1、一、 名詞解釋 (本題共5小題，每小題2分) 1、基本運行風速：在一定風速作用下，接觸網不會因風的作用脫離受電弓滑板的有效工作范圍，弓網受流能夠正常進行，這樣的風速稱為基本運行風速。 基本運行風速是保證電氣化鐵路運輸不被中斷的最高風速，是確定接觸網最大允許跨距的主要理論依據之一。P60（基本結構風速） 2、粘著磨耗： 又稱咬合磨損，當摩擦副相對滑動時，由于黏附作用使兩摩擦表面的材料遷移而引起的機械磨損。一般分：輕微粘著磨損、一般粘著磨損、擦傷磨損、膠合磨損 3、土壤承載力：土壤不產生形變所能承載的最大壓力 4、接觸網平面圖：接觸網平面圖是指用鐵道部頒布的電氣化鐵路接觸網圖形符號（見本書附錄一）

2、表示的具體描述接觸網結構和技術參數、技術性能、設備安裝位置的平面布置圖，它綜合了接觸網結構、設備設計計算，平面圖繪制等知識，集中反映了接觸網設計的主要技術原則，是接觸網施工和運營護的主要技術依據。P163 5、接觸壓力標準偏差： 是指受電弓與接地觸線接觸時必須要有一定的規定壓力，正常為7KG其偏差±1KG（弓網接觸壓力是表征受電弓動態性能的主要技術指標，是受電弓高速運行時施加在接觸網上的力 6、結構高度：鏈型懸掛在支柱定位點處，承力索與接觸線間的垂直距離。 7、臨界跨距：是指導線即將產生最大張力時的跨距，最大張力即可產生在最低溫度時，也可產生在最大附加載荷（最大覆冰或最大風）時。 P

3、73 8、支柱側面限界：是指軌面（或軌面連線中心）處支柱內側與線路中心的距離，用CX表示。 9、反射因數：表明弓網系統的振動波在傳播過程中遇到吊弦、定位器等非均質點時反射波向受電弓傳播并在受電弓處引起新的反射的一個系數。反射系數的大小受制于承力索和接觸線的補償張力，一般而言，承力的補償張力越大，接觸懸掛的反射系數也就越大 10、弓網電弧：滑板和接觸線脫離接觸，使處于滑板和接觸線間的空氣游離擊穿所產生的溫度極高的耀眼光斑。 二 判斷題(本題共10小題，每小題1分)。1 承力索宜采用恒張力架設、接觸線應采用恒張力架設。架線張力偏差不得大于8%。接觸網在架設后應進行超拉以克服新線蠕變引起的初伸長。（

4、 ）2 為了提高供電質量，在高速接觸網中一般采用AT和DRR供電。（ ）3 相鄰懸掛點的高度差最大允許值為20mm。假如兩個懸掛點之間的誤差值為20mm，下一個懸掛點必須在同樣的高度或者與駛入接觸線的方向一致，不允許走向相反的方向。（ ）4 接觸線允許最大磨損為標稱截面的20%。一個錨段長度內如果有一個點達到這一臨界值時，應更換接觸導線。根據經驗CTMH150型接觸線最大磨損20% 時，剩余厚度為10.95mm。（ ×）5 承力索支撐線夾安裝處的承力索上應涂抹潤滑脂，加銅鋁過渡套，放入支撐線夾，受力方向應為承力索支撐線夾的中心螺栓，即銅鋁過渡套開口背向螺栓45°朝下壓合，用

5、力矩扳手緊固所有螺栓。（ ）6 在絕緣錨段關節和非絕緣錨段關節中，轉換柱處兩懸掛的垂直距離、水平距離分別為：500mm和600mm，允許偏差：±20mm。（×）7 五跨絕緣錨段關節的轉換柱處絕緣子串距懸掛點的距離應符合設計要求，允許偏差為±50mm。承力索、接觸線兩絕緣子串上下應對齊，允許偏差為±30mm。（）8 絕緣錨段關節式電分相中性區長度符合設計要求，滿足雙弓運行(即不大于190m)，允許誤差+500mm。地面應答器的縱向距離應符合設計要求，允許誤差±1m。（）9 橋基礎底部順橋向預留有一個 120×150mm的長方形孔洞，以便

