毕业论文接触网防污设计

随着电气化铁路向着高速、稳定、安全的方向发展，对铁路接触网的运行提出了越来越高的要求。然而，由于环境污染严重，绝缘子闪络频繁发生，导致供电系统异常，因此保证牵引供电系统的持续稳定供电，消除绝缘子的闪络现象势在必行。 1. 绝缘子 闪光原因分析 闪络主要包括污闪、雾闪和结冰，包括雨、露、霜、雾、风等气候效应，或粉尘、废气、天然盐碱、粉尘、鸟粪等污物、污染，以及粉尘、废气、天然盐碱、粉尘、鸟粪等其他污染。绝缘子污染的过程通常是渐进的，但也可能是快速的。 污染闪光 附加在绝缘子上的普通绝缘子在干燥条件下不导电，绝缘子将被冲走。但在环境污染较严重的地区，在污染源附近，空气中的化学原料、工厂附近扩散的化学物质，如碳粉、水泥粉、酸、碱度、金属性等，长期附着在绝缘子上形成结块。附着力强，不易被雨水清洗，残留表面，在遇到毛毛雨、雾气、露水等天气时，绝缘体表面附着在这部分污垢会被湿气淋湿，电导率大大提高，导致泄漏电流的增加。当泄漏电流的电场强度足以引起表面空气的碰撞电离时，电晕放电或辉光放电立即在铁帽周围开始，由于此时的大泄漏电流，导致一条薄的蓝紫色线。电晕或辉光放电可以很容易地转化成明亮的通道电弧。在大雾和露水天气中，污垢层的湿度增大，泄漏电流增大，局部长度在一定的电气条件下得以保持。一旦局部电弧达到一定的临界长度，电弧通道温度很高，电弧通道的进一步伸长不再需要更高的电压，自动延伸到贯穿两个阶段，导致绝缘子放电闪络。 雾(湿)闪光原因分析 在长时间的浓雾(潮湿)天气中，陶瓷绝缘子表面逐渐形成一层水膜。由于复合绝缘子疏水性能的丧失，由于绝缘子场强分布不均，复合绝缘子的表面也会形成水膜。同时，绝缘子表面被杂质覆盖，雾水成分复杂。绝缘子末端首先形成电晕和局部电弧放电。由于空气湿度的增加，空气击穿的场强会明显降低。由于绝缘体末端瓷裙之间的电弧击穿，一旦第一条裙部被破坏，第二条裙子就会产生更高的电压，重复刚才的过程，因为当交流电压超过零时，电弧就会熄灭，所以在这种情况下，当交流电压超过零时，电弧就会熄灭。绝缘子的闪络能否产生取决于电弧的发展和电离空气的流动。如果雾(湿度)相对稳定，电弧重新点燃，它可能会迅速闪光，反之，如果空气流动更快，电离通道就会迅速消失，不会演变成闪络。 结冰闪光原因分析 它主要由气象条件决定，是由温度、湿度、冷暖空气对流、环境和风速等因素决定的综合物理现象。较小的过冷水滴由于直径小、表面张力大，很难改变结构。也很难碰到凝结的灰尘，虽然温度低于摄氏零度，但仍处于下降的速度，慢慢地落在地上，形成了一场"冻雨"。这种过冷水是非常不稳定的。当液滴与地面上较冷的物体(如绝缘体)接触时，由于碰撞振动会引起过冷液滴的变形，液滴的表面弯曲程度降低，表面张力相应降低。绝缘子表面与结核的凝结作用相似，变形后液体过冷水滴附着，使冷却水滴在绝缘子表面凝结成肋状或肋状冰层，使绝缘子表面以RIM或RIM的形式覆盖在绝缘体表面。从而降低了绝缘子的绝缘能力，导致绝缘子的闪络。 2.关于闪络规律的讨论 污染累积因素 (1)绝缘子类型。对于绝缘子，平均直径越大，累积污染的能力就越大。在相同的污染条件下，悬链线倾斜安装绝缘子由于其结构特点和降尘面积，比水平绝缘子更适合于累积污染，因此更容易发生闪络。同一绝缘子的上表面比其他绝缘子更容易发生污垢，而且上表面容易闪络。 (2)污染源的影响 在供电线路设备附近，有院子、水泥厂、发电厂和焦化厂，它们会在绝缘子表面积聚污染，容易引起闪络。铁路货运越密集，也容易引起绝缘子闪络的主要原因之一。主要原因是列车运行速度为60~100 km/h，载荷中粉尘飞散，轮轨摩擦引起的金属粉尘也在绝缘子上飞溅，当污染严重时，会引起绝缘子闪络。研究还发现，桥面绝缘子长期处于河水蒸发范围，绝缘子相对湿度较大，绝缘子的拒水性能逐年下降。经过很长一段时间，绝缘体表面形成了一层水膜。 季节性因素 (1)天气影响 降水对绝缘子污垢有明显的影响。山东夏秋季(7、8、9月)绝缘子污染积累减少，冬季末(1、2、3月)绝缘子污染累积量最大。