Проектирование контактной сети

Размещено на http://www.allbest.ru/

Филиал ГОУ ВПО

Иркутский государственный университет путей сообщения в г. Красноярске

Кафедра СД

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Контактные сети и линии электропередач»

На тему: «Проектирование контактной сети»

Выполнил студент Панченко О.Н.

Группа ЭНС-04-1

Красноярск 2007

Содержание

Введение

1. Исходные данные к выполнению проекта

1.1 Характеристика электрифицируемого участка

1.1.1 Станция

1.1.2 Перегон

1.2 Метеорологические условия

1.3 Контактная подвеска

1.3.1 Типы контактных подвесок

1.3.2 Основные технические требования к контактной сети

1.3.3 Характеристика выбранной цепной подвески

2. Расчет нормативных нагрузок на провода и тросы

3. Расчет температуры беспровесного положения контактного провода

4. Определение допускаемых длин пролетов между опорами контактной сети

4.1 Расчет длины пролета без учета влияния несущего троса

4.2 Расчет эквивалентной нагрузки

4.3 Расчет длины пролета с учетом влияния несущего троса

5. Питание и секционирование контактной сети

6. Трассировка контактной сети

6.1 План контактной сети станции

6.2 План контактной сети перегона

7. Механический расчет анкерного участка полукомпенсированной контактной подвески

8. Выбор опорных и поддерживающих конструкций

8.1 Опорные и поддерживающие конструкции на перегоне

8.2 Опорные и поддерживающие конструкции на станции

Заключение

Список использованных источников

Реферат

КОНТАКТНАЯ СЕТЬ, НИЖНИЙ ФИКСИРУЮЩИЙ ТРОС, ОПОРА, РИГЕЛЬ КОНТАКТНЫЙ ПРОВОД, ЖЕСТКАЯ ПОПЕРЕЧИНА, КОНСОЛЬ, ОТТЯЖКА, ФИКСАТОР

Цель проекта - необходимо рассчитать параметры и характеристики цепной подвески и выбрать необходимые устройства.

Методы исследования - аналитические, с применением ПЭВМ.

Дано определение нагрузок на провода и тросы контактной сети; определение допускаемых, длин пролетов контактной сети; составление схемы питания и секционирования контактной сети; трассировка контактной сети, питающих и других линий на станции; трассировка контактной сети; расчет анкерного участка полукомпенсированной цепной подвески, построение монтажных кривых; расчет и выбор опор контактной сети.

Введение

Устройства контактной сети и воздушных линий, подвергаясь воздействиям различных климатических факторов, должны им противостоять, обеспечивая бесперебойное движение поездов с установленными весовыми нормами, скоростями и интервалами между поездами при требуемых размерах движения.

В отличие от других устройств электрифицированной железной дороги контактная сеть практически не имеет резерва, что необходимо учитывать в процессе проектирования, добиваясь возможно более высокой надёжности её в условиях эксплуатации.

Проектные работы по электрификации железнодорожных линий, строящихся или переводимых на электрическую тягу, а также при усилениях и переустройствах на действующих электрифицированных участках выполняют транспортные проектно-изыскательные институты и дорожные проектные организации.

По каждому проекту электрификации новой линии назначается главный инженер проекта, координирующий выполнение различных разделов, отвечающих за качество проекта и все принципиальные технические решения, а также за правильное определение сметой стоимости строительства, технико-экономические показатели, соблюдение норм проектирования и установленных сроков разработки проекта. В процессе строительства главный инженер проекта контролирует правильное выполнение проектных решений и согласовывает изменения, если в этом возникает необходимость.

1. Исходные данные к выполнению курсового проекта

1.1 Характеристика электрифицируемого участка

1.1.1 Станция

На станции электрифицируются все пути, кроме подъездного пути к тяговой подстанции. Стрелки и стрелочные улицы, примыкающие к главному пути, имеют марки 1/11, остальные стрелки - марки 1/8.

На схеме станции цифрами указаны условные пикеты (расстояние от оси пассажирского здания до пикетов в метрах) остряков стрелок, входных светофоров, тупиков и пешеходного мостика. Показаны расстояния между осями путей.

