接触网平面设计襄渝线电气化提速工程资料

题作系专班
南京铁道职业技术学院毕
业
论文
目：接触网平面设计(襄渝线电气化提速工程) 者：江韵、许凌、汪大伟
：铁道动力与电气工程学院
业：电气化铁道技术
级：铁道供电G0611
指导者：宋奇吼、刘建新、潘必胜
评阅者：沈艳丽、戴丽君、徐百川、陈明中、宋奇吼
2009 年 6 月
毕业设计（论文）中文摘要
1 引言 (1)
2 设计任务书 (1)
3 计算条件的确定 (3)
4 跨距、锚段长度的确定 (5)
5 锚段走向的确定与划分 (9)
6 安装曲线的计算与绘制 (10)
7 设备选型和技术条件 (16)
8 软横跨的预制 (18)
9 主要工程数量表 (19)
10 设计中有关问题的说明 (20)
11 结论 (21)
12 致谢 (22)
13 参考文献 (23)
近年来，我国大面积、大幅度提高现有电气化铁道的运行速度，主要电气化干线逐步达到160～200kM/h，2006 年，京沪高速电气化铁道开工建设，设计时速350 公里，将成为我国第一条高速铁路，预计2010 年建成，届时我国电气化铁道总里程将达到26000 公里，掌握高速电气化铁道核心技术，必将使我国由电气化铁路大国迈入电气化铁路强国。

做为电气化铁道系统中的核心技术接触网装备发生翻天覆地的变化，大量采用先进技术与新型设备，逐步实现监控自动化、远动化，运行管理智能化，性能检测及故障诊断现代化。

对广大接触网设计运行维护人员在知识上、技能上提出更高要求。

接触网在供电回路中起着十分重要的作用，直接影响着电气化铁道的运行可靠性，因此必须使接触网始终处于良好的工作状态，安全可靠的向电力机车供电，对于保证铁路运输畅通无阻有着极为重大的意义。

接触网运行的特点是在露天条件下始终与电力机车受电弓相接触取流，工作条件恶劣且无备用设备，根据现场设备故障统计，由于接触网故障对铁路行车造成的影响平均时间在 4 小时左右。

分析个中原因，从当前现场设备的维护状况与工程施工水平讲，真正熟悉并掌握高速铁路接触网设备具体结构、工作原理及工程设计的技术人员不多。

这样，当设备出现故障后，大大增加了系统平均修复时间，严重地影响了铁路运输生产。

这也正是本专业从企业用人角度出发，适时地增加了接触网工程设计项目。

本设计选择了上海轨道设计院所承担的一个实际设计项目——铁路襄渝线
电气化提速工程中的高兴车站做接触网平面设计，作为一个车站的完整的施工图设计，最终成果直接用于现场施工！这样的设计要求对于毕业设计来说无疑是一个很大的挑战。

目前国内没有一本可以参考的较为系统的设计资料，学生设计具有相当大的难度。

为了达到设计目标，依托和上海铁路局、上海轨道设计院深度的校企合作来组织教学，从设计目标设定、设计任务书设置、学习情景设置、引进校外兼职教师、顶岗实习、充分利用校外实训基地的软硬件条件等方面来进行人才培养，达到全方位提高学生综合素质的目的。

设计内容组织紧密结合岗位群的工作过程，突破原有传统培养模式的束缚，以岗位项目教学为基准，实现“做中学”。

很好的培养了铁路接触网设备设计运
行高技能型人才所需要的核心技能，使学生能够从更高层次上理解接触网运行和维护的技术要求，从而提升学生以后职业生涯的发展空间
一、团队设计目标
本团队所进行的工程设计是铁道供电专业设备施工与维护必需的实践过程。

只有通过工程设计才能真正掌握信号设备的整体结构，在解决问题的过程中提高技术水平。

结合现场实习、学校实验，通过设计实践为设备的维护及故障处理奠定良好的技术基础，极力缩短就业过程岗位能力转换时间。

为今后的工作和继续学习作好准备。

并对在校学习的知识进行一次系统的总结和综合运用，培养学生理论联系实际、调查研究，独立思考、分析与解决问题的能力，并扩充有关工程方面的知识，锻炼绘制接触网工程图纸的能力，以及专业阅图能力，并达到举一反三的效果，同时学生的职业能力得到了进一步的拓展。

在设计过程中，充分运用接触网AotuCAD 计算机辅助设计软件完成整个工程设计，很好地培养了学生绘图及排版的能力，为将来岗位上竣工图的绘制及修改
准备了较为丰富的知识。

同时，在图纸输出过程中提高了图纸输出水平，为自身
的再就业提供了较大的机会，给现场技术人员提供了很大的帮助。

通过一个车站的完整的施工图设计，培养团队合作精神，为今后的岗位合作
工作准备经验。

二、团队结构及成员分工
团队由本校的宋奇吼老师（负责论文总体指导）、上海铁路局南京供电段刘
建新总工（负责指导跨距、锚段长度的确定，锚段走向的确定与划分部分的设计）以及上海轨道设计院潘必胜（负责指导软横跨的预制部分的设计）担当指导任务。

