毕业设计基于CAD技术的接触网平面设计

西南交通大学本科毕业设计（论文）基于CADK术的接触网站场平面设计(福厦城际A站)STATIONSPLANEDESIGNOFCATENARYBASEDONCADTECHNOLOGY(THEFUXIAINTERCITYASTATION)老 导 年学姓专指级:2007级号:20077877名:唐科业:铁道电气化:杨艳王毅非2011年6月西南交通大学本科毕业设计（论文）第II页院系电气工程系专业电气工程自动化年级2007级姓名唐科题目基于CA酸术的接触网站场平面设计（福厦城际A站）指导教师评语指导教师（签章）评阅人评语评阅人（签章）成绩答辩委员会主任（签章）西南交通大学本科毕业设计（论文）第II页毕业设计（论文）任务书班级电气2007级1班学生姓名唐科学号20077877发题日期：2011年2月28日完成日期：2011年6月24日题目基于CADR术的接触网站场平面设计（福厦城际A站）1、本论文的目的、意义接触网是电气化，道中主要供电装置，接触网平面设计特别是接触网站场平面设计是施工设计的重要内容。从现场设计、施工等部门来看，接触网平面设计占用了大量人力，花费过多精力。随着计算机技术的发展，近年来CAD技术在该领域得到了广泛应用，设计等部门普遍采用CAD技术进行辅助设计，节约了大量人力及精力，为该领域指明了发展方向，基于高速电气化铁路近年来飞速发展的需求，对电化专业而言掌握高速接触网平面设计及相关知识就显得非常重要。本论文的目的是通过毕业设计，掌握高速接触网平面设计及CAD技术的应用。2、学生应完成的任务完成指定车站（福厦城际A站）站场平面设计所需的必要计算。完成应用CAD技术的站场平面布置图。完成一跨距吊弦长度计算完成CAD原始图纸的整理工作3、论文各部分内容及时间分配：（共17周）第一部分收集相关资料文献、掌握AUTOCAD应用。（3周）第二部分掌握高速铁路站场平面设计方法。（4周）第三部分相关计算。（3周）第四部分站场平面布置图。（3周）第五部分院成论文写作及整理。（3周）评阅及答辩审定、装订，答辩。（2周）论文整改整改（1周）备注计算原始条件如下:一、线路条件：按站场线路实际条件考虑。二、技术条件：正线：JTMH-120(20KN)+CTSH-150(25KNH卜偿链形悬挂；站线：JTMH-95(15KN)+CTSH-120(20KNtr补偿链形悬挂；结构高度1.7m；导高5.4m；土壤特性；挖方地段；安息角300三、气象条件：第I区气象区四、设计时速：时速250公里指导教师：2011年2月28日审批人：2011年2月28日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。本设计是基于CAD制图系统进行站场接触网的平面设计，完成了福厦城际A站的250km/h高速铁路接触网平面布置图的设计和绘制。本次设计就是采用AutoCAD2007为制图工具，依据相应的计算结果、站场气象条件和地质条件等对正线和站线进行相关的跨距的选择，支柱布置和类型选取以及锚段长度的划分，再按照设计手册中的相关要求在表格栏中对侧面限界、支柱类型、地质情况、安装图号等进行相应的表述。高速接触网与普速接触网无论在设计还是施工方面，都有着许多的不同之处。因此，在本设计中运用了普速接触网所没有的技术。同时，本设计还注重各方面的因素考虑，以使本设计在技术、经济、美观方面都达到基本的要求。另外，在设计后期，本文对接触网的特点进行了分析，对高速接触网与普速接触网的主要差异进行了探讨，对高速铁路接触网部分施工关键技术进行了阐释，为设计和施工提供必要的参考与指导。