沿海地区由于湿度高、雨雪频繁，3月1日、2日也容易出现绝缘体雾闪络、冰闪络天气。 (2)温度和环境的影响 闪络高峰出现在清晨，因此形成雾的最佳时间和最大的降雪期也是绝缘体表面绝缘的最低时间，闪络概率较高。一般来说，当太阳出现时，逆温层消失，雾慢慢消散，闪络可能减少。 3.预防和控制措施 不同程度的受污染地区的划分 为了防止绝缘子闪络和断电，必须加强绝缘子的防污染工作。首先，要掌握污染物质的特性和污染周期，正确划分污染区域，为防闪络工作提供可靠依据。根据不同的污染和污染程度，制定不同的清洗方法和清洗周期。 定期按季节规定清洗绝缘子 加强绝缘清洗是防止绝缘闪络的主要手段。然而，由于绝缘子数量多，清洗任务繁重，对污染区进行了动态管理，进行了定期调查，并根据实际情况及时调整了污染断面。根据现行的污染区标准，将其列入分类帐，并主要对污染区的现状和变化进行检查。根据绝缘子污染累积规律，制定了科学的清洗周期，避免了盲目维护。目前，新兖州线的清理工作主要集中在每年的4月、5月、10月和11月。为了获得最佳的清洗效果，应在高频闪络前安排关键部位的清洗时间。严重污染的地区随时根据污染情况进行清理。此外，在冬季和春季融化季节清洗绝缘子水时，对绝缘子表面的污染进行清理是非常有效的，可以有效地减少绝缘子的污染积累。 更换 复合绝缘子 复合绝缘子具有良好的绝缘效果和较强的防污能力。第一，它对游泳有强烈的厌恶。复合绝缘子攀缘裙具有较强的疏水性。由于硅橡胶材料的特性，复合绝缘子表面形成水滴，污垢层难以润湿。从而改善了复合绝缘介质的表面状况，使污垢层不易形成连续导电层。陶瓷绝缘子表面漏电流很小，改善了绝缘子的闪络特性。第二，具有自清洁功能.复合绝缘子爬裙可以起到覆盖作用，可以减少绝缘子污垢，伞裙本身具有一定的坡度，表面光滑，是一种软弹性材料，在风的作用下，雨水的自洁能力强，伞裙本身具有一定的坡度，表面光滑，是一种软弹性材料。因此，复合绝缘子的污染积累、盐浓度明显降低，起到防污作用。因此，复合绝缘子适用于严重污染地区或沿海潮湿地区。 然而，数据表明，复合绝缘子由于其优异的疏水性和疏水性迁移而在某些领域得到了应用，但复合绝缘子的径向应力(垂直于中心线)非常小，因为它们具有优良的拒水和疏水迁移性能，而复合绝缘子由于其良好的疏水性和疏水性迁移而被用于某些领域。力学性能较弱。同时，由于其本身的材料，绝缘子表面闪络后的现象并不明显，因此一旦复合绝缘子闪络或内部损坏，故障检测不易观察，设备恢复困难。 4.结论意见 在电气化铁路运行中，为了保证电气化铁路的安全平稳运行，防止绝缘子闪络尤为重要。供电管理单位需要认真分析各种闪络产生的原因，合理安排清洗工作。不断总结经验，采取有效措施，确保供电安全。

接触网平面设计的意义如下:高速铁路接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路，是高速铁路重要基础设施，担负着为高速铁路机车提供电源的重要责任。一、传统接触网设计传统接触网设计是基于二维CAD，一般将平面布置图、装配图等作为设计成果进行交付。CAD 图纸看起来不直观，非专业人员很难理解，且无法表现接触网设备和周围环境之间复杂的关系，很难发现侵限或者绝缘不满足要求等问题。此外，接触网和路、桥、隧等站前专业接口不易检查，很难发现设计之间的冲突。而这些问题往往都是集中在施工阶段才被发现，容易引起设计变更，造成资源和工期的浪费，甚至会带来质量隐患。基于二维CAD 的接触网设计期、施工期数据比较分散，很难有一套成熟的机制将设计、出厂、安调等信息数据有机地结合在一起，竣工交付后很难支撑后期智能运维。BIM技术作为一种全新的设计手段和信息化手段，可有效地解决这些问题。二、接触网设计阶段BIM应用参数化快速建模接触网设备是由支柱基础、支柱、腕臂、定位装置、接触线、承力索、吊弦、附加导线等构成。接触网设备零部件众多，空间结构复杂，涉及电气、结构、机械等多个领域，需要一种参数化快速建模的方式，实现腕臂的装配设计和线路布置。