Улан-Удэнский институт железнодорожного транспорта

Улан-Удэнский институт железнодорожного транспорта

- филиал ГОУ ВПО « ИрГУПС» в г. Улан-Удэ

Рассмотрено и одобрено

Предметной комиссией

Протокол № __________

______________2012 года

ЗАДАНИЕ

На курсовой проект по дисциплине «Контактная сеть»

Специальность 140212: «Электроснабжение на

железнодорожном транспорте».

Студент:

Группы Э-97 курс III отд. ЭЛС

Выдано: _______________2012 года.

Тема проекта: «Расчет участка контактной сети переменного тока»

Исходные данные:

1. Система тока и величина напряжения: переменный, напряжение 27,5кВ

2. Тип контактной подвески главных путей станции: полукомпнесированная

3. Контактная подвеска на перегоне и главных путях состоит из: несущий трос ПБСМ-70, контактный провод НлФ-100

4. Конструктивная высота подвеса: 2м

5. Тип консоли: изолированная

6. Количество изоляторов в подвесной гