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第一章 接触网的设计程序和设计组成 1

1.1 接触网的设计程序 1

1.1.1 初步设计 1

1.1.2 技术设计 2

1.1.3 施工设计 4

1.1.4 施工配合与技术处理 5

1.2 接触网设计的原始资料 5

1.3 接触网设计的主要内容 7

1.4 接触网设计计算气象条件的确定 8

1.4.1 我国气象区的划分 9

1.4.2 接触网设计计算气象条件的确定 10

1.5 计算负载的决定 13

1.5.1 自重负载 13

1.5.2 冰负载 14

1.5.3 风负载 15

1.5.4 合成负载 18

第二章 接触网的设计计算 20

2.1 自由悬挂导线的张力与弛度计算 20

2.1.1 等高悬挂的弛度计算 20

2.1.2 不等高悬挂的弛度和张力计算 22

2.1.3 悬挂线索实际长度的计算 27

2.2 简单悬挂的状态方程 28

2.3 半补偿链形悬挂的张力与弛度 30

2.3.1 有载承力索的张力曲线 31

2.3.2 承力索的弛度计算 32

2.3.3 接触线的弛度及在悬挂点处的高度变化曲线 33

2.3.4 无载承力索的张力及弛度曲线 33

2.3.5 最大风速时承力索张力Tcv值的验算 34

2.4 全补偿链形悬挂的安装曲线 34

2.5 接触线受风偏移和跨距许可长度的计算 36

2.5.1 经济跨距和技术跨距 36

2.5.2 简单接触悬挂的受风偏移和最大跨距 37

2.6 链形悬挂接触线的受风偏移和跨距长度 41

2.7 链形悬挂锚段长度的计算 48

第三章 高速接触网的平面设计 55

3.1 站场接触网的平面设计程序 56

3.2 接触网平面设计的技术原则 57

3.2.1 平面设计的一般技术原则 57

3.2.2 划分锚段 59

3.2.3 拉出值的确定 62

3.2.4 咽喉区放大图 62

3.3 区间接触网平面设计 63

3.3.1 区间锚段长度的划分 65

3.3.2 区间支柱的平面设计 65

3.3.3 缓和曲线区段接触线最大偏移值及跨距值的确定 66

3.4 隧道内接触网的平面设计 71

3.4.1 隧道内接触网的悬挂结构 71

3.4.2 隧道内接触网平面设计的内容及技术原则 72

3.4.3 悬挂中心至线路中心距离δ的计算 74

3.4.4 接触线拉出值的确定 75

3.5 表格栏及相应说明 76

3.5.1 侧面限界 76

3.5.2 支柱类型 77

3.5.3 地质情况 78

3.5.4 基础(横卧板)类型 79

3.5.5 软横跨结点或拉杆、腕臂、定位管、定位器 79

3.5.6 安装图号 82

3.5.7 接触线高度 82

3.5.8 工程数量统计表 84

3.5.9 说明或附注 84

3.6 接触网机辅设计 85

3.6.1 接触网CAD软件的设计及组成 85

3.6.2 数据库的构成 86

3.6.3 站场和枢纽接触网平面CAD 89

3.6.4 区间接触网平面CAD 90

3.6.5 隧道内接触网平面CAD 91

3.6.6 接触网工程设计安装图 92

第四章 支持装置支柱及其基础 94

4.1 支持装置 94

4.1.1 概述 94

4.1.2 腕臂支持装置 94

4.1.3 软横跨 98

4.1.4 硬横跨(梁) 100

4.2 定位装置 102

4.2.1 定位装置的作用 102

4.2.2 定位器类型 102

4.2.3 定位装置形式 103

4.2.4 高速接触网定位装置 105

4.3 支柱 107

4.3.1 支柱的分类原则 107

4.3.2 预应力钢筋混凝土支柱 108

4.3.3 钢支柱 111

4.4 基础稳定性校核及类型选择 113

4.4.1 土的力学性质 113

4.4.2 棱柱形基础设计计算 116

4.4.3 扩大基础稳定性计算 119

4.4.4 钢柱基础类型及其选择 120

4.4.5 钢筋混凝土柱横卧板 122

4.5 支柱负载计算 123

4.5.1 垂直负载 124

4.5.2 水平负载 124

4.6 软横跨的预制计算 128

4.6.1 确定负载 128

4.6.2 实测和确定结构参数 129

4.6.3 确定垂直负载 130

