1、兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- I -摘 要随着社会和经济技术的发展，电气化铁路的发展也越来越迅速。我国对能够适用于电气化铁路的接触网也提出了相关的要求。本设计的目的是完成嘉峪关车站接触网平面设计，同时按要求绘制接触网设备装配图和平面图。首先对设计地区的气象条件资料进行收集，根据铁路目标速度对线索材料进行了选择，再确定其悬挂类型。根据气象条件及线索材料计算负载。其次，根据最大受风偏移计算得到最大跨距；根据规程规定的锚段长度选择锚段，使其张力差要满足要求。然后，对硬横跨进行分析选择。考虑到接触网将来可能的改进及预留，根据计算结果对接触网进行了相应的调整，以使本设计满足电
2、气化铁路的技术要求。最后在上述原理的基础上，对嘉峪关车站接触网进行 CAD 平面设计，并对具有代表性的支柱进行了容量的校验计算。在接触网平面图的表格栏里对地质情况、支柱类型、安装图号、侧面限界等进行相应的说明。本论文以接触网的基本技术原理为核心，以实际线路状况为依据，对嘉峪关车站的接触网布置进行了平面设计，基本满足电气化铁路的技术要求。关键词：接触网；平面设计；车站兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- II -AbstractWith the development of social and economical technology, the electrified r
3、ailway is developing more and more rapidly. Our country also makes a related request for catenary of electrified railway. This design is intended to complete graphic design of catenary for Jiayuguan station, and to draw its device assembly drawing and graphic draft.Firstly, the suspension was select
4、ed after the Jiayuguan weather condition information was collected and clue material was sift. The load was calculated according to weather condition and clue material. Secondly, the maximum outreach is obtained from the wind shift. Anchoring section is chosen according to specified anchoring sectio
5、n to satisfy tension difference. Then, portal structure was analyzed.The thesis considering the improvement and reserve in the future of catenary carries out some corresponding adjustments for the design of catenary according to the result of calculation, so that the design could be contented with t
6、he technical requirements of the electrified railway. Finally, on the basis of the above principle, this thesis concentrated on the graphic design of Jiayuguan station with CAD, also conducted check computation for typical capacity of the pillars. Graphic design of catenary in the form column on the
7、 pillar type, geology, side gauge, install the corresponding figure number and other instructions.Based on the basic technical principle of catenary and according to the actual railway condition, this thesis completed graphic design of catenary for Jiayuguan station, which could met the basic techno
8、logical demand of electrified railway.Key Words: Catenary, Station, Graphic design兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- III -目 录摘 要 .IAbstract .II目 录 .III1 绪论 .11.1 工程背景 .11.2 设计范围 .11.3 设计目标 .11.4 设计依据 .11.5 本设计的主要工作 .12 气象资料 .33 设计计算 .43.1 主要线材选用 .43.2 接触网波动速度的计算 .43.3 接触悬挂类型及相关参数的选择 .53.4 接触网设计负载计算 .53.4.
9、1 自重负载 .53.4.2 冰负载 .63.4.3 风负载 .63.4.4 合成负载 .73.5 接触网设计实际最大跨距计算 .73.6 全补偿链形悬挂锚段长度的计算 .83.6.1 直线区段 .83.6.2 曲线区段 .93.7 嘉峪关车站硬横跨结构 .104 绘制嘉峪关车站接触网平面设计图 .114.1 放图 .114.2 支柱的布置 .114.3 锚段的划分 .114.4 接触线拉出值的确定 .114.5 支柱类型的确定 .114.6 校核与校验 .12兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- IV -4.7 表格栏及相应说明 .124.8 接触网平面设计图及设备装配图
10、说明 .12结 论 .15致 谢 .16参考文献 .17附图 A 嘉峪关车站接触网平面图 .18附图 B 嘉峪关车站接触网设备装配图 .18兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- 1 -1 绪论1.1 工程背景嘉峪关车站位于甘肃省嘉峪关市，现为一等站。本设计选取 4 股道为设计对象，设 I、II 股道为正线，3、 4 股道为侧线，正线总长 2190.38m，横跨部分全部采用硬横跨。嘉峪关车站的道岔型号全部采用 1/12。1.2 设计范围嘉峪关车站接触网平面设计包括接触网所用线材及设备选择、接触悬挂模式多种方案的比较、选择气象条件，硬横跨设计及完成嘉峪关站接触网平面设计 1。1
