郑州铁路职业技术学院

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毕业设计说明书

设计题目： 作者姓名： 班级学号： 系 部： 专 业： 指导教师：

年 月 日

摘 要

现代高速铁路绝大多数都是采用电力牵引方式。接触网设计特别是高速接触网设计过程包含了大量的设计计算、绘图、校验等工作。单靠人工设计工程量大，且质量难以保证。为了减少接触网设计人员的工作负担，缩短设计周期，提高设计质量，保证电气化铁路运行的安全性和可靠性，使用计算机辅助设计是非常必要的。

Abstract

目录

第1章 绪论

为了提高列车的运行速度，节省能源消耗，高速铁路一般采用接触网供电方式。接触网能保证良好地供给电力机车电能，保证电力机车在线路上安全，高速运行。并能节省投资、结构合理、维修简便、便于新技术的应用。因此，对于铁道电气化专业的本科学生来说，了解和掌握高速接触网平面设计是必须的。

接触网平面设计是接触网设计的重要环节，是施工工程的重要依据，是高速电气化铁路接触网设计中的关键技术。基于高速铁路、客运专线飞速发展的今天，对于我们电化专业的学生来说，掌握高速铁路接触网平面设计和相关知识显得尤为重要。因此，通过本课题的研究，一则能够深化和巩固学过的高速电气化铁路接触网技术的理论基础，培养自己的独立设计能力，熟悉接触网平面设计过程和技巧；并根据工作去向，重点讨论和研究相关工作领域内容和技术，解决设计、施工和运营中的一些工程技术问题，为以后的接触网工作奠定坚实的基础。在本研究课题中，将尽力采用众多的计算机技术来进行接触网的平面设计工作。提高工作效率，简化工作流程，提高设计质量，为高速电气化铁路做出应有的贡献。

1.1高速接触网的特殊性

高速接触网的特殊性主要表现在以下几方面： 1. 接触网具有明显的周边环境特性

接触网必须沿路轨架设，路轨四周各类建筑物、电力输电设施、通讯信号设施与接触网之间相互影响，接触网的设计、施工、运营都须充分考虑“接触网与电力输电线之间的距离；接触网与轨道信号电路和附近通讯线路之间的干扰；接触网与受电弓及其它建筑物限界”等问题，将接触网与其四周设备的相互影响减少至最低程度，确保接触网与这些设施或设备之间的绝缘安全和电磁安全。

2. 接触网具有明显的气候特征

接触网是露天设备，大气温度、湿度、冰雪、大风、大雾、污染、雷电等各类气候因数对接触网的作用十分明显，接触网的机电参数，如线索驰度、线索张力、悬挂弹性、零部件的机械松紧度及空间位置、设备的绝缘强度、线索

的载流能力、弓线间的磨耗关系等都会随气象条件的变化而变化，突然的气候变化还可能造成重大的行车事故。接触网的运营维护工作和接触网设计计算工作中绝大多数内容是与气象条件相关的。

3. 接触网具有明显的无备用特性

接触网是一个综合供电系统，由于技术和经济的原因，接触网设备是无备用的，无备用性决定了接触网的脆弱和重要性，一旦出现事故，必将影响列车的运行，造成一定的经济损失。解决这一问题的最好途径是：提高接触网的可靠性，实现接触网的状态修。

4. 接触网具有明显的机电复合性

接触网是一电力输电线，它具有电力输电线所不具有的一切特性，它必须遵循电力输电的一切规律和要求，但接触网又具有一般电力输电线所不具有的特殊性，这种特殊性是由弓网系统的特殊性所决定的，弓网关系要求接触网必须具有稳定的空间结构，稳定的动静态特性、足够高的波动速度，因此、接触网除了应有良好的电气性能之外还必须具有良好的机械性能，它是一个庞大的机电系统。

5. 接触网负荷具有明显的不确定性和移动性

接触网所承担的电力牵引负荷是高速移动的，正因为这一特点使弓网关系成为高速电气化铁路的核心问题之一；不确定的和随机的，负荷变化使接触网经常承受较大冲击，为保证接触网正常运行，接触网必须具备较强的过负荷能力。负荷不确定性对接触网的寿命和安全造成较大的负面影响。

6. 接触网具有明显的多学科交叉特性

接触网工程涉及电气、机械、力学（弹性力学、振动学、材料力学、空气动力学、计算机仿真学等）、地质、材料、环保等多科学领域。因此，在外人看来十分简单的接触网，其本质确是多学科交叉形成的应用型学科，为取得接触网理论研和工程实践的突破性发展，我国急需培养既懂机、电，又懂力、材的复合型人才。

1.2高速接触网的技术特征

结构上的技术特征，总括起来有以下几点： 1. 全补偿悬挂结构

由于接触悬挂是露天装置，因此，大气温度对它的将产生较大的影响，在温度发生变化的时候，线性生产不应影响张力的变化。为保证良好受流，在设计时根据线索的材质、强度和截面积，一般张力选取为10~25KN，综合张力不宜超过50KN。

