光华车站接触网工程设计-电气工程及自动化专业--学位论文.doc
《光华车站接触网工程设计-电气工程及自动化专业--学位论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《光华车站接触网工程设计-电气工程及自动化专业--学位论文.doc(28页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、兰州交通大学毕业设计(论文)摘要本设计的目的是完成光华车站接触网工程设计,按工程要求绘制接触网平面设计图和接触网设备装配图。本设计首先对光华车站接触网工程背景、设计范围、设计依据及设计目标做了简要叙述,并对设计需要完成的各项主要工作进行了描述。结合光华车站实际,设计中充分考虑了当地气象环境和线路情况的条件,进行了线材选择和站场布置,并进行了接触网控制参数、设计时速、风偏移值、最大跨距以及锚段长度的计算,分析了光华车站软横跨结构图,进行了预制计算,接着按照放图、支柱布置、锚段划分、接触线拉出值确定、支柱类型确定、场内典型支柱的校验等步骤,绘制了满足高速电气化铁路要求的光华车站接触网平面设计图,最
2、后对光华车站接触网设备装配图的设计要求及主要参数进行了说明。本文依照接触网的设计规范,确定了设计中所必需的各种技术参数。然后对特殊跨距和典型支柱容量进行了校验计算,依此对接触网进行了相应的调整,以使其满足高速电气化铁路的技术要求。本设计结合实际,图纸设计符合现场要求,对类似工程设计可提供一定的参考价值。关键词:电气化铁路;接触网;设计计算;平面设计图AbstractThe purpose of this thesis is to finish the design of overhead contact system(OCS) project for Guanghua Railway Stat
3、ion, and to draw its graphic draft and device assembly drawing. First of all, the project background, design scope, design standards and design purpose of are presented, and main works for the design are sketched. Under the comprehensive consideration of the local meteorological environment and line
4、 situation with combination of current situation of Guanghua Railway Station, the line material selection and station arrangement are carried out, and some control parameters, design speed, wind deviant and length of anchor-section are calculated, and head span suspension structure draft is analyzed
5、, and then the prefabricated values are calculated, after then the graphic design draft for Guanghua Railway Station is drawn according to the following procedures, that is, frame design, anchor-section partitioning, contact line stagger determination, support-post type selection and local typical s
6、upport-post verification with the requirements of high-speed electrified railway met. Finally, the design demands and main parameters of OCS for Guanghua Railway Station are expounded.Referring to the design standard of catenary system, the thesis determines the necessary technical parameters, and t
7、hen checks the capacity of supporting poles and verifies the special span length. On the grounds of the proceedings, the thesis adjusts the overhead contact line so that the technical requirements of high-speed electrified railway can be meet.The drawings design accords with the requirements of loca
