接触网专业毕业设计论文

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重 量 (kg/km) 制 造 长 度 (mm) TJ70 70 19179。 618 1500 TJ95 95 19179。 837 1200 TJ120 120 19179。 1058 1000 TJ150 150 19179。 1388 800 铝包钢承力索是铝覆钢线和铝线绞合而成，主要以铝覆钢线中的钢芯部分承受张力，覆铝层和率线载流，导电性能好，机械强度和抗腐蚀性能好。 GJ 表示钢绞线，数字表示承离索的标称截面积。 7 第三节 支持装置 一、概述 支柱、支持装置和定位装置是使接触悬挂导线相对于线路中心保持在所要求的位置上的设备。 支柱布置在线路的一侧，与线 路中心保持一定的距离。 因此，为了把导线悬挂到支柱并固定在一定的位置上，必须有一套中间装置，这就是所谓的支持装置。 支持装置包括腕臂 (肩架 )、软横跨 (是一套彼此连接在一起的线索装置 )和硬横梁 (硬横跨 )。 为了使导线在水平面上相对于受电弓中心保持在所要求的位置上，需采用定位装置。 二、 腕臂支持装置 电气化线路上所采用的腕臂有多种形式，概括起来有下述几类：按结构分有带拉杆的水平腕臂、带斜撑的水平腕臂、带拉杆的斜腕臂；按在支柱上的固定方法分有固定腕臂、半固定 (或半旋转 ) 腕臂、旋转腕臂；按所处的电压高低分有绝缘腕臂、非 绝缘腕臂；按跨越的股道数分有单线路腕臂、多线路腕臂；按导线的定位方向分有标准腕臂 (用来在直线区段悬挂导线，而且此时没有导线从线路中心引到支柱上 )、反向腕臂 (用来在曲线区段上和在有导线从线路中心被引到支柱上的直线区段上悬挂导线 )。 在我国电气化铁路中，最广泛采用的是旋转绝缘腕臂，根据它在线路中的作用和性质，分为中间柱、非绝缘转换柱、绝缘转换柱、中心柱、锚柱和道岔柱等。 下面分别阐述。 中间柱支持装置 在中间支柱上，只安装一个腕臂，悬吊一支接触悬挂，并把承力索和接触线定位在所要求的位置上，这种支持装置称为中间柱支 持装置。 区间中除锚段关节处的支柱外，其余均为中间柱，所以中间柱支持装置是用量最大的支持结构形式。 在线路的直线区段， 支柱一般立于线路的同一侧，但是接触线需要按之字形布置，其拉出值一般在支柱点处要变换方向，所以定位为一正一反，如图 22 所示。 8 图 22 直线中间支柱支持装置示意图 非绝缘转换柱支持装置 对于三个跨距的非绝缘锚段关节，中间的两根支柱称为转换柱，它悬吊两支接触悬 图 23 直线非绝缘转换柱（ ZF2）装配示意图 挂，其中一支为工作支，另一支为非工作支。 工作支的接触线与受电弓接触；非工作 支的接触线抬高约 200 mm，不与受电弓接触，通过转换柱拉向锚柱下锚。 因此，转换柱需要安装两组定位器。 转换柱的悬挂形式有两种：一种称为 ZF 1转换 柱 ，工作支接近支9 柱侧，非工作支远离支柱侧；另一种称为 ZF2转换柱，工作支远离支柱侧，非工作支靠近支柱侧。 其中 Z 表示直线， F 表示非绝缘，下标 1 与 2 分别表示两种类型。 直线非绝缘转换支柱 ZF2的装配形式如图 23 所示。 非绝缘转换支柱，在直线区段和曲线区段的装配形式也不相同，其曲线区段的装配，定名为 QFl及 QF2，其中 Q 表示曲线之意。 Fl及 F2的含义与前述相同。 绝缘 转换柱支持装置 图 24 曲线区段的绝缘转换支柱 (QJl)装配示意图 绝缘转换柱支持装置在四跨绝缘锚段关节处，悬吊两支接触悬挂，其中一支为工作支，另一支为非工作支。 工作支的接触线与受电弓接触，非工作支的接触线抬高约 500 mm，不与受电弓接触，通过转换柱拉向锚柱下锚。 转换拄的悬挂形式也有两种：一种称为 ZJ1转换柱，工作支远离支柱侧，非工作支靠近支柱侧；另 — 种称为 ZJ 2转换柱，工作支靠近支柱侧，而非工作支远离支柱侧。 四跨绝缘锚段关节也有两个转换支柱，名为 ZJ 1和 ZJ QJl及 QJ3，其中 J 表示绝缘转换支柱，下标 1 及 3 表示不同的装配形式。 在直线区段和曲线区段，其装配形式也是不相同的。 图 24 所表示的是在曲线区段的一种装配形式 (QJl)。 中心柱的支持装置 位于四跨绝缘锚段关节的两转换柱之间的支柱，称为中心柱，用 ZJ 2表示。 