9 g —线索单位长度重力负载（kN/m） s —线索的横截面积（mm2） γ—所求线索的密度（kg/m2 ） gH —自由落体重力加速度9.81（m/s2）
在接触线的张力与弛度计算中，因接触网支柱间的距 离较大，则接触线、承力索材料的刚度实际影响小，可以 近似把接触线、承力索或其它导线看作理想的软线，则刚 度忽略不计。另外，悬挂线索的自重负载实际上是沿其长 度均匀分布的，可以认为是沿跨距均匀分布的。下面来研 究导线的张力与驰度。 一、等高悬挂的驰度计算
无限小时，可认为是直线，求每一小段后再积分可得悬挂
线索实际长度（推导过程见书） L=l+8F2/3l (2-3-4)
FB T
不等高悬挂：
L=l+8F2/3l +b2/2l (2-3-5) 等高悬挂：
L=l+2(F12/l1+F22/l2)/3 (2-3-6) 书上还讨论了F与导线长度的增量关系。
dL dx dy x/2