为保证接触线和承力索的恒定张力，通常采用全补偿的链型悬挂结构。计算表明，综合张力过大，其弹性性能变低，受流质量下降。

2. 整体吊弦

在高速接触网接触悬挂中，吊弦是其中的主要环节，为适应高速的要求，吊弦向整体式和轻型化发展，过去采用的环节吊弦逐步被淘汰，而改为采用整体式吊弦，同时相应的加大了吊弦的密度。根据计算和试验，吊弦密度太疏了效果不好，因为接触线存在自重负载的影响，在两根吊弦之间要产生寄生弛度，这种寄生弛度和吊弦的支持作用，造成受电弓运行的不平滑性。但是吊弦密度过大，吊弦支持点过密，将会破坏接触悬挂的柔性状态。经过计算机的优化，其吊弦间距一般以8-12m为宜。但在支柱点处，距悬挂点处两侧的简单支柱吊弦相距越近，则悬挂点处的弹性性能将显著变差。

3. 锚段关节

随着列车速度的提高，在锚段关节处，有一个区段是受电弓同时接触两组悬挂，这时悬挂重量相对加大，在高速运行时，受电弓的抬升量就要减小，相应的会增加接触线和受电弓的磨损，缩短其使用寿命。因而不同的运行速度，其锚段关节的结构参数也应有相应改变，适应不同运行速度的接触悬挂所采用不同的锚段关节类型。

在高速接触悬挂中，一般采用五跨绝缘锚段关节作为高速接触悬挂的电分段方式，这时的转换点在跨中，这样就有效的避免了硬点的产生。

4. 轻型定位器

在每一个定位点处，都必须设置定位器。在高速运行时，该处就是一个集中硬点。而且，速度越高，所反应的硬点越明显。为了解决这个问题，各国都采用铝合金的轻型定位器，这样既减小了硬点，又提高了定位器的灵活性。同时，由于速度的提高，接触线也会产生相应的动态抬高，为了不产生打弓，有些线路还采用弓形定位器。根据不同线路，多数是加设限位装置和防风装置，

以便在高速运行时，防止过多抬高和保持相对稳定。

5. 减小接触线坡度

高速运行中的列车，若接触线的坡度较大，在变坡点必然会引起火花或对受流的破坏，影响十分明显，高速接触网对坡度值的要求是较为严格的，其值不应大于0.3%，一般控制在0.15%以内。

第2章 接触网平面设计的相关计算

2.1 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I典型气象区

tmax??40℃, tmin??5℃,tb??5℃，tvmax??10℃

3Vmax?35m/s，Vb?10m/s，b?0mm，?b?900kg/m

3．技术条件：

? 接触线高度：5.4m； ? 结构高度：1.7m；

? 悬挂数据：正线：JTMH-120(20KN)+CTSH-150(25KN) 站线：JTMH-95(15KN)+CTSH-120(20KN)；

? 悬挂形式：正线站线均为全补偿简单链型悬挂； ? 土壤特性：挖方地段 ??300 。

2.2接触网负载计算 2.2.1 相关资料

吊弦及线夹的单位长度重力负载g风速不均匀系数a=0.75； 线索风负载体型系数K?1.25。

标称截计算截计算外拉断力面积承力索 股数 （mm2） （mm2） （mm） （KN） （kg/kmd?0.5?10（KN/m）；

?3单位质量面积径 不小于） JTMH-120(正线) JTMH-95（站线） 表 2-1 承力索的规格结构及尺寸性能

19 120 116.99 14.0 67.57 1065 19 95 93.27 12.5 54.76 849 标称截接触线 面积计算截面积截面直截面宽径A度B参考单位质量（mm2） （mm2） （mm） （mm） （kg/km） CTSH-150(正) CTSH-120(站) 150 120 151 121 14.40 14.40 12.90 12.90 1350 1082 表 2-2 接触线的规格结构及尺寸性能

2.2.2负载计算

1．自重负载 正线：q 站线：q10?gj1?gc1?gd?0.0242KN/m?gj2?gc2?gd?0.0194KN/m

202．覆冰负载

由于该站处于第I典型气象区，覆冰厚度为0，故不需计算。

3．单位长度风负载

正线：承力索JTMH-120：

Pc1?0.615akvmaxd1?102?6?0.615?0.75?1.25?35?14?102?6?0.0099kN/m

接触线CTSH-150：

Pj1?0.615akvmaxA1?102?6?0.615?0.75?1.25?35?14.4?102?6?0.0102kN/m

站线：承力索JTMH-95：

Pc2?0.615akvmaxd2?102?6?0.615?0.75?1.25?35?12.5?102?6?0.0088kN/m

接触线CTSH-120：

Pj2?0.615akvmaxA2?102?6?0.615?0.75?1.25?35?12.9?102?6?0.0091kN/m 4．合成负载

在线索同时承受垂直负载和水平负载时，合成负载是它们的

几何和。在计算链形悬挂的合成负载时（是对承力索而言的），其接触线上所承受的水平风负载被认为是传给了定位器而予以忽略。覆冰合成负载又因覆冰厚度为0，故也不需计算。 最大风速时合成负载 正线：qvmax1 站线：qvmax2??q10?Pc1222?0.0263kN/m2

