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1、摘 要随着经济技术的发展和交通运输的发展，铁路的发展也越来越迅速。汉宜铁路是我国“四纵四横”铁路主干网络中沪汉蓉快速客运专线的一部分。铁路以其独特的优点被许多国家作为大力研制和重点发展的目标。本文主要完成汉宜线荆州站接触网平面设计。首先对设计地区的气象条件资料进行了收集，根据铁路目标速度对线索材料进行了选择，再确定其悬挂类型。根据气象条件及线索材料计算负载。其次，根据最大受风偏移计算得到最大跨距；根据规程规定的锚段长度选择锚段，使其张力差要满足要求。然后，对硬横跨进行分析选择。最后在上述原理的基础上，重点对汉宜线荆州站接触网进行CAD平面设计，并对有代表性的支柱的容量进行了校验计算。本论文以高
2、速接触网的基本技术原理为核心，以实际线路状况为依据，对汉宜线荆州站的接触网布置进行了平面设计，基本满足高速电气化铁路的技术要求。关键词：铁路；接触网；支柱；平面设计重要资料：通化(2008)1301接触网H型钢柱 通化(2008)1401-接触网钢管硬横跨安装构造图 高速铁路设计规范 新建时速200-250公里客运专线铁路设计暂行规定（上、下）（施行日期：2005年8月10日） 新建时速200km客货共线铁路设计暂行规定 AbstractRailway is developing more and more rapidly along with the development of econo
3、my and transportation, Hanyi railway is part of the Huhanrong personal rapid transit in our four lengthways and crosswise main railway system. Based on its features, Railway has been selected as study and development objectives in many countries.This thesis is mainly focused on the graphic design of
4、 overhead line system of Jingzhou station in railway line Hanyi. Firstly, the suspension was selected after the Jingzhou weather condition information was collected and clue material was sift. The load was calculated according to weather condition and clue material. Secondly, the maximum outreach is
5、 obtained from the wind shift. Anchoring section is chosen according to specified anchoring section to satisfy tension difference. Then, portal structure was analysed. Finally, on the basis of the above principle, this thesis concentrated on the graphic design of Jingzhou station in Hanyi railway li
6、ne with CAD, also conducted Check Computation for typical capacity of the pillars.Based on the basic technical principle of high-speed catenary and according to the actual railway condition, this thesis completed graphic design of overhead line system of Jingzhou station in railway line Hanyi, which
