接觸網(wǎng)負載計算-文檔資料

1、16.2 接觸網(wǎng)負載計算一、氣象條件及計算負載的確定1. 氣象條件的確定（1）最高溫度和最低溫度最高溫度tmax、最低溫度tmin應(yīng)根據(jù)線路通過地區(qū)的實際極限溫度，采用各地氣象臺的年最高、年最低溫度，在數(shù)值上取5的整數(shù)倍。2（2）最大風(fēng)速Vmax其計算方法為：設(shè)有年資料，按年份排列，自第一年開始，每五年為一組，每組按順序相隔一年，取出每組中的最大值并求出各組最大值的平均值。最大風(fēng)速與距地面的高度有關(guān)，所以，接觸網(wǎng)設(shè)計用最大風(fēng)速應(yīng)采用距地面10m高度，每五年一遇的10min平均最大值。（3）最大風(fēng)速出現(xiàn)時的溫度tv一般選取風(fēng)速大出現(xiàn)次數(shù)多的月平均溫度值。3（4）線索覆冰時的溫度tb我國在覆冰地區(qū)

2、一般選取5為線索覆冰時的溫度。（5）覆冰厚度b和覆冰密度b線索覆冰厚度不得小于該地區(qū)實際觀測到每五年一遇的最大冰厚。覆冰考慮為圓筒形，沿導(dǎo)線表面等厚度分布，不考慮導(dǎo)線截面的不規(guī)則形狀。計算中一般取為0.9g/cm3。（6）線索覆冰時的風(fēng)速Vb一般取覆冰時的風(fēng)速為10m/s。沿海、草原等地區(qū)取為15m/s。4（7）接觸線無弛度時的溫度t0我國t0取值方法如下：對于簡單鏈形懸掛，無弛度溫度比平均溫度低10；對于彈性鏈形懸掛，無弛度溫度比平均溫度低5。（8）吊弦及定位器正常位置時的溫度tp確定這一溫度的原則是，吊弦及定位器在最高或最低溫度下產(chǎn)生的縱向偏移值盡量相等，并要求吊弦及定位器無縱向偏移的時間

3、盡可能的長些。在設(shè)計中，一般取該地區(qū)最高溫度與最低溫度的平均值。（9）隧道內(nèi)氣象條件當整個接觸網(wǎng)錨段都在隧道時，最高溫度應(yīng)比隧道外約低10，最低溫度比隧道外約高5，隧道內(nèi)可不計算風(fēng)速，接觸懸掛不考慮覆冰。當錨段的一部分在隧道內(nèi)而另一部分在隧道外時，一般應(yīng)按隧道外的情況進行計算。52. 計算負載的確定（1）計算負載的分類計算負載分為垂直負載和水平負載。在計算中，無論垂直負載還是水平負載，均認為是沿跨距均勻分布的。垂直負載包括懸掛的自重和覆冰載荷。水平負載包括風(fēng)負載和由吊弦橫偏造成的水平負載。水平負載還包括線索改變方向所產(chǎn)生的水平分力，如之字力、曲線力等。6（2）各種負載的計算自重負載一般標準型號

4、的線索，其單位長度自重可通過查材料表確認。鏈形懸掛負載計算中，還應(yīng)考慮吊弦及其線夾的自重，通常按平均0.5N/m計算，并以符號gd表示。7冰負載計算冰負載時，其冰殼的計算厚度應(yīng)不小于實際觀測到的每五年至少出現(xiàn)一次的最大覆冰厚度。當計算接觸線覆冰時的垂直負載時，可忽略其截面溝槽形狀，即認為是圓形，并且沿導(dǎo)線覆冰呈圓筒狀。由于運行中電力機車受電弓滑板的刮冰作用，在計算時，將接觸線覆冰厚度折算為承力索覆冰厚度的一般。對于承力索，則認為覆冰呈圓筒狀，且全線覆冰厚度相等，其覆冰負載由下式計算得出：式中 承力索的冰負載（N/m）； b覆冰厚度（mm）； d承力索直徑（mm）； 覆冰的密度（g/cm3）。如

