高速电气化铁路接触网无交叉线岔设计.doc

接触网工程课程设计报告接触网工程课程设计报告 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 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 1 题目分析与方案设计1.1 题目分析此次课程设计题目是高速电气化铁路接触网无交叉线岔设计。在高速电气化铁路接触网中广泛的使用无交叉线岔布置。无交叉线岔的优点是正线和侧线两组接触线既不相交，不接触，也无线岔设施，既不会产生刮弓事故，也不会因为线岔形成硬点，提高了接触悬挂的弹性均匀性，从而保证了高速行车时，消除打弓，钻弓以及刮弓的可能性。1.2 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的设计，说明其工作原理，并计算始触区的位置。2无交叉线岔的具体设计2.1 无交叉线岔的平面布置无交叉线岔的特点是对侧线的接触线高度要求很严格，在交叉区除了要求两组接触线处在受电弓的同一侧以外，还要求侧线接触线在该区段的高度有相应的变化，具有高差的设置，因此在施工安装中要严格按照定位及各吊弦点要求的数据抬高，并更具运行速度、受电弓的横向摆动量等计算条件确定受电弓与站线接触悬挂的始触区，正确调整接触线的抬高量。无交叉线平面布置原则：(1) 道岔定位点设在线间距660mm处，在道岔定位点处采用等高悬挂，正线接触线拉出值333mm，侧线接触线相对侧线线路中心拉出333mm；(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) 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。2.2 无交叉线岔的工作原理以42号道岔柱为例来说明工作原理，无交叉线岔在平面布置时，应使侧线接触线位于正线线路中心以外999mm。因为，机车受电弓一半宽度为673mm，考虑受电弓摆动200mm，富余量100mm，即运行机车受电弓在侧线侧最外端可触及到的尺寸限界为673+200+100=973(mm)，其值小于999mm，如果受电弓向侧线反向摆动200mm，则673-200=473(mm)，其值大于定位处拉出值333mm，因而机车从正线高速通过岔区时，与区间接触网一样受流，而与侧线接触悬挂无关系。图1为线岔的平面布置图，A点为道岔岔心，B点为理论岔心，C点为道岔柱。图1 无交叉线岔平面布置图图2为受电弓从正线通过时的定位分析，由于在悬挂布置时，已充分考虑了受电弓工作长度和摆动量，因此在正线通过时，可以保证侧线接触线与正线线路中心间的距离始终大于受电弓的工作宽度之半加上受电弓的横向摆动量，因而正线高速行车时，受电弓滑板不可能接触到侧线接触线，从而保证了正线高速行车时的绝对安全性。 图2 受电弓从正线通过时的定位分析当机车从正线进入侧线通过进入始触区时，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坡度降低，因而受电弓可以顺利过渡到侧线接触悬挂。在机车由正线向侧线过渡时，由于侧线接触线比正线接触线有较大的抬高，因此受电弓不会接触侧线接触线而从正线接触线上受流。当机车从侧线进入正线通过进入始触区时，正线接触线比侧线接触线高4/1000的坡度，过岔后，渡线被抬高下锚，正线接触线高度又低于侧线，因而，受电弓可以顺利过渡到正线接触悬挂。当机车从侧线进入正线通过进入始触区时，正线接触线比侧线接触线高4/1000的坡度，过岔后，渡线被抬高下锚，正线接触线高度又低于侧线，因而，受电弓可以顺利过渡到正线接触悬挂。图3为立面图，它表明不相交的正线和侧线两支接触线在线岔过渡区不在同一水平面上，图中虚线为接触线正常高度水平线，正线接触线在理论岔心方向，比定位点略低，在撤岔方向以4/1000的坡度升高。而侧线相反，在理论岔心方向抬高后去下锚，在撤岔方向以3/1000的坡度降低。 图3 无交叉线岔立面图3 无交叉线岔始触区的计算3.1 无交叉线岔的三个区域确定在第一始触区为由正线进入侧线时的始触区，区域内渡线接触线比正线接触线高。