关键词高速铁路；接触网；平面设计；CAD西南交通大学本科毕业设计（论文）第VII页AbstractMostmodernhigh-speedrailwayisadoptedelectricaltraction.Catenarydesignbutespeciallyinhigh-speedcatenarydesignprocesscontainsalargeamountofjoblikedesigncalculation,drawing,checking,andsoon.Theprojectamountsarebigifitdependssolelyonamanpowerdesigning,anditisdifficulttoguaranteethequality.Inordertoreducethecontactnetworkdesignerswork,shortenthedesigncycle,improvedesignquality,andensurethesafetyandreliabilityofelectrifiedrailwaysoperation,theuseofcomputer-aideddesignisverynecessary.ThedesignwhichisbasedontheCADdrawingsystemhasfinishedStationsPlaneDesignofcatenary,completedtheFuxiaAstation250km/hhigh-speedrailwaycatenaryfloorplandesignanddrawing.ThisdesignistheuseofAutoCAD2007asmappingtools,accordingtothecorrespondingresults,stationweatherconditionsandgeologicalconditionsonthelineandstationlinesarerelatedtothechoiceofthespan,pillarlayoutandtypeselectionandtheanchorlengthofthedivision,Theninaccordancewiththerelevantrequirementsofthedesignmanualcolumninthetableonthesideofthegauge,pillartype,geology,suchasinstallationofthecorrespondingfigurenumberexpressed.High-speedcatenaryandthenormal-speedcatenarydesignorconstruction,havealotofdifference.Therefore,thetechnologywhichthisdesignuseddoesnotmakeuseofbythenormal-speedcatenarydesign.Atthesametime,payattentiontoallaspectsofdesignconsiderationstoenablethedesignoftechnical,economic,andaestheticaspectsofbasicrequirementstomeet.Inaddition,lateinthedesign,thepapertouchesthecharacteristicsofcatenary,discussedthemayordifferencesbetweenthehigh-speedcatenaryandthenormal-speedcatenary,explainedthekeytechnologyofthehigh-speedrailwaycatenaryconstructiontoprovidenecessaryreferenceandguidance.KeywordsHigh-speedrailway;Catenary;Planedesign；CAD目录第1章绪论1.1.1 高速接触网的特殊性1.1.2 高速接触网的技术特征31.3 高速接触网与普速接触网的主要差异4第2章接触网平面设计的相关计算62.1 原始资料6.2.2 接触网负载计算6.2.2.1 线索资料6.2.2.2 其他相关资料7.2.2.3 负载计算7.2.3 吊弦计算8.2.3.1 基本条件分析.8.2.3.2 参数说明9.2.3.3 计算内容9.第3章福厦A站接触网站场平面设计1.23.1 站场接触网平面设计程序1.23.2 硬横跨的选择1.33.3 硬横跨结构型式及组成：1.33.4 线索选取1.43.5 单线支柱选用1.53.6 支柱基础选用1.63.7 锚段的划分1.73.8 锚段关节1.83.8.1 五跨绝缘锚段关节1.83.8.2 四跨非绝缘锚段关节1.93.9 之字值与拉出值的确定1.93.10 跨距选择203.11 咽喉区放大图203.12 线岔选用213.12.1 交叉线岔布置213.12.2 无交叉线岔233.13 隧道中的平面布置243.14 接触线高度与结构高度的选择243.14.1 接触线高度243.14.2 结构高度253.15 侧面限界的选用253.16 悬挂方式的选定253.17 安装图号263.17.1 下锚柱安装参考图号263.17.2 道岔柱安装参考图号273.17.3 中间柱安装参考图号283.17.4 转换柱安装参考图号29第4章结合图纸的相关说明.304.1 硬横跨的防腐要求304.2 区间支柱的说明304.3 隧道地段改为普通地段304.4 支柱布置314.5 线岔说明324.6 支柱容量校验324.6.1 中间柱校验324.6.2 转换柱的校验.334.6.3 下锚柱校验34总结35致谢36参考文献37西南交通大学本科毕业设计（论文）第5页第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。研究设计福厦城际A站接触网平面布置图，其中包括如下内容：确定接触悬挂类型；支柱的位置、类型及数量；锚段的划分及走向；拉出值的大小和方向；支柱的侧面限界；支持装置类型及相应安装图号；地质条件、基础及横卧板的设置情况；咽喉区的放大图；接触线高度；供电与分段的情况；特殊设计等。并运用CAD技术完成设计。研究接触网设计计算，其中包括：接触网负载计算、一跨距吊弦长度计算等。了解高速接触网与普速接触网的主要异同点，学习高速铁路接触网施工的关键技术。1.1 高速接触网的特殊性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，但接触网又具有一股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。1.2 高速接触网的技术特征结构上的技术特征，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1025KN,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 .整体吊弦在高速接触网接触悬挂中，吊弦是其中的主要环节，为适应高速的要求，吊弦向整体式和轻型化发展，过去采用的环节吊弦逐步被淘汰，而改为采用整体式吊弦，同时相应的加大了吊弦的密度。根据计算和试验，吊弦密度太疏了效果不好，因为接触线存在自重负载的影响，在两根吊弦之间要产生寄生弛度，这种寄生弛度和吊弦的支持作用，造成受电弓运行的不平滑性。但是吊弦密度过大，吊弦支持点过密，将会破坏接触悬挂的柔性状态。经过计算机的优化，其吊弦间距一般以8-12m为宜。但在支柱点处，距悬挂点处两侧的简单支柱吊弦相距越近，则悬挂点处的弹性性能将显著变差。3 .锚段关节随着列车速度的提高，在锚段关节处，有一个区段是受电弓同时接触两组悬挂，这时悬挂重量相对加大，在高速运行时，受电弓的抬升量就要减小，相应的会增加接触线和受电弓的磨损，缩短其使用寿命。因而不同的运行速度，其锚段关节的结构参数也应有相应改变，适应不同运行速度的接触悬挂所采用不同的锚段关节类型。在高速接触悬挂中，一般采用五跨绝缘锚段关节作为高速接触悬挂的电分段方式，这时的转换点在跨中，这样就有效的避免了硬点的产生。4 .轻型定位器在每一个定位点处，都必须设置定位器。在高速运行时，该处就是一个集中硬点。而且，速度越高，所反应的硬点越明显。为了解决这个问题，各国都采用铝合金的轻型定位器，这样既减小了硬点，又提高了定位器的灵活性。同时，由于速度的提高，接触线也会产生相应的动态抬高，为了不产生打弓，有些线路还采用弓形定位器。根据不同线路，多数是加设限位装置和防风装置，以便在高速运行时，防止过多抬高和保持相对稳定。5 .