Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, ВЫБОР ТИПОВ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК

1.1 Исходные данные для проектирования

1.2 Выбор и обоснование типов и конструкций контактных подвесок для главного и второстепенных путей станции

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ДЛИН ПРОЛЕТОВ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК

2.1 Определение значений метеорологических факторов с учетом микроклиматических особенностей заданного участка

2.2 Физико-механические характеристики проводов. Определение натяжений несущих тросов, номинальных натяжений контактных проводов

2.3 Расчет нагрузок на несущие тросы и контактные провода в разных режимах

2.3 Определение максимально допустимых длин пролетов с учетом ограничений

3. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ПИТАНИЯ И СЕКЦИОНИРОВАНИЯ КС И ВЛ НА СТАНЦИИ

3.1 Общая характеристика заданной станции и назначение путей

3.2 Описание и обоснование предлагаемой схемы питания и секционирования. Основные сведения о примененных секционных изоляторах, разъединителях и приводах к ним

4. ПОДБОР ПОДДЕРЖИВАЮЩИХ И ОПОРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ. ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ОПОР В ГРУНТЕ

4.1 Подбор типов кронштейнов, консолей и жестких поперечин

4.2 Подбор типовых стоек для консольных опор, обеспечение их устойчивости в грунте

4.3 Подбор типовых стоек для опор с жесткими поперечинами, обеспечение их устойчивости в грунте

4.4 Подбор типовых стоек для опор фидерных линий, обеспечение их устойчивости в грунте

5. ВЫБОР СПОСОБА ПРОХОДА КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ ПОД ПЕШЕХОДНЫМ МОСТОМ

5.1 Расчеты, обоснование и схема предлагаемого способа прохода подвески под пешеходным мостом. Заземление металлоконструкций КС, монтируемых на мосту, перил и щитов ограждения

5.2 Расчет и схема снижения высоты КП и НТ в зоне пешеходного моста

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Основной целью и результатом курсового проекта являются:

разработка плана контактной сети (КС) и воздушных линий (ВЛ) станции, в пределах которой находится тяговая подстанция.

Главными задачами курсового проектирования являются:

Получение знаний и понятий о том, что собой представляет, как и на основании чего выполняется проект КС и ВЛ станции.

Приобретения умения:

разработки плана КС и ВЛ станции с учетом обеспечения необходимой надежности их работы в условиях эксплуатации.

Приобретение и закрепление практических навыков:

расчета контактных подвесок для конкретных условий эксплуатации;

подбора типовых опорных и поддерживающих конструкций для КС и ВЛ на основании соответствующих расчетов.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, ВЫБОР ТИПОВ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК

1.1 Исходные данные для проектирования

Схема путевого развития станции представлена на рис. 1.

Исходные данные для курсового проекта представляют собой совокупность данных, одинаковых для всех вариантов заданий, и данных, приведенных в индивидуальном задании.

Исходные данные:

на заданной станции электрифицируются все пути, кроме подъездного к тяговой подстанции;

все стрелочные переводы имеют марку крестовины 1/11;

максимальная скорость по всем путям, кроме главного, 40 км/м;

на главном пути уложены рельсы типа Р65, а на остальных путях - типа Р50;

размеры и расположение в плане (относительно платформы) пассажирского здания (ПЗ), длина и ширина пассажирской платформы высотой 1.1 м от уровня головок рельсов (УГР) ближайшего к ней пути, ширина пешеходного моста и размеры сходов с него представлены на рис. 1;

на всем протяжении станции грунтовые воды неагрессивны по отношению к бетону и располагаются на глубине 2-3 м от поверхности земли;

газовая (воздушная) среда обладает слабоагрессивной степенью воздействия на железобетонные конструкции;

на перегонах, примыкающих к заданной станции слева и справа, марки и сечения проводов контактной подвески принимаются такими же, как и на главном пути станции;

все питающие и отсасывающая линии от тяговой подстанции выполняются воздушными, состоящие из проводов А-185;

для группового заземления опор КС применяется провод ПБСМ1-70, максимально допустимое натяжение троса группового заземления - 390 даН.

Индивидуальные данные представлены в табл. 1.

1.2 Выбор и обоснование типов и конструкций контактных подвесок для главного и второстепенных путей станции

Так как скорость движения на главном пути станции не превышает 110 км/ч, то принята полукомпенсированная рессорная подвеска с сочлененными фиксаторами. На второстепенных путях скорость не более 40 км/ч, поэтому выбрана одинарная полукомпенсированная подвеска с простыми опорными узлами.

Размещено на http://www.allbest.ru/

СХЕМА ПУТЕВОГО РАЗВИТИЯ ЗАДАННОЙ СТАНЦИИ

Рис. 1.

Примечания:

Тупик № 4 предназначен для систематической погрузки - выгрузки.

Все стрелки имеют марку крестовины 1/11.

Все размеры приведены в метрах.

Д-Т - дроссель-трансформатор.