由铁道供电G0611 班的江韵、许凌、汪大伟同学等组成设计团队。

团队详细分工和各成员协作互助情况如下：
1、许凌负责跨距、锚段长度的确定，锚段走向的确定与划分，安装曲线的
计算与绘制部分设计；
2、汪大伟负责软横跨的预制设计；
3、江韵负责设备选型和技术条件，主要工程数量并使用接触网CAD 完成施工平面图；
4、各人负责本人所负责部分毕业设计文字部分内容，整个设计最后的统稿
由江韵完成。

第一章设计任务书
1 . 1 原始资料
1、高兴车站平面图(初步设计)一张
2、悬挂类型：
车站正线采用全补偿弹性链型悬挂：GJ− 50 + TCG− 85 ；
车站站线采用半补偿弹性链型悬挂：GJ− 70 + TCG−100 ；
线采用BT 供电方式，回流线与接触网同杆架设；
回流线采用TJ－70 铜绞线；
3、气象条件、污秽区划分
(1)、气象条件：第II 气象区
(2)、污秽区划分：轻污秽区
4、设计速度：120km/h；
5、地质条件：γ＝1.6t/m3, φ= 20°,［R ］＝1 30 KP
a,支柱基础采用挖方；
6、其它参数的选择：
1）接触线高度:导线最低高度：5600mm；导线在悬挂点处的高度：6000mm.
2）结构高度：h=14m；l D= 60m；e=8.5m
3）本区为轻污秽区。

并有少量程度的酸雨腐蚀，故一般地段绝缘子泄露距离按≥ 1000mm 选用。

站场内均采用瓷质绝缘子；
区间棒式绝缘子采用瓷质绝缘子；悬式绝缘子采用防污型钢
型钢化玻璃绝缘子。

吊弦（含吊丝）及软定位器后的拉线采
用不锈钢线制作。

4）第二气象区气象资料为：t max=40 c；t min=-20 c; t b= −50C；
V max=30m/s; 有覆冰b = 10mm；最大风速时的大气温度为
10 c;安装接触线时的温度为0 c;安装时的风速为10m/s.
5）支柱扰度：钢筋混凝土支柱为γj=0.02m;钢支柱γj=0.03m
6）拉出值：在直线区段一般取a=200mm;在曲线区段，R 1800m 时，a=150mm ；1200m ≤ R≤ 1800 m 时，a=250mm ；
180m ≤ R≤ 1200 m 时，a=400mm。

7）接触线张力T =13kN。

8）回流线的电压等级为1kV，在站台处回流线与地面的最小距离为6m。

9）最大风偏移值取450mm。

10 由于该车站为四股道车站，软横跨采用双横力索。

1 .
2 设计内容
1、根据《设计任务书》所提供的站场或区间的初步设计平面图，复制站场或区间的接触网平面图；
2、根据《设计任务书》所提供的原始设计资料，选用设计气象条件、计算
各类计算负载；
3、根据《设计任务书》所提供的原始设计资料和设计规范，确定悬挂的拉
出值和跨距大小。

校验典型区段（如缓和曲线区段、道岔附带曲线上）接触线的最大偏移值。

初步确定支柱位置。

4、确定锚段的走向和长度，校验某一典型锚段的张力差，绘制锚段张力曲线；
5、给出站场咽喉区布线放大图；
6、选择和确定支柱、基础、腕臂、定位管、定位器、绝缘子、各类导线的型号和参数；
7、对所选设备，如支柱、基础、腕臂、悬挂线索进行机械稳定性和机械强度校验（技术校验只选择一组进行）；
8、验算一组软横跨的支柱容量；
9、预制一组软横跨；
10、完成所给站场和区间的接触网平面图；
11、写出设计主要原则，重大技术问题的处理方法及方案比选。

1 . 3 设计要求
接触网平面设计是对学生进行的第一次较为全面的接触网施工设计训练，是
学生走上工作岗位前的一次难得的锻炼机会，要求学生应该从心理上和行动上将此作为自己的工作认真对待，高质量按时完成，做到：
1. 所提交图纸完整，基本满足接触网施工的要求；
2. 设计说明书的文字通顺，数据准确无误；
3. 图面整洁，不得有涂改，图中标注及字体使用宋体；
4. 线条清晰，粗细符合规范，曲线平滑；
5. 说明完整，准确；
学生通过本课程的学习和设计应达到以下基本要求：
1. 掌握接触网设计流程，设计方法，设计规范；
2. 建立工程经济技术比的概念，掌握接触网工程概算资料的编制方法；
3. 能独立完成站场或区间的接触网平面设计图。

第二章计算条件的确定
2. 1 气象条件的确定
根据《设计任务书》第 1 组所给出的初始资料，高兴车站的气象条件是第II 气象区，查表可得出以下的气候条件：
t max= 40°C,t min =-20 c , t v max=10°C,v b= 10 m s,V max =30m/s,b=10mm，最高
计算气
温：
t js.max=60°C，风速不均匀系数：α = 0.75 ，风载体型系数：k = 1.25 第二气象区，考虑覆冰。