三、零部件三维族库根据《电气化铁路接触零部件（TBT 2075-2010）》标准，对腕臂支撑装置、定位装置、补偿装置、接触悬挂等涉及到的零部件，根据功能及型号进行建模，建立零部件三维族库。对于工程实际中运用到的非标零部件或新设备，要及时在族库中增加，保证族库零部件模型的完整。四、接触网零部件三维族库目前，只有Power rail overhead line 接触网专用软件，因此，在选择某一软件平台后，用户要建立自己的三维族库，并随着接触网新工艺、新设备的出现，及时完善三维族库。五、腕臂计算及可视化装配零部件三维族库建立以后，调取族库模型，对接触网腕臂支撑装置进行可视化装配，形成接触网腕臂装配库，包括下锚柱、中间柱、转换柱、中心柱等腕臂装配类型。在Autodesk 等平台中，开发二次插件，实现腕臂理论计算，根据设计要求的侧面限界、外轨超高等，生成腕臂管及相关部件的理论长度，并实现腕臂的可视化、参数化装配。六、接触网中间柱装配图在腕臂可视化装配过程中，将腕臂零部件的几何信息和非几何信息等设计期属性数据补充完整，例如，定位点导高、拉出值，腕臂零部件的长度、尺寸、名称、材质等。。接触网平面设计电气化铁路的接触网也提出了相关的要求本设计的目的是完成嘉峪关车站接触网平面设计同时按要求绘制接触网设备装配图和平面。接触网毕业论文题目接触网平面设计摘要近年来，高速电气化铁路的发展十分迅猛。接触网技术的研究和设计是高速电气化铁路发展的基础。本论文在概述接触网基本组成第 1 页的基础上，系统的阐述了高速电气化铁路接触网的支持装置、结构特征、供电方式等，并着重论述了高速接触网的设计原理及设计内容。最后，本论文完成了安家河至打柴沟区间的接触网平面设计。本论文共包括七章内容，第一章是对高速电气化铁路接触网的概述；第二章则主要介绍了高速电气化接触网的基本组成和结构特征；第三章是关于接触网设计的基本内容；第四、五章主要包括接触网设计计算基础和平面设计基础；最后两章主要是对安家河至打柴沟区间的接触网平面设计。关键词高速电气化铁路，接触网，平面设计，结构特征Abstract第 2 页The development of high-speed electrified railway is very tendency in recent years. It is based on the research and design of the catenary systems. Based on the introduction of the basic contents of catenary systems, this thesis systematically elaborates the supporting equipments, structure features and power way of high-speed catenary systems, emphasizes on the principle and contents of design catenary systems. At last, this thesis has completed the graphic design of the interval from An Jia He to Da Chai thesis includes 7 Chapters .The first Chapter summaries to catenary systems of high-speed electrified railway. The second第 3 页Chapter is the introduction of the basic contents and the structure features of catenary systems. The third Chapter is about the basic contents of the design of the