接触网课程设计孙吉汇总

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题目：《接触网》课程设计院系：电气工程系

专业：电气工程及其自动化年级： 2003级

姓名：吉

指导教师：万友松

西南交通大学峨眉校区

2007年4月20日

第1章接触网课程设计说明书

1.1 接触网的基本要求：

接触网是电气化铁道中主要供电装置之一，其功用是通过它与受电弓的直接接触，而将电能传送给电力机车。随着电压的提高、运输量的增大、技术的不断改进以及对人身安全的严格要求等，使接触网的结构逐渐发展成为目前广泛采用的架空式接触网。接触网是一种无备用的户外供电装置，经常受冰、风等恶劣气象条件的影响，一旦损坏将中断行车，会给运输工作带来损失。所以，一个好的接触网应满足以下基本要求：

?接触悬挂应弹性均匀、高度一致，在高速行车和恶劣气象条件下，能保

证正常取流。

?接触网结构应力求简单，并保证在施工和运营检修方面具有充分的可靠

性和灵活性。

?接触网的寿命应尽量长，具有足够的耐磨性和抵抗腐蚀的能力。

?接触网的建设应注意节约有色金属及其它贵重材料，以降低成本。

1.2 接触网的组成及分类

由馈电线、接触网、轨道回路及回流线组成的供电网络，称为牵引网。不言而喻，接触网是牵引网中的重要环节，按其结构可分为架空式和接触轨式。架空式接触网分为简单接触悬挂和链形接触悬挂两种基本类型，接触轨式接触网可分为上磨式和下磨式两种。简单示意如图1－1：

一般简单接触悬挂

简单接触悬挂

弹性简单接触悬挂

架空式接触网

简单链形接触悬挂

链形接触悬挂

弹性链形接触悬挂

图1—1 架空式接触网的分类结构

1.3 接触网的基本概念

简单悬挂即是由一根或几根互相平行的直接固定到支持装置上的接触线所组成的悬挂。这种悬挂尺度较大，受电弓离线情况严重，一般允许运行速度30～50km/h。

承力索用多股铜、铁或高强度合金线绞制成的缆索，用以承受接触悬挂重量，使接触导线减小弛度。

接触导线接触网中直接与受电弓滑行接触的一种特殊形状的导线，其材料应具有良好的导电性能、足够的机械强度及耐磨性，多用青铜、镉铜或其它铜合金制成。

接触轨沿铁道走行轨一侧架设的作为接触导线的一条附加钢轨，多用于净空受限的地下铁道。

集电靴为地下铁道电动车组与第三轨接触的集电装置，为了保证良好取流，集电靴与第三轨之间的接触压力应保持在100～200N的围。

加强导线在繁忙的电力牵引区段，当接触导线和承力索的总面积不能满足输电要求时，为了扩大导电总面积而架设的一条平行输电导线。

回流线电力机车从接触导线取流后，专供牵引电流流回到变电所的架空地线，一般与接触网同杆架设，其回归电流与电力机车取流方向相反，所形成的磁场互相抵消，可减轻对沿线通信线路的干扰影响。

接触导线弛度接触导线跨距中点至悬挂点间连线的垂直距离，由于气象条件、负载及力等因素的变化，接触导线有时会出现上弛或下弛，习惯上规定下弛时为正弛度，上弛时为负弛度，当出现负弛度时，对运行将产生不利影响，设计时，总是最大正弛度大于最大负弛度。

软横跨电气化线路接触网横跨多股道线路的一种悬挂支持装置，在战场股道的外侧设立两个支柱，两支柱间各用三条钢绞线相联，他们分别成为横向承力索、上部定位索、下部定位索，各股道的接触悬挂按一定的形式悬挂在上面。

跨距接触网两相邻支柱间的距离。

锚段将接触网沿线分成一定长度并在结构上有独立机械稳定性的分段，用以在接触导线和承力索采用力调节装置，可以缩小事故围及便于维修，在直线区段锚段长度一般取1600～1800m，特殊情况下可延长至2000m，在曲线区段，锚段长度视曲线半径大小和曲线所占的比例而定，一般取900～1500m。

