接触网课程设计

接触网工程课程设计报告专业：电气工程及其自动化班级：电气1003姓名：叶佩凡学号： 201009253指导教师：张廷荣兰州交通大学自动化与电气工程学院2013 年7月15日1基本题目及分析题目：接触线张力的分析与研究。

接触线的张力对高速运行时的接触悬挂的性能有重要影响。

对于高速接触悬挂的要求是弹性小而且均匀，根据关系式()j c l T T k η⎡⎤=+⨯⎣⎦，这就要求接触线的张力尽可能大。

加大接触线的张力可以有效地提高接触线的波动速度，同时相应地提高列车运行速度。

加大接触线的张力以后，可以得到两个附加效果：第一可以相应地限制高速运行时的动态抬升量。

根据法国的试验，一般运行在300km/h 时，总抬升量在100mm 以内；第二个附加效果可以提高弹性系数的不均匀度，使跨中的弹性得以有效降低，约为0.5mm/N ，而悬挂点处约为0.4mm/N ，从而使弹性在整个跨距内趋于一致，大大降低了弹性不均匀系数。

2接触线张力的分析与研究2.1 加大接触线张力途径的综合分析加大接触线的张力有两种途径：其一是增大其截面积；其二是提高使用拉力（或拉应力）。

关于接触线的横截面尺寸，考虑到在空间敷设的可能性和可行性，规定了相应极限值，即允许采用的接触线的最大横截面积为150mm 2，就是这样的横截面积在安装过程中也会形成硬弯，甚至会有产生断裂点的危险性，这些硬弯或断裂点会导致接触线局部磨损加快。

在拉应力恒定时，接触线横截面积的增大相应地减少弹性。

为了保持较小的弹性，因此力求用尽可能大的横截面的接触线。

增大接触线的横截面积，可以有效提高拉断力，增大载流量，相应地降低温升，所以适当增加横截面积是有利的。

但是，过大地增大接触线的横截面积会产生两个负面效果：其一是使接触线线密度增加，从而降低了波动速度，这是极为有害的；其二是架设时的不均匀性及平直性的危险增加。

所以，德国在研制Re330型接触悬挂时，仍然把接触线的截面积限制在120mm 2以下。

接触网技术课程设计报告学号：姓名：指导教师：Array年月日1.大体题目题目接触网绝缘配合。

题目分析接触网的绝缘配合，确实是依照接触网所在的电气化铁路供电系统中所可能施加于接触网的各类电压，包括正常工作电压、操作过电压和大气过电压，并考虑爱惜装置的特性和接触网的绝缘特性，来确信接触网对所加电压的必要的耐受强度，以便把作用于接触网上的各类电压所引致的接触网绝缘损坏和阻碍接触网不中断正常供电的概率，降低到在经济上和铁路运营上所能同意的水平。

良好的绝缘配合，确实是要在技术上正确处置各类电压、各类限压方法（如装设避雷器）和接触网绝缘耐受能力三者之间的配合关系，并在经济上和谐接触网建设投资费、运营保护费和事故损失费三者之间的关系。

因此，对接触网的绝缘配合进行分析与研究是十分必要的。

2.题目：接触网绝缘配合的分析与研究接触网的绝缘部件（1）绝缘子是接触网带电体与支柱设备或其他接地体维持电断气缘的重要部件。

接触网用的绝缘子多为悬式绝缘子和棒式绝缘子。

悬式绝缘子要紧用来悬吊或支撑接触悬挂，电气化铁路供电的额定电压是25KV，选用的绝缘子形式一样是由三片组成的绝缘子串，轻污染区采纳三片一般型悬式绝缘子组成，重污染区采纳四片均为防污型悬式绝缘子组成的绝缘子串。

棒式绝缘子是依照电气化铁路接触网的工作条件而专门设计的一种瓷质的整体式绝缘子，依照利用环境及条件可分为一般型﹑防污型及双重绝缘三种类型。

绝缘子的性能好坏，对接触网可否正常供电阻碍专门大。

﹙2﹚绝缘子的机械性能绝缘子在接触网中不仅起绝缘作用，而且还经受着机械负荷，专门是软横跨的承力索及下锚用的绝缘子经受着线索的全数张力，因此对绝缘子的电气及机械性能的要求都是极为严格的。