Т а б л и ц а 1.1

Основные метеорологические и другие исходные данные для проектирования.

NN п/п	Наименование исходных данных	Характеристика исходных данных
1	Вариант схемы станции	1
2	Номера районов	ветрового	I (Vн=20,6 м/с)
		гололёдного	II (вн=10 мм)
3	Температура воздуха в тени, 0С	минимальная	-25
		максимальная	+50
4	Высота насыпи, м	0.5	Пески крупные
5	Расчётное сопротивление грунта, МПа	0.2
6	Характер местности	Прибрежная полоса озера с большой площадью акватории
7	Максимальная скорость движения ЭПС на станции, км/ч	по главному пути	90
		по второстепенным путям	40
8	Система электрической тяги	Переменный ток 1*25 кВ
9	Расчетный тип токоприёмников ЭПС	Л
10	Марки, сечения и количество проводов	контактной подвески на главном пути станции	М-95+МФ-100
		контактной подвески на каждом электрифицируемом второстепенном пути станции	ПБСА-50/70+МФ-85
		ДПР - 27.5 кВ	2АС -50/8.0
		низковольтной линии 380/220 В	4АС-35/6.2
		каждой питающей линии	2А-185
		отсасывающей линии	4А-185
		троса группового заземления	ПБСМ1-70

2. РАСЧЕТ НАГРУЗОК НА ПРОВОДА. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ДЛИН ПРОЛЕТОВ ДЛЯ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК

2.1 Условия эксплуатации КС и ВЛ. Методики расчета нагрузок на провода и максимально допускаемых длин пролетов

Провода и устройства КС и ВЛ находятся в эксплуатации на открытом воздухе и поэтому в течение всего срока службы подвергаются воздействию метеорологических факторов. Ветровые, гололедные и температурные воздействия в различных сочетаниях оказывают основное влияние на работу КС и ВЛ.

Определение значений метеорологических факторов , ветровых отклонений проводов и максимально допускаемых длин пролетов , а также нагрузок на провода , передающихся на опорные и поддерживающие конструкции , может быть осуществлено по двум методикам:

динамической ,учитывающей динамические процессы , которые возникают при действии на провода фактически неравномерной ветровой нагрузки;

- статической ,основанной на статической ветровой нагрузке на провода с учетом коэффициентов порывистости, характеризующих конкретные условия

трассы.

Динамическая методика является более совершенной, поэтому дальнейший расчет будет произведен применительно к этой методике.

2.2 Определение значений метеорологических факторов с учетом микроклиматических особенностей заданного участка

Скорость ветра в режиме ветра максимальной интенсивности

V_max=V^нк_v,

где V^н - нормальная скорость ветра для заданного ветрового района на

высоте 10 м от поверхности земли повторяемостью не реже

одного раза в 10 лет, м/с;

к_v - коэффициент изменения скорости ветра, характеризующий

местные условия защищенности КС.

Скорость ветра в режиме гололеда с ветром

V_Г=,

где нормативная скорость ветра в режиме гололеда с ветром для

заданного гололедного района на высоте 10 м от поверхности

земли повторяемостью не реже одного раза в 10 лет, м/с.

Значение к_v определяется по формуле:

к_v=0.238 ,

где z - высота расположения проводов над подстилающей поверхностью,

м;

z₀ - параметр шероховатости подстилающей поверхности, z₀=0.05 м.

z=z_кс+z_н,

где z_кс - нормативное значение высоты расположения проводов КС,

z_кс=10 м;

z_н - заданная высота насыпи, z_н=1.0 м.

z=10+0.5=10.5 м;

к_v=0.238=1.27;

V_max=251.27=31.7532 м/с;

V_Г=141.27=17.818 м/с.

Максимальная толщина стенки гололеда для всех проводов, кроме КП

b_max=b^нк_гк,

где b^н нормативная толщина стенки гололеда для проводов диаметром

10 мм на высоте 10 м от поверхности земли для заданного

гололедного района повторяемостью не реже 1 раза в 10 лет, мм;

к_г коэффициент, учитывающий местные условия гололедо-

образования на проводах, к_г=1.1;

к - коэффициент, учитывающий влияние диаметра провода на

толщину стенки гололеда, к=1.

b_max=101.1=11 мм.

Для КП значение толщины стенки гололеда принимается равным 0.5b_max=5.5 мм.

Значения температуры воздуха в режиме ветра максимальной интенсивности t_в и гололеда с ветром t_г приняты равными минус 5⁰С.

Максимальная температура t_max принята 60⁰С с учетом солнечной радиации.

2.3 Физико-механические характеристики проводов. Определение максимально допускаемых , номинальных и ориентировочных натяжений проводов

Физико-механические характеристики проводов представлены в табл. 2.1, а значения максимально допустимых, номинальных и ориентировочных натяжений проводов в разных режимах приведены в табл. 2.2.