8、l field with the combination of actual situation, and will provide some reference value to similar project design.Key Words: Electrified railway, OCS, Design calculate, Graphic design目录摘要IAbstractII目录III1 绪论11.1 工程背景11.2 设计范围11.3 设计依据11.4 设计目标11.5 本设计的主要工作22 气象资料32.1 接触网设计中的气象资料32.2 我国气象区的划分43 设计计算5
9、3.1 主要线材选用53.2 接触网的控制参数计算53.3 接触网设计中跨距的计算53.4 链形悬挂锚段长度的计算63.5 光华车站软横跨结构图及预制计算84 绘制光华车站接触网平面图及设备装配图134.1 放图134.2 布置支柱134.3 划分锚段134.4 确定接触线拉出值134.5 确定支柱类型144.6 校验与校核144.7 表格栏及相应说明144.8 光华车站接触网设备装配图说明164.8.1 光华车站接触网平面设计图说明164.8.2 直线绝缘转换柱(ZJS1)装配图说明174.8.3 直线绝缘转换柱(ZJS2)装配图说明174.8.4 软横跨安装示意图说明174.8.5 道岔柱
10、装配图说明174.8.6 钢筋混凝土柱全补偿下锚装配图说明184.8.7 回流线腕臂柱肩架装配图说明184.8.8 回流线软横跨柱肩架装配图说明184.8.9 回流线终端下锚装配图说明184.8.10 直线中间柱正定位装配图说明184.8.11 直线中间柱反定位装配图说明194.8.12 直线中心支柱装配图说明194.8.13 直线双重非绝缘转换柱装配图说明19结论20致谢21参考文献22附图A 光华车站接触网平面图23附图B 光华车站接触网设备装配图23- 24 -1 绪论1.1 工程背景光华车站只有3个股道,所以全部采用软横跨。1号和3号股道为侧线,号股道为正线,正线总长1505m,车站中
11、心里程为DK40+900。在本车站共有5个道岔,型号全为1/12。进出站信号机共有4个,分别位于坐标DK40+204.46、DK40+298.65、DK41+345.15和DK41+404.57处。1.2 设计范围包括悬挂模式的选择、气象条件选择、线材及设备选型、最大跨距和锚段长度设计计算、软横跨的预值计算,对光华车站接触网进行平面设计并且绘出装配图。1.3 设计依据(1) 相关专业提供的工程设计资料。(2) 国家现行有关设计规程,规范及标准,主要包括:铁路电力牵引供电设计规范(TB10009-2005);高速铁路设计规范(试行)(TB10621-2009);建筑结构荷载规范(GB50009-
12、2001);铁路枢纽电力牵引供电设计规范(TB10007-2000);铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行(铁建设200739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);铁路客运专线技术管理办法(试行)(铁科技2009212号)。(3) 国家现行的标准图和通用图。(4) 由甲方提供的原始资料及来自建筑设计部门的有关线路详图。1.4 设计目标(1) 接触网平面设计,应结合近、远期发展目标,综合考虑;(2) 接触网设计应符合铁路技术规范及电气化铁路设计规范的要求;(3) 接触网设计中要考虑各个专业之间的配合;(4) 接触网应具有良好的经济、技术性能,体现国家的技
13、术政策,并尽量采用先进技术。(5) 接触网的设计应以保证安全运营为基本原则,具有良好的质量。1.5 本设计的主要工作(1) 悬挂模式的选用;(2) 气象条件的确定;(3) 确定支柱的位置、类型及数量;(4) 线材及主要设备的选择;(5) 设计时速的确定;(6) 接触网最大跨距和最大锚段长度计算;(7) 软横跨设计计算;(8) 接触网其他参数的选择及计算;(9) 绘制接触网平面图及设备装配图;(10) 统计工程数量。2 气象资料2.1 接触网设计中的气象资料接触网设计中所用到的气象资料包括;最高温度、最低温度、接触线无弛度时的温度、吊弦及定位器处于正常位置时的温度、最大风速及其出现时的温度、线索
14、覆冰厚度、覆冰时的风速及温度,此外还有线路横跨河滩及山谷时的最大风速等1。进行接触网设计时,气象条件确定和选择的方法2如下所述:(1) 最高温度与最低温度最高温度与最低温度,为了便于计算,在数值上宜取与极限温度接近的5之整倍数的数值。(2) 最大风速出现时的温度一般是选取风速大而出现次数多的月份的温度平均值。(3) 接触线无弛度时的温度接触线无弛度时的温度根据接触悬挂的实际运营状态确定。(4) 吊弦及定位器处于正常位置时的温度吊弦及定位器处于正常位置时的温度,取该地区最高温度和最低温度的平均值2。(5) 覆冰厚度接触线和承力案的覆冰厚度,系指圆筒形的冰壳厚度。在覆冰季节,可用单位长导线覆冰后的
