高速电气化铁路接触网第4章 支持装置支柱及其基础
电气化铁路接触网钢支柱 第4部分H形支柱
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我不爱风尘，似被前缘误！！我只为我最爱的人流泪“我会学着放弃你，是因为我太爱你”赢了你,我可以放弃整个世界本文由zys5609贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。
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ICS 29.280 29. S 82TBTB/T 2921.4—2008中华人民共和国铁道行业标准电气化铁路接触网支柱第 4 部分：H 形支柱Steel pole for overhead contact system of electrified railway Part4: section pole 2008-01-25 发布2008-01-25 实施发布中华人民共和国铁道部TB/T 2921.4-2008 2921.4-目前 1 2 3 4 5 6 7 8 9 范次言......Ⅱ围...... 1 规范性引用文件...... 1 术语和定义......1 分类与命题......2 技术要求......5 试验方法......8 检验规则......9 标志与出厂证明......10 保管及运输 (10)附录 A （规范性附录）氟碳涂料涂装体系的技术要求......12 附录 B （规范性附录） H 形钢柱结构性能试验方法......14 参考文献 (19)ITB/T 2921.4-2008 2921.4-前言TB/T 2921《电气化铁路接触网钢支柱》分为四个部分：——第 1 部分：格构式支柱；——第 2 部分：方形钢管支柱；——第 3 部分：钢管支柱；——第 4 部分：H 形支柱。
本部分为 TB/T 2921 的第 4 部分。
本部分参照采用 DIN 1025-2《热轧工字钢及 H 行钢尺寸、质量及静态参数》、DIN 1025-4《热轧工字钢及 H 行钢尺寸、质量及静态参数》和 DIN EN 10034《工字钢及 H 形钢截面—形状及尺寸公差》。
接触网的组成ppt课件
承力索根据材质可分为铜承力索、钢承力索、铝包钢 承力索。
承力索
吊弦
接触线
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承力索
4.吊 弦
在链形悬挂中，接触线通过吊弦悬挂在承力索上。按其 使用位置是在跨距中、软横跨上或隧道内有不同的吊弦类型， 吊弦是链形悬挂中的重要组成部件之一。 普通环节吊弦以直径4mm（一般称为8号铁线）的镀锌铁 线制成。 提速后采用不锈钢直吊弦，不锈钢直吊弦是一个整体吊 弦，减小了检修工作量，提高了接触悬挂的工作特性。
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三、接触悬挂的类型
简单接触悬挂按其线索的固定方式可分为以下几种： 1.未补偿简单接触悬挂 2.带补偿接触悬挂
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三、接触悬挂的类型
链行接触悬挂 1.链形接触悬挂按其线索的锚固方式可分为以下几种：
（1）未补偿简单链形接触悬挂：未补偿简单链形接触悬挂方式，其承 力索和接触线在下锚处为硬锚（即死固定），支柱定位点处的吊弦 是普通吊弦。当温度变化很大时，承力索和接触线的张力和驰度变 化亦很大，造成机车受电弓取流不好，一般不采用。
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8.接 触 网 线 岔
线岔的作用 在转辙的地方，当一组接触悬挂的接触线被受电弓抬
高时，另一组悬挂的接触线也能同时被抬高，从而使它与 另一接触线产生高差Δ h。高差随着受电弓靠近始触点而 缩小，到达始触点时，高差基本消除而使受电弓顺利交接， 以使接触线不发生刮弓现象。使电力机车受电弓由一条股 道上空的接触线平滑、安全地过渡到另一条股道上空的接 触线上，从而使电力机车牵引的列车完成线路转换运行的 目的。
