Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
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
Принял преподаватель Попов Ю.П.
Красноярск 2007
СОДЕРЖАНИЕ
Введение……………………………………………………………………………………4
Заключение…………………………………………………………………………………40
Список использованных источников……………………………………………………..41
УДК 621.332
РЕФЕРАТ
31с, 9 рис., 10 табл., 3 ист., 2 прил.
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
1.1.1. 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.
Схема станции изображена на рис.1.
Рис. 1. – Схема станции
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. 4, 5.
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. 4. – Контактные провода:
а – фасонные;
б – фасонные овальные;
ΔS– износ контактного провода
Рис. 5. – 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 |
Обозначения |
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 |
ρl |
0,755 |
0,890 |
|
Плотность материала, кг/м3 |
ρ |
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 |
δвр |
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 |
σном |
0,098 |
0,098 |
|
Допустимое напряжение, ГПа |
σдп |
0,118 |
0,118 |
Таблица 6. – Основные геометрические и физико-механические параметры несущих тросов
|
Параметры |
Обозначения |
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 |
ρl |
0,598 |
0,774 |
|
Плотность материала, кг/м3 |
ρ |
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 |
δвр |
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.
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 nк – 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 gri , даН/м,
,
где bг – расчётная толщина стенки гололёда, мм;
di – диаметр провода (для контактных проводов среднее арифметическое значение из высоты и ширины его диаметрально сечения), мм.
Для МФ-85 di=(10,8+11,76)/2=11,28;
МФ-100 di=(11,8+12,81)/2=12,31.
Расчётное значение толщины стенки гололёда определяется, мм,
,
где bн – толщина стенки гололёда, мм;
kr – коэффициент, учитывающий действительные диаметр провода и высоту его подвешивания.
Диаметры проводов и тросов рассматриваемых контактных подвесок примерно равны 10 мм, поэтому коэффициент равен kдм=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 kв=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 kвс=1,10.
Тогда коэффициент kг будет определяться,
.
Коэффициент kг для участка с насыпью высотой 10 м (на перегоне),
.
Коэффициент kг 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 bг 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 gгi, 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 Cх – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления;
vр – 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 tо, при которой контактный провод должен занимать беспровесное положение, выбирают ниже средней tср 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 pэ=0.
Для прямых участков пути расчет производим по формуле
(4.1)
где Bпр - отклонение провода от оси пути в плане, м;
pэ = 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 bк.доп – максимально допускаемые ветровые отклонения контактных проводов от оси токоприемника, bк.доп =0,5 м для прямых участков и bк.доп=0,45 м для кривых;
γк – изменение прогиба опоры под действием ветра на уровне контактного провода, в зависимости от расчетной скорости ветра Vр=29 м/с брать γк=0,014 м и Vр=31 м/с брать γк=0,016м ;
α – зигзаг контактного провода, α = 0,3 м для прямых и α =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 pэ определяем по формуле (4.5), в которой натяжение несущего троса при ветре максимальной интенсивности Тв=0,7Тмакс для главного пути и перегона Тв=0,75Тмакс для бокового пути и натяжение несущего троса при беспровесном положении контактного провода Т0=0,8Тмакс, для главных путей и перегона Тв=1372 даН/м, для боковых путей Тв=1178 даН/м, для всех путей и перегона Т0=1568 даН/м
(4.5)
где λ – длина крепительных деталей для несущего троса, м, при четырех изоляторах в гирлянде λ =0,9 м;
γт и γк – изменение прогиба опор под действием ветра, Vр=29 м/с брать γн=0,0206 м и Vр=31 м/с брать γк=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 (pэ≠0) определяем по формулам (4.1), (4.3) с подстановкой соответствующих значений pэ.
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.
Схема питания и секционирования контактной сети на станции представлена на рис. 6.
Рис. 6. - Схема питания и секционирования контактной сети
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.
19
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
17
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
18
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
15
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
14
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
13
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
12
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
11
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
10
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
9
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
8
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
7
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
6
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
4
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
2
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
3
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
ЭНС-04-1
Листов
Лит.
Утверд.
Н. Контр.
Реценз.
Попов Ю.П.
Провер.
ПанченкоО
Разраб.
Курсовой проект
2
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
20
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
21
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
22
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
23
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
28
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
24
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
5
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
27
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
26
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
28
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
29
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
30
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
25
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.
16
Лист
Дата
Подпись
№ докум.
Лист
Изм.