接触网课程设计(段嘉旭).doc

自动化与电气工程学院接触网技术课程设计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 评语： 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=11.5510-61/，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=1710-61/，接触线弹性系数Ej=12600Kg/mm2，接触线计算横截面积Sj=100mm2； 吊弦及定位器处于正常位置时的温度td=15，结构高度=1.2m,计算中取零。悬挂合成自重负载：=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，根据可得：吊弦的平均长度2、计算温度差，确定计算条件：由于|=|，所以以为计算条件。3、接触线张力增量的计算接触线的张力变化，在直线区段上因定位器正、反定位的影响，其张力差甚小，可以忽略不计，此时，仅考虑吊弦作用。若同时还考虑接触线的弹性伸长，其张力增量的计算公式为： 式中 由中心锚结至补偿器之间的距离（m）； 跨距，此处取当量跨距=60m； 接触线单位自重负载（Kg/m）； 吊弦的平均长度（m），其值为； 接触线线胀系数（1/）； 接触线弹性系数（Kg/mm2）； 接触线的截面积（mm2）。计算结果见表5-2。 曲线区段接触线张力增量计算其计算公式为： 式中 中心锚结和补偿器之间接触线的张力差（Kg）； 仅考虑温度变化时吊弦作用所引起的张力差（Kg）； 仅考虑温度变化时，定位器作用所引起的张力差（Kg）； 极限温度与吊弦、定位器正常位置时温度的差值，取-25。其中和由下面两式决定： 式中 由中心锚结至补偿器之间的距离（m）； 跨距，不同曲线半径，取值不同； 接触线单位自重负载（Kg/m）； 吊弦的平均长度（m），其值为。 式中 R曲线半径（m）； 相应曲线半径下定位器的计算长度（m），这里为0.97m。吊弦平均长度的计算值见表5-1：表5-1 吊弦平均长度的计算值曲线半径(m)3004006007009001800直线l(m)35404550556065FO(m)0.15870.20730.26240.32400.39200.46650.5475C(m)1.09421.06181.02510.98400.9387088900.8350将代入上式,利用MATLAB计算出、和，其中的结果见表5-2。表5-2 的计算结果R(m)L(m)3004006007009001800直线20029.095122.782716.787714.951612.74899.275511.827530067.823854.0499440.552136.642231.734223.500324.0584400119.038796.097873.048166.503658.076343.458940.0287500179.2180146.4288112.6780103.139390.633168.418059.2640600244.8260202.4231157.6819144.9923128.110997.524981.2323700312.6741261.5618206.3013190.4848168.1756129.8730105.3766800380.1956321.7124256.9089238.1341212.5470164.5605131.1449900445.4595381.1226380.0931286.6307257.0689200.7389158.01431000507.1571438.4864358.6989334.8817301.7502237.6468185.5087利用MATLAB绘制曲线： 图5-1 半补偿接触线张力差 2.2 全补偿链形悬挂张力增量计算及其锚段长度的确定在直线区段上，承力索沿线路中心布置，在温度变化时，承力索虽有转动，仍可认为承力索不产生张力增量。接触线的张力增量计算：（1）直线区段张力增量计算，计算公式如下：计算结果，见表6-1。（2）曲线区段的张力增量计算，计算公式如下： 表6-1 的计算结果R(m) L(m)3004006007009001800直线20025.419519.066013.061311.13668.86705.29253.791830059.594845.502731.640227.472222.224613.50797.7128400105.397881.559457.491950.317041.068825.249412.8327500160.1345125.503989.638478.924064.872540.787318.9994600220.9793175.4284127.0005112.416593.005458.346026.0421700285.2664229.4251168.4335149.8477124.770979.107033.7825800350.6866285.7240212.7996180.2580159.4445102.223942.0435900415.3839342.7851259.0725232.7235196.3076127.334750.65751000477.9703399.3431306.1541276.3924234.6757154.073959.4719利用MATLAB绘制曲线：图6-1 全补偿接触线张力差增量曲线3.结论与体会接触网是一种复杂的供电设备，为了列车的安全运行，必须保证列车受流平稳，在技术上在要求接触线具有恒张力。然而接触网受温度和气象条件的影响很大，温度会使接触线和承力索的张力发生变化，不利于列车的安全运行。为了解决线索能够保持恒张力，在实际中采用了各种形式的张力自动补偿装置。我认为，在这次接触网课程设计中，在收获知识的同时，还收获了经验，收获了技能，在此过程中，我们通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在课程设当中，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。我们才能做到更好更强更优异。通过此次接触网的课程设计，体现了我们独立完成任务、发现问题并解决问题的能力，使自己在平时所学的知识在实际设计中得到应用和验证，通过讨论、计算、选材、整理的过程中，我更进一步了解了接触网设计中应注意的一些原则,熟悉了短路算、材料选取等实际问题。这次设计，使我对以往所学习的知识进行了一次系统的总结和复习,并且在本次设计中对以前不足的知识进行了再一次的巩固和学习。通过这次课程设计,使我对接触网有了更全面的，更具体的理解和体会。在设计过程中,通过相关的参考书目,我接触到了更多课本上未曾深入研究探讨的问题,并且接触了新的知识，了解了新的设计方法.相信这对于我今后的工作和学习是有必然的帮助的。在完成设计的过程中也遇到了不少困难，感