Расчет участка контактной сети станции и перегона
Министерство Путей Сообщения
Иркутский Государственный Университет Путей Сообщения
Кафедра: ЭЖТ
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Вариант-50
Дисциплина: «Контактные сети»
Тема: «Расчет участка контактной сети станции и перегона»
Выполнил:
Студент гр.
Проверил:
Ступицкий В.П.
г. Иркутск
2009
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Расчет нагрузок на провода цепной подвески
Расчет длин пролетов
Порядок составления плана станции и перегона
Список используемой литературы
Технические данные
Характеристика контактной подвески |
2-я цифра | Несущий трос | Контактный провод | Род тока |
7 | ПБСМ-70 | 2МФ-100 | Постоянный |
Характеристика метеорологических условий | |||
1-я цифра | Климатическая зона | Ветровой район | Гололёдный район |
7 | IV а | V | II |
Пикетаж основных объектов перегона | |
Сигналы, искусственные сооружения и кривые | Вторая цифра шифра: 7 |
Входной сигнал заданной станции | 23 км; 8+42 |
Начало кривой (центр слева) R=600 м | 24 км; 2+17 |
Конец кривой | 5+38 |
Ось каменной трубы с отверстием 1.1 м | 5+94 |
Начало кривой (центр справа) R=850 м | 7+37 |
Конец кривой | 25 км; 4+64 |
Мост через реку с ездой понизу: ось моста | 7+27 |
Длина моста, м | 130 |
Ось жел. бет. трубы с отверстием 3.5 м | 8+70 |
Начало кривой R=1000м (центр слева) | 9+90 |
Конец кривой | 26 км; 1+27 |
Входной сигнал следующей станции | 27 км; 3+27 |
Ось переезда шириной 6 м. | 4+94 |
Первая стрелка следующей станции | 5+70 |
1. Введение
Одним из основных элементов электрифицированной железной дороги является контактная сеть, служащая для передачи электрической энергии к подвижному составу через непосредственный контакт с его токоприёмником.
В эксплуатации контактная сеть в значительной мере определяет надёжность работы электрифицированного участка. Правильно спроектированная, тщательно построенная и заботливо эксплуатируемая контактная сеть является залогом бесперебойной работы всей электрифицированной железнодорожной линии в целом.
Для этого контактная сеть должна удовлетворять следующим требованиям:
- обеспечивать качественный токосъём при любых атмосферных условиях при наибольших возможных в эксплуатации скоростях движения;
- противостоять воздействию метеорологических и эксплуатационных факторов (изменение температуры воздуха, гололёд, ветер, гроза, нагрев проводов тяговым электрическим током и др.), сохраняя при этом достаточный запас надёжности в работе;
- обеспечивать возможно более длительные сроки службы, иметь высокую износостойкость и сопротивляемость коррозии, требовать минимальных расходов на эксплуатационное содержание;
- быть простой по своей конструкции и обеспечивать быстрейшее восстановление при повреждении и возможно меньшее распространение зоны повреждения;
- иметь минимальную строительную стоимость при обеспечении максимальной экономии дефицитных материалов.
Проектирование контактной сети выполняется в соответствии с Нормами проектирования контактной сети. Одновременно учитываются требования, приведённые в документах, регламентирующих эксплуатацию контактной сети: Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог, Правил техники безопасности при эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог и устройств электроснабжения автоблокировки, Инструкции по сигнализации, ПТЭ железных дорог РФ, а также прочих ГОСТов.
Расчет нагрузок на провода цепной подвески
Определение нагрузок действующих на провода контактной сети.
Для станции и перегона.
Расчет вертикальных нагрузок.
Вес проводов цепной контактной подвески определяется:
g=gнт+nк(gкп+g) даН/м,
где g- вес контактного провода, для 2МФ-100 принимается равным 0.873 даН/м;
g – вес несущего троса, для ПБСМ-70 принимается равным 0.586 даН/м;
g – вес от струн и зажимов принимается равным 0.1 даН/м;
nк – число контактных проводов.
g=0.586+2*(0.873+0.1)=2,532 даН/м
По заданному району определяем нормативную стенку гололеда.
b=10 мм
Расчетная стенка гололеда определяется по формуле:
b=b*k*k,мм
где: k-коэффициент учитывающий диаметр провода, для ПБСМ-70 d=11 мм k=0,99;
k- коэффициент учитывающий высоту насыпи на которой расположена подвеска, на ровном месте, k=1.
b= мм
Стенка гололеда на к/п принимается 50% от стенки гололеда н/т.
b=0.5b=4.95 мм
Вес гололеда на провода цепной подвески определяется:
,
где: d-диаметр к/п и н/т, мм;
- плотность гололеда ;
B-толщина стенки гололеда.
Определяем горизонтальные нагрузки.
По заданному ветровому району определяем нормативную скорость ветра.
Расчетная скорость ветра определяется по формуле:
где коэффициент учитывающий высоту насыпи, на которой расположена подвеска, для станций и перегона принимается равной 1,15.
Ветровая нагрузка в режиме max ветра определяется по формуле:
где - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления проводов, для ПБСМ-70 и 2МФ-100 принимается равным 1,25 и 1,55 соответственно.
