弹性吊弦_计算
接触网常用计算公式
接触网常用计算公式接触网常用计算公式1. 平均温度t p 和链形悬挂无弛度温度t o 的计算① 2t t tp min max += ② 5-2t t t min max o +=弹 ③ 10-2t t t min max o +=简 式中 t p —平均温度℃（即吊弦、定位处于无偏移状态的温度）；t o 弹、t o 简—分别表示弹性链形悬挂和简单链形悬挂的无弛度温度℃；t max —设计最高温度℃；t min —设计最低度℃；2. 当量跨距计算公式∑∑===n i In i I LLLD 113 式中L D —锚段当量跨距（m ）；).........(3323113n n i I L L L L+++=∑=—锚段中各跨距立方之和； ).........(211n n i I L L L L+++=∑=—锚段中各跨距之和；3. 定位肩架高度B 的计算公式2)101 +(hd h Ie H B ++≈ 式中 B —肩架高度（mm ）；H —定位点处接触线高度（mm ）；e —支持器有效高度（mm ）；I —定位器有效长度（包括绝缘子）（mm ）；d —定位点处轨距（mm ）；h —定位点外轨超高（mm ）；4. 接触线拉出值a 地的计算公式h dH a a -=地 式中 a 地—拉出值标准时，导线垂直投影与线路中心线的距离（mm ）。
a 地为正时导线的垂直投影应在线路的超高侧，a 地为负时导线的垂直投影应在线路的低轨侧。
H —定位点接触线的高度（mm ）；a —导线设计拉出值（mm ）；h —外轨超高（mm ）；d —轨距（mm ）；5. 接触线定位拉出值变化量m ax a ∆的计算公式2max 2max E I I a z z --=∆式中 Δa max —定位点拉出值的最大变化量（mm ）；Z L —定位装置（受温度影响）偏转的有效长度（mm ）；max E —极限温度时定位器的最大偏移值（mm ）；由上式可知 E=0时 Δa=06. 定位器无偏移时拉出值a 15的确定：（取平均温度t p =15℃）max 2115a a a ∆±= 式中 a —导线设计拉出值（mm ）；Δa max —定位点拉出值的最大变化量（mm ）；15a —定位器无偏移时（即平均温度时）的拉出值（mm ）。
吊弦
E L（ J － C )(t X t P )
吊弦
三、吊弦的计算
1．吊弦的布置
35~39
跨距（mm） 编号 h=130 0 mm h=150 0 mm 长度(mm) 1 1130 2 1050 1 1100 2 1100 1 1050 2 950 3 950 1 1050 2 900 3 750
40~49
50~59
60~65
类型数量
长度(mm) 类型数量
吊弦
一、吊弦的作用及制做
2．普通环节吊弦的制做 ①其特点是具有柔韧性，悬挂后不影响接触线纵 向移动或与承力索的相对位移。 ②普通环节吊弦制做
吊弦
二、吊弦的分类、结构及要求
1、普通环节吊弦 环节吊弦的结构如前所述。要求其安设后应 能保证接触线和承力索的纵向移动。
吊弦
二、吊弦的分类、结构及要求 1、普通环节吊弦 环节吊弦的结构如前所述。要求其安设后应 能保证接触线和承力索的纵向移动。
Ⅰ×4
Ⅱ×3
Ⅱ×4
表：弹性链形悬挂吊弦选用表
吊弦
三、吊弦的计算
2．吊弦长度的计算 当K和Xo确定后，吊弦长度则可根据悬挂类型、结构高度、 承力索张力和弛度，以及吊弦所在的位置来计算吊弦的长度， 吊弦长度可用如下公式计算得出
C＝h 4 x( L x) F0 2 L
吊弦
三、吊弦的计算
3．吊弦偏移的计算 规定吊弦顺线路方向的倾斜角不得超过30°。由于我 国采用的是半斜链形悬挂，又规定吊弦在横线路（垂直方 向）不超过20°。 当为全补偿链形悬挂时，承力索和接触线在温度变化时 均发生纵向位移，相对于半补偿链形悬挂而言，吊弦的偏 移值很小，当线索材质不同时，可由下式计算：
吊弦
吊弦
吊弦
一、吊弦的作用及制做
1作用 在链形悬挂中安设吊弦使每个跨距中在不增加支柱 的情况下增加了对接触线的悬挂点这样使接触线的弛 度和弹性均得到改善提高了接触线工作质量。另外通 过调节吊弦的长度来调整保证接触线对轨面的高度使 其符合技术要求。