q20?Pc2?0.0214kN/m2.3吊弦计算

吊弦是链形悬挂的重要组成部件之一，接触线通过吊弦挂在承力索上，调节吊弦的长度可以保证接触悬挂的结构高度和接触线距轨面的工作高度，增加了接触线的悬挂点，提高电力机车受电弓的取流质量。

2.3.1基本条件分析

简单链型悬挂的基本图如图2-1 所示，从图的几何关系中可以看出，当H0等于零时，即为等高悬挂，否则不管H0是正还是负，都

为不等高悬挂。在本文的计算推导中，我们作了以下的假设条件：

图2-1简单链型悬挂的基本图

承力索及接触线为理想的柔软索，只能承受沿其轴线方向的拉力，忽略其刚度的影响（接触线及承力索细长比很大，可忽略其刚度）；承力索及接触线自身质量沿X 方向均匀分布，在受力分析时考虑其数值，但不再画出其分布图；每根吊弦的质量由两部分组成： 固定质量（吊弦的上下线夹、紧固螺栓、基本接头质量总和）及长度质量（随吊弦长度变化而改变的质量，若每根吊弦质量为确定数值，则长度质量为零）；不考虑预留弛度（基本不使用预留弛度）。 2.3.2参数说明

L——跨距 H——结构高度

H0——左右定位点高度差 Tx——接触线张力 Ts——承力索张力 qx——接触线线密度

qs——承力索线密度 qd——吊弦线密度

?Tc?20KNDz——吊弦固定质量 跨距l?50m结构高度H=1.7m 承力索张力Ts接触线张力Tqx?gjx

?Tj?25KN

qs?gc?1.065Kg/m

?0.03Kg?1.35Kg/m 吊弦的固定质量DZ

吊弦线密度gd?0.01Kg/m 定位点高度差H0?0m

均匀布置7根吊弦 2.3.3计算内容

（1）由设计参数确定每根吊弦的x坐标值，即xi（x0=0） 按设计规范要求及吊弦均匀条件求得 0、4、11、18、25、32、39、46

（2）第i根吊弦相对接触线左定位点的高度值Y0、0、0、0、0、0、0、0

（3）计算每根接触线上吊弦处的悬挂力Fi

Fi?12gj(xi?1?xi?1)

i?H0?xiL

7.425、9.45、9.45、9.45、9.45、9.45、7.425 （4）承力索在第i根吊弦上产生的拉力Fsi

Fsi?Fi?DZ?CZi

Zi其中首次计算C?0

7.455、9.48、9.48、9.48、9.48、9.48、7.455 （5）计算承力索左支点的支反应力为

Ra?127gcl??k?1Fsk?(1?xkl)?Tc?H0l

计算得Ra?57.7566kg

（6）承力索Y坐标指的是承力索上各点相当于承力索左侧悬挂点A的位移值（如图3-6），计算承力索每根吊弦处Ysi

112Ysi?[?gc?xi?Tc2i?1?Fk?1sk?(xi?xk)?Ra?xi]

-0.1113、-0.2594、-0.3482、-0.3777、-0.3480、-0.2590、-0.1108

图2-2第i根吊弦左侧承力索受力图

（7）计算接触网线上每根吊弦的长度xci

xci?H?Ysi?Yi

1.5887、1.4406、1.3518、1.3223、1.352、1.441、1.5892 根据《高速铁路设计规范（试行）》11.5.3（5）：结构高度宜选用1.6m，速度在250Km/h区段，最短吊弦长度不小于500mm。

