城市軌道交通接觸網(wǎng)第四節(jié)剛性接觸網(wǎng)安裝第一節(jié)接觸網(wǎng)課程設(shè)計(jì)“接觸網(wǎng)課程設(shè)計(jì)”課程是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用所學(xué)知識進(jìn)行接觸網(wǎng)工程設(shè)計(jì)的實(shí)踐性課程，是學(xué)生走上工作崗位之前進(jìn)行的第一次全面的接觸網(wǎng)工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練。本章介紹的是架空柔性接觸網(wǎng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。接觸網(wǎng)工程施工

第一節(jié)接觸網(wǎng)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的目的接觸網(wǎng)工程施工

(1)培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)專業(yè)理論知識分析和解決工程實(shí)際問題的能力。(2)使學(xué)生掌握接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)的基本程序和基本方法，為專業(yè)工作打下良好的基礎(chǔ)。(3)為學(xué)生提供一個(gè)綜合應(yīng)用接觸網(wǎng)理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的平臺，通過繪圖提高識圖能力，并訓(xùn)練、鞏固、加深、擴(kuò)展接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)知識。(4)提高學(xué)生綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)資料、技術(shù)規(guī)范，考慮技術(shù)決策、經(jīng)驗(yàn)估算等接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)方面的基本技能。(5)掌握接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)規(guī)范。(6)培養(yǎng)學(xué)生在接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)方面的創(chuàng)新能力。(7)建立工程經(jīng)濟(jì)技術(shù)比概念，掌握接觸網(wǎng)工程概算資料的初步編制方法。(8)培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。第一節(jié)接觸網(wǎng)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的要求接觸網(wǎng)工程施工

接觸網(wǎng)課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生應(yīng)從心理和行動上將此項(xiàng)任務(wù)作為自己工作后的第一項(xiàng)任務(wù)，認(rèn)真對待，按時(shí)高質(zhì)量完成，做到以下幾點(diǎn)：(1)所提交圖紙完整，基本滿足接觸網(wǎng)工程施工要求。(2)設(shè)計(jì)說明書的文字通順、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。(3)圖面整潔，線條清晰、粗細(xì)符合規(guī)范，曲線平滑，不得有涂改。(4)圖中標(biāo)注及字體統(tǒng)一使用仿宋休，字體大小符合規(guī)范。(5)說明完整，準(zhǔn)確。第一節(jié)接觸網(wǎng)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的基本任務(wù)接觸網(wǎng)工程施工

根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師提供的原始設(shè)計(jì)資料（站場或區(qū)間線路平面圖），完成某一站場或某一區(qū)間的接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算、平面圖布置、安裝曲線繪制、設(shè)備選型、設(shè)計(jì)說明書編寫，具體任務(wù)如下：(1)根據(jù)站場或區(qū)間線路平面圖．完成站場或區(qū)間線路圖的接觸網(wǎng)放圖工作。(2)根據(jù)原始設(shè)計(jì)資料和數(shù)據(jù)，完成設(shè)計(jì)氣象條件的選擇、計(jì)算各類計(jì)算負(fù)載。第一節(jié)接觸網(wǎng)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)的基本流程和內(nèi)容接觸網(wǎng)工程施工

接觸網(wǎng)課程設(shè)計(jì)是從接受和研究《接觸網(wǎng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書》開始的，其流程如圖所示。第一節(jié)接觸網(wǎng)課程設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)應(yīng)提交的設(shè)計(jì)文件接觸網(wǎng)工程施工