（3）绝缘子的电气强度绝缘子在工作中要受到各类大气环境的阻碍，并可能受到工频电压、内部过电压和外部过电压的作用。

因此，要求绝缘子在这三种电压作用及相应的环境之下能够正常工作或维持必然绝缘水平。

绝缘子的电气性能，用干闪络电压﹑湿闪络电压和击穿电压表示。

接触网保护课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解接触网的基本概念、组成及工作原理；2. 学生能掌握接触网保护装置的种类、原理及功能；3. 学生能了解接触网故障类型及危害；4. 学生能掌握接触网保护参数的设置及调整方法。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析接触网故障原因；2. 学生能够根据实际情况，选择合适的接触网保护装置；3. 学生能够通过实践操作，掌握接触网保护参数的设置与调整；4. 学生能够运用所学知识，解决接触网保护中的实际问题。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对接触网保护工作的兴趣和责任感；2. 增强学生团队合作意识，培养沟通协调能力；3. 培养学生严谨、务实的学习态度，树立安全意识；4. 提高学生对我国高速铁路事业的认同感和自豪感。

课程性质：本课程为专业基础课程，以理论教学和实践操作相结合的方式进行。

学生特点：学生具备一定的电气基础知识，但对接触网保护了解较少。

教学要求：注重理论与实践相结合，强化学生动手操作能力，培养学生解决实际问题的能力。

通过课程学习，使学生能够掌握接触网保护的基本知识，具备一定的故障分析和处理能力。

二、教学内容1. 接触网基本概念：接触网的结构、功能及工作原理；2. 接触网保护装置：种类、原理、功能及应用；- 绝缘监察装置- 避雷器- 自动重合闸装置- 故障测距装置3. 接触网故障类型及危害：短路故障、接地故障、断线故障等；4. 接触网保护参数设置与调整：保护定值、时间特性、动作特性等；5. 接触网保护案例分析：分析典型故障案例，掌握故障处理方法；6. 接触网保护实践操作：模拟实际操作，进行保护装置的设置与调整。

教学内容安排与进度：第一周：接触网基本概念及保护装置介绍；第二周：接触网故障类型及危害；第三周：接触网保护参数设置与调整；第四周：接触网保护案例分析与实践操作。

教材章节关联：《电气化铁道接触网》第三章：接触网保护；《高速铁路接触网技术》第七章：接触网保护与故障处理。

接触网技术课程设计报告班级：电气083学号：200809242姓名：段嘉旭指导教师：张廷荣2012 年 2 月28 日1.基本题目1.1 题目直线地区锚段长度的计算1.2题目分析在区间或站场上，为满足供电方面和机械方面的要求，将接触网分成若干一定长度且相互独立的分段，这种独立的分段叫做锚段。

划分锚段的目的主要是：加补偿器；缩小机械事故范围；使吊弦的偏移不致超过许可值以及改善接触线的受力情况等。

划分锚段的主要依据是在气象条件发生变化时，使接触网内所产生的张力增量不超过规定值。

锚段长度的决定和跨距长度一样，也必须进行相应的计算。

高速电气化铁路，接触网基本上全部采用全补偿链形悬挂，对于全补偿链形悬挂，其锚段长度的计算方法及理论基础与半补偿链形悬挂的情况相同。

2.题目：直线地区锚段长度的计算2.1 半补偿链形悬挂张力增量计算及其锚段长度的计算2.1.1锚段长度的确定直线区段锚段长度的确定仅按在极限温度下，中心锚结与补偿器之间接触线的张力差不大于其额定张力的±15%来要求。

