接触网CAD系统
接触网工程图概述 接触网零件图
3、接触网零部件图与实物对照
防风拉线定位环
规格型号：ф55 性能：最大工作荷重1.5 kN; 破坏荷重不小于4.5kN 用途：安装在定位管上， 用于连接和固定防风拉线。
3、接触网零部件图与实物对照
腕臂底座
性能：最大水平工作荷 重为10KN，最大垂直工作 荷重为6kN；最大水平破坏 荷重不小于30KN，最大垂 直破坏荷重不小于18kN
3、接触网零部件图与实物对照
h
定位器
定位器
L
17°
θ 拉伸荷重
压缩荷重
折角（ZJ）型定位器
规格型号：1150 用途： 适用于电气化铁路 受电弓较大抬升量以及安装空 间受限时的安装。
3、接触网零部件图与实物对照
T型定位器
规格型号：A型、B型 用途：适用于电气化铁 路接触网系统中通过T型定 位器连接的定位线夹固定接 触线，用于曲线半径较小的 曲线区段。
用途：安装在斜腕臂上，用于将定位器固定在一定的高度与工作范围。
3、接触网零部件图与实物对照
图 夹6-6 定位线
定位线夹
性能：工作荷重3.0 kN;破坏荷重9.0 kN;滑动 荷重1.5 kN
用途：与定位器配套 使用，直接安装在接触导 线上。适用线型： 85mm2、120mm2、 150mm2接触线
3、接触网零部件图与实物对照
铝合金定位支座
性能：最大工作荷重 3.0 kN ; 滑动荷重不小于 4.5 kN; 破坏荷重9.0 kN
用途：安装在定位管上， 与定位器配套使用，用于 定位管与定位器之间的连 接。
3、接触网零部件图与实物对照
定位管
性能：最大工作荷重4.5kN; 破坏荷重不小于13.5kN; 耐拉伸荷重6.75 kN; 耐压缩荷重4.5 kN
《电气化铁路接触网》课程学习标准
《电气化铁路接触网》课程学习标准一、前言1、课程学习领域性质本课程学习领域是电气化铁道技术专业的电气化接触网学习领域，主要培养学生面向接触网维护、施工的技能，从接触网结构与工器具的使用等各个环节入手，注重培养学生自学能力和独立分析、解决问题的能力，使学生具备咨询收集整理、制定实施工作计划、分析检查判断进行决策，通过沟通协调按工作步骤实施、进行生产文件、工具和安全事项的检查，具备可持续发展能力。
树立良好职业道德与责任心。
2、课程学习领域设计思路本学习领域的项目是依据接触网工作项目进行设计的，分为初识接触网基本设备、典型接触网设备的设计与计算、接触网设备的日常使用与维护三个学习项目。
通过该系类项目的学习，学生不但能够掌握接触网工艺与检修的专业知识和专业技能，还能够全面培养良好职业道德与责任心，掌握分析检查判断、沟通协调、安全与自我保护等综合素质和能力，通过学习的过程掌握工作岗位需要的各项技能和相关专业知识。
二、课程学习领域描述本学习领域通过三个项目，学习电气化铁路接触网的工艺与检修。
通过本学习领域的学习，学生能够具备接触网工器具的使用、接触网参数测量、接触网设备日常维护、接触网设备检修及接触网设备安装等专业能力，具备获取信息、资料收集整理能力，制定实施工作计划的能力。
工艺文件理解能力、交流工作流程确认能力、独立检查分析判断能力等方法能力，具备语言表达、沟通协调能力、安全自我保护能力、树立良好的职业道德责任心等社会能力。
《电气化铁道接触网》课程描述三、教师能力的素质要求本学习领域授课教师需要具备接触网总体结构、检查与维护的专业能力；具有对接触网工具的使用、相关参数测量、运行维护、设备检修和施工的工程技术水平和技术能力，具有使用和管理接触网软件进行相关理论与实践教学能力，具备相关专业技能，解决生产现场实践问题的能力，具有项目任务设计能力、项目组织经验、生产组织能力、协调与沟通能力等方法能力和社会能力。