在中心柱上同样要安装两套支持装置，悬吊的两支接触悬挂均为工作支，接触线为等高。 当受电弓通过时，同时接触两根接触线，使之平稳地过渡。 两支悬挂的接触线在平面上平行，空气间隙为 500 mm，电气上能互相分开。 两支接触悬挂两支悬挂的接触线在平面上平10 行，空气间隙为 500 mm，电气上能互 相分开。 两支接触悬挂在中心柱两侧均经转换支柱向锚支柱下锚。 中心支柱在直线区段和曲线区段的装配形式也不一样，各用 ZJ2 及QJ 2表示。 图 25 直线中心支柱（ ZJ2）装配示意图 软横跨 在站场上，多股道的接触悬挂借助于单根或数根横向线索悬挂到布置在这些线路两侧的两根支柱上，这种装置称为软横跨。 在一组软横跨中，有三根横向索道，即：横向承力索、上部定位索及下部定位索。 横向承力索是软横跨受力的主要构件，它承受链形悬挂的垂直负荷。 横向承力索一般由单根或数根钢绞索组成，对于跨越 3— 4 股道的情况， 通常使用单根横向承力索，而跨越股道较多、负载较大时，则由两根或四根钢绞索组成。 为了将悬挂导线固定在水平面内的一定位置 软横跨主要依据定位索的结构类型和定位器在定位索上的固定方式而有多种形式。 硬横梁 图 26 所示的硬横跨是电气化线路上广泛采用的标准硬横跨，其硬横梁两端被分别固定在钢柱 (或钢筋混凝土支柱 )上。 硬横跨 (梁 )跨越能力强，能有效降低支柱高度。 既稳定又经济合理适用。 11 图 26 弹性链形悬挂硬横跨（梁）结构 第四节 定位装置 一、 定位装置的作用 定位装置是支持结构中的主要组成部分，它是在定 位点处对接触线实现相对于线路中心进行横向定位的装置。 也就是说，定位装置的作用就是根据技术要求，把接触线进行横向定位。 在直线区段，相对于线路中心把接触线拉成之字形状；在曲线区段，相对于受电弓中心行迹则拉成切线或割线。 二、 定位器类型 图 27 定位器类型 12 表 23 常见定位器规格、型号表 定位装置是由定位管、定位器、支持器、定位线夹及其他连接部件组成。 定位器从形状上可分为直管式定位器、弯管式定位器、特型定位器等数种，常用的定位器类型如图 27 所示。 定位器的规格型号如表 23 所示。 三、 定位装置形式 定位装置仅对接触线实行横向定位，根据支柱所处位置、功用及地形条件不同，安装位置的形式也不同。 具体有以下几种。 正定位 在直线区段或曲线半径 R＝ 1200～ 4000 m区段，就采用这种定位方式。 该定位装置由直管定位器和定位管组成。 定位器的一端利用定位线夹固定接触线；另一端通过定位环与定位管衔接，定位管又通过定位环固定在腕臂上。 结构见图 28(a)。 反定位一般用于曲线内侧支柱或直线区段之字值方向与支柱位置相反的地方。 定位器附挂在较长的主定位管上，呈水平工作状态。 主定位管受压力较大，为了使定位管保13 持水平，一 般用两条斜拉线将定位管吊住，固定在承力索上。 为了保证定位器与主定位管之间保持有一定的距离 (大于或等于 300 mm)，定位器通过长支持器与主定位管连接。 结构见图 28(b)。 软定位 这种定位装置只能承受拉力，而不能承受压力，因而它用于曲线只用于曲线 R≦ 1000 m 的区段，为避免在某些特殊情况下拉力过小，经过计算，在曲线力抵消反方向的风力之后，拉力需保持 以上方能使用这种方式，如图 28(c)所示。 图 28 定位装置形式 组合定位 组合定位装置是用在锚段关节的转换支柱、中心支柱及站场线 岔处的定位，这些地方均有两组悬挂在同一支柱处，分别固定在所要求的位置上。 组合定位的方式较多，各种组合定位的作用也不相同，这主要是根据各种各样的地形条件及悬挂条件决定的，其结构见图 28(d)、 (e)、 (f)、 (8)、 (h)。 14 单拉定位 这种定位的特点是没有腕臂，将软定位器直接通过绝缘子固定到支柱上，如 图 28(i)所示。 它一般用在导曲线处或因跨距较大，接触线的偏移达不到设计技术要求的某些特殊殊地点。 四、高速接触网 定位装置 定位器是保持接触线处于相对于线路中心的正确位置的装置，在直线区段使接触线拉成之 字形，在曲线区段相对于线路中心 (或受电弓行迹中心 )拉成割线或切线，使受电弓的滑板磨损均匀。 