即不考虑承力索的张力差变化。

曲线区段锚段长度的确定按在极限温度下，中心锚结与补偿器之间的张力差，接触线不大于其额定张力的±15%，承力索不大于其张力差的±10%来要求。

同时由于全补偿链形悬挂中，接触线弛度的变化很小，因温度变化而耗损于弛度变化方向的纵向位移更小，故在计算中可令ε为零。

2.1.2 已知条件我国电气化铁路广泛采用承力索线胀系数cα=11.55×10-61/℃，承力索弹性系数Ec=18500Kg/mm2，承力索计算横截面积Sc=70mm2；接触线胀系数jα=17×10-61/℃，接触线弹性系数E j=12600Kg/mm2，接触线计算横截面积S j=100mm2；吊弦及定位器处于正常位置时的温度t d=2minmax tt+=15℃，结构高度h=1.2m,计算中ε取零。

悬挂合成自重负载：q=1.555Kg/m2.1.3 张力增量计算过程及其锚段长度的确定 （1）直线区段接触线张力增量计算1、接触线无弛度时相应跨距下承力索弛度： 通过查表3-2可得，00.5475F =根据023C h F =-可得：吊弦的平均长度231.20.54750.835C m =-⨯=2、计算温度差，确定计算条件：0001max 401525d t t t ∆=-=-= 0002min 101525d t t t ∆=-=--=-由于|1t ∆|=|2t ∆|，所以以2Δt 为计算条件。

接触网课程设计36一、课程目标知识目标：1. 学生能理解接触网的基本概念，掌握其组成、分类及功能；2. 学生能掌握接触网的主要参数及其对铁路运行的影响；3. 学生能了解接触网的设计原则和标准，以及在我国的应用情况。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析接触网的故障原因，并提出解决措施；2. 学生能通过实际操作，学会接触网的基本检查和维护方法；3. 学生能运用相关软件，进行接触网参数的简单计算和优化。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对铁路电气化技术的兴趣，激发学习热情；2. 学生树立安全意识，重视接触网运行安全，关注铁路行业的发展；3. 学生培养团队协作精神，提高沟通与交流能力。

课程性质：本课程为铁路电气化专业基础课程，旨在帮助学生掌握接触网的基本知识、技能和情感态度。

学生特点：学生具备一定的物理、电学基础知识，但对接触网的专业知识了解较少，需要通过本课程的学习，提高专业素养。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过案例分析、实际操作等教学方式，提高学生的专业知识和技能。

在教学过程中，关注学生的情感态度，培养其安全意识、团队协作精神和沟通能力。

将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。

二、教学内容1. 接触网基本概念：介绍接触网的定义、作用、发展历程；2. 接触网组成与分类：分析接触网的各个组成部分，包括接触线、承力索、绝缘子、支柱等，以及不同类型的接触网；3. 接触网参数：讲解接触网的主要参数，如接触线高度、拉出值、弓网关系等，及其对铁路运行的影响；4. 接触网设计原则与标准：阐述接触网设计的基本原则、技术标准和规范要求；5. 接触网故障分析：分析接触网常见故障类型、原因及处理方法；6. 接触网检查与维护：介绍接触网的检查方法、维护周期和注意事项；7. 接触网参数计算与优化：运用相关软件，进行接触网参数的简单计算和优化；8. 接触网案例分析：分析实际接触网故障案例，提出解决措施。

接触网工程与课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解接触网工程的基本概念、组成结构和运行原理，掌握相关理论知识。

2. 使学生掌握接触网设备的设计方法，了解设计过程中的关键参数和注意事项。

3. 帮助学生了解接触网工程的施工技术，掌握施工过程中的安全防护措施。

技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际接触网工程问题的能力。

2. 提高学生接触网设备设计技能，能独立完成简单接触网工程的设计任务。

3. 培养学生团队合作精神，提高沟通协调能力，为将来的工作打下基础。

情感态度价值观目标：1. 激发学生对接触网工程的兴趣，培养其探索精神和创新意识。

2. 引导学生关注我国接触网工程领域的发展，增强国家意识和社会责任感。

3. 培养学生严谨的工作态度，使其认识到工程质量和安全问题的重要性。

分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程将目标分解为以下具体学习成果：1. 学生能熟练描述接触网工程的基本概念、组成结构和运行原理。