二、弓网关系
接触网的弹性及提高弹性的措施： 其一，尽量使受电弓对接触线的压力不随受电弓的起
伏波动而变化，这就需要从受电弓结构方面研究改进； 其二，使受电弓沿接触线滑行时接触点的轨迹，尽可
支柱与基础PPT课件
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• 2、锚柱 在接触网锚段关节处或其他接触网下锚的地方需设锚柱，锚柱承受两个方向的负荷，在垂直线路方向
起中间支柱的作用，在顺线路方向，承受接触悬挂下锚的全部拉力。锚柱分为带下锚拉线和不带下锚拉线 两种，分脚式钢柱用作锚柱时可不带拉线，其余锚柱用作下锚时均带拉线。
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第一节 支柱与基础
•预应力钢筋混泥土支柱
• 材质：采用高强度的钢筋和高标号的水泥制成。 • 优缺点：无需打基础、施工速度快、使用寿命
长、无需进行维修、节省钢材；比较 笨重、经不起碰撞。 • 分类：从形态上分 方形 横腹杆式
斜腹杆式 圆形杆（超高强混泥土等
径支柱） • 型号 2024/8/2 及规格：
第一节 支柱与基础
普通钢柱表示为：如
G 21。550
式中，G—普通钢柱； 250—垂直于线路方向的支柱容量（KN·m）； 15—钢柱本身的高度（m）。
高速铁路接触网支持装置
高速铁路接触网支持装置1.腕臂腕臂安装在支柱上部，用以支持接触悬挂，并起传递负荷的作用。
腕臂按其与支柱之间是否通过绝缘装置分为绝缘腕臂和非绝缘腕臂。
在我国电气化铁路中广泛采用的是旋转绝缘腕臂，根据其在线路中的作用和性质，分为中间柱、非绝缘转换柱、绝缘转换柱、中心柱等。
不同的腕臂，它们的支持装置也有所不同。
（1）中间柱支持装置。
在中间支柱上只安装一个腕臂，悬吊一支接触悬挂，并把承力索和接触线定位在所要求的位置上，这种支持装置称为中间柱支持装置。
在线路的直线区段，支柱一般立于线路的同一侧，但是接触线需要按“之”字形布置，其拉出值一般在支柱点处要变换方向，所以定位为一正一反。
（2）非绝缘转换柱支持装置。
对于3个跨距的非绝缘锚段关节，中间的两根支柱称为转换柱，它悬吊两支接触悬挂，其中一支为工作支，另一支为非工作支。
工作支的接触线与受电弓接触；非工作支的接触线抬高约200 mm，不与受电弓接触，通过转换柱拉向锚柱。
因此，转换柱需要安装两组定位器。
（3）绝缘转换柱支持装置。
绝缘转换支柱的装配应能满足被衔接的两个锚段在电气上是互相绝缘的。
所以，工作支和非工作支的接触线之间、承力索之间在垂直方向和水平方向上的投影都必须保持500 mm的绝缘距离，以保证在风力作用下及导线振动、摆动情况下，绝缘距离均不得小于最小的绝缘空气间隙。
（4）中心柱支持装置。
位于四跨绝缘锚段关节的两转换柱之间的支柱，称为中心柱。
在中心柱上同样要安装两套支持装置，悬吊的两支接触悬挂均为工作支，两根接触线等高。
2.绝缘子接触网上所用的绝缘子一般为瓷质的，即在瓷土中加入石英和长石烧制而成，其表面涂有一层光滑的釉质。
接触网上使用的绝缘子按结构分为悬式绝缘子和棒式绝缘子两类，按绝缘子表面长度（泄漏距离）分成普通型和防污型两种。
近年来，我国铁路部门大量推广采用钢化玻璃悬式绝缘子，这种绝缘子机械强度高（为瓷质绝缘子的2～3倍）、电气性能好（在冲击波作用下，其平均击穿强度为瓷绝缘子的3.5倍）、使用寿命长、不易老化、维护方便。
接触网的支持装置
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四跨 绝缘 锚段 关节 中心 柱正 定位 安装 图
道岔柱支持装置
●作用：固定两只接触悬挂，把承力索和接触 线定位在所要求的位置上。
●应用：主要用在道岔处。
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格构式硬横梁
桥隧支持
桥隧支持方式取决于悬 挂和定位方式。