2普通环节吊弦的制做 ①其特点是具有柔韧性悬挂后不影响接触线纵向移 动或与承力索的相对位移。 ②普通环节吊弦制做。
在接触网设计时将跨距长度划分为 几种然后确定所需要的吊弦根数 并将计算结果列表。
吊弦的计算
2吊弦长度的计算 当K和Xo确定后吊弦长度 则可根据悬挂类型、结构高度、承力索张力和弛度 以及吊弦所在的位置来计算吊弦的长度吊弦长 度可用公式2-5计算得出
吊弦的计算
3吊弦偏移的计算 规定吊弦顺线路方向的倾斜角不得超 过30°。由于我国采用的是半斜链形悬挂又规定吊弦在横 线路垂直方向不超过20°。 当为全补偿链形悬挂时承力索和接触线在温度变化时 均发生纵向位移相对于半补偿链形悬挂而言吊弦的偏移 值很小当线索材质不同时可由下式计算
二、吊弦的分类、结构及要求
1、普通环节吊弦 环节吊弦的结构如前所述。要 求其安设后应能保证接触线和承力索的纵向移动 2支柱定位处吊弦 支柱定位处吊弦按悬挂类型 的不同分为简单支柱定位吊弦与弹性支柱定位吊弦 两种。 弹性支柱定位吊弦亦称为弹性吊弦。弹性 吊弦以一条辅助绳与短环节吊弦组合而成其结构 有Y型和∏型两种。弹性吊弦辅助绳在城力索上的固 定点距悬挂点的水平距离为7m支柱定位旁第一吊 弦距定位点的水平距离应为8.5m
安装吊弦及定位器
(1)检查承力索高度。 (2)测量吊弦间距。 (3)安装整体吊弦和定位器。安装时应注意； 吊弦安装位置一定要准确，误差控制在 ±50mm以内；吊弦线应顺直，紧固夹板螺 丝应采用扭矩扳手，扭矩为25N· m；关节处、 中锚处、线岔处以及有分分类、结构及要求
吊弦
4.0mm的镀锌铁线制成，两端环孔的形状做成水珠形，环 孔收口处缠绕两圈半，多余的铁线头要截掉。每节吊弦两 端的环孔应呈互相垂直状。 ➢ 吊弦安装后，应 能保证接触线在温度变化时，自由地沿 线路方向伸缩移动。吊弦的制作是用吊弦制作器完成 的， 个别情况下， 在施工和维修中可根据实际需要手工制作
➢ (2)设备检查 ➢ ①压接设备能安全有效的工作。 ➢ ②压接模六方对边尺寸为9.7±0.045mm。 ➢ (3)吊弦线索预拉 每次从线盘上放出30～50m线，将两端
固定，串接紧线器和拉力计，按1.5kN的拉力进行拉伸。 ➢ (4)下料 ①下料长度的计算： ➢ I＝L-F-62.5-K 式中： ➢ I——吊弦下料长度
2-5 计算得出
➢ 3 吊弦偏移的计算 规定吊弦顺线路方向的倾 斜角不得超过30°。由于我国采用的是半斜链形
20°。
第四节 吊 弦 安 装
➢ 吊弦是接触网链形悬挂中，承力索和接触线间的连接部件。 吊弦的作用是通过吊弦线夹，将接触线悬挂到承力索上； 调节吊弦的长度以保持接触线距轨面一定的高度，以改善 受流质量。
吊弦应向下锚方向偏移；当E为负值时，吊弦应 向中心锚结方向偏移。
四、吊弦安装
➢ 吊弦安装一般分为两步完成。首先用吊弦线夹将 吊弦安装到承力索上，待对接触线高度调整时再 作吊弦与接触线的连接。吊弦安装一般是指吊弦 在承力索上的固定。 吊弦安装主要有以下工作内 容： 1．吊弦位置测量 根据链形悬挂类型测定第 一根吊弦位置，然后根据计算的吊弦间距测量。 测量沿钢轨进行，用粉笔在钢轨上作出标记。 2．吊弦安装 安装吊弦可使用吊篮(即滑板)或车梯， 应按设计吊弦型号对准测量标记安装。
➢ 二、吊弦的布置
吊弦
吊弦间距一般规定为8—12m 8 12m的 吊弦间距来确定每个跨距中应该布置的吊弦很数k 支柱 定位点至第一吊弦的距离e为4m 定位点至第一吊弦的距离e为8.5m。计算出吊弦间距x0值 2 3 2 4 计算
2 吊弦长度的计算 当K和Xo 度则可根据悬挂类型、结构高度、承力索张力和 2-5 计算得出
四、吊弦安装
吊弦安装一般分为两步完成。首先用吊弦线夹将 吊弦安装到承力索上，待对接触线高度调整时再 作吊弦与接触线的连接。吊弦安装一般是指吊弦 在承力索上的固定。 吊弦安装主要有以下工作内 容： 1．吊弦位置测量 根据链形悬挂类型测定第 一根吊弦位置，然后根据计算的吊弦间距测量。 测量沿钢轨进行，用粉笔在钢轨上作出标记。 2．吊弦安装 安装吊弦可使用吊篮(即滑板)或车梯， 应按设计吊弦型号对准测量标记安装。