第3章 福厦A站接触网站场平面设计

3.1 站场接触网平面设计程序

1．放图

站场的放图一般根据战场的大小，其比例取1：1000对于小站也可以取1：2000。放图包括下列内容：

① 全部电化股道（含远期电化股道）及与架设接触网有关的非电化股道；

② 道岔型号、类型、编号及其理论岔心的坐标； ③ 曲线起讫点、曲线半径及缓和曲线长度； ④ 桥梁名称、中心里程标、结构类型及总长度； ⑤ 隧道长度、起讫里程；

⑥ 涵管、平交道、地道、天桥、跨线桥、架空渡槽等中心坐标及宽度；

⑦ 站场名称、中心里程标、站台范围及与架设接触网有关的建筑物（如站舍、雨棚、货仓、水鹤、煤台以及机车检查坑等）； ⑧ 进站信号机的位置及里程标。 2．布置支柱

先布置咽喉区支柱，然后布置站场中心，最后完成其他部分。 3．划分锚段

确定锚段径路、起讫点与中心锚结位置，并绘出咽喉区放大图。 4．确定接触线拉出值

从咽喉区开始，依次确定出拉出值的大小与方向。

5．确定电分段、电分相及隔离开关的位置

根据站场线路的多少、站线与货线的可靠性及灵活性要求，以及有无牵引变电所等综合考虑确定。 6．确定支柱类型

根据支柱所在位置、功能，确定钢柱、钢筋混凝土支柱以及软（硬）横跨柱、腕臂柱的类型、容量及编号。 7．选择基础及横卧版类型

根据支柱类型、容量及地质条件选择钢支柱的基础类型及确定钢筋混凝土支柱的横卧板类型及数量。 8．确定软（硬）横跨结点类型及支持结构

对于软横跨结点类型要逐点确定，对于不是软横跨的悬挂点应选择支持装置及定位装置类型。 9．进行校验及校核

在完成上述工作以后，应选择相应的典型支柱及基础进行容量及稳定性校核，对缓和曲线及曲线区段部分选择特殊跨距进行风偏移校验。

10．工程数量统计

对设计好的平面图中的各类设备包括线材、支柱、腕臂、定位装置等进行逐一统计，最后还应编写必要的图注及说明。

3.2硬横跨的选择

参考依据为：《通化(2008)1401-Ⅴ-04_总说明（二）》、《通化(2008)1401接触网钢管结构硬横跨 编制说明(2008.03.17)》、《接触

网硬横跨通用图编制说明20060614》。

高速铁路的兴起，硬横跨被广泛使用，它的优点是不仅具有机械上独立、股道之间不产生影响、事故范围小、结构稳定、抗振动、抗风性能好、稳定性强等优点，而且硬横跨具有较好的刚度，稳定性高，能改善弓网受流，因而又具有磨耗小、可降低离线率等一系列优点。 本设计选择钢管硬横跨YHK-G1（表示跨度范围为15～40m的单跨硬横跨），横梁为PC1-L型（适用于每一单横跨跨度范围为15～30m的硬横跨），边梁和中间梁分别选BL5-L型和ZL5-L型，边柱选BGZ5-H中间柱选ZGZ5-H。

支柱：?350mm环形等径钢管支柱

横梁：正三角形钢管断面结构横梁，断面650?563mm

3.3 硬横跨结构型式及组成：

根据《接触网硬横跨通用图编制说明20060614》：

硬横跨结构为门形钢结构，由横梁、支柱、及基础组成，横梁预起拱。

硬横跨包括单跨硬横跨及多跨连续硬横跨，多跨硬横跨由两到三跨门形结构组成。

支柱为等径圆钢管柱，横梁为正三角形截面格构式钢管组合架。 横梁与支柱采用法兰连接，支柱与基础可以采用法兰连接或采用杯型基础连接，当采用杯型基础时，应取消支柱底部的法兰盘部分，并适当增加支柱长度。

横梁由三个或五个梁段拼接组成，梁段分边段和中段，边段为直

线段，按1：60坡度起坡，中段为曲线段，梁段之间采用法兰连接。

横梁跨度“L”由现场定测确定，单位为m。 支柱高度“H”值由现场定测确定，单位为m。 横梁梁段组合见表3-1。 横梁跨度,m 横梁边段,m 15.3~20.0 20.1~25.0 25.1~30.0 30.13~5.0 35.1~40.0 40.1~45.0 45.1~50.0 0 6.8 8.5 10.0 表3-1 硬横梁长度组合

横梁中段,m 横梁边段,m 6.5~11.2 6.5~11.4 6.3~11.2 6.9~11.8 4.4 6.8 9.4 11.6 7.3 8.5 10.0 0 6.8 8.5 10.4.4 6.8 9.4 11.6 7.3 6.9~11.8 8.5 6.1~11.0 10.5.1~10.0 3.4线索选取

根据《高速铁路设计规范》11.5.3-2：接触线、承力索应采用铜合金材质。当采用铜合金150m小于25KN；当采用铜合金120m小于15KN。

由于本设计的时速是250Km/h，则对于承力索和接触线的线形的选取选用正线承力索JTMH-120(20KN)型号，接触线CTSH-150(25KN)型号搭配。站线承力索JTMH-95(15KN)型号，接触线CTSH-120(20KN)