四、学习任务设计《电气化铁路接触网》学习任务设计五、工作任务设计详表6、任务评价表7、项目评价表。
第1讲 接触网概述
第1讲接触网概述1.1 接触网的定义、特点、分类及组成1 接触网的定义接触网是电气化轨道交通所特有的、沿路轨架设的、为电力机车或电动车组提供电能的特殊供电线路，是电气化轨道交通牵引供电系统的重要组成部分。
2 接触网的基本特性(1) 接触网具有明显的环境空间特性接触网沿路轨架设，线路四周的各类建筑物、电力输电设施、通讯信号线路与接触网之间相互影响，接触网的设计、施工、运营都须充分考虑这种影响，将其减少至最低程度。
(2) 接触网具有明显的气候特性接触网是沿铁道线架设的露天设备，大气环境(温度、湿度、气候变化、环境污染)严重影响其运营状态。
大气温度、湿度、冰雪、大风、大雾、污染、雷电等气象条件对接触网的作用十分明显，接触网的机电参数，如线索弛度、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行车事故。
因此、无论设计、施工，还是运营维护都必须充分考虑气候环境对接触网的影响。
(3) 接触网具有明显的无备用特性接触网沿铁道线架设、分布区域广、加之必须与受电弓滑动接触才能将电能输送给电力牵引机车，因此、从技术上无法实现接触网的备用。
无备用性决定了它的脆弱性和重要性，一旦出现事故，必将影响列车运行，造成一定的经济损失。
解决这一问题的最好途径有二：从技术上提高接触网的可靠性；从运营维护上加强现代化检测手段，真正实现接触网的状态修。
(4) 接触网具有明显的机电特性接触网是一电力输电线，它具有电力输电线所具有的一切特性，但它又有一般电力输电线所不具备的特殊性，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，为此、这接触网应具备良好的机械性能。
因此、接触网不仅要满足电气性能的要求，也应满足机械性能的要求，它是一个庞大的机电系统，具有明显的机电特性。
(5) 接触网具有明显的负荷不确定性接触网所承担的电力牵引负荷是移动的、不稳定的和随机的，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。
接触网的设计程序和设计组成
第三节 接触网设计的主要内容
接触网从设计内容讲，有设计计算、平面设 计、设备选择和技术校验等 1、设计计算： 气象条件及负载计算、跨距和锚段长度计算及 安装曲线计算 2、平面设计：区间、站场及隧道平面设计 3、设备选择： 电气设备和机械设备 4、技术校核：强度和稳定性；技术性能
第四节 接触网CAD系统设计方法
§1-1 接触网设计程序
§1-2 接触网设计原始资料
§1-3接触网设计的主要内容
§1-4 接触网CAD系统设计方法
第一节 接触网设计程序
接触网设计一般按三个阶段进行：
一、初步设计 二、技术设计 三、施工设计 具体步骤：研究任务书；初步设计；初步设计文件鉴 定；技术设计；技术设计文件审批；施工设计；施工 配合及处理；参加交接验收。
初步设计
目的：解决电气化铁路的规模，确定主要技术标准和主要设 计原则、 及配合关系，确定技术经济比较和主要工程概算。
内容：依据国家的“设计任务书”进行，完成技术说明书和若干装配 图。 说明书中的主要技术原则： （一）线路、车站概况说明 （二）气象条件及污秽区说明 （三）接触网架设范围 （四）接触网悬挂类型 （五）平面布置 （六）支柱及支持装置 （七）附加导线的架设标准 （八）防护措施 （九）接触网维修组织 （十）重大特殊设计的原则及新技术应用 （十一）存在及待解决的问题
既有车站接触网改造技术方案探讨