2. 学生能运用所学知识进行接触网设备设计，并掌握设计过程中的关键参数。

3. 学生能掌握接触网工程的施工技术，了解施工安全防护措施。

4. 学生能通过团队合作，完成一个简单的接触网工程设计项目，具备一定的沟通协调能力。

5. 学生对我国接触网工程领域的发展有深入了解，具备一定的国家意识和社会责任感。

6. 学生具备严谨的工作态度，关注工程质量和安全问题。

二、教学内容根据课程目标，本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 接触网工程基本概念与组成结构- 接触网的作用与分类- 接触网的主要设备及其功能- 接触网的运行原理2. 接触网设备设计- 接触网设备设计的基本要求- 设计过程中的关键参数计算- 设计时需考虑的因素及注意事项3. 接触网工程施工技术- 接触网工程施工的基本流程- 施工过程中的关键技术- 施工安全防护措施及应急预案4. 接触网工程设计实践- 简单接触网工程设计项目- 团队合作与分工- 设计成果展示与评价教学内容安排和进度如下：第一周：接触网工程基本概念与组成结构第二周：接触网设备设计第三周：接触网工程施工技术第四周：接触网工程设计实践本章节教学内容与教材关联性如下：- 教材第一章：接触网工程概述- 教材第二章：接触网设备设计原理与方法- 教材第三章：接触网工程施工与维护三、教学方法针对本章节内容，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：教师通过生动的语言、形象的比喻和具体的案例，讲解接触网工程的基本概念、组成结构和运行原理，使学生系统掌握理论知识。

接触网课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解接触网的基本概念，掌握其结构、原理和分类。

2. 学生能掌握接触网的主要设备及其功能，了解接触网的运行维护要求。

3. 学生能了解接触网在我国高速铁路及城市轨道交通中的应用和发展。

技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析接触网故障原因，并提出解决措施。

2. 学生能通过实际操作，掌握接触网设备的检查、维护和保养方法。

3. 学生能运用专业软件，进行接触网参数的计算和优化。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对接触网工程的兴趣，激发他们投身铁路事业的热情。

