Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Электроснабжение железнодорожного транспорта»

Курсовой проект

«Контактные сети и линии электропередачи»

Выполнил: Власов В.С.

Руководитель: Теплякова Н.В.

Самара 2014

Реферат

Курсовой проект содержит 39 стр., 3 рис., 3 табл., 5 использованных источников литературы. магистральный анкерный станция

Цель курсового проекта - для закрепления теоретического материала, на заключительном этапе, в рамках изучения дисциплины «Контактные сети и ЛЭП» выполняется курсовой проект по проектированию ее основных узлов и элементов станции и перегона магистрального участка железной дороги.

Содержание

Введение

1. Задание и исходные данные

2. Определение нормативных нагрузок на провода контактной сети

3. Расчет натяжения проводов

4. Определение допустимых длин пролетов

5. Разработка схем питания и секционирования станции

6. Составление плана контактной сети станции

7. Составления плана контактной сети перегона

8. Расчет анкерного участка полукомпенсированной цепной подвески

9. Выбор способа прохода контактной подвески в искусственных сооружениях

Список литературы

Введение

Для закрепления теоретического материала, на заключительном этапе, в рамках изучения дисциплины «Контактные сети и ЛЭП» выполняется курсовой проект по проектированию её основных узлов и элементов станции и перегона магистрального участка железной дороги. В ходе проектирования очень важно самостоятельно изучить те разделы дисциплины, которые не были даны в процессе изучения теоретического курса. Для этой цели можно воспользоваться рекомендуемой литературой. Это позволит выявить творческие способности каждого студента, которые так необходимы при решении вопросов в будущей деятельности молодого специалиста.

Выбор параметров контактной сети имеет свои специфические особенности из-за того, что она не имеет резерва, а токосъем должен производиться в любых атмосферных условиях.

1. Задание и исходные данные на проектирование

1.1 Система тягового тока - переменный.

1.2 Цепная подвеска на главных путях станции и перегона - М95+МФ100.

1.3 Температурный район - II умеренно холодный (минимальная и максимальная температура -40 и +35 0С, среднегодовая температура - +5…+10 0С).

1.4 Толщина стенки гололёда - 10мм, соответствует району по гололёду-II.

1.5 Скорость ветра - 25 м/с, соответствует ветровому району-II.

1.6 На главном пути станции для расчета задаётся - цепная одинарная полукомпенсированная подвеска с рессорным тросом. На остальных путях станции - полукомпенсированная подвеска ПБСМ70+МФ85 со специальными струнами.

1.7 На главном пути перегона подвеска - компенсированная с рессорным тросом.

1.8 Гололед имеет цилиндрическую форму с плотностью = 900 кг/м3.

1.9 Температура образования гололеда, tгл = -5єС.

1.10 Температура при ветре наибольшей интенсивности, tнаиб = +5єС.

1.11 Проектируемая станция располагается в защищенной, а перегон - в незащищенной от ветра зоне.

1.12 Схема заданной станции показана на рисунке 1,с.20.

1.13 Стрелки, примыкающие к главному пути, марки 1/11, а остальные - марки 1/9.

1.14 Заземление опор на станции индивидуальное; на перегоне групповое.

Таблица 1. Характеристика проводов

Марка провода	Расчётный диаметр, мм2 (для КП мм)	Нагрузка от силы тяжести, даН/м	Допустимое натяжение проводов, даН/м	Коэф. 24б, 1/ ?С	Коэф. бes, даН/ ?С
МФ85	10,8/11,76	0,740	850
МФ100	11,8/12,81	0,873	1000
М95	12,6	0,834	1600	40810-6	20,37
ПБСМ70	11,0	0,586	1600	31910-6	16,48
АС35	8,4	0.145	300

2. Определение нормативных нагрузок на провода контактной сети

Нагрузки определяются с учетом защищенности от ветра и насыпи для следующих режимов: без дополнительных влияний; при ветре наибольшей интенсивности; при гололеде с ветром.