6、電纜通過。橋上基礎只有一個接地端子，設在基礎頂面，與頂面平齊，距線路側基礎面邊沿 260mm，距基礎面北側邊沿60mm，接地端子與接觸網基礎上鋼板齊平(不得設置在鋼柱法蘭盤下)。 （）10 燃弧是指通過受電弓滑板和接觸線之間空氣間隙的電流流動，通常伴有強光產生。燃弧測量一般運用于實際運行電動客車車輛上和檢測受電弓具有取流功能的檢測車上。（）11拉出值的作用是使滑板與接觸線的磨耗均勻，增加懸掛穩定性，大小應符合設計要求，最大允許偏差為±30mm。（ ）12結構高度是一個定值，它指定位點處承力索與接觸線之間的垂直距離。（×）13 波動傳播速度是接觸網的一個特征參數，是高速列車運

7、行速度的極限值，列車最大運行速度不宜大于接觸網波動傳播速度的70%。（ ）14 在高速鐵路接觸網中，定位器坡度必須控制在1/61/8之間。 （ ）15根據制造工藝，接觸網零件可分為鑄造、鍛造件、液態模鍛件和擠壓件等幾種類型。 （）16 接觸網的靜態驗收包括徒步驗收和作業車驗收，靜態驗收檢測是對接觸網單方面的測量，用于評價接觸網施工質量是否達到設計要求。 （）17 受電弓是接觸網方案與參數選取的重要依據。 （）18 高速正線接觸線工作支高度不應發生變化，設計坡度為零（錨段關節除外）。（）19 當跨中不設預留弛度時，吊弦與吊線之間的導高差最大允許值為10mm。（）20 臨界跨距這一理論概念是用于判

8、定鏈形懸掛狀態方程起始條件的。（×）三、作圖題 (15分)1 請畫出直線區段五跨絕緣錨段關節的平面布置圖，并標明主要技術參數。P222 請畫出直線區段四跨絕緣錨段關節中心柱裝配結構示意圖和受力分析簡圖。絕緣中心柱裝配結構圖 受力分析簡圖四、證明題(10分)1、試證明鏈形懸掛結構系數 ，并說明其理論和工程意義。 證明：設接觸線無馳度時，承力索的馳度為FC0，張力為TC0.當溫度變化后，承力索的馳度為FCX，張力為TCX， 接觸線的馳度為：f=（FCX-FC0）-h 根據假設條件（兩第一吊弦間的接觸線平行升降）。h 實際上是第一吊弦（x=e）處承力索兩縱坐標YC0和YCX的差值，將x=e

9、代入導曲線方程可得： 。 h=-=將代入得，令，則將式代入得：。表明了定位點附近第一吊弦位置與跨距的關系，反映了鏈型懸掛的結構特征，被稱為鏈型懸掛結構系數。 鏈型懸掛結構系數理論意義：結構系數將承力索和接觸線之間的相互影響有機聯系起來，將鏈型懸掛“歸算”為簡單懸掛，從而可使簡單懸掛的分析和計算方法來解決鏈型懸掛的分析和計算問題。避免了鏈型懸掛內部線索間復雜的力學分析，大大降低了鏈型懸掛理論分析難度。 工程意義：可通過改變承力索馳度變化對接觸線馳度和高度的影響。2、請建立簡單懸掛狀態方程。 解：設導線的膨脹系數為，溫度上升t后，導線伸長量L=*t*l 設導線伸長前后的張力分別為T1和Tx，導線截

10、面積為S，彈性系數為E，則導線內部的應力就從T1/S。由此引起的彈性收縮LE= 當溫度上升t后，導線長度變化量為 另外，設導線在溫度上升前所對應的合成負載為，溫度上升t后所對應的合成負載為，導線在兩種狀態下的馳度分別為；。將兩式代入；。則，在溫度變化前后導線的長度變化量為： 很顯然式 和式描述的是一個量，則有： 將代入上式得： 式即是簡單懸掛的狀態方程，通常寫成下式：五、簡答題 (本小題共2題，計20分) 1、簡述弓網系統設計應遵守的基本原則和流程？(10分) 答：基本原則：1）必須堅持弓網的系統性和整體性，不可將二者分割； （2）接觸網特性具有較大的離散性，因此，弓網系統設計必須以受電弓為中