15、重量换算出覆冰的平均厚度,即:式中,单位长度导线覆冰后的总重力负载(kN/m);无冰时单位长度导线自重负载(kN/m);R 导线半径(mm);冰的密度,取900kg/m3。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荷载。(6) 线索覆冰时的风速在设计时,其覆冰时风速,但在沿海及草原地区,此值可取。本地区覆冰时风速。2.2 我国气象区的划分我国在1972年进行的全国设计规范改革中,结合各地情况将全国划分为九个标准气象区3,如表2.1表述。表2.1 我国标准典型气象区计 算 条 件大气温度(C)最高+40+40+40+40+40+40+40+40+40最低-5-10-10
16、-20-10-20-40-20-20覆冰-5-5-5-5最大风速+10+10-5-5+10-5-5-5-5安装00-5-10-5-10-15-10-10大气过电压+15+15+15+15+15+15+15+15+15内部过电压年平均气温+20+15+15+10+15+10-5+10+10风速(m/s)最大风速353025253025303030覆冰101010101015151515安装101010101010101010大气过电压151515151510101010内部过电压0.5最大风速(不低于15m/s) 覆冰厚度(mm)5551010101520 覆冰的密度(kg/m3)9009009
17、00900900900900900900表中所列的九个典型区域,大体所属范围划分如下:I区:为南方沿海易受台风侵袭地区,如浙江、福建东部、广东、广西沿海地区等;II区:是指华东大部分地区,包括安徽、山东、江苏大部分地区;III区:包括西南南部的非重冰地区、以及福建、广东等受台风影响较弱的地区;IV区:包括西北大部分地区,华北及京、津、唐等地区;V区:使用于华东、中南和西南三个地区的广大山区;VI区:泛指湖北、湖南、河南以及华北平原的大部分地区;VII区:适用于寒潮风较强烈的地带,如东北大部分地区,河北的承德、张家口一带;VIII区:适用于覆冰严重的地区,如山东、河南大部分地区,湘中、粤北重冰地
18、带;IX区:是指云贵高原重冰地区。由于缺乏气象资料,本地区处于华北地区,所以在本设计中以IV气象区来选择。3 设计计算3.1 主要线材选用(1) 考虑到线型选择的技术要求,本设计中接触线选择银铜合金(CTHA-120)。因为采用银铜合金接触线可以提高载流量,提高接触线的抗拉强度、耐磨耗性能和高温软化性能,具体银铜合金接触线参数如表3.1。表3.1 CTHA-120型银铜合金接触线性能参数表接触线类型横截面积(mm2)线密度(kg/m)接触线张力(kN)波动传播速度(km/h)弹性系数(MPa)线胀系数(1/)CTHA1201201.07315359124001710-6(2) 承力索选择铜承力
19、索(TJ-150)。因为铜承力索导电性能良好可做牵引电流的通道之一,和接触线并联供电时,可降低压损和能耗,且抗腐蚀性能高。(3) 软横跨横承力索选择钢绞GJ-70,上下部定位索选择钢绞GJ-50型绞线。3.2 接触网的控制参数计算波动速度一直认为是控制运行速度的重要条件4,本次接触网设计的设计时速为:式中,波动速度(km/h),查表3.1可得CTHA-120波动速度为359km/h;无量纲系数,一般取为0.650.70,本设计中取0.65。3.3 接触网设计中跨距的计算接触线单位长度风负载为:其中,d为线索直径,这里取13mm;取最大风速,查表2.1可知华北地区25m/s,风速不均匀系数取0.
20、85,体形系数K取1.25。把上述数据可得:在直线区段上,a取mm。根据接触网设计的经验值,选最大跨距为65m,因而把数据代入可得接触线许可风偏移位为:式中,当量系数,一般取0.850.90,银铜线取值0.9;接触线张力;接触线之字值;支柱挠度,本设计中取。因为500mm,所以,所取最大跨距满足条件4。3.4 链形悬挂锚段长度的计算(1) 锚段长度确定原则对于全补偿链形悬挂,一般情况不大于1800m,困难条件时不大于2000m。目前在设计中,规定在计算极限温度下,中心锚结和补偿器间的张力差不许超过15%。代表接触线在补偿器处的张力。 吊弦造成的张力增量吊弦及定位器处于正常位置时的温度:则或。取
21、吊弦的长度为C=1.3m,=0,可计算出温度变化时吊弦所引起的张力增量:当时式中,接触线的单位长度自重负载(kN/m),本接触线取10.710-3kN/m;L由中心锚结至补偿器间的距离(km/h),为锚段长度的一半,本设计为950m;接触线的线涨系数(K-1),由表3.1可得线涨系数为1710-6。当时 定位器形成的张力增量在直线区段上,可以忽略定位器形成的张力增量,即。 吊弦和定位器共同作用所产生的总张力增量接触线因吊弦和定位器共同作用所产生的总张力增量为:当时式中,E接触线的弹性系数(MPa),查表3.1可知本接触线的弹性系数为12400MPa;S接触线计算横截面积(mm2),查表3.1可
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 光华 车站 接触 工程设计 电气工程 自动化 专业 学位 论文
限制150内