接触线时，额定工作张力一般不应接触线时，额定工作张力一般不应

型号搭配。其字母代表意思解释如下：

J——承力索 C——接触线

TMH——高强度铜镁合金 TSH——高强度铜锡合金

95、120、150——规格：标称横面积数值（mm2） 15KN、20KN、25KN——线索的拉断力。

3.5单线支柱选用

1．根据《高速铁路设计规范》11.5.3（9）：正线接触网支柱宜采用单腕臂柱形式，站台区宜选用线间立支柱、与雨棚柱合柱、高架站房吊柱方案，无站台柱雨棚的车站站台应避免立杆，咽喉区可采用轻型硬横跨。腕臂柱宜采用H型钢柱等视觉轻视型支柱，250km/h线路腕臂柱路基工程中一般采用钢筋混凝土等径圆支柱，桥梁上、车站线间立杆采用热浸镀锌热轧H型钢柱。H型钢柱支柱垂直线路方向宽度不应大于300mm。A、B、C表示H型钢柱柱底法兰盘代号，A型法兰适用于柱底弯矩≤150kN2m,B型法兰适用于150kN2m﹤柱底弯矩≤200kN2m，C型法兰适用于200kN2m﹤柱底弯矩≤240kN2m。

根据通化(2008)1301《客运专线铁路接触网H型钢柱》：关于H型钢柱截面形式有五种，各截面相关参数见下图4-2。

图3-1 H型支柱截面形及参数示意图

根据《TBT 2287-2005 电气化铁路接触网环形预应力混凝土支柱》：电气化铁道接触网环形预应力混泥土支柱分为锥形支柱和等径支柱。

图3-2 支柱外形示意图

3.6 支柱基础选用

钢柱基础类型大致有混凝土实体基础，钻孔基础，管桩基础，本设计全部采用钻孔基础。该三种基础的结构示意图见图3-1。

图3-3 支柱基础结构示意图

3.7 锚段的划分

根据《高速铁路设计规范(试行)》11.5.6：正线接触网锚段长度不宜大于23700m，隧道内不应大于23700m。

接触网锚段长度应根据补偿的接触线和承力索的张力差、补偿器形式以及补偿导线的高度等综合因素确定。接触线、承力索的张力差均不得大于其额定张力的±10%，并应符合下列要求：

1．正线双边补偿时的最大锚段长度，一般情况不宜大于23800m。困难情况下不宜大于23900m。单边补偿的锚段长度应为上述值的50%。

2．站线最大锚段长度一般不宜大于23850m，困难时不宜大于23950m。

自动张力补偿装置可采用滑轮组或棘轮方式，补偿装置的补偿效率不应小于97%。

3．对于时速为200～250公里客运专线，正线区段接触网锚段长度不宜大于23700m。

4．单线电气化区段，宜在车站的一端（以电源侧为最好）设绝

缘锚段关节；并应装设隔离开关。

5．双线电气化区段，应能满足上下行分别停电、检修安全、实现V形天窗、方向行车的要求，按V形天窗的停电范围设绝缘锚段关节。并装设负荷开关或消弧电动隔离开关，纳入远动控制为宜。

6．绝缘锚段关节的设置可不受站场信号机位置的限制，但其转换柱的位置应设在最外道岔岔尖50m以外。

7．在有几个电气化车场的车站上，宜将每个车场单独电分段。 8．装卸线、旅客列车整备线及机车整备线，均应单独电分段，并在该处装设带接地刀闸的隔离开关。

9．路外专用电化线路应单独电分段。

10．封闭的水鹤、到发线、安全线、牵出线、机车走行线等，不宜设接触网电分段。

3.8 锚段关节

根据《高速铁路设计规范》11.5.6：锚段关节宜采用四跨或五跨形式。

五跨绝缘锚段关节是锚段关节中含有五个跨距，主要在时速为160km以上电气化线路中应用。在站场与区间的衔接处，采用五跨绝缘锚段关节。

对于时速为200～250公里客运专线，锚段关节宜采用四跨或五跨形式。在高速接触网中，一般以四跨非绝缘锚段关节和五跨绝缘锚段关节为主。设置五跨绝缘锚段关节的主要目的是为了改善受电弓通过绝缘锚段关节的受流条件，将四跨绝缘锚段关节中的点过渡（在中心柱定位点处）改为五跨绝缘锚段关节的线过渡，锚段关节转换跨内的两支接触线为抛物线线型，从而避免了采用“整个转换跨内两支接触线

等高”时，在两根转换柱的定位点处，受电弓同时接触两支接触线，形成硬点，也避免了由于动态接触压力的作用，受电弓不得不划过转换柱处的接触线折线处。

3.8.1 五跨绝缘锚段关节

五跨绝缘锚段关节的技术条件为：在锚段关节内，两组悬挂间的有效绝缘距离须大于450mm，在靠近下锚侧的两转换柱内，两悬挂在水平面内投影平行，且距离应保持450mm，在靠近下锚侧的转换柱处，两组悬挂的垂直距离应在550mm以上，在中心跨的两转换柱处，两组悬挂的垂直距离应保持150mm；两工作支的等高点应位于中心跨中间，等高处的接触线高度应高出标准导高40mm。如图3-4所示。