2. 2 计算负载的确定
线索参数：
正线：全补偿弹性链形悬挂GJ-50+TCG-85
g c= 11.71×10−3 kN
= 7.6 ×10−3 kN m , d
c= 10
mm;
g j m，A = 13mm, B = 13mm;
站线：半补偿弹性链形悬挂GJ-50+TCG-100
g c= 11.71×10−3 kN
m,
= 8.9 ×10−3 kN
d c= 10mm;
g j 3 m , A = 12.3mm, B = 11.8mm ;
吊弦自重：g
d= 0.5 10−k N m
附加导线（回流导线）：TJ-70
g f= 5.96 10−3 kN m,d f= 10.5mm 计算过程：
第 4 页
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(
)
2.31N
p cb
= 0.615Kdv 2
= 0.615×1.25× 10 + 20 ×102
=
m
p = 0.615a Kdv 2
= 0.615× 0.75×1.25 ×10 × 302
= 5.189N
p cv = v
0.615a Kdv 2
= 0.615 × 0.75 ×1.25×13× 302
=
6.746N
m
jv v
m
2) 承力索和接触线覆冰重量：
(
)
( )
a)
g bc
= πλb
b + d g 1000 h = ⎞
3.14 × 0.9×10× 10 +10 10
×= 1000
× ++
5.652
N m
πλb ⎜b d ⎟g
h ⎛ ⎜ 3.14 × 0.9 × 5 5 13 13 ⎞ ⎟
×
10 b)
g bj
= ⎝ b 2 2 1000
⎠ = ⎝ 1000 2 ⎠ = 2.543
N m 3) 合成负载：
无冰无风时合成负载：
+ = 19.81N
q 0
= g c
+ g j
g d
最大风时合成负载：
2
2
m
q v
= q 0
+ p c
v
= 19.812
+5.1892
=
覆冰时的合成负载
20.48
N
m
= (
+ ) +
q
q g
2
2
b
b 0
p cb
= 24.05N
站线的情况：
m
承力索和接触线各种风负载：
(
)
p cb
= 0.615Kdv 2
= 0.615 ×1.25× 11 + 20 ×102
= 2.42N
m
p = 0.615a Kdv 2
= 0.615× 0.75×1.25×11× 302
= 5.801N
cv v
m
a Kdv 2
=
2 N 0.615 v 0.615 0.75 1.25 1
3 30 = 6.279 m
承力索和接触线覆冰重量：
(
)
( )
g bc b + d g = 3.14 × 0.9×10× 10 +11 10 5.9N m
h
⎛11.8 + × ⎜
+
3.14× 0.9 × 5 5
12.81 ⎞ ⎟ × 10 g bj =
b
⎝ 2 2
1000
⎠ =
⎝
1000
2
⎠
= 2.45N
m
3) 合成负载：
无冰无风时合成负载：
+ = 15.55N
q 0
= g c
+ g j
g d
最大风时合成负载：
m
2 2
q v
=
q 0
+ p c v
= 15.552
+5.8012
=
16.6
N
m
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同理，附加导线的负载计算如下：
q f
0=6.46 N m ；q fv =8.45 N m ；
q v
= 10.64N
m ；
2. 3 拉出值与侧面限界的确定
根据 05 版《铁道电力牵引设计规范》规定：当受电弓的工作宽度为 1250mm 时，在最大设计计算风速条件下拉出值不宜超过 450mm ，在直线区段一般取为 200~300mm ；在曲线区段，接触网的拉出值可参考以下规定选取：R≥1800m 时， a=150mm ；1200m ≤R ≤1800m 时，a=250mm ；180≤R ≤1200m 时，a=400mm 。

支柱侧面限界任何时候都不得小于 2440mm ，机车行走线可降为 2000mm ，曲线 区段适当加宽。

直线中间柱一般取为 2500mm ，软横跨支柱一般取为 3000mm ， 在基本站台处取为 5000mm 。

拉出值和侧面限界的具体取值参考《铁道电力牵引设计规范》，以及《接触 网》第三章内容。

第三章 跨距、锚段长度的确定
3.1 跨距的确定
跨距的确定分为两种情况，一是在直线上，另外一种是在曲线上。

风偏移值 确定出一个最大跨距，在布置支柱时跨距值应小于这个值。

接触网支柱跨距，应根据悬挂类型，曲线半径，导线最大受风偏移值和运营 条件确定。

在最大设计风速条件下，接触线距受电弓中心的最大水平偏移值，在 电力机车受电弓工作宽度为 1250mm,不宜大于 450mm 。

1) 直线区段最大跨距的确定（等之字布置）
由公式： L max
j
N
，在站线
其中 T j
选用 13kN ，m=0.9，由前面计算得 p j
在正线上为 6.746 m
上 为 6.279
N m ； 取 b jx
= b j
max =450 mm = 0.45m ， γj
= 30mm = 0.03m ，
a=300mm=0.3m 。

解得：正线
站线
L max
=
L
78.1966m
2) 公式为： L max
= 2
j (
b jx
−j
+ a )
mP j
+ T
j
R 其中 T j
选用 13kN ，m=0.9， p j
在正线上为
6.746N
，在站线上为 6.279N
；
取 b jx
= b j
max =450mm = 0.45m ， γj
= 30mm = 0.03m 。