2．弹性吊弦 弹性吊弦安装在支柱定位点处。它是通过一根长约15m的 GJ-10(7股)镀锌钢绞线制成的辅助绳和一根(或两根)环节 吊弦组合而成的。 由辅助绳和一根环节吊弦组成的弹性 吊弦多用于正定位处，称为Y型弹性吊弦。由辅助绳和二 根环节吊弦组成的弹性吊弦多用于反定位、软横跨定位等 处，称为 型弹性吊弦。 采用弹性吊弦，有利于消除定 位点处接触线的硬点，改善定位处悬挂的弹性。 3．滑动吊弦 当安装环节吊弦在极限温度下其编移超过允许范围时，就 要采用滑动吊弦。一般用于隧道内接触悬挂。
其结构有Y型和∏型两种。弹性吊弦辅助绳在城力 索上的固定点距悬挂点的水平距离为7m 支柱定 位旁第一吊弦距定位点的水平距离应为8.5m。
3.软横跨吊弦 软横跨横向承力索与上部 固定绳之间的吊弦称为软横跨直吊弦。 采用两股直径为4mm的镀锌铁线拧合而
第二节 吊 弦 安 装
第二节吊弦安装吊弦是接触网链形悬挂中，承力索和接触线间的连接部件。
吊弦的作用是通过吊弦线夹，将接触线悬挂到承力索上；调节吊弦的长度以保持接触线距轨面一定的高度，以改善受流质量。
吊弦一般做成环节状，每根吊弦一般不应少于两节，这样就可以保证接触悬挂的弹性。
吊弦一般多采用直径为 4.0mm的镀锌铁线制成，两端环孔的形状做成水珠形，环孔收口处缠绕两圈半，多余的铁线头要截掉。
每节吊弦两端的环孔应呈互相垂直状。
吊弦安装后，应能保证接触线在温度变化时，自由地沿线路方向伸缩移动。
吊弦的制作是用吊弦制作器完成的，个别情况下，在施工和维修中可根据实际需要手工制作。
一、吊弦的类型吊弦一般分为环节吊弦、弹性吊弦、滑动吊弦和整体吊弦四种类型。
1．环节吊弦表17-1 环节吊弦表注：本表适用于结构高度为1.5～1.7m。
环节吊弦一般由二节或三节连在一起，根据吊弦在跨距中所处位置及悬挂结构高度的不同，环节吊弦可分为四种类型，其规格型号如表17-1所列。
环节吊弦最下面的一节应预留穿过安装在接触线上吊弦线夹后回头的长度(约300mm)。
2．弹性吊弦弹性吊弦安装在支柱定位点处。
它是通过一根长约15m的GJ-10(7股)镀锌钢绞线制成的辅助绳和一根(或两根)环节吊弦组合而成的。
由辅助绳和一根环节吊弦组成的弹性吊弦多用于正定位处，称为Y型弹性吊弦。
由辅助绳和二根环节吊弦组成的弹性吊弦多用于反定位、软横跨定位等处，称为型弹性吊弦。
采用弹性吊弦，有利于消除定位点处接触线的硬点，改善定位处悬挂的弹性。
3．滑动吊弦当安装环节吊弦在极限温度下其编移超过允许范围时，就要采用滑动吊弦。
一般用于隧道内接触悬挂。
4．整体吊弦整体吊弦由铜绞线、C(承力索)型线夹、J(接触线)型线夹组成。
整体吊弦是将铜绞线和C型线夹、J型线夹通过压接机压接在一起的。
整体吊弦的不可调性，要求吊弦长度的精确控制和支持装置安装的一次到位。
整体吊弦制作方法及技术要求如下：(1)材料检查①铜绞线无散股、断股、死弯等缺陷，外径尺寸为4.5+0.27(mm)。
高速铁路综合维修技术专业《吊弦计算2》
吊弦计算Dropper calculation学习目标：掌握整体吊弦的长度计算、制作工艺Learning objective: To master the length calculation and manufacturing process of integrated dropper一、吊弦相关计算Correlation calculation of dropper1、吊弦的布置Arrangement of droppers吊弦一般是均匀布置在跨中，吊弦间距规定为8—12m，从定位点开始向跨中的第一根吊弦，即定位处吊弦的安装位置是有接触悬挂的结构决定的，其他吊弦的位置，在两侧的定位处吊弦间均布。
高铁设计中关于吊弦根数的规定：跨距55—60m时，采用6根整体吊弦，跨距44—55m时，采用5根整体吊弦，36—44m时，采用取消弹性吊弦，采用4根吊弦。
普通线路中，小于40m用4根吊弦；40-59米6根吊弦；60米以上7根吊弦。