5、果是計算接觸線冰負載時，上式中的d則為接觸線的平均直徑d（AB）/2，且接觸線的覆冰厚度折算為承力索覆冰厚度的一般，即bjb/2()1000bbcbdgbcgb8風(fēng)負載風(fēng)負載時指風(fēng)作用到線索和支柱上的壓力，又稱風(fēng)壓。線索上的風(fēng)負載可由下式?jīng)Q定：式中 線索所受的風(fēng)載； 風(fēng)速不均勻系數(shù)；K風(fēng)載體形系數(shù)；d線索直徑，接觸線取平均直徑（mm）；L跨進中線索的長度（m）； 風(fēng)向與線索的夾角；V最大風(fēng)速（m/s）。2sin1600vvVPaK d LvPva9上式表示在一個跨距內(nèi)線索所承受的風(fēng)負載。在計算時，總是取線索受風(fēng)影響最大的情況，即風(fēng)向與線索垂直，則 1。為了計算方便，取L1m，則線索單位長度的風(fēng)

6、負載由下式求出：式中 線索單位長度的風(fēng)負載（N/m）其余符號同前對于支柱所承受的風(fēng)負載可由下式求得式中 支柱承受的風(fēng)載（N）； F支柱迎風(fēng)面的面積（m2）。sin21600vvVpaK d Lvp20/16 10pF V0p10合成負載由于線索同時承受垂直負載和水平負載，因此還應(yīng)確定兩者的合成負載，合成負載系上述兩負載的幾何相加。當最大風(fēng)速時，承力索的合成負載由下式求得：覆冰時，承力索的合成負載由下式求得：鏈形懸掛無冰無風(fēng)時，其合成負載為鏈形懸掛的自重負載，以q0表示合成負載對鉛垂線間的夾角由下式計算：22()vcjcdcvqgggp0arctancbbpgg 0jcdqgggg0arctan

7、cbbpgg 11二、 錨段長度的確定 接觸網(wǎng)每個錨段包括若干個跨距。在確定錨段長度時，要考慮發(fā)生事故的影響范圍；當溫度變化時，因線索伸縮引起吊弦、定位器及腕臂的偏斜不超過允許值；下錨處補償墜砣應(yīng)有足夠的上下移動空間；要保證在極限溫度下，中心錨結(jié)處和補償器端線索張力差不超過規(guī)定值。由于線索順線路的熱脹冷縮移動，使每一根吊弦、定位器和腕臂固定點處，因偏斜而對線索產(chǎn)生分力作用出現(xiàn)張力差。對于半補償鏈形懸掛設(shè)計規(guī)定其張力差不超過接觸線額定張力的15%；全補償鏈形懸掛，除滿足接觸線張力差外，要求承力索張力差不超過承力索額定張力的10%。12 錨段長度一般采用兩種方法確定，經(jīng)驗取值法和計算法，經(jīng)驗取值可

8、根據(jù)鐵道部頒發(fā)的“鐵路工程技術(shù)規(guī)范”中經(jīng)驗值表確定。計算法則通過對線索張力差的計算，確定錨段長度。軌道交通一般在全補償和半補償懸掛時錨段長度為1500m左右。13三、支柱負載計算及容量選擇1. 支柱負載的確定支柱的負載：支柱在工作狀態(tài)下所承受的垂直負載和水平負載的統(tǒng)稱。支柱負載計算目的：根據(jù)計算結(jié)果來選擇適當容量的支柱。支柱的最大彎矩，除了與支柱所在的位置、支柱類型、接觸懸掛類型、線索懸掛高度、支柱跨距及支柱側(cè)面限界有關(guān)外，還與計算氣象條件有直接關(guān)系。最大彎矩可能出現(xiàn)在最大風(fēng)速、最大附加負載（覆冰）或最低溫度的時候。一般來說，支柱的最大計算彎矩多發(fā)生在最大風(fēng)速及最大冰負載時。142. 支柱負載

9、計算 （1）垂直負載懸掛結(jié)構(gòu)自重負載懸掛結(jié)構(gòu)包括支持裝置、定位裝置、絕緣部件及其他相應(yīng)懸掛零件的重量，在覆冰時，還應(yīng)包括冰重。鏈形懸掛的自重鏈形懸掛包括承力索及接觸線的重量；在覆冰時，還應(yīng)包括覆冰負載，即： 式中： 懸掛數(shù)目 鏈形懸掛單位長度自重負載（kNm） 鏈形懸掛單位長度覆冰負載（kNm） 跨距長度（m）lnglnqQgb00n0q0bgl15（2）水平負載支柱本身的風(fēng)負載支柱的風(fēng)負載由下式?jīng)Q定，即： 式中，F(xiàn)為支柱受風(fēng)面積；K為體形系數(shù)，它與支柱的形狀有關(guān)。FVKP2310615. 016線索傳給支柱的風(fēng)負載線索傳給支柱的風(fēng)負載包括：a接觸線的風(fēng)負載b承力索的風(fēng)負載c附加導(dǎo)線（地線、饋