定位器是与接触线直接接触，并且在受电弓通过时，与其最接近的部件之一，它的性能好坏直接影响弓网间的受流质量，特别是在高速电气化线路上，是决定接触悬挂弹性均匀性的关键部件之一，因而对定位器的结构及性能要求甚为严格。 第五节 支柱 一、支柱的分类原则 接触悬挂是被支柱支持在铁路线上方的，支柱有很多种，支柱可按其材料、支持装置形式、用途以及负载条件进行分类。 目前采用的有预应力钢筋混凝土柱和钢柱。 根据支柱上的支持装置的不同， 支柱可以分为腕臂支柱、软横跨支柱、硬横跨支柱和定位支柱。 按用途划分，支柱可分为中间支柱、转换支柱和锚柱。 支柱可以分为不带拉线的 (自承载支柱 )和带拉线的。 二、预应力钢筋混凝土支柱 我国铁路采用了工字形及斜腹杆断面的钢筋混凝土支柱，近年来在部分区段又采用了环形等径钢筋预应力混凝土支柱。 目前，几乎全部钢筋混凝土支柱都采用预应力钢筋混凝土支柱。 横腹杆式钢筋混凝土支柱优点在于能更好地利用高强度钢筋，比圆柱 (圆锥形支杆 )更便于接触网检修人员上下作业，特别是空腹结构尤其如此。 预应力混凝土柱，用符号 H 表示，分 母的前一个数字表示地面以上支柱高度，后一个数字表示埋入地下部分的长度；分子的前一个数字表示垂直于线路方向的支柱容量(kN178。 m)，后一个数字表示顺线路方向下锚的容量 (kN178。 m)，其型号和规格见表 34。 15 三、钢支柱 目前，在接触网工程中，特别是较大站场上，大量利用钢柱，它是由角钢焊接成的立体衍架结构式支柱，具有重量轻、容量大、耐碰撞、运输及安装方便等优点。 但存在用钢量大、造价高、耐腐蚀性能差，需定期进行除锈、涂漆防腐，且有维修不便等缺点。 从节约钢材及方便运营维护的角度出发，要求尽量少采用。 钢柱主要用于跨越股道 比较多、需要支柱高度较高、容量较大的软横跨柱，其次用作桥梁墩台上安装的支柱。 现在作为软横跨钢柱的高度有 13m和 15m 两种。 G 表示钢柱，例如 G，其中分子 50 表示垂直于线路方向的支柱容量（ kN178。 m） ,分母 表示钢柱的高度。 表 24 钢筋混凝土支柱的型号和规格表 第六节 基础及其类型选择 一、基础类型 接触网支柱的基础是直接埋置于土体中的，其埋置深度一般都小于 5m，属于浅平基。 接触网支柱的受力特点是水平负荷大，因此，其抗倾覆的稳定性是很重要的。 根据支柱负荷的大小，基础的结构和形式也不尽相同。 随着支柱类型及支柱容量的不向，基础也分为以下几种不同的形式： 16 扩大基础。 金属支柱由于荷载较大，需设单独的混凝土基础。 根据支柱容量的大小，往往浇灌成单阶梯或多阶梯的形状，这种基础称为扩大基础。 棱柱形基础。 某些硬横跨 (梁 )或软横跨的金属支柱，当受弯矩较小时，所用的混凝土基础常浇灌成无阶梯的形状，这种基础称为棱柱形基础。 一般钢筋混凝土支柱不设单独的基础。 支柱埋人土体中的部分，代替了基础的效用。 带横卧板的按枝形基础。 目前我国广泛使用 大容量软横跨钢筋混凝土支柱和锚支柱。 常增设横卧板，以增大与土体的接触面积，进而增大其水平抗力。 二、钢筋混凝土柱横卧板 表 25 腕臂柱柱横卧板选用表 矩形截面的钢筋混凝土支柱，在不单独设立基础时，其地面以下部分代替了基础的效用为了增加地下部分与地基土的接触面积，在其受力面安装横卧板，加设横卧板的型号、数量则根据地质条件、挖填方情况及支柱类型决定，其选用如表 24 及表 25 所示。 17 表 26 软横跨柱横卧板选用表 第七节 锚段关节及中心锚节 一、锚段关节 接触悬挂中的承力索和接触线在延 续到一定的长度后，为了满足机械受力方面的要求及方便施工，必须分成为一个个相互独立的线段，这些相互独立的线段即为接触网的机械分段。 接触网进行机械分段的线段称为锚段，相邻两个锚段的衔接区段 (重叠部分 )称为锚段关节。 锚段关节的设置，使接触网不间断地贯通于全线。 锚段关节分为三种：仅起机械分段作用的称为非绝缘锚段关节，该处相邻的两个锚段在电气上是连通的；不仅起机械分段作用，同时又起同相电分段作用的锚段关节。 称为绝缘锚段关节；带有中性嵌入段，既起机械分段的作用，又具有电分相功能的，称为电分相锚段关节。 根据锚段关节所起 的作用，可分为非绝缘锚段关节、绝缘锚段关节及电分相锚段关节。 根据所含跨距数可分为二跨、三跨、四跨、五跨、七跨及九跨式锚段关节。 所谓三跨式锚段关节，就是锚段关节内含有。