减小接触线坡度高速运行中的列车，若接触线的坡度较大，在变坡点必然会引起火花或对受流的破坏，影响十分明显，高速接触网对坡度值的要求是较为严格的，具值不应大于0.3%,一般控制在0.15%以内。1.3 高速接触网与普速接触网的主要差异根据线路的设计速度，接触网可分为普速接触网（运行速度在160km/h）、准高速接触网（运行速度在160200km/h之间）和高速接触网（运行速度在200km/h以上）。高速接触网与普速接触网比较，在悬挂方式、线索材质、线索张力、电气强度、机械强度、结构稳定性、悬挂弹性及均匀性、悬挂抬升量、导线高度及其变化率、弓网振动特性等方面的技术要求均比普速接触网的技术要求高。在接触网的设计、施工、运营工作中，普速接触网一般比较侧重于弓网关系中的几何关系，如拉出值、导高、定位器坡度、绝缘间隙、限界等，在高速接触网中，几何关系是弓网安全运行的基础，要想保证受流质量，弓网系统在高速运行下的动态特性、电气稳定性、机械稳定性是核心。表1-1高速接触网与普速接触网的大致比较对比项目昔速接触网高速接触网基本结构悬挂类型半补偿和全补偿链形悬挂全补偿链形悬挂支持装置以柔性支撑为主以刚性支撑为主定位装置普通定位器高强度轻型组合定位器锚段关节以3、4跨锚段关节为主以4、5跨锚段关节为主分相结构器件式带中性段锚段关节式线岔形式以小号道岔对应的交叉线岔为主，采用标准定位以大号道岔对应的交叉线岔和无交分线岔为主，无标准定位基本参数及动态特性最大跨距（m）6560结构高度（m）1.11.71.31.6正线导线高度（m）5.86.05.35.8导线高度变化率不大于0.5%不丈于0.3%吊弦布置间距（m）5+5*10+5吊弦间距9米，弹性吊弦8米吊弦形式普通吊弦整体吊弦预留弛度（mm）无预留弛度060之间预留平均弹性0.45左右0.7左右弹性差异系数50%左右20%以下波动速度不考虑是决定要素，须充分考虑综合补偿张力2.5t3.5t5.5t动态抬高不考虑充分考虑并加以限制弓网关系接触压力只考虑接触力的静态值除考虑静态值外，还考虑最大偏差机械磨耗考虑并加以限制考虑并加以限制电气磨耗几乎不考虑确定滑板和接触线材料的重要因素动态包络线上下左右100mm上下左右200mm400mm线材承力索GJ-70TJ-90THG-95THG-120接触线钢铝线、黄铜线以银铜线、镁铜线为主高速受流要求接触网线应具有：良好的导电性能，导电率最好保持在90%以上；良好的机械性能，能承受受困提高波动速度而施加的张力并满足安全要求；良好的耐磨性能，能满足设计所需的磨耗率和使用寿命；良好的耐热性能，能防止过负荷电流或短路电流引起的热软化或熔断；良好的疲劳特性，能防止接触线上下扰动所形成的疲劳断裂；良好的抗蠕变特性，在实际工作环境下所产生的导线表面波状变化应在可控范围以内，不因此引起拉弧或离线西南交通大学本科毕业设计（论文）第9页第2章接触网平面设计的相关计算2.1原始资料1 .线路条件：按站场实际线路条件考虑2 .气象条件：第I典型气象区max40 C, tmin5C,vmax10 c3Vmax35m/s,Vb10m/s,b0mm,b900kg/m3 .技术条件：接触线高度：5.4m；结构高度：1.7m；(3)悬挂数据：正线：JTMH-120(20KN)+CTSH-150(25KN)站线：JTMH-95(15KN)+CTSH-120(20KN)悬挂形式：正线站线均为全补偿简单链型悬挂；土壤特性：挖方地段300。2.2接触网负载计算2.2.1 线索资料表2-1承力索的规格结构及尺寸性能承力索股数标称截卸积(mm2)计算截面积(mm2)计算外径(mm)拉断力不小于(KN)单位质量（kg/km）JTMH-120（正线）19120116.9914.067.571065JTMH-95（站线）199593.2712.554.76849表2-2接触线的规格结构及尺寸性能接触线标称截面积（mm工）计算截面积（mm?）截向直径A（mrm截面宽度B（mrm参考单位质量（kg/km）CTSH-150()15015114.4014.401350CTSH-120)12012112.9012.9010822.2.2 其他相关资料自由落体重力加速度gH9.81(m/s2);吊弦及线夹的单位长度重力负载gd0.5103(KN/m)；风速不均匀系数a=0.75;线索风负载体型系数K1.25。