10、線等）的風(fēng)負載線索傳給支柱的風(fēng)負載由下式?jīng)Q定：式中， 為跨距長度，其實際長度為支柱所在兩側(cè)跨距長度之半，即 為簡化計算，在直線區(qū)段取跨距最大值，在曲線區(qū)段取最大跨距允許值，而系數(shù)分別見表6-3和表6-4。jpcpfpldVKP2610615. 0l2ll17曲線形成的水平分力 圖6-2 曲線區(qū)段線索的布置線索在曲線區(qū)段布置時呈折線形狀。在支柱點處因線索改變方向而產(chǎn)生指向曲線內(nèi)側(cè)的水平分力，通常簡稱為曲線水平力（或曲線力）。a18根據(jù)圖6-2可得 AOB與ACD相似，即所以因曲線形成的水平分力為 當支柱兩側(cè)跨距值不相等時，則 RaRlTPR1RlTPRrlRlTPR2219之字值形成的水平分力

11、圖6-3 接觸線的之字力20接觸線在直線區(qū)段時是之字形布置，因而產(chǎn)生水平分力，簡稱之字力，從圖6-3可知，接觸線和線路軸心線的夾角很小，所以而在支柱兩側(cè)的跨距，均以最大跨距考慮，對支柱形成的之字力為tansinlaa221tanlapjT4之213. 支柱容量選擇校驗計算法：即首先從標準支柱類型中選用一種，計算該柱上各力的大小，找出諸力對支柱地面中點處的力臂，求出力矩，合力矩之和即為所計算的支柱負載。用該值與予選的支柱容量比較，當大于原選支柱容量時，原計算結(jié)果無效，應(yīng)重選。當小于原選支柱容量時，則原計算有效，計算結(jié)果滿足條件。 226.3 接觸網(wǎng)初步設(shè)計一、接觸網(wǎng)設(shè)計階段包括初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計

12、和施工設(shè)計。二、接觸網(wǎng)初步設(shè)計1. 線路車站概況2. 氣象條件.接觸網(wǎng)架設(shè)范圍；.接觸網(wǎng)懸掛類型。.線材規(guī)格和張力23.技術(shù)數(shù)據(jù)（1）導(dǎo)線高度及允許車輛裝載高度；（2）結(jié)構(gòu)高度；（3）跨距長度；（4）錨段長度；（5）側(cè)面限界；（6）絕緣距離；.支持裝置及支柱、絕緣子的采用.供電分段的原則.防護措施（1）接地方式；（2）防雷保護；（3）支柱防護。24.行政區(qū)劃分及定員（1）工區(qū)位置、定員及管轄范圍；（2）交通工具。.存在的問題.概算資料25三、接觸網(wǎng)技術(shù)設(shè)計.技術(shù)設(shè)計內(nèi)容包括：（）初步設(shè)計審批意見執(zhí)行情況；（）主要設(shè)備選型；（）特殊設(shè)計的技術(shù)原則； （）存在的問題。.報表包括：主要設(shè)備表；主要材料表；主要工程數(shù)量表；圖紙目錄。.附圖包括：供電分段示意圖；站場接觸網(wǎng)支柱布置圖；復(fù)雜或較長獨立的供電線、回流線、捷接線支柱布置圖。隧道內(nèi)懸掛示意圖；典型支柱安裝示意圖。26四、接觸網(wǎng)施工設(shè)計.具體內(nèi)容包括：（）技術(shù)設(shè)計審批意見執(zhí)行情況。（）必要的設(shè)計說明。（）施工注意事項。.附件包括：工程數(shù)量表設(shè)備表主要材料表采用的標準圖，通用圖目錄；圖紙目錄。27.圖紙包括：站場接觸網(wǎng)平面布置圖；區(qū)間接觸網(wǎng)平面布置圖；隧道內(nèi)懸掛平面布置圖；供電線、回