4.6.4 确定横向承力索的水平张力及悬挂最低点 130

4.6.5 求横向承力索的分段长度 132

4.6.6 求上、下部定位索的长度 133

4.6.7 计算结果校验 133

第五章 高速接触网的结构特征 134

5.1 接触线性能及选型 134

5.1.1 我国电气化铁路主型接触线 134

5.1.2 接触线的主要技术要求 135

5.1.3 接触线材质性能的综合选型 136

5.2 高速接触网的悬挂模式 138

5.2.1 弹性链形悬挂模式 139

5.2.2 简单链形悬挂模式 139

5.2.3 复(双)链形悬挂模式 140

5.3 中心锚结 141

5.4 锚段关节 143

5.5 张力自动补偿装置 148

5.5.1 滑轮式张力自动补偿装置 148

5.5.2 鼓轮式张力自动补偿装置 149

5.5.3 Re200C型非并联棘轮式补偿装置 150

5.5.4 日本高速铁路接触悬挂采用的补偿装置 152

5.6 线岔及其定位 152

5.6.1 普通线岔 153

5.6.2 高速交叉线岔 154

5.6.3 高速无交叉线岔 155

5.6.4 第三组辅助悬挂式线岔 160

第六章 接触网供电设施及结构 163

6.1 接触网的供电与分段 163

6.1.1 供电与分段 163

6.1.2 分段绝缘器 164

6.2 电分相及分相绝缘装置 170

6.2.1 电分相 170

6.2.2 常规电分相及电分相装置 170

6.2.3 国外自动过电分相装置的应用与发展 173

6.2.4 车载断电自动转换电分相装置 175

6.2.5 地面电分相自动转换装置 180

6.2.6 柱上式网上断载自动过电分相装置 183

6.3 接触网的干扰影响及防护设施 186

6.3.1 交流电气化线路的干扰影响 186

6.3.2 吸流变压器—回流线(BT)方式 187

6.3.3 吸流变压器—钢轨方式 188

6.3.4 单设回流线方式 188

6.3.5 自耦变压器(AT)方式 189

6.3.6 同轴电力电缆方式 190

6.4 接触网的接地与防雷 191

6.4.1 接触网的接地 191

6.4.2 接触网的防雷 192

6.5 接触网的绝缘及绝缘配合 193

6.5.1 绝缘部件 193

6.5.2 绝缘间隙 196

6.5.3 绝缘配合 201

7.1 接触悬挂的弹性 203

第七章 高速接触网的振动特性 203

7.2 接触线坡度对受流的影响 205

7.2.1 惯性分量与接触压力 205

7.2.2 轨迹方程和坡度计算 206

7.3 高速受电弓的性能 208

7.3.1 TSG3630/25型单臂受电弓 208

7.3.2 受电弓的静态性能 210

7.3.3 高速受电弓的优化和试验 211

7.4 弓线间的动态接触压力 218

7.4.1 弓线间的相互作用 218

7.4.2 弓线间的接触压力 219

7.4.3 受电弓参数对动态受流的影响 222

7.5 高速接触网的振动微分方程 224

7.5.1 弹性索的振动微分方程 224

7.5.2 具有一定刚度的接触悬挂的振动微分方程 226

7.6.1 弓线基本振动方程 228

7.6 高速受流稳定性分析 228

7.6.2 高速受流稳定性分析 230

7.6.3 谐振速度的近似解法 232

第八章 高速接触网受流理论分析 234

8.1 高速接触网的技术特征 234

8.2 高速受流技术的质量性能指标 237

8.3 高速接触网的控制参数及理论分析 243

8.3.1 波动速度 243

8.3.2 振动波的反射与反射因数 246

8.3.3 多普勒因数 249

8.3.4 增强因数γ 250

8.3.5 接触线应力 252

8.3.6 链形悬挂的固有频率 253

8.4 弓网动态特性分析 255

8.5 设计参数对高速受流的影响 259

8.6.1 几种高速接触网的悬挂类型 262

8.6 弹性链形、简单链形及复链形悬挂的比较 262

8.6.2 几种主要高速悬挂类型的比较 264

8.7 (北)京—沪(上海)高速铁路接触悬挂类型 269

第九章 高速接触网的接触网仿真原理 271

9.1 高速接触网的仿真假设 272

9.1.1 高速接触悬挂动态受流特性分析 272

9.1.2 接触悬挂的技术性能及仿真内容 273