2.2.3 负载计算1.自重负载正线：qiogjigcigd0.0242KN/m站线：q20gj2gc2gd0.0194KN/m2,覆冰负载由于该站处于第I典型气象区，覆冰厚度为0,故不需计算。3 .单位长度风负载正线：承力索JTMH-120:2626Pci0,615akvmaxd1100.6150.751.253514100.0099kN/mcimaxi接触线CTSH-150:P10.61%kvmax2Al1060.6150.751.2535214.41060.010%N/m站线：承力索JTMH-95:Pc20.615akvmax2d21060.6150.751.2535212.51060.0088kN/m接触线CTSH-120:P20.61%kvmax2A21060.6150.751.253521291060.009kN/m4 .合成负载在线索同时承受垂直负载和水平负载时，合成负载是它们的几何和。在计算链形悬挂的合成负载时（是对承力索而言的），其接触线上所承受的水平风负载被认为是传给了定位器而予以忽略。覆冰合成负载又因覆冰厚度为0,故也不需计算。最大风速时合成负载正线：qvmax17120Pc120.0263kN/m站线：qvmax272。Pc220.0214kN/m2.3吊弦计算本计算参考铁道机车车辆1988年第2期吕月朝简单链形悬挂吊弦长度计算吊弦是链形悬挂的重要组成部件之一，接触线通过吊弦挂在承力索上，调节吊弦的长度可以保证接触悬挂的结构高度和接触线距轨面的工作高度，增加了接触线的悬挂点，提高电力机车受电弓的取流质量。2.3.1 基本条件分析简单链型悬挂的基本图如图2-1所示，从图的几何关系中可以看出，当H0等于零时，即为等高悬挂，否则不管H0是正还是负，都为不等高悬挂。在本文的图2-1简单链型悬挂的基本图承力索及接触线为理想的柔软索，只能承受沿其轴线方向的拉力，忽略其刚度的影响（接触线及承力索细长比很大，可忽略其刚度）；承力索及接触线自身质量沿X方向均匀分布，在受力分析时考虑其数值，但不再画出其分布图；每根吊弦的质量由两部分组成：固定质量（吊弦的上下线夹、紧固螺栓、基本接头质量总和）及长度质量（随吊弦长度变化而改变的质量，若每根吊弦质量为确定数值，则长度质量为零）；不考虑预留弛度（基本不使用预留弛度）。2.3.2 参数说明L 跨距H 0左右定位点高度差Ts 承力索张力qs 承力索线密度Dz 吊弦固定质量结构高度H=1.7m接触线张力Tx Tj 25KNqx gj 1.35Kg/m吊弦线密度gd 0.0lKg/m均匀布置7根吊弦H 结构高度Tx 接触线张力qx 接触线线密度qd 吊弦线密度跨距l 50m承力索张力Ts Tc 20KN s cqs gc 1.065Kg/m吊弦的固定质量DZ 0.03Kg定位点高度差H0 0m2.3.3 计算内容（1）由设计参数确定每根吊弦的x坐标值，即x（%=0）按设计规范要求及吊弦均匀条件求得0、4、11、18、25、32、39、46（2）第i根吊弦相对接触线左定位点的高度值YH。,（2-1）0、0、0、0、0、0、0、0（3）计算每根接触线上吊弦处的悬挂力Fi西南交通大学本科毕业设计（论文）第13页L1,Fi2gj(xi1xi1)(2-2)7.425、9.45、9.45、9.45、9.45、9.45、7.425(4)承力索在第i根吊弦上产生的拉力FsiFsiFiDzCzi(2-3)其中首次计算CZ07.455、9.48、9.48、9.48、9.48、9.48、7.455(5)计算承力索左支点的支反应力为Ra1gcl7Fsk(10)TC粤(2-4)2k1ll计算得R57.7566kg(6)承力索Y坐标指的是承力索上各点相当于承力索左侧悬挂点A的位移值(如图3-6),计算承力索每根吊弦处Ysii1Fsk(xk)Raxi(2-5)V 1 J 2YSigcxTc2k 1xciH Xi Y(2-6)1.5887、1.4406、1.3518、1.3223、1.352、1.441、1.58921.6m,速根据高速铁路设计规范（试行）11.5.3（5）:结构高度直选用度在250Km/h区段，最短吊弦长度不小于500mm。