2.1 Нагрузка от силы тяжести одного метра контактной подвески без дополнительных влияний:

(2.1)

где: gн - нагрузка от силы тяжести несущего троса (НТ) (табл.1.5 [2]): для ПБСМ70 gн=0,586 даН/м, для М95 gн=0,834 даН/м;

gk - нагрузка от силы тяжести контактного провода (КП) (табл.1.5 [2]): для МФ85 gk=0,74 даН/м, для МФ100 gk=0,873 даН/м;

gc - нагрузка от силы тяжести зажимов и струн, gc=0,1 даН/м;

n - число контактных проводов.

для главного пути

для второстепенного пути

2.2 Нагрузка от силы тяжести гололеда на один метр длины провода:

(2.2)

где в - толщина стенки гололеда, в = вн•k1•k2, где вн - нормативная величина стенки гололеда, берётся из табл.11.8.3[4]; коэффициенты k1 и k2 определяются по методике, приведенной на стр.28 [3].;

d -диаметр провода, мм, для контактного провода a

где А и Н -соответственно ширина и высота контактного провода.

где:

Диаметр несущего троса, d: ПБСМ70 - 11мм; М95 - 12,6мм.

Размеры для контактного провода: МФ85 - А = 11,76мм, H = 10,8мм; МФ100 - А = 12,81мм, H = 11,8мм.

Диаметр провода АС-35/6,2 = 8,4мм

Для станции и перегона прямого участка,

Расчёт для главного пути станции и перегона

(КП)

(НТ)

;

(ПЭ)

Для второстепенного пути станции

(КП)

(НТ)

2.3 Суммарная нагрузка от силы тяжести одного метра контактной подвески с гололедом определится:

(2.3)

где gгн, gгк - соответственно нагрузка от силы тяжести гололеда на несущем тросе и гололеда на контактном проводе, даН/м;

g0 - нагрузка от силы тяжести подвески без гололёда, даН/м.

Для главного пути станции и перегона

Для второстепенного пути станции

2.4 Ветровая нагрузка на провод без гололеда:

(2.4)

где: Vp - расчетная скорость ветра (VнКв), м/с;

Сх - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления, с.30 [3];

d - диаметр провода, м. Для контактного провода вертикальный размер сечения Н, мм.

Кв = 1 - на станции;

Кв = 1,15 - на перегоне;

Сх = 1,2 - для ПЭ;

Сх = 1,25 - для НТ и КП S?120мм2;

Для главного пути станции

(НТ)

(КП)

(ПЭ)

Для второстепенного пути станции

(НТ)

(КП)

Для главного пути перегона

(НТ)

(КП)

(ПЭ)

2.5 Ветровая нагрузка на провод в режиме гололеда:

(2.5)

где Vгл - принимается из [3] с.29-32, (Vгл=0,5Vр).

Для главного пути станции

(НТ)

(КП)

(ПЭ)

2.6 Результирующая нагрузка на отдельный провод:

в режиме наименьших температур

в режиме ветра наибольшей интенсивности

(2.6)

в режиме гололеда с ветром

(2.7)

Для главного пути на станции

(НТ) qtнаим =0,834даН/м;

(КП) qtнаим =0,873даН/м;

(ПЭ) qtнаим =0,145даН/м;

Для второстепенного пути станции

(НТ) qtнаим =0,586даН/м;

(КП) qtнаим =0,74даН/м;

Для главного пути перегона

(НТ) qtнаим =0,834даН/м;

(КП) qtнаим =0,873даН/м;

(ПЭ) qtнаим =0,145даН/м;

2.7 Результирующая нагрузка на несущий трос цепной подвески определяется без учета ветровой нагрузки на контактные провода, так как её основная часть воспринимается фиксаторами:

в режиме ветра наибольшей интенсивности:

(2.8)

в режиме гололеда с ветром:

(2.9)

в режиме наименьших температур:

(2.10)

Для главного пути станции

Для второстепенного пути станции

qtнаим =1,426даН/м.

Для главного пути перегона

3. Расчет натяжения проводов

Провода воздушных линий электропередач рассчитываются на прочность по допустимому напряжению, а провода контактной сети - по допустимому натяжению провода, Кн:

(3.1)

где коэффициент, учитывающий разброс механических характеристик отдельных проволок в проводе;

увр - временное сопротивление разрыву провода, Па, табл.1.5. [2];

Kj - коэффициент запаса прочности §1.6 [3];

S - расчетная площадь сечения провода, мм2.