Для проводов марок АС и А, а также ПБСМ1-70 ориентировочные значения натяжений при среднегодовой температуре приняты равными:

для АС-35/6,2 0,35Н_max=175 даН;

для АС-50/8.0 0,35Н_max=227.5 даН;

для А-185 0,35Н_max=460 даН;

для ПБСМ1-70 0,50Н_max=785 даН.

Таблица 2.1 - Основные физико-механические характеристики проводов

Марки проводов	М-95	ПБСМ1-70	ПБСА-50/70	МФ-100	МФ-85	АС-35/6.2	АС-50/8.0	А-185
Фактическое сечение S, мм2	94,00	72,2	45,2/71,8	100	85,00	36,9/6,16	48,2/8,04	182,8
Расчетный диаметр di, мм	12,60	11	14			8,4	9,6	17,5
Высота сечения Нк, мм				11,8	10,80
Ширина сечения, мм				12,81	11.76
Средний диаметр dср, мм				12,31	11.28
Нагрузка от собственного веса gi, даН/м	0,834	0,586	0,669	0,873	0,740	0,145	0,191	0,492
ES, даН/0С	20,37	14,01	24,13			5,69	7,44	22,11
2410-6,1/0С	408	319	330	408	408	461	461	552

Таблица 2.2 - Максимально допустимые, номинальные и ориентировочные натяжения проводов в разных режимах

Наименование натяжений, режимов и проводов	Формулы для определения ориентировочных натяжений	Значения натяжений, даН
Максимально допустимое натяжение НТ, Тmax	М-95		1600
	ПБСА-50/70		1960
Номинальное натяжение КП, К	МФ-100		1000
	МФ-85		850
Натяжение НТ в режиме беспровесного положения КП, Т0	М-95	Т0=0,75Тmax	1200
	ПБСА-50/70	Т0=0,80Тmax	1568
Натяжение НТ в режиме ветра максимальной интенсивности (с учетом tmin=-250C), Тв	М-95	Тв=0,85Тmax	1360
	ПБСА-50/70	Тв=0,90Тmax	1764
Натяжение НТ в режиме гололеда с ветром (bmax=11 мм), Тг	М-95	Тг=0,86Тmax	1376
	ПБСА-50/70	Тг=0,87Тmax	1705
Натяжение при среднегодовой температуре	М-95	0,65Тmax	1040
	ПБСА-50/70	0,70Тmax	1400

Т а б л и ц а 2.3 - Определение нормативных нагрузок на провода в режиме ветра максимальной интенсивности для расчета длин пролетов и подвесок

Наименование нагрузок	Формулы для расчета	Значения нагрузок, даН/м
От собственного веса провода, gi	По справочным данным /1/	М-95, gн=0,834 ПБСА-50/70, gн=0,669 МФ-100, gк=0,873 МФ-85, gк=0,740
На НТ от веса всех проводов контактной подвески (вес подвески), gп	gп=gн+gкnк+0,1nк+0,1nк	М-95+МФ-100, gп=0,834+0,8731+0,11=1,807
		ПБСА-50/70+МФ-85, gп=0,669+0,7401+0,11=1,509
От ветра на НТ подвески, рнв	рнв=0,615Схdi10-4	М-95, рнв=0,6151,2526212,610-4=0,655
		ПБСА-50/70, рнв=0,6151,252621410-4=0,728
От ветра на КОНТАКТНЫЙ ПРОВОД, ркв	ркв=0,615СхНк10-4	МФ-100, ркв=0,6151,2526211,810-4=0,613
		МФ-85, ркв=0,6151,2526210,810-4=0,561
Результирующая нагрузка на несущий трос контактной подвески, gнв	qнв=	М-95, qнв=
		ПБСА-50/70, qнв=

Т а б л и ц а 2.4 - Определение нормативных нагрузок на провода в режиме гололеда с ветром для расчета длин пролетов и подвесок

Наименование нагрузок	Формулы для расчета	Значение нагрузок, даН/м
От веса гололеда на НТ, gгн	gгн=2,77bmax(di+bmax)10-3	М-95, gгн=2,7711(12,6+11)10-3=0,71
		ПБСА-50/70, gгн=2,7711(14+11)10-3=0,76
От веса гололеда на одном КП, gгк	gгк=2,77	МФ-100, gгк=2.7711/2 (12,31+11/2)10-3=0,271 МФ-85, gгк=2,7711/2 (11,28+11/2)10-3=0,255
От веса одного КП с гололедом, gкг	gкг=gк+gгк	МФ-100, gкг=0,873+0,271=1,144 МФ-85, gкг=0,740+0,255=0,995
На НЕСУЩИЙ ТРОС от веса всех проводов подвески с гололедом, gпг	gпг=gп+gгн+gгкnк	М-95+МФ-100, gпг=1,807+0,71+0,2711=2,788
		ПБСА-50/70+МФ-85, gпг=1,509+0,76+0,2551=2,524
От ветра на НТ, покрытый гололедом, рнг	рнг=0,615Сх(di+2bmax)10-4	М-95, рнг=0,6151,2516,52(12,6+211) 10-4 =0.724
		ПБСА-50/70, рнг=0,6151,2516,52(14+211)10-4=0,753
От ветра на КП, покрытый гололедом, ркг	ркг=0,615Сх(Нк+bmax)10-4	МФ-100, ркг=0,6151,2516,52(11,8+11)10-4=0,48
		МФ-85, ркг=0,6151,2516,52(10.8+11)10-4=0,46
Результирующая нагрузка на несущий трос подвески, qнг	qнг=	М-95, qнг=
		ПБСА-50/70, qгв=