在第二始触区为由侧线进入正线时的始触区，在此区内正线接触线比渡线接触线高。抬高值与道岔型号和行车速度有关。在第一始触区和第二始触区之间有一段等高区，在此区域内正两接触线等高。图4为受电弓进入侧线和进入正线的始触区范围示意图。由图4可知 尺寸界限 673+200+100=973， 线间距大于973mm时绝对不接触 尺寸界限 673-200=473， 线间距小于473mm时绝对接触受电弓的接触范围是在正线接触线和侧线接触线线间距为973mm和473mm的范围以内。图4 受电弓始触区范围示意图3.2 始触区的确定方法不同型号道岔的导曲线和岔心角不同，其线间距相同的点距理论岔心的距离是不同的。始触区的确定，除了研究线间距的范围，还要确定始触点的线间距和始触点距理论岔心的距离。受电弓始触区的位置取决于两个方面的因素：第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，最大摆动距离就是受电弓的工作宽度的一半加上机车左右横向摆动量，再考虑富余量，第二是道岔相关参数，不同型号的道岔，岔心角，半径R不同，如图5所示。图5 道岔参数计算示意图设定已知侧线的圆曲线半径为，岔心角为，其道岔参数为，令某点线间距为，其值为 （1）图5是道岔参数具体计算示意图，以时速为250km/h的18号道岔无交叉线岔布置为例，R=1100717.5mm，岔心角，全长（D至C）距离为69m，前段长度（理论岔心A至C）的距离为31.729m，后段长度（理论岔心A至D）的距离37.271m，岔前定位柱1距A点16m，岔后定位2柱距A点25m，如图5所示，受电弓受电弓最大摆动距离为，受电弓工作宽度的一般为673mm。从图5中，可知：岔前定位柱1距C的距离为X1=31.729-15=16.729m，岔后定位柱2距C距离为X2=31.729+25=56.729，将X1带入公式(1)中，可得岔前定位柱处的线间距，由公式(1)得= （2）127mm由上式计算可知，18号道岔无交叉线岔，当机车从正线进入侧线时始触点的线间距127mm处。图6为机车受电弓正好脱离正线接触线的示意图。此时列车受电弓运行至离C有L的距离，岔心角为，半径为R，受电弓与垂直方向得夹角为，受电弓与侧线接触点到正线的线间距为P。图6 机车受电弓脱离正线接触线示意图图7为道岔定位布置关系图，在岔前定位柱处正线接触线拉出值为100mm，在岔后定位柱处正线接触线拉出值为200mm，N为正线接触线到正线线路中心的距离。图7 道岔定位布置关系图由以上几何关系图可得以下方程 P2= （3）=/2 （4）P2=+N （5） N= (LAC+15000)100 （6）已知半径R=1100717.5mm，岔心角代入（3）、（4）、（5）、（6）式可以得到列车受电弓距C的距离L=49.635m，受电弓与侧线接触点到正线的线间距为P2 =1120mm。此时正线接触线到正线线路中心的距离N=147mm，那么始触区的宽度为1120147=973mm，列车从正线进入侧线和从侧线进入正线左右两边始触区的宽度是对称相等的。由以上计算可知，对于18号道岔无交叉线岔，机车通过高速无交叉线岔时始触区起点是线间距127mm处，终点在线间距1120mm处，在此区间内受电弓可以接触到相邻一支接触线，保证列车高速平稳过渡。4 小结通过此次接触网课程设计高速无交叉线岔设计，进一步掌握了高速电气化铁路无交叉线岔设计的基本方法，以及高速电气化铁路的基本知识，此次课程设计结合刚刚学习的接触网工程课程的基础上完成的，在课程设计的过程中也发现了自己的一些不足，比如对始触区的计算，支柱位置的确定等了解不足。在今后的学习中应该以更加严谨，认真的态度，熟悉相关专业知识，为以后的工作打下良好的基础。总体来说无交叉线岔的优点是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。无交叉线岔的主要表现为：道岔处两支悬挂在空间是分开的，不像普通线岔那样有交点，相对于交叉线岔，无交叉线岔的安装与调整比较麻烦，但它能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无法替代的。无交叉线岔应能保证正线高速通过时不