1.1.2 Перегон

Данные для трассировки контактной сети на перегоне (пикетаж сигналов, сооружений и др.) представлены в табл. 1.

Таблица 1. - Данные для трассировки контактной сети на перегоне

Сигналы, сооружения, кривые, рельеф местности	Пикет
Входной сигнал заданной станции	50 км (2+20)
Ось переезда шириной 6 м	3+40
Начало кривой R, центр справа по ходу километров	51 км (2+20)
Радиус кривой R, м	1000
Конец кривой	5+25
Начало выемки глубиной 2 м	7+52
Конец выемки	9+40
Ось оврага небольшой ширины	52м (0+98)
Начало насыпи высотой 10 м, открытое место	4+70
Пикет оси моста через реку «с ездой понизу»	6+22
Длина моста, м	110
Конец насыпи	7+80
Ось каменной трубы с отверстием 1,1 м	53 км (4+20)
Входной сигнал следующей станции	54 км (2+63)
Центр перевода первой стрелки следующей станции	5+50
Предполагаемое расположение в перспективе второго пути (на однопутных участках)	Справа по ходу километров

Примечание:

- в обозначениях пикетных отметок цифры показывают: первая - номер пикета; две других - расстояние в метрах до этого пикета;

- высота металлического моста «с ездой понизу» (расстояние от головок рельсов до нижней части верхних связей моста) - 7 м;

1.2 Метеорологические условия

Климатические факторы - основа исходных данных технических условий проектирования, расчётов, а также эксплуатации контактных сетей, относящихся к устройствам наружной установки. От температуры окружающего воздуха зависят усилия (натяжения) проводов, действующие на опорно-поддерживающие устройства, а также требования, предъявляемые к материалам по хладоломкости. Воздействия ветра и гололёда определяют расчётные горизонтальные и вертикальные нагрузки на подвешенные провода и элементы других подсистем контактных сетей. От нагрузок и собственного веса проводов, распределённых в пролёте, также зависит их натяжение. ВЛ должны работать при любых атмосферных условиях, поэтому при расчётах необходимо учитывать наиболее опасные сочетания нагрузок и климатических факторов, установленные действующими нормами и правилами.

Принимаем:

- гололёд имеет цилиндрическую форму и плотность 900 кг/м³;

- температура гололёдных образований при высоте сооружений до 100 м равна -5 ^оС;

- температура, при которой учитывают максимальную нормативную скорость ветра, равна +5 ^оС;

- проектируемый участок контактной сети на перегоне расположен в основном на нулевых местах или на насыпях высотой 1-2 м (кроме указанных выемки, насыпи высотой 10 м и моста через реку), равномерно покрытых препятствиями высотой более 10 м (лесные массивы).

Таблица 2.

Метеорологические условия
Минимальная температура, °С	-50
Максимальная температура, °С	+35
Толщина корки гололеда, мм	10
Скорость ветра при гололеде, м/с	10
Ветровой район	3

1.3 Контактная подвеска

Контактная подвеска - совокупность проводов, конструкций, обеспечивающих передачу электрической энергии от тяговых подстанций к токоприёмникам электроподвижного состава через скользящий контакт.

1.3.1 Типы контактных подвесок

Контактные подвески классифицируются (рис. 2):

- по способу крепления проводов к поддерживающим конструкциям: простые, простые петлевые, цепные;

- по способу крепления (подвешивания) контактных проводов к несущему тросу: одинарные, двойные, равноэластичные (рычажные);

- по способу крепления струн у опор (поддерживающих конструкций): с простыми опорными струнами, с рессорными опорными струнами;

- по способу регулирования натяжения проводов: некомпенсированные, полукомпенсированные, компенсированные;

- по способу расположения проводов в плане: вертикальные, косые, ромбовидные, пространственно-ромбовидные;

- по количеству проводов: с одинарным контактным проводом, с двойными контактными проводами;