11、心，也就是說，接觸網的參數和特性設計是以受 電弓為前提的，而受電弓是根據運行最高速度的要求進行設計的； （3）不同的弓網配合會表現出不同的相互作用特性，因此，以受電弓為前提的接觸網設計施工完成之后應由事先規劃的特定 的受電弓在其上面運行； （4）弓網系統設計應通盤考慮弓網在幾何、電氣、機械振動和波動、材料特性上的完全適應性； （5）高速弓網系統設計必須借助弓網仿真系統，以確定和驗證弓網核心參數的取值和合理性。 流程：接觸網設計的主要內容及其步驟為： 1）設計計算，以保證安全運營、經濟性和可靠性的要求； 2）根據設計計算結果，進行平面設計，得到接觸網平面圖；3）根據經濟性要求，進行實際設備選擇，

12、應盡量擇優購用。 4）施工結束后，要進行技術校驗，包括強度和穩定性校核和技術性能方面的校驗 2、請依據教材134頁圖4-1-4所示受電弓靜態特性曲線說明弓網匹配的基本問題(10分)答：受電弓靜態特性是指受電弓在靜止狀態下均勻緩慢運動時所表現的機械特性。基本問題主要是：1、同高度壓力差，它是指受電弓上升和下降到同一高度時的接觸壓力之差。2、同向壓力差，它是指受電弓高度范圍內，受電弓上升或下降時的最大靜態接觸壓力差。3、有效工作高度，它是指受電弓靜態接觸壓力穩定，受電弓可以良好地從接觸網上取流的高度范圍。性能較好地受電弓應滿足圖4-1-4標準曲線要求。它應具備：1、在工作高度內，升弓曲線和降弓曲線

13、垂直于水平軸，即升弓壓力和降弓壓力恒定；2、升弓曲線和降弓曲線之間距離越小，表明受電弓設計質量和制造工藝及檢修調試質量越好，轉動部件間潤滑良好，無卡滯現象，阻力小。對受電弓的基本要求：上下走直線；弓頭不偏擺；靜態接觸恒定。受電弓對接觸網的靜壓力為68.6±9.8N。 (不寫.擴展內容：靜態壓力特性曲線是表征受電弓穩定性能的重要曲線，實踐證明：在受電弓有效工作高度范圍內，靜態壓力的波動范圍及受電弓上升和下降時的靜態壓力之差越小越好。接觸線高度最小設計是在最小接觸線高度的基礎上，計算附加上導致接觸線高度減小的各種不利因素而得出。設計時應考慮下列不利因素：1、軌道橫向不平順；2、接觸線的施

14、工安裝偏差；3、接觸線的動態上下運動；4、接觸懸掛導線覆冰和溫度變化條件的影響。 接觸線高度最大設計通過考慮可能導致接觸線高度大于受電弓最大工作高度的各種不利因素而得到。這些不利因素包括：1、接觸線由于受電弓而導致的抬升；2、接觸線向上的動態振動；3、接觸線施工安裝偏差； 4、因接觸線磨耗而導致的接觸線高度位置上升；5、由于接觸懸掛導線溫度變化而導致的接觸線高度位置上升。 接觸線高度最大設計是根據受電弓的工作范圍確定的。考慮到接觸線可能出現的最大負弛度及保證弓線間必要的接觸壓力，規定接觸線高度最大設計不得大于6500mm。 標稱接觸線高度是指在定位點處，接觸線工作面與兩軌頂面連接間的垂直距離。

15、可以在接觸線高度最小設計與接觸線高度最大設計之間自由選取。 標稱接觸線高度考慮了接觸線弛度對接觸線高度產生的影響，在最大正弛度時不低于最小接觸線高度，在最大負弛度時，不高于最大接觸線高度。 根據上述要求，設計中采用的標稱接觸線高度為：1、一般區間及中間站為58006000mm；2、編組站、區段站及配有調車組的中間站為6200mm，特等站、大站為64006450mm； 3、高速接觸網的標稱接觸線高度為5300mm，最低點高度不宜小于5150mm，不考慮超限貨物列車運行要求。)3、請你就接觸網的機電復合特性進行說明。(10分)答：1、在任何條件下接觸網均不應對人員和設備構成安全威脅，且具有有效防止