第
m m 页
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当 R=1200m 时,a=400mm,代入数据得, L max
=
综上得：
66.55m 目前我国最大跨距用 65m,因此在直线区段（正线或站线），最大跨距用 65m ， 在曲线区段最大跨距应根据上述结果进行选取。

3.2 锚段长度的确定及张力差校验
正线，站线均采用双边补偿的形式；正线采用全补偿弹性链形悬挂形式；站 线：采用半补偿弹性链形悬挂形式。

一般来说，站场上各股道长度就是其锚段的长度。

现测量各线锚段长度如下 所示：
正线Ⅱ：2L=62.6871+1657.5193+62.5556=1782.762m
站线 1：2L=30.1027+1748.6874+75.9539+17.2768+18.7865=1490.8091m 站线 3：2L=1456.5152+32.0115=1488.5267m 站线 4：2L=1104.6192+34.7636=1138.8828m
站线 5：2L=25.9852+192.0432+941.7848+90.592+59.7128=1310.115m 站线 6：2L=39.5768+45.946+345.1122+45.5388+41.4779+50.0105=606m 现验算正线的张力差，以校验中心锚结的位置。

一）. 对于正线张力差校验如下：
(1) 确定吊弦平均长度：
2F
2q l 2
C = h -
x 0
= h -
3
0 i
3 8Tco
其中: Tco=0.8 Tc =0.8 × 15kN= 12kN h=1.4m. q 0
=1.964 × 10−2/
不管在直线或R=1200m 的曲线上，都取l=60m.
把参数代入上式得
C = x 1.167m.
(2) 确定极限温差 Δt :
Δt 1
= t max t d
t
max
−
t max
+ t
min
2
= 22.5°
C
− t +
= −22.5°
C
Δt 2
=
t min
− t d
=
t
min
max t min
2
(3) 全补偿链形悬挂 ε ≈ 0 （4）计算 ΔT jd
(N)
( + ). (ε α .Δt )
ΔT jd
= α α α
2c x
°
， g j
=9.79 −
=
−6
−6
C -26
×
-1733
10 kN /m − 其中
j
c
(17 11.5) 10 = 5.5 10
正线半锚段示意图如下：
第7 页
(5)
ΔT jd 的计算结果如下： jw
(N) 第 8 页 共 31 页
直线上：
ΔT jw =0
(
− )(ε α. )
2 曲线上： ΔT jw
=
j
.(T
+ Δ
T ) 2Rd − ε α j . )
j max
3
jd
ΔT 712
892
1.7
2.8
0 0
（6）承力索的张力增量值 ΔT c
（N ）
Δ =
T c − ( − ) .c
Δt
.T
cm
其中：水平拉杆 d 取 1.6m., αc
=11.5
-6
,
ΔT c
的计算结果如下：
×10 /0
c Δt =-22.5
L(m)
R(m)
712 (7)600
473
∞
0 ΔT jE
1- 2 3
× ΔT jd + ΔT
jw E S j
. (α t ε )
ΔT jE
的计算结果如下： L(m)
（8）承力索张力差增量
ΔT
ΔT cE
:
600
∞
ΔT cE
= 2 1-3
×
c
ΔT
c
c .
cαcΔt（E c=1
85GPa
，
S c=93.2
7mm2）
ΔT cE的计算结果如下：
L(m)
R(m)
第8 页
600 ∞
第9 页共31 页
ΔT jE= 301.7 (458.4 303.3) 456.8N≤ 10% 10KN= 1000N
ΔT cE= 727.5 456.5 269 N≤ 10% 15KN= 1500 N
故：对于正线，中心锚节设在中间892m 处是合适的。

但是平面设计图中892m 处左侧很近有软横跨，中心锚节应调整到892m 所在跨距中心922m 处。

可验证
922m 右侧的线路张力差是符合要求的。

对于922m 左侧的全直线部分：
( + ). (ε α .Δt)
ΔT jd= 2c
x
L=922m, ΔT jd=516.2N
ΔT jE=0
ΔT jd+ ΔT
jw
ΔT jE= ΔT+ Δ
T
=428.4N<1000N
2 ×jd jw
1-3
E S j. (αtε )
符合要求，且中心锚节两侧张力差相差很小。

二.）再根据实际情况，现确定各线锚段长度如下所示：
1 号线：Π 号线
3 号线
4 号线
5 号线
6 号线
7 号线专用线一个锚段
两个锚段
一个锚段
一个锚段
一个锚段
一个锚段
一个锚段
一个锚段
支柱23-----支柱69（总长为1093.08m）;
支柱1-----支柱63（总长为1603.1m）;
支柱52-----支柱76（总长为753.36m）
支柱15-----支柱70（总长为1309.46m）;
支柱7-----支柱68（总长为1458.13m）
支柱6-----支柱35（总长为596.27m）
支柱23----支柱42（总长为380.19m）
支柱15-----支柱38（总长为462m）
支柱51-----支柱61（总长为122m）
附：站线张力差曲线图3-1
第9 页
第四章锚段走向的确定与划分
4.1锚段走向的确定原则：
1）原则上一个股道一个锚段，对于较长的正线可设为一个半或两个锚段，
但两锚段在站内衔接处应设为三跨非绝缘锚段关节，对于不长的站线和货线，渡线洋感尽量合并到别的锚段中去，不得已时也可自成一个锚段。