1.3.2 Основные технические требования к контактной сети

Для скоростей движения на перегоне до 160 км/ч на переменном токе КС-160-25

Таблица 3. - Исходные данные КС-160-25

Электрические параметры
Номинальное напряжение, кВ	25
Максимальное напряжение, кВ	29
Минимальное напряжение, кВ	21
Механические параметры
Скорость движения поездов, км/ч	160
Максимальный допустимый износ контактного провода, %	30
Точность монтажа контактных проводов по высоте, мм	10
Тип и схема контактной подвески
Одинарная цепная компенсированная с рессорным тросом с одним контактным проводом и следующими основными параметрами:
Высота подвешивания контактных проводов над уровнем головки рельса, мм:
- наибольшая	6800
- наименьшая	5750
Высота контактных проводов на всей линии для новых электрифицируемых участков должна быть максимально приближена к единой и равной, мм	6250
Конструктивная высота контактной подвески не менее, мм	1800
Натяжение в несущем тросе, кН
М-95	14,5
ПБСМ-95	18
Натяжение в контактных проводах, кН
МФ-100	10
Допустимые отклонения в натяжении несущего троса и контактных проводов от номинального, %	10
Расположение несущего троса подвески	по оси пути
Боковое отведение (зигзаг) контактного провода (и несущего троса), мм
- на прямых участках пути, не более	300
- на кривых участках пути в зависимости от радиуса кривой, не более	400
Максимальная длина пролёта, м	70
Габарит промежуточных опор, м
- для новых участков электрификации	3,3; 4,9; 5,7
- при капитальном ремонте, реконструкции	3,1-3,3; 4,9; 5,7
Рессорный трос М-35:
- длина, м (уточняется расчётом)	14-16
- натяжение, кН (уточняется расчётом)	2,5-3,5
Количество подрессорных струн, шт.	2
Варианты струн цепной подвески:
- звеньевые, с одним звеном, тип проволоки БСМ-4	+
- электросоединения - по ПУТЭКС	+
Усиливающий провод алюминиевый А-185
- сечение, мм2	185
- натяжение при t= - 40 оС, кН	9
Эластичность контактной подвески
Коэффициент неравномерности эластичности в пролёте, не менее	0,75
Ветроустойчивость контактной подвески
Наибольшее допустимое отклонение контактного провода от оси токоприёмника, мм
- на кривых	450
- на прямых	500
Ветроустойчивость обеспечивается применением ветровых струн и упоров от опрокидывания фиксатора
Анкерные участки, сопряжения
Наибольшая длина анкерного участка, м	1500
Расстояние от анкерной опоры до средней анкеровки, не более, м	800
Сопряжение анкерных участков в зависимости от длин пролётов по расчёту:
Изолированные - четырёхпролётные	+
Неизолированные - трёхпролётные	+
Наибольшее отжатие токоприёмником контактных проводов, допускаемое под фиксатором, мм	300
Расстояние между контактным проводом и основным стержнем фиксатора без нагрузки, не менее, мм	450
Изоляторы
Разрушающая нагрузка при растяжении, кН, не менее
- консольные	70
- анкерные:
- тарельчатые стеклянные	120
- полимерные	120
- подвесные - тарельчатые стеклянные	70
Разрушающий изгибающий момент консольных изоляторов, кН/м, не менее	3,5
Длина пути утечки тока не менее, мм
- подвесных	950
- остальных	950
Допускается применение полимерных изоляторов	+
Провода и тросы
Несущий трос	ПБСМ-95, М-95
Контактные провода	МФ-100
Рессорный трос	М-35
Тросы средней анкеровки КП	М-70, ПБСМ-70
Провода средней анкеровки НТ	М-95, ПБСМ-95
Электрические соединители	М-70
Усиливающий, экранирующий провод	А-185
Для подключения ОПН к контактной сети	М-70, ПБСМ-70

1.3.3 Характеристика выбранной цепной подвески

На перегоне принимается тип контактной подвески КС-160-25 - одинарная цепная компенсированная, полукосая на прямых участках и вертикальная на кривых участках пути, с рессорным тросом и одним контактным проводом (ПБСМ-95+МФ-100).