2.4 Определение максимально допустимых длин пролетов с учетом ограничений

Максимально допустимая длина пролета на прямой в режимах ветра максимальной интенсивности и гололеда с ветром

, (2.1)

где р_к нормативная ветровая нагрузка на КП, даН/м;

К₁ коэффициент, учитывающий динамические процессы

при воздействии ветровой нагрузки на провода;

р_э эквивалентная нагрузка, характеризующая влияние НТ на

отклонение КП, даН/м;

b_к.доп максимально допустимое отклонение КП от оси

токоприемника на прямой, м;

_к изменение прогиба опоры на уровне КП под действием ветровой

нагрузки, м;

а абсолютное значение зигзага КП на прямой, одинаковое на

соседних опорах, м.

К₁=К₂+2, (2.2)

где К₂ коэффициент, учитывающий упругие деформации провода при

его отклонении;

и коэффициенты, учитывающие пульсации ветра;

коэффициент динамичности.

К₂=К₃К₄К₅, (2.3)

где К₃, К₄, К₅ коэффициенты, определенные по материалам /1/.

Эквивалентная нагрузка р_э определена

р_э=, (2.4)

где Т натяжение НТ, даН;

р_н нормативная ветровая нагрузка на НТ, даН/м;

h_и длина гирлянды подвесных изоляторов, м;

q_н результирующая нагрузка на НТ, даН/м;

_н изменение прогиба опоры на уровне НТ под действием ветровой

нагрузки, м;

е_ср средняя длина струн в средней части пролета l_max, м;

g_к нагрузка от веса одного КП, даН/м;

n_к число КП.

е_ср=h₀ - 0.115, (2.5)

где h₀ конструктивная высота подвески, м;

g_п нагрузка от веса всех проводов подвески на НТ при

отсутстви гололеда, даН/м.

Для пролетов длиной более 70 метров значения e_ср принимается таким же , как и для пролетов длиной 70 метров.

Расчет произведен сначала для подвески М-95+МФ-100. В режиме ветра максимальной интенсивности по табл. 2.2 и 2.3: К=1000 даН, р_кв=0.613 даН/м, b_к.доп=0.5 м, _кв=0.011 м, а=0.3 м. При К₁=1 и р_эв=0.

м.

По материалам /1/ найдены значения коэффициентов для определения К'₁ при l_max.в=75.6 м: =0.51, =0.184, =0.91, К₃=0.638, К₄=1.44, К₅=1.0.

К'₂=0.63811.44=0.92 К'₁=0.92+20.510.1840.91=1.09.

h₀=1.8 м, g_п=1.807 даН/м, Т₀=1177,5 даН.

е'_ср=1.8 - 0.115=0.95 м.

Т_в=1360 даН, р_нв=0.655 даН/м, h_и=0.55 м, q_нв=1.92 даН/м, _нв=0.0164 м, g_к=0.873 даН/м, n_к=1.

р'_эв=,даН/м.

Новое значение длины пролета с учетом К'₁ и р'_эв

м.

Разница между значениями длины пролета получилась более 5%

, поэтому расчет продолжен.

Для l'_max.в=70.5 м: =0.555, =0.184, =0.91, К₃=0.64, К₄=1.44, К₅=1.

К''₂=0.641.441=0.923. К''₁=0.923+20.5550.1840.91=1.109.

h₀=1.8 м, g_п=1.807 даН/м, Т₀=1200 даН.

е''_ср=1.8 - 0.115=0.95 м.

р''_эв=,даН/м.

Новое значение длины пролета с учетом К'₁ и р'_эв

м

Разница между значениями длины пролета получилась менее 5%

, поэтому расчет прекращен и окончательно принято l_max.в=69.5 м.

В режиме гололеда с ветром по /1/ и табл. 2.2 и 2.4: К=1000 даН, р_кг=0.48 даН/м, b_к.доп=0.5 м, _кг=0.01 м, а=0.3 м. При К₁=1 и р_эг=0.

м.

По материалам /1/ найдены значения коэффициентов для определения К'₁ при l_max.в=85.5 м: =0.51, =0.139, =0.95, К₃=0.62, К₄=1.497, К₅=1.0

К'₂=0.621.4971=0.928 К'₁=0.928+20.510.1390.95=1.063.

h₀=1.8 м, g_п=.1.807 даН/м, Т₀=1200 даН.