The dropper is generally evenly arranged in span, the spacing of dropper is stipulated as 8-12m, starting from anchor point to the first dropper in span, that is, the installation position of dropper at location is determined by structure of overhead contact line/catenary suspension, and the position of other droppers is evenly distributedbetween droppers at location on both sides. In the design of high-speed railway, the number of droppers is stipulated as follows: when span is 55-60m, 6 monolithic droppers are used; when span is 44-55m, 5 monolithic droppers are used;when span is 36-44m, elastic droppers are cancelled and 4 strings are used. In ordinary line, 4 droppers are used for less than 40m; 40-59 meters 6 droppers; 7 droppers above60 meters.如图2-1所示，根据吊弦间距确定吊弦的根数K，不同跨距下吊弦间距由下式计算。
吊弦自动计算表格
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
共111页 第1页
吊 弦 计 算（加工）数 据
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莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急 莫 急
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3600
0 x 60
从图中看出两个方程拟合非常好
结论
• 当轨道有竖曲线跨距时，接触线的预留弛度应根 据竖曲线的方向、半径进行计算，调整吊弦
• 根据分析竖曲线对吊弦长度造成的计算误差 归算到接触线预留弛度上
• 根据德国铁路规范,弹性链形悬挂导线高度 应为一个常数，应符合悬挂点与跨中的弹 性非均匀度小的规定。在施工时，凡位于 竖曲线上的跨距，在凸地段范围内，计算 吊弦长度时，按跨中预留负弛0.37‰L计算， 即实际跨中没有预留弛度；在凹地段范围 内，计算吊弦长度时，按跨中预留弛度 0.37‰L 计，即实际跨中也没有预留弛度。
锚段张力差对整体吊弦计算的影响
2）曲线区段张力差分析 • 为曲线地段偏移所形成的水平分力图（承力索），ΔTcn 即
为悬挂点两侧承力索水平方向张力增量
曲线地段承力索悬挂点偏移受力图
• 实际工程中，应根据接触悬挂技术条件，有针对性计算安 装温差较大情况时直线段或曲线段引起的张力差。
• 各悬挂点的抑制阻力按国外相关资料每处为 10～30 N，补 偿器阻力为 1%～3%额定张力，建议我国按5%控制。
• 例如竖曲线半径为15000m，跨距60m，线路是向下凹的。 0<x<60m (y-15000)2 (x 30)2 150002 y 4 0.03(x 60)x 3600
• 30mm跨中接触线弛度
两个方程计 算差曲线
抛物线
圆曲线
y 150002 (x 30)2 15000 4g0.03g(x 60)x
• 铁科院昌月朝文章 《弹性链型悬挂吊弦长 度计算》
计算同样基于结构几何关系和力矩平衡关 系，该计算模型以跨为单位，几何结构， 力矩关系明了，具有代表性 。但是计算繁 琐，没有考虑其他因素的影响需要很多修 正。
计算模型考虑基本因素
• 接触网悬挂类型 • 接触网几何参数，如跨距，结构高度等 • 接触网悬挂的材料，如材料型号，密度自