На станции на главном пути принимается одинарная компенсированная цепная подвеска с параметрами КС-160-25. На остальных станционных путях, в отличие от цепной подвески на главном пути, - полукомпенсированная цепная подвеска ПБСМ-70+МФ-85.

Характеристики контактных подвесок представлена в табл. 4.

Профили контактного провода и несущего троса изображены на рис. 1, 2.

Основные геометрические и физико-механические параметры контактных проводов и несущих тросов представлены в табл. 5, 6.

Таблица 4. - Характеристики контактных подвесок

Местоположение контактной подвески	Тип подвески	Род тока
Перегон	ПБСМ-95+МФ-100	Переменный
Станция	Главный путь	ПБСМ-95+МФ-100
	Боковой путь	ПБСМ-75+МФ-85



Рис. 1. - Контактные провода: а - фасонные; б - фасонные овальные; ДS- износ контактного провода

Рис. 2. - Многопроволочные провода (несущие и вспомогательные тросы): а - медные (М), стальные (С, ПС), алюминиевые (А); б - биметаллические сталемедные (ПБСМ) и биметаллические сталеалюминевые (ПБСА); в - сталеалюминевые (СА); 1 - медь (алюминий); 2 - сталь; 3- алюминий.

Таблица 5. - Основные геометрические и физико-механические параметры контактных проводов

Параметры	Обоз.	Тип проводов
		МФ-85	МФ-100
Фактическая площадь сечения, мм2	S	85	100
Высота, мм2	H	10,80,1	11,80,11
Ширина, мм2	A	11,760,22	12,810,25
Расстояние, мм	C	1,3	1,8
Радиус нижней части провода, мм	R	6,0	6,5
Масса 1 км провода, кг	m	755	890
Линейная плотность, кг/м	сl	0,755	0,890
Плотность материала, кг/м3	с	8900	8900
Электрическое сопротивление 1 км провода при 20 оС, Ом, не более	R	0,207	0,177
Температурный коэффициент линейного расширения, 10-6 оС-1		17	17
Временное сопротивление при растяжении, МПа (кгс/мм2), не менее	двр	367,5 (37,5)	382,6 (37,0)
Нагрузка от силы тяжести, даН/м	g	0,746	0,873
Модуль упругости, ГПа	E	127,5	127,5
Разрывное усилие, даН, не менее	Hраз	3125	3625
Аэродинамический коэффициент лобового сопротивления, (с учётом гололёда)	Cх	1,25 (1,2)	1,25 (1,2)
Номинальное натяжение, даН	Кном	835	980
Допустимое натяжение, даН	Кдп	1000	1180
Номинальное напряжение, ГПа	уном	0,098	0,098
Допустимое напряжение, ГПа	удп	0,118	0,118

Таблица 6. - Основные геометрические и физико-механические параметры несущих тросов

Параметры	Обоз.	Тип тросов
		ПБСМ - 70	ПБСМ - 95
Расчётная площадь сечения, мм2	Sр	72,2	93,3
Диаметр троса, мм	Dт	11	12,5
Диаметр проволоки, мм	Dпр	2,2	2,5
Число проволок	n	19	19
Приблизительная масса 1 км провода, кг	m	606	783
Линейная плотность, кг/м	сl	0,598	0,774
Плотность материала, кг/м3	с	8230	8230
Электрическое сопротивление 1 км провода при 20 оС, Ом, не более	R	0,731	0,563
Температурный коэффициент линейного расширения, 10-6 оС-1		13,3	13,3
Временное сопротивление при растяжении, МПа (кгс/мм2), не менее	двр	0,735	0,735
Нагрузка от силы тяжести, даН/м	g	0,586	0,759
Модуль упругости, ГПа	E	171,7	171,7
Разрывное усилие, даН, не менее	Hраз	4630	6000
Аэродинамический коэффициент лобового сопротивления, (с учётом гололёда)	Cх	1,25 (1,2)	1,25 (1,2)
Номинальное натяжение, даН	Тном	1470	1765
Допустимое натяжение, даН	Тдп	1570	1960

