q0l2 f??8(Tc??Tj)定位点处接触线高度的变化：

?h?(1??)接触线在跨中的高度变化：

(gc?gj)l28(Tc??Tj)

?H??h?f

（2）、接触线覆冰时的弛度：

f??（3）、接触线在定位处的高度变化：

(gcb?gjb)l28(Tc??Tj)

?h?(1??)(gcb?gjb)l28(Tc??Tj)

5 为了改善弓网关系、提高受流质量，在简单链形悬挂中，接触线可设置l‰的预弛度，如题图5所示。设承力索的额定张力为15kN，接触线无弛度时链形悬挂的单位荷载为0.015kN/m，若想为接触线设置l‰的预弛度，试问：

题图5 接触线预弛度设置示意图

（1） 对承力索施加的附加张力?T为多少？

（2） 附加张力?T取消后，定位点处接触线的高度变化为多少？ 解：

由题意可知：fjy?0.05m，??2(l?2e)2l22?(50?2?5)2502?0.64；

Fcqx?q0l0.015?50??0.3125m； 8Tc8?15fjy又 Fcq0?Fcqx?即 Fcq0??0.3125?0.05?0.234m； 0.64q0l20.015?502???0.234m 8(Tc??Tc)8(15??Tc)解得： ?Tc?5kN。

由此可知，对于该悬挂，若要使接触线具有l‰的预弛度，在施工时，应先对承力索施加20kN的补偿张力，并将接触线调整到无弛度状态，然后，将承力索的补偿张力恢复到15kN 的设计值。由此造成的接触线高度变化为：

?h?(1??)(Fcqx?Fcq0)?0.36?(0.3125?0.234)?0.0283(m)?28(mm)

6某半补偿链形悬挂，接触线张力差与线路数据如题表6所示，线路条件如图题6所示，试计算下面两种情况的张力差，通过该计算你能得出什么结论？

（1）中心锚结设在A处，补偿器设在B处； （2）中心锚结设在B处，补偿器设在A点。

图题6 某半补偿链形悬挂所在线路条件示意图 表题6 某半补偿链形悬挂接触线张力差数据表（单位N）

L R 600 800 1000 1200 直线 解

根据线路条件和张力差表，分别计算各区段的张力差，再将其累加起来，便可求出整个计算长度内（半锚段长度）的总张力差。

（1）当中心锚结位于A，补偿器位于B时，张力差?Tj??TjAC??TjCD??TjDB，?TjAC是半径为600m，距离中心锚结200m处的张力差，查表5-4-5可知：?TjAC?180N；?TjCD是半径为1200m，距离中心锚结200m（C点）和500m（D点）的两点间的张力差，从表5-4-5中分别查出C点对中心锚结点的张力差142N和D点对中心锚结点的张力差820N，则

42 39 38 37 35 180 160 150 142 119 408 358 333 311 351 711 624 578 540 428 1076 947 878 820 647 1485 1314 1222 1142 904 1924 1714 1598 1498 1192 2377 2133 1998 1878 1508 100 200 300 400 500 600 700 800 ?TjCD?820?142?678N，以此类推可写出：

?Tj??TjAC??TjCD??TjDB=180＋（820-142）+（1714-947）=1625N

（2）中心锚结在B处，补偿器设在A处的张力差计算方法同上，此时，

?Tj??TjBD??TjDC??TjCA=160＋（820-142）+（1924-1076）=1684N

通过以上计算可知：对于同一条线路，中心锚结设置地点不同，接触线的张力差不同，如果中心锚结位置设置合理，则在锚段长度一定的情况下，可减少张力差，提高接触悬挂的受流性能；在张力差一定的情况下，可增加锚段长度。反之，如果位置选择不当，在相同线路条件下则会增大导线张力差!。一般而言，在直线或圆曲线上，中心锚结应设在锚段中部，即两半锚段长度相等的某一跨上；在缓和曲线区段，中心锚结应靠近线路半径小的一侧。总

体原则是使两半锚段的张力差尽量相等。

7 某电气化铁路，电气列车的运营速度目标值为350km/h，同时使用两架SSS400+型受电弓集流，两架集流受电弓的距离为200m，不设置电连接。假设设计风速为37m/s、接触线相对于弓头中心的允许偏移为450mm。若牵引供电系统、行车安排与线路断面等因素允许承力索选用120mm2的铜合金绞线、接触线选用120mm2的铜合金电车线，且接触线磨损到标称截面积的80%时仍能满足接触网的载流量与短路载流量要求。

试确定该电气化铁路接触网系统中接触线和承力索的最小工作张力。 解：

电气列车最高速度vmax不应超过接触线波动传播速度Cp的70%，多普勒系数α不低于0.2，反射系数r应不超过0.4，放大系数γ应不超过2.0，根据这些动态标准选取接触线和承力索。

(1) 确定接触线的最小工作张力和型号

由于电气列车最高运行速度vmax=350km/h、120mm2铜合金接触线的单位长度质量mj=1.082kg/m，为使最高运行速度不超过波动传播速度的70%，波动传播速度Cp≥vmax/0.7=350/0.7=500km/h。