既有车站接触网改造技术方案探讨发布时间：2022-04-19T02:06:46.696Z 来源：《时代建筑》2022年1月中作者：苏亮[导读] 随着“公转铁”交通运输体系的深入发展，铁路运输在我国的交通事业中比重越来越大，很多既有电气化车站已经不能满足运输需要。
如何在保证运输能力的前提下确保改造区段的设备安全稳定已成为接触网技术方案的首要研究课题。
针对既有车站改造存在的一些难题，我们从技术上进行革新，以减少对既有线运输影响，保证施工安全及工期，优质、高效完成施工任务。
本文以杭长客专衢州站接触网改造、大准铁路燕庄站接触网大修、新街站扩能接触网改造三个工程为例，对施工过程中技术方案进行探讨。
中铁六局集团电务工程有限公司苏亮北京 100000摘要：随着“公转铁”交通运输体系的深入发展，铁路运输在我国的交通事业中比重越来越大，很多既有电气化车站已经不能满足运输需要。
如何在保证运输能力的前提下确保改造区段的设备安全稳定已成为接触网技术方案的首要研究课题。
针对既有车站改造存在的一些难题，我们从技术上进行革新，以减少对既有线运输影响，保证施工安全及工期，优质、高效完成施工任务。
本文以杭长客专衢州站接触网改造、大准铁路燕庄站接触网大修、新街站扩能接触网改造三个工程为例，对施工过程中技术方案进行探讨。
关键词：公转铁既有车站改造接触网技术革新技术方案探讨一、既有线接触网施工难点论述案例一：杭长客专衢州站改工程接触网改造过程中，需要对既有二站台雨棚进行改造，二站台为3、5道到发线站台，站台新建雨棚施工周期长，并且需要两侧3、5道接触网停电配合，否则站台无法满足较长的施工条件。
技术方案难点总结：探讨既有站台新建雨棚改造施工接触网停电过渡方案。
案例二：大准线为重要的煤炭外运通道，运输任务繁重，接触网改造施工需要在天窗点内进行，与运输冲突严重。
燕庄车站为大准线和国铁交界车站，车辆编组多，运输任务繁忙。
改造技术难点：一是铁路集中修天窗内要完成的换线任务，大准铁路公司轨道车短缺，并且地方铁路和国铁之间互通手续复杂，外局上道和调遣手续繁琐，需革新人工放线工艺；二是站内35个锚段换线，需要在集中修25个天窗点内完成，并且多数锚段不在原锚柱下锚，各股道锚段数较既有锚段有所增加，过渡开通范围大，需要对既有过渡方案进行研究、优化，充分利用好天窗施工时间，减少要点次数，降低对运输的影响；三是牵扯56组6股道以上软横跨需要天窗点内更换，其中9股道软横跨有28组，对软横跨安装的精确度要求较高；四是此工程为封锁点结束即开通，对接触网工艺要求较高，涉及腕臂安装、吊弦安装等工艺必须一步到位；技术方案难点总结：一是对接触网站改施工不具备轨道车进场条件下，人工放线工艺技术方案探讨；二是对接触网站改过渡施工技术方案优化；三是对接触网站改一步到位工艺进行技术方案探讨；案例三：包西铁路新街站（站中里程K163+097）为包西线上的中间站，主要施工任务是对新建渡线、牵出线、机待线挂网，两端咽喉接触网设备改造，受影响的既有新街站接触网设备迁改。
接触网腕臂结构安装图绘制开发
当前电气化铁路设计任务的不断增加对接触网腕臂安装图的绘制提出了更高的要求。
本文介绍采用先进的编程语言实现分布式软件架构，建立腕臂几何模型计算腕臂节点坐标，梳理接触网规范中的零部件图形及参数信息，采用CAD图形引擎根据腕臂节点坐标及零部件图形绘制腕臂安装图，并自动统计零部件数量。
实际应用表明，软件开发提高了接触网腕臂安装图的绘制效率和质量，具有较高的工程应用价值。
1 概述随着我国轨道交通行业的快速发展，电气化铁路建设任务不断增加。
接触网是电气化铁路中的首要装备，而接触网腕臂安装图是接触网的基础性图纸，用于指导接触网腕臂的设计和安装。
其设计质量的好坏对电气化铁路的建设至关重要。
当前接触网腕臂安装图主要依靠设计人员手工完成图纸内腕臂绘制和零部件数量统计[1-2]，其效率低、易出错，在电气化铁路高速发展的今天已经影响到了其建设的进度和质量。