При использовании биметаллического провода в качестве несущего троса следует применять провод типа ПБСМ 1, имеющий первый класс проводимости (провод ПБСМ 2 для этих целей применять не рекомендуется). Наименьшая толщина медной оболочки проволоки провода ПБСМ 1 составляет 10% радиуса, а ПБСМ 2 - около 7%. В многопроволочных проводах проволоки должны плотно прилегать одна к другой без выпирания и перехлёстывания; вмятины, надломы, разрывы, повреждения медной (алюминиевой) оболочки и другие механические повреждения не допускаются.

провод контактный сеть анкерный

2. Расчёт нормативных нагрузок на провода и тросы

Нагрузки на провода и тросы принимают равномерно распределёнными по длине пролёта и называют распределёнными линейными, так как относят их к одному метру длины провода. Нагрузки, действующие на провода контактной сети, разделяются на вертикальные (от собственного веса проводов или подвесок и от веса гололёда на проводах или подвесках), горизонтальные (от воздействия) ветра на свободные от гололёда провода и на покрытые гололёдом) и результирующие (определяемые совместным действием вертикальных и горизонтальных нагрузок).

Нагрузки от собственного веса контактных подвесок g (даН/м) находят, суммируя нагрузки отдельных проводов, из которых состоит подвеска, струн и зажимов для их крепления. Нагрузку от рессорного троса, струн и зажимов учитывают приближённо, относя её к 1 м длины подвески в размере 0,1 даН/м при одном контактном проводе,

,

где n_к - число контактных проводов.

Для контактной подвески ПБСМ-70+МФ-85:

, даН/м.

Для контактной подвески ПБСМ-95+МФ-100:

, даН/м.

Нагрузки от веса гололёда на 1м длины провода или троса g_ri , даН/м,

,

где b_г - расчётная толщина стенки гололёда, мм;

d_i - диаметр провода (для контактных проводов среднее арифметическое значение из высоты и ширины его диаметрально сечения), мм.

Для МФ-85 d_i=(10,8+11,76)/2=11,28;

МФ-100 d_i=(11,8+12,81)/2=12,31.

Расчётное значение толщины стенки гололёда определяется, мм,

,

где b^н - толщина стенки гололёда, мм;

k_r - коэффициент, учитывающий действительные диаметр провода и высоту его подвешивания.

Диаметры проводов и тросов рассматриваемых контактных подвесок примерно равны 10 мм, поэтому коэффициент равен k_дм=1,0.

На перегоне в районе насыпи высотой 10 м провода контактной подвески будут находить на высоте относительно земли примерно 15 м, поэтому коэффициент равен k_в=1,35. На остальном участке перегона и на всём участке станции провода контактной подвески будут находиться на высоте примерно равной 5 м, поэтому коэффициент равен k_вс=1,10.

Тогда коэффициент k_г будет определяться,

.

Коэффициент k_г для участка с насыпью высотой 10 м (на перегоне),

.

Коэффициент k_г для участка без насыпи (на станции и перегоне),

.

Расчётное значение толщины стенки гололёда для участка перегона с насыпью, мм,

.

Расчётное значение толщины стенки гололёда для участка перегона и станции без насыпи, мм,

.

При определении веса гололёдных образований на контактных проводах расчётную толщину стенки гололёда, учитывая удаление его эксплуатационным персоналом и токоприёмниками, условно принимают в размере 50% расчётного значения b_г для остальных проводов.

Нагрузка от веса гололёда на участке перегона с насыпью, даН/м,

,

.

Нагрузка от веса гололёда на участке перегона и на главном пути станции без насыпи, даН/м,

,

.

Нагрузка от веса гололёда на боковых путях станции без насыпи, даН/м,

,

.

Нагрузка от веса гололёда на цепной подвеске определяется, даН/м,

.

Нагрузка от веса гололёда на цепной подвеске на участке перегона с насыпью, даН/м,

.

