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1、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 姓 名： 学 号： 20 指导教师： 兰州交通大学自动化与电气工程学院2013 年7月 15日1 设计的原始资料1.1 具体题目高速电气化铁路接触网无交叉线岔设计:设计内容:根据高速电气化铁路道岔的要求,进行高速接触网无交叉线岔设计,并说明其工作原理,计算始触区位置。1.2 要完成的内容本次设计要完成:分析高速无交叉线岔的工作原理,了解无交叉线岔的平面布置及设计原则,以工作原理及设计原则为依据,完成对无交叉线岔的设计,并依据已设计完成的无
2、交叉线岔,计算其始触区。2 设计方案及原理2.1 高速电气化铁路对道岔的要求高速电气化铁路对道岔的要求如下:(1) 机车在正线可实现高速行车,不受站线接触悬挂的影响;(2) 必须保证两支悬挂过度平滑,即机车从正线驶入站线,受电弓可以平稳过度到站线,机车从站线驶入正线时,受电弓可以平稳过度到正线,且不出现钻弓、打弓等现象;(3) 必须保证线岔处的弹性,减少硬点;(4) 要求施工时简单,运营时减少维修,事故时容易恢复。2.2 无交叉线岔的原理无交叉线岔的最大优点是保证机车能从正线高速通过,在平面布置时,应使侧线接触线位于正线线路中心以外999mm处。因为机车受电弓一半的宽度为673mm,考虑受电弓
3、摆动200mm,富余量100mm,即运行机车受电弓在向线侧最外端可触及到的最大尺寸为673+200+100=973mm,其值小于999mm。若受电弓向线侧反向摆动200mm,则673-200=473mm,其值大于定位点处拉处值333mm,因而机车从正线高速通过岔区时,与区间接触网一样正常受流,与侧线接触悬挂无关,由于在悬挂布置时,充分考虑了受电弓的工作长度和摆动量,并且考虑了富余量,所以,正线高速行车时,受电弓滑板不可能接触到侧线接触线,保证了正线高速行车的绝对安全性,且在道岔处不存在相对硬点。2.3 无交叉线岔的设置原则无交叉线岔的道岔柱位于正线和侧线的两线间距的666mm处,正线拉出值为3
4、33mm,侧线相对于正线的线路中心999mm,距侧线线路中心333mm,侧线接触线在过线岔后抬高下锚。2.4 无交叉线岔的设计规则(1) 侧线接触悬挂应尽量远离正线线路中心,使其处于从正线高速通过的受电弓的动态包络线之外,保证受电弓以最大允许抬升量和最大允许摆动量高速通过正线接触线时碰触不到侧线接触线。(2) 正线接触悬挂应尽量靠近侧线线路中心,使受电弓能顺利地在正线接触线与侧线接触线间相互转换。(3) 道岔区域上空的正线接触悬挂的技术参数和结构形式尽量与道岔区域外的悬挂一致,以保证受电弓在正线上的受流环境不产生变化。(4) 为便于受电弓在正线接触线与侧线接触线间相互转换,侧线接触悬挂应按一定
5、坡度布置,使侧线悬挂在道岔前端高于正线接触线,道岔后端低于正线接触线,保证受电弓无论从正线进侧线或从侧线进正线都是由低向高运行。(5) 为降低外界因素对无交叉线岔的影响,正线接触悬挂和侧线接触悬挂的悬挂类型、线索和零部件型号、技术参数应尽量一致。(6) 对于350km/h的正线,接触线的变化坡度为0。侧线由于速度较低,其坡度的变化应考虑受电弓在正线和侧线转换运行时,任何方向都应满足始触区范围内无线夹。(7) 将正线或侧线线路中心线两侧600-1050mm的区域内设置为无线夹区,以保证在受电弓限界范围内无接触网零部件。(8) 定位支柱位置的确定。定位支柱一般位于线间距500-600mm处,其具体
6、确定与道岔号大小有关。2.5 无交叉线岔的平面布置无交叉线岔在平面布置时应遵循如下原则:(1) 道岔定位点设在间距666mm处;(2) 在道岔定位点处采用等高悬挂,正线接触线拉出值为333mm,侧线接触线相对侧线线路中心拉出333mm;(3) 道岔定位点与下一垮定位点的拉出值要保证在线间距3501500mm范围内,两支接触线在受电弓的同一侧;(4) 将正线或侧线线路两侧6001050mm的区域内设置为无线夹区,以保证在受电弓限界范围内与接触网零部件无碰撞,实现平滑接触;(5) 两导线间距550600mm处采用交叉吊弦悬挂,以保证正线通过或侧线驶入正线时在该点两支接触线等高。3 高速无交叉线岔的
