谈门吊滑线设计.doc

无轨电车、电气化接触网及门吊滑线设计分析
郭春生 郭富强
前 言
科学技术在我国经济发展中起着重要的作用，产品的科学技术含量越来越高，低质低科学技术产品迅速被淘汰，这个现实明白地告诉我们工程技术人员：简单的重复设计、重复生产时代一去不回，要解放思想、打破传统观念、打破行业界线、不断开拓，为明天、未来而设计、而生产；只有如此我们的设计才能被接受，我们的产品才能立于不败之地，才能跟上时代步伐不被迅速淘汰。
90年代以来，洛阳铁路分局供电糸统在上级正确领导下，奋力开拓、先后积极参加了洛阳市无轨电车线路扩建，及一糸列的门吊滑线设计施工，其中在洛阳东站门吊滑线的设计和施工中， 我段灵活地运用先进的悬索技术，结合无轨电车线、电气化接触网技术以优异的性能、优美的造型得了各级领导、专家和用户的好评。
目 录
前 言…….
一、 轨电车接触网的特点…….
二、 电气化接触网的特点………..
三、 洛阳东站集装箱货场门吊滑线设计构思及主要设计计算……………
四、 洛阳东站集装箱货场门吊滑线设计特点……………
五、 洛阳东站集装箱货场门吊滑线与无轨电车线、接触网之间的比较……….
六、 结束语…………………………………………
七、 参考文献………………………………………
一、 无轨电车接触网的特点：
1． 线网结构： GJ--35+TCG--85型电车线、无张力补偿糸统、倒三角形支撑定位装置、承力索不承载电流、正负双线供电，导线工作面大（270度）。
2． 技术参数：导线允许最大驰度： 500毫米。导线坡度允许： 2%。车辆受电弓行速： <50公里 /小时。电压等级：1000伏。最大载流量：520安。
3． 优缺点：结构简单，造价低，承力索不载电流，对通讯干扰小，抗风害、抗温度变化能力不强，弓网特性不好、易脱弓，允许车辆行速低。
二、 气化铁路接触网的特点：
1． 线网结构： GJ--70+TCG--110（侧线 85）型、承力索、导线分别补偿、软横跨或正三角形支撑定位装置、承力索与导线同电位、工频单相交流电（线网为一极、钢轨为另一极）。导线工作面小（180度）。
2． 技术参数：导线驰度：50毫米。导线坡度： 0.3%。车辆受电弓行速： > 120公里 /小时。电压等级： 27.5千伏。载流量：660安以上。
3． 优缺点：承力索载流，通讯干扰大，结构复杂，造价高，弓网特性较好，载荷能力强，允许车辆行速高。
三、洛阳东站集装箱货场门吊滑线设计构思及主要设计计算：
1． 洛阳东站集装箱货场是洛阳市经济对外开放的重要途径之一， 位于市内口岸大厦旁边业务量大、人员（车辆）活动密集、环境谐调要求高、主要要求如下：1).尽量减少支柱数量，不宜设地锚拉。 2).本货场采用两台门吊作业(3 6.16吨）。最大满负荷电流为 480安。3).加强人员、设备保护措施。4).安全糸数： >2.5.5).工作电压： 380伏特三相交流电。6）.线网长度：237米、滑线高度：10.5米。7).设计使用年限：12年。
2． 根据上级要求，我段依靠现有的电气化专业技术、材料、机具实力，加上长期参加市场竞争锻炼（多次参加无轨电车线网、门吊滑线的招投标和施工）积累的经验，组成了以郭富强任设计总体、郭春生任设计组组长的精干队伍，并迅速提出了以下初设构思：
1）.采用大跨度的线网结构以减少支柱数量及占地，其中锚柱采用高强度的软横跨柱，不设拉线。
2).为使线网性能优良，对滑线进行张力补偿。
3).采取良好的抗风结构。
4).采用良好的人员、设备保护措施。
3． 主要设计计算：
1).承力索受力：
单位长度最大综合负荷：
根据当地气侯、环境、材料等资料，按有关规范，经计算为7.3798公斤/米；
水平张力：
T承=6.3798（公斤/米）*80米*80米/（8*3米）=1967.98公斤
2).滑线张力：T导=4*150公斤=600公斤
3).下锚合力矩：
支柱反座力矩：M支=998公斤*0.76米=758.48公斤米
合力矩：M合=1967.98*15+600*10.5-758.48=35061.22公斤米
考虑不可予见因素和未来发展，锚柱可采用G45/15型
由此可知，上述设计构思合理，技术先进，可行性高，安全糸数大，造形美观，性能优越，适应性强得到了铁路分局和洛阳市领导的一致好评。
四． 洛阳东站集装箱货场门吊滑线主要设计特点
1． 线网布置：大跨距的四柱三跨布置形式，经计算，采用2GJ—70+4TCG85形式的线网结构，其中：采用双承力索，第一是因为如果采用单承力索受力安全糸数不足（〈2.5〉，第二是为了增加线网稳定性。采用增加零线的四线制有利于设备保护和人员检修。如下图所示：

