兰州交通大学毕业设计（论文）
摘 要
随着在电气化铁路运行速度的日益提高，对于高速电气化铁路接触网的设计也提出更高的要求。
在电气化铁路及接触网分析的基础上，以接触网设计的技术原理为核心，对接触网设计的主要原则及设计程序进行了阐述，并对接触网的设计计算、设备选型及校验进行了论述。根据武威车站实际的气象和线路资料，对最大跨距、全补偿链型悬挂的锚段长度和安装曲线、导线张力和弛度、软横跨的预制各项参数进行了计算，对不同型号的支柱、腕臂及拉杆、定位器和定位管进行了选择，进行了相关技术参数的校验并做相应的调整和工程数量统计。同时，考虑到站场这一特殊的铁路组成部分，所以在设计满足技术、经济要求的同时要兼顾车站的整齐、美观和行人、货运的便捷、安全。
通过计算和分析，对武威车站进行了接触网平面设计，并对设计结果进行了校验。用CAD绘制了武威车站接触网平面设计图，该平面设计符合高速铁路接触网的设计规范和要求。
关键词：电气化铁路；车站；接触网设计
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兰州交通大学毕业设计（论文）
Abstract
With the improvement of the speed for electrified railway, more higher requirements are proposed for high-speed electrified railway in our country.
On the basis of an introduction of electrified railway and the analysis of overhead contact line equipment, and based on the fundamental technical theories of overhead contact line equipment, the paper elaborates the main principles and design procedures of overhead contact line equipment design and and process for graphic design of contact line, and discusses the design, equipment selection and calibration in detail. On the basis of principle described, according to the weather and line information of Wuwei station, Calculated on many parameters,such as the maximum span, anchor length and install curve of full Compensation in chain suspension, wire tension and relaxation, the pre-calculation of soft across and selected the different types of pillars, wrist and arm bar,positioning and location pipe. Related technical parameters are checked and make corresponding adjustments and statistical quantities. At the same time, considering the station being the special component of the railway, the design meets the technical and economic requirements, combines neat and beauty of the station with the security and convenience of pedestrians and cargo taken into account at the same time. Finally the station’s layout plan of overhead contact system is drawn by the design.
Through calculation and analysis, the graphic design for overhead contact line equipment of Wuwei station is made, and then the design results are validated. In the end the graphic design plans for overhead contact line equipment of Wuwei station is drawn with CAD software. The graphic design are suitable for the design specifications and requirements of the high-speed railway contact system.
Key words：Electrified railway，Station，Overhead contact line equipment desigh
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目 录
摘 要 ..................................................................................................................................... I Abstract ..................................................................................................................................... II 1 绪论 ........................................................................................................................................ 1
1.1 课题背景与意义 ......................................................................................................... 1
1.1.1 我国电气化铁路接触网的发展过程 .............................................................. 1 1.1.2 国外电气化铁路接触网的发展情况 .............................................................. 1 1.1.3 研究的意义 ...................................................................................................... 2 1.2 课题研究现状 ............................................................................................................. 3 1.3 本课题的研究内容与目标 ......................................................................................... 3 2 车站接触网设计基本程序 .................................................................................................... 5
2.1 站场接触网的平面设计程序 ..................................................................................... 5 2.2 站场接触网平面设计的技术原则 ............................................................................. 6
2.2.1 平面设计的一般原则 ...................................................................................... 6 2.2.2 划分锚段 .......................................................................................................... 7 2.2.3 咽喉区放大图 ................................................................................................ 10 2.3 车站接触网平面设计步骤 ....................................................................................... 10
2.3.1 车站气象条件的确定 .................................................................................... 11 2.3.2 主要材质及型号的选择（接触线，承力索） ............................................ 13 2.3.3 支柱类型的选择 ............................................................................................ 16 2.3.4 拉出值的选择 ................................................................................................ 18 2.3.5 计算负载的确定 ............................................................................................ 19 2.3.6 全补偿链型悬挂安装曲线 ............................................................................ 22 2.3.7 软横跨的预制计算 ........................................................................................ 24
3 武威车站接触网平面设计 .................................................................................................. 26
3.1 武威车站概况 ........................................................................................................... 26