物的几何尺寸、最小安全：区间、站场接触网高度应一致；接触线最低 的悬挂高度不宜小于5300mm；接触线最低点高度不宜小于 5150mm。
除锚段关节和线岔定位外，正线各定位点工作支接触线高度应 恒定，设计坡度为零。
对于高速客专接触网，接触线高度应有严格控制，正线各定位 点工作高度宜取为5300mm，最高不超过5500mm，最低不低 于5150mm。当有高度变化时，接触线坡度也应控制在0.1%以 下。
25 定位管1/2700
26 定位管1-3200
6 杵头悬式绝缘子 13 1/2型定位钩 20 1/2型管帽
27 支柱
7 调节板
14 1型定位钩
21 4.0拉线
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返回
支持装置
至轨面连线7360
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1900 1400
45-70o
CX
H=6000
200
线 路
受 电
中弓
心中
腕臂支持方式
腕臂的分类:
绝缘腕 臂
非绝 缘腕
臂
腕臂支持方式
绝缘腕臂：由于腕臂与水平拉杆均通过绝缘子对地绝缘，故称为绝 缘腕臂。
它是用外径48mm（ 英寸）或60mm（2英寸）圆形热镀锌钢管经加 工而成，其根部通过棒式绝缘子与安设在支柱上的腕臂底座相连，顶端 经套管绞环、调节板、水平拉杆（或压管）并通过悬式绝缘子串（或棒 式绝缘子）固定在支柱顶部水平拉杆底座处。当水平拉杆受压时采用水 平压管，悬式绝缘子改为棒式绝缘子。
高速铁路接触网
接触网
1.1 接触网的组成
2.支持装置
支持装置是接触网中支持接触悬挂，并将其机械负荷传给支柱固定 的部分。支持装置包括腕臂、水平拉杆、棒式绝缘子及接触悬挂的悬吊 零件。
（1）腕臂。腕臂是从支柱上伸出的由一根或几根横臂组成的支持 结构。腕臂可以分为绝缘腕臂和非绝缘腕臂。
（2）水平拉杆。水平拉杆是腕臂中承受拉力的水平杵环杆。 （3）棒式绝缘子。棒式绝缘子是由实心的圆柱形或圆锥形绝缘件 和两端的连接金具组成的支持绝缘子。
接触网
1.2 接触网的主要设备
1.接触线
（5）接触线的接头和磨耗。
②接触线磨耗。 接触线在运行中，受电弓和接触线的摩擦会造成接触线截面积减小，称为 接触线磨耗。接触线的磨耗使接触线的截面积减小，会影响到接触线的强 度安全系数。在运营中，要求每年至少进行一次接触线磨耗测量，当接触 线磨耗达到一定限度时，应局部补强或更换，接触线磨耗的测量点通常选 在定位线、电连接线、导线接头、中心锚结、电分相、电分段、跨距中间 等处，测量工具一般是游标卡尺。
接触网
1.1 接触网的组成
③简单链形悬挂
1.接触悬挂
简单链形悬挂与弹性链形悬挂的主要区别在于它没有弹性吊索。其 性能特点是：结构最简单、安全可靠、造价最低、安装调整维修方便， 适应于高速受流，能满足列车高速运行的要求。简单链形悬挂的缺点 是，定位点处弹性小，跨中弹性大，造成受电弓在跨中抬升量大，跨中 采用预留弛度，受电弓在跨中的抬升量可降低，定位点处易形成相对硬 点，磨耗大。如果选择结构形式合理、性能优良的定位器，则可消除这 方面的不足。
接触网
1.1 接触网的组成
②弹性链形悬挂
1.接触悬挂
弹性链形悬挂的性能特点是：弹性链形悬挂的结构相对于复链 形悬挂较简单，它没有辅助承力索，造价也较低；同时它对悬挂定 位点处的弹性进行了改善，使得整个接触网的弹性均匀、受流性能 好。其缺点是弹性吊索进行调整和维修时比较复杂，定位点处导线 的抬升量较大，对定位器的安装坡度要求也比较严格。
支持装置支柱及基础
M 1 Qi xi
i 1
k 1
M2
i k 1
Qi xi 1
n
x1 a1, x2 a1 a2 ,..., xi a1 a2 ... ai ,
xn1 an1, xn an an1,..., xi ai ai1 ... an1,
二、软横跨