11、.3 设计目标(1) 关于嘉峪关站接触网平面设计，应综合考虑目标的长远发展；(2) 嘉峪关站接触网的设计应该符合铁路技术的设计规范要求；(3) 嘉峪关站接触网设计中应该考虑各个领域之间的联系与配合；(4) 嘉峪关站接触网应尽可能的运用较为先进的技术，并具有良好的技术经济性；(5) 嘉峪关站接触网设计的基本原则是安全运营，并保证质量的良好。1.4 设计依据(1) 相关专业所提供的工程设计资料；(2) 国家现行的相关设计规程、规范及标准，主要包括：高速铁路设计规范(试行)(TB 10621-2009)；铁路电力牵引供电设计规范(TB 10009-2005)；铁路客运专线技术管理办法(试行)(铁科技
12、2009212 号)；客运专线铁路电牵引供电工程施工质量验收暂行标准(铁建设2006167 号)；建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)；铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行(铁建设200739 号)；铁路枢纽电力牵引供电设计规范(TB 10007-2000)。(3) 国家现在通用的通用图和标准图；(4) 由老师提供的原始设计资料及嘉峪关站线路图。兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- 2 -1.5 本设计的主要工作(1) 嘉峪关站气象条件的确定；(2) 接触网多种悬挂方式的比较及选择；(3) 其他设备材料及线材的选择；(4) 嘉峪关站接触网最大许可跨距的计算及最大锚
13、段长度的确定；(5) 嘉峪关站接触网硬横跨的设计；(6) 绘制嘉峪关站接触网平面设计的设备装配图及平面图。兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- 3 -2 气象资料嘉峪关车站位于甘肃省嘉峪关市，地处西北。我国结合各地气象条件将全国划分为九个标准气象区，嘉峪关车站属于我国九大标准气象区的第 IV 区。典型气象区是以变化最多、影响最大的最高气温 tmax、最大风速 vmax、覆冰厚度 b、和最低气温 tmin 为依据。此外设计中还能用到的气象资料有：处在正常位置时定位器和吊弦的温度、接触线无张力时的温度、线路横跨山谷时的最大风速等 2。接触网设计时，确定和选择气象条件的方法如下所
14、述 3：(1) 最大风速时的温度最大风速时温度为 。5(2) 最低温度 与最高温度mintmaxt最高温度 与最低温度 。ax40in20(3) 安装温度和安装时风速安装温度为 ，安装时风速为 10m/s。1(4) 最大运营风速 vmax接触网的最大运营风速 。max25/s(5) 覆冰厚度 和覆冰密度本地区覆冰厚度 b=5mm，覆冰密度为 900kg/m3。(6) 覆冰时的 风速本地区覆冰风速 。b10sv兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- 4 -3 设计计算3.1 主要线材选用(1) 考虑到对线型的技术要求，嘉峪关站接触线选择 CTHA120（银铜合金）接触线，线索参
15、数如表 3.1 所示。(2) 承力索选择铜承力索 (TJ-150)，线索参数如表 3.1 所示。表 3.1 线索参数表线形标称截面(mm2)计算截面(mm2)材质单位质量(kg/m)计算直径(mm)张力(kN)线索密度(kg/m3)线胀系数(1/oC)弹性系数(MPa)接触线 120 121 AgCu 1.082 12.9 15 8.94103 1710-6 124000承力索 150 147.11 Cu 1.377 13.7 15 8.89103 1710-6 124000(3) 腕臂：选 -2.75 型号，长度为 2750mm，质量为 11kg，外径 48mm。12(4) 拉杆：选 16
16、型号，长度为 1600mm，质量为 2.79kg。(5) 定位管：选 -700 型号，长度为 700mm，质量为 1.12kg，直径 21.25mm。(6) 定位器：选 -900 型号，长度为 960mm，质量为 1.51kg，套管外径1221.25mm。3.2 接触网波动速度的计算波动速度是决定运行速度的一个重要条件，本设计时速为： p/0.451/.08297(kms)vCT式中， 为接触网最大时速， 为接触线张力(N)， 接触线的单位长度质量(kg/m)，v为波动速度(km/h) ， 为无量纲系数本设计中取 0.45。pC兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- 5 -3
17、.3 接触悬挂类型及相关参数的选择(1) 悬挂类型的选择根据我国采用动力集中式的特点以及从技术和经济方面的考虑，嘉峪关车站接触网设计悬挂类型选用简单链形悬挂 4。(2) 补偿形式的选择温度变化时，接触悬挂会发生线性伸长从而影响张力的变化，为了能够保证接触线和承力索的张力恒定，嘉峪关车站接触网采用全补偿形式的接触悬挂。(3) 吊弦的选择整体吊弦具有机械强度高、耐腐蚀性能好、使用寿命长、施工安装方便等优点，所以在跨中采用整体吊弦。但由于在悬挂点处弹性较差，链形悬挂在定位点处采用变Y 形弹性吊弦。(4) 锚段关节嘉峪关车站接触网平面设计中采用四跨绝缘锚段关节。(5) 中心锚结为了防止断线和蹿动，以缩
18、小事故范围，需在锚段中部加设全补偿中心锚结，设置中心锚结时，在直线区段，设置在锚段的中间部位，含有曲线时，中心锚结靠向曲线较多的部位。3.4 接触网设计负载计算3.4.1 自重负载(1) 接触线单位长度的自重负载 9jH39g1028.4.106(kN/m)s式中， 为接触线单位长度的自重负载(kN/m)， 为接触线的横截面积(mm 2)， 为所jg js 求线索的密度(kg/m 3)， 为自由落体重力加速度 9.81m/s2。Hg(2) 承力索单位长度的自重负载 (kN/m)1083.2108.9.47939Hcs兰 州 交 通 大 学 毕 业 设 计 （ 论 文 ）- 6 -式中， 为承力
19、索单位长度的自重负载(kN/m)， 为承力索的横截面积(mm 2)。cg cs3.4.2 冰负载(1) 接触线单位长度的冰负载 bjg(kN/m)1048.2108.925933 9Hjbjd式中， 为接触线单位长度的冰负载(kN/m)， 为覆冰厚度 b=5mm， 接触线直径bjg bjd(mm)， 为覆冰密度 (kg/m3)。(2) 承力索单位长度的冰负载 (kN/m)1059.2108.973543g3 9Hcbbcdg式中， 为承力索单位长度的冰负载(kN/m)， 为承力索直径(mm)。bcg cd3.4.3 风负载(1) 最大风速时接触线单位长度的风负载 jp26j j 2630.615K0.81.950.7(kN/m)pdv式中， 为最大风速时接触线单位长度的风负载(kN/m)， 为风速不均匀系数取jp 0.85， 为风负载体型系数取 1.25， 为最大风速(m/s) 。Kv(2) 最大风速时承力索单位长度的风负载 cp26cc2630.615K0.81.750.(kN/m)Pd(3) 覆冰时承力索单位长度的风负载