9.1.3 高速接触网的仿真假设 275

9.2 世界各国接触网仿真的基本方法 275

9.2.1 日本的弓网模拟技术 276

9.2.2 美国的接触网仿真研究 279

9.2.3 英国的弓网关系模拟 279

9.2.4 俄罗斯的接触网仿真研究 280

9.2.5 德国的接触网动态模拟 281

9.3 接触网—受电弓系统的仿真原理 283

9.3.1 接触悬挂的计算模型 283

9.3.2 受电弓的计算模型 285

9.3.3 高速接触网的仿真分析 286

第十章 高速铁路接触网施工工程 292

10.1 高速铁路接触网的施工模式 292

10.2 高速铁路接触网的施工方法 294

10.2.1 国外高速铁路接触网的施工方法 294

10.2.2 时速为200 km/h的广(州)—深(圳)线高速接触网施工方法 302

10.2.3 哈(尔滨)—大(连)线Re200C型高速接触网的施工 304

10.3 国外高速铁路接触网的施工验收标准 313

10.3.1 德国高速铁路接触网的施工验收标准 313

10.3.2 日本、法国铁路接触网的施工验收标准 317

第十一章 接触网检测技术 318

11.1 概述 318

11.2 检测项目及原理 322

11.2.1 接触线拉出值(pull out value)的检测 323

11.2.2 接触线高度(contact wire height)的测量 324

11.2.3 定位管坡度(gradient of location tube)的检测 325

11.2.4 线岔(contact wires cross)检测 326

11.2.5 离线(deviation wire)检测 326

11.2.6 悬挂硬点(place of calenary stiffenss)的检测 328

11.2.7 接触压力(contact force)的检测 329

11.2.8 接触线磨耗(catenary wire wear)测定装置 333

11.3 定位信息检测 337

11.3.1 杆位(number of support)信号检测装置 337

11.3.2 速度(speed)信号 339

11.3.3 里程(kilometrage)测量 341

11.4 接触网检测车的振动位移量补偿 341

11.4.1 车辆振动的形式及振动偏移 341

11.4.2 振动位移的检测设备及技术要求 343

11.4.3 振动位移检测装置 344

11.5 接触网参数的非接触式检测 345

11.5.1 图像字幕快速智能合成系统 345

11.5.2 接触网检测的图像模糊处理 346

11.6 网压电源供电系统 348

11.6.1 单相变压器 349

11.6.2 整流电路 350

11.6.3 IGBT逆变器工作原理 351

11.6.4 经济实用的供电系统 352

第十二章 高速接触网的运营维护 353

12.1 接触网周期性检修 353

12.2 状态修及其预防性检测 355

12.3 哈(尔滨)—大(连)线的管理模式 360

12.3.1 德国高速接触网管理模式 360

12.3.2 哈(尔滨)—大(连)线的管理体制 363

12.3.3 接触网的检测与检查 365

12.3.4 高速接触网维护与维修 368

12.3.5 Re200C型接触网的维修技术标准 369

13.1 接触网零部件的分类 377

13.1.1 对接触网零部件的基本要求 377

第十三章 高速接触网零部件 377

13.1.2 接触网零部件分类 379

13.2 接触网零件的设计准则及标准化 381

13.2.1 接触网零件的设计准则 381

13.2.2 接触网零件的标准化 383

13.2.3 接触网零件的系列化及通用化 384

13.3 接触网零件的检验 385

13.3.1 接触网零件的失效及失效形式 385

13.3.2 接触网零件检测的目的及内容 386

13.3.3 接触网零件的检验项目 387

13.3.4 铜质抱箍零件断裂失效的能谱分析 388

13.4 高速接触网零件 391

附录一 拉杆、腕臂、定位管、定位器类型选用表 396

附录二 接触网常用零部件型号及参数表 400

附录三 国家标准《标准轨距铁路建筑限界》(GB146.2) 406

附录四 接触网平面图图例 407

参考文献 414