因此，本软件将腕臂安装图的绘制电算化、流程化和批量化，实现腕臂安装图的快速绘制和出图。
2 接触网腕臂安装图接触网腕臂安装图用于反映腕臂结构及其零部件的相互关系特征和零部件描述信息[3]。
腕臂结构是复杂的网状杆系结构，由绝缘子、腕臂管、定位管、定位器、套管双耳及承力索座等主要管材和零部件组成。
腕臂结构零部件的相互安装关系由其安装工况、荷载、零部件型号及电气特征参数综合确定，随后根据腕臂几何模型可计算出腕臂结构各节点的几何坐标，再选用指定零部件图形及参数信息，由CAD图形引擎加载上述数据即可绘制出腕臂安装图。
3 软件开发环境、架构及功能3.1 软件开发环境采用Visual C# 编程语言，.NET托管平台，基于CAD图形引擎“CAD Import .NET”开发，实现分布式网络架构[4-6]。
软件的客户端及服务器端独立运行，可满足多人同步开展腕臂安装图的绘制工作并可共享设计数据。
3.2 软件架构采用分布式架构，服务器端以项目为单位存储几何模型算法、零部件图形信息、CAD图形引擎及设计数据，客户端独立运行。
第11讲 接触网平面布置讲解
设计院供电技术培训班
SWJTUDONG 2009.10
接触网设计与平面布置技术
11.1 接触网平面图
1 接触网平面图
接触网平面布置图简称接触网平面图，它用接触网图例具体描述 了接触网的设备位置、悬挂走向和线路情况，是接触网施工和运营维 护的主要依据和主要技术文件。
接触网平面图有：站场平面图、区间平面图和隧道平面图三大类， 其基本布局如下图所示。
SWJTUDONG 2009.10
接触网设计与平面布置技术
11.1 接触网平面图
3 平面图附注栏
(6) 软横跨节点及拉杆、腕臂、定位管、定位器类型
设计院供电技术培训班
SWJTUDONG 2009.10
接触网设计与平面布置技术
11.1 接触网平面图
3 平面图附注栏
(7) 接触线高度
接触线的工作高 度是由受电弓工作高 度、接触悬挂弛度、 货物限界及电气绝缘 间隙等因素决定的。
设计院供电技术培训班
SWJTUDONG 2009.10
接触网设计与平面布置技术
1 接触网设计流程及平面布置图
预可行性研究文件中，电气化部分的主要内容有：牵引网 供电方式；外部电源情况及对牵引变电所的供电方案；牵引变 电所、开闭所、分区所的分布及牵引变压器类型和容量；电力 调度所及远动系统；需要功率及用电量(分省、区)；接触导线 及接触网悬挂类型；电力线路影响电气化铁路的处理；路外通 信、广播等线路设备和油、气管道及其他设施防护的意见和补 偿原则。
（a）接触网平面布置的主要技术原则； （b）供电分段：变电所及分区亭位置及供电方式、 分相结构及形式、站场、区间及大型建筑物的纵向分段、横向分段； （c）锚段关节类型及结构形式； （d）主要数据：跨距长度、锚段长度及补偿形式、侧面限界及绝缘距离； （e）接触网支柱基础处理（不良地质地段、高填方路堤地段等）。
接触网全过程施工工艺
第十二章接触网平面图接触网平面布置图是接触网主要设计文件之一,是施工中应用最广的重要设计依据,认真弄懂和记清这些图例，学会看平面布置图对于我们掌握和了解线路情况,指导施工是非常重要的。
第一节接触网图例接触网的各种设计图是以机械制图或工程制图学为基础，加上接触网的各种特殊制图标记所组成，接触网图例：第二节接触网平面布置图识别接触网的平面布置图是掌握接触网施工的最基本技巧之一,除了要懂得接触网的图例及工程制图处，还要对接触网专业表示方式有一定的了解,下面分别介绍站场、区间及隧道内接触网平面布置图.一、站场接触网平面布置图站场接触网平面布置图实际路状态相符，其比例一般大站为1：1000，小站为1：2000。