7、 could met the basic technological demand of high speed electrified railway.Key Words: Railway, Overhead line system, Pillar, Graphic design目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.1 工程背景11.2 设计范围11.3 设计依据11.4 设计目标11.5 本设计主要工作22 荆州站接触网设计中的气象资料33 设计计算53.1 主要线材选用53.2 接触网的波动速度53.3 接触悬挂类型比较选择及相关设备的确定63.4 接触网负载计算83.4.1 自
8、重负载83.4.2 冰负载83.4.3 风负载83.4.4 覆冰时候的风负载93.4.5 合成负载93.5 接触网设计中最大跨距的计算选择93.6 全补偿链形悬挂锚段长度的校验计算103.6.1 只考虑温度变化吊弦造成的张力增量103.6.2 定位器形成的张力增量103.6.3 其他因素引起的张力增量103.7 荆州车站硬横跨114 汉宜线荆州站接触网平面图及设备装配图134.1 放图134.2 布置支柱134.3 划分锚段144.4 确定接触线拉出值144.5 确定支柱类型154.6 校验与校核154.7 表格栏及相应说明154.8 荆州车站接触网设备装配图说明16结 论18致 谢19参考文
9、献20附图A 汉宜线荆州站接触网平面图21附图B 汉宜线荆州站接触网设备装配图211 绪论1.1 工程背景汉宜铁路是我国“四纵四横”铁路主干网中沪汉蓉快速客运专线的一部分。该铁路的走向基本上与汉宜高速公路相互平行，东连合肥至武汉铁路，西接宜昌至万州铁路。由汉口站经汉川、天门、仙桃、潜江、荆州、枝江到达宜昌花艳，在宜昌东站与宜万铁路接轨。荆州站位于荆州市郢城镇，距离市区中心约3km，荆州站有3个站台，其中基本站台一座，中间站台两座。荆州车站共有8股道，其中I 、II股道为正线，其余股道为站线，荆州站的道岔全为1/18型道岔。1.2 设计范围汉宜线荆州站接触网平面设计的设计范围包括多种悬挂模式的比
10、较及选择，气象条件的确定，线索材料及设备的选择，硬横跨设计选择，最后完成汉宜线荆州站接触网平面设计图及装配图。1.3 设计依据荆州站接触网平面设计的设计依据如下：(1) 相关专业提供的工程设计资料；(2) 国家现行有关设计规程、规范及标准，主要包括：高速铁路设计规范（试行）(TB10621-2009)；新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定(铁建设2003439号)；新建时速200250公里客运专线铁路设计暂行规定(铁建设2005140号)；客运专线铁路电牵引供电工程施工质量验收暂行标准(铁建设2006167号)；铁路技术管理规程(铁科技2008205号)；铁路枢纽电力牵引供电设计规范(T
11、B10007-2000)；(3) 国家现行通用图和标准图；(4) 由老师提供的设计原始资料及荆州站线路图。1.4 设计目标荆州站接触网平面设计的基本原则是安全运营，在安全运营的前提下保证良好的质量。荆州站接触网的设计应符合铁路技术规范及电气化铁路设计规范的要求，结合考虑各个专业之间的配合，尽量采用先进的技术，综合考虑近、远期发展目标，实现可持续发展。1.5 本设计主要工作汉宜线荆州站接触网平面设计的主要工作有荆州站气象条件的确定；对接触网多种悬挂方式的比较及选择；对线索材料及其他设备材料的选择；对线索负载的计算；对荆州站接触网最大跨距、最大锚段长度的校验计算；对荆州站接触网硬横跨的设计选择；绘
12、制荆州站接触网平面图及设备装配图。2 荆州站接触网设计中的气象资料荆州车站位于荆州市郢城镇，距荆州市中心约3km，荆州市地处湖北省中南部，长江中下游，江汉平原腹地。我国结合各地情况将全国划分为九个标准气象区，而湖北属于我国典型气象区的第VI气象区。典型气象区是以变化最多及影响最大的最大风速vmax、覆冰厚度b、最高气温tmax和最低气温tmin为依据，在大体相同的条件下进行归纳、概括总结的泛指区域。它的主要作用是为了便于开展设计标准化的工作1。因此，不能要求当前气象条件与典型气象区一致。根据给出资料可以得出，荆州站的具体气象条件如下：(1) 最大运营风速vmax与基本结构设计风速vj接触网的最