16、人員觸電的措施和方法。2、接觸網的電負荷具有很大的波動性和不確定性，因此應具有過負荷能力和承載短路電流的能力。3、接觸網壓損應控制在可承受范圍內，上網點電壓和供電臂末端電壓不應超出最高和最低電壓。4、接觸網線索和設備均要承受一定的機械負荷，在壽命期內應處于安全狀態。5、接觸網與受電弓間應有嚴格的機電匹配關系。6、接觸網能適應氣候變化。7、接觸網無備用設備，因此必須具備良好的可靠性、可用性和安全性。8、接觸網所有設備的安裝位置均應滿足鐵路限界和絕緣要求。9、接觸網應與四周環境相協調。4、 什么叫最大許可跨距？確定最大許可跨距需要考慮哪些因素？(10分)答：最大許可跨距是指考慮預期車輛運行和給定最

17、大風偏后，能確保接觸網線不離開受電弓滑板有效工作范圍的跨距。確定最大許可跨距需要考慮以下因素：1、接觸懸掛的類型。2、線材材料及形狀。3、承力索和接觸線張力及拉出值大小。4、基本運行風速的大小。5、受電弓的弓頭尺寸和列車橫向位移。6、線路狀況。7、支柱型號與材質。8、相鄰跨距的彈性差異。9、相鄰跨距的大小。10、進行風偏移校驗。5、 請簡述弓網耦合的具體內容(10分)答：1、影響接觸網機電性能和技術狀態的因素很多，任何一種因素都足以引起接觸網的技術參數和機電狀態改變，這種改變又會明顯影響弓網相互作用特性。2、接觸網承擔的電器負荷具有很大的波動性，網中電流可在0-1400A變化，接觸網幾乎完全處

18、于電氣過渡狀態。3、弓網之間的耦合關系是動態變化的，但弓網耦合要求這種變化越小越好。因為任何微小的超出技術允許的變化在高速條件下都會成為弓網系統致命的缺陷。4、受電弓滑板和接觸線良好的接觸是電氣列車高速運行的前提。但速度越高，弓網離線的概率就會越大，弓網良好接觸就會越困難。因此，速度與良好接觸是一對不可調和的矛盾，影響因素復雜，涉及電接觸、固體接觸、力學、空氣流體力學、彈性力學、結構力學、機械振動和波動等諸多學科的相應知識。5、高速受流要求受電弓具有良好的跟隨性、穩定的氣動特性、合理的升降特性，做到上下走直線，左右不搖擺。六、計算題 (本題共2小題，共30分)1、試計算處于典型第II氣象區的“

19、JTM-120CTM-150”全補償鏈形懸掛的各類單位負載。(15分)解：查表3-1-1可知：，b=5mm；查表2-9-2可知：KN/m，A=B=14.4mm；查表2-9-5可知：KN/m，=14.4mm； 1、）接觸懸掛無水無風時的單位負載：（KN/m）2、 ）接觸懸掛在覆冰時的各類負載：、承力索單位冰負載：=3.149005（5+14）9.81=2.63（KN/m）、接觸線單位冰負載：=3.149002.5(2.5+14.4)9.81=1.17（KN/m）、覆冰時，承力索的單位風負載：（KN/m）、接觸懸掛覆冰時的單位合成負載：=2.85（KN/m）、覆冰時，單位合成負載的方向：3） 、接

20、觸懸掛在最大風時的各類單位負載：、最大風時，承力索的單位風負載：、最大風時，接觸懸掛的單位合成負載：（KN/m）、最大風時，單位合成負載方向：通過以上計算可知，該懸掛的最大合成負載出現在最大風時，2 （KN/m）2、 某支柱位于軌距1450mm的曲線區段，外軌超高115mm，現實測得該支柱定位處導高為6000mm，定位點投影位于線路中心線和外軌之間，距線路中心80mm處。若該定位設計拉出值為400mm，請通過計算回答應如何調整該處拉出值才能保證弓網運行安全？ (15分) 解：已知H=600，d=1450，h=115，a=400則：a地=。 標準拉出值為400mm時，定位點投影應在線路中心距內軌

