高速无交叉.doc

接触网工程课程设计报告

接触网工程课程设计

指导教师评语

报告（30）

总成绩
修改（40）
平时（30）

专 业： 电气工程及其自动化
班 级：
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学 号： 　
指导教师： 　

兰州交通大学自动化与电气工程学院
2012 年 7月 11日
1 题目分析与设计内容
1.1 题目
高速电气化铁路接触网无交叉线岔设计。
1.2 题目分析
高速电气化铁路接触网广泛地使用交叉布置的线岔，这种线岔能较好的确保高速列车在通过线岔时无障碍通过。而所谓的无交叉线岔就是在道岔处，正线和侧线两组接触网悬挂无相交点。无交叉线岔的优点是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，也没有因线岔产生的硬点，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，钻弓及刮弓的可能性。而相对于交叉线岔，无交叉线岔的安装与调整比较麻烦，但它能满足高速电气化铁路的要求，机车经过线岔时平稳良好的受流优越性是其他结构无法替代的。
1.3 设计内容
(1) 高速接触网无交叉线岔的设计，并说明其工作原理；
(2) 计算始触区位置。
2 高速接触网无交叉线岔的设计
2.1 无交叉线岔的设置原则
无交叉线岔的道岔柱位于正线和侧线的两线间距的660mm处，正线拉出值约为330mm，侧线相对于正线的线路中心999mm，距侧线线路中心333mm，侧线接触线在过线岔后抬高下锚，线岔的平面布置图如图2.1所示。

图2.1 无交叉线岔平面布置示意图
无交叉线的布置规则：
(1) 道岔定位点设在线间距660mm处；
(2) 在道岔定位点处采用等高悬挂，正线接触线拉出值为333mm，侧线接触线相对侧线线路中心拉出333mm；
(3) 道岔定位点与下一跨定位点的拉出值要保证在线间距350-1500mm范围内，两支接触线在受电弓的同一侧；
(4) 将正线或侧线线路中心线两侧600-1050mm的区域内设置为无线夹区，以保证在受电弓限界范围内无接触网零部件无碰撞。
(5) 两导线间距550-600mm处采用交叉吊弦悬挂，以保证正线通过或侧线驶入正线时在该点两支接触线等高。
2.2 无交叉线岔的工作原理
在平面布置时，应使侧线接触线位于正线线路中心以外999mm。因为，机车受电弓一半宽度为673mm，考虑受电弓摆动200mm，富余量100mm，即运行机车受电弓在侧线侧最外端可触及到的尺寸限界为673+200+100=973(mm),其值小于999mm，如果受电弓向侧线反向摆动200mm，则673-200=473(mm)，其值大于定位处拉出值333mm，因而机车从正线高速通过岔区时，与区间接触网一样受流，而与侧线接触悬挂无关系。
由于在悬挂布置时，已充分考虑了受电弓工作长度和摆动量，因此在正线通过时，可以保证侧线接触线与正线线路中心间的距离始终大于受电弓的工作宽度之半加上受电弓的横向摆动量，因而正线高速行车时，受电弓滑板不可能接触到侧线接触线，从而保证了正线高速行车时的绝对安全性，并且在道岔处不存在相对硬点。
当机车从正线进入侧线时，在线间距126～526mm之间为受电弓与侧线接触线的始触。此时，因侧线接触悬挂被抬高下锚，侧线接触线高于正线接触线，过岔时，侧线接触线比正线接触线高度以-3/1000坡度降低，因而，受电弓可以顺利过渡到侧线接触悬挂。在机车由正线向侧线过渡时，由于侧线接触线比正线接触线有较大的抬高，因此，受电弓不会接触侧线接触线而从正线接触线上受流。由于在定位点处受电弓中心与正线接触线之间的距离较小，受电弓经过等高区后逐渐降低至正常高度。因而，受电弓可以顺利过渡到测线接触悬挂。
在机车由正线向侧线过渡时，由于侧线接触线比正线接触线有较大的抬高，因此，受电弓不会接触侧线接触线而从正线接触线上受流。随着机车的前进，由于在定位点处受电弓中心与正线接触线之间的距离较小，受电弓经过等高区后逐渐降低至正常高度。因而，受电弓可以顺利过渡到测线接触悬挂。
当机车从侧线进入正线时，在线间距806～1306mm之间为受电弓与正线接触线的始触区。此时，因正线接触线比侧线接触线高4/1000的坡度，过岔后，渡线被抬高下锚，正线接触线高度又低于侧线，因而，受电弓可以顺利过渡到正线接触悬挂。
在机车从侧线向正线开始过渡时，由于侧线低于正线，所以仍由侧线供电，受电弓进入正线接触悬挂的始触区，受电弓滑板的侧面与正线接触线开始接触。经过等高区以后，由于侧线接触线比正线接触线抬高，受电弓将逐步脱离侧线接触悬挂而平滑地过渡到正线接触悬挂。无交叉线岔工作原理如图2.2所示。

图2.2 无交叉线岔工作原理图

3 始触区的计算
3.1 无交叉线岔的三个区域确定
在两线路中心线线间距126mm至526mm之间为第一始触区，在此区内渡线接触线比正线接触线高。
在两线路中心线线间距526mm至806mm之间为等高区，在此区内两接触线等高；
在两线路中心线线间距806mm至1306mm之间为第二始触区，在此区内正线接触线比渡线接触线高。
始触区两线间距范围如图3.1所示。

图3.1 始触区两线间距范围示意图

3.2 始触区的计算
不同型号的道岔，其线间距相同的点距理论岔心的距离是不同的。确定始触区，除了研究线间距的范围以外，还要确定所研究点距岔心的里程坐标点。确定受电弓始触区的位置取决于两个方面的因素：其一是受电弓的工作宽度，一般为
973mm；其二是道岔相关参数，不同型号的道岔，岔心角θ不同。
设定已知侧线的圆曲线半径为R，岔心角为θ，其道岔参数为x，令某点线间距为P，其值为
(3.1)
确定200km/h的12号道岔无交叉线岔始触区，R=350000mm,岔心角θ=4.45︒，PC至PS距离为16.592m，PE至PS距离为43.2m，岔前定位距PC点16m，岔后定位距PC点25m，假设受电弓中心与道岔导曲线线路中心线是重合的，受电弓半宽为b/2，受电弓标准宽度为1950mm。
12号道岔机车从正线进入侧线如图3.2所示。
由图3.2得知岔前定位柱F1距PS的距离为XF1=16.592-8=8.592m,岔后定位柱F2距PS距离为，XF2 =31.729+12.5=44.292m，由式3.1得：
==350(mm)
则12号道岔无交叉线岔，当机车从正线进入侧线时的始触点为线间距350mm处。

图3.2 12号道岔机车从正线进入侧线示意图

4 结论
综合以上分析可以得出：无交叉线岔平面布置简单，对侧线没有特殊要求，列车正线通过时不与侧线接触，弹性好，没有硬点，更适合高速列车运行时的要求；且无交叉线岔侧线与正线没有联系，互相独立，更方便运营维修和事故抢修。因此，在高速电气化铁道中广泛的使用无交叉线岔。

参考文献
[1] 于万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都:西南交通大学出版社,2002.
[2] 李伟.接触网[M].北京:中国铁道出版社,2000.
[3] 张道俊，陶维富著.接触网运营检修与管理[M].北京:中国铁道出版社,1996.

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