2. 培养学生的团队合作精神，使他们学会在工程实践中相互协作、共同解决问题。

3. 增强学生的安全意识，让他们明白接触网安全对铁路运输的重要性。

课程性质：本课程为专业实践课程，以理论教学为基础，结合实际操作，培养学生的专业素养和实际操作能力。

学生特点：学生为高中年级学生，具备一定的物理和数学基础，对接触网有一定了解，但对实际操作和维护知识掌握较少。

教学要求：结合学生特点和课程性质，采用理论教学与实践操作相结合的方式，注重培养学生的动手能力和解决实际问题的能力。

通过课程学习，使学生掌握接触网的基本知识，具备一定的工程实践能力。

二、教学内容1. 接触网基础理论：- 接触网的定义、结构、原理及分类。

- 接触网的主要技术参数及标准。

- 接触网在我国铁路及城市轨道交通中的应用案例。

2. 接触网设备及其功能：- 接触线、承力索、悬挂索等主要设备的作用及结构。

- 避雷器、接地装置、绝缘子等辅助设备的功能及原理。

- 接触网设备的运行维护要求及故障处理方法。

3. 接触网运行与维护：- 接触网运行的基本要求及安全措施。

- 接触网设备的检查、维护和保养方法。

- 接触网故障诊断与处理流程。

4. 接触网参数计算与优化：- 接触网参数的基本概念及计算方法。

- 接触网优化设计的原则及方法。

- 应用专业软件进行接触网参数计算与优化实例。

5. 实践教学环节：- 接触网设备认识实习。

接触网工程课程设计评语：考勤（10）守纪（10）设计过程（40）设计报告（30）小组答辩（10）总成绩（100）专业：电气工程及其自动化班级：电气1001姓名：李树攀学号： 201009032指导教师：李红兰州交通大学自动化与电气工程学院2013 年7月15日目录1题目 (1)2设计方案 (1)2.1支柱的分类 (1)2.2选择支柱 (1)2.3原始参数及分析 (1)3支柱容量计算 (3)3.1垂直负载 (3)3.2水平负载 (3)3.2.1支柱本身的风负载 (3)3.2.2线索传给支柱的风负载 (4)3.2.3之字值形成的水平分力 (4)3.3垂直于线路方向力矩 (4)3.4顺线路方向的力矩 (4)4基础类型选择 (5)5小结 (5)参考文献 (5)附录一 (6)附录二 (7)1题目支柱选用，结合使用环境进行支柱材质选择，结合悬挂结构进行支柱高度计算，结合使用位置及悬挂要求进行容量计算，根据要求选择支柱型号，并根据地质条件设计基础。

2设计方案2.1支柱的分类接触悬挂是被支柱支持在铁路线上方的，支柱有很多种，按其材料、支持装置形式、用途以及负载条件进行分类。

目前采用的有预应力钢筋混凝土柱和钢柱。

根据支柱上的支持装置的不同，支柱可分为腕臂支柱、软横跨支柱、硬横跨支柱和定位支柱。

按其用途，可分为中间支柱、转换支柱和锚柱。

2.2选择支柱区间腕臂柱多采用预应力钢筋混凝土支柱，其优点是节约钢材，生产周期短，运输方便，解决了因混凝土收缩而开裂的问题和挠度问题。

由于钢柱用钢量大，造价高，耐腐蚀性差，且维修不便。

所以本设计主要说明腕臂支柱的选择要求，根据环境变化和经济方面的考虑采用预应力混凝土支柱。

如图1所示。

200280⨯290550⨯2300550033001110085002600图1预应力钢筋混凝土支柱2.3原始参数及分析表1 风速不均匀系数计算风速（m/s ） 20以下 20~30 31~35 35以上 风速不均匀系数a1.000.85 0.750.70腕臂支柱选择混凝土柱，型号为6.27.838H+,跨距为50m 。

接触网技术课程设计报告班级：电气084学号： 200809329姓名：王艺霏指导教师：于晓英评语：年月日1.基本题目1.1 题目计算某地区的跨距，已知条件为：最大风速为30m/s ，触线水平面内支持扰度j γ=50mm ，无冰负载，接触线j T =9800N ；d=11.8mm,R=500m 。

1.2 题目分析跨距就是两相邻支柱间的距离，跨距有经济跨距和技术跨距两个概念。

单从经济观点考虑问题所决定的跨距为经济跨距；而按技术要求决定的跨距称为技术跨距。

在一般情况下，经济跨距总是要大于技术跨距的，因此，技术跨距总是研究的中心核心问题。

技术跨距是根据接触线在受横向水平力 (如风力) 作用时，对受电弓中心线所产生的许可偏移而决定的。

对于简单接触悬挂，驰度也是决定跨距的重要因素。

通过计算接触线驰度，来校验跨距长度是否满足跨距的要求。

2.跨距长度的计算为了简化计算，以简单接触悬挂的受风偏移状态为例来计算说明，并假设跨距两端是死固定，同时认为在受风以后，不考虑导线的弹性伸长。

2.1 接触线水平偏移的分析当风作用在接触线上时，接触线产生顺风方向的偏移，如图1 所示。

如图中表示的是接触线在跨距内任一点的横断面，接触线在垂直负载和水平风负载的作用下移动一定距离，根据相似的关系，水平偏移的计算如下：图 1接触线的水平受风偏移即y j bj pj gv qvj j q p y b =vj j q p yb = (1)接触线在跨距内任意点的弛度y 值为：jv T x l x q y 2)(-⋅=(2)将y 值代入式(1)中得j b jj T x l x p 2)(-⋅=(3)当2/l x =时，具有最大水平风偏移，即jj j T l p b 82max ⋅=(4)2.2 直线区段接触线水平偏移及最大跨距在直线区段上，当接触线布置成之字形时，根据相邻定位点之字值得大小，分别按一下两种情况进行计算。