中心锚结为防止锚段两端负荷失去平衡而向一端滑动和缩小事故围，在半补偿锚段中心通过锚结绳和线夹将接触导线固定在承力索上，使接触线不发生纵向滑动的装置。

锚段关节一个锚段与另一个锚段相衔接的接触网悬挂结构，在该处两个锚段的接触导线有一端是平行的，且有一段等高。

工作支在锚段关节的转换支柱处同时有两组接触悬挂互相转换，其中由下锚转变为工作状态的接触悬挂。

非工作支在锚段关节的转换支柱处同时有两组接触悬挂互相转换，其中由工作状态转换为下锚的接触悬挂。

分段绝缘器用以实现电分段的专用绝缘装置，目前广泛采用的环氧树脂

分段绝缘器的结构，主要由环氧树脂绝缘板、铝合金导流滑板等部件组成。

分相绝缘器两牵引变电所间的供电分区采用异相供电时，接触网在不同相连接处设置的电气绝缘装置。

支柱用来支持接触悬挂的专用电杆，按用途分有中间支柱、转换支柱、中心支柱、锚支柱和定位支柱等。

腕臂接触悬挂的一种支持构件，一端挂有接触线和承力索，另一端固定在支柱上，用以支持悬挂并将重力和风负载转向支柱。

吊弦连接承力索和接触导线的一种部件，可分为普通吊弦、弹性吊弦和滑动吊弦等，由直径为4 mm的铁线制成。

定位器支持接触悬挂并把接触导线固定到所需的空间高度位置上，以满足受电弓工作需要的一种部件，其类型有直定位器、软定位器、T形定位器和组合定位器等。

定位点支柱处或其他建筑物为保持接触导线在所要求的水平位置上的固定点，它决定了接触导线相对于线路中心的水平位置。

线岔用限制管将站场轨道道岔上空汇交的两组接触悬挂予以固定的装置。线岔的型式按其至中心锚结的距离不同而分为1000、1250、1500mm等三种。

线岔标准定位两接触导线在线岔处的交点相对于道岔中心的位置。

第2 章接触场平面设计的相关概念

2.1 接触网平面设计的容

接触网平面设计是施工设计的重要容。在完成了一些必要的机械计算、跨距

计算和锚段长度计算后，就可以着手平面设计工作。接触网平面设计分站场平面设计和区间平面设计。分三阶段进行，第一个阶段：根据站场平面图、线路纵断面图或有关的桥、涵、隧资料，进行室设计；第二阶段：现场勘测，核对原图纸资料，并纠正室设计中不符合实际的地方，同时记录土壤的承压力（或安息角）以及路基填挖方等；第三阶段：整理工作，最后完成图纸。

接触网平面设计的主要容包括：支柱位置及类型；锚段划分；拉出值大小及方向；支柱侧面界限；支柱装置结构及形式；地质条件、基础及横卧板类型；主要设备的安装结构及位置；接触线高度、悬挂类型、接地形式、防护要求；附加导线架设；特殊设计及工程数量统计等。

2.2 站场平面图的室设计程序

?放图根据站场竣工图复制站场平面图，即将站场平面图中有关部分

描绘下来。主要容有：全部股道（包括非电气化的及远期预留的股道），

道岔位置及其型号，曲线头尾及半径，缓和曲线长度，桥、涵、隧道、

站台、货仓及有关站舍，股道编号及间距，地下管道，水鹤，机车检查

坑，车库以及站中心里程等。由于站场上股道较多，建筑物较集中，咽

喉区道岔密集，比列尺应适当放大，对于一些小站可以取为1：2000。

?布置支柱先从咽喉区着手，然后布置站场中间。

?划分锚段确定锚段的路径，下锚点和中心锚结地点。

?确定接触线拉出值从咽喉开始，与支柱布置次序相同。

?确定电分段和隔离开关位置根据站线、货线、操作方便以及有无牵引

变电所等综合考虑确定。

?支柱编号、选定材料、统计工程数量以及编写必要的说明等。

2.3 站场平面设计的原则：

1、在进行接触场平面设计时，应考虑的一个重要原则是要注意近远期结合（近期为正式交付运营后五年，远期为正式交付运营后十年以上），保证近期运营条件良好，适当照顾远期发展的需要。有条件时支柱位置及容量应按远期预留。

2、接触网设计首先应考虑气象条件的影响，因此，其设计对气象条件的要求较高，在设计前应向所设计的电气化区段沿线的气象部门、供电局、铁路通讯部门等收集和询问有关资料，并参考典型气象区，加以分析研究和综合考虑后确定。

例如以下情况需考虑：

（1）最大风速：采用数据统计法，根据将风速资料在统计年分出现的全部风速值由大到小按递减次序排列，然后计算各最大风速在统计年出现的概率。（2）最高温度与最低温度：取与该地区极限温度地5倍左右。

（3）最大风速出现时的温度：根据当地气象资料并参考典型气象区的取值确定。

（4）接触线无弛度时的温度：可根据接触线悬挂的实际运营状态确定。

（5）吊弦及定位器处于正常位置时的温度：取该地区的最高温度和最低温度的平均值。

（6）覆冰厚度：接触线的覆冰厚度，取承力索冰壳厚度的50%，不考虑吊弦及线夹上的覆冰载荷。

（7）线索覆冰时的风速：若无实际观测资料，取V b=10m/s。

（8）雷电冲击过电压：当架空接触网处于和间的电场间，就会因雷击放电产生非直击雷的雷击冲击过电压。当雷电来临时，这种电场使接触网产生感应

电荷。负电荷通过许多并行的接触网绝缘子的放电电阻泄漏到，而过电荷

保留在云层的电场中。如果云在架空接触网附近放电，该接触网中的电荷

就会释放出来并形成移动波沿接触线传导。施加在非直击雷的雷电过电压

脉冲幅度要比直击雷小，上升速度慢并具有较低缓的陡峭侧面，可通过过

电压保护来限制过电压，选用阀型避雷器。由于它只能进行有限保护，所

以除非有极频繁的雷电存在，否则从经济上考虑可节省不用。

3、目前,在站场咽喉以，一般使用绝缘软横跨或硬横跨，尽量不用双线路腕臂柱.因双线路腕臂都是接地的，在维修方面不如绝缘软横跨安全、方便。

4、软横跨所跨越的股数一般不超过八股。

5、跨距应尽可能接近最大允许值，以减小支柱数量。特别是注意减少软横跨柱和钢柱等大型支柱的数量。

6、相邻跨距之间，小跨距值应尽量不小于大跨距的75%。若使用的跨距与原计算跨距值不相符合，确定接触线的拉出值时，应校验其风偏移值。

7、站场支柱平面布置，应考虑各个站场的特点。

8、站场是客货的集散地，在技术经济合理的条件下，也应当注意美观。

9、靠近站旁的支柱，要注意不要正堵着门窗，站旁两侧的支柱，应尽量对称布置。

10、基本站台或中间站台上的支柱，其边缘至站台边的距离，应分别小于4m或2m。

11、咽喉区聚集着大量的道岔，各个站场的情况变化不一。对于3～4股道的小站，支柱布置起来比较容易。对于较大的站场有时相当复杂。一般则应先提出两个或者两个以上的布置方案进行比较，然后确定较优方案。