Принимаемые в расчетах наибольшие и номинальные натяжения проводов приведены в табл.1.8 [2]. Натяжение несущего троса (Т0) при беспровесном положении контактного провода предварительно принимается:

-для медных проводов -

-для ПБСМ -

Натяжение несущего троса при ветре набольшей интенсивности Тв=0,7Тдп при медном и Тв=0,75Тдп при ПБСМ.

Действительные значения Т0 и Тв определяются при механическом расчете контактной подвески.

4. Определение допустимых длин пролетов

Наибольшие длины пролетов устанавливают в режиме ветра наибольшей интенсивности. При этом ветровые отклонения контактного провода на прямых участках пути не должны превышать 0,5м, а на кривых - 0,45м. Наибольшее расстояние между опорами, для обеспечения надежного токосъема принимается равным не более 70 м.

Для прямых участков пути

(4.1)

где К - номинальное натяжение контактного провода, даН/м;

Рк - ветровая нагрузка на контактный провод, даН/м;

Рэ - эквивалентная нагрузка, передающая с несущего троса на контактный провод, даН/м;

R - радиус кривой пути, м;

вкдоп - наибольшее допустимое ветровое отклонение контактного провода, (0,5м);

jk - прогиб опоры под действием ветра на уровне крепления контактного провода, с.67 [2], ( jk =0,01);

а - зигзаг контактного провода, (0,3м);

Формула для определения удельной эквивалентной нагрузки имеет вид:

(4.2)

где Рн - ветровая нагрузка на несущий трос, даН/м;

К - см.пункт 4 формулу (4.2);

Тв - натяжение несущего троса в режиме ветра наибольшей интенсивности, даН;

l - длина пролета, м;

- длина гирлянды подвесных изоляторов и крепительных деталей для несущего троса, (0,55 м);

qв - результирующая нагрузка на несущий трос цепной подвески в режиме ветра наибольшей интенсивности, даН/м;

gk - нагрузка от силы тяжести контактного провода, (см.пункт 2, раздел 2.1, формула 2.1), даН/м;

jн - прогиб опоры под действием ветра на уровне крепления несущего троса, [2] с.67 (0,015);

lср - средняя длина струн в средней части пролета, м. Определяется по формуле:

(4.3)

где h0 - конструктивная высота цепной подвески, [2] с.67, м, (h0 =1,8 м);

g - нагрузка от силы тяжести цепной подвески, (см.пункт 2, раздел 2.1, формула 2.1), даН/м;

T0 - натяжение несущего троса при беспровесном состоянии контактного провода, (см.пункт 3), даН.

Для главного пути станции

Для второстепенного пути станции

Для главного пути перегона

Полученные значения длин участков сводим в таблицу.

Таблица 2 Допустимые длины пролетов

	Рэ=0	Рэ?0	Принимаем
Главные пути станции	78,68	73,43	70
Второстепенные пути станции	75,82	74,21	70
Главные пути перегона	68,41	64,03	64
Главные пути перегона
с кривой R=400 м	-	-	35
R=800 м	-	-	40
R=900 м	-	-	45

5. Разработка схем питания и секционирования станции

Схема питания и секционирования контактной сети должна обеспечивать: наименьшие потери напряжения и энергии в сети при нормальном режиме работы электрифицированного участка; минимальные нарушения графика движения поездов при выходе из работы какой-либо секции контактной сети. На отечественных магистральных железных дорогах предусматривается только двустороннее питание фидерных зон. При одностороннем питании небольших по длине участков проектируются шунтирующие линии.

При составлении схем секционирования предусматривают продольное и поперечное секционирование и секционирование с обязательным заземлением отключенной секции. Продольное секционирование предусматривает разделение контактной сети станций перегонов у каждой тяговой подстанции и поста секционирования. Если на станции расположена тяговая подстанция, то все станционные пути питаются от одного фидера, который является резервным для питания любого из перегонов. Деповские пути также питаются от отдельного фидера. Продольное секционирование осуществляется изолирующими сопряжениями на участках постоянного тока и изолирующими сопряжениями с нейтральной вставкой - на участках переменного тока.

В схеме секционирования контактной сети должно быть использовано как можно меньше секционных изоляторов и разделителей. На станциях в отдельные секции выделяются электрифицированные парки и горловины.

