《接触网中心锚结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《接触网中心锚结（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、接触网工程课程设计报告专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：指导教师：兰州交通大学自动化与电气工程学院2014年7月4日1 中心锚结中心锚结是指在锚段中部，接触线对于承力索、承力索对于锚柱（或固定绳）进行 锚固的方式，称为中心锚结。它的要求在两端装有补偿装置的锚段里，必须加设中心锚 结。2 中心锚结的作用2.1 中心锚结的作用接触悬挂的每一个锚段，它的导线都是独立的线段，在正常情况下，无论是硬锚还 是补偿下锚，一个锚段内的导线都是作为整体而工作的。导线在温度变化时要伸长（或 缩短），对于两端硬锚的导线，纵向不会产生位移，导线所产生的伸长都耗散在每一个 跨距内。两端补偿下锚的导线，因导线上各
2、种拉力和阻力不同，两端会出现不平衡的拉 力，从而使导线向一端移动。为了防止这种现象的产生以及当锚段内出现断线后能缩小 事故范围，可以在锚段的约一半长度的一个跨距内（锚段中间部位）设置中心锚结，将 该点的导线拉紧固定，在任何情况下，该点都不会出现偏移。接触网锚段安装中心锚结 后，线索在中心锚结处相当于死固定方式，因此当温度变化时，锚段内线索的热胀冷缩 便发生在中心锚结与两端的补偿器间，有效缩短了线索的伸缩范围。中心锚结具有以下作用： 在一个锚段实行两端补偿时可防止补偿器向一侧滑动，特别是在具有坡度的线路 上。 设立中心锚结后可以缩小事故范围，即当一侧发生断线事故时不至影响中心锚结 另一侧悬挂线路
3、，有利于抢修事故和缩短事故抢修时间。3 中心锚结的结构和设置3.1 中心锚结的设置设置中心锚结时，在直线区段，一般尽量设置在锚段的中间部位，当含有曲线时， 中心锚节应靠向曲线较多的部位。在两端装设补偿器的接触网锚段中，必须加设中心锚结。每个锚段中心锚结的安设 位置应根据线路情况和线索的张力增量计算确定。中心锚节位置一般设在锚段中部附 近，原则上要求从中心锚节到两端补偿器间的张力差应大致相等。3.1 半补偿中心锚结半补偿链形悬挂的中心锚结如图3.1所示。半补偿中心锚结承力索两端都是硬锚，纵向不产生移位，接触线两端为补偿下锚，用锚结绳固定在承力索上，使该点接触线也不 产生移位。中心锚结设在锚段中间
4、部位的一个跨距中间。当一侧接触线断线后，另一侧 接触线在中心锚结辅助绳的拉力下，不发生松动现象，起到了缩小事故范围的作用。锚 结绳的长度一般应为承力索与接触线间距的20倍，但不得小于15m。3.2 全补偿中心锚结全补偿链形悬挂的承力索和接触线两端都是补偿下锚，均可能因两端张力不平衡而 产生移动，所以承力索和接触线都要设置中心锚结进行固定，其固定形式相当于由半补 偿链型悬挂中心锚结与承力索中心锚结两部分组成。接触线的中心锚结绳在跨距中间与 承力索固定，而承力索的中心锚结是在接触线中心锚结所在的跨距内增加一根承力索中 心锚结辅助绳，在该跨距两端的腕臂上固定以后，再延长一个跨距拉向另一支柱锚固， 使
5、该跨距的承力索不产生位移，因此承力索中心锚结由三个跨距组成。如图 3.2，承力 索中心锚结绳通过绝缘子串并抬高后下锚。全补长链型悬挂中心锚结由半补偿链型悬挂中心锚结部分及辅助绳组成。辅助绳的 中间与承力索固定，两端锚固定在支柱上。安装时辅助绳应抬高锚固，一般不得低于承 力索的高度。3.3 隧道内中心锚结在隧道内，对应于不同的悬挂类型，隧道内中心锚结分为简单悬挂中心锚结、半补 偿链型悬挂中心锚结及全补长链型悬挂中心锚结。简单悬挂中心锚结及全补偿链型悬挂 中心锚结兼有悬挂点的作用。半补偿链型悬挂中心锚结设在跨距的中间，在结构形式上 与全补偿长形式类同。隧道内中心锚结的特点是可以利用隧道顶，将承力索