图3-4 五跨绝缘锚段关节

3.8.2四跨非绝缘锚段关节

在站场中间采用的四跨非绝缘锚段关节。四跨非绝缘锚段关节的技术条件为：两转换柱内，两悬挂在水平面内投影平行，且水平距离应保持200mm，允许误差30mm；在转换柱处，两组悬挂的垂直距离应为550mm；两转换柱间，受电弓在两接触线工作转换点的高度应尽量保持一致，允许误差20mm。在中心柱处，两接触线等高且应高出标准导高80mm。如图3-3所示。

3-5 四跨非绝缘锚段关节

3.9 之字值与拉出值的确定

根据《高速电气化铁路接触网》3.2.3：

对于接触网直线区段，在定位点处接触线偏离股道中心的距离称为之字值；而对于曲线区段，在在定位点处接触线偏离股道中心的距离成为拉出值。

在进行接触网平面设计时，在定位点处，应标明接触线拉出值的大小和方向。设置拉出值的目的是使受电弓滑板磨损均匀在直线区段，接触线应按之字形布置，支柱处的拉出值宜采用200～300mm。在曲线区段，接触线应由受电弓中心向外侧拉出，并宜使接触线与受电弓中心点的轨迹相割，详见下表。 曲线半径R（m） 拉出值a（mm） 隧道内拉出（mm） 300

3.10 跨距选择

根据《高速铁路设计规范（试行）》表11.5.3—1：时速250Km/h，简单链形悬挂的标准跨距为50m，最大跨距为55m，相邻跨距之差不宜大于10m。相邻两跨距之比，不宜大于1.5:1，桥梁、隧道口、站场咽喉等困难地段，不宜大于2.0:1。山口、谷口、高路堤和桥梁等风口范围内的跨距应按设计标准选用值缩小5～10m。绝缘锚段关节的转换跨距和分相装置所在跨距应较正常跨距值缩小5～10m。详见下表。

设计速度 标准跨距50 简单链型悬挂 （m） 最大跨距55 （m） 标准跨距60 弹性链型悬挂 （m） 最大跨距65 （m） 表3-2跨距选用

250km/h 300km/h 50 350km/h 50 55 55 60 55 65 60 3.11 咽喉区放大图

对于站场平面图，因其放大比例有限，特别是大站，一般是道岔密集、悬挂密布，其各组悬挂的走向、定位、跨越及下锚等均不

易识别，不利于现场组织放线施工。因此，根据施工需要，每一个站场两端均应绘制咽喉区布线放大图。

绘制咽喉区布线放大图应注意下列各点：

（1）放大图是纵方向上保持比例不变，横方向的线间距扩大到8～10mm；

（2）着手绘制放大图时，应从靠近站中心的道岔，且从两侧站线做起，逐步向两端（与区间衔接处）绘制，保持正线与区间衔接；

（3）为了保证道岔交叉布置的定位和避免悬挂多次交叉，允许两组悬挂在同一跨内平行且等高布置。

（4）保持两组悬挂的交点位于定位点与辙岔之间。

（5）避免通过道岔下锚的站线悬挂（下锚）穿越线路过多，又要注意不要多次交叉。在接触线改变方向时，要使该线在水平方向的走向与原方向的夹角不大于6°，困难时亦不应大于10°。

（6）放大图要明确地标示出锚段编号、锚段长度及下锚位置，并且要在下锚支柱处标明锚段（股道）号和锚段长度。

（7）对于无交叉布置的高速线路，应明确标出定位支柱位置和相应的无交叉布置的标志。

3.12 线岔选用

道岔处接触线可采用交叉或无交叉布置方式。当采用交叉布置方式时，应使两支接触线的交点位于道岔区线间距为350～700mm处，接触网线岔始触区内不得安装吊弦、电连接等设备，且侧线支接触线应高于正线接触线10～20mm。当采用无交叉布置方式时，定位点处侧线支接触线宜高于正线支接触线70～80mm。

对于时速200～250公里客运专线，接触网道岔布置宜采用交叉布置，有条件时可以采用带辅助悬挂的无交叉式线岔布置方式。 3.12.1交叉线岔布置

交叉线岔适用于设计时速250km/h及以下的线路的小号道岔。对于交叉线岔，各设计院的定位方式各有不同，但两接触线交叉点都在两股道中心线间距500～700mm的位置。

图3-6交叉线岔布置图

在高速接触网中，由于道岔型号增大，交叉线岔的布置不能采用普速接触网的标准定位，而应根据“受电弓信号及其动态包络线、定位柱处接触线拉出值、定位处支持装置的几何尺寸，道岔型号”等资料，通过明确的几何关系研究进行接触网线岔布置，从而保证受电弓高速安全平滑通过线岔区。