13、大运营风速vmax=30m/s，最大运营风速可用于校验该地区的最大跨距选用时的受风偏移是否满足要求。接触网的基本结构设计风速vj=35m/s，基本结构设计风速可用于校验支柱底部的最大弯矩是否满足要求。(2) 最高温度tmax与最低温度tmin荆州站的最高温度tmax=+40，最低温度tmin=15。温度的变化将会导致接触线及承力索的张力发生变化，影响中心锚节与补偿器之间的张力差。所以荆州站的极限温度将影响荆州站接触网最大锚段长度。(3) 吊弦及定位器处于正常位置时的温度td一般取全年持续时间最长的温度为吊弦及定位器处于正常位置时的温度。在目前的设计中，取荆州站的最高气温与最低气温的平均值。所以
14、吊弦及定位器处于正常位置时的温度td=12.5。(4) 接触网无弛度时的温度t0接触网无弛度时的温度t0是为了选取接触线处于水平位置时的温度，无弛度时的温度可以根据实际运营状态确定。接触网无弛度时的温度，一般取值比平均温度低，这样可以稍微的减小负弛度，增加正弛度，有利于改善接触悬挂的运营状态。荆州站接触网无弛度时的温度t0=7.5。(5) 覆冰厚度b接触线和承力索的覆冰厚度是指圆筒形的冰壳厚度。然而，实际覆冰断面可能成为各种不规则的形状。在覆冰季节，可采用单位长度导线覆冰后的重量换算出覆冰的平均厚度。荆州地区覆冰厚度取b=10mm。(6) 线索覆冰时的风速在设计时，其覆冰时风速，但在沿海及草原
15、地区，此值可取。本地区覆冰时风速。覆冰时的风速是为了计算覆冰时候的风负载，进而校验支柱的容量。3 设计计算3.1 主要线材选用（分析为何选用铜合金而不直接用纯铜）纯铜接触线具有导电性能好及施工性能好的优点，但是纯铜接触线的抗拉性能、耐磨性能都极差，随着温度的提高，接触线还会出现明显的软化，无法满足列车高速运行时的要求。采用铜合金接触线可以有效提高接触线抗拉性能、耐磨性能、抗软化性能。提高接触线的抗拉性能可以有效的增大接触线的张力，进而提高接触线的波动速度。提高接触线的耐磨性能可以有效的延长接触线的使用寿命，进而提高了接触线的受流质量。提高接触线的软化点可以满足列车高速运行时接触线不发生软化，提
16、高受流质量。所以，采用铜合金的接触线可以满足列车高速运行时的要求，又具有大载流量的优点2。为了满足接触线载流量要求及列车进一步提速要求，汉宜线荆州站正线选择CTS-150接触线和JTMH-120承力索的组合，线索参数如表3.1所示。表3.1 线索参数表线形标称截面(mm2)计算截面(mm2)材质单位质量(kg/m)计算直径(mm)额定张力(kN)线索密度(kg/m3)线索膨胀系数(1/oC)弹性系数(MPa)接触线150151.2AgCu1.35014.4258.931031710-6124000承力索120116.99Cu1.06014.0208.891031710-61240003.2 接
17、触网的波动速度（分析选用此线索时候满足波动速度要求）波动速度就是接触网自身影响高速运行的一个基本因素。波动速度的研究是为了保证接触线稳定、良好地受流及使其具有较长的使用寿命。当列车低速运行时，其弓网脱开的现象不怎么严重，其受流质量可以得到保证。但是随着列车速度的提高，波动速度是影响受流的一个至关重要的因素，其意义和概念可以这样认为：当受电弓在高速运行时，受电弓就给接触悬挂一个外接抬升力。波动速度是决定列车运行速度的一个重要因素，波动速度由接触线的额定张力及接触线的单位长度质量决定。所以选用较大张力或较小横截面积的接触线可以有效的提高接触线的波动速度，进而提高列车运行的时速。当荆州站正线选用CT
18、S-150接触线时，接触网的波动速度为489.9km/h。为了使接触线具有较好的受流质量，取=0.65，此时荆州站设计的最大运行速度为318.4km/h。满足荆州站设计目标速度200km/h的要求以及进一步提速的要求。若列车的最大运行速度达到或接近接触网的波动速度，即接近于1时，接触线的受流质量会严重恶化。所以，为了保证接触网的稳定受流，必须提高接触线的波动速度。3.3 接触悬挂类型比较选择及相关设备的确定(1) 悬挂类型比较（简单接触悬挂和链形悬挂）接触网悬挂模式的不同将影响接触线的弹性、接触线上硬点的分布、接触线磨耗、弓网的压力等参数，最终将影响接触网受流质量。对接触网悬挂模式的要求，是它