6、或接触线相 应固定装置直接固定到隧道顶上。4 中心锚结位置的确定4.1 中心锚结位置中心锚结布置的原则是：使中心锚结两边线索的张力尽量相等。直线区段一般设在 锚段中间处；曲线区段一般设在靠曲线多、半径小的一侧。在两端装设补偿器的接触网 锚段中，必须加设中心锚结。每个锚段中心锚结安设位置应根据线路情况和线索的张力增量计算确定。一般布置 原则是使中心锚结固定点两侧线索的张力尽量相等，并尽可能靠近锚段中部。当锚段全 部在直线区段或整个锚段布置在曲线半径相同的曲线区段时，该锚段中心锚结应安设在 锚段的中间位置。当锚段布置在既有直线又有曲线且曲线半径不等时，该锚段的中心锚 结应设在曲线多、曲线半径小的一
7、侧。在特殊情况下，锚段长度较短时（一般定为锚段长度800m以下）可不设中心锚结，视 为半个锚段，可将锚段一端硬锚，另一端线索安装补偿器，此时的硬锚就相当于中心锚 结。一般情况下，对于锚段长度的校验，接触线应保证张力增量值不超过15%T.，承力 索应保证张力增量值不超过10%T ，而对于中心锚结的校验，则分别计算从中心、锚结 max 到两端补偿器之间的张力差，若张力差大致相等，则满足技术要求。4.2 相关资料和参数4.2.1设计条件高速电气化铁路相较于普速电气化铁路，需要更好的受电弓受流能力和接触网的动 态稳定性。因此高速电气化一般优先采用全补偿链型悬挂模式，以保证接触线能在不同 的环境条件发生
8、变化时，始终保持一定的弹性和水平结构，最终选择两跨全补偿式中心 锚结更适合高速电气化铁路的设计要求，结构如图4.1所示。按:饨钱希汩缔护:力索铿虻i缔承力蠢接触线图4.1 两跨全补偿链型中心锚结针对南方I区气象条件，选取高速电气化铁路正线区间两跨式全补偿链型悬挂中心 锚结进行实例计算。其中正线区间取锚段长度为1600m，其中直线区段长度为900m，曲 线区段为700m。中心锚结设置在分界点沿曲线区段方向250m处，则在直线区段方向补 偿器与中心锚结间的距离为L=950m，跨距l=60m ；在曲线区段方向补偿器与中心锚结间 的距离为L=650m,跨距l=50m，曲线半径R=3000m。4.2.2
9、具体参数(1)接触线采用GLCN- 195(钢铝接触线)：Tj=8.5kN；接触线计算截面积为： Sj=195mm2；接触线的弹性系数为：E.=100000MPa；线胀系数为： =17X10 K ；接 触线的自重负载为：=8.07x10 kN/m。承力索采用LBGLJ- 185(铝包钢铝绞线)：Tc=15kN；承力索计算截面积为：S =185mm2；承力索的弹性系数：E =69000MPa；线胀系数： =20.4X10-6K“ ；承力CC索自重负载：g =6.78x10 ；kN/moC(3) t =40 C，t . = - 20 C。故吊线及定位器处于正常位置时的温度maxmint +t ,
10、_ 40+(-20)tmax mn10d 22C，所以 t= ttd =40 10=30C。max d(4) 在全补偿链形悬挂中，接触线驰度变化很小，且温度变化耗损于驰度方向的纵向 位移较小，因此， =0。(5) 接触线无驰度时，承力索的驰度F0=0.54m。(6) 接触线的结构高度h=1.4m，则吊弦长度c=c i +1/3F0，c . =h-F0，所以c=min0 min0h 2/3F0=1.4 2/3x0.54=1.04m。(7) 定位器的长度d=1.2m。(8) 水平拉杆的长度dk=2.2m。4.3 全补偿链形悬挂张力增量的计算4.3.1接触线张力增量的计算(1)直线区段产生的张力增量
