电气工程补充规定修改.docx
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电气工程补充规定修改
内部资料概不对外
兰州交通大学自动化学院电气工程专业
接触网工程类毕业设计补充规定
自动化与电气工程学院电气工程系
2012年3月1日
1总则
实际工程类的毕业设计课题是学生在校期间最后一个重要的综合性实践教案环节，是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能，结合一定的工程背景，对实际问题进行设计的综合性训练。
通过毕业设计，可以培养学生运用所学知识解决实际问题的能力（分析思路的培养和高效自主学习能力的培养），增强工程观念，以更好地适应工作的需要。
在进行电气工程类毕业设计时，要按照国家建设工程的政策与法规，依据现行国家标准及设计规范，按照设计任务的要求及工程背景特点进行合理设计，所设计的具体电气系统既要安全可靠，又要经济节约还要考虑系统今后的发展。
1.1接触网工程设计程序及要求
1.1.1实际工程设计程序及要求
工程类设计通常分为初步设计、技术设计和施工设计三个阶段。
（1）确定方案意见书
在建造工程量大、投资高的接触网工程工程时，需要对其进行可行性研究。
（2）初步设计
初步设计的主要目的在于解决电气化铁路的规模，确定主要技术标准和主要设计原则及配合关系，进行经济技术比较和拟定主要工程概算。
初步设计文件经鉴定后，作为技术设计和国家控制工程投资的依据。
接触网的初步设计是根据国家下达的“设计任务书”进行的，主要完成以下任务：
①设计说明书；
②设计原则及依据；
③附图附表。
a）接触网平面布置图；
b）必要的安装示意图；
c）特殊设计的安装示意图；
d）主要材料设备统计表。
④存在以及待解决的问题。
⑤报上级部门批准。
（3）技术设计
技术设计在初步设计鉴定原则通过的基础上进行的。
主要解决接触网设计中“齐、优、新”的问题，是对初步设计的深化和完善。
①首先应阐述初步设计鉴定及审批意见的执行情况，其次应给出有关接触网设计的相关重大原则问题。
②附件及附表
a）主要材料设备统计表；
b）主要工程数量表；
c）有关协议、相关问题谈话记录与公文指示；
d）图纸目录表。
③附图
a）供电与分段示意图；
b）站场、区间与隧道内的平面布置图；
c）锚段关节示意图；
d）软横跨（硬横跨）装配示意图；
e）桥梁支柱、支持结构示意图；
f）隧道悬挂结构图及隧道内下锚安装示意图；
g）供电线设计图；
h）典型支柱安装示意图；
i）其他特殊设计图。
（4）施工设计
施工设计文件的组成包括：
①施工图设计说明书；
②附件及附表；
③附图；
④施工配合及技术处理。
1.1.2工程类毕业设计程序及要求
根据实际工程的设计程序及要求，结合毕业设计的特点，接触网工程类的毕业设计程序及要求主要包括以下几个方面：
（1）确定方案意见书
工程类的毕业设计中，本部分内容体现为开题报告的完成，主要是学生根据任务书，通过调研大量资料，充分理解设计任务，制定出切实可行的设计思路以及具体实施步骤，以保证毕业设计可以顺利完成。
（2）工程设计
对于具体设计阶段，主要锻炼学生面对实际工程时的分析思路以及理论与实际结合方面的能力，初步设计、技术设计与施工设计合为一体，主要完成以下几个方面的工作：
①收集相关图纸及技术要求，并向收集当地气象条件等相关资料；
②选择合理的供电方式、供电电压；
③进行设计计算确定最佳供设计方案选择；
④完成详细施工图纸的设计（具体见各题目要求）；
⑤完成相关设备选择，编制材料说明明细表；
⑥编制相应接触网设计说明书；
（3）毕业论文撰写。
格式遵守学院统一格式要求。
1.2接触网工程设计内容
1.2.1接触网设计一般规定
（1）接触网设计除应遵照《规程》、《规范》及有关技术标准，各项指令的规定外，还应参照本设计细则的要求。
