按定位器力平衡关系计算接触网定位器坡度角(tan θ=Fc/Fs),之字力/曲线力与定位点垂直荷载自动折算,附直线不小于 8°、曲线 6°~16°(300 km/h 及以上高铁研究口径)判定。
输入参数
| 参数 | 单位 | 允许范围 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 区段类型 | — | 直线 / 曲线 | 直线按之字力,曲线按曲线力与拉出值合成 |
| 接触线张力 T | kN | 5 ~ 45 | 补偿器处工作张力 |
| 拉出值 a | mm | 50 ~ 500 | 定位点处接触线偏移;高铁常用 ±200 mm |
| 跨距 l | m | 30 ~ 90 | 相邻支柱间距 |
| 曲线半径 R | m | 150 ~ 10000(仅曲线区段) | 曲线力 T·l/R |
| 第一吊弦距定位点 l1 | m | 1 ~ 15 | 高铁常用 5 m |
| 接触线单位重量 gj | kN/m | 0.005 ~ 0.05 | 如 CTS-150 约 0.0132 kN/m |
| 定位器及线夹自重 Gd | kN | 0 ~ 0.2 | 折算到接触线端,约 0.03~0.06 kN |
计算公式与判据
力平衡坡度(定位器二力杆力平衡基本关系):
水平力(教材通行近似式):
直线区段 Fs = Fz(之字力);曲线区段取合成 Fs ≈ |Fq − Fz|(拉出值方向部分抵消曲线力;线上计算器即按此口径输出)。若定位点拉出值方向与曲线力同向(两者叠加 Fs = Fq + Fz),水平力更大、坡度更平,属不利工况,须逐点按取和方向手工复核。垂直力取第一吊弦至定位点段接触线重量加定位器及线夹自重折算:
坡度角 θ = arctan(Fc/Fs),坡度比(垂直∶水平)= 1∶n,n = Fs/Fc。
限值口径(期刊论文研究结论,非规范强制限值):时速 300 km/h 及以上高速铁路接触网定位器坡度——直线区段按不小于 8° 控制,曲线区段最小不小于 6°、最大不大于 16°;配套参数选择:直线和半径较大曲线区段拉出值 ±200 mm、第一吊弦距定位点 5 m。该研究同时指出定位器坡度与导线张力、第一吊弦点位置、拉出值、跨距、定位器及定位线夹重量、曲线半径及外轨超高等因素有关。研究出处:罗健、白裔峰、魏博《高速铁路接触网定位器坡度问题的深化研究》(铁道第三勘察设计院集团有限公司),《铁道工程学报》2013 年第 30 卷第 1 期 76-80 页。
适用条件
- 限值为期刊论文研究口径,工程执行以设计文件为准;本工具用于方案对照与现场复核。
- 未计风载、外轨超高与承力索体系影响;Fc 为简化折算(该段接触线重量+自重)。
- 坡度偏平(低于下限)时定位点易形成 硬点 工况、受电弓通过定位点冲击增大;曲线区段过陡有定位器受压与碰弓风险。
- 曲线区段定位器的水平张力增量关系见 锚段长度张力差校核计算器(Tjw=d·Tjm/R 教材口径);拉出值布置见 曲线拉出值计算器。
计算结果仅供参考,实际工程以设计计算书为准。
使用指南
- 选择区段类型(直线/曲线),曲线区段补填曲线半径;
- 填入接触线张力、拉出值与跨距;
- 填入第一吊弦距定位点距离、接触线单位重量与定位器自重;
- 读取定位点水平力 Fs、垂直力 Fc、坡度角 θ 与 1∶n 坡度比;
- 按限值口径判定,并对照配套参数(拉出值 ±200 mm、第一吊弦距定位点 5 m)核查布置。
计算示例
直线区段:T=25 kN、a=200 mm、l=50 m,之字力 Fz=4×25×0.2/50=0.40 kN;l1=5 m、gj=0.0132 kN/m、Gd=0.04 kN,Fc=0.106 kN;坡度角 θ=arctan(0.106/0.40)≈14.8°,坡度比约 1∶3.77,不小于 8°,合格。
曲线区段(R=1 000 m):曲线力 Fq=25×50/1 000=1.25 kN,合成水平力 Fs=|1.25−0.40|=0.85 kN;坡度角 θ≈7.1°,落在 6°~16° 区间,合格。
相关计算器
版本信息
- 版本:v1.0
- 更新日期:2026-09-27
- 参考资料
- [1] 罗健、白裔峰、魏博《高速铁路接触网定位器坡度问题的深化研究》,《铁道工程学报》2013 年第 30 卷第 1 期 76-80 页 —— 300 km/h 及以上高速铁路定位器坡度限值(直线不小于 8°、曲线 6°~16°)与配套参数(拉出值 ±200 mm、第一吊弦距定位点 5 m)来源,访问日期 2026-09-24。
- [2] CTS-150 单位重量 1347 kg/km(TB/T 2809-2026 表 3 口径,见 接触线参数速查)—— 算例 gj=0.0132 kN/m 取值来源,访问日期 2026-09-24。