概念：在站场上，多股道的接触悬挂借助于单根或数根横向线索 悬挂到布置这些线路两端的两根支柱上，这种装置称为软横跨。 （多股道站场接触悬挂的横向支持设备） 主要有三根横向索道：横向承力索、上部定位索及下部定位索。 分类：下部定位索绝缘的；上、下部定位索绝缘的；定位索与横 向承力索绝缘的（带定位支架的软横跨）；定位索与横向 承力索均绝缘的。
预应力钢筋混凝土支柱
简称为钢筋混凝土支柱，采用高强度的钢筋，在制造时预先使钢筋产 生拉力，它比普通钢筋混凝土支柱在同等容量的情况下节省钢材、强 度大、支柱轻等优点。钢筋混凝土支柱本身是一个整体结构，不需另 制基础。 用符号H表示，如 38 H 8.7 2.6 分母的前一个数字表示地面以上支柱高度，后一个表示买入地下部分的 长度；分子的前一个数字表示垂直于线路方向的支柱容量（KN.m） ， 后一个数字表示顺线路方向下锚的容量（KN.m）。
3、求横向承水平力T及分界力Y
根据力矩平衡原理
M 2l1 M 1l2 T f1l2 f 2l1
Y
M1 f 2 M 2 f1 f1l2 f 2l1
说明：1） 0 Y Qk则假设最低点正确。 2）Y<0,应将最低点向左移，Y>Qk，应把最低点向右 移； 3）Y=0 ，说明软横跨有两个最低点，除所选外，另 一个在所选最低点的左侧； Y=Qk，说明软横跨也有两个 最低点，另一个在所选最低点的右侧。
《高速电气化铁路接触网技术》教学课件—04高速电气化接触网
中负载的汇集点，在低速运行时，影响很小；在高速运行时， 该处就是一个集中的硬点。而且，速度越高，所反应的硬点越 明显。
1 高速接触网的技术特征
（6）减小接触线坡度 在高速运行时，若接触线的坡度较大，在变坡点必然会引起
火花或对受流的破坏，影响十分明显，高速接触网对坡度值要求 是较为严格的，其值不应大于0.3%，一般应控制在0.15%以内。
1 高速接触网基本特性
1 接触网弹性
接触悬挂的弹性是表示接触悬挂结构性能好坏的重要标志之 一。所谓弹性，就是接触悬挂在受电弓抬升力的作用下所具有的 升高性能，即在受电弓压力的作用下，每单位垂直力使接触线的 升高，常用η表示，单位为mm／N。接触悬挂的弹性，对于受电 弓的受流质量是一个重要的因素。衡量弹性好坏的标准有二：一 是弹性的大小，它取决于接触线张力(链形悬挂包括承力索)的量 值；二是弹性均匀程度，它取决于悬挂结构、悬挂类型和某些附 在接触线上的集中负载的集中程度等。
（7）采用自动过电分相装置 高速电气化铁路接触网的电分相装置，是保证安全、可靠运行
的一个关键性因素，为了使高速接触网能良好运行，各国都根据自 己国家的实际情况，采用了相应的自动过电分相的装置，只不过其 形式不完全相同。
2 高速受流技术的质量性能指标
在高速电气化铁路中，其接触悬挂向电力机车传递电能的过 程，称为高速受流。
为保证接触线和承力索的恒定张力，通常采用全补偿的链形 悬挂结构。计算表明，综合张力过大，其弹性性能变低，受流质 量下降。
1 高速接触网的技术特征
（2）整体吊弦
在高速接触网接触悬挂中，吊弦是其中的主要环节，力适应 高速的要求，吊弦向整体式和轻型化发展，过去采用的环节吊 弦逐步被淘汰，而改为采用整体式吊弦，同时相应地加大了吊 弦的密度。经过计算机的优化，其吊弦间距一般以8-12m为宜 。但在支柱点处，距悬挂点处两侧的简单支柱吊弦相距越近， 则悬挂点处的弹性性能将显著变差。 （3）设置附加预弛度
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2. 预应力混凝土支柱
横腹杆式预应力混凝土支柱
4.4 基础稳定性校核及类型选择
土的力学性质 棱柱基础设计计算 扩大基础稳定性计算 钢柱基础类型及其选择
1. 土的力学性质
土体应力和应变图
1. 土的力学性质
4. 钢柱基础类型及其选择
扩大基础类型
4. 钢柱基础类型及其选择
为了施工方便，一般做成单阶或双阶的基础，目前常用的15m钢 柱基础如下图所示。
15 m 钢柱基础外形
4.5 支柱负载计算
垂直负载 水平负载
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1. 垂直负载
2. 水平负载
曲线形成的水平分力
2. 水平负载
接触线之字形布置