第3章福厦A站接触网站场平面设计3.1站场接触网平面设计程序1 .放图站场的放图一般根据战场的大小，其比例取1：1000对于小站也可以取1：2000。放图包括下列内容： 全部电化股道（含远期电化股道）及与架设接触网有关的非电化股道；道岔型号、类型、编号及其理论岔心的坐标； 曲线起讫点、曲线半径及缓和曲线长度； 桥梁名称、中心里程标、结构类型及总长度；隧道长度、起讫里程；涵管、平交道、地道、天桥、跨线桥、架空渡槽等中心坐标及宽度； 站场名称、中心里程标、站台范围及与架设接触网有关的建筑物（如站舍、雨棚、货仓、水鹤、煤台以及机车检查坑等）；进站信号机的位置及里程标。2 .布置支柱先布置咽喉区支柱，然后布置站场中心，最后完成其他部分。3 .划分锚段确定锚段径路、起讫点与中心锚结位置，并绘出咽喉区放大图。4 .确定接触线拉出值从咽喉区开始，依次确定出拉出值的大小与方向。5 .确定电分段、电分相及隔离开关的位置根据站场线路的多少、站线与货线的可靠性及灵活性要求，以及有无牵引变电所等综合考虑确定。6 .确定支柱类型根据支柱所在位置、功能，确定钢柱、钢筋混凝土支柱以及软（硬）横跨柱、腕臂柱的类型、容量及编号。7 .选择基础及横卧版类型根据支柱类型、容量及地质条件选择钢支柱的基础类型及确定钢筋混凝土支柱的横卧板类型及数量。8 .确定软（硬）横跨结点类型及支持结构对于软横跨结点类型要逐点确定，对于不是软横跨的悬挂点应选择支持装置及定位装置类型。9 .进行校验及校核在完成上述工作以后，应选择相应的典型支柱及基础进行容量及稳定性校核，对缓和曲线及曲线区段部分选择特殊跨距进行风偏移校验。10 .工程数量统计对设计好的平面图中的各类设备包括线材、支柱、腕臂、定位装置等进行逐一统计，最后还应编写必要的图注及说明。3.2 硬横跨的选择参考依据为：通化（2008）1401-V-04总说明（二）、通化（2008）1401接触网钢管结构硬横跨编制说明（2008.03.17）、接触网硬横跨通用图编制说明20060614。高速铁路的兴起，硬横跨被广泛使用，它的优点是不仅具有机械上独立、股道之间不产生影响、事故范围小、结构稳定、抗振动、抗风性能好、稳定性强等优点，而且硬横跨具有较好的刚度，稳定性高，能改善弓网受流，因而又具有磨耗小、可降低离线率等一系列优点。本设计选择钢管硬横跨YHK-G1（表示跨度范围为1540m的单跨硬横跨），横梁为PC1-L型（适用于每一单横跨跨度范围为1530m的硬横跨），边梁和中问梁分别选BL5-L型和ZL5-L型，边柱选BGZ5-H中间柱选ZGZ5-H支柱：350mm环形等径钢管支柱横梁：正三角形钢管断面结构横梁，断面650563mm3.3 硬横跨结构型式及组成：根据接触网硬横跨通用图编制说明20060614:西南交通大学本科毕业设计（论文）第17页硬横跨结构为门形钢结构，由横梁、支柱、及基础组成，横梁预起拱。硬横跨包括单跨硬横跨及多跨连续硬横跨，多跨硬横跨由两到三跨门形结构组成。支柱为等径圆钢管柱，横梁为正三角形截面格构式钢管组合架。横梁与支柱采用法兰连接，支柱与基础可以采用法兰连接或采用杯型基础连接，当采用杯型基础时，应取消支柱底部的法兰盘部分，并适当增加支柱长度。横梁由三个或五个梁段拼接组成，梁段分边段和中段，边段为直线段，按1:60坡度起坡，中段为曲线段，梁段之间采用法兰连接。横梁跨度“L”由现场定测确定，单位为mi支柱高度“H值由现场定测确定，单位为mi横梁梁段组合见表3-1。表3-1硬横梁长度组合横梁跨度,m横梁边段,m横梁中段,m横梁边段,m15.320.04.46.511.24.420.125.06.86.511.46.825.130.09.46.311.29.430.135.011.66.911.811.635.140.06.87.36.911.87.36.840.145.08.58.56.111.08.58.545.150.010.010.05.110.010.010.03.4线索选取根据高速铁品&设计规范11.5.3-2:接触线、承力索应采用铜合金材质。