19、能够提供良好的受流质量以及具有寿命长、维修少、故障率低等优点。接触悬挂类型分为简单接触悬挂和链形接触悬挂3。简单接触悬挂是接触悬挂的一种形式，它的悬挂形式是由一根或两根平行的接触线直接固定在支持装置上。它的特点不具有承力索，接触线直接悬挂在腕臂柱的支持装置上。简单接触悬挂在实际铁路运营上很少使用，所以荆州站不采用这种简单接触悬挂形式。链形接触悬挂是一种运行性能比简单接触悬挂好的悬挂形式。它的特点是接触线通过吊弦悬挂在承力索上，而不像简单接触悬挂直接挂在支持装置上。链形接触悬挂使接触线在吊弦处增加了悬挂点，可以通过调整吊弦长度使接触线在整个跨距内的导线高度基本保持了一致。减小了接触线在跨距中的弛
20、度，改善了接触线弹性，提高了受流的稳定性，便可以满足电力机车高速运行中稳定受流的要求。链形接触悬挂主要形式有复链形悬挂、弹性链形悬挂、简单链形悬挂。(2) 悬挂类型的选择（三种链形悬挂的比较）复链形悬挂、弹性链形悬挂、简单链形悬挂都能满足高速运营的需要。从接触线受流质量来看，复链形悬挂无疑是最好的，但从经济的角度讲，复链形悬挂的支柱高度较高，一次性投资也相对较高，国内也没有成熟的施工和运营经验，故荆州站不采用复链形悬挂。对于弹性链形悬挂由于施工工艺和弹性吊弦的安装的都需要精确的计算，以及在相应温度张力下的长度测量，都有一套严格的施工程序，要想其在各温度条件下都能发挥其应该有的作用而不使其附近的
21、接触网发生形变，是一件非常困难的事情，所以荆州站不采用弹性链形悬挂。综合对技术和经济方面的考虑，汉宜线荆州站接触网悬挂类型选用简单链形悬挂。(3) 补偿形式的选择大气温度的变化，会对露天装设的接触网产生很大的影响。在温度变化时，线性长度会发生变化，进而影响接触网张力的变化。为了保证接触线和承力索张力恒定，汉宜线荆州站的补偿形式采用全补偿形式。对补偿装置的要求首先是灵活，在线索的张力发生缓慢的变化时，应该能及时的补偿，具有较高的传送效率。补偿装置还应具有快速制动功能，一旦发生断线或其他事故时，线索内的张力会发生迅速变化，补偿装置应能快速制动。一般对于全补偿的补偿装置，如不具备断线制动功能，则需要
22、专门加设断线制动装置，以防止断线事故发生时，坠砣串落地而引发更大的事故4。荆州站的补偿装置采用铝合金大半径滑轮组补偿装置，在没有条件装设防断中心锚节的地区可以采用棘轮补偿装置。(4) 吊弦的选择荆州站全线基本采用铜合金整体吊弦，整体吊弦具有机械强度高、耐腐蚀性能好、使用寿命长、施工安装方便等优点。但由于在悬挂点处接触线的弹性较差，所以可以在链形悬挂定位点处采用弹性吊弦。(5) 锚段关节的选择接触悬挂中的承力索和接触线的长度达到一定值后，接触线的受力均匀度上很难满足要求，对接触网的施工也产生很大的困难，所以必须将接触网的分成一个个相互独立的机械分段。这些一个个相互独立的机械分段就称为锚段，而锚段
23、关节就是衔接这些相邻两个锚段的区段。锚段关节的设置，使接触网不间断地贯通于全线。由于四跨锚段关节中受电弓是在中心柱处实现由一个锚段向另一个锚段过渡，虽然可以实现等高，但此处有两个定位器，弹性性能会变得很差，进而影响受流质量。而在五跨锚段关节中，转换点是在两个中心柱的中间，可以保证接触线的弹性均匀度，有较良好的受流质量。所以汉宜线荆州站采用五跨绝缘锚段关节。(6) 中心锚节的设置为了防止断线和接触线蹿动，以缩小事故范围，需在锚段中部加设全补偿中心锚结，中心锚节的设置也可以防止补偿器向一侧滑动。在直线区段设置中心锚节时，设置在锚段的中间部位；但是含有曲线时，中心锚结要靠向曲线较多的部位设置。全补偿
