接觸網(wǎng)負載計算pptConvertor

1、Page No.1WordsFromSlide電氣工程系精品課程接觸網(wǎng)WordsFromNotePagePage No.2WordsFromSlide第一章 接觸網(wǎng)的設(shè)計組成和計算條件第一節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計目標和程序第二節(jié)氣象條件的確定第三節(jié)接觸懸掛的單位負載計算第四節(jié)簡單懸掛線索的張力和弛度計算WordsFromNotePagePage No.3WordsFromSlide目標和程序：設(shè)計的目標是根據(jù)特定條件，如技術(shù)條件、線路參數(shù)和用戶要求等編制特定的電氣 化工程設(shè)計文件。這些文件使架空接觸網(wǎng)系統(tǒng)的安裝及運營能滿足特定線路所要求的運行性 能。架空接觸網(wǎng)設(shè)計包括如下階段：一初步設(shè)計調(diào)查；初步設(shè)計

2、；一工程施工設(shè)計；文件審核的準備工作。第一節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計目標和程序backWordsFromNotePagePage No.4WordsFromSlide初步設(shè)計調(diào)查：架空接觸網(wǎng)工程是新線電氣化或既有線電氣化改造工程的以部分。初步設(shè)計調(diào)查將架空接觸網(wǎng)系統(tǒng)各種不同方案進行必選，同時也確認所有附加基礎(chǔ)設(shè) 施工程，如線路布置，隧道、橋梁等的特性要求。此階段還需要審查牽引供電工程與其他設(shè) 備如信號系統(tǒng)設(shè)備的兼容性。初步設(shè)計調(diào)查提出技術(shù)解決方案，如架空接觸網(wǎng)系統(tǒng)的類型、線路平面圖不知的落實， 隧道和橋梁結(jié)構(gòu)的變更方案以及竣工時間和投資預算。然后向鐵路公司提供設(shè)計研究總結(jié)報 告以配合其總體設(shè)計的編制。第

3、一節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計目標和程序backWordsFromNotePagePage No.5WordsFromSlide初步設(shè)計：首先從初步設(shè)計調(diào)查提供的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上著手準備架空接觸網(wǎng)供電示意圖，它包括饋線、 供電分束、絕緣分段、隔離開關(guān)（電動開關(guān)）和牽引供電線等。下一步是確認影響接觸網(wǎng)平面布置的控制點，在這些控制點處不能只按接觸網(wǎng)本身的 實際情況進行設(shè)計，而要在鐵路線路、橋梁結(jié)構(gòu)、隧道、信號和通信系統(tǒng)文件基礎(chǔ)上實施。接觸網(wǎng)在這些控制點處的平面布置要在早期階段予以確定，而其他接觸網(wǎng)區(qū)段的平面布置可 在下階段確定。支持裝置設(shè)備如：單線路腕臂，多線路腕臂，軟橫跨或硬橫跨等 第一節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計目標和程序

4、backWordsFromNotePagePage No.6WordsFromSlide應在接觸而是那個平面圖中予以確定。而支柱未知則根據(jù)規(guī)范和現(xiàn)場條件來確定。初步設(shè)計 調(diào)查，包括所有設(shè)計文件、支柱位置和架空接觸網(wǎng)平面圖等隨同設(shè)計說明書一起發(fā)放給各有 關(guān)單位征求意見。第一節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計目標和程序backWordsFromNotePagePage No.7WordsFromSlide工程施工設(shè)計：工程施工設(shè)計從參與工程個方進行的現(xiàn)場線路定測開始。線路定測有助于確認所有坑能 與支柱位置發(fā)生沖突的設(shè)施，如地下設(shè)施、管道、下水道、鐵路路基橫斷面，信號能見度以 及相鄰建筑物等。定測期間將所有收集到的信

5、息寫成報告并得出架空接觸網(wǎng)系統(tǒng)的計劃安排 結(jié)論。每一可行性工程都需要編制施工設(shè)計文件，它套擴如下各項：一架空接觸網(wǎng)系統(tǒng)建筑安裝工程的設(shè)計說明書；一標準比例尺為1： 1000或1： 500的架空接觸網(wǎng)系統(tǒng)平面布置圖；第一節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計目標和程序backWordsFromNotePagePage No.8WordsFromSlide區(qū)間和車站橫斷面圖；一體路牽引供電線路路徑縱斷面圖；一特殊安裝圖和計算校核資料；一腕臂和吊弦長度計算；軟橫跨安裝計算圖表；一車站接地平面圖；一遠動隔離開關(guān)的控制電纜平面圖；一包括支柱和基礎(chǔ)表，架空接觸網(wǎng)錨段表和其他材料表格在內(nèi)的材料設(shè)備總匯表。第一節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計目標