当采用铜合金150m接触线时，额定工作张力一般不应小于25KN当采用铜合金120m接触线时，额定工作张力一般不应小于15KN由于本设计的时速是250Km/h,则对于承力索和接触线的线形的选取选用正线承力索JTMH-120(20KN理号，接触线CTSH-150(25KN烈号搭配。站线承力索JTMH-95(15KN期号，接触线CTSH-120(20KN型号搭配。其字母代表意思解释如J承力索C接触线TMH-高强度铜镁合金TSH-高强度铜锡合金95、120、150规格：标称横面积数值（mm2）15KN20KN25KN-线索的拉断力。3.5单线支柱选用1.根据高速铁路设计规范11.5.3（9）:正线接触网支柱宜采用单腕臂柱形式，站台区直选用线间立支柱、与雨棚柱合柱、高架站房吊柱方案，无站台柱雨棚的车站站台应避免立杆，咽喉区可采用轻型硬横跨。腕臂柱宜采用H型钢柱等视觉轻视型支柱，250km/h线路腕臂柱路基工程中一般采用钢筋混凝土等径圆支柱，桥梁上、车站线间立杆采用热浸镀锌热轧H型钢柱。H型钢柱支柱垂直线路方向宽度不应大于300mmA、B、C表示H型钢柱柱底法兰盘代号，A型法兰适用于柱底弯矩0150kNm,B型法兰适用于150kNm柱底弯矩0200kN项C型法兰适用于200kNm柱底弯矩0240kN根据通化（2008）1301客运专线铁路接触网H型钢柱：关于H型钢柱截面形式有五种，各截面相关参数见下图4-2bfmm)11(nwn)f(mrri)姆/陶24C24010 11721832CH26C2602fO10it-s24CH2802802S010.51824105CHJOOJOOMO111927117QH124O270MB185221157图3-1 H型支柱截面形及参数示意图根据TBT2287-2005电气化铁路接触网环形预应力混凝土支柱：电气化铁道接触网环形预应力混泥土支柱分为锥形支柱和等径支柱。（冷彼布支柱图3-2支柱外形示意图2.考虑到福厦城际A站处在大风频繁、风速较大、且钢性支柱易被腐蚀的特点，因此普通线路支柱选用环形预应力混泥土等径支柱，桥梁上选用H形钢支柱。在本设计中，桥梁上的下锚柱选择GHT240C转换住选择GHT240B中间柱选才?GHT240B普通路段线路选用100（小350）。3.6支柱基础选用钢柱基础类型大致有混凝土实体基础，钻孔基础，管桩基础，本设计全部采用钻孔基础。该三种基础的结构示意图见图3-1图3-3支柱基础结构示意图3.7 锚段的划分根据高速铁路设计规范（试行）11.5.6:正线接触网锚段长度不宜大于2X700m隧道内不应大于2X700m接触网锚段长度应根据补偿的接触线和承力索的张力差、补偿器形式以及补偿导线的高度等综合因素确定。接触线、承力索的张力差均不得大于其额定张力的10%并应符合下列要求：1 .正线双边补偿时的最大锚段长度，一般情况不宜大于2X800m困难情况下不宜大于2X900m单边补偿的锚段长度应为上述值的50%2 .站线最大锚段长度一般不宜大于2X850m困难时不宜大于2X950m自动张力补偿装置可采用滑轮组或棘轮方式，补偿装置的补偿效率不应小于97%3 .对于时速为200250公里客运专线，正线区段接触网锚段长度不宜大于2X700m4 .单线电气化区段，宜在车站的一端（以电源侧为最好）设绝缘锚段关节；并应装设隔离开关。5 .双线电气化区段，应能满足上下行分别停电、检修安全、实现V形天窗、方向行车的要求，按V形天窗的停电范围设绝缘锚段关节。并装设负荷开关或消弧电动隔离开关，纳入远动控制为宜。6 .绝缘锚段关节的设置可不受站场信号机位置的限制，但其转换柱的位置应设在最外道岔岔尖50m以外。7 .在有几个电气化车场的车站上，宜将每个车场单独电分段。8 .装卸线、旅客列车整备线及机车整备线，均应单独电分段，并在该处装设带接地刀闸的隔离开关。9 .路外专用电化线路应单独电分段。10 .封闭的水鹤、到发线、安全线、牵出线、机车走行线等，不宜设接触网电分段西南交通大学本科毕业设计（论文）第19页3.8 锚段关节根据高速铁品&设计规范11.5.6:锚段关节宜采用四跨或五跨形式。五跨绝缘锚段关节是锚段关节中含有五个跨距，主要在时速为160km以上电气化线路中应用。在站场与区间的衔接处，采用五跨绝缘锚段关节。对于时速为200250公里客运专线，锚段关节宜采用四跨或五跨形式。