高速线路的正线要独立设段并保证其接触悬挂的独立性，不允许和站线相交。

2）合理确定锚段走向，应使锚段横向穿越的股道数量最少，应尽量避免悬挂的二次交叉，故两组悬挂在通过相邻两道岔时可平行布置。

经反复布线修改后，锚段的走向如附录所示。

4.2划分锚段：
依据设计规范和站场线路选取合适的锚段长度（在满足技术条件的情况下应使用最大允许长度），首先完成正线锚段的确定，确定锚段起始点，确定锚段走
向和下锚位置，合理确定锚段关节的形式和位置；检验最大锚段张力差，确定中
心锚结位置。

划分锚段时，应注意一向几点：
1）锚段关节不能设在道岔区；
2）中心锚节一般设在锚段中部，原则上要求两边的张力差相等；
3）合理确定锚段关节的形式和位置，锚段关节一般设置于站场和区间的衔接处，变电所和分区亭附近，确定锚段关节时有以下原则洋感遵守：
（a）在站场和区间的衔接处，设置四跨绝缘锚段关节结构，设计时速在120
第10 页
公里以上的接触网最好设置五跨绝缘锚段关节。

（b）在有牵引变电所及分区亭的车站，变电所及分区亭附近应设三跨或四跨
非绝缘锚段关节，同时设分相绝缘器；设计时速160 公里以上的接触网最好采用
带中性段的七跨或九跨结构。

(c)站场两端的绝缘锚段关节应设在最外道岔与进站信号机之间，靠近站场的
转换柱与出站道岔岔尖的距离不小于50 米，以便电力机车转线。

(d)在BT 和直接供电区段，绝缘锚段关节应设在变电所馈线上网的车站一端；AT 供电的车站两端设置绝缘锚段关节；绝缘锚段关节的位置受站场信号机位置
的限制。

4.3咽喉区放大图的绘制
基本原则：
a) 放大图在纵向上保持与平面一样的比例关系，横向比例增大两倍，
b) 咽喉区放大图应从靠近站场中心的道岔开始，从两侧站线做起，逐步向
区间衔接处绘制，保证正线与区间的衔接；
c) 为保证道岔交叉布置的定位，避开二次交叉，允许两组悬挂在同一跨距
内平行等高布置；
d) 应保证两组悬挂的交叉点位于定位点与辙岔之间；
e) 放大图应明确表明锚段（股道编号），长度及下锚位置；
f) 对于无交叉布置的高速线路，应明确标出定位柱位置和相应的无交叉布
置标志；
咽喉区放大图见附录。

第五章安装曲线的计算与绘制
5.1 站线半补偿安装曲线的绘制
半补偿安装曲线包括无载承力索张力温度曲线、弛度温度曲线；
有载承力索张力温度曲线、弛度温度曲线；接触线弛度温度曲线；定位点
处接触线高度变化曲线和补偿安装曲线。

承力索张力主要是取决于负载而不是跨距，半补偿链形悬挂状态方程的起
始条件主要取决于临界负载。

计算过程如下：
(1) 覆冰时的合成负载
= ( + )2+ 2 = N
q b q g
o bo
p cb25.57 m
根据上面计算的结果可知，最大的附加负载为覆冰。

(2) 确定当量跨距
根据已知条件，应为：l
D= 60m
(3) 计算临界负载确定起始条件
( ) 计算结构系数ϕ
( 2 )
2
=D−=
ϕl2e
0.514
l D
( ) 用计算法求T c0 ，并确定q Lj和判断起始条件
i 先设最低温度为起始条件，利用状态方程求T co值。

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t min
= −10o
C ，W 1
=W 0=q
⎛⎜⎜1+ ϕT j
⎞
21.11× ⎛+5140 ⎞
⎟⎟
=
⎜⎜
1
⎟⎟ = ϕ
+ T =
⎝ T co
⎠
=
⎝ T co
⎠ Z T
1
c max
j
15000 + 0.514×10000
20140 N
ϕ
t 0
= 00
C
W
1
=
W 0
=q ⎛1+ T j
⎞
⎟⎟ = × ⎛+5140 ⎞
21.11 1 0
⎝⎜⎜ T c
⎠ ⎝⎜⎜ T c
0 ⎠⎟⎟
Z 1
=T c
0+
5140
⎛ W 2l 2
Z ⎞
2 2
W l
Z = − t
t
1
+
1
⎟⎟+
x
−
x
x
⎝⎜⎜
1
α 2
αES
α
2
αES
带入状态方程
⎧ ⎡ 24 Z 1
2
⎠ 24 Z x
得：
⎫
⎪
⎪ 25 ⎪ = − −
⎨ 20 ⎢ ⎣ ⎝ T c
0 −6
⎟⎥ ⎠⎦ 2 + −6 15000 ⎪ ⎬ ⎪ ⎪
24 12 10 20140 12 10 ×196133 72.2 ⎪
⎪ 解方程得：T co = 9770N
ii 根据已知T c
0 的值，求 q Lj
并判定起始条件。