24、链形悬挂的承力索和接触线两端都是用补偿器下锚，都有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形悬挂中心锚结与承力索中心锚结两部分组成。全补偿链形悬挂中心锚结由半补偿链形悬挂中心锚结部分及辅助绳组成。辅助绳在该跨距两端的腕臂上固定后，再延长一个跨距拉向另一支柱锚固。安装时辅助绳应抬高锚固，一般不得低于承力索的高度。3.4 接触网负载计算3.4.1 自重负载接触线和承力索自重负载用于计算支柱容量时候的垂直负载及校验锚段长度时的张力差。在荆州地区，重力加速度取9.81m/s2进行计算。(1) 接触线单位长度自重负载：(2) 承力索单位长度的
25、自重负载：3.4.2 冰负载当天气发生变化时，如降温或下冷雨之后，接触线、承力索及其构件上会形成覆冰。荆州地区会形成坚硬透明或半透明的覆冰，其密度取900kg/m3进行计算。(1) 接触线单位长度的冰负载：(2) 承力索单位长度的冰负载：3.4.3 风负载气流结构在很大程度上取决于它的速度，低速时气流线平行，但风速提高后气流会波动。气流的波动会给接触线、承力索及支柱结构带来附加的动力负载5。由于荆州地区最大运营风速vmax=30m/s，则取风速不均匀系数a=0.85进行线索风负载计算；由于线索采用的是简单链形悬挂，则取风负载体型系数K=1.25进行线索风负载计算；荆州地区支柱均采用H型钢支柱，
26、则取风负载体型系数K=1.4进行支柱所受的风负载计算。(1) 最大风速时接触线单位长度的风负载：(2) 最大风速时承力索单位长度的风负载：3.4.4 覆冰时候的风负载覆冰主要在风速小于1015 m/s2的时候形成，所以荆州站设计中，取覆冰时候的风速vb=10m/s进行计算，主要用于支柱容量的校验。(1) 覆冰时候接触线的风负载：(2) 覆冰时候承力索的风负载：3.4.5 合成负载单位长度吊弦及线夹重力负载取进行计算，则无冰、无风时的合成负载：3.5 接触网设计中最大跨距的计算选择（根据最大受风偏移进行验算）(1) 直线区段根据以往经验及所选线索材料来看，荆州站直线区段选取的最大跨距值为60m，
27、接触线许可偏移值为500mm，直线区段拉出值为300mm，则在本设计中的最大受风偏移值bjmax为：计算得到在直线区段上bjmax500mm，所以直线区段所取的最大跨距60m满足设计要求。(2) 曲线区段根据有关资料，曲线区段接触线最大风偏移bjmax=400mm，接触线拉出值a=400mm，取R=800m时，最大跨距为：所以，在曲线区段选取的最大跨距60m也能满足要求。3.6 全补偿链形悬挂锚段长度的校验计算（根据张力差进行验算）由于荆州站全是直线，则全补偿链型悬挂锚段长度的计算只有直线区段。根据规程，200km/h区段接触网正线的锚段长度一般情况下不超过1600m，困难情况下不超过1700
28、m。在荆州站的平面设计中，在极限温度下，中心锚结和补偿器间的接触线张力差不超过接触线在补偿器处额定张力的10%，承力索上的张力差不超过承力索额定张力的10%，即可满足要求。温度变化会引起线索张力的变化，进而引起张力差的增大。简单链型悬挂吊弦及定位器处于正常位置时候的温度td=12.5，则在最高或最低温度时候与吊弦及定位器处于正常位置时候温度差t=27.5。在进行张力差校验时，取吊弦的长度为=1.0m进行计算。3.6.1 只考虑温度变化吊弦造成的张力增量吊弦在温度变化时会因为接触线长度的变化而沿着接触线发生偏移，进而造成接触线内张力的变化。(1) 当t=27.5时，由温度变化时吊弦所引起的张力增
29、量为：(2) 当t=27.5时，由温度变化时吊弦所引起的张力增量为：满足张力差不超过补偿器处的张力的10%的要求，所以所取的最大锚段长度1600m满足要求。3.6.2 定位器形成的张力增量定位器在温度变化时也会因为接触线长度变化而沿接触线发生偏转。在直线区段上，定位器形成的张力影响小，锚段长度为1600m时，其定位器产生的张力增量只有几十牛顿，可以忽略不计。3.6.3 其他因素引起的张力增量实际上，一条线路是由吊弦和定位器共同作用的，所以，弹性变形的影响是必不可免的，但是弹性变形引起的张力增量很小，可忽略不计。除此之外，接触线的弹性伸长也会引起张力增量的变化，但是影响也很小，也可忽略不计。综上