課程設(shè)計(jì)應(yīng)提交的設(shè)計(jì)文件應(yīng)規(guī)范和整潔，設(shè)計(jì)說明書一般采用A4打印紙打印，內(nèi)容排序上按照封面、前言、目錄、正文、附錄、咽喉區(qū)放大圖、接觸網(wǎng)平面圖（大圖，需按要求折疊成A4大小）、底封面順序裝訂成冊。課程設(shè)計(jì)應(yīng)提交的設(shè)計(jì)文件包括：(1)設(shè)計(jì)任務(wù)書。(2)設(shè)計(jì)說明書。(3)站場或區(qū)間接觸網(wǎng)平面圖。(4)咽喉區(qū)放大圖。(5)各類線索的安裝曲線圖、表。(6)供電分段圖第二節(jié)氣象條件及計(jì)算負(fù)載的確定接觸網(wǎng)的特點(diǎn)是露天裝置，要經(jīng)受外界各種自然條件變化的影響。氣象條件對接觸網(wǎng)工作質(zhì)量及技術(shù)狀態(tài)有較大的影響，故氣象條件是接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算最原始、最重要的基礎(chǔ)資料，同時(shí)也是設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)的基本依據(jù)。所選擇氣象條件的數(shù)值恰當(dāng)與否，對于接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)質(zhì)量至關(guān)重要。接觸網(wǎng)工程施工

第二節(jié)氣象條件及計(jì)算負(fù)載的確定一般來說，氣象條件對架空柔性接觸網(wǎng)影響最大（尤其是布置在地面和高架線路的柔性接觸網(wǎng)），對剛性接觸網(wǎng)和接觸軌的影響則較小或無影響，而且還可以通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)來消除某些氣象條件的影響。接觸網(wǎng)工程施工

第二節(jié)氣象條件及計(jì)算負(fù)載的確定目前，我國勘測設(shè)計(jì)部門對于接觸網(wǎng)的計(jì)算氣象條件包括：接觸網(wǎng)工程施工

1．最高溫度和最低溫度2．最大風(fēng)速vmax3．最大風(fēng)速出現(xiàn)時(shí)的溫度tv4．線索覆冰時(shí)的溫度tb5．覆冰厚度b和覆冰密度γb6．線索覆冰時(shí)的風(fēng)速vb7．接觸線無弛度時(shí)的溫度t08．吊弦及定位器正常位置時(shí)的溫度tp9．隧道內(nèi)氣象條件第二節(jié)氣象條件及計(jì)算負(fù)載的確定計(jì)算負(fù)載的分類接觸網(wǎng)工程施工

接觸懸掛單位長度負(fù)載系指每米懸掛本身及外部條件（冰、風(fēng)）對其所形成的負(fù)載。計(jì)算負(fù)載分為垂直負(fù)載和水平負(fù)載。在計(jì)算中，無論垂直負(fù)載還是水平負(fù)載，均認(rèn)為是沿跨距均勻分布的。垂直負(fù)載包括懸掛的自重和覆冰載荷，在計(jì)算時(shí)，不考慮吊弦及線夾的冰重，接觸線的垂直負(fù)載通過吊弦完全傳給承力索，定位器不承擔(dān)垂直負(fù)載。弛度大小與線索張力、線索的垂直負(fù)載及跨距大小有關(guān)。。水平負(fù)載包括風(fēng)負(fù)載、由吊弦橫向偏移造成的水平負(fù)載，以及線索改變方向所產(chǎn)生的之字力、曲線力等水平分力。由于吊弦橫向偏移引起的水平負(fù)載很小，在設(shè)計(jì)中一般不予考慮。第二節(jié)氣象條件及計(jì)算負(fù)載的確定各種負(fù)載的計(jì)算接觸網(wǎng)工程施工

⑴自重負(fù)載一根標(biāo)準(zhǔn)型號的線索，其單位長度自重可通過查材料表確認(rèn)。⑵冰負(fù)載⑶風(fēng)負(fù)載⑷合成負(fù)載當(dāng)最大風(fēng)速時(shí)，承力索的合成負(fù)載：覆冰時(shí)，承力索的合成負(fù)載：鏈形懸掛無冰無風(fēng)時(shí)，其合成負(fù)載為鏈形懸掛的自重負(fù)載：第三節(jié)（柔性）接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容有線索張力和弛度、最大許用跨距、錨段長度、安裝曲線、結(jié)構(gòu)尺寸、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、荷載分析、容量校驗(yàn)等。目的是選擇接觸網(wǎng)的基本參數(shù)和設(shè)備型號，分析設(shè)備結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)極限條件下的機(jī)械安全。接觸網(wǎng)工程施工