q Lj
= −
q φT
j +
24α Z max 2 (t b
−t 2 min ) + W 1
2 = 24.22 N
m
T co
l q Lj
>q b
选最低温度为起始条件，与原来假设条件相符，T c
0 值计算有效
(4) 计算并绘制有载承力索张力与温度关系曲线
利用状态方程，以最低温度为起始条件进行计算，令
0 N
t 1
= −20 C W 1
=W 0
= 23.73m
Z 1
= 15000 + 0.514 ×10000 = 20140N 代入状态方程求解的结果见下表
T cx
kN
15
14
-12
13
-4 12
5 11
14 10
24 9
33
8.4
40
t x
o-20
C
绘制的有载承力索张力-温度曲线如下图所示
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计算覆冰及最大风时承力索的张力，校核起始条件
(i)覆冰时
令 t 1
=-20o
C ，
1=0
=
23.73 W W N m ，
Z 1
= 2014N ×
t x
= −5 ， = = W x W b
24.05 + 15.55 × 0.514 10000 9770 = 32.231 N m ， Z x =T cb
+5140
代入状态方程后求得： T cb
= 14960N , 未超出承力索最大张力
(T c
max =15000N )
(ii) 最大风速时
令 t 1
=-20o
C ， 1=0=23.73
W W
N m
， Z 1
= 2014N
×
t t o C ， = = + × 0.514 10000 =
N ， x =v =20
W x
W v
16.6 15.55 9770 24.78 m Z x
=T cv
+5140 代入状态方程后求得： T cv
=10580 N ，未超过承力索最大张
力
由以上校验过程可知：起始条件的确定是正确的。

2
(5) 绘制各实际跨距中承力索弛度-温度曲线： F x
= W l x i
8Z x
； W x
承力索在 时对应的换算负载， Z x
承力索在 时对应的换算张力：
(l D
= 60m ，55m ，50m ，45m )
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f = ϕ(F x
− F ) ，其中
= q l
2
(6) 绘制各实际跨距中接触线的弛度：x
F 0
0 i
T 8c
； F F x ,0
为待求状态承力索负载和接触线无弛度时承力索的负载。

(l D
= 60m ，55m ，50m ，45m )
(7) 计算无载承力索张力----温度安装曲线
根据状态方程式，计算无载承力索张力与温度曲线。

令
t 1
= 25o
C
，
1
=
= g q
15.55 N , m T
= 9770 N t
= 25o
= = C ,g g
6.15 N
=
m ,T T o
co ， x
x c x cw
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代入状态方程得：
60 0.213 0.23 0.252 0.277 0.308 0.346 0.461 0.554
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第六章 设备选型与技术校验
6.1 软横跨支柱的容量计算：
选择 35 号主柱所在的软横跨作为计算对象， 如图所示：
选择 l=45 进行计算，暂选 G 200支柱。