30、所述，选取的接触线锚段长度1600m满足荆州站设计要求，同理算得承力索在此锚段长度下也满足要求。3.7 荆州车站硬横跨(图的比例不对)参照：通化(2008)1401-接触网钢管硬横跨安装构造图荆州站的硬横跨采用单跨硬横跨，中间无支柱的接触悬挂采用吊柱安装形式，在单跨硬横跨中，每一单跨跨度取15.0m40.0m。钢管硬横跨用YHK-x表示，其中x为跨度长度的编号，分为ABCDE五类，A类表示跨距长度为1520m，B类表示跨距长度为2025m，C类表示跨距长度为2530m，D类表示跨距长度为3035m，E类表示跨距长度为3540m。由于在荆州站设计中，站台及咽喉区结合雨棚柱立柱及线间立柱，所以只有
31、部分地区采用硬横跨，荆州站的硬横跨只有YHK-A和YHK-B两种形式。YHK-A型硬横跨如图3.1所示。图3.1 YHK-A型硬横跨YHK-B型硬横跨如图3.2所示。图3.2 YHK-B型硬横跨硬横跨由横梁、支柱及基础组成，结构为门型钢结构，横梁预起拱6。支柱选用无缝钢管柱，横梁选用正三角形截面格构式钢管组合梁。横梁跟支柱采用法兰连接，支柱跟基础可以采用法兰连接，也可采用杯型基础连接。荆州车站硬横跨的设计采用法兰连接，若是用杯型基础连接，应该不使用支柱底部的法兰盘，并要适当增加支柱长度。横梁由三个或者五个梁段链接组成，梁段分边段和中段，边段为直线段，按1:60坡度起坡，中段为曲线段，梁段之间使
32、用法兰连接。吊臂采用矩形钢管式，在硬横梁下弦用螺栓进行连接。钢柱表示为GZ-x，所以荆州站硬横跨钢柱为GZ-A和GZ-B两种形式。边梁表示为BL-x-L，中梁表示为ZL-x-L，x也只有AB两中形式。边梁的长度在硬横跨为A型时取4.2m，即BL-A-4.2；边梁的长度在硬横跨为B型时取6.9m，即 BL-B-6.9。而中梁长度L根据具体情况选用。综上，汉宜线荆州站硬横跨为单跨硬横跨，且跨度都在15.0m25.0m之间，所以用YHK-A和YHK-B的单跨硬横跨，边梁分别采用BL-A-4.2和BL-B-6.9型，中梁分别采用ZL-A-L和ZL-B-L型，钢柱采用GZ-A和GZ-B型，其中中梁长度L
33、根据现场具体情况选用。4 汉宜线荆州站接触网平面图及设备装配图（重点）注意：装配图的回答很重要。4.1 放图荆州站共有8股道，除了I、II号股道为正线，其余股道全部为站线。由于汉宜线荆州站属于较大的车站，所以平面图采用1:1000的比例进行绘制。首先根据给出的荆州站平面布置图绘制站台及全部直线区段的股道，在I号股道上标出相应的里程坐标，荆州站设计的里程坐标范围为DK203+300到DK206+700，总长约3400m。接着根据给出的岔心坐标确定股道上对应的岔心位置，标出道岔型号、编号及理论岔心的坐标。最后，绘制咽喉区及渡线的股道便可完成平面图的放图任务了。本次荆州站的设计中共22个道岔，且全为
34、1/18型道岔。4.2 布置支柱布置支柱的顺序是先从咽喉区开始布置道岔柱和定位柱，尽量采用标准定位。1/18型道岔的标准定位如图4.1所示。在受电弓中心距离相邻一支接触线距离为6001050mm的始触区范围内不可安装任何线夹及金具，否则会发生刮弓或打弓。在始触区前550600mm处安装一组交叉吊弦，使受电弓过道岔时两支导线同时抬高。图4.1 1/18型道岔标准定位图接着，确定车站中心的支柱。为了保持雨棚形式的协调统一及美观性，雨棚区段的支柱采用与站台雨棚合架的形式，所以车站中心的支柱根据雨棚柱确定。荆州车站采用无站台柱雨棚，车站站台上不设置接触网支柱。站台范围内I、3股道及5、7股道间有雨棚立
35、柱，该股道上的接触网腕臂结构及附加导线安装在雨棚立柱上，双侧悬挂；II、4股道及6、8股道无雨棚立柱，采用线间立柱，双侧悬挂。最后在尽量满足相邻跨距要求的前提下布置其他位置的支柱。一般区段相邻跨距之比不宜大于1.15:1，而咽喉区为了保证良好的受流，相邻跨距之比不大于1.25:1。部分硬横跨区段，为了满足标准定位及相邻跨距要求，需要另外加设道岔柱，而不采用硬横跨的支持定位装置。在荆州站接触网的设计中，采用的最大跨距为60m，支柱均采用H型钢支柱。4.3 划分锚段由于本次接触网平面设计是荆州车站的设计，所以必须在车站两端下锚。若在咽喉区外侧的渡线外侧进行下锚，则正线的锚段长度将达到2000m，肯