1．交叉线岔布置原则

① 道岔定位应在道岔轨缝WA至线间距小于等于350mm的范围内。

② 在道岔定位处的最大拉出值不得大于400mm。

③ 道岔的两线路接触悬挂的线岔交点距两线路任一线路中心线的距离一般不得大于350mm，线岔交点与正线线路中心线间应保持最

小距离，该距离不应大于正线拉出值减去50mm。

④ 道岔区的跨距以最大风偏不超过规范要求的范围为原则，一般不得大于60mm。

⑤ 距道岔两线路中心线的任一中心线两侧600～1050mm范围为无线夹区域，在此区域内不得设置接触线定位线夹、弹性吊索线夹、点连接线夹。

⑥ 道岔开口方向上道岔定位后的第1个悬挂点设在线间距大于等于1220mm处，并应保证两接触悬挂任意某一悬挂的接触线与相邻线路中心线的距离不小于1220mm。即任意一条线路中心线与另一条线路的接触线距离不得小于1220mm。如果小于该距离，另一条线路的接触线定位线夹会侵入该线的受电弓限界内。

⑦ 正线与渡线的两条接触线，必须架设在受电弓的有效工作范围内，在任何受电弓行驶方向上，两支接触悬挂的接触线必须在受电弓半宽的同一侧。即不论对直股运行的受电弓还是侧股运行的受电弓，两支悬挂的接触线都在受电弓的中心线的同一侧，两导线均处于开口内。

⑧ 在道岔定位的前一悬挂点（指岔尖侧方向上的支柱），两支悬挂的接触线也应在线路中心线的同一侧，为改善受流质量，渡线的接触悬挂的接触线一般应被抬高500mm（该值大小应根据该跨距值，经计算确定），拉出值为800mm。

⑨ 定位器的长度应根据受电弓的限界确定，确保其根部固定支座得侵入受电弓限界。

⑩ 道岔定位处定位器原则上不应跨越该线的线路中心线，否则应使定位器加长，并采用特殊弯形定位器，以保证定位器的端部不侵入其他线的受电弓限界，根部不得侵入本线的受电弓限界；定位器应处于受拉状态，受拉力不得小于80N；分段绝缘器一般设在接触线与侧股中心线重合的地方，分段绝缘器导流板外缘（靠近岔心端及直股的内缘）与直股接触线的距离不小于1.5m；分段绝缘器两端必须是悬挂定位点，不能只定位不悬挂；道岔柱的布置和侧线起锚必须兼顾始触区与吊弦的设置要求；在支持装置处受电弓只与一条接触线接触，防止出现硬点；后定位处采用定位器双拉受力设计；使用交叉吊弦，保证受电弓通过任一条线时正线和侧线能同时被抬升；与高速正线交叉的侧线，尤其是正线间的渡线，应采用与正线材质及张力相同的接触网系统；采用双腕臂定位、大结构高度、交分吊弦、带一定弧度的滑板形状、长线岔、“不限制”定位柱位置的线岔定位方式。 3.12.2 无交叉线岔

根据《武广正线用18号道岔》、《哈大无交叉布置方法》、《接触网单跨型无交叉线岔技术2》：

无交叉线岔就是在道岔处，正线和侧线两组悬挂无相交点。它的优点就是在正线和侧线两组接触线既不相交、不接触，也没有线岔设施，故既不会产生刮弓事故，也没有因线岔形成的硬点，提高了接触悬挂的弹性均匀性，从而保证在高速行车时，消除打弓、钻弓和刮弓的可能性。高速电气化铁路接触网广泛地使用无交叉布置的线岔，这种线岔能较好地确保高速列车在通过线岔使无障碍通过。具体布置图如图

3-5：

1050-1150600-800200ZFZE10-15m≥25>1320400150150ZD

图3-7简单无交叉线岔布置方式

定位柱（ZD）在距岔心不小于25m即道岔开口不小于1320mm处，接触线拉出值正线150mm，渡线150mm；相邻支柱（ZE）与岔心距离在10~15m之间可调，接触线拉出值正线400mm，渡线1050~1150mm之间可调；支柱(ZF)满足相邻跨距差和抬高要求，接触线拉出值正线200mm，渡线600~800mm可调。

道岔处跨距选择要根据抬高量来计算，见下表。

根据抬高量计算最小所需跨距 接触线张力H30000 ＝ 抬高量f＝ 抬高量f＝ 抬高量f＝ 0.15 0.35 0.5 m m m 跨距l＝ 跨距l＝ 跨距l＝ 25.81989 39.44053 47.14045 M M M N 单位重量G= 13.5 N/m 表3-3抬高与跨距表

3.13 隧道中的平面布置

根据《新建时速200~250客运专线铁路设计暂行规定》7.2.2：

设计时速为250Km/h时，双线隧道净空横断面积不应小于90

根据《高速电气化铁路接触网》3.4：

。

在进行隧道内的平面设计之前，首先要确定悬挂类型及结构设计，确定隧道内接触网悬挂的类型应根据隧道断面、净空高度、行车速度及通过货物的装载高度决定。

1．隧道内接触网的悬挂结构

对于高速电气化铁路，其隧道内的悬挂类型应和区间相一致，以保证列车运行速度在隧道内不受影响，其悬挂带电部分和悬式绝缘子接地侧裙边分别应保持400mm和150mm的绝缘间隙。接触线高度不得低于5700mm，对于高速客运专线线路的接触线高度，应和区间接触线高度一致。