Нагрузка от веса гололёда на цепной подвеске на участке перегона и на главном пути станции без насыпи, даН/м,

.

Нагрузка от веса гололёда на цепной подвеске на боковых путях станции без насыпи, даН/м,

Нагрузка от веса проводов с гололёдом на цепной подвеске определяют как сумму g и g_гi, даН/м.

Нагрузка от веса проводов с гололёдом на участке перегона с насыпью, даН/м,

.

Нагрузка от веса проводов с гололёдом на участке перегона и на главном пути станции без насыпи, даН/м,

.

Нагрузка от веса проводов с гололёдом на боковых путях станции без насыпи, даН/м,

.

Наличие гололёда на струнах и зажимах ввиду допущений, принимаемых при определении нагрузок от гололёда, можно не учитывать.

Нагрузка от воздействия ветра на провод, свободный от гололёда, даН/м,

,

где C_х - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления;

v_р - расчётная скорость ветра при отсутствии гололёда, м/с;

di - диаметр провода (для контактных проводов - вертикальный размер диаметрального сечения), мм.

Нагрузка от воздействия ветра на контактную подвеску на участке перегона с насыпью, даН/м,

,

.

Нагрузка от воздействия ветра на контактную подвеску на участке перегона без насыпи и на главном пути станции даН/м,

,

.

Нагрузка от воздействия ветра на контактную подвеску на боковых путях станции без насыпи, даН/м,

,

.

При наличии на проводе гололёдных образований ветровая нагрузка, даН/м,

.

Нагрузки от действия ветра на контактную подвеску, покрытую гололёдом, на участке перегона с насыпью, даН/м,

,

.

Нагрузки от действия ветра на контактную подвеску, покрытую гололёдом, на участке перегона без насыпи и главном пути станции, даН/м,

,

.

Нагрузки от действия ветра на контактную подвеску, покрытую гололёдом, на боковых путях станции без насыпи, даН/м,

,

.

Результирующие нагрузки на несущий трос цепной подвески определяют без учёта ветровой нагрузки на контактные провода, так как значительная часть последней воспринимается фиксаторами, а часть, передающаяся на несущий трос через струны, невелика.

Поэтому результирующая нагрузка при ветре без гололёда на проводах определяется, даН/м,

,

а при совместном действии гололёда и ветра, даН/м,

.

Результирующая нагрузка при ветре без гололёда на контактную подвеску на участке перегона с насыпью, даН/м,

,

а при совместном действии гололёда и ветра, даН/м,

.

Результирующая нагрузка при ветре без гололёда на контактную подвеску на участке перегона без насыпи и на главном пути станции, даН/м,

,

а при совместном действии гололёда и ветра, даН/м,

.

Результирующая нагрузка при ветре без гололёда на контактную подвеску на боковых путях станции без насыпи, даН/м,

,

а при совместном действии гололёда и ветра, даН/м,

.

Результаты всех производимых расчётов сводим в табл. 7.

Таблица 7. - Погонные нагрузки, действующие на контактные подвески

Погонные нагрузки, даН/м	Станция	Перегон
	Главный путь	Боковой путь	Насыпь
gк	0,759	0,742	0,759
gн	0,873	0,597	0,873
g	1,732	1,432	1,732
gгк	0,271	0,256	0,356
gгн	0,716	0,670	0,965
gг	0,987	0,926	1,321
g+gг	2,719	2,358	3,053
pк	0,763	0,698	0,871
pн	0,808	0,711	0,923
pгк	0,168	0,16	0,234
pгн	0,254	0,243	0,365
gн	1,911	1,598	1,962
gгн	2,731	2,371	3,074

3. Расчёт температуры беспровесного положения контактного провода

Температуру t_о, при которой контактный провод должен занимать беспровесное положение, выбирают ниже средней t_ср на некоторое значение t',

.

Значение t` для подвесок с одним контактным проводом принимают равным 15 ^оС.

Температура беспровесного положения контактного провода, ^оС,

.