（2）接触网设备类型及悬挂模式的选用应符合铁道部的现行标准，并随着新的类型或模式的鉴定推广应积极采用新标准。
（3）接触网设计应选用经国家或铁道部批准的标准图、设备和元件。
如采用非标产品或重大技术改革应履行审批手续。
（3）接触网设计图纸中使用的图形符号要符合TB10009-2005《铁路电力牵引供电设计规范》的要求。
（4）接触网平面设计，应结合近、远期发展目标综合考虑。
（5）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。
（6）接触网设计中要考虑各个专业之间的配合。
（7）接触网应具有良好的经济、技术性能，体现国家的技术政策，并尽量采用先进技术。
（8）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。
（9）接触网的设计要考虑供电的分段与锚段关节，包括变电所及分区所位置及供电方式，分相结构及形式，站场、区间及大型建筑物的纵向分段、横向分段以及锚段关节形式和是否允许反向行车。
（10）接触网平面布置的主要技术原则。
（11）平面布置的主要数据，包括跨距长度、锚段长度及补偿形式、侧面限界及绝缘距离。
（12）接触网平面设计要考虑相邻跨距的配合，区间、站场及大型建筑物间的配合。
（13）接触网平面设计要考虑允许跨距和许可锚段长度以及之字值与拉出值的取值范围。
（14）接触网平面设计要考虑附加悬挂的设置。
1.2.2接触网工程设计的主要内容
接触网工程设计的主要内容包括：
（1）车站接触网平面设计；
（2）区间接触网平面设计；
（3）隧道接触网平面设计。
本补充规定主要以车站接触网平面设计为例进行说明。
1.2.3车站接触网平面设计
（1）接触网平面设计要考虑附加悬挂的设置。
应对以下内容做出说明：
①横跨的选择；
②支柱布置；
③计算跨距的使用情况；
④咽喉区的支柱数量说明。
（2）设计规范
应对设计中采用的国家、行业标准以及业主单位的相关招标文件做出列表说明。
（3）原始资料
应列出设计中参考的气象参数、线索选型及参数列表说明。
1.2.4设计计算
（1）气象条件的选择
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。
气象条件的确定及选择方法，明确气象条件对接触网的影响及计算中的应用。
（2）支柱负载计算
支柱的负载计算，就是计算基底面处可能出现的最大弯矩值，其目的是根据计算结果来选择适当容量的支柱，并确定计算方法及过程。
（3）最大跨距计算
链形悬挂接触线的受风偏移和跨距长度的计算。
在强风作用下，接触线距受电弓中心的最大偏移值，在线路直线区段不应超过500m，在曲线区段不应超过450m。
（4）许可锚段长度计算
目前在设计规范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。
（5）软横跨的预制计算
软横跨的预制计算的目的、意义及计算方法。
（6）控制参数的确定
其中应包含：
波动速度、振动波的反射与反射因数、多普勒因数、增强因数的确定。
2接触网工程设计规范
学生在工程设计的过程中，在应用基础理论的同时，要时刻提醒自己注意行业标准和规范，所有的设计应该在满足规范标准的前提下进行，从可以到自然，逐步增强自己的工程设计规范的理念。
表2.1接触网工程类毕业设计参考的部分设计规范
标准类型
序号
名称
标准代号
接
触
网
设
计
规
范
1
《高速铁路设计规范（试行）》
TB10621-2009
2
《铁路电力牵引供电设计规范》
TB10009-2005
3
《铁路客运专线技术管理办法（试行）》
铁科技[2009]212号
4
《建筑结构荷载规范》
GB50009-2001
5
《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[2006]167号
6
