Курсовая работа: Расчет участка контактной сети станции и перегона

Курсовая работа: 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

1.  Введение

2.  Расчет нагрузок на провода цепной подвески

3.  Расчет длин пролетов

4.  Порядок составления плана станции и перегона

5.  Список используемой литературы

Технические данные

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.

2.   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=0.802м

Рэ= = - 0,132 даН/м

Определяем длину пролета с учетом Рэ.

Lмах=2, м.

Lмах=2=66м

Все расчеты сводим в таблицу

Таблица

Расчет станционного анкерного участка полукомпенсированной рессорной подвески.

Определение длины эквивалентного пролета.

, м

где: li- длина пролета с номером i, м.

n-число пролетов в анкерном участке.

lау=∑li- длина анкерного участка, м.

=57,8 м

Выбор максимального допустимого натяжения н/т и номинального натяжения к/п.

/м /м

Выбор режима с максимальным натяжением несущего троса.

Будем исходить из сравнения эквивалентного пролета с критическим, длину которого определим по формуле:

,

где с – раcстояние от оси опоры до первой простой струны, принимаем равной 10 м. ;

конструктивный коэффициент цепной подвески, определяется по формуле:  

где натяжение несущего троса при бес провесном положение к/п примем равной 75% максимального допустимого

максимальное приведенное натяжение подвески:

, даН/м

 даН/м;

 и - приведенные линейные нагрузки на подвеску соответственно при гололеде с ветром и при минимальной температуре:

,  даН/м;

  даН/м;

где:  - температурный коэффициент линейного расширения материала н/т;

-принимается равным 17*10-6;

расчетная температура гололедных образований, принимается равной –5;

минимальная температура, равна -40;

максимальная температура, равна 40;

м

Так как критический пролет оказался больше эквивалентного, максимальным натяжение н/т будет при минимальной температуре.

Определяем температуру беспровесного положения к/п.

,

где: коррекция натяжения к/п в середине пролета. При двойном к/п принимаем t=100.

Определение натяжения н/т.

При расчетах определяем, что = 1028

Расчет разгруженного н/т.

 - вес несущего троса

При значении = 1000

=-40

Меняя значения  получаем следующие данные:

По результатам расчетов строится монтажная кривая

Стрелы провеса разгруженного н/т.

При температурах  в реальных пролетах анкерного участка.

,

Для пролета м.

Меняя длины пролетов и натяжение троса получаем следующие данные:

По результатам расчетов строится монтажная кривая

Страницы: 1, 2, 3