在高速接触网中，一般以四跨非绝缘锚段关节和五跨绝缘锚段关节为主。设置五跨绝缘锚段关节的主要目的是为了改善受电弓通过绝缘锚段关节的受流条件，将四跨绝缘锚段关节中的点过渡（在中心柱定位点处）改为五跨绝缘锚段关节的线过渡，锚段关节转换跨内的两支接触线为抛物线线型，从而避免了采用“整个转换跨内两支接触线等高”时，在两根转换柱的定位点处，受电弓同时接触两支接触线，形成硬点，也避免了由于动态接触压力的作用，受电弓不得不划过转换柱处的接触线折线处。3.8.1 五跨绝缘锚段关节五跨绝缘锚段关节的技术条件为：在锚段关节内，两组悬挂间的有效绝缘距离须大于450mm在靠近下锚侧的两转换柱内，两悬挂在水平面内投影平行，且距离应保持450mm在靠近下锚侧的转换柱处，两组悬挂的垂直距离应在550mrmU上，在中心跨的两转换柱处，两组悬挂的垂直距离应保持150mm两工作支的等高点应位于中心跨中间，等高处的接触线高度应高出标准导高40mm如图3-4所示。3.8.2 四跨非绝缘锚段关节在站场中间采用的四跨非绝缘锚段关节。四跨非绝缘锚段关节的技术条件为：两转换柱内，两悬挂在水平面内投影平行，且水平距离应保持200mm允许误差30mm在转换柱处，两组悬挂的垂直距离应为550mm两转换柱间，受电弓在两接触线工作转换点的高度应尽量保持一致，允许误差20mm在中心柱处，两接触线等高且应高出标准导高80mm如图3-3所示3-5四跨非绝缘锚段关节3.9 之字值与拉出值的确定根据高速电气化铁路接触网3.2.3:对于接触网直线区段，在定位点处接触线偏离股道中心的距离称为之字值；而对于曲线区段，在在定位点处接触线偏离股道中心的距离成为拉出值。在进行接触网平面设计时，在定位点处，应标明接触线拉出值的大小和方向。设置拉出值的目的是使受电弓滑板磨损均匀在直线区段，接触线应按之字形布置，支柱处的拉出值宜采用200300mm在曲线区段，接触线应由受电弓中心向外侧拉出，并宜使接触线与受电弓中心点的轨迹相割，详见下表。表3-1接触线拉出值选用曲线半径R（项300R120012000RK18001800251050-1150600-800400一|200|150ZFZEZD图3-7简单无交叉线岔布置方式定位柱（ZD）在距岔心不小于25m即道岔开口不小于1320mmt,接触线拉出值正线150mm渡线150mm相令0支柱（ZE）与岔心距离在1075m之间可调,接触线拉出值正线400mm渡线10501150mm间可调；支柱（ZF）满足相邻跨距差和抬高要求，接触线拉出值正线200mm渡线600800mmT调道岔处跨距选择要根据抬高量来计算，见下表。表3-3抬高与跨距表根据抬高量计算最小所需跨距接触线张力H=30000N单位重量G=13.5N/m抬高量f=0.15m跨距l=25.81989M抬高量f=0.35m跨距l=39.44053M抬高量f=0.5m跨距l=47.14045M3.13隧道中的平面布置根据新建时速200250客运专线铁路设计暂行规定7.2.2:设计时速为250Km/h时，双线隧道净空横断面积不应小于90。根据高速电气化铁路接触网3.4:在进行隧道内的平面设计之前，首先要确定悬挂类型及结构设计，确定隧道内接触网悬挂的类型应根据隧道断面、净空高度、行车速度及通过货物的装载高度决定。1 .隧道内接触网的悬挂结构对于高速电气化铁路，具隧道内的悬挂类型应和区间相一致，以保证列车运行速度在隧道内不受影响，其悬挂带电部分和悬式绝缘子接地侧裙边分别应保持400mmf口150mm勺绝缘间隙。接触线高度不得低于5700mm对于高速客运专线线路的接触线高度，应和区间接触线高度一致。2 .隧道内接触网平面设计的内容及技术原则要确定跨距长度、悬挂点的位置、定位点的配置、拉出值的大小及方向、锚段关节等。3.14 接触线高度与结构高度的选择3.14.1 接触线高度根据高速铁品&设计规范（试行）11.5.3:接触线悬挂点高度不宜小于5300mm最低点高度不宜小于5150mm本设计中接触线高度选用5.4m。3.14.2 结构高度根据高速铁路设计规范（试行）11.5.3:结构高度直选用1.6m。特殊情况下，速度在300350km/h区段，最短吊弦长度不小于600mm