При поперечном секционировании предусматривается разделение контактных подвесок главных путей и перегонов. Если к главному пути примыкает более трех путей, то их выделяют в отдельную секцию. В гололедных районах, кроме первого, контактная подвеска по каждому главному пути должна иметь одинаковое сечение для составления схем и равномерного нагрева проводов при плавке гололеда.

Секционирование с обязательным заземлением отключаемой секции осуществляют для погрузочно-разгрузочных путей; в местах снабжения пассажирских поездов водой и налива емкостей через верх; осмотра оборудования и отстоя электроподвижного состава; электродепо и пунктов экипировки. Заземление отключенной секции осуществляется специальным секционным разъединителем с заземляющим ножом и ручным приводом. На участках переменного тока при дистанционном управлении предусматривается два разъединителя, один из которых включается на землю. Приводы этих разъединителей сблокированы так, что одновременное их включение невозможно. Поперечное секционирование осуществляется секционными изоляторами. Электрическое соединение секций производят секционными разъединителями.

На питающих фидерах постоянного тока, если его длина более 150 м и менее 750 м, предусматривается включение линейного разъединителя с ручным приводом. При длине более 750 м разъединитель оборудуют моторным приводом.

Питающие линии переменного тока во всех случаях присоединяют к контактной сети линейными разъединителями с двигательным приводом.

На схемах питания и секционирования указывается нормальное положение разъединителей. Продольные разъединители обозначают первыми буквами русского алфавита: А, Б, В, Г и т.д.; поперечные - буквой П; разъединители питающих линий - буквой Ф; разъединители с заземляющим контактом - буквой З; прочие разъединители - буквой Р; деповские разъединители - буквой Д. К каждой из указанных букв в случае необходимости добавляют цифровой индекс, соответствующий номерам путей, направлений, фидеров. Разъединителям, питающим четные пути, присваивается четный индекс, для разъединителей нечетных путей - нечетный индекс.

Схема секционирования данной станции представлена на рисунке 2.

6. Составление плана контактной сети стации

План контактной сети станции составляется на миллиметровой бумаге в масштабе 1:1000. Ось главного пути изображают прямой линией, на которую наносят ось пассажирского здания и через каждые 100 м обозначают станционные пикеты. В общем случае план контактной сети станции обычно разрабатывают в следующей последовательности: размещение опор в горловинах станции и у пешеходного моста; разбивка анкерных участков [2] с.317; расстановка зигзагов; трассировка питающих и отсасывающих фидеров; выбор опор, типовых поддерживающих и фиксирующих устройств; обработка плана контактной сети и составление спецификаций.

Расстояние до искусственных сооружений и центров стрелочных переводов даны от оси пассажирского здания.

Вначале необходимо на линии главного пути отметить точку центра перевода и от нее под углом 1/11 (1/11 - тангенс угла между контактными проводами пересекающихся подвесок воздушной стрелки) провести тонкую линию. Затем параллельно главному пути на расстоянии междупутья провести линии остальных путей.

Установку опор необходимо начинать с горловин станции. Для этой цели намечаются места фиксации пересекающихся контактных проводов на воздушных стрелках. На с.319 [2] приведены расстояния от центра переводов до наилучшего расположения фиксирующих устройств. При этом по возможности в этих местах лучше располагать опоры с жесткими поперечинами или с консолями. Это даст возможность в дальнейшем выполнять зигзаги контактных проводов от осей сходящихся путей величиной 330-400 мм, что является необходимым условием надежного взаимодействия токоприемника и контактных проводов. Переходная опора сопряжения должна быть не ближе 5 м от входного сигнала в сторону станции, а воздушный промежуток должен быть размещен между входным сигналом и первой стрелкой, в противном случае сигнал можно перенести за пределы промежутка. Длину переходных пролетов уменьшают на 25 % по отношению к наибольшему допустимому. От горловины станции до пешеходного мостика и пролета средней анкеровки длины пролетов выполняются наибольшими. Пролет средней анкеровки уменьшается на 10 % от смежной наименьшей.