е'_ср=1.8 - 0.115=0.95 м.

Т_г=1376 даН, р_нг=0.724 даН/м, h_и=0.55 м, q_нг=2.88 даН/м, _нг=0.015 м, g_кг=1.144 даН/м.

р'_эв=, даН/м.

Новое значение длины пролета с учетом К'₁ и р'_эв

м.

Разница между значениями длины пролета получилась более 5%

, поэтому расчет продолжен.

По материалам /1/ найдены значения коэффициентов для определения К''₁ при l'_max.в=77.4 м: =0.51, =0.139, =0.95, К₃=0.623, К₄=1.497, К₅=1.

К''₂=0.6251.4971=0.936. К''₁=0.936+20.510.1390.95=1.107.

h₀=1.8 м, g_п=.1.807 даН/м, Т₀=1200даН.

е'_ср=1.8 - 0.115=0.95 м.

р''_эв=, даН/м.

Новое значение длины пролета с учетом К'₁ и р'_эв

м.

Разница между значениями длины пролета получилась менее 5%

, поэтому расчет прекращен и окончательно принято l_max.в=69.68м.

Затем расчет произведен для подвески ПБСА-50/70+МФ-85. В режиме ветра максимальной интенсивности по табл. 2.2 и 2.4: К=850 даН, р_кв=0.561 даН/м, b_к.доп=0.5 м, _кв=0.011 м, а=0.3 м. При К₁=1 и р_эв=0.

м.

По материалам /1/ найдены значения коэффициентов для определения К'₁ при l_max.в=72.8м : =0.53, =0.184, =0.888, К₃=0.634, К₄=1.46, К₅=0.99.

К'₂=0.6341.460.99=0.916. К'₁=0.916+20.530.1840.888=1.09.

h₀=1.8 м, g_п=1.509 даН/м, Т₀=1568 даН.

е_ср=1.8 - 0.115=1.26 м.

Т_в=1764 даН, р_нв=0.728 даН/м, h_и=0.55 м, q_нв=1.68 даН/м, _нв=0.0164 м, g_к=0.740 даН/м, n_к=1.

р'_эв=, даН/м.

Новое значение длины пролета с учетом К'₁ и р'_эв

м.

Разница между значениями длины пролета получилась более 5%

, поэтому расчет продолжен.

По материалам /1/ найдены значения коэффициентов для определения К''₁ при l'_max.в=68.5 м: =0.566, =0.184, =0.888, К₃=0.643, К₄=1.44, K₅=0.99

К''₂=0.6431.440.99=0.917. К''₁=0.917+20.5660.1840.888=1.102.

h₀=1.8 м, g_п=1.509 даН/м, Т₀=1568 даН.

е_ср=1.8 - 0.115=1.28 м.

р''_эв=, даН/м.

Новое значение длины пролета с учетом К'₁ и р'_эв

м

Разница между значениями длины пролета получилась менее 5%

, поэтому расчет закончен и принято l_max.в=68 м.

В режиме гололеда с ветром ПБСА-50/70+МФ-85 по /1/ и табл. 2.2 и 2.4: р_кг=0.46 даН/м, b_к.доп=0.5 м, _кг=0.01 м, а=0.3 м. При К₁=1 и р_эв=0.

м.

По материалам /1/ найдены значения коэффициентов для определения К'₁ при l_max.в=80.5 м : =0.51, =0.139, =0.888, К₃=0.62, К₄=1.497, К₅=0.99.

К'₂=0.621.4970.99=0.919. К'₁=0.919+20.510.1390.888=1.045.

Т_г=1705 даН, р_нг=0.753 даН/м, h_и=0.55 м, q_нг=2.634 даН/м, _нг=0.015 м, g_к=0.995 даН/м, n_к=1.

h₀=1.8 м, g_п=1.509 даН/м, Т₀=1568 даН.

е_ср=1.8 - 0.115=1.26 м.

р'_эв=, даН/м.

Новое значение длины пролета с учетом К'₁ и р'_эв

м.

Разница между значениями длины пролета получилась более 5%

, поэтому расчет продолжим для l'_{max г}=76.7 м.

По материалам /1/ найдены значения коэффициентов для определения К'₁ при l_max.в=76.7 м: =0.51, =0.139, =0.888, К₃=0.627, К₄=1.497, К₅=0.99.

К''₂=0.6271.4970.99=0.929. К''₁=0.929+20.510.1390.888=1.055.

Т_г=1705 даН, р_нг=0.753 даН/м, h_и=0.55 м, q_нг=2.634 даН/м, _нг=0.015 м, g_к=0.995 даН/м, n_к=1.

h₀=1.8 м, g_п=1.509 даН/м, Т₀=1568 даН.

е_ср=1.8 - 0.115=1.26 м.

р'_эв= даН/м.

Новое значение длины пролета с учетом К'₁ и р'_эв

м.

Разница между значениями длины пролета получилась 5%

, поэтому расчет заканчиваем и принимаем окончательно l'_{max г}=68.6 м.