6、和程序backWordsFromNotePagePage No.9WordsFromSlide一、氣象區(qū)：我國標準典型氣象區(qū)二、氣象條件的確定：（一）最大風速（二）最高溫度tmax和 最低溫度tmin（三）最大風速出現(xiàn)時的溫度tv（四）接觸線無線弛度時的溫度to：簡單鏈型懸掛時：td -10彈性鏈型懸掛時：td-5（五）td:吊弦處于正常位置時的溫度（六）覆冰厚度b第二節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計氣象條件的確定backWordsFromNotePagePage No.10WordsFromSlide負載計算在接觸網(wǎng)計算中的重要性單位負載的分類及其計算方法第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算backWords

7、FromNotePagePage No.11WordsFromSlide負載計算在接觸網(wǎng)計算中的重要性：電力牽引接觸網(wǎng)的設(shè)施會受到機械、電氣、氣象等方面的荷載和應力的影響。為確保電 能可靠傳送到牽引車輛，接觸網(wǎng)設(shè)施必須承受規(guī)定極限內(nèi)的所有的荷載和應力，并符合相關(guān) 的標準要求如：IEC60913和-3，EN50119和EN 50122等所在國家的標準。第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算可以說：單位計算負載的計算是整個接觸網(wǎng)設(shè)計計算的基礎(chǔ)。backWordsFromSlide單位負載的分類及其計算方法：定義：單位計算負載是指每米接觸懸掛的自重以及 冰、風在其上形成的附加負載。分類：根據(jù)負載的作用方

8、向，計算負載分為：垂直負載，水平負載。垂直負載包括：承力索和接觸線的單位自重、覆冰重量、吊弦均布重量；水平負載包括：覆冰時的風負載、最大風時的第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算backWordsFromNotePagePage No.13WordsFromSlide風負載。實際上，作用于接觸懸掛上的負載是二者的矢 量和，稱為合成負載。合成負載包括：懸掛在無冰無風時的單位合成 負載、在覆冰時的單位合成負載、在最大風時的單 位合成負載。從載荷的變化情況可分為：永久負載和可變負 載。永久負載包括：線索、腕臂、絕緣子及其附件、 第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算backPage No.14WordsF

9、romSlide結(jié)構(gòu)構(gòu)件等的自重，線索張力引起的負載，土壓力 等?？勺冐撦d包括冰、風等負載。第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算backWordsFromNotePagePage No.15WordsFromSlide自重負載計算：首先，在負載計算中，垂直負載和水平負載均 認為是沿跨距均勻分布。自重負載是由線索、導線、絕緣子、線夾、吊 弦和零件的自重或凈重產(chǎn)生的，它們被作為一個整 體，即線索單位長度重力負載g，采用平均懸掛間 距進行計算：g =sygH X-9L0g 線索單位長度重力負載（kN/m）s 線索的橫截面積（mm2）Y一所求線索的密度（kg/m2）gH 自由落體重力加速度9.81 （m

10、/s2） 第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算backWordsFromSlide冰負載計算：接觸網(wǎng)線索和設(shè)備覆冰與否，應視電氣化線路 所在地區(qū)的實際情況而定，根據(jù)研究，我國的覆冰 重點地區(qū)在西南的云貴川和湖南湖北等省份。覆冰 地區(qū)一般選取-5C為線索覆冰時的溫度。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線表面 等厚度分布，不考慮導線截面的不規(guī)則形狀,設(shè)計資 料中只給出承力索覆冰厚度。第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算backWordsFromNotePagePage No.17WordsFromSlide接觸網(wǎng)計算時一般不考慮吊弦及其線夾的覆冰 載荷，考

11、慮到受電弓滑板運行中的刮冰作用,計算接 觸線冰厚時應折算為承力索覆冰厚度的一半。線索覆冰的密度因地區(qū)和結(jié)冰情況不同而異,為 統(tǒng)一起見，一般取為0.9克/立方米。簡單說來，冰對接觸網(wǎng)的影響有兩方面：增加 線索的機械負荷；影響正常供電。第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算backWordsFromSlide冰的分類（表觀分類）:第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算backWordsFromNotePagePage No.19WordsFromSlide第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算backWordsFromNotePagePage No.20WordsFromSlide第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載

12、的計算backWordsFromSlide風負載計算：風會給接觸網(wǎng)帶來附加負載，嚴重時會吹斷線 和支柱，破壞接觸網(wǎng)系統(tǒng)的正常工作。設(shè)計風速是 接觸網(wǎng)設(shè)計最基本的設(shè)計參數(shù)之一。但要準確選定 設(shè)計風速是一件非常困難的事情，因為它因地而 生、因地而變。在接觸網(wǎng)中是以10米高空自記錄 10min的平均風速作為設(shè)計依據(jù)的。最大瞬時風速和最大平均風速間有1.5倍（平均 而言）的關(guān)系。第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算backWordsFromNotePagePage No.22WordsFromSlide風根據(jù)經(jīng)過的地形，無論在垂直還是水平方向 上受到約束，風速將增大而成為強風。垂直約束在 風超過山岳等時