7、设计由高速电气化铁路对道岔的要求,加之对无交叉线岔的工作原理、设计规则以及平面布置原则的分析,本次设计中无交叉线岔的道岔支柱位于正线和侧线的两线间距的666mm处,正线拉出值约为333mm,侧线相对于正线的线路中心999mm,距侧线线路中心333mm,侧线接触线在过线岔后抬高下锚。设计高速无交叉线岔如下图3.1所示。其中,图(a)为高速无交叉线岔的设计布置图;图(b)表示因侧线接触悬挂被抬高下锚,侧线接触线高于正线接触线,过岔时,侧线接触线比正线接触线高度以-3/1000坡度下降,从而使得受电弓可以顺利过渡到侧线接触悬挂。图3.1 高速无交叉线岔图4 始触区的计算确定受电弓始触区的位置取决于两
8、个方面的因素:其一是受电弓的工作宽度，在直线上考虑受电弓中心与线路中心相重合,受电弓的工作宽度的一半为673mm,加上机车横向摆动量左右各为200mm,再考虑100mm富余量,记为b/2=673+200+100=973mm,其二是道岔相关参数,不同型号的道岔,岔心角不同,如下图4.1所示。设定已知的侧线圆曲线半径R,岔心角为,其道岔参数为Rtan,令某点线间距为P,其值为: (4.1)若道岔的理论岔心为A,道岔圆曲线的终点为B,则有 (4.2)图4.1 道岔参数计算示意图4.1 正线通过站线的始触区计算从正线进入侧线时,如图4.2所示。假设受电弓中心与侧线导曲线线路中心重合,受电弓半宽为b/2
9、,则受电弓和侧线线路中心的运行轨迹方程为: (4.3)当侧线位置与正线线路中心的距离为999mm时,即可看成是始触区的起始点,当受电弓中心的行迹距正线线路中心的距离大于333+673+200=1206(mm)时,即为始触区的结束点,据此计算出时触区的线间距离为126526mm。图4.2 机车从正线进入侧线图4.2 站线通过正线的始触区计算当从侧线进入正线时,如图4.3所示。设受电弓从侧线运行到某点处,并且以定位点位置为基点,则始触区计算公式为:(1)如果在道岔导曲线内与正线接触线接触,则计算公式为: (4.4)(2)如果在线岔导曲线以外与正线接触,则计算公式为: (4.5)(3)通过上述公式可
10、计算出,从侧线进入正线始触区线间距范围为8061306mm。(4)根据上述原则和方法所设计的无交叉线岔,在进行无交叉线岔平面布置及装配调整时,原则上应按三个区域确定:在由正线进入侧线时,始触区范围应为线间距的126526mm区域内;在由侧线进入正线时,始触区范围应为线间距的8061306区域内;在安装调整时,应注意到正线和侧线两组接触线有一段等高区,等高区范围约在两线间距的526806mm区域内。图4.3 机车从侧线进入正线图由以上分析计算可以得出始触区的两线间距范围示意图如下图4.4所示。图4.4 始触区两线间距范围示意图5 总结通过本次接触网工程课程设计,我对高速无交叉线岔的工作原理以及设
11、计、布置规则有了进一步的了解与认识,加深并巩固了已有的接触网工程理论知识。无交叉线岔的不足之处在于,相对于无交叉线岔,无交叉线岔的安装与调整比较麻烦。而其优点在于正线和侧线两组接触线既不相交、不接触,也没有线岔设施,因此既不会产生刮弓事故,也没有因线岔形成的硬点,提高了接触网悬挂的弹性均匀性,从而保证在高速行车时,消除了打弓、钻工及刮弓的可能性。这一显著的优点使得无交叉线岔,能够满足高速电气化铁路的要求,机车经过线岔时平稳良好的受流优越性是其他结构所无法代替的。所以,无交叉线岔是高速电气化铁路中必不可少的。参考文献1 于万聚.高速电气化铁路接触网.成都:西南交通大学出版社.152-162.2 李伟主.接触网M.北京:中国铁道出版社,2000.122-146.
