Расчет участка контактной сети станции и перегона

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

 

 

 

Кафедра: ЭЖТ

Дисциплина: Контактная сеть.

 

 

 

Курсовой проект

 

 

Тема: Расчет участка  контактной сети станции и перегона

Вариант 75

 

 

 

 

 

 

                                                                  Выполнила: студент гр. ЭНС-05-2

                                                                    Осеева Н.

                                                    Проверил: преподаватель

                                                                          Ступицкий В. П.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Иркутск

2008

Содержание

 

 

 

 

 

Реферат.

       Курсовой  проект включает в себя:

1. Пояснительная записка к курсовому проекту.
2. План контактной сети станции.
3. План контактной сети перегона.

 

    Курсовой проект  содержит пояснительную записку,  включающую задание на разработку проекта и расчетную часть с необходимыми рисунками, графиками и таблицами. Графическая часть проекта – планы контактной сети станции и перегона  соответственно в масштабах 1:1000 и 1:2000.

    В пояснительной  записке произведен расчет нагрузок для режима максимального ветра и гололеда с ветром, расчет длин пролетов, механический расчет анкерного участка, построены монтажные кривые, произведен выбор поддерживающих устройств (опор, жестких поперечин, консолей и фиксаторов), а также разработана схема питания и секционирования станции. Пояснительная записка выполнена в объеме    50   стр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

     Совокупность  устройств, начиная от генераторов  электростанций и кончая тяговой  сетью, составляет систему электроснабжения электрифицированных железных дорог. От этой системы питаются электрической энергией, помимо собственной электрической тяги (электровозы и электропоезда), а также все не тяговые железнодорожные потребители и потребители прилегающих территорий. По этому электрификация ЖД решает не только транспортную проблему, но и способствует решению важнейшей народнохозяйственной проблемы-электрификации всей страны.

     Главное  преимущество электрической тяги  перед автономной (имеющие генераторы энергии на самом локомотиве) определяется централизованным электроснабжением и сводятся к следующему:

     - Производства  электрической энергии на крупных  электростанциях приводит, как всякое  массовое производство, к уменьшению  её стоимости, увеличению КПД и снижению расхода топлива.            

     - На электростанциях  могут использоваться любые виды  топлива и, в частности, малокалорийные - нетранспортабельные (затраты на  транспортировку которых не оправдывается). Электростанции могут сооружаться  непосредственно у места добычи топлива, в следствии чего отпадает необходимость в его транспортировки.

     - Для электрической  тяги может использована гидроэнергия  и энергия атомных электростанций.

     - При электрической  тяги возможна рекуперация (возврат)  энергии при электрическом торможении.

     - При централизованном  электроснабжении потребная для  электрической тяги мощность  практически не ограничена. Это  даёт возможность в отдельные  периоды потреблять такие мощности, которые невозможно обеспечить  на автономных локомотивах, что позволяет реализовать, например, значительно большие скорости движения на тяжелых подъемах при больших весах поездов.   

     - Электрический  локомотив (электровоз или электровагон) в отличии от автономных локомотивов  не имеет собственных генераторов энергии. По этому он дешевле и надёжней автономного локомотива.  

     - На электрическом  локомотиве нет частей, работающих  при высоких температурах и  с возвратно-поступательным движением  (как на паровозе, тепловозе, газотурбовозе), что определяет уменьшение расходов на ремонт локомотива.  

     Преимущества  электрической тяги, создаваемые  централизованным электроснабжением,  для своей реализации требуют  сооружения специальной системы  электроснабжения, затраты на которую,  как правило, значительно превышает затраты на электроподвижной состав. Надежность работы электрифицированных дорог зависит от надежности работы системы электроснабжения. По этому вопросы надежности и экономичности работы системы электроснабжения существенно влияют на надежность и экономичность всей электрической железной дороги в целом.

     Для подачи  электроэнергии на подвижной  состав применяются устройства  контактной сети.

     Проект  контактной сети, является одной  из основных частей проекта  электрификации ЖД участка, выполняется с соблюдением требований и рекомендаций ряда руководящих документов:

     -Инструкция  по разработке проектов и смет  для промышленного строительства;

     -Временная  инструкция по разработке проектов  и смет для железнодорожного  строительства;

     -Норм технологического  проектирования электрификации  железных дорог и др.                                                        

     Одновременно  учитываются требования, приведенные  в документах, регламентирующих  эксплуатацию контактной сети: в  правилах технической эксплуатации железных дорог, правилах содержания контактной сети электрифицированных железных дорог.    

     В данном  курсовом проекте произведен  расчет участка контактной сети  однофазного постоянного тока. Составлены  монтажные планы контактной сети станции и перегона.

К устройствам контактной сети относятся  все провода контактных подвесок, поддерживающие и фиксирующие конструкции, опоры с деталями для крепления  в грунте, к устройствам воздушных  линий – провода различных  линий (питающих, отсасывающих, для электроснабжения автоблокировки и прочих не тяговых потребителей и др.) и конструкции для их крепления на опорах.

Устройства контактной сети и воздушных линий, подвергаясь  воздействиям различных климатических  факторов (значительные перепады температур, сильные ветры, гололедные образования), должны успешно им противостоять, обеспечивая бесперебойное движение поездов с установленными весовыми нормами, скоростями и интервалами между поездами при требуемых размерах движения. Кроме того, в условиях эксплуатации возможны обрывы проводов, удары токоприемников и другие воздействия, которые также нужно учитывать в процессе проектирования.