11、：ATjdE由公式L(L +1) g (s (a a )At)jj cc 2 L(L +1) g2c +-j3 ESjjAT _ 950x (950 + 60) x 8.07 x 10-3 x (0 - (17 x 10-6 - 20.4x10-6)x 30) _ 0 卫血jdE2 . 0. 2 950x (950 + 60) x 8.07 x10-3.2 x 1.04 十，3100000x195所以 AT.dE 15%T.=1.275kN，满足要求。(2)吊弦产生的张力增量：L(L -1)g (s - (a -a )At)AT =j jc由公式 jd2c得ATjd650x(650-50)x阿
12、x 10-3 x(0-(17x 10-6 -20.4x 10-6)x30) = 0.15kN 2 x 1.04(3)定位器产生的张力增量： 在直线区段上，定位器对接触线张力变化影响小，可以忽略。因此对于定位器产生 的张力增量，只考虑曲线上的情况。AT由公式L(L -1 )(s-a At)(2AT )j1 T +述 2Rd 0.5L(L 1 )(s a At) ( jm 3 丿得a”650 x (650 - 50) x (0 -17 x10-6 x 30)(2 x 0.15)AT I 8.5 +j 2 x 3000 x1.2 - 0.5 x 650 x (650 - 50) x (0 -17 x
13、10-6 x 30) I3 丿= -0.24kN由公式(4)曲线区段产生的张力增量：AT +AT狙血 AT +ATj)At -s) 得AT=jEjdES(a -a j j jATjE0.15 - 0.24 0.15 - 0.241 - 3 x 100000 x 195 x (17 x 10-6 - 20.4 x 10-6) x 30 - 0)= -0.09kN所以ATjE15%Tj=1.275kN，满足要求。4.3.2承力索张力增量的计算 (1)在直线区段上，承力索沿线路中心布置，在温度变化时，承力索虽有转动仍可认 为承力索不产生张力增量，故ATdE=0kN。(2)曲线区段承力索只考虑温度变化
14、的张力增量：AT 由公式 c- L( L - l)a At=c T2Rd + 0.5L(L l)a At cm 得由公式-650 x (650 - 50) x 20.4 x10-6 x 30=x 15 = 0.26kN2 x 3000 x 2.2 + 0.5 x 650 x (650 - 50) x 20.4 x 10-6 x 30(3)曲线区段承力索的张力增量：ATc,2AT1 c3E S a At刁曰c c c 得ATcATcE-0.262 x (-0.26)(1)接触线中心锚结的校验：A7j=A7jdE _ A7jE=.37 ( 0.09) =0.46kN=-0.26kNAT =一 cE
15、 1 -3 x 69000 x185 x 20.4 x 10-6 x 30所以AT e10%T=1. 5kN,满足要求。cEc4.4 全补偿链形悬挂中心锚结的校验所以满足要求。(2)承力索中心锚节的校验：ATc=ATcdE ATcE=0 (一 0.26) =0.26kN所以满足要求。5 设计总结经过一周的努力，完成了本课程设计，题目是针对南方第I区高速电气化铁路接触 网中心锚结的设计。充分考虑南方的多风无冰的主要气象条件,对接触网的材质以及中 心锚结装设的位置进行设计计算。本设计采用的锚段长度为1600m,其中直线段占900m, 曲线段占700m，将中心锚结设置在直线区段和曲线区段分界点处，采用两跨式全补偿链 型悬挂结构，经过对张力的测算比较，该设计符合锚段关节设计的参数要求。设计过程 中遇到了不少的困难，对具体的切入点不清楚，后来又对于计算无从下