21、側75mm處，而實際卻是在線路中心距軌側80mm處。故以為保證弓網運行安全，應將定位定向內軌側調整75+80mm，即155mm才能保證運行安全。3、 跨距的大小與弓頭尺寸、基本運行風速、懸掛彈性和工程投資均有關系，在懸掛類型及線索張力確定時，跨中彈性與跨距成正比，高速鐵路接觸網的跨中彈性通常限定在0.4mm/N以內。請依據跨中彈性計算式計算：當承力索與接觸線的張力組合分別為：12kN+24kN和21kN+27kN時，簡單鏈形懸掛和彈性鏈形懸掛的跨距最大值。(15分)解：承力索與接觸線的張力組合為12KN+24KN時：簡單鏈形懸掛：由得：彈性鏈形懸掛：由得：當承力索與接觸線的張力組合為21kN+

22、27kN時：簡單鏈形懸掛：由得：彈性鏈形懸掛：由得： 4、電氣列車最高速度vmax不應超過接觸線波動傳播速度Cp的70%，多普勒系數不低于0.2，反射系數r應不超過0.4，放大系數應不超過2.0，這是高速鐵路接觸網的動態標準。現有某電氣化鐵路，電氣列車的運營速度目標值為350km/h，設計風速為30m/s、接觸線相對于弓頭中心的允許偏移為450mm。若牽引供電系統、行車組織與線路斷面等因素允許承力索選用120mm2的銅合金絞線、接觸線選用150mm2的銅合金電車線，且接觸線磨損到標稱截面積的80%時仍能滿足接觸網的載流量與短路載流量要求。試確定該電氣化鐵路所需之接觸線承力索的型號。(15分)解

23、：由教材表2-9-3可知，CTM120、CTMH120以及CTS120銅錫合金接觸線未軟化時的拉斷力分別為52.03kN、59.29kN和50.82kN，均超過了48.58kN。根據： (1)得上面三種接觸線的最大允許工作張力分別為31.3KN，35KN，31.3KN。選用CTM150、CTS150接觸線，只能取30KN，其波動傳播速度為：無量綱系數。多普勒系數：選用CTMH150接觸線，可取33KN，其波動傳播速度為：無量綱系數。多普勒系數：為使放大系數，選用CTM150，CTS150接觸線。多普勒系數，反射系數，即。1202mm承力索 ， ，得 ?；貍鲃颖葹?:1。選用CTMH150接觸線

24、，反射系數所以工作張力為12KN的承力索，可選用JTM120型。工作張力21KN的承力索。只能選用JTMH120。Tw最大允許工作張力（kN）；TBmin拉斷力（kN）；Ktemp最高溫度系數。表述接觸線的允許工作張力與其最高溫度的關系，當銅合金接觸線的最高溫度不超過80時，Ktemp取1.0；Kwear允許磨耗系數。接觸線的允許磨耗使用一個與接觸線的磨耗量相適應的系數表示，最大允許磨耗限定為標稱截面積的20%時，Kwear的取值為1.0-0.2=0.8；Kload風和冰荷載系數。此系數對接觸線最大工作張力的影響取決于接觸懸掛的設計方案，對于全補償鏈形懸掛，風和冰荷載同時存在時，Kload取0

25、.95；只有風荷載時，Kload取1.00；Keff補償精度和補償效率系數。對于一般接觸懸掛張力自動補償裝置的設計和施工，Keff取0.95；當接觸懸掛張力自動補償裝置的精度和效率提高到超過95%時，Keff取1.00；Kclamp終端錨固系數。假如接觸線終端錨固線夾的抗拉強度大于接觸線抗拉強度的95及以上時，Kclamp取1.0，否則，Kclamp等于接觸線終端錨固線夾的抗拉強度與接觸線抗拉強度之比；Kjoint焊接或焊縫系數。接觸線焊接接頭對接觸線抗拉強度的不利影響用Kjoint進行定義，且Kjoint等于0.95。如果接觸線不存在焊接接頭，Kjoint取1.00?？捎嬎愠錾鲜鋈N接觸線的最大允許工作張力分別為25.7kN、29.2kN和25.1kN。如選用CTM120或CTS120型接觸線，接觸線的工作張力Tj只能取為24kN，此時，接觸線的波動傳播速度為（km/h）無量綱系數多普勒系數如選用CTMH120型接觸線，為最大限度利用接觸線的機械性能，接觸線的工作張力Tj可取為27kN，此時的波動傳播速度Cp=568km/h，無量綱系數=0.615，多普勒系數=0.238。為使放大系數2.0，承力索的張力應限制在一定的范圍內。如選用CTM120或CTS12