课 程 设 计 任 务 书

专 业 铁道电气化 姓 名 学 号 开题日期： 2015年9 月 5 日 完成日期： 2015年10 月 22 日

题 目 接触网站场平面设计

一、 设计的目的

通过该设计，使学生初步掌握接触网站场平面设计的设计步骤和方法，熟悉有关平面设计图纸的使用；基本掌握站场平面设计需要考虑的元素；锻炼学生综合运用所学知识的能力，为今后进行工程设计奠定良好的基础。

二、设计的内容及要求

1．负载计算。2．最大跨距计算。3．半补偿链形悬挂安装曲线计算。4．半补偿链形悬挂锚段长度及张力增量曲线决定。5．平面设计：（1）基本要求；（2）支柱布置；（3）拉出值及之字值标注；（4）锚段关节；（5）咽喉区放大图；（6）接触网分段。6．站场平面表格填写：侧面限界、支柱类型、地质情况、基础类型、拉杆及腕臂/定位管及定位器、安装参考图号。

三、指导教师评语

四、成 绩

指导教师 (签章)

年 月 日

接触网课程设计任务书

一、 原始资料

1．悬挂形式：正线全补偿简单链形悬挂，站线半补偿简单链形悬挂。

2．气象条件：学号尾数0、9的为第一典型气象区，学号尾数1的为第二典型气象区，学号尾数2的为第三典型气象区，学号尾数3的为第四典型气象区，学号尾数4的为第五典型气象区，学号尾数5的为第六典型气象区，学号尾数6的为第七典型气象区，学号尾数7的为第八典型气象区，学号尾数8的为第九典型气象区。

3．悬挂数据：学号尾数0、1的结构高度为1.2米，学号尾数2的结构高度为1.3米，学号尾数3的结构高度为1.4米，学号尾数4的结构高度为1.5米，学号尾数5的结构高度为1.6米，学号尾数6、7的结构高度为1.7米，学号尾数8、9的结构高度为1.1米。

站线：承力索JT70，Tcmax=1500kg； 接触线CT85,Tjm=1000kg。

正线：承力索JT70，Tcm=1500kg； 接触线CT110,Tjm=1000kg。

e=4m

4．土壤特性:

（1）女生：安息角（承载力）Φ=30º，挖方地段。

（2）男生：安息角（承载力）Φ=30º，填方地段。

二、设计内容

1．负载计算

2．最大跨距计算

3．半补偿链形悬挂安装曲线计算

4．半补偿链形悬挂锚段长度及张力增量曲线决定

5．平面设计

（1）基本要求

（2）支柱布置

（3）拉出值及之字值标注

（4）锚段关节

（5）咽喉区放大图

（6）接触网分段

6．站场平面表格填写

支柱编号、侧面限界、支柱类型、软横跨结点、地质情况、基础类型、安装参考图号

三、验算部分

1．各种类型支柱校验

2．缓和曲线跨距校验

四、使用图纸

按学号最后一位选择奇偶组，按最后两位相加之和的末位数选择站场0---站场9的图纸

五、课程设计于任务书下达后六周内交老师，延期交以不及格论处，特殊情况申请延期除外。

第一章 原始资料

1．线路条件：按站场实际线路条件考虑 2．气象条件：第五 典型气象区

℃, tmin=-10℃ ℃，

3．技术条件： 接触线高度：4m；

结构高度：1.3m；

悬挂数据：站线：承力索JT70，Tcmax=1500kg； 接触线CT85,Tjm=1000kg。

正线： 承力索JT70，Tcmax=1500kg； 接触线CT110,Tjm=1000kg。

悬挂形式：正线全补偿简单链形悬挂，

站线半补偿简单链形悬挂。；

土壤特性：填方地段 （6）ld=60m

线索资料

查表(TB电气化铁道用铜及铜接触线和TB电气化铁道用铜及铜铰线查表)可得：

1-1 承力索的规格结构及尺寸性能

表 1-2 接触线的规格结构及尺寸性能

其他相关资料

自由落体重力加速度gh=9.81m/s；

吊弦及线夹的单位长度重力负载；

风速不均匀系数表

风速不均匀系数: 风速31-35m/s时取=0.75；

线索风负载体型系数1.25。

第二章 负载计算

一、接触网负载计算

覆冰厚度：；覆冰密度：。

承力索JT—70：，，，

K—风负载体型系数 —风速不均匀系数

正线接触线CT—110：，，

站线接触线CT—85：，，

风速不均匀系数表

垂直负载：

1、 接触线CT—110自重负载：

接触线CT—85 自重负载：

2、 承力索JT—70自重负载：

3、 吊弦及线夹自重负载：

4、 接触悬挂无风无冰的自重负载

正线：

站线：

水平负载

覆冰风负载

合成负载

11、最大风速时的合成负载

正线：

站线：

12、覆冰时的合成负载

正线：

站线：

二、最大跨距计算

已知条件：Tj=10KN , 当量系数 m=0.9（0.85~0.9），直线区段接触线许可风偏移值bjx1=0.5m，曲线区段接触线许可风偏移值bjx2=0.45m，接触线水平面内支柱扰度=0.05m。 直线区段“之”字值a=300mm， 曲线区段拉出值a见下表

接触线拉出值表

对于简单链形悬挂

2、接触线张力：

直线区段：

lmax= （3-1）

式中 ——最大计算跨距（m）；

——接触线额定张力（Kg·m）；

——接触线受风负载（Kg/m）；

——链形悬挂当量系数；

——最大允许偏移（m）；

——直线区段接触线的之字值（m）；

——接触线水平面内支柱挠度（m）。

曲线区段：

lmax=

（3-2）

式中 ——相应曲线半径（m）；

——曲线区段接触线拉出值（m）。

利用MATLAB计算，其结果见下表

最大跨距计算值、取用值表

三：简单链形悬挂安装曲线计算

3.1半补偿简单链形悬挂安装曲线确定

3.1.1 计算条件

承力索GJ-70：，即承力索最大允许张力：；承力索计算截面积：；承力索弹性系数；线胀系数；承力索自重负载

接触线TCG-100：，即接触线最大允许张力：；接触线计算截面积：；接触线弹性系数；线胀系数

无冰无风时的合成负载

—经验系数，与材质特性有关，钢承力索为0.8

由悬挂点到最近的简单支柱吊弦间的距离（m）

3.1.2 计算与绘制步骤

1、确定最大合成负载

有负载计算可知，覆冰时合成负载最大，即

2、确定当量跨距

当量跨距由决定，其中为计算锚段内的各个实际跨距（m），

n为计算锚段内的跨距数。

本次设计取

3、计算接触线无弛度时，承力索的张力

在计算阶段还是未知数，故用经验公式

近似算出。

结构系数：

由于：

因此：取覆冰时的条件作为计算的起始条件。

4、计算最大覆冰或最大风速时承力索的张力，校验起始条件

校验起始条件

由于临界负载是指链形悬挂线索即将产生最大张力时的合成负载，最大张力计可能出现在最大覆冰时，也可能出现在最低温度时。

由于选取最大覆冰时的条件作为起始条件，因此要对最大风速时的张力进行校验，而，，初始条件不变，不需要验算。即，初始条件为：，

接触线无弛度时（）的承力索张力的精确计算

代入上式可知

计算并绘制有载承力索的张力—温度曲线：由初始条件可知：

由,

有：

即：承力索张力--温度数据表如下

可得出有载承力索张力—温度曲线如下：

1、

计算并绘制有载承力索的弛度—温度曲线

有载承力索弛度～温度曲线计算公式：

：7、计算并绘制有载承力索的弛度—温度曲线

承力索弛度由决定，曲线为

2、

8、、计算并绘制接触线各实际跨距的弛度—温度曲线

　　接触线弛度由决定（），各对应值如下表：

则曲线为：

8、计算并绘制无载承力索的张力—温度曲线

由于值已知，所以根据有载承力索的条件，可以决定无载承力索的起始条件下的张力，其值由下式决定：

由此式算出，将、及作为已知情况，就可以利用公式

确定任意温度下无载承力，按一定间隔给出值，即可求出相应的值，如表3.4

则可得曲线，如下：

9、计算并绘制无载承力索各实际跨距的弛度—温度曲线

　由曲线， 又可由求得

无载承力索弛度～温度曲线数据列表：

则无载承力索各实际跨距内的弛度－温度曲线，如下：

第五章 半补偿链形悬挂锚段长度及张力增量曲线决定

5.1 计算条件

在设计中，规定在计算极限温度下，中心锚结合补偿器的张力差值，代表接触线在补偿器处的张力。

1、承力索JT-70：承力索计算截面积：；承力索弹性系数；线胀系数

2、接触线CT-85：接触线计算截面积：；接触线弹性系数；线胀系数

3、

吊弦及定位器处于正常位置时的温度，

温差,；

4、结构高度

5、悬挂的自重合成负载：

接触线的单位自重负载：

6、接触线无弛度时，承力索的弛度吊弦的平均长度

（a）站线承力索弛度及吊弦平均长度

5.2 半补偿链形悬挂张力增量及锚段长度的计算

1、吊弦造成的张力增量

式中：—只考虑温度变化时，吊弦所引起的张力增量（kN）

—接触线单位长度自重负载（kN/m）

—由中心锚结至补偿器间的距离（m）（半锚段长度）

—吊弦平均长度（m）

2、定位器形成的张力增量

式中:——只考虑温度变化时，定位器所引起的张力增量(kN)；——曲线区段的曲率半径；——定位器的长度；——接触线在补偿器处的张力(kN)

3、直线区段张力增量的计算，即不考虑时

由公式：决定

４、曲线区段张力增量的计算

由公式：决定

由此可得出其锚段长度及张力增量曲线：

接触网负载计算第五气象区