接触网课程设计刘如意.doc

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:电气工程及其自动化
班级: 电气1104
姓名: 刘如意
学号:
指导教师: 张红生
兰州交通大学自动化与电气工程学院
2014 年7月 4日
1设计原始题目
题目
高速电气化铁路接触网的控制参数设计。
具体内容
根据高速接触网的控制参数及理论分析,设计京—沪高速电气化铁路接触网控制参数。
设计思路
高速接触网控制参数,就是接触网自身影响高速运行的基本参数,研究这些参数的最终的目的是保证良好、稳定地受流及使接触线具有较长的使用寿命。研究和计算的内容主要包括波动速度,反射因数,多普勒因数,增强因数,接触线应力,链形悬挂的固有频率,此课程设计将对京沪高速接触网的具体控制参数进行设计、分析和计算。
设计方案
京沪高速电气化铁路的时速为350 km/h。通过比较弹链、复链及简链的技术性能及施工、维护成本,并考虑到我国的基本情况,悬挂模式选择全补偿弹性链型悬挂,其中接触线材料选择CuMg120,承力索材料选择BzⅡ120,现将对京沪高速电气化铁路的主要设计参数整理,如表1所示。
表1 京沪高铁各种参数
技术参数
符号
单位
量值
承力索张力
kN
21
接触线张力
kN
27
承力索线密度
kg/m

接触线线密度
kg/m

列车实际速度
km/h
350
跨距
m
63
近支撑点吊弦间距
m
9
2 设计计算
波动速度
当受电弓高速运行时,受电弓就要给接触悬挂一个外界抬升力,接触线在受电弓抬升力的作用后产生沿接触线传播的横向振动波,这个波按接触悬挂的固有频率所形成的波动速度沿接触线向受电弓前、后两个方向传播,后续受电弓在遇到前弓形成的振动波时,会产生对受流不利的影响。接触线所形成的振动波的传播速度可按下式计算:
()
式中——接触线的张力(N)
——接触线的单位长度质量(kg/m)

由经验可知,当行车速度远小于时,具有较好的受流质量。国外的大量运行及实践表明,在运行速度为波动速度的65% ~72%时,具有最佳效果。基于上述原因,波动速度被一致认为是控制运行速度的重要条件,并表示为:
= ()
式中——实际运行速度(km/h)
——波动速度(km/h)
——无量纲系数,~
,接触线的抬升量不同,当值增加,其抬升量也随之变大,值越接近1,抬升量越大。实际上,,对高速受流会产生影响,要想提高运行速度,从设计角度讲,必须相应提高接触线的波动速度。

通过计算可知,所设计的京沪高速接触悬挂中该参数符合国家规定的标准。

理论分析表明,接触网适应高速的性能与接触线,承力索及吊弦三者的耦合及参数因素有关,即接触线的振动波在遇到非均质点(如吊弦点、线夹点、分段绝缘器处)时被反射,这种反射的影响用反射因数表示,反射因数用下式计算:
()
式中——承力索的张力(N)
—