第三節(jié)（柔性）接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算接觸網(wǎng)工程往往受到永久荷載（指接觸懸掛自重及為滿足運(yùn)營技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全而施加在接觸網(wǎng)上的外部荷載）、可變荷載（指因氣候條件變化引起的冰荷載、風(fēng)荷載、雪荷載等）及偶然荷載（指安裝和維修時(shí)產(chǎn)生的荷載、地震荷載、平行導(dǎo)線間的電磁力荷載等）的綜合作用，工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將各種荷載進(jìn)行組合、分析、比較，選取對接觸網(wǎng)最為不利的條件進(jìn)行參數(shù)確定、設(shè)備選型和安全校驗(yàn)。接觸網(wǎng)工程施工

第三節(jié)（柔性）接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算當(dāng)量跨距接觸網(wǎng)工程施工

所謂的當(dāng)量跨距是一個(gè)理想跨距，當(dāng)氣象條件發(fā)生變化時(shí)，當(dāng)量跨距下線索張力變化規(guī)律與錨段內(nèi)各跨距線索張力變化規(guī)律相同，當(dāng)量跨距用

表示：第三節(jié)（柔性）接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算跨距中接觸線弛度的計(jì)算接觸網(wǎng)工程施工

簡單懸掛接觸線的曲線方程：在鏈形懸掛中，承力索除承受自重及附加負(fù)載外，還要承受接觸線和懸掛連接件的自重及接觸線的附加負(fù)載。而接觸線的負(fù)載與接觸線的張力、弛度有關(guān)，故承力索張力的變化還要受接觸線負(fù)載變化的影響。第三節(jié)（柔性）接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算簡單懸掛接觸線長度計(jì)算接觸網(wǎng)工程施工

跨距中的接觸線，在任何溫度下總是有弛度的，其實(shí)際長度必定大于跨距長度。實(shí)際長度的變化對線索弛度影響很大。等高簡單懸掛時(shí)跨距內(nèi)接觸線實(shí)際長度由下式求得：當(dāng)不等高懸掛時(shí)，如果接觸線弛度以f1和f2表示，接觸線最低點(diǎn)到兩懸掛點(diǎn)的水平距離以l1和l2表示時(shí)，跨距內(nèi)接觸線實(shí)際長度由下式求得：第三節(jié)（柔性）接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算接觸網(wǎng)狀態(tài)方程與安裝曲線接觸網(wǎng)工程施工

1．簡單懸掛接觸網(wǎng)狀態(tài)方程(a)隧道外輔助饋線的張力安裝曲線(b)隧道外輔助饋線的弛度安裝曲線第三節(jié)（柔性）接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算接觸網(wǎng)狀態(tài)方程與安裝曲線接觸網(wǎng)工程施工

1．鏈形懸掛接觸網(wǎng)狀態(tài)方程全補(bǔ)償簡單鏈型懸掛旋轉(zhuǎn)腕臂的安裝曲線第三節(jié)（柔性）接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算跨距及接觸線風(fēng)偏移的確定接觸網(wǎng)工程施工

跨距是指兩相鄰支柱中心線間的距離，是接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，其長度的確定涉及到一系列的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)問題?？缇嗟拇_定有經(jīng)濟(jì)跨距和技術(shù)跨距兩個(gè)概念。只從經(jīng)濟(jì)方面考慮投資所確定的跨距為經(jīng)濟(jì)跨距，從技術(shù)角度考慮受電弓取流要求確定的跨距，稱技術(shù)跨距。一般情況下，經(jīng)濟(jì)跨距總是大于技術(shù)跨距。根據(jù)城軌列車受電弓的最大工作寬度，考慮到線路軌面高差、接觸線調(diào)整誤差、列車橫向擺動等因素影響，在最大計(jì)算風(fēng)速條件下，接觸線距受電弓中心的最大水平偏移值，一般地區(qū)不得大于450mm。當(dāng)接觸線偏移值過大超過受電弓半寬時(shí)，會造成嚴(yán)重的鉆弓事故。第三節(jié)（柔性）接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算腕臂支柱負(fù)載的確定接觸網(wǎng)工程施工