Расчет максимально допускаемой длины пролета по условию соблюдения вертикальных габаритов КП выполнен по нижеприведенным формулам.

Для КП существуют ограничения его положения по высоте от УГР в любых точках пролета и эксплуатационных условиях на станциях и перегонах:

максимально допустимая высота 6.8 м;

минимально допустимая высота 5.75 м.

Из этого следует, что максимально допустимый интервал перемещения КП по вертикали (h_доп) равен 1.05 м.

Длина пролета, при которой интервал перемещений КП в заданных условиях равен максимально допустимому, будет максимально допустимый по условию соблюдения вертикальных габаритов КП.

Сначала необходимо установить, в каких режимах КП будет занимать наивысшее и наинизшее положения. Наивысшее положение КП будет занимать в режиме минимальной температуры, так как провес НТ в этом режиме будет наименьшим. Наинизшее положение КП может занимать либо в режиме максимальной температуры, либо в режиме гололеда с ветром.

Режим с наинизшим положением КП можно установить путем сравнения значений максимальной и критической температуры. Если максимальная температура равна или больше критической, то наибольший провес НТ будет иметь место в режиме максимальной температуры, а если меньше, то в режиме гололеда с ветром.

Значение критической температуры t_кр для несущего троса полукомпенсированной подвески приближенно определено по формуле:

t_кр=t_г+. (2.6)

Значения произведения ЕS для НТ приняты по данным /1/.

Если наинизшее положение КП будет в режиме максимальной температуры, то максимальная длина пролета, при которой обеспечивается соблюдение вертикальных габаритов КП в середине пролета, определено

l_max=, (2.7)

где А=, (2.8)

Б=, (2.9)

Д=, (2.10)

Г=. (2.11)

В приведенных формулах:

значения натяжения НТ при соответственно максимальной

и минимальной температурах, даН;

К номинальное натяжение КП, даН;

с расстояние от оси опоры до первой струны на НТ, м.

Для несущего троса подвески М-95+МФ-100

t_кр= -5+= +19⁰С;

Для несущего троса подвески ПБСА-50/70+МФ-85

t_кр= -5+= +23,4⁰С.

Из сравнения полученных значений критической температуры с принятым в проекте значением максимальной температуры (+60⁰С) видно, что наибольший провес несущего троса каждой подвески будет иметь в режиме максимальной температуры.

Максимально допускаемая длина пролета для подвески

М-95+МФ-100 определена по формулам (2.72.11).

По данным /2/ =0.451600=720 даН, с=10 м

Г== -0.0005391 1/даН;

А==0.0000711 1/м;

Б== -0.0040589;

Д==-1.0905897 м;

l_max==95.3 м.

Максимально допускаемая длина пролета для подвески

ПБСА-50/70+МФ-85 определена по формулам (2.72.11).

По данным /2/ =0.451960=882даН, с=2 м

Г= = -0.0005353 1/даН;

А==0.00006398 1/м;

Б== -0.0004291;

Д==-1.0508583;

l_max==124.8 м.

Все данные о максимально допустимых и окончательно принятых длинах пролетов для обеих подвесок представлены в табл. 2.5.

Т а б л и ц а 2.5 - Максимально допустимые длины пролетов для разных подвесок, режимов, условий и окончательно принятые

Характеристика контактных проводов	Максимально допустимые длины пролетов, м
	для режима ветра максимальной интенсивности	для режима гололеда с ветром	по условию соблюдения вертикальных габаритов контактных проводов	по условию обеспечения надежного токосъема	окончательно принятое в работе
Рессорная полукомпенсированная М-95+МФ-100 на главном пути	69.5	77.3	95.3	70.0	69
Нерессорная полукомпенсированная ПБСА-50/70+МФ-85 на второстепенных путях	68	76	124.8		68

3. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ПИТАНИЯ И СЕКЦИОНИРОВАНИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ И ДПР -27.5 НА СТАНЦИИ

3.1 Общая характеристика заданной станции и назначение путей

На станции расположен главный путь, два приемоотправочных и тупик № 4, который предназначен для систематической погрузки - выгрузки. Приемоотправочный путь № 2 рассматривается как перспективный второй путь. На станции расположено пассажирское здание, высокая пассажирская платформа, пешеходный мост и тяговая подстанция с питающими и отсасывающими линиями.

3.2 Описание и обоснование предлагаемой схемы питания и секционирования. Основные сведения о примененных секционных изоляторах, разъединителях и приводах к ним

Схема питания и секционирования контактной сети и ВЛ разработана с учетом рекомендаций, приведенных в /1,3/ и конкретной станции так, чтобы были обеспечены возможно меньшие потери напряжения и энергии в сети при номинальном режиме работы и минимальные нарушения графика движения поездов при выходе из строя какой-либо секции контактной сети и ВЛ.