2．隧道内接触网平面设计的内容及技术原则

要确定跨距长度、悬挂点的位置、定位点的配置、拉出值的大小及方向、锚段关节等。

3.14 接触线高度与结构高度的选择

1．接触线高度

根据《高速铁路设计规范(试行)》11.5.3：接触线悬挂点高度不宜小于5300mm，最低点高度不宜小于5150mm。本设计中接触线高度选用5.4m。

2．结构高度

根据《高速铁路设计规范(试行)》11.5.3：结构高度宜选用1.6m。特殊情况下，速度在300~350km/h区段，最短吊弦长度不小于600mm,

结构高度不得小于1.1m；速度250km/h区段，最短吊弦长度不小于500mm。本设计中结构高度选用1.7m。

3.15 侧面限界的选用

接触网支柱的侧面限界是指轨平面处，支柱内缘至线路中心的距离。为了确保行车的安全，正线支柱侧面限界任何时候不得小于2440mm(在机车走行线可降为2000mm)；曲线区段应适当加宽。但是随着铁路的发展，采用大型养路机械进行线路修理是铁路现代化的重要标志，接触网的侧面限界就要考虑这个因素。

根据《高速铁路设计规范(试行)》11.5.7：接触网支柱距正线的侧面限界在无砟轨道地段不应小于3.0m；有砟地段不应小于3.1m；车站内困难条件下直线地段不应小于2.5m。

根据《高速电气化铁路接触网》3.5.1： 支柱设置线路条曲线外侧1200≤R≤曲线内侧直线 件 1800 250~35400~1502000~400曲线半径（m） 250~1500 侧面限界（m） 2.90 >1500 0 2.70 3.00 0 2.90 0 2.80 表3-4桥上支柱侧面限界选用

3.16 悬挂方式的选定

参考《新建时速300~350公里客运专线铁路设计暂行规定(下) 铁建设[2007]47号》4.4.3.2：接触网悬挂方式可采用全补偿简单链形悬挂或全补偿弹性链形悬挂，并经综合比较后确定。本设计采用全补偿简

单链形悬挂。 简单链形悬挂如下图：

图3-8 简单链型悬挂 1—承力索；2—接触线

图3-9 弹性链型悬挂 3—吊弦；4—弹性吊弦

结论

在这次漫长而艰苦的毕业设计过程中，让我受益匪浅，收获颇丰。 在设计过程中，为了达到更好的效果，我们需要灵活设计、综合考虑。还有，在设计过程中，我们一定会遇到很多难题，所以，对于设计工作者来说，需要有较强查阅相关资料的能力，并且融会贯通。

最后，在设计工作中，我们需要有严谨的思维，不能想当然而为之。所有设计方法都要有根有据。

通过这次站场接触网平面设计，让我对整个铁路接触网供电系统有了更加深入的认识，当然这些还远远不够，以后还需要继续学习提高。

致谢

本次设计的从选题到完成，王老师和杨老师不厌其烦地为我释难答疑、指点迷津，引导我顺利完成毕业设计。杨老师在整个过程中一直监督敦促我们做毕业设计，给我制定计划，帮助我修改论文初稿等工作，我能够按时完成毕业设计，杨老师是功不可没的。在设计过程中，我遇到了很多难题，因此经常跑到王老师的办公室去请教，王老师每次都是十分认真、充满热情地为我解答难题，这些让我感受到了王老师知识的渊博、治学的严谨、工作的认真和对人的真诚，深深地让我敬佩。在王老师的悉心教导下，我学到了很多接触网相关的很多知识，同时也从王老师做人的态度上学到了一些人生道理。最后，也要感谢电气系所有老师，大学四年因为有你们我才能不断进步提高，学到很多有用的知识，大学四年的学习生活也因为有你们才会更加精彩有意义!

参考文献

[1] 于万聚.高速电气化铁路接触网.西南交通大学出版社.2003 [2] 中华人民共和国铁道部.铁路电力牵引供电设计规范.中国铁道出版

社.2005

[3] 中华人民共和国铁道部.新建时速200～250公里客运专线铁路设计暂

行规定（上、下）.中国铁道出版社.2005

[4] 中华人民共和国行业标准.高速铁路设计规范（试行）.中国铁道出版社

社.2010

[5] 铁道部电气化工程局电气化勘测设计处．电气化铁道设计手册—接触

网．北京：中国铁道出版社，1983

[6] 铁道部电气化工程局．接触网设计规范．北京：中国铁道出版社，1997 [7] 铁道第四勘察设计院．京沪高速铁路设计暂行规定．铁建设[2004]157

号

[8] 昌月朝．简单链形悬挂吊弦长度计算方法．铁道机车车辆．1998

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