В зоне переходного мостика контактную подвеску, как правило, пропускают под ним без дополнительных изоляционных узлов. Разница в длине двух соседних пролетов при полукомпенсированных подвесках не должна превышать 25% длины большего пролета. Средние анкеровки размещают таким образом, чтобы обеспечивалась одинаковая компенсация обеих половин анкерного участка. При длине анкерного участка менее 800 м применяется компенсация без средней анкеровки. На главном пути, если длина анкерного участка более 1600 м, предусматривается эластичное сопряжение, т.е. два анкерных участка. Съезды выделяют в отдельные анкерные участки. Необходимо иметь в виду, что из всех возможных вариантов выбирается тот, при котором будет установлено наименьшее количество несущих и фиксирующих опор.

Анкерная опора, расположенная со стороны перегона, должна располагаться не далее 300 м от центра перевода первой стрелки. При параллельном расположении от трех до семи путей следует применять жесткие поперечины. Опоры в пределах разгрузочных платформ и складских помещений следует располагать по их краям. При невозможности выполнения такого варианта опоры и стойки жестких поперечин могут быть установлены в междупутьях, если их ширина будет 6 м между главными путями и 5,4 м между другими путями станции.

Питающие и отсасывающие фидеры тяговых подстанций подвешиваются на опорах контактной сети и в исключительных случаях на самостоятельных опорах или прокладываются кабельными. Фидеры подвешиваются на станционных консолях с внешней стороны опор. Расстояние от проводов контактной подвески до фидера не должно быть менее 2 м. Необходимо также выполнить трассировку линий «два провода - рельс» (ДПР) при переменном токе или воздушной линии (ВЛ) 10 Кв при постоянном токе. При этом следует иметь в виду, что они должны быть расположены на других опорах контактной сети, например, с другой стороны станции. Переходы воздушных линий через контактные сети путей осуществляют подставками к железобетонным опорам или устанавливают металлические опоры увеличенной высоты. На дополнительных опорах высотой 15 м может быть подвешено не более четырех различных линий, по две на противоположных сторонах опор.

Обработка плана контактной сети станции производится в соответствии с принятой схемой секционирования. Указываются места установки секционных изоляторов, секционных разъединителей, продольных и поперечных электрических соединителей. Разрядники необходимо устанавливать согласно рекомендаций, приведенных [4] на с.138. Опоры нумеруются в направлении по ходу счета километров, начиная с первой анкерной опоры изолирующего сопряжения в начале станции. Допускается проставление типов опор и поддерживающих конструкций на плане против каждой опоры в таблице спецификаций или на вертикальных линиях после габарита и пикетажа опор. Составление плана контактной сети станции заканчивается составлением таблиц спецификаций: анкерных участков, опор, жестких поперечин, консолей и фиксаторов. Указывается при этом марка, тип и количество соответствующих устройств.

План контактной сети данной станции представлен на рисунке 2.

7. Составление плана контактной сети перегона

План контактной сети перегона выполняют в масштабе 1:2000 и в следующей последовательности: разбивка опор; разбивка анкерных участков и зигзагов; трассировка усиливающих и других проводов; выбор типов опор и поддерживающих конструкций; обработка плана контактной сети и составление спецификаций.

Ось пути изображают прямой линией, на которой на носят условные обозначения искусственных сооружений, переезда, моста и железобетонной трубы. Ниже этих прямых размещают спрямленный план линии, на котором показывают кривые, их длины и радиусы. Через каждые 100 м вертикальными линиями размечают пикеты, нумерация которых соответствует общему счету километров. Снизу и сверху пути оставляются места для размещения таблиц или высоких линий, в которых указывается все необходимые данные после обработки плана перегона.

План перегона начинается с входного сигнала станции, до которого устраивается 3-пролетное изолирующее сопряжение анкерных участков. Расстановку опор проводят до насыпи моста. Искусственные сооружения, переезды, железобетонные трубы, пересечения линий переносят на условные прямые линии.

В таблице, при составлении плана, вдоль всего перегона приводят все необходимые данные: пикетаж искусственных сооружений, габариты и типы опор, тип консолей и фиксаторов. На двухпутном участке опоры располагают в створе по обеим путям. Разбивку опор производят пролетами, полученными при расчете и возможно наибольшими. Примерно намечают места расположения всех анкеровок и пролета средней анкеровки. Мост с ездой по низу обычно выделяется в отдельную секцию, поэтому устраивают изолированные сопряжения анкерных участков.

