1、16.2 接觸網負載計算一、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應根據線路通過地區的實際極限溫度，采用各地氣象臺的年最高、年最低溫度，在數值上取5的整數倍。2（2）最大風速Vmax其計算方法為：設有年資料，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。最大風速與距地面的高度有關，所以，接觸網設計用最大風速應采用距地面10m高度，每五年一遇的10min平均最大值。（3）最大風速出現時的溫度tv一般選取風速大出現次數多的月平均溫度值。3（4）線索覆冰時的溫度tb我國在覆冰地區

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則形狀。計算中一般取為0.9g/cm3。（6）線索覆冰時的風速Vb一般取覆冰時的風速為10m/s。沿海、草原等地區取為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。在設計中，一般取該地區最高溫度與最低溫度的平均值。（9）隧道內氣象條件當整個接觸網錨段都在隧道時，最高溫度應比隧道外約低10，最低溫度比隧道外約高5，隧道內可不計算風速，接觸懸掛不考慮覆冰。當錨段的一部分在隧道內而另一部分在隧道外時，一般應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不小于實際觀測到的每五年至少出現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風負載風負載時指風作用到線索和支柱上的壓力，又稱風壓。線索上的風負載可由下式決定：式中 線索所受的風載； 風速不均勻系數；K風載體形系數；d線索直徑，接觸線取平均直徑（mm）；L跨進中線索的長度（m）； 風向與線索的夾角；V最大風速（m/s）。2sin1600vvVPaK d LvPva9上式表示在一個跨距內線索所承受的風負載。在計算時，總是取線索受風影響最大的情況，即風向與線索垂直，則 1。為了計算方便，取L1m，則線索單位長度的風

6、負載由下式求出：式中 線索單位長度的風負載（N/m）其余符號同前對于支柱所承受的風負載可由下式求得式中 支柱承受的風載（N）； F支柱迎風面的面積（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 接觸網每個錨段包括若干個跨距。在確定錨段長度時，要考慮發生事故的影響范圍；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；下錨處補償墜砣應有足夠的上下移動空間；要保證在極限溫度下，中心錨結處和補償器端線索張力差不超過規定值。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，因偏斜而對線索產生分力作用出現張力差。對于半補償鏈形懸掛設計規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，經驗取值法和計算法，經驗取值可

8、根據鐵道部頒發的“鐵路工程技術規范”中經驗值表確定。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：支柱在工作狀態下所承受的垂直負載和水平負載的統稱。支柱負載計算目的：根據計算結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、支柱跨距及支柱側面限界有關外，還與計算氣象條件有直接關系。最大彎矩可能出現在最大風速、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生在最大風速及最大冰負載時。142. 支柱負載

9、計算 （1）垂直負載懸掛結構自重負載懸掛結構包括支持裝置、定位裝置、絕緣部件及其他相應懸掛零件的重量，在覆冰時，還應包括冰重。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，還應包括覆冰負載，即： 式中： 懸掛數目 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負載支柱的風負載由下式決定，即： 式中，F為支柱受風面積；K為體形系數，它與支柱的形狀有關。FVKP2310615. 016線索傳給支柱的風負載線索傳給支柱的風負載包括：a接觸線的風負載b承力索的風負載c附加導線（地線、饋

10、線等）的風負載線索傳給支柱的風負載由下式決定：式中， 為跨距長度，其實際長度為支柱所在兩側跨距長度之半，即 為簡化計算，在直線區段取跨距最大值，在曲線區段取最大跨距允許值，而系數分別見表6-3和表6-4。jpcpfpldVKP2610615. 0l2ll17曲線形成的水平分力 圖6-2 曲線區段線索的布置線索在曲線區段布置時呈折線形狀。在支柱點處因線索改變方向而產生指向曲線內側的水平分力，通常簡稱為曲線水平力（或曲線力）。a18根據圖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接觸線在直線區段時是之字形布置，因而產生水平分力，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，原計算結果無效，應重選。當小于原選支柱容量時，則原計算有效，計算結果滿足條件。 226.3 接觸網初步設計一、接觸網設計階段包括初步設計、技術設計

12、和施工設計。二、接觸網初步設計1. 線路車站概況2. 氣象條件.接觸網架設范圍；.接觸網懸掛類型。.線材規格和張力23.技術數據（1）導線高度及允許車輛裝載高度；（2）結構高度；（3）跨距長度；（4）錨段長度；（5）側面限界；（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.行政區劃分及定員（1）工區位置、定員及管轄范圍；（2）交通工具。.存在的問題.概算資料25三、接觸網技術設計.技術設計內容包括：（）初步設計審批意見執行情況；（）主要設備選型；（）特殊設計的技術原則； （）存在的問題。.報表包括：主要設備表；主要材料表；主要工程數量表；圖紙目錄。.附圖包括：供電分段示意圖；站場接觸網支柱布置圖；復雜或較長獨立的供電線、回流線、捷接線支柱布置圖。隧道內懸掛示意圖；典型支柱安裝示意圖。26四、接觸網施工設計.具體內容包括：（）技術設計審批意見執行情況。（）必要的設計說明。（）施工注意事項。.附件包括：工程數量表設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：站場接觸網平面布置圖；區間接觸網平面布置圖；隧道內懸掛平面布置圖；供電線、回