黃 河

淺析接觸網(wǎng)定位器長度與定位器坡度的選擇

黃 河

對接觸網(wǎng)定位器的2種計(jì)算模型進(jìn)行比較，找出了計(jì)算結(jié)果的差異，得出了定位器坡度計(jì)算方法。

接觸網(wǎng)；定位器；定位器坡度

0 引言

接觸網(wǎng)工程現(xiàn)場施工時(shí)，定位器坡度選擇通常需按照安裝通用圖的說明進(jìn)行。雖然安裝圖對拉出值范圍、超高范圍等均進(jìn)行了說明，但實(shí)際工程中仍存在由于定位器坡度選擇不當(dāng)導(dǎo)致定位器抬升或?qū)Ь€工作面不正等問題。本文從定位器的受力狀態(tài)分析入手，對定位器坡度和定位器長度的選擇進(jìn)行討論。

1 定位器狀態(tài)分析

1.1 定位器受力分析和計(jì)算

現(xiàn)以定位器為受力單元，以其受力平衡為前提，詳細(xì)分析各個(gè)力的作用及大小和方向。假設(shè)：直線區(qū)段上，正定位拉出值a=200 mm；相鄰跨距L=50 m；定位管坡度為0；導(dǎo)線線密度ρ=1.082 kg/m；1000型定位器重量Gd=1.68 kg（含定位線夾），長度LD=1 000 mm；導(dǎo)線張力T= 1 500 kg；定位器兩側(cè)吊弦間距Ld=4 500 mm。圖1為定位器受力狀態(tài)分析圖[1]。

圖1中，F(xiàn)z為定位點(diǎn)所受之字力，其值為Fz=，由圖可得

因?yàn)槎ㄎ黄魇芰Σ⑻幱谄胶鉅顟B(tài)，其合力應(yīng)該在AB延長線上，則有

則定位器開口值為

圖1 定位器受力分析

將設(shè)定數(shù)據(jù)帶入式（1）—式（4）得直線區(qū)段D=371 mm（D2取12 mm）。

曲線區(qū)段上，設(shè)曲線半徑為2 200 m，超高110 mm，定位器選用1200型（含線夾重量1.84 kg），則得出D=394 mm（D2取12 mm）。

直線與曲線區(qū)段D值與《時(shí)速200 km通化2009（1006）安裝圖》中的數(shù)值基本一致。在實(shí)際施工中，可根據(jù)式（1）—式（4）按照不同超高、曲線半徑、定位器型號分別進(jìn)行定位器坡度的計(jì)算，以減小后期調(diào)整工作量。

1.2 以定位器質(zhì)點(diǎn)為中心的受力分析和計(jì)算

第1.1節(jié)中所采用的計(jì)算模型是將定位器整體歸算至定位線夾處建立的，它無法反映定位器長度與坡度之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系，因而需要重新建立以定位器質(zhì)點(diǎn)為中心的數(shù)學(xué)模型[2]（圖2）。

圖2 以定位器質(zhì)點(diǎn)為中心的受力分析

由圖2可得，定位器在上述力系的作用下保持平衡，承受平面一般力系，可寫出定位器鉤位置的力矩平衡方程為

則

其中，F(xiàn)x可按本文1.1節(jié)中水平分力計(jì)算，F(xiàn)y為定位點(diǎn)兩側(cè)分別至第一吊弦點(diǎn)的導(dǎo)線重量。仍按第1.1節(jié)中相關(guān)計(jì)算數(shù)據(jù)代入式（5）、式（6）中，可得直線、曲線區(qū)段定位器開口值分別為366 mm、387 mm。

2 定位器長度與坡度的選擇

通過以上分析可知，2種模型在直線區(qū)段定位器開口值數(shù)據(jù)相差5 mm，曲線區(qū)段相差7 mm。究其原因，以質(zhì)點(diǎn)為中心的計(jì)算模型考慮了定位器質(zhì)點(diǎn)處定位器自重對定位線夾處受力力矩的疊加效果，由于定位器長度的不同，質(zhì)點(diǎn)的位置也隨之變化，從而引起質(zhì)點(diǎn)對定位線夾處的力矩也不同。在200 km時(shí)速內(nèi)，由于受電弓抬升對定位器工況的影響相對較小，但時(shí)速超過250 km后，受電弓抬升明顯加大，對定位器工況產(chǎn)生較大影響。

綜上所述，在進(jìn)行定位裝置計(jì)算時(shí)，應(yīng)先確定定位器長度，然后根據(jù)拉出值、定位器長度、線路情況等進(jìn)行坡度計(jì)算，尤其是在緩和曲線區(qū)段，需根據(jù)不同超高確定相應(yīng)定位器坡度（必要時(shí)還需考慮張力差的影響）。

3 結(jié)語

本文基于2種計(jì)算模型對定位器坡度進(jìn)行了相應(yīng)計(jì)算，并對計(jì)算結(jié)果的差異進(jìn)行了比較分析，找出了產(chǎn)生差異的原因，得出了定位器坡度計(jì)算的控制點(diǎn)，可直接指導(dǎo)相關(guān)現(xiàn)場施工。

[1]黃河.高速電氣化鐵道受電弓抬升對定位器產(chǎn)生硬點(diǎn)的探討[J].石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013（s1）：115-117.

[2]于萬聚.高速電氣化鐵路接觸網(wǎng)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2003.

The paper compares the two calculation models for steady arms for overhead contact system,finds out the differences between the two calculation results,obtains the calculation methods on steady arm gradient.

Overhead contact system;steady arm;gradient of steady arm

U225.4+2

B

1007-936X(2017)06-0034-02

10.19587/j.cnki.1007-936x.2017.06.009

黃 河.中鐵八局集團(tuán)電務(wù)工程公司，高級工程師。

2017-02-08