裝有腕臂的支柱一般稱為腕臂支柱，它是接觸網(wǎng)支柱中應(yīng)用量最大的支柱，城軌中一般多采用H型鋼柱、鋼管柱及等徑圓式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土支柱，使用在區(qū)間干線和車站兩端。如何在標(biāo)準(zhǔn)支柱類型中，選用適合于不同區(qū)段和線路上的支柱，是接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)中需要解決的問題。第三節(jié)（柔性）接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算支柱負(fù)載計(jì)算方法接觸網(wǎng)工程施工

計(jì)算接觸網(wǎng)支柱負(fù)載確定支柱容量，采用校驗(yàn)計(jì)算法。首先從標(biāo)準(zhǔn)支柱類型中選用一種，計(jì)算該柱上各力的大小，找出諸力對支柱地面中點(diǎn)處的力臂，求出力矩，合力矩即為所計(jì)算的支柱負(fù)載。用該值與預(yù)先選的支柱容量比較，當(dāng)大于原選支柱容量時(shí)，原計(jì)算結(jié)果無效，應(yīng)另選更高一級容量的標(biāo)準(zhǔn)支柱，重新按原過程進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)小于原選支柱容量時(shí)，則原計(jì)算有效，計(jì)算結(jié)果滿足條件。為節(jié)約投資，計(jì)算前應(yīng)先從小容量支柱選起，不要造成浪費(fèi)。在設(shè)計(jì)中，腕臂支柱負(fù)載計(jì)算一般考慮：中間柱、中心柱、轉(zhuǎn)換柱等。由于支柱所在位置和懸掛數(shù)目的不同，受力條件也不同，應(yīng)根據(jù)具體情況精確計(jì)算，并經(jīng)濟(jì)合理地使用支柱。下面僅介紹常用的中間柱、轉(zhuǎn)換柱的計(jì)算方法。第三節(jié)（柔性）接觸網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算軟橫跨支柱負(fù)載計(jì)算接觸網(wǎng)工程施工

軟橫跨支柱負(fù)載計(jì)算的主要任務(wù)是，根據(jù)支柱上力的分布，計(jì)算各力對支柱基底面點(diǎn)的力矩和，通過該值選擇支柱類型，計(jì)算過程與腕臂柱負(fù)載計(jì)算基本相同，一般采用校驗(yàn)法，即先選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)支柱進(jìn)行計(jì)算，然后將計(jì)算值與所選支柱容量進(jìn)行比較，只有當(dāng)計(jì)算值小于支柱容量時(shí)，計(jì)算結(jié)果才有效，說明支柱類型選擇正確，否則應(yīng)重新選擇支柱類型按原過程計(jì)算。第四節(jié)接觸網(wǎng)動態(tài)性能接觸網(wǎng)的任務(wù)就是通過弓網(wǎng)間的良好取流，保證不間斷地向列車提供優(yōu)質(zhì)的電能供應(yīng)。這種供電質(zhì)量的好壞，不但與接觸懸掛的質(zhì)量優(yōu)劣相關(guān)，還與列車行車速度、受電弓的工作性能及線路狀況等有關(guān)。所以，為了提高城軌接觸網(wǎng)的供電質(zhì)量，對以下問題進(jìn)行討論。接觸網(wǎng)工程施工

第四節(jié)接觸網(wǎng)動態(tài)性能弓網(wǎng)間動態(tài)接觸壓力接觸網(wǎng)工程施工

接觸線與受電弓之間的可靠接觸，是保證城軌列車良好受流的重要條件。在運(yùn)行中，接觸懸掛的運(yùn)行狀況與受電弓的運(yùn)行狀況密切相關(guān)。在受流過程中，受電弓和接觸線在機(jī)械方面和電氣方面都是緊密地相互作用著的。這兩個(gè)裝置之一若發(fā)生不正常情況，都可能破壞它們之間的正常接觸狀態(tài)，甚至導(dǎo)致弓線間的脫離，即離線。第四節(jié)接觸網(wǎng)動態(tài)性能弓網(wǎng)間動態(tài)接觸壓力接觸網(wǎng)工程施工