为使α≥0.2，即

Cp?vmxaCp?vmxa需要Cp≥525km/h。综合以上两种情况，取Cp≥525km/h。 ?0.2，

由波动速度计算式可知

Tj?mj?2Cp3.62 （1）

代入Cp及mj，得Tj≥23.01kN。

由于中国高速铁路接触网常用的棘轮补偿器的传动比为3：1，习惯上将接触线的工作张力选为3的整倍数，便于补偿器的坠砣块型式统一，因此，接触线的工作张力Tj可以初步选为24kN。

接触线的最大允许工作张力应限制在接触线拉断力的65％以内，并应同时兼顾接触线工作环境及工作状况的影响。

接触线的最大允许工作张力与拉断力的关系由下式确定

Tw=TBmin×0.65×Ktemp×Kwear×Kload×Keff×Kclamp×Kjoint （2）

式中： Ktemp为最高温度系数，取1.0；Kwear为允许磨耗系数，取为0.8；Kload为风冰

荷载系数，风冰荷载同时存在时，取0.95；只有风荷载时，取1.00；Keff为补偿精度和补偿效率系数，取0.95； Kclamp为终端锚固系数，取1.0， Kjoint为焊接或焊缝系数，取1.00。

当Tw=24kN时，如Ktemp =1.0、Kwear =0.8、Kload =0.95、Keff =1.00、Kclamp =1.0、Kjoint=1.00，依据式(2）可计算出TBmin=48.58kN。也就是说，为实现24kN的接触线工作张力，应选用拉断力大于48.58kN的接触线。

由TB/T2805-2005《电气化铁道用铜及铜合金接触线标准》可知，CTM120铜镁合金接触线、CTMH120铜镁合金接触线以及CTS120铜锡合金接触线未软化时的拉断力分别为52.03kN、59.29kN和50.82kN，均超过了48.58kN。根据式（2）可计算出上述三种接触线的最大允许工作张力分别为25.7kN、29.2kN和25.1kN。

如选用CTM120或CTS120型接触线，接触线的工作张力Tj只能取为24kN，此时，接触线的波动传播速度为

24?103Cp?3.6?3.6?536（km/h）

mj1.082无量纲系数

Tj??多普勒系数

vmax350??0.652 Cp536??Cp?vmaxCp?vmax?536?350?0.211

536?350如选用CTMH120型接触线，为最大限度利用接触线的机械性能，接触线的工作张力Tj可取为27kN，此时的波动传播速度Cp=568km/h，无量纲系数β=0.615，多普勒系数α=0.238。 (2) 承力索的选取

为使放大系数γ≤2.0，承力索的张力应限制在一定的范围内。如选用CTM120或CTS120型接触线，多普勒系数α=0.211，反射系数r=γ/а≤2.0×0.211=0.422，即

r?TcmcTcmc?Tjmj?0.422 （3）

120mm2截面承力索的单位长度质量为mc=1.065kg/m，接触线的工作张力为Tj=24kN，单位长度质量为mj=1.082kg/m，代入式（3）得Tc≤13kN。考虑到棘轮补偿器的传动比为3：1，可取Tc=12kN。

如选用CTMH120型接触线，多普勒系数α=0.238，反射系数r≤2.0×0.238=0.476，即

r?TcmcTcmc?Tjmj?0.476

当mc=1.065kg/m、接触线的工作张力Tj=27kN、单位长度质量mj=1.082kg/m时，Tc≤22kN，考虑到棘轮补偿器的传动比为3：1，取Tc=21kN。

承力索的最大允许工作张力与拉断力的关系由下式确定

Fw=FBmin×0.65×Ktemp×Kwind×Kice×Keff×Kclamp×Kload （4）

式中： Ktemp为最高温度系数，取1.0；Kwind风荷载系数，全补偿取0.95，硬锚接触

网的Kwind取0.90；Kice为冰荷载系数，全补偿取1.00，硬锚接触网的Kice取0.95；Keff补偿精度和补偿效率系数，取0.95。Kclamp为终端锚固系数，取1.0；Kload为绞线垂直荷载系数，取0.8。

当Fw=12kN时，如Ktemp =1.0、Kwind=0.95、Kice=1.00、Keff =1.00、Kclamp =1.0、Kload=0.8，由式（4）可计算出FBmin=24.29kN。也就是说，为实现12kN的承力索工作张力，选用拉断力超过24.29kN的绞线就可以满足需求。

当Fw=21kN时，FBmin=42.51kN。

依据TB/T3111-2005《电气化铁道用铜及铜合金绞线标准》规定，工作张力为12kN的承力索，可以选用JTM120；工作张力为21kN的承力索，只能选用JTMH120。

8接触网参数：锚段长度1200m；结构高度1600mm；CTMH150型接触线，张力为30kN，单位长度质量为1.335kg/m；JTMH120型承力索，张力为21kN，单位长度质量为1.065kg/m。

计算：受电弓以350km/h运行时，接触网的波动传播速度、多普勒系数、反射系数和放大系数。

解：

mj=1.335kg/m，mc=1.065kg/m 接触网的波动传播速度为

Cp?3.6多普勒系数为

Tjmj=3.6×

31000=549（km/h） 1.335??反射系数为

Cp?vCp?v=（549-350）/（549+350）=0.221

r?放大系数

TcmcTcmc?Tjmj=

21000?1.06521000?1.065?31000?1.335=0.424

??

r??0.424=1.917 0.221