说明：1—下锚钢柱；2--单吊索及线位保持器；3—双吊索及线位保持器；4—支撑定位装置；5—中间柱；6—导线补偿装置。
2． 防风措施：
1）。线网吊索采用间隔布置，即每隔一个吊索用一组“v”型防风吊索，如下图所示

说明：1—双横承力索线夹；2—吊索；3—定位管卡子；4—线位保持器；5—绝缘子组件；6—导线及双眼板夹。
2）。中间柱采用定位装置以减少风偏。
3． 支撑定位装置：
为使承力索在温度变化时各跨距张力均衡，中间柱承力索采用悬吊滑轮方式固定，为方便安装施工和运营时的调节，支撑装置采用可上下升降的三角形结构；为使导线在温度变化可自由伸缩，设计了可随导线伸缩左右摆动的定位装置，同时为使定位装置不成为受电弓硬点，在此处加装定位吊索。
4． 补偿装置：
这种结构的补偿装置是我段为该门吊滑线专门设计的设备，目前无轨电车线、其他门吊滑线均没有采用，它使导线的张力在温度变化时不变，这样导线最大驰度变化量为95毫米。此数值远好于其他无轨电车线、门吊滑线，使得滑线的弓网特性大大改善，据统计，该滑线自93年5月运营来从未发生弓网故障。考虑到线网滑线长度小、最大伸缩量小（0.198米），且线材的材质、型号、批次相同，对导线的张力补偿采用串联重力补偿方式，补偿张力为150公斤，坠砣采用柱内安装方式使其结构紧凑并减少占地，如下图所示：

说明：1—上补偿下锚角钢；2—下补偿下锚角钢；3—补偿滑轮；4—补偿绳；5—杵环杆；6—悬式绝缘子；7—导线
5．保护措施：1）各支柱设10欧姆接地极作保护接地；2）滑线零线设在最靠近门吊侧；3）承力索及吊索接地；4）对零线加设3欧姆工作接地极一组，5）在线网死锚侧（M1号柱）设室外控制箱一套，内设RTO等设备以加强保护。
五． 洛阳东站集装箱货场门吊滑线与无轨电车线网、电气化接触网的比较
1.技术参数：电压等级：门吊滑线为380伏交流，无轨电车为1000伏直流，接触网为27.5千伏；导高：门吊滑线为10.5米，无轨电车为5.5米，接触网为6米；允许坡度：门吊滑线为0.6%,无轨电车为5%，接触网为0.3%； 张力补偿：门吊滑线为串联式导线补偿器（150公斤张力），克轨电车不补偿，接触网为承力索、导线全补偿方式（承力索为1500公斤，导线为1000公斤）；结构高度：门吊滑线4.5米，无轨电车为1米，接触网为1.1米，允许行车速度：门吊滑线为60公里/小时，无轨电车为50公里/小时，接触网为100公里/小时；2.质量性能：3.综合外观：无轨电车线网的整体外观为三段很大的弧线，与高大的两台门吊及口岸大厦相配合非常壮观，因支柱数量少，车辆活动很方便。
六． 结束语：
经过8年实际运营的检验，证明该门吊滑线设计的合理性、先进性、可靠性，8年来，除93年4月临开通前，个别13600绝缘子组件因施工问题发生脱落以外，经历多年繁忙的运输装卸作业，未发生任何故障。特别是经历了96年的特大冰雹，98年特大暴雨等的洗礼，该滑线以其优异的性能和质量、非常小的维修量，优美的造型赢得了用户和专家的好评。
七． 参考文献：
1．《洛阳东站集装箱货场门吊滑线施工设计文件》（含安装图一册） 郭富强
2．《无轨电车线网设计规范》
3．《接触网设计基础》 于万聚
4．《铁路电力设备设计规范》
5．《机械设计》 邱宣怀