站场接触网平面布置图上应包括：1、全部电化股道（近期及远期)、与接触网架设有关的非电化股道。
2、股道编号及线间距、（股道编号应与运营部门编号一致）。
3、道岔编号、型号及出站道岔的中心里程（道岔编号与型号应与实际状况相符，不符的需做出说明）;4、曲线起讫点,半径和缓和曲线长度及总长；5、桥梁名称、中心里程、总长、孔跨式样及结构型式;6、隧道名称、起讫里程及总长；7、涵管、虹吸管、平交道、地道、天桥、跨线桥、架线渡槽等中心里程及高度、宽度；8、站场的名称、中心里程、站台范围及与架设接触见解关的建筑物(如站舍、雨棚、仓库、搬道房、水鹤、起、煤台及上下挡墙等）；9、进站信号机的位置及里程。
站场平面布置图图面上应主要内容有：1、支柱（钢柱、钢筋混凝土柱）跨距、位置、号码及数量。
2、支柱类型及侧面限界。
3、锚段号、锚段长度及起讫杆号、下锚方式;4、地质备件、基础及横卧板。
5、拉出值(拉出方向、拉出值大小）及导线高度；6、支持装置及安装图号、软横跨节点;7、设备安装及其位置（结、限界门、避雷器、隔离开关分段分相绝缘器等)；8、附加导线的走向、位置；设备及安装图号；9、起测点位置及校核点;站场接触网平面布置图中的说明应包括：1、设计依据及现场测量时间、修改说明等。
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（五）专业技术知识
❖ 接触网CAD系统，需要坚实的接触网理论基础和丰富的现场接触网设计 实际经验。
二、CAD系统基本组成部分
CAD 系统 的主 要组 成部 分及 其层 次结 构图
（一）硬件系统
❖ CAD系统常用的硬件包括主机、图形设备、大容量存储设备及通信设备； 其中，图形输入设备有光笔、鼠标器、操纵杆、跟踪球、数字化仪及大 幅画图纸自动扫描仪。图形输出设备是各类绘图仪。
第三节 数据库实现方法
一、数据分析
（一）数据内容及特点 从接触网设计过程分析，接触网CAD处理的数据主要有： ❖ （1）原始数据，其特点是它们随线路情况不同而不同，一经建立，
在整个程序运行中很少改变。如线路数据（包括线路长、曲线路半径、 缓和曲线、站台、道岔、桥、涵、隧、信号机等）、气象数据、地质 数据、供电资料及概算资料等。
触网设计效率。
一、基本理论技术
（一）系统工程学及软件工程学
❖ 系统工程学：提供了系统分析的科学方法，它采用系统的观点和方 法来组织管理整个系统的规划、设计、试验及综合评价。
❖ 软件工程学：整个CAD软件设计中基本都是采用软件工程方法来进 行的。 主要包括系统分析和要求定义、软件计划、软件结构化设 计、程序设计、软件测试、软件维护及文档编制。
❖ 应用程序的流程应建立在常规设计过程上以完整地反映设计的过程。 ❖ 应用程序的设计应表现层次的组织，采用模块化分析及设计方法。 ❖ 功能模块划分时尽量降低模块间的耦合，保证模块功能的独立性并具有简单
的模块接口。
❖ （二）系统结构
数据库集、数据管理接口、图形系统、应用程序集及对话和执行控制程序 构成了整个系统。
（二) 系统软件
❖ 指操作系统、程序语言处理系统、网络通信系统及各种诊断程序。它用 于管理和控制计算机系统资源，为上层软件提供接口以及为用户提供使 用系统的命令接口。
（三）数据管理软件
❖ 主要指数据库管理系统，负责管理数据库，提供用来建立、检索、存取、 修改等管理数据库的命令和程序接口，为实现数据共享、数据保密安全、 减少数据冗余及数据一致性和完整性提供手段。
（四）图形软件
❖ 实现CAD图形功能的基础，包括以下功能： 基本图素的产生；图素几何属性的控制；图形变换；图元输入；图形编辑 及存储。
（五）CAD应用软件
❖ 为某一个或某一类问题而专门设计的软件。