Расстановку зигзагов начинают с кривых участков пути, после чего зигзаги расставляют на прямых участках. Односторонние зигзаги не допускаются, необходимо установить один нулевой зигзаг. Усиливающие провода подвешиваются на кронштейнах с полевой стороны опор. Если это сделать невозможно из-за прохода ДПР или ВЛ-10 Кв, то усиливающий провод подвешивается на консоли вблизи несущего троса. На переходных опорах сопряжений (изолирующих и эластичных) предусматривается установка двух консолей и двух фиксаторов.

На план контактной сети перегона наносят специальные разъединители, разрядники, поперечные и продольные электрические соединители. В середине каждого пролета указывается его длина. Обозначаются длины анкерных участков.

В заключении плана контактной сети перегона составляется таблица спецификаций, куда включаются: анкерные участки, опоры, консоли и фиксаторы. Указывается тип проводов и их длина, а также типы и количество опор, консолей и фиксаторов.

Сигналы, сооружения и кривые

Начало кривой R=400 м центр справа по ходу километров 25 км, 2+60

конец кривой 4+82

ось каменной трубы с отверстием 1,1 м 5+16

начало кривой R=800 м центр справа по ходу километров 5+30

конец кривой 26 км, 2+60

мост через реку с ездой по низу пикет оси моста 4+410

длина моста 152м

ось железобетонной трубы с отверстием 3,5 м 6+20

начало кривой R=900 м центр слева по ходу километров 7+65

конец кривой 27 км, 2+16

входной сигнал следующей станции 6+54

ось переезда шириной 6м 7+56

первая стрелка следующей станции 8+16

План контактной сети перегона представлен на рисунке 3.

8. Расчет анкерного участка полукомпенсированной цепной подвески

Расчет выполняется для анкерного участка на главном пути станции. В объем расчета входят: построение монтажных кривых для нагруженного и ненагруженного несущего троса и контактного провода, а также определение натяжений несущего троса при гололеде с ветром и ветре наибольшей интенсивности, определение стрел провеса контактного провода.

Расчет производится в следующей последовательности (§ 6.3 [2] ):

8.1 Определение эквивалентного пролета lэ:

(8.1)

где li - длина i-го пролета.

Длины пролета анкерного участка:

60,52,60,70,50,50,60,46,65,52,70,70,70,70,70,64,70,70,70,62,63,32,43,24,50,50,47,51,47,53,53,60,52,60.

8.2 Установление исходного режима, при котором будет наибольшее натяжение несущего троса. Для этой цели необходимо определить критический пролет по формуле

(8.2)

где Zmax - наибольшее приведенное натяжение подвески, даН/м;

Wгл , Wtmin - соответственно приведенные нагрузки на подвеску при гололеде tгл и низшей температуре tmin, даН/м;

бн - коэффициент линейного расширения материала несущего троса, ?С-1;

tгл - расчетная температура гололедных образований, ?С, (tгл = -5єС);

tmin - наименьшая температура окружающей среды, ?С, (tmin = -40єС).

Приведенные величины Zx u Wx определяются из следующих выражений (для режима Х):

(8.3)

(8.4)

где qx, g0 - соответственно результирующая нагрузка, действующая на несущий трос в режиме Х и нагрузка от силы тяжести подвески, даН/м;

К - натяжение контактного провода (проводов), даН/м;

Т0 - натяжение несущего троса при беспровесном положении контактного провода, даН/м;

цх - конструктивный коэффициент цепной подвески, определяемый по формуле:

(8.5)

где l - длина пролета, м;

С - расстояние от опоры до ветровой нерессорной струны. Определяется следующим образом. Если, например, lэкв=60м и расстояние между струнами подвески равно 10м, то С=10м. При lэкв=62м, С=11м.

Если в результате расчета получилось lэкв>lкр, то исходным будет режим гололеда с ветром, т.е. наибольшее натяжение несущего троса Tmax возникает в этом режиме. Если lэкв<lкр - исходный режим при наименьшей температуре. Проверку правильности выбора исходного режима необходимо провести при сравнении результирующей нагрузки на несущий трос цепной подвески в режиме гололеда с ветром qгл (берется из пункта 2, раздел 2.6, формула 2.11) с критической нагрузкой qкр [2], с.146.

lэкв<lкр,

следовательно исходный режим при наименьшей температуре.

qгл<qкр,

следовательно исходный режим выбран верно.