2. 水平负载
按跨越的股道分 有单线路腕臂、多线路腕臂；
按导线的定位方向分 有标准腕臂、反向腕臂。
1. 腕臂支持装置
在我国电气化铁路中，最广泛采用的是旋转绝缘腕臂，根据它在 线路中的作用和性质，分为中间柱、非绝缘转换柱、中心柱、锚 柱和道岔柱等。 【中间柱支持装置】
直线中间支柱支持装置示意图
【非绝缘转换柱支持装置】
4. 高速接触网定位装置
日本新干线采用的HC型定位器
4. 高速接触网定位装置
日本北陆新干线采用的定位器结构
Re250型接触悬挂采用的定位器
4.3 支柱
支柱的分类原则 预应力混凝土支柱
1. 支柱的分类原则
根据支柱上的支持装置的不同，可以分为腕臂支柱、软横跨支 柱、硬横跨支柱和定位支柱。
按用途可以分为中间支柱、转换支柱和锚柱。
1. 实测和确定结构参数
软横跨结构
2. 确定垂直负载
3. 确定横向承力索的水 平张力及悬挂最低点
【假设最低点】
软横跨计算示意图
软横跨分离体
4. 求横向承力索的分段长度
软横跨结点高差
5. 计算结果校验
用下式进行校验：
第四章 支持装置支柱及其基础
支持装置
定位装置
支柱
基础稳定性校核及类型选择
支柱负载计算
软横跨的预制计算
4.1 支持装置
腕臂支持装置 软横跨 硬横跨
1. 腕臂支持装置
腕臂的分类： 按结构分 有带拉杆的水平腕臂、带斜撑的水平腕臂、 带拉杆的斜腕臂。 按在支柱上的固定方法分 有固定腕臂、半固定（或半 旋转）腕臂、旋转腕臂； 按所在的电压高低分 有绝缘腕臂、非绝缘腕臂；
【绝缘转换柱支持装置】
2. 软横跨
在站场上，多股道的接触悬挂借助于单根或树根横向线索悬挂到 布置在这些线路两侧的两根支柱上，这种装置称为软横跨。
软横跨类型
我国软横跨结构示意图 软横跨结构安装上应满足的四条基本要求： （1）上、下部定位索要水平，必要时，在架设初期允许有 少许负弛度； （2）最短吊弦应在规定范围内； （3）所有吊弦应铅垂； （4）在基本站台及中间站台，下部定位索的悬式绝缘子串 接地侧的裙边应与站台边沿对齐。
【下锚分力】 1）直线区段上的下锚水平分力 下锚支的水平分力
2. 水平负载
2）在曲线区段上下锚支的水平分力
曲线区段下锚支的水平分力
4.6 软横跨的预制计算
实测和确定结构参数 确定垂直负载 确定横向承力索的水平张力及悬挂最低点 求横向承力索的分段长度 计算结果校验
负载计算法的步骤： （1）确定各股道悬挂点负载； （2）测量现场支柱状态及横向跨距； （3）输入原始实测数据； （4）计算安装结构参数； （5）确定最短吊弦距离； （6）求算横向承力索分段长度和总长度； （7）计算吊弦长度； （8）计算出上部及下部定位索长度。
【土的水平侧压力】
土的水平侧压力
2. 棱柱形基础设计计算
棱柱形基础受力状态图
2. 棱柱形基础设计计算
带横卧板的棱柱形基础
3. 扩大基础稳定性计算
对于扩大基础，在支柱负荷载作用下，欲 使基础处于良好的工作状态，必须满足一 下三个稳定条件。 （1）基础在外力作用下不会倾覆； （2）基础在水平力作用下不会沿基底面 滑移； （3）地基不会产生破坏。 扩大基础受力状态图
对定位器的技术要求： （1）动作要灵活；
（2）重量应尽量轻； （3）具有一定的风稳定性。
2. 定位器类型
定位器类型
3. 定位装置形式
定位装置形式
4. 高速接触网定位装置
定位器的结构和性能的要求： （1）定位器结构不妨碍受电弓顺利通过； （2）有足够的强度，具有承受接触线的张力及风压的能力； （3）有很好的灵活性； （4）重量要轻，不使接触悬挂形成硬点； （5）要结构简单，安装方便； （6）具有良好的耐腐蚀性能； （7）各种部件要有互换性，价格便宜，经济性好； （8）螺栓、楔类部件不易松动，做到免维护。
3. 硬横跨
弹性链形悬挂硬横跨横（梁）结构
广州——深圳线站场硬横跨
4.2 定位装置
定位装置的作用 定位器类型 定位装置形式 高速接触网定位装置
1. 定位装置的作用
定位装置的作用就是根据技术要求，把接触线进行横向定位。在 直线区段，相对于线路中心把接触线拉成之字形状；在曲线区段， 相对于受电弓中心行迹则拉成切线或割线。