（六）目前市场上的CAD系统的配置 ❖ 主机系统；成套系统；工作站CAD系统；微机CAD系统。
三、CAD软件基本结构
交互系统
字符输 入与输
出
数据库
输出
系统控制及应用程序
图形系统
过程库
图形
输入
与输
出
四、CAD系统开发的系统工程方法
❖ （一） CAD系统的开发过程；（图）
总体规划 任务书
系统目标
CAD系统研发过程
系统设计 开发计划
系统模型 系统开发
应用系统
系统工程
系统维护
软件工程
（二）系统工程主要方法
❖ 系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、 试验和使用的科学方法，是一种对所有系统都具有普遍意义 的方法，其目标是以系统的观点研究问题，以工程技术的方 法解决问题，努力实现包括经济效益在内的总体效果最优化。
❖ 可行性 计算机快速的计算能力、大量的存储能力、计算机图形技术 的优势、CAD技术的成熟，工程数据库的兴起，各类图形工 作站的出现，价格的下降，接触网设计的理论、实践和经验。
二、接触网常规设计分析 （一）、设计的工作流程
（二）、接触网常规设计过程分析
三、机辅范围及深度分析
❖ 计算机辅助设计的主要任务是用计算机来辅助设计者完成某 应用领域的具体设计。
（二）计算机图形学 ❖ 研究了图形的计算机表示、图形的变换、图形的存储、图形
的输出以及计算机图形系统的结构、接口、标准化等问题。
（三）数据库原理和技术
❖ 用来存储多种不同类型的数据（非图形数据、图形数据；结构简单的数 据、结构复杂的数据）。
（四）数值分析及数据误差分析
❖ 数值分析研究了用离散表示寻求数学问题近似解的方法，是计算机进行 科学计算的必备工具。
第九章 接触网CAD 系统
第一节 CAD系统基础
❖
接触网CAD系统的研制，是为了在电气化铁道接触网设计中，
充分利用计算机高速而精确的计算能力，庞大的数据处理能力以及
成熟的图形处理能力，同时配合人的逻辑判断能力、综合分析能力
以及大量实践经验，将计算机科学方法同工程科学方法结合起来，
对设计进行全面辅助，从而缩短设计周期，提高设计质量，提高接
❖ 系统结构的设计采用集成CAD系统的思想，充分利用现有环境，在各应用 子系统间建立友好界面并考虑方便扩充新的应用软件者能灵活运用自己的经验修 改、调整整个设计。
❖ 尽可能统一管理设计时的各种信息、数据集中处理，采用数据库技术并考虑 数据库与各子系统间的数据转换接口。
❖ 设计者的主要任务
设计任务书的研究；原始资料、技术资料的收集整理；重大 技术问题的确定；现场实测；其它
❖ 计算机的主要任务
原始资料、技术资料的存储及管理；各种数值计算；图形存 储及检索；图形绘制
❖ 人机交互的主要任务
支柱布置；锚段划分；设备安装；设计调整
四、接触网CAD系统结构及功能说明 （一）设计总原则
❖ 系统开发过程包括明确问题、设立目标、建立评价准则 和指标、拟定方案、建模仿真预测、详细测算费用和效益、 方案评优、决策选优及规则实施等步骤。
（三）软件工程主要方法（六阶段）
❖ 一般经过软件计划、软件需求分析、软件设计、软件编码、 软件测试及软件维护六个阶段。
（四）CAD开发前期准备（7）
❖ （1）设计流程的过程化 ❖ （2）设计方法的整理，包括设计计算公式、规
程规范整理。 ❖ （3）制图及标注规范化 ❖ （4）设计技术数据的整理分析。 ❖ （5）设计技术文件的整理及分析。 ❖ （6）图纸分析。
❖ （7）计算机系统及其他有关知识的学习。
第二节 接触网CAD系统结构及功能
一、研制接触网CAD的必要性及可能性 ❖ 必要性
设计工作量大、设计周期长、资料多而零散，设计质量不稳 定，设计中出现失误、漏项等难查找。