Количество секционных изоляторов и разъединителей должно быть минимально возможным. Выделение участков контактной сети станции в отдельные секции, количество и взаимное расположение секций проектируется так, чтобы при отсутствии напряжения на какой-либо секции была обеспечена возможность работы по приему и отправлению поездов на других секциях с выходом на главный путь.

Схема питания и секционирования контактной сети и ВЛ на станции разработана в следующем порядке:

проанализировано назначение путей; определены пути, подлежащие электрификации;

вычерчена схема путевого развития заданной станции с учетом перспективного второго главного пути;

выполнено продольное и поперечное секционирование контактной сети с учетом электрификации перспективного второго главного пути,

обеспечено условие для плавки гололеда электрическим током на проводах подвески главного пути на станциях, так как заданная станция расположена во втором гололедном районе, в подвеску каждого второстепенного пути с одной стороны примыкания (со стороны прибытия на этот путь поездов по нормальной схеме поездной работы) врезается секционный изолятор; все разъединители,

находящиеся в цепи тока плавки гололеда, должна быть с моторным приводами и включены в систему телеуправления;

показана продольная линия ДПР-27.5кВ монтируемая с полевой стороны опор контактной сети, и выполнено продольное секционирование, схема питания ДПР-27.5кВ принимается консольной;

проведено наименование всех разъединителей контактной сети и ВЛ и нумерация секционных изоляторов контактной сети.

Схема питания и секционирования контактной сети и ДПР-27.5кВ на станции однопутного участка постоянного тока приведена на рис. 3.1.

На рис 3.1

все секционные изоляторы ЦНИИ7МАУ;

разъединители Н1, Н2, А,Ф_1-1, Ф_3-1,Ф_5-1, П_1-4, З_1, З_2, З₃ -РНД- 35/1000 У1 (однополюсный) с моторным приводом УМП-11;разъеденители П_1-4 и З₁-З₂-З₃ - связаны электрической блокировкой , препятствующей включению З₁-З₂-З₃ при включенном положении П_1-4 и ,наоборот, включению П_1-4 при включенном положении З₁-З₂-З₃ ;

разъединители Л₁ - Л₃ - РНД - 35/1000 У1 (двухполюсный) с моторным приводом УМП-11.

На рис. 3.1 первый путь является главным, третий путь - перспективным вторым главным.

4. ПОДБОР ПОДДЕРЖИВАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ. ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ В ГРУНТЕ

4.1 Подбор типовых консолей и жестких поперечин

Подбор типовых поддерживающих и фиксирующих устройств выполняется при проектировании контактной сети путем привязки разработанных конструкций к конкретным условиям их установки.

Неизолированные консоли изготовляемые из двух швеллеров, обозначаются буквами НР (с растянутой тягой) и НС (со сжатой тягой). Кроме того в обозначении типа консоли римскими цифрами указывается вид ее геометрических размеров, арабскими номер использованных для изготовления консоли швеллеров.

Подбор типовых неизолированных консолей для линий переменного тока выполняется в зависимости от типа опор и места их установки, а при подборе переходных консолей учитывается еще наличие или отсутствие секционирования сети, расположение рабочей и анкеруемой ветвей подвески относительно опоры и какая ветвь крепится на данной консоли.

В качестве примера ниже приведен подбор переходной консоли опоры №4 в соответствии с рекомендациями, приведенными в /1/.

Опора №4 является переходной. Длинная консоль выбирается с растянутой тягой, тип НРII5, короткая со сжатой тягой, тип НСI5.

Для поперечин длинной до 29.1 м включительно ширина ферм равна 450 мм, высота 700 мм и длина основной панели 800 мм.

В маркировке типовых жестких поперечин использованы буквы и цифры. Например П17022.5 это обозначение жесткой поперечины (П) в обычном исполнении с несущей способностью 170 кН и основным расчетным пролетом 22.5 м. Если данная поперечина используется для установки арматуры освещения ,то в маркировке добавляется буква О.

Жесткие поперечине комплектуются из двух, трех или четырех блоков в зависимости от длины расчетного пролета.

В качестве примера ниже приведен подбор жесткой поперечины между опорами №52 и №51.

Рассчитывается длина ригеля L_p

L_p=A₁+A₂+1.0;

A₁=M₁+Г₁=5.3+3.3=8.6 м;

A₂=M₂+Г₂=5.3+3.3=8.6 м;

L_p=8.6+8.6+1.0=18.2 м;

Ближайшее стандартное значение длины ригеля L_p=18.515 м.

L_p=18.5-18.2=0.3 м.

A₁=M₁+Г₁=5.3+3.45=8.75 м;

A₂=M₂+Г₂=5.3+3.45=8.75 м;

L_p=8.75+8.75+1.0=18.5 м.

По материалам /1/ выбирается жесткая поперечина с основной длиной ригеля 22.5 м и расчетной 18.5 м, тип выбранной жесткой поперечины П18022.5(18.5)1.