13、發(fā)生，此時風速會增大50%左右。根 據(jù)日本風洞試驗，在路堤處同樣存在垂直約束合風 速相對增大，在接觸網(wǎng)接觸懸掛高度附近，可達到 平地處同樣高度風速的1.21.5倍。其上吹角也從10 度達到15度。水平約束常發(fā)生在山峽，埡口地帶。 反之在森林和都市地帶，由于地表面不整齊，受到 摩擦影響使風速降低。第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算backWordsFromSlide據(jù)觀測，30m寬的防護林可將風速降低20%40% ； 60m的防護林可將風速減小一半。由此可知：設(shè)計風速一定要特別注意地域性和 特殊性。第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算backWordsFromNotePagePage No.24W

14、ordsFromSlide結(jié)構(gòu)設(shè)計風速為確定接觸網(wǎng)構(gòu)件結(jié)構(gòu)強度之用。運行設(shè)計風速為確定接觸網(wǎng)風偏和跨距之用。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2001) 的附錄D2.2規(guī)定:選取最大風速時，一般應有25年以上的資料。根據(jù)國外高速鐵路試驗和運營數(shù)據(jù)，高客專隧道內(nèi)必須按最大結(jié)構(gòu)設(shè)計風速對隧道內(nèi)接觸 網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行氣動力的影響計算。第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算設(shè)計風速的選擇backWordsFromNotePagePage No.25WordsFromSlide第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算風負載計算說明：風壓計算的說明：風負載是由風的動能形成的，在計算接觸網(wǎng)線索風壓時作了以下幾點假設(shè)：假

15、設(shè)風速恒定；假設(shè)風向垂直于接觸網(wǎng)的縱向布置，且不發(fā)生改變；在標準大氣壓下，單位體積的風吹在單位面積上所形成的風壓為風壓計 算系數(shù)；因此、當實際條件不滿足以上假設(shè)時，需進行修正；用于修正的系數(shù)有：風速不均勻系數(shù)與風速、風向、地形地貌、跨距大小有關(guān);風壓高度變化系數(shù)與地面高度或海拔高度有關(guān);風荷載體型系數(shù)與受風體的幾何形狀和受風面面積有關(guān)。backWordsFromNotePagePage No.26WordsFromSlide第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單位負載的計算 各類計算負載的計算公式：backWordsFromNotePagePage No.27WordsFromSlide第三節(jié) 接觸網(wǎng)的設(shè)計單

16、位負載的計算7.1.4各類計算負載的計算公式各類計算負載的計算公式：backWordsFromNotePagePage No.28WordsFromSlide基本概念：（1）弛度處于兩端固定，且不會發(fā)生移動的狀態(tài)下的柔軟線索，其最低點至兩懸掛點間的垂直距離，稱為該線索的 弛度。（2）張力柔軟線索在外力作用下其內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)應力。（3）等高懸掛對于同一參考水平面兩懸掛點高度相等的懸掛。第四節(jié)簡單懸掛線索的張力和弛度計算backWordsFromNotePagePage No.29WordsFromSlide（4）不等高懸掛對于同一參考水平面兩懸掛點高度不相等的懸掛。（5）簡單懸掛只有一根線索的懸掛

17、。第四節(jié) 簡單懸掛線索的張力和弛度計算backWordsFromSlide第四節(jié)簡單懸掛線索的張力和弛度計算 等高懸掛的張力與弛度計算：backWordsFromNotePagePage No.31WordsFromSlide第四節(jié) 簡單懸掛線索的張力和弛度計算 回到33頁backWordsFromNotePagePage No.32WordsFromSlide弛度計算公式推導：假設(shè)條件：線索兩端固定、只受重力作用；線索十分柔軟、剛度不計；線索的直徑與其長度相比較忽略不計;線索的自重沿跨距均勻分布。等高懸掛的張力和弛度計算：第四節(jié) 簡單懸掛線索的張力和弛度計算backWordsFromNote

18、PagePage No.33WordsFromSlide第四節(jié) 簡單懸掛線索的張力和弛度計算如圖所示backWordsFromNotePagePage No.34WordsFromSlide第四節(jié) 簡單懸掛線索的張力和弛度計算該式稱為簡單懸掛的曲線方程，在水平均勻負載下，接觸線成拋物線形狀。由該式可以看出：弛度/和張力T之間存在著一定的關(guān)系。在每取一個數(shù)值T時，就 能得到一個相應的/值，從而可以得出在特定條件下張力與弛度的關(guān)系曲線。backWordsFromSlide應當注意的是，懸掛導線的張力并不是常數(shù)，二是變化的，其張力的方向是沿切線方向。如 圖所示：第四節(jié)簡單懸掛線索的張力和弛度計算在接觸線上任取一點O,有簡單懸掛曲線方程課的拋物線在O點傾角0的正切值，即： backWordsFromNotePagePage No.36WordsFromSlide第四節(jié) 簡單懸掛線索的張力和弛度計算由此可知接觸線在O點的張力為：backWordsFromNotePagePage No.37WordsFromSlide將第四節(jié) 簡單懸掛線索的張力和弛度計算代入