8.3 Определение температуры беспровесного состояния контактного провода t0.

В расчетах принимают:

(8.6)

где t' - коррекция на отжатие контактного провода токоприемником в середине пролета. При одном контактном проводе t' =10-15?С, при двух проводах t' =5-10 ?С, t' =0 ?С - для полукомпенсированной подвески с рессорным тросом.

єС.

8.4 Определение натяжения несущего троса при беспровесном положении контактного провода (Т0 ).

Натяжение Т0 в этом случае может быть определенно по уравнению состояния свободно подвешенного провода, записанное относительно температуры беспровесного состояния контактного провода t0:

(8.7)

где q - результирующая нагрузка (если исходным режимом является режим наименьших температур, то q=gn; если исходным режимом является режим Гололеда с ветром, то q=qгл);

Тmax - наибольшее натяжение несущего троса, [2] табл.1.8, дан;

бн - см.пункт 8, раздел 8.2, формула 8.2, ?С-1;

Ен - модуль упругости, МПа;

Sн - фактическая площадь сечения, мм2;

Lэ - эквивалентный пролет (см.пункт 8, раздел 8.1, формула 8.1), м;

g0 - см.пункт 2, раздел 2.1, формула 2.1, даН/м;

T0 - см.пункт 8, раздел 8.2, формула 8.4, даН/м.

В этом выражении величины с индексом «1» относят к режиму наибольшего натяжения несущего троса, а с индексом «0» - к режиму беспровесного состояния контактного провода. Решение управления начинается с задания величины Т0, приведенного в разделе 3. Далее пользуясь линейной интерполяцией, определяют это натяжение, соответствующее ранее выбранной температуре t0.

8.5 Натяжение разгруженного Трх (без контактного провода) несущего троса определяется по уравнению состояния цепной подвески и удобно рассчитывать так:

(8.8)

где

где gн - нагрузка от силы тяжести несущего троса (см.пункт 2, раздел 2.1, формула 2.1), даН/м;

g0 - нагрузка от силы тяжести подвески (если исходным режимом является режим гололеда с ветром, то g0=qгл);

бн - см.пункт 8, раздел 8.2, формула 8.2, ?С-1;

Ен - см.пункт 8, раздел 8.4, формула 8.7, МПа;

Sн - фактическая площадь сечения, мм2;

Значение А0 в (8.8) равно значению трех первых слагаемых уравнения (8.7), поэтому здесь А0 вычислять не следует. Для построения монтажной кривой Трх=f(tx) задаются несколькими значениями Трх . Вид этой кривой показан на рис.8.1,с.52.

- для tx = tmin= -40єC, при Трх=1800 даН

- для tx = tгл= -5єC, при Трх=1110 даН

- для tx = t0= -12,5єC, при Трх=1250 даН

- для tx = tв= +5єC, при Трх=930 даН

- для tx = tmax= +35єC, при Трх=550 даН

8.6 Стрелы провеса разгруженного несущего троса Fрх в различных пролетах анкерного участка

(8.9)

где gн - см.пункт 2, раздел 2.1, формула 2.1, даН/м.

По результатам расчетов для всех i-х пролетов строятся зависимости Fрх =f(tx), рис.4,с.37.

Для lэ=60 м

- для tx = -40,31 єC, при Трх=1800 даН

- для tx -5,08 єC, при Трх=1110 даН

- для tx = -12,98єC, при Трх=1250 даН

- для tx = +5,3 єC, при Трх=930 даН

- для tx =+35 єC, при Трх=550 даН

8.7 Натяжение нагруженного несущего троса в зависимости от температуры:

(8.10)

где А0 - имеет то же значение, что и выше (см.пункт 8, раздел 8.5, формула 8.8).

Ен - модуль упругости, МПа;

Sн - фактическая площадь сечения, мм2;

в этой формуле результирующая нагрузка qx=g0 (если исходным режимом является режим наименьших температур); qx=qгл (если исходным режимом является режим гололеда с ветром). В результате расчетов строятся зависимости Тх=f(tx), рис.8.1.