接觸線與受電弓之間的可靠接觸，是保證城軌列車良好受流的重要條件。在運(yùn)行中，接觸懸掛的運(yùn)行狀況與受電弓的運(yùn)行狀況密切相關(guān)。在受流過程中，受電弓和接觸線在機(jī)械方面和電氣方面都是緊密地相互作用著的。這兩個(gè)裝置之一若發(fā)生不正常情況，都可能破壞它們之間的正常接觸狀態(tài)，甚至導(dǎo)致弓線間的脫離，即離線。1．弓線間相互作用受電弓的抬升力對接觸懸掛產(chǎn)生機(jī)械作用。在列車運(yùn)行中，受電弓與接觸線之間的接觸壓力是變化的，也就是說，弓線之間的接觸壓力是不穩(wěn)定的，而是時(shí)大時(shí)小，甚至是零值或者離線。2．受電弓取流的分析受電弓的取流是通過弓線之間的緊密接觸實(shí)現(xiàn)的。在列車運(yùn)行的整個(gè)過程中，弓線間要保持一定的接觸壓力，并要求這種壓力的變化盡量小，理想狀態(tài)是恒定不變。在實(shí)際中，由于接觸線并非直線，接觸懸掛的彈性不一致，再加上列車的振動和受電弓結(jié)構(gòu)的游動，使得受電弓在隨列車做水平運(yùn)動的同時(shí)，還做上、下垂直運(yùn)動，并且這種運(yùn)動是復(fù)雜的、迅速的，因此，弓線間的接觸壓力也隨著受電弓的上下運(yùn)動而變化，精確確定弓線間的接觸壓力值是非常困難的。3．受電弓參數(shù)對動態(tài)受流的影響在高速接觸懸掛－受電弓系統(tǒng)中，其動態(tài)受流特性是一對矛盾體的兩個(gè)方面。本節(jié)將討論在高速狀態(tài)下，受電弓參數(shù)對動態(tài)受流的影響，受電弓參數(shù)包括弓頭質(zhì)量、框架質(zhì)量、懸掛剛度及阻尼值。第四節(jié)接觸網(wǎng)動態(tài)性能柔性接觸懸掛受流質(zhì)量評價(jià)接觸網(wǎng)工程施工

1．柔性接觸懸掛的彈性接觸懸掛彈性的好壞在很大程度上影響著受電弓的取流，所以，接觸懸掛的彈性是衡量接觸網(wǎng)質(zhì)量的重要指標(biāo)。所謂接觸懸掛的彈性η，是指懸掛中某一點(diǎn)在受電弓的壓力作用下，每單位垂直力Q使接觸線升高的程度Δh。衡量彈性好壞的標(biāo)準(zhǔn)，一是彈性大小，而是彈性的均勻程度，但更重要的還是彈性的均勻程度。彈性的均勻程度取決于接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，彈性的大小取決于接觸線張力的大小。2．柔性接觸懸掛彈性的改善改善柔性接觸懸掛彈性的方式有兩條途徑：其一，盡量使受電弓對接觸線的壓力不隨受電弓的起伏波動而變化，這就需要從受電弓的結(jié)構(gòu)方面研究改進(jìn)；其二，使受電弓沿接觸線滑動時(shí)，接觸點(diǎn)的軌跡盡可能地近似于水平直線，要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，就應(yīng)該盡量減小接觸線的弛度，改善接觸懸掛的結(jié)構(gòu)。第四節(jié)接觸網(wǎng)動態(tài)性能剛性接觸網(wǎng)受流質(zhì)量評價(jià)接觸網(wǎng)工程施工

在剛性懸掛中，匯流排沒有彈性，受電弓抬升力全部施加在接觸線上，因此弓網(wǎng)之間沖擊力遠(yuǎn)大于柔性接觸網(wǎng)