《客运专线综合接地技术实施办法》
铁集成[2006]220号
7
《铁路枢纽电力牵引供电设计规范》
TB10007-2000
8
《电力工程电缆设计规范》
GB50217-2007
9
《铁路防雷、电磁兼容及接地工程技术暂行》
铁建设[2007]39号
10
《建筑物防雷设计规范》
GB50057-94
表2.2接触网工程类毕业设计参考的部分设计规范符号文字制图规范
标准类型
序号
名称
标准代号
符
号
文
字
制
图
规
范
1
《电气图用图形符号（总则）、电气简图用图符号》
GB4728
2
《电力系统部分设备统一编号规则》
SD240-87
3
《电气技术中的文字符号制定通则》
GB/T7159-1987
4
《电气说明书用简图的编制》
GB/T7356-1987
5
《导体的颜色或数字标识》
GB/T7497-1997
6
《技术制图的标题栏、明细栏的标准》
GB/T10609-1989
7
《技术制图的图纸幅面和格式的标准》
GB/T14689-1993
8
《技术制图的字体标准》
GB/T14691-1993
9
《电气工程CAD制图规则》
GB/T18135-2000
10
《电气技术用文件的编制标准》
GB6988
接触网工程设计所需参考的部分标准如表2.1和2.2所示（可根据具体题目列出更多行业标准）。
根据设计内容的不同和今后技术的发展趋势，标准也在不断地更新并与国际接轨，在毕业设计时，应尽量参照同类最新的标准，同时在使用规范的过程中，注意强制性执行标准与推荐性标准的区别（标准代号中有“T”的属于推荐性标准），要严格执行强制性标准。
标准的推广有一个较长的过程，某些设计标准、制图标准、图形符号、文字标号等在未完全执行新标准之前，我们应对新、旧标准都有所了解，以便于我们更好的适应实际工作。
3接触网工程毕业设计论文补充说明
3.1毕业论文内容安排相关问题说明
本科工程性毕业论文主要是对本次工程设计过程的详细说明，是相对成熟专业理论在实际中的应用，要时刻注意与个人设计的紧密结合，尽量避免大量基础理论的抄录。
常见的逐步予以展开的方法。
一般包括以下步骤：
（1）对设计题目进行分析。
通过分析交待清楚课题的具体工程背景，对于工程性课题，首先对需求进行分析，概要的勾画出一个解决此问题的设想。
在此基础上，具体明确本人所承担的任务，并写出设计结束时应达到的目标。
如果设计题目有明确的总体设计方案，应同时论证设计方案在技术、理论、经济上的可行性。
本部分内容在毕业论文中体现在绪论部分，应重点突出上述部分内容，交代清楚设计的背景、任务、目标和主题思路，切忌大篇幅抄录课本上的绪论部分。
（2）阐述设计方案的具体实现方法。
这是毕业论文的主要部分，是对本人在完成毕业设计过程中所做工作的陈述。
文章结构一般采用自上而下的形式，围绕第一部分的总体设计按步骤逐一展开，也可以由下而上，先介绍局部设计最后给出全貌。
无论采用何种结构，都要突出论文的重点、难点问题，解决方案及过程。
写法上应突出实际成果，每部分最好能给出具体的设计结论，可以以表格（如设计计算、设备选择等）和文字描述（如设计方案选择等）地形式给出。
（3）给出具体设计的结论和评价。
可以参考绪论中的目标，对设计完成情况给出结论和评价。
3.2毕业论文规范补充说明
毕业设计的具体书写规范按照学院下发的《兰州交通大学自动化与电气工程学院毕业设计相关补充规定》执行，补充说明以下几个方面：
（1）应合理运用章、节标题，使文章具有层次，重点注意前后章节之间条理性的梳理。
（2）应注意名词、名称的合理使用。
特别注意：
①相同名词术语和物理量的符号应做到全文统一；
②使用外文缩写代替名词术语时，首次出现时，应在括号内注明其含义；
③国内工厂、机关、单位和名称的使用应使用全称，不得简化（如交大）。
（3）对于图、表、公式除了满足格式要求外，还要注意：
①图、表、公式的给出必须与论文叙述有直接联系，不得出现与论文叙述脱节的图、表、公式；
