基于CAD技术的接触网站场平面设计福厦城际A站文档格式.docx

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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

Abstract

Mostmodernhigh-speedrailwayisadoptedelectricaltraction.Catenarydesignbutespeciallyinhigh-speedcatenarydesignprocesscontainsalargeamountofjoblikedesigncalculation,drawing,checking,andsoon.Theprojectamountsarebigifitdependssolelyonamanpowerdesigning,anditisdifficulttoguaranteethequality.Inordertoreducethecontactnetworkdesignerswork,shortenthedesigncycle,improvedesignquality,andensurethesafetyandreliabilityofelectrifiedrailway'

soperation,theuseofcomputer-aideddesignisverynecessary.ThedesignwhichisbasedontheCADdrawingsystemhasfinishedStation'

sPlaneDesignofcatenary,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；

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。

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

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