• 以中心锚结为中心点，张力差值按递增或递减规律平均分 配到各跨距内，每跨承力索张力按照修正后的实际值进行 计算
即 Tzi 98%gT锚 igf igR
• i--表示从下锚柱开始到距中心锚结的跨距数，与下锚柱相 邻的为第1跨。
4.结构高度变化对吊弦计算的影响
• A、B 悬挂点结构高度分别为H1 、H2 ,在图中线索任取 一点O ,截取AO 段分析,可得公式
1.1国内外竖曲线设置的标准
竖曲线半径、列车速度和离心加速度的关系可用
下式来表示： as
1 RS gg
g3V.622
V2 则，
127RS
，
V2
V 127gRs gas
Rs 3.62 Байду номын сангаасas
式中：as 为竖曲线离心加速度(m/s^2) ；g 为重力 加速度，9.8 m/s^2；V 为列车速度(km/h)；Rs 为 竖曲线半径(m)。
重。
其他各种影响计算精度的因素
• 不等高悬挂 • 非标准结构高度 • 竖曲线 • 预留弛度 • 张力差 • 长度质量 • 覆冰
• 集中负载 • 外轨超高 • 之字值 • 承力索伸长 • 温度变化
根据不同的条件进行修正计算模型。
整体吊弦计算特殊因素
1.竖曲线 铁路线路的纵断面是由坡段及连接相邻坡 段的竖曲线组成的。世界各国在线路坡度 发生变化的地方均采用插入竖曲线的方法 ， 竖曲线一般采用圆弧曲线。
弹性吊弦计算探讨
报告人： 2007.6
• 国内计算弹性吊弦的计算方法不多，能查到的资 料不多，主要是计算模型都不成熟。
• 其中有《弹性链形悬挂锚段关节过渡跨吊弦长度 的计算》纪小军.中铁电气化局集团第一工程有限 公司 ，这个计算模型力矩平衡公式不容易被理解，
只考虑虑到了结构机构几何关系和力平衡，没有 涉及到对集中负载，张力差等因素考虑，但是计 算步骤少，相对简单，适合五跨锚段关节的吊弦 计算。
• 我国秦沈客运专线以垂直加速度为0.35 m/s^2， 确定行车速度为200 km/h 的区段竖曲线半径为15 000 m，试验段竖曲线半径为20 000 m。
• 这里有一个吊弦修正公式
h 4F（x L - x）, x表示吊弦的里定位点的距离 L2
h，表示竖曲线引起吊弦长度变化量 （凸负,凹正）
锚段张力差对整体吊弦计算的影响
1）直线区段张力差分析
如右图，直线区段定位器 或平腕臂偏移引起接触线 或承力索悬挂点受力图。
固定点一侧线索张力Tn+1 等于 Pn 与另一侧张力Tn 之合力， 两侧张力值Tn+1、Tn 存在差 异。
直线区段定位器或平腕臂偏移引起 接触线或承力索悬挂点受力图， ϕn 为偏移角，Pn 为支持结构发生偏 移后所受的拉力
2.预留弛度的影响比较
弹性链形悬挂不采用预弛度,在竖曲线区段 跨中吊弦长度计算可以按接触线预留弛度 考虑，至于竖曲线对弹性吊索的长度的影 响还没有结论。
3.锚段张力差对整体吊弦计算的影响与对策
造成张力差的因素主要有： 1）补偿器阻力 ｋ，包括由于传动效率损失
形成的阻力和坠砣串总重量偏差。国内目 前借鉴国外技术生产的铝合金大滑轮传动 效率为 97%～99%。补偿坠砣重量允许偏 差按照时速 200 km 新验标规定为±1%。 2）各悬挂点摩擦抑制阻力 f。 3）温度变化引起吊弦，定位器和平腕臂发生 偏移产生的抑制阻力ΣRi。
• 日本是以垂直加速度为0.5 m/s^2 来决定最小竖曲 线半径和行车速度的：除东海道新干线采用10 000 m（行车速度为252 km/h）外，其余均采用 15 000 m（行车速度为308 km/h）。
• 法国是以垂直加速度为0.45 m/ s^2来决定最小竖 曲线半径和行车速度的：TGV 东南线的竖曲线半 径为25 000 m；TGV 大西洋线的竖曲线半径为16 000 m。行车速度均可达300 km/h。
锚段张力差对整体吊弦计算的影响
1.温度变化吊弦引起的张力差 在高速接触网中承力索和接触线通常采用 同材质材料，承力索和接触线偏移量相当。 吊弦偏移量很小，吊弦阻力可忽略不计。
锚段张力差对整体吊弦计算的影响
2.定位器和平腕臂偏移引起的张力差
温度变化时，定位器和平腕臂发生偏移和移动，使固定点 处的承力索、接触线张力产生差别，当温度达到极限温度 时，偏移造成的张力差最大。