4.3 Подбор типовых стоек для консольных опор, опор с жесткими поперечинами и опор фидерных линий

контактный подвеска станция пролет

По рекомендации руководителя работы все стойки принимаются типа СС136.63.

Для жестких поперечин они устанавливаются без фундаментов, прямо в грунт. Если на опору жесткой поперечины анкеруется подвеска, то нужно учесть анкер и двойные оттяжки. Это делается следующим образом: СС136.63+А.

Применяется трехлучевой анкер, длиной 4 м типа ТА4.0.

Под анкерные опоры, которые устанавливаются без фундаментов, предусматривается установка опорных плит типа ОП2.

Если в перспективе опора должна быть анкерной, то под нее надо ставить фундамент.

Опоры на перекидках фидерных линий имеют тип СС136.63ТС+А.

Пример подбора стоек:

консольная опора №5 выбирается СС136.63+А;

стойка опоры жесткой поперечине №56 выбирается типа СС136.63+А.



5. ВЫБОР СПОСОБА ПРОХОДА КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ ПОД ПЕШЕХОДНЫМ МОСТОМ

Существует четыре способа прохода через искусственные сооружения

Пропуск контактной подвески насквозь без крепления к пролетному строению искусственного сооружения (без отбойника для несущего троса или с отбойником для несущего троса),пропуск контактной подвески с врезкой в несущий трос изолированной и заземленной штанги (без отбойника для контактного провода или с отбойником для контактного провода) , закрепленной на пролетном строении искусственного сооружения , пропуск контактной подвески с разрезкой несущего троса и анкеровкой его с обеих сторон искусственного сооружения на пролетное строение (без отбойника для контактного провода или с отбойником для контактного провода) .

Оптимальная стрела провеса контактного провода определена:

,

где с расстояние до первой не рессорной струны, с =10м.

Откорректированное значение стрелы провеса несущего троса в середине пролета

,

где b_рт расстояние по вертикали от оси несущего троса до оси рессорного троса до оси рессорного троса на опоре, м;

H_р натяжение рессорного троса, даН.

Определяем высоту подвешивания контактного провода на опорах, принимая сначала h_{к min}=5,75 м.

h_{к оп}=h_{к min}+f_{к опт} .

h_{к оп} =5,75+0,032=5,78 м.

округляем до h_{к оп}=5,8 м.

Расстояние от наивысшего положения несущего троса до низа пролетного строения моста

A=H_{и с}(h_{к оп} + h₀) + (F ^/ H_нт ),

где H_{и с}высота от уровня головки рельса до низа конструкций моста, м;

Н_нт подъем несущего троса в середине пролета при воздействии на

контактный провод силы Р_с в середине пролета, м.

.

Из /1/ принято значение Р_с=17 даН.



Нужно уменьшить конструктивную высоту подвески до h₀=1.3 ,вследствие необходимости соблюдения габаритов между контактной подвеской и искусственным сооружением.

А=7,5(5,8+1,3)+(0,4170,0867)=0,730м.

А 650 мм значит подвеска пропускается под путепроводом насквозь без установки отбойника для несущего троса.

Расстояние между осями несущего троса и контактного провода в середине пролета определено:

S_min=h₀F ^/ +f_{к опт} .

S_min=1.30.417+0.032=0,915 м.

Полученное значение удовлетворяет условию S_min 0.15м.

По результатам поверок выбран пропуск контактной подвески насквозь безкрепления к пролетному строению моста без отбойника для несущего троса.

Схема представлена на рис.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результатом работы является разработанный план контактной сети и воздушных линии станции, в пределах которой находится тяговая подстанция.

План выполнен в масштабе 1:1000, который наиболее удобен для разбивки опор.

Максимально допустимые длины пролета рассчитаны для режимов ветра максимальной интенсивности и гололеда с ветром. Также проведен расчет максимальной длины пролета по условию соблюдения вертикальных габаритов контактного провода. Наиболее тяжелым режимом оказался режим ветра максимальной интенсивности, он и принят за расчетный (l_max=53 м для главных путей и l_max=52 м для второстепенных).

Для заданного развития станции выполнен план с учетом принятых длин пролетов, превышение длин пролетов, принятых на плане, не будет выходить за допустимые значения, так как интенсивность ветра на станции будет меньше расчетной из-за наличия построек на ней. Разработана схема питания и секционирования. Выбрано основное оборудование. Определены длины контактной сети, питающих и отсасывающих фидеров.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Фрайфельд А. В. Проектирование контактной сети. 2-е изд.. перераб. и доп. М.:Транспорт, 1984327 с.

Березин Ю. Е. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине "Контактная сеть". Часть 1. Л-д.:ЛИИЖТ, 198752 с.

Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог / МПС РФ.М.: Транспорт, 1994.118 с.

Березин Ю. Е. Взаимодействие токотриемников электроподвижного состава с контактной подвеской./ Методические указания к курсовому проекту по дисциплине "Электрические железные дороги"С-Петербург.: ПГУПС, 199728 с.

Размещено на Allbest.ru