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郑州铁路职业技术学院
毕业设计说明书
设计题目:

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摘要
现代高速铁路绝大多数都是采用电力牵引方式。接触网设计特别是高速接触网设计过程包含了大量的设计计算、绘图、校验等工作。单靠人工设计工程量大,且质量难以保证。为了减少接触网设计人员的工作负担,缩短设计周期,提高设计质量,保证电气化铁路运行的安全性和可靠性,使用计算机辅助设计是非常必要的。
Abstract
目录
第1章绪论
为了提高列车的运行速度,节省能源消耗,高速铁路一般采用接触网供电方式。接触网能保证良好地供给电力机车电能,保证电力机车在线路上安全,高速运行。并能节省投资、结构合理、维修简便、便于新技术的应用。因此,对于铁道电气化专业的本科学生来说,了解和掌握高速接触网平面设计是必须的。
接触网平面设计是接触网设计的重要环节,是施工工程的重要依据,是高速电气化铁路接触网设计中的关键技术。基于高速铁路、客运专线飞速发展的今天,对于我们电化专业的学生来说,掌握高速铁路接触网平面设计和相关知识显得尤为重要。因此,通过本课题的研究,一则能够深化和巩固学过的高速电气化铁路接触网技术的理论基础,培养自己的独立设计能力,熟悉接触网平面设计过程和技巧;并根据工作去向,重点讨论和研究相关工作领域内容和技术,解决设计、施工和运营中的一些工程技术问题,为以后的接触网工作奠定坚实的基础。在本研究课题中,将尽力采用众多的计算机技术来进行接触网的平面设计工作。提高工作效率,简化工作流程,提高设计质量,为高速电气化铁路做出应有的贡献。

高速接触网的特殊性主要表现在以下几方面:
1. 接触网具有明显的周边环境特性
接触网必须沿路轨架设,路轨四周各类建筑物、电力输电设施、通讯信号设施与接触网之间相互影响,接触网的设计、施工、运营都须充分考虑“接触网与电力输电线之间的距离;接触网与轨道信号电路和附近通讯线路之间的干扰;接触网与受电弓及其它建筑物限界”等问题,将接触网与其四周设备的相互影响减少至最低程度,确保接触网与这些设施或设备之间的绝缘安全和电磁安全。
2. 接触网具有明显的气候特征
接触网是露天设备,大气温度、湿度、冰雪、大风、大雾、污染、雷电等各类气候因数对接触网的作用十分明显,接触网的机电参数,如线索驰度、线索张力、悬挂弹性、零部件的机械松紧度及空间位置、设备的绝缘强度、线索的载流能力、弓线间的磨耗关系等都会随气象条件的变化而变化,突然的气候变化还可能造成重大的行车事故。接触网的运营维护工作和接触网设计计算工作中绝大多数内容是与气象条件相关的。
3. 接触网具有明显的无备用特性
接触网是一个综合供电系统,由于技术和经济的原因,接触网设备是无备用的,无备用性决定了接触网的脆弱和重要性,一旦出现事故,必将影响列车的运行,造成一定的经济损失。解决这一问题的最好途径是:提高接触网的可靠性,实现接触网的状态修。
4. 接触网具有明显的机电复合性
接触网是一电力输电线,它具有电力输电线所不具有的一切特性,它必须遵循电力输电的一切规律和要求,但接触网又具有一般电力输电线所不具有的特殊性,这种特殊性是由弓网系统的特殊性所决定的,弓网关系要求接触网必须具有稳定的空间结构,稳定的动静态特性、足够高的波动速度,因此、接触网除了应有良好的电气性能之外还必须具有良好的机械性能,它是一个庞大的机电系统。
5. 接触网负荷具有明显的不确定性和移动性
接触网所承担的电力牵引负荷是高速移动的,正因为这一特点使弓网关系成为高速电气化铁路的核心问题之一;不确定的和随机的,负荷变化使接触网经常承受较大冲击,为保证接触网正常运行,接触网必须具备较强的过负荷能力。负荷不确定性对接触网的寿命和安全造成较大的负面影响。
6. 接触网具有明显的多学科交叉特性
接触网工程涉及电气、机械、力学(弹性力学、振动学、材料力学、空气动力学、计算机仿真学等)、地质、材料、环保等多科学领域。因此,在外人看来十分简单的接触网,其本质确是多学科交叉形成的应用型学科,为取得接触网理论研和工程实践的突破性发展,我国急需培养既懂机、电,又懂力、材的复合型人才。

结构上的技术特征,总括起来有以下几点:
1. 全补偿悬挂结构
由于接触悬挂是露天装置,因此,大气温度对它的将产生较大的影响,在温度发生变化的时候,线性生产不应影响张力的变化。为保证良好受流,在设计时根据线索的材质、强度和截面积,一般张力选取为10~25KN,综合张力不宜超过50KN。
为保证接触线和承力索的恒定张力,通常采用全补偿的链型悬挂结构。计算表明,综合张力过大,其弹性性能变低,受流质量下降。
2. 整体吊弦