Кроме этого, рассчитываются натяжения несущего троса при режимах гололеда с ветром Тгл и при ветре наибольшей интенсивности Тв.

Для этой цели по формулам (8.10) величины с индексом Х относят к ответствующему режиму. Полученные значения наносят на график рис.8.1, с52.

- для tx = tmin= -40 єC, при Трх=2020 даН

- для tx = tгл= -5 єC, при Трх=1490 даН

- для tx = t0= -12,5 єC, при Трх=1580 даН

- для tx = tв= +5 єC, при Трх=1360 даН

- для tx = tmax= +35єC, при Трх=1070 даН

Натяжение НТ при режиме гололеда с ветром:

Натяжение НТ при режиме ветра наибольшей интенсивности:

8.8 Стрелы провеса несущего троса Fx в пролетах

(8.11)

Значения Wx u Zx определяется по формулам (8.3) и (8.4).

Для lэ=60 м

- для tx = -40 єC

- для tx -5 єC

- для tx = -12,5 єC

- для tx = +5 єC

- для tx = +35 єC

8.9 Стрелы провеса контактного провода в пролетах анкерного участка

(8.12)

где F0 - стрела провеса несущего троса при беспровесном положении контактного провода, м.

Полученные зависимости имеют вид, показанный на рис.3, с.37.

Для lэ=60 м

- для tx = -40 єC

- для tx -5 єC

- для tx = -12,5 єC

- для tx = +5 єC

- для tx = +35 єC

Результаты расчетов 8 пункта сводятся в табл.3 для построения монтажного графика.

Таблица 3

	Температура tx,єC
	tmin= -40	tгл= -5	t0= -12,5	tв= +5	tmax= +35
Натяжение разгру женного НТ	1800	1110	1250	930	550
Трх
Стрела провеса разгруженного	2020	1490	1580	1360	1070
НТ Fрх
Натяжение нагруженного НТ Тх	0,21	0,34	0,3	0,4	0,68
Стрела провеса нагруженного НТ Fх	0,57	0,71	0,68	0,76	0,89
Стрелы провеса КП	-0,048	0,02	-0,004	0,004	0,08

Рис.3 Зависимости натяжения от температуры

9. Выбор способа прохода подвески в исскуственных сооружениях

На станции под пешеходным мостиком проход контактной подвески может быть осуществлен тремя способами:

- использование искусственного сооружения в качестве опоры [2] с.299;

- пропуск подвески без крепления к искусственному сооружению;

- в несущий трос включается изолированная вставка, которая крепится к искусственному сооружению.

Без крепления подвески к искусственному сооружению необходимо выполнить следующее условие:

(9.1)

где h - расстояние от уровня головок рельсов до нижнего края искусственного сооружения; hkmin - наименьшая допустимая высота контактных проводов над уровнем головок рельсов; fk max - наибольшая стрела провеса контактных проводов при Fk max; lmin - наименьшее расстояние между несущим тросом и контактным проводом в середине пролета; Fmax - наибольшая стрела провеса несущего троса; Fmin - наименьшая стрела провеса несущего троса; ymin - подъем несущего троса при низшей температуре на расстоянии Х от середины пролета.

Список использованной литературы

1.Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Контактные сети и ЛЭП» для студентов специальности 190401 - «Электроснабжение железных дорог» для всех форм обучения (2-е издание дополненное и переработанное)/Составители: В.Л.Григорьев, Теплякова Н.В. - Самара: СамГУПС, 2010.

2.Фрайфельд А.В. Проектирование контактной сети. - М.: Транспорт, 1991. - 335с.

3.Марквардт К.Г. Контактная сеть. - М.: Транспорт, 1994. - 335с.

4.Контактная сеть и воздушные линии. Нормативно - методическая документация по эксплуатации контактной сети и высоковольтным воздушным линиям: Справочник: Департамент электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения Российской Федерации. - М.: Трасиздат, 2001. - 512с.

5.Михеев В.П. Контактные сети и линии электропердачи: Учебник для вузов ж.-д. транспорта. - М.: Маршрут, 2003. - 416с.

Размещено на Allbest.ru

...