3.1.1 线路资料 ........................................................................................................ 26 3.1.2 气象资料 ........................................................................................................ 27 3.1.3 线型选择 ........................................................................................................ 27 3.1.4 腕臂、拉杆、定位管、定位器类型的选择 ................................................ 28 3.1.5 接触线高度和结构高度 ................................................................................ 31 3.2 设计计算 ................................................................................................................... 31
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3.2.1 负载计算 ........................................................................................................ 31 3.2.2 跨距许可长度的计算 .................................................................................... 33 3.2.3 全补偿链形悬挂锚段长度的计算 ................................................................ 35 3.2.4 全补偿链型悬挂安装曲线的计算 ................................................................ 37 3.2.5 悬挂导线的张力计算与驰度计算 ................................................................ 38 3.2.6 软横跨的预制计算 ........................................................................................ 39 3.3 高速电气化铁路接触网控制参数的计算 ............................................................... 46
3.3.1 波动速度的计算 ............................................................................................ 46 3.3.2 振动波的反射因数 ........................................................................................ 46 3.3.3 多普勒因数 .................................................................................................... 46 3.3.4 增强因数 ........................................................................................................ 47 3.4 支柱布置及调整 ....................................................................................................... 47
3.4.1 支柱布置原则 ................................................................................................ 47 3.4.2 布置步骤 ........................................................................................................ 47 3.4.3 支柱型号的选择 ............................................................................................ 49 3.5 下锚、锚段关节及中心锚结 ................................................................................... 49
3.5.1 各股道下锚及其锚段长度 ............................................................................ 49 3.5.2 设置锚段关节 ................................................................................................ 50 3.5.3 设置中心锚结 ................................................................................................ 50 3.6 绘制放大图 ............................................................................................................... 50 3.7 侧面限界 ................................................................................................................... 51 4 接触网的调整和工程数量统计 .......................................................................................... 52
4.1 特殊跨距的风偏移校验 ........................................................................................... 52 4.2 典型支柱容量的校验 ............................................................................................... 52
4.2.1 支柱负载的确定 ............................................................................................ 52 4.2.2 支柱容量的校验 ............................................................................................ 54 4.3 工程数量统计 ........................................................................................................... 57 结 论 .................................................................................................................................. 58 致 谢 .................................................................................................................................. 60 参 考 文 献 ............................................................................................................................ 61 附录A 武威车站接触网平面设计图 .................................................................................... 62 附录B 武威车站接触网平面设计装配图 ............................................................................ 63
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1 绪论
1.1 课题背景与意义
1.1.1 我国电气化铁路接触网的发展过程
我国电气化铁道接触网发展过程可分为以下几个阶段：
(1) 初期，我国接触网设计起点比较高，在供电制式上采用了25kV单相工频交流制，采用了直供和BT供电方式。接触网悬挂形式以简单悬挂为主，接触网支柱容量比较小。随着我国电气化铁路重点的转移，正线大多采用全补偿简单链形悬挂，支柱容量增加，线材和部分接触网零件防腐能力提高。
(2) 90年代初，京秦和大秦重载电气化铁路的建设是我国电气化的里程碑，在这些线上，采用了先进的AT供电方式，接触网以简单悬挂为主。重要零部件从瑞士、日本、法国、德国引进。开发研制出直径400mm高强度等径预应力混凝土支柱，接触网张力由传统的2.5kN提高到3.0kN，防腐能力有了显著提高，为我国高速重载指明了方向。
(3) 90年代中期至现在，这一阶段是我国电气化铁路发展最快的阶段，在接触网设计还是以简单链形为主，大量采用新技术新设备，为我国高速铁路建设打下了坚实的基础。特别值得一提的是：城市地铁、快轨和轻轨的出现，打破了25kV工频单相交流制一统天下的格局，出现了直流制和直流制电气化铁路。 1.1.2 国外电气化铁路接触网的发展情况
高速铁路从开始出现至今已经有50多年的历史，其中以日本、法国、德国的高速铁路技术最为突出。
(1) 国外高速铁路接触网动态检测管理
从国外的情况来看，德国、法国、意大利、日本等国都已在本国相应的基础设施检测单位建立了一套从检测、数据分析到养护维修辅助决策的管理体系，该管理体系的实施为及时发现接触网动态缺陷、研究弓网关系、优化接触网设计做出了重要贡献。
(2) 国外高速铁路接触网悬挂方式
国外高速接触网悬挂类型基本上可归为3类：即以日本为代表的复链形悬挂、以法国为代表的简单链形悬挂和以德国为代表的弹性链形悬挂。理论研究与各国的运营实践都表明：尽管上述3种悬挂类型在结构上存在着一定的差异，但可满足最高时速300km的运营要求。1964年10月，日本建成世界上第一条高速铁路。迄今，世界进入了高速铁路的快速发展时期。从先进国家接触网施工的情况和经验来看，国外高速铁路接触网施工专业化、机械化、标准化的程度越来越高。
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