②图、表、公式所给出的内容在技术上不得与正文矛盾；
③在满足排版要求的情况下，文中应是先有引用再给出图、表、公式。
3.3计算机在毕业设计中的应用
接触网工程性的毕业设计在完成过程中，不论是理论计算还是绘图方面，都存在过程繁琐和工作量大的问题，因此应强化计算机的运用。
（1）AutoCAD在制图方面的应用。
对于专业性较强的工程设计，建议大家查找CAD相应二次开发软件，以提高效率；
（2）支柱负荷计算以及软横跨的预制计算的内容，因各个变量的前后逻辑关系较多，建议计算机软件，使用链接计算，以避免出现前后计算不一致情况（较容易掌握的如Excel）；
（3）电气设计类的毕业论文中有大量的CAD图的插入，为了便于修改，建议采用链接的方式，在WORD中可以直接修改，避免论文中插图忘记修改的问题。
4接触网工程类毕业设计要求
上述部分针对供配电系统的工程类毕业设计，就其主要内容和相关技术规范以及论文图纸的格式规范方面的给了详细说明和补充。
本部分内容主要对一份完整的供配电工程类毕业设计的具体成果形式和工作量方面给出说明。
工程类的毕业设计成果形式，均应该包括毕业论文和设计图纸两大部分。
毕业论文的相关规定在第3章（接触网工程毕业设计论文补充说明）中已经详细说明，下面针对不同的毕业设计应该单独给出的基本图纸从内容上给出说明，具体的图纸张数根据工程背景不同会有所区别，但内容必须完整。
（1）放图
根据车站的大小及复杂程度选用1：
1000或1：
2000的比例进行绘制。
（2）布置支柱
先从咽喉区开始设计正线上的道岔柱。
图中先从两边咽喉区开始布置，再定位车站中心的两个软横跨或硬横跨，道岔定位原则上应尽量采用标准定位，跨距尽可能采用标准跨距。
（3）划分锚段
在站场下锚，接触悬挂改变方向时，与原方向水平夹角，一般情况不宜超过6度，困难情况不宜超过10度。
高速线路情况下，不允许站线与正线在站场上相交，应保证正线的相对独立性，使高速列车无障碍地通过。
中心锚结位置一般设在锚段中部附近，原则上要求从中心锚结到两端补偿器间的张力差应大致相等，全补偿链形悬挂和简单悬挂还应考虑中心锚结绳便于拉出，便于锚柱埋设和设置拉线。
（4）确定接触线拉出值
表4.1接触线拉出值选用表
曲线半径（m）
区间拉出值（mm）
隧道内拉出值（mm）
300～1200
400
300
1200≤R≤1800
250
150
R＞1800
150
150
∞（直线）
±300
±200
在直线区段，线路中心线与机车受电弓中心线重合，接触线沿线路中心线上空成“之”字形对称布置，即所谓直线区段，接触线拉出值也称“之”字值的原因，其标准为±300mm。
拉出值的标准可参考表4.1所示。
从咽喉区开始，依次确定出拉出值的大小与方向。
按要求在直线区段拉出值一般情况下取300mm，在道岔定位处的拉出值取375mm。
接触线“之”字值和拉出值的作用主要是使在运行中的电力机车受电弓滑板工作面与接触线摩擦均匀，保证接触线与受电弓接触，避免因脱弓造成的弓网事故。
（5）确定支柱类型
根据支柱所在位置、功用，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。
（6）表格栏及相应说明
具体内容如下所述：
①侧面限界
侧面限界是要确定支柱的横向位置，实际上是在跨距已确定的情况下，确定支柱的绝对坐标。
目前在设计中，由接触网支柱内缘至线路中心线的距离，习惯上被称为“支柱侧面限界”，用符号CX表示。
对于软横跨支柱，侧面限界一般取3.0m，位于基本站台上时，取6.0m。
软横跨支柱的侧面限界比腕臂柱大。
②支柱类型
在支柱类型栏内要标明每一个支柱的材质，型号、容量、高度及数量。
支柱类型的选择是根据最低温度、最大覆冰以及最大风速三种情况计算的，取三种计算结果的最大弯矩值，即选取其中最严重的情况作为选择支柱容量的依据。
③地质情况