36、定不能满足要求。若在渡线内侧靠近渡线区段下锚，虽然可以满足最大锚段的要求，但是不便于检修。所以为了方便接触网的检修，本次设计正线在站台的两侧进行下锚。在本次荆州站设计中将正线分为三个锚段，正线在车站左侧处I-1和II-1区段的锚段长度为1504.7m；正线在车站中心处I-2和II-2区段的锚段长度为920.5m；正线在车站右侧处I-3和II-3区段的锚段长度为1255.9m。正线基本能满足最大锚段长度不大于1600m的要求。荆州站设计的3号站线的锚段长度为1480.8m；4号站线的锚段长度为1612.8m；5号站线的锚段长度为1462.4m；6号站线的锚段长度为1083.0m；7号站线的锚段长
37、度为1371.7m；8号站线的锚段长度为1407.5m。均能满足站线最大锚段长度不大于1800m的要求。荆州车站站线锚段的设计中，在车站左侧，5号接触线需要跨过3号到达I号后进行下锚，为了使道岔处采用无交叉线岔，则5号接触线经过3号时形成一个抬高，以非工作支的形式通过。同理，在车站右侧，8号接触线跨过4号时也抬高通过。在车站右侧，由于两条渡线相隔距离非常小，所以在渡线中间不进行下锚，而是以一根接触线通过两个渡线，在渡线两头进行下锚。4.4 确定接触线拉出值从咽喉区开始，依次确定拉出值的大小与方向。在道岔位置尽量按照标准定位确定拉出值，在锚段关节，按照五跨绝缘锚段关节确定拉出值。在直线区段拉出值
38、一般情况下取300mm，由于曲线区段的半径在300-1200m之间，所以拉出值取400mm，曲线区段导线走曲线的割线，曲外全取正，曲内全取负。为了满足上下行绝缘距离1.6m，则上下行接触线的拉出值要同方向，所以部分区段在相邻支柱上拉出值可以均为正或均为负，但要尽量保持接触网的美观。4.5 确定支柱类型由于荆州站目标速度为200km/h，所以腕臂柱采用H型钢支柱。根据支柱底部最大弯矩计算后，本次设计锚柱基本采用GHT240B/9.0型；转换柱基本采用GHT240B型；部分锚柱和转换柱结合地方采用GHT240C/9.0型；中间柱基本采用GH240A型；双线路腕臂柱基本采用GHT240C型。部分地方
39、，如回流线下锚柱采用GHT240B型，部分中间柱为架空线抬高则相应增加支柱高度，但是本设计没有对架空线做出相应的设计。上述型号中GH和GHT为H型钢支柱的代号：GH表示符合标准DIN1025-2的H型钢支柱；GHT表示符合标准DIN1025-4的H型钢支柱，2种型号支柱的最大区别是柱底弯矩的不同。240表示截面标称高度为240mm的H型钢支柱。上述型号中的ABC表示法兰盘的三种型号：A型法兰适用于柱底弯矩的支柱；B型法兰适用于柱底弯矩的支柱；C型法兰适用于柱底弯矩的支柱7。4.6 校验与校核在支柱选型后，分别对支柱进行了容量的校核计算，其负载时的容量值小于原选支柱的容量，计算结果满足设计要求。
40、4.7 表格栏及相应说明在已完成的接触网平面设计图上，除了上述的沿线路的支柱布置外，在图的下方设有表格栏。在表格栏内应明确标示出施工工程所需要的各种原始数据、技术参数、所用设备的规格类型及其安装图号等。具体内容如下所述：(1) 侧面限界：根据规程规定正线侧面限界不小于2.5m，侧线侧面限界不小于2.15m，所以本线路支柱侧面限界取3.1m，线间立柱要在满足侧面限界要求的情况下，立柱于两线路中心。(2) 支柱类型：在支柱类型栏内要标明每一个支柱的材质、型号及法兰类型，部分锚柱要标上高度，而其他支柱的高度根据实际情况计算得出。支柱类型的选择是根据不同情况支柱底部最大弯矩，取最严重的情况作为选择支柱
41、容量的依据。(3) 地质情况：在接触网设计的平面图要清楚的标明沿线路的地质情况。因为支柱埋设地点、基础的稳固程度与地质情况有密切关系，不同的地质情况表明其承压力不同，土壤的允许承压力，表示土壤的基本力学性质8。本线路的地质情况用允许承压力表示，均为100kPa。(4) 基础（横卧板）类型：横卧板的法兰类型是根据不同类型支柱容量的不同而选用不同的型号，分别是DJ-LJH-A和DJ-LJH-B以及DJ-LJH-C，而下锚的锚柱处加设LJ-E的横卧板。上述的横卧板中DJ代表独立基础，LJH表示采用H型钢支柱的路基，而ABC是与支柱相对应的法兰盘类型。(5) 硬横跨及腕臂柱的安装图号：它表示了各个硬横