13
一． 求各悬挂点的负载：
1. 接触悬挂单位长度的自重负载： 正线： q 0
=1.98×10−2 kN/m
站线： q 0'
=1.55×10−2 kN/m
2. 接触悬挂在一个跨距的自重负载： 2 G 1
= l=1.98×10− ×45=0.89kN/m
2
G 2
= l=1.55×10− ×45=0.7kN/m G 3
= G 4
= G 1
=0.89 kN/m G 5
=2 G 1
=1.78kN/m G 6
= G 1
=0.89kN/m
3. 计算各节点重量： 各节点重量如下：
J a
= J 5
+1
J
=(10+
1
×105)9.8=0.61kN
22
2
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J b= J5=10×9.8=98=0.10kN
J c= J b=0.10 kN
J d=0.10kN
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J e= J6=20×9.8=196=0.20 kN
J f= J a=0.61kN
4. 横向承力索及上下部固定绳自重：
P i=a i+a i+1 ×(横向悬挂单位自重)
2
横向承力索LXGJ-80，上下不定位索LXGJ-60
2.388×10−3 +2×2.209×10−3 =6.81×10−3 kN/m
P10−35 3=27.22×10−3kN
所以
1= P6=6.806×× 2
3
P2= = = =6.806××
10−5 5=34.03×10−3kN
5. 各悬挂点自重：
2
Q1= G1+ J a+ =0.89+0.61+0.027=1.527kN
Q2= G2+ J b+ P2=0.7+0.1+0.034=0.83kN
Q3= G3+ J c+ =0.89+0.1+0.034=1.024kN
Q4= G4+ J d+ = 0.89 + 0.1 + 0.034 =1.024kN
Q5= G5+ J e+ =1.6857+0.196+0.03403=1.92kN
Q6= G6+ J f+ =0.89+0.61+0.027=1.527kN
二确定横向承力索的水平张力T
h：
1. 求支柱悬挂点的垂直反力：
F B= ∑Q X i i=4.14kN
L
2. 判断最低点：
F a- Q1=3.71-1.48＞0
F a- Q1- Q∏ ＞0
F a- Q1- Q∏-Q3＞0
F a- Q1- Q∏-Q3- Q4＜0
故Q
4是最低点
3. 求横向承力索的最大驰度：
f max= H h- H s- C min=12.935-8.06-0.6=4.28m
4. 最低悬挂点（Q4）左（右）各悬挂点对其取距得：
M max= F B×13- Q5×10- Q7×5
=4.141×13-1.48257×10-1.91573×5
=29.43kN.m
5. 横向承力索水平张力
M
T h= max
= 29.42861 =6.88kN
f max 4.275
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二．求T
s，T x：
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根据题意，本题中接触悬挂水平方向的受力方向受力情况主要考虑风的影响，还有之字力
1. 各线索水平负载：
1）线索受风力：
P cv= P cv.l=8.829×10−3×45=0.40 kN
P jv线=9.182×10−3×45=0.41kN
P jv站=8.511×10−3×45=0.38 kN
2)接触线之字力
P j之正=4×0.25×10=0.22kN
45
P j之站=4×0.25×9.8 =0.22kN
45
或4×0.375×9.8 =0.33kN
45
2. 上下部固定绳张力T s，T x：
T s=2+ P CV×7=2+0.397305×7
=4.78kN
T x=2+ P j v正+P jv站×6+ P j之站×4+ + ×2
P j之正P j之站
=2+0.41319+0.382995×6+0.21778×4+0.2222+0.32667×2
=6.46kN
3. 支柱受风力（不计钢支柱）
三．作用在支柱上的：
M=6.88389×12.935+4.781135×8.06+6.45784×6.9
=172.14 kN＜200 kN
因此，选择G是合理的，对于软横跨下锚支柱，可根据条件选择
13
200 250
GM13 支柱
6.2 基础、横卧板及安装图号的选取
a) 基础的选取：在对站场的支柱容量校验完成后，就可以对支柱的基础
或横卧板进行选择，主要是根据支柱的类型、安息角、以及支柱的主
要的受力情况进行综合的分析，参照《设计任务书》，最终选定各支柱
的基础或横卧板；
b) 安装图号的选择：安装图号的选择主要是根据该支柱的用途（中间柱、
转换柱、锚柱、中心柱等）、线路条件（直线还是曲线，如果是曲线，
又分为曲线内侧和外侧）、绝缘情况（绝缘柱、非绝缘柱）、定位方式
（正定位、反定位）、侧面限界的大小以及是否为工作支（或非工作支）
等因素综合考虑，最后选择恰当的安装图号；
本设计的基础、横卧板及安装图号的选择见附录。

第七章软横跨的预制
第18 页
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软横跨的预制计算的目的是求横承力索的长度 L ， L S
， L x
， C min
，C 1. 实测数据
2. 确定负载 Q i
（同上） 3. 求T h
:
1）确定 f 1
， f 2
假定最低点：
f 1
= H 1
-0.1- H S
- - 1C min =14-0.1-8.06-0.6+0.2=5.44m f 2
= H 2
-0.1- H S
+ - 1C min =5.44m
2)假设最低点 k （设 Q 4
为最低点）
Q 1
=1.527kN
Q 2
=0.83kN Q 3=1.024kN Q 4=1.024kN Q 5=1.92kN Q 6
=1.527kN
3）从拟定的最低点算，将两股道悬挂负载分别对相应侧的悬挂点取力矩值
3
设 M 1
= ∑ Q X i
i =1.527×3+0.83×8+1.024×13
i =1
=24.533kN.m
6
M 2
= ∑ Q X i
i +1 =1.024×13+1.92×8+1.527×3
i =4
=33.253kN.m 由 T h f 1
= M 1
+Y l 1
及 T h f 2
= M 2
-Y l 2
的：
T h
=M l 2 1
+ M l 1 2= × + 33.253 18 × × 24.533
13 =6.66 7kN f l 1 2+f l 2 1
4.44 31 M f − M f 33.253 − 24.533
Y= 2 1 f l 1 2 = 31
=0.28 kN 1 2
+
f l 2 1
0＜Y ＜ Q 4
=1.024
故假设正确
4.求各点高度 m ：
最点处（ Q 4
处）
Q + Q ∏+Q + Y
1.527 + 0.83 +1.024 + 0.28 m 1=a 1 1 T h
3
= 3× 6.6279 =1.65m Q ∏+
Q + Y 0.83 + 1.024 + 0.28
m 2=a 2
T h
3
= 5× 6.6279 =1.6m m 3=a 3
Q 3
+ Y T h
= 5 ×
1.024 + 0.28 6.6279
=0.98m
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m 5 =
a
5
−=× Q 3
Y 5 T h
1.024 − 0.28 6.6279
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=0.56m
m 6
= a
6 Q 5
+Q 4
−Y =5×
T h
1.92 + 1.024 −
0.28
6.6279 =2.01m
Q 1
+Q 5
+Q 4
−Y =×
+ + − m 7
= 3 1.527 1.92 1.024 0.28 6.6279
= =1.896m
5.横承力索长度：
6
L=
∑ a
i 2
+ m i
2
i =1
=
2
2
+
2
2
+
2
+
2
+ 2 + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 2
3 + 1.65 =32.74m
5 +1.
6 5
0.98 5 0.21 5 0.56 5 2.01 3 +1.896
6.上下部固定绳长度：
H δ + L s
=S
1 1cx 1+a ∏a
+ +3
a 4
a 5
a 6
+
δ
cx 2
+ H S
2 2
=8.06×0.01+3+5+5+5+5+5+3+8.06×0.01
=31.16m
H δ + cx + a ∏a +
δ L x
=x
1 1 1 + +3
a 4
a 5
a 6
cx 2
+ H x
2 2 =2×6.9×0.01+31
=31.14m
7.吊弦的长度:
C min
=0.6m,分别为：
0.6+1.65=2.25m 0.6+0.21=0.81m 0.6+1.89=2.49m 0.6+1.6=2.2m 0.6+0.56=1.16m 0.6+0.98=1.58m 0.6+2.01=2.61m
8.计算结果校验
36.1612
f 1
= m 1
+ m 2
+ m 3
+ m 4
=1.65+1.6+0.98+0.21=4.44＜
36.1612
f 2
= m 5
+ m 6
+ m 7
=0.56+2.01+1.89=4.46＜
8
=4.52
=4.52
由校验结果可知，上面所选择软横跨合理
8
名称主要工程
单位数量
数量及材
料装备表
型
号
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11
11
第九章 设计中有关问题的说明
本设计说明如下：
1. 高兴车站所处气象区是第 II 气象区，考虑覆冰；
2. 设计时速 120 k m ／h ；
3. 横向承力索、中心锚节绳采用 LXGJ-85，上、下部定位绳，下锚辅助
绳采用 LXGJ-60;采用铜承力索的锚段，每隔 200—250mm 设横向电
连 接 一 处 （ 平 面 图 中 只 画 出 一 处 ， 其 余 各 处 由 施 工 人 员 按 照
200—250mm 设置），该电连接线截面为
≮
2
50mm 的软铜绞线，且吊
弦及吊线等采用∮3.5mm 的不锈钢丝制作；
4. 跨越六股及以上的轨道或六支及以上悬挂的软横跨采用双横承力索，
否则采用单横承力索。