在接触网设计的平面图要清楚的标明沿线路的地质情况。
因为支柱埋设地点、基础的稳固程度与地质情况有密切关系，不同的地质情况表明其承压力不同。
土壤的承压力有以下两种表示方法：
a）允许承压力[R]
土壤的允许承压力，表示土壤基本力学性质，也就是承载能力的大小。
如±150kPa，其中负号“－”表示该区段挖方，正号“+”表示该区段填方。
b）安息角[
]
土壤的安息角[
]是表示砂性土的自然坡度角，在接触网下部工程中，也常用安息角[
]表示地质条件，因而，允许承压力和安息角二者均可以表示（有时候混合使用）土壤承受外界负载的能力。
它们的对应关系如表4.2所示。
表4.2承压力[R]与安息角[
]对应表
允许承压力[R]（kPa）
安息角[
]（°）
100
17°～20°
150
30°
200
35°
250
40°
300
40°以上
④基础（横卧板）类型
在使用钢筋混凝土支柱时，为了增大支柱地面以下部分与土体的接触面积，提高土体对支柱的抗倾覆能力，使支柱具有良好的稳定性，因此，对于钢筋混凝土软横跨柱和设置在土质松散地段的钢筋混凝土腕臂支柱，应根据支柱容量和地质与线路情况加设横卧板。
横卧板的类型分为I型及II型。
I型为600×800×80，孔距为310mm，孔径为35mm；II型为600×1000×100，孔距为410mm，孔径为35mm。
⑤软横跨结点或拉杆、腕臂、定位管、定位器①②③④⑤⑥⑦⑧⑨
它表示该组软横跨所跨越线路的装配形式。
为了设计及工程的方便，把软横跨各种装配形式经过归纳综合制定了12种结点类型。
结点1、2表示软横跨在钢支柱上的装配形式；
结点3、4表示软横跨在钢筋混凝土支柱上的装配形式；
结点5相当于一般中间柱的定位装配形式，是最主要的悬挂方式之一，在全补偿链形悬挂时，悬吊承力索的鞍子改为滑轮；
结点6、7相当于道岔定位柱的定位装配，两组悬挂均为工作支定位，两根接触线的高度一致；
结点8、9分别表示软横跨的非工作支定位，其中结点11重量较小，结点12重量较大，为直接去下锚。
上述软横跨结点类型要在平面图表的相应栏目内从上到下以股道次序标清楚，以便于施工及装配。
在实际站场布置中可能既有全补偿链形悬挂，也有半补偿链形悬挂，还有交叉混合（道岔处）的组成情况，它的表示方法如下，结点所代表的形式及含义如下：
结点Q1为全补偿链形悬挂的中间定位；
结点Q2为道岔处一支全补偿链形悬挂定位，另一支半补偿链形悬挂道岔定位（L）；
结点Q3为道岔处一支全补偿链形悬挂定位，另一支半补偿链形悬挂道岔定位（LY型）；
结点Q4为全补偿链形悬挂中心锚结下锚时的中间转换；
结点Q5为全补偿链形悬挂中间定位与半补偿链形悬挂非工作支相交；
结点Q6为全补偿链形悬挂下锚支中间转换升高。
⑥拉杆、腕臂、定位管、定位器
腕臂柱的装配与悬挂类型（全、半补偿）、结构高度、支柱类型、侧面限界CX、支柱高度、接触线高度、定位方向、悬挂数量、曲径半径大小以及支柱所在位置等因素有关。
其表达形式与意义如下：
式中，18——拉杆类型，长度为1800mm；
Y19——压管类型，长度为1900mm；
TG——腕臂类型，材质为双筒钢管；
——腕臂类型，管径为
英寸，长度为2750mm；
——主定位管类型，管径为
英寸，长度为3200mm；
——定位器类型，2表示两个
型定位器。
⑦安装图号
接触网支柱装配是十分繁杂和细致的工作，使用构件稍有不当，将不能满足技术要求。
为避免类似的人为故障，一般设计单位都根据支柱工作状态的要求，绘制了各类支柱装配定型图，每一张装配图都编有相应图号。
为便于施工参考及进行工程数量统计，在接触网平面示意图中都标有相应支柱装配图的图号。
⑧工程数量统计表
平面图中应包含工程数量统计表的内容。
附录A接触网设计平面图
略。
附录B接触网设计装配图
略。
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