(1) 等之字值布置接触线 (直线区段) 等之字值风偏分析图如图 2 所示：图 2 等之字值布置跨中任意点接触线相对受电弓中心的偏移值有1y 、2y 组成：j b =1y +2y其中max j ba xl1y 2yajj T x l x p y 2)(1-⋅=lx l a y )2(2-=式中a ——接触线之字值(mm)j p ——接触线单位长度上的风负载(kN/m) j T ——接触线张力(kN)l ——跨距长度(m)由此可得接触线在跨距长度内任意点对线路中心的偏移值j b 为lx l a T x l x p b jj j )2(2)(-+-⋅=(5) 令 0=dxdb j 解得：lp aT l x j j⋅-=22 将x 值再代入式(5)，整理可得：222max 28l p Ta T l pb j jj j ⋅+⋅=(6) (2) 不等之字布置接触线 (直线区段) 不等之字布置风偏分析如图3所示：图 3 不等之字值布置可按等之字值得计算方法令a 为两定点之字值得平均值，此时：由图3可得：max j baxl1y 2y 1a a3y2a 221a a a +=222121113a a a a a a a y -=+-=-= (7) 于是有 j b =1y +2y +3y ；将不等之字值布置时形成的偏移分量代入式(6)中，并将3y 代替式中a 值，就可求得接触线在跨距内最大偏移值max j b ，得22)(82122212max a a l p T a a T l p b j jJj j -+⋅++⋅=(8)如果取式(6)中的jx j b b =max ，并求解出l ，可得到接触线在直线上的最大跨距)(222max a b b p T l jx jx jj -++=(9)式中max l ——最大计算跨距值(m)j T ——接触线的张力(kN)j P ——接触线单位长度的风负载(kN/m)jx b ——接触线的许可偏移值(m)a ——接触线之字值(在曲线区段上为拉出值)(mm) 2.3 曲线区段接触线水平偏移及最大跨距接触线在曲线区段上布置成割线的形式，拉出值为a ，其曲线区段上的受风偏移如图(4)所示。

课程设计题目电气化铁路接触网课程设计专业电气工程及其自动化前言此课程设计是对渡市车站的正线及站线接触网的设计，依据《接触网课程设计》及《接触网》相关专业书籍对该车站设计所需的各项材料、气象等参数进行选择，设计内容包括计算负载的确定、最大跨距的计算、锚段长度的确定、安装曲线的计算与绘制、软横跨的预制、支柱选择与容量校验等，最终完成渡市车站的接触网平面布置图与咽喉区放大图。

在接触网系统设计过程中，本设计组严格参照课程设计任务书，并遵循接触网设计规范。

在经济性方面，对于跨距和支柱的选取进行了校验，最终跨距与支柱型号选择在满足技术条件的情况下经济合理性达到最大。

在课程设计的过程中，设计组对于接触网工程有了更为深刻的认识，进一步增强了运用所学知识的能力及发现解决问题的方法。

在此，向一直对我们有极大期许的董昭德老师表示感谢，向您致以崇高的敬意。

目录第一章设计任务书 (3)第二章基本负载计算 (2)第三章锚段长度的机械计算 (7)第一节半补偿链形悬挂的张力差计算 (7)第二节全补偿链形悬挂的张力差计算 (8)第四章 安装曲线的计算与绘制 (14)第一节 正线全补偿链形悬挂的安装曲线.......................................14 第二节 站线半补偿链形悬挂的安装曲线.......................................16 第三节 补偿安装曲线 (21)第五章 软横跨预制...........................................................................24 第六章 支柱负载的计算及类型选用......................................................27 第七章 设计总结 (31)第一节 对接触网设计的认识......................................................31 第二节 设计中遇到的问题及解决方法..........................................31 第三节 设计的经验与体会 (32)参考文献…………………………………………………………………………… 32 附图1 渡市车站接触网平面图 附图2 咽喉区一、二放大图第一章 设计任务书一、原始设计资料1、渡市车站平面图(初步设计)，图一张2、悬挂类型： 车站正线采用全补偿弹性链型悬挂：12095-+-CHTA THJ车站站线采用半补偿弹性链型悬挂：95110T J C H T A -+- 全线采用BT 供电方式，回流线与接触网同杆架设。