石家庄铁道大学四方学院毕业设计
图3-3 全补偿链形悬接中心锚结
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。
3.4 跨距计算
任何架空导线在风的作用下都要偏离其起始位置，在情况严重时可能会破坏线路的工作条件。在电气化铁路接触悬挂上，导线偏离起始位置会导致钻弓事故，刮坏受电弓或拉断导线，这种运行故障会中断或影响行车，这是接触网最严重的事故之一。因此应经常对接触悬挂导线的偏移给予极大的注意。
在强风作用下，接触线距受电弓中心的最大偏移值bjmax，在线路直线区段不应超过500 mm，在曲线区段不应超过450 mm。链形悬挂接触线的受风偏移决定于许多因素，其中主要的是取决于链形悬挂的结构形式、线材参数(材质和形状)、接触线和承力索的受力状态、风负载及接触线拉出值等。
跨距就是两相邻支柱间的距离，其长度的决定涉及到一系列经济、技术向题，是接触网设计中重要的问题之一。跨距有经济跨距和技术跨距两个概念。单从经济观点考虑问题所决定的跨距为经济跨距；而按技术要求决定的跨距称为技术跨距。
技术跨距是根据接触线在受横向水平力(如风力)作用时，对受电弓中心线所产生的许可偏移而决定的。对于简单接触悬挂，弛度也是决定跨距的重要因素。在一般情况下，经济跨距总是大于技术跨距。因此，技术跨距总是研究的中心。
跨距长度的确定从经济上讲，希望做到投资及运营费用小；从技术上讲，则要求保证安全可靠，具有良好的受流质量，使接触线在最大风力的作用下，对受电弓中心产生的偏移不超过规定允许值。
(1)在直线区段上，接触线以等之字布置时，最大跨距由以下各式确定：
bjmax?Tjmpjmpjl28Tj?2a2Tjmpjl2??j (3-1)
lmax?2
[bjx??j?(bjx??j)2?a2] (3-2)
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(2)在曲线区段上，最大跨距由以下各式确定：
bjmaxl2mpj1?(?)?a??j (3-3) 8TjR2Tjmpj?TjR(bjx??j?a) (3-4)
lmax?2(3)在缓和曲线上，最大跨距由下式确定：
l2mpjlxa?abjmax?(?)?12??j (3-5)
8TjRl02式中，bjmax――最大风偏移值(m)；
lmax――最大许可跨距长度(m)；
m――当量系数；
pj――接触线单位长度风负载(kN/m)； Tj――接触线张力(kN)；
a――接触线之字值(mm)；
?j――支柱挠度，可以忽略；
R――所在曲线区段半径(m)；
l0――缓和曲线长度(m)；
lx――直缓点至观测点的距离(m)。
根据上述计算方法的描述，可以进行以下跨距长度的校验计算。 直线区段：
在直线区段，接触悬挂的最大风偏移值不可超过500mm，即bjmax?500mm，跨距的选择使实际中的bjmax符合要求即可。
为提高接触网运营的安全性，《铁路电力牵引设计规范》规定：接触线的最大受风偏移值为450mm；最大可能跨距不宜大于65m；山口、谷口、高路堤和桥梁等风口范围内的最大跨距不宜大于50m；分相装置所在的跨距应比正常跨距值小5~10m。本设计选用65m最大跨距。
由下式进行直线区段跨距长度的验证计算：
bjmax?mpjl28Tj?2a2Tjmpjl2??j (3-6)
式中，m――当量系数，一般取0.85－0.90之间的值，在此计算时取最大值0.90；
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Tj――接触线最大张力，在设计中所采用的是CTAH－120型接触线，可知
Tj=43.56kN；
a――直线区段的拉出值，取a=300mm；
?j――支柱扰度，在此可忽略不计；
pj――接触悬挂单位长度所受的风负载。 由式下进行计算：
P?0.615aKv2d?10?6 (3-7)