Контактная сеть не имеет  резерва, что обуславливает повышенные требования к качеству ее проектирования.

При проектировании контактной сети в разделе проекта электрификации железнодорожного участка устанавливают:

• расчетные условия – климатические и инженерно-геологические;
• тип контактной подвески ( все расчеты по определению необходимой площади сечения проводов контактной сети выполняют в разделе электроснабжения проекта);
• длину пролетов между опорами контактной сети на всех участках трассы;
• типы опор, способы их закрепления в грунте и типы фундаментов для тех опор, которым они необходимы;
• виды поддерживающих и фиксирующих конструкций;
• схемы питания и секционирования;
• объемы работ по установке опор на перегонах и станциях;
• основные положения по организации строительства и эксплуатации.

 

Техническое задание

Род тока                                                постоянный

Тип подвески                                       полукомпенсированная

Марка несущего троса                       М-120

Марка контактного провода               2МФ-100

Климатическая зона                           4а

Ветровой  район                                   5

Гололедный район                               2

Минимальная температура               -30, ⁰С [Мар-д, табл. 2.3]        

Максимальная температура               +45, ⁰С[Мар-д, табл. 2.3]           

Перегон

 

Входной сигнал заданной станции                         23 км 7+0,5

Начало кривой (центр слева) R=600м                     9+92

Конец кривой                                                               3+27

Ось каменной трубы с отверстием 1,1м                  3+82

Начало кривой (центр справа) R=850м                   5+16

Конец кривой                                                             25 км 3+55

Мост через реку с ездой понизу:

ось моста                                                                       6+20

длина моста                                                                   135 м

Ось железобетонной трубы с отверстием 3,5 м      7+84

Начало кривой (центр слева) R=1000м              8+37

Конец кривой                                                                26км 3+12

Входной сигнал следующей станции                  27 км 0+77

Ось переезда шириной 6м                                            1+54

Первая стрелка следующей  станции                         2+25

    На  боковых путях полукомпенсированная  со смещенными струнами:           ПБСМ-70+2МФ100.

    На главных  путях полукомпенсированная с рессорными струнами:                ПБСМ-95+2МФ-100.

    Гололед  имеет цилиндрическую форму и  плотность 900кг/м³  .

    Температура гололедных образований   -5⁰С.

    Температура,  при которой наблюдается ветер  максимальной интенсивности 5⁰С.

 

    Перегон расположен  в незащищенном от ветра месте.

 

    Высота моста  через реку 6,2м (расстояние от  УГР до нижней части ветровых  связей моста). Справа по ходу км. Предпологается укладка  второго пути. На расстоянии 300м по обоим сторонам моста через реку путь располоается на насыпи высотой 7м.

 

Исходная схема станции

 

 
1. Определение  нагрузок, действующих

на провода контактной сети

 

1.1.  Для  станции и перегона без насыпи.

    Подвеска М-120 + 2МФ-100.

1.1.1.  Расчет вертикальных  нагрузок

Вес проводов цепной подвески определяется:

g =g +g +g даН/м,

где g - вес контактного провода, для 2МФО-100 принимается равным 0,89 даН/м;

g – вес несущего троса, для М-120 принимается равным 1.058 даН/м;

g – вес от струн и зажимов принимается равным 0,1 даН/м.

g

=2*0.89+0.85+0.1=2,938даН/м

 

    По заданному  району определяем нормативную  стенку гололеда.

b =10 мм (при гололедном районе I [1, § 1.1])

    Расчетная  стенка гололеда определяется  по формуле:

b

=b *k *k , мм

где: k - коэффициент, учитывающий диаметр провода, для М-120 d =14 мм, следовательно, в результате интерполяции получим, что k =0,96 [1, §1.3];

       k - коэффициент учитывающий высоту насыпи на которой расположена подвеска, на ровном месте, k =1.

    Стенка гололеда  на н/т равна

b

=10*0,96*1=9,6 мм

    Стенка  гололеда на к/п принимается  50% от стенки гололеда н/т.

b

=0.5b =0,5*9,6=4,8 мм

    Вес  гололеда на провода цепной  подвески определяется:

, даН/м,

 

где: d-диаметр к/п и н/т, мм;

        - плотность гололеда ;

        B - толщина стенки гололеда, мм.

 

    Вес гололеда  на несущем тросе равен

 даН/м,

 

    Вес  гололеда на контактном проводе  равен

 даН/м

1.1.2 Определение горизонтальных  нагрузок

 

    По  заданному ветровому району определяем  нормативную скорость ветра.

(для II ветрового района [1, табл. 1.1]

    Расчетная  скорость ветра определяется  по формуле:

где коэффициент учитывающий высоту насыпи, на которой расположена подвеска, для станций и перегона принимается равной 1,15 [1, табл. 1.3].

    Ветровая  нагрузка в режиме максимального  ветра определяется по формуле:

где - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления проводов, для М-120 и 2МФ-100 принимается равным 1,25 и 1,55 соответственно [1. § 2.2].

    Ветровая  нагрузка в режиме максимального  ветра с гололедом определяется  по следующей формуле