4. Определение допускаемых длин пролетов между опорами контактной сети

4.1 Расчет длин пролета без учета влияния несущего троса

Расчет сводим к определению длины пролета для простой подвески, где учитывается отклонение только контактных проводов. Влияние несущего троса не учитывается, т.е. принимаем p_э=0.

Для прямых участков пути расчет производим по формуле

(4.1)

где B_пр - отклонение провода от оси пути в плане, м;

p_э = 0 - влияние несущего троса, даН/м;

К - натяжение неизношенного контактного провода, даН;

рк - нагрузка от ветра на контактный провод обычной подвески, даН/м;

(4.2)

где b_к.доп - максимально допускаемые ветровые отклонения контактных проводов от оси токоприемника, b_к.доп =0,5 м для прямых участков и b_к.доп=0,45 м для кривых;

г_к - изменение прогиба опоры под действием ветра на уровне контактного провода, в зависимости от расчетной скорости ветра V_р=29 м/с брать г_к=0,014 м и V_р=31 м/с брать г_к=0,016м ;

б - зигзаг контактного провода, б = 0,3 м для прямых и б =0,4 м для кривых;

Перегон:

- насыпь

Станция:

- главный путь

- боковой путь

Перегон:

- насыпь

Станция:

- главный путь

- боковой путь

Для кривых участков пути расчёт производим по формуле

(4.3)

где R - радиус кривой, м;

(4.4)

В защищенной местности:

Кривая радиусом R=1000 м:

Результаты расчета длин пролета для простой подвески сводим в табл. 9.

4.2 Расчет эквивалентной нагрузки

Эквивалентную нагрузку p_э определяем по формуле (4.5), в которой натяжение несущего троса при ветре максимальной интенсивности Т_в=0,7Т_макс для главного пути и перегона Т_в=0,75Т_макс для бокового пути и натяжение несущего троса при беспровесном положении контактного провода Т₀=0,8Т_макс, для главных путей и перегона Т_в=1372 даН/м, для боковых путей Т_в=1178 даН/м, для всех путей и перегона Т₀=1568 даН/м

(4.5)

где л - длина крепительных деталей для несущего троса, м, при четырех изоляторах в гирлянде л =0,9 м;

г_т и г_к - изменение прогиба опор под действием ветра, V_р=29 м/с брать г_н=0,0206 м и V_р=31 м/с брать г_к=0,0236 м;

С - средняя длина струн в средней части пролёта, равной половине его длине, м;

(4.6)

где h₀ - конструктивная высота подвески, при одном контактном проводе h₀=1,8 м;

Перегон:

- насыпь

Станция:

- главный путь

- боковой путь

Результаты расчета заносим в табл. 9.

4.3 Расчет длины пролета с учетом влияния несущего троса

Допустимую длину пролета контактной подвески с учетом влияния несущего троса (p_э?0) определяем по формулам (4.1), (4.3) с подстановкой соответствующих значений p_э.

Перегон:

- насыпь

Станция:

- главный путь

- боковой путь

Кривая радиусом R=1000 м:

Результаты расчета заносим в табл. 9.

Таблица 9. - Результаты расчета максимальных длин пролетов цепных подвесок.

Участок пути	Простая подвеска lмакс, м	Эквивалентная нагрузка pэ, даН/м	Цепная подвеска lмакс, м
			По расчету	Принято ЦЭ-868
Станция	Главный путь	73,69	-0,087	70,03	70
	Боковой путь	71,11	-0,075	67,58	60
Перегон	Насыпь	68,84	-0,097	65,42	50
	Кривая R=1000 м	66,78		61,321	50

5. Питание и секционирование контактной сети

Схему питания и секционирования контактной сети проектируем так, чтобы были обеспечены возможно меньшие потери напряжения и энергии сети при нормальном режиме работы и минимальные нарушения графиков движения поездов при выходе из работы какой-либо секции контактной сети. При этом на станции необходимо обеспечить максимальную самостоятельность маршрутов.