其中v为设计计算风速，在此应选取西北区最大风速25m/s，a为风速不均匀系数，由下表3-2可知应取a=0.85；K为风负载体形系数，由表2-2可知K=1.25；d为线索直径，对于CTAH－120型接触线，d?12.5mm，而l?65m
表3-2 风速不均匀系数
计算风速(m／s)
20以下 1.00
20～30 0.85
31～35 0.75
35以上 0.70
a
则计算可得：
pj?0.615aKv2d?10?6?5.268?10?3kN/m (3-8)
bjmax?mpjl28Tj2?2a2Tj2mpjl2??j?448.88mm?500mm (3-9)
可以看出，选取的跨距满足最大风偏移的极限要求，因此直线区段跨距选取满足要求。 曲线区段：
在直线区段，接触悬挂的最大风偏移值不可超过500mm，即bjmax?450mm，跨距的选择使实际中的bjmax符合要求即可。
由下式进行曲线区段跨距长度的验证计算。
bjmaxl2mpj1?(?)?a??j (3-10) 8TjR而R?1200m，拉出值a?400mm，则由上述直线区段计算数据可知：
pj?0.615aKv2d?10?6?5.268?10?3kN/m (3-11) bjmaxl2mpj1?(?)?a??j?97.4mm?450mm (3-12) 8TjR可以看出，选取的跨距满足最大风偏移的极限要求，因此曲线区段跨距选取亦满足要求[1]。
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3.5 接触线索驰度长度计算
3.5.1 张力驰度计算
在两个支柱间，悬挂一根固定截面的接触线、正馈线、供电线、回流线或其他导线时，此线在自重和负载的作用下，就自然形成一个驰度。驰度的大小对运行质量将产生直接影响。因此，正确地、合理地确定驰度的量值是十分重要的。
自由悬挂是一种最基本、最简单的悬挂方式。自由悬挂的计算是一种最基本的计算，以下将研究自由悬挂导线的张力与驰度的大小变化及其计算方法。
设A、B是两悬挂点，当两悬挂点在同一水平位置时为等高悬挂，从接触线弧垂最低点，到连接两悬挂点间的垂直距离，称为驰度F，如图3-4(a)所示。
当悬挂点不在同一水平面时，由导线弧线最低点分别到两悬挂点的垂直距离称为悬挂点A和B的驰度，由F1和F2表示，如图3-4(b)所示。
图3-4 自由悬挂导线的驰度
在自由导线悬挂计算中，由于其材料的刚度实际影响很小，可以近似把它看作理想的软线，其刚度忽略不计。另外，悬挂线索的自重负载实际上是沿导线长度均匀分
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布的，因此，可以认为是沿跨距均匀分布的。为了简化计算，下面就根据这两条假设来研究线索的张力和驰度。
本设计采用的是等高悬挂，则等高悬挂的驰度计算如下：
设A、B两点为导线的悬挂点，l为跨距，g为单位长度的自重负载，FA、FB、
TA、TB分别为悬挂点A、B的垂直分力与水平分力，如图3-5所示。
图3-5 等高悬挂驰度示意图
则可得张力与驰度的计算公式如下：
gl2F? (3-13)
8Tgl2 T? (3-14)
8F自由悬挂导曲线方程为：
y?4F?x(l?x) (3-15) 2l则当l?65m，T?46kN时，F?0.113m 则当l?60m，T?46kN时，F?0.096m
3.5.2 线索长度计算
承力索或接触线在悬挂后，由于自重负载的影响，会自然形成驰度，这时线索的实际长度必大于跨距长度l，而实际长度的变化对线索驰度影响很大。因此，决定线索悬挂时的实际长度，在设计和施工中是很重要的。
本设计是等高悬挂，通过微积分原理，可以得出线索在一个跨距内的实际长度为：
8F2L?l? (3-16)
3l式中，L――线索实际长度(m)；
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