平面布置中的软横跨支柱，及个别钢筋混凝土 支柱的安装图号需另购。

5. 接地方式：采用单独接地方式，支柱为单接地。

无轨道电路区段，接
地线直接接钢轨；有轨道电路区段，单接地时按地线经火花间隙接钢 轨；双接地时，一根经火花间隙接钢轨，一根接至接地极；避雷器的 接地极距通信电缆在 3m 以上；接地体埋设与建筑物、构建物的距离 大于 1.5m ；
6. 防雷保护：在分相和站场端部的绝缘锚段关节处、供电线上网处、开
7. 道岔定位：道岔柱为标准定位；
这次接触网设计的任务，很有难度，很有挑战性，同时也是一次难得的锻炼的机会，通过这次毕业设计的锻炼，使我们对以前学过的知识有了进一步的了解
和认识，对以后出去工作之后要做些什么样的事情，有了初步的大体上的感性的
认识，总的说来，我们觉得在这次设计的任务完成得过程中，学到了不少专业上的知识，更重要的是学会了如何与人相处、与人合作，共同完成任务，这是我们
最大的收获。

在本小组的设计中，对整个车站的支柱的布置、锚段的走向和划分、咽喉区放大图、支柱的选型以及各类技术指标的校验都作了详细的分析、计算和挑选，始终以工作的态度去对待我在初步设计中遇到的每一个问题，不留下任何一个似是而非的东西，尽量做到简洁、清楚、明白。

由于是第一次坐接触网的设计，刚开始的时候真的不知所措，不知道如何下手，但是在几次找导师答疑之后，逐渐找到了路子，一步一步地将整个设计完成。

各种数据的计算应该说还问题不大，
但是这困难的怎样把计算的数据体现到平面布置图中去，这是在设计中遇到的最大的问题，也是花时间最多的地方，往往会出现参数计算出来了，但是不知道怎么去用，不知道在平面设计图的什么地方去体现出来，加上以前对AutoCAD 软件使用不多，用起来还真的是不太顺手，不过功夫不负有心人，只要一丝不苟的去看待问题和难题，有心想去弄懂一样东西，依靠团体合作和集体智慧我相信一定会把它弄懂的。

经过了前面一个多周的对整个课程设计的熟悉、对AutoCAD 等软件的基本操作的了解，在后来的几个周的时间里面，设计进度快了很多，对整个设计的过程有了一个清晰的结构和框架，做起设计来几不象刚开始的时候那样，老是摸不着北，有了对整个工程的更加清晰的认识之后，设计的工作也不是想象中的那么枯燥乏味了。

但是毕竟这是我的首次设计，在设计中肯定会存在这样或者那样的问题和不足，甚至是错误，我想虽然我们尽量的去做得最好，但是仍然在所难免，望导师在审查时给以指出。