6. Трассировка контактной сети

6.1 План контактной сети станции

План контактной сети станции выполняем в следующей последовательности:

- подготовка плана станции;

- наметка мест, где необходима фиксация контактных проводов;

- разбивка опор в горловинах;

- разбивка опор по концам станции;

- разбивка опор в средней части станции;

- разбивка анкерных участков;

- разбивка зигзагов;

- трассировка питающих, отсасывающих и других проводов;

- обработка плана контактной сети станции;

- подбор типов опор, фундаментов и консолей.

План контактной сети станции приведен в прил. 1.

6.2 План контактной сети перегона

План контактной сети перегона выполняем в следующей последовательности:

- подготовка плана перегона;

- разбивка опор;

- разбивка анкерных участков;

- разбивка зигзагов;

- трассировка питающих и других проводов;

- обработка плана контактной сети перегона;

- подбор типов опор, консолей и фиксаторов.

План контактной сети перегона приведен в прил. 2.

7. Механический расчет компенсированной контактной подвески при изменении климатических условий

Расчет заключается только в определении стрел провеса проводов и вертикальных перемещений у опор контактных проводов при отсутствии и наличии дополнительных нагрузок.

Стрела провеса для пролета длиной 70 м по /2, таб. 5.3/ принимается равной 50 мм. Для того же пролета при гололеде

где Q - расстояние от оси опоры до ближайшей простой струны, закрепленной на несущем тросе, в пролете длиной 1 = 70 м из /2, рис.5.9 a/ Q принимаем равным 10 м.

Изменение высоты провода вследствие поворота гирлянды изоляторов при её вертикальном расположении по /2, с. 162/

Изменение высоты контактного провода у опоры

где Н - натяжение рессорного троса,



Стрела провеса несущего троса рессорной подвески при отсутствии дополнительных нагрузок, где расстояние b принимаем равным 500 мм согласно /2, с. 162/

Вертикальная проекция при гололеде с ветром

м

м

В плоскости действия результирующей нагрузки стрела провеса несущего троса рессорной подвески

8. Выбор опорных и поддерживающих конструкций

8.1 Опорные и поддерживающие конструкции на перегоне

Выбор опорных и поддерживающих конструкций осуществляем в следующей последовательности:

- выбор типов опор;

- выбор типов фиксаторов;

- выбор типов консолей;

- выбор типов кронштейнов;

- выбор типов анкеров, фундаментов, опорных плит, лежней, оттяжек. Результаты выбора приведены на плане контактной сети перегона (прил. 2).

8.2 Опорные и поддерживающие конструкции на станции

На станции кроме консольных опор выбираем опоры для жестких и гибких поперечин, анкерные опоры и фиксирующие опоры.

Результаты выбора опор приведены на плане контактной сети станции (прил. 1).

Заключение

В курсовом проекте проведен расчет одинарной цепной компенсированной контактной подвески с рессорным тросом, одним контактным проводом и расположением несущего троса по оси пути. Тип тока - переменный 27,5 кВ. Найденные максимально допустимые пролеты между опорами контактной сети изменяются от минимального - 50 м (в кривой радиусом 1000 м на насыпи) до максимального - 70 м (на прямой главных путей). Разработанная схема питания и секционирования станции позволяет проводить текущую работу на станции без перерыва электроснабжения главных путей.

На мосту через реку принят способ прохода контактной подвески с помощью П-образной конструкции. Несущий трос подвешивается на стеклянные четырехэлементные тарельчатые изоляторы.

Вся подвеска разбита на анкерные участки с максимальной длиной 1600 м. Сопряжения анкерных участков изолированные - четырехпролетные, неизолированные - трехпролетные. Максимальная стрела провеса несущего троса - 0,8 м, максимальное изменение высоты контактного провода у опоры - 0,06 м.

Список использованных источников

1. Марквардт К.Г., Власов И.В. Контактная сеть: Уч.-изд.- М: Транспорт, 1977. -272 с.

2. Фрайфельд А.В. Проектирование контактной сети. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1984. - 327 с.

3. Справочник по электроснабжению железных дорог / Под редакцией Г.К. Марквардта Том.2. М.: - Транспорт, -1981 -392 с.

Размещено на Allbest.ru

...