42、跨或腕臂柱装配形式所对应的图号。设计单位都根据支柱工作状态的要求，绘制了各类支柱装配定型图，每一张装配图都编有相应图号。为便于施工参考及进行工程数量统计，在接触网平面示意图中都标有相应支柱装配图的图号。(6) 回流线安装图号：它表示回流线在支柱上的装配形式所对应的图号。4.8 荆州车站接触网设备装配图说明(1) 荆州站接触网平面设计图说明荆州站接触网平面设计图如附图A所示。荆州站接触网平面设计图为此次设计的首要目标，是整个车站内接触网导线走向和布置的指导性图纸，同时也是施工单位进行接触网架设施工的主要依据，不仅关系到工程的成功与否，也关系到电气化铁路的安全稳定运营，意义重大。平面设计图中主要包
43、括支柱号、跨距、拉出值、下锚位置、锚段长度和公里标等接触网施工的必须参数，还有相应的表格栏。接触导线高度为6400mm，悬挂类型为全补偿简单链形悬挂；正线承力索与接触线：JTMH-120+CTS-150，张力：20kN+25kN；站线承力索与接触导线：JTMH-70+CTA-85，张力：15kN+10kN。本次荆州站设计共22个道岔，道岔均为1/18型，且尽量采用标准定位。(2) 荆州站接触网装配图说明荆州站接触网装配图如附图B所示。图号为F10M04表示正线滑轮下锚安装图，本图适用于正线全补偿简单链型接触网在H型钢支柱上的下锚安装；F10M05表示站线滑轮下锚安装图，适用于站线全补偿简单链型
44、接触网在H型钢支柱上的下锚安装。下锚安装图中坠砣限制导管应垂直地面安装，使坠砣抱箍能在坠砣限制导管中灵活移动。图号为F05M0Z1的装配图表示直线区段中间柱正定位，F05M0Z2表示直线区段中间柱反定位；F05M1W1表示曲线外侧中间柱正定位，F05M1W2表示曲线外侧中间柱反定位；F05M1N1表示曲线内侧中间柱正定位，F05M1N2表示曲线内侧中间柱反定位。图中的零件均为招标件，各零件安装调整应该严格按相关产品安装使用说明书进行。图号为F06M18ZA0，F06M18ZB0, F06M18ZC0表示18号道岔正向侧ZA，ZB，ZC道岔柱安装图；F06M18CA0，F06M18CB0, F0
45、6M18CC0分别表示18号道岔侧向侧CA，CB，CC道岔柱安装图。上述安装图适用于侧面限界为2.9m到3.4m，外轨超高0mm，若现场安装不能满足定位支柱对低端导高位置的最小要求，需调整拉出值或第一吊弦的位置使其满足要求。图号为F08M50ZA0，F08M50ZB0，F08M50ZC0，F08M50ZD0分别表示五跨绝缘锚段关节直线转换柱ZA，直线中心柱ZB，直线中心柱ZC，直线转换柱ZD的安装图。这些图中外轨超高0mm，适用于直线地区腕臂的安装。结 论本文首先对汉宜线荆州站的背景资料进行了介绍，对设计主要工作进行了说明。然后，根据给出的气象条件计算线索的负载。线索材料根据设计目标速度及载流
46、量进行确定，正线选择CTS-150接触线和JTMH-120承力索。荆州站接触网的悬挂模式选择全补偿简单链形悬挂，锚段关节选择五跨绝缘锚段关节，为了方便检修及符合锚段长度的要求，在站台两侧设置锚段关节。全线采用铝合金整体吊弦，部分悬挂点弹性较差，可以采用弹性吊弦。根据最大受风偏移，校验荆州站最大跨距，根据中心锚节和补偿器张力差要求，校验最大锚段长度。荆州站的硬横跨选择YHK-A和YHK-B两种类型，而站台处结合雨棚采用线间立柱。最后根据计算的结果及规程绘制汉宜线荆州站接触网平面设计图。取得的主要研究成果如下：(1) 完成了对线索负载的计算，跨距及锚段长度校验计算；(2) 完成悬挂方式的比较选择，
47、补偿装置及锚段关节的选择，硬横跨的设计选择；(3) 完成荆州站接触网平面设计图及装配图。需要进一步完善的问题：(1) 为了受电弓能够良好的受流，部分咽喉区道岔位置跨距的选择无法满足相邻跨距比的要求，需要进一步的去完善；(2) 接触网平面设计图中的很多地方也没有按照标准图例进行绘制，也需要进一步的去完善。参考文献1 于万聚.接触网设计及检测原理M.北京:中国铁道出版社,1991:10-16.2 于万聚.高速电气化铁路接触网M.成都:西南交通大学出版社,2003:1-162.3 李伟.接触网M.北京:中国铁道出版社,2000:4-8.4 吉鹏霄.接触网M.北京:化学工业出版社,2006:63-90.5 于万聚.电气化铁路接触网CAD系统M.成都:西南交通大学出版社,1998:10-28.6 张道俊,陶维富.接触网运营检修与管理M.北京:中国铁道出版社,1996