catenary systems . The forth and fifth Chapter are mainly including basic knowledge of the design calculation and graphic design. The last two Chapters are mainly about the graphic design from An Jia He to Da Chai Words High-speed electrified railway, catenary systems, graphic design,structure features目录摘要 ................................................................... I AB第 4 页STRACT ................................................................ II 第一章绪论 . (1)第一节电气化铁道概述 (1)第二节接触网（平面）设计原则 (1)第三节本论文的主要设计内容 (2)第二章接触网的设备与结构 (3)第一节接触网悬挂类型 (3)一、简单接触悬挂 (3)二、链形接触悬挂 (3)三、高速接触网的悬挂模式 (4)第二节接触网线索 (4)一、接触线 (4)第 5 页二、承力索 (6)第三节支持装置 (7)一、概述 (7)二、腕臂支持装置 (7)第四节定位装置 (11)一、定位装置的作用 (11)二、定位器类型 (11)三、定位装置形式 (12)四、高速接触网定位装置 (14)第五节支柱 (14)一、支柱的分类原则 (14)第 6 页二、预应力钢筋混凝土支柱 (14)三、钢支柱 (15)第六节基础及其类型选择 (15)一、基础类型 (15)二、钢筋混凝土柱横卧板 (16)第七节锚段关节及中心锚节 (17)一、锚段关节 (17)二、中心锚结 (21)第八节张力自动补偿装置 (23)第九节线岔及供电设施 (24)一、线岔 (24)第 7 页二、接触网供电设施 (24)第三章接触网设计的基本内容 (26)第一节接触网的设计程序 (26)第二节接触网设计的原始资料 (27)第三节接触网设计的主要内容 (27)第四章接触网设计计算基础 (29)第一节气象条件的确定 (29)一、概述 (29)二、接触网设计计算气象条件的确定 (29)第二节计算负载的确定 (31)一、自重负载 (31)第 8 页二、冰负载 (32)三、风负载 (32)第三节全补偿链形悬挂的安装曲线 (33)第四节接触线跨距许可长度的计算 (35)第五节链形悬挂锚段长度的计算 (37)第六节支柱负载的计算 (38)一、垂直负载 (39)二、水平负载 (39)第五章接触网平面设计基础 (42)第一节概述 (42)第二节区间接触网平面设计 (42)第 9 页一、区间锚段长度的划分 (42)二、区间支柱的平面布置 (43)第三节表格栏及相应说明 (44)一、侧面限界及拉出值 (44)二、支柱类型 (45)三、地质情况 (45)四、基础(横卧板)类型 (45)五、软横跨结点或拉杆、腕臂、定位管、定位器 (46)六、安装图号 (46)七、接触线高度 (47)第六章安家河—打柴沟接触网平面设计 (49)第 10 页第一节原始资料 (49)一、气象资料 (49)二、线路资料 (49)第二节设计计算（调整校验） (50)一、全补偿链形悬挂的安装曲线计算 (50)二、最大跨距许可长度的校验计算 (51)三、锚段长度的校验计算 (53)四、支柱容量的校验计算 (54)第三节设备选择及设计参数 (57)第四节平面布置（设计） (57)第七章结论 (59)第 11 页致谢 (60)参考文献 (61)附录1 外文资料翻译 (62)译文 (62)原文 (65)附录2 相关装配图 (68)一﹑支柱装配图 (68)附录3 安家河至打柴沟区间平面设计接触网平面设计