Ветровая нагрузка в режиме гололеда с ветром .
Скорость ветра при гололеде принимается равной 60% от расчетной U.
, где: - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления проводов, для ПБСМ-70 и 2МФ-100 принимается равным 1,25 и 1,55 соответственно, соответственно диаметр н/т и к/п
Определяем результирующие нагрузки на н/т для двух режимов.
Режим
Режим Г+
Насыпь h=7м.
Определяем горизонтальные нагрузки.
По заданному ветровому району определяем нормативную скорость ветра.
Расчетная скорость ветра определяется по формуле:
где коэффициент учитывающий высоту насыпи, на которой расположена подвеска, для станций принимается равной 1,25.
Ветровая нагрузка в режиме max ветра определяется по формуле:
где - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления проводов, для ПБСМ-70 и 2МФ-100 принимается равным 1,25 и 1,85 соответственно.
Ветровая нагрузка в режиме гололеда с ветром
Скорость ветра при гололеде принимается равной 60% от расчетной V.
где: – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления проводов, для ПБСМ-70 и 2МФ-100 принимается равным 1,25 и 1,85 соответственно;
соответственно диаметр н/т и к/п
Определяем результирующие нагрузки на н/т для двух режимов.
Режим
Режим Г+
3. Расчет длин пролетов
Расчет длин пролетов на путях станции и перегона.
Определяем длину пролета с Рэ=0
Lмах=2, м.
где: К- натяжение контактного провода, даН/м
Для контактного провода 2МФ-100 К=2000 даН/м
Рк- ветровая нагрузка на контактный провод для расчетного режима.
bкдоп- максимальный вынос контактного провода в середине пролета, м.
γк- прогиб опоры на уровне крепления контактного провода, м
Для расчетного режима γк=0,01 м.
а- величина зигзага, м. а=0,3м
Lмах=2*=119м
Определяем Рэ.
Рэ=, даН/м
где: Рк- ветровая нагрузка на контактный провод для расчетного режима, даН/м
Рт- ветровая нагрузка на несущий трос для расчетного режима, даН/м.
Т- натяжение несущего троса, даН. Для М – 95 Т=1600 даН
К- натяжение контактного провода, даН. Для 2 МФ-100 К=2000 даН
hи- высота гирлянды изоляторов, м. Для неизолированной консоли hи=0,6
gт- результирующая нагрузка в режиме максимального ветра, даН/м.
γт- прогиб опоры на уровне крепления несущего троса, м. Для расчетного режима γт=0,015 м.
γк- прогиб опоры на уровне крепления контактного провода, м. Для расчетного режима γк=0,01м.
gк- вес контактного провода. Для 2 МФ 100 gк=2*0,89 Н/м.
С- длина струны, м.
Определяем длину струны.
С=h-0,115, м
где: h- конструктивная высота подвески, м. По исходным данным h=2 м
gпр- вес проводов, даН/м.
L- длина пролета, м.
То- натяжение несущего троса в беспровесном положении, даН.
С=2 -0,115=0,718м
Рэ= = -0,116 даН/м
Определяем длину пролета с учетом Рэ.
Lмах=2, м.
Lмах=2=107м
Расчет длин пролетов на путях перегона при насыпи 7м.
Определяем длину пролета с Рэ=0
Lмах=2, м.
Lмах=2*=110м
Определяем Рэ.
Рэ=, даН/м
Определяем длину струны.
С=h-0,115, м
С=2 -0,115=0,718м
Рэ= = -0,136 даН/м
Определяем длину пролета с учетом Рэ.
Lмах=2, м.
Lмах=2=98м
Расчет длин пролетов на кривой радиусом R1=600м
Определяем длину пролета с Рэ=0
Lмах=2, м.
а- величина зигзага, м. а=0,4м
Lмах=2*=59м
Определяем Рэ.
Рэ=, даН/м
С=h-0,115, м
С=2-0,115=1,508м
Рэ= =-0,082даН/м
Определяем длину пролета с учетом Рэ.
Lмах=2, м.
Lмах=2=59м
Расчет длин пролетов на кривой радиусом R2=850м
Определяем длину пролета с Рэ=0
Lмах=2, м.
а- величина зигзага, м. а=0,4м
Lмах=2*=69м
Определяем Рэ.
Рэ=, даН/м
С=h-0,115, м
С=2-0,115=1,338м
Рэ= =-0,089даН/м
Определяем длину пролета с учетом Рэ.
Lмах=2, м.
Lмах=2=67м
Расчет длин пролетов на кривой радиусом R3=1000м
Определяем длину пролета с Рэ=0
Lмах=2, м.
а- величина зигзага, м. а=0,4м
Lмах=2*=73м
Определяем Рэ.
Рэ=, даН/м
С=h-0,115, м
С=2-0,115=1,244м
Рэ= =-0,093даН/м
Определяем длину пролета с учетом Рэ.
Lмах=2, м.
Lмах=2=71м
Расчет длин пролетов на кривой радиусом R2=850 м при насыпи
Определяем длину пролета с Рэ=0
Lмах=2, м.
Lмах=2*=68м
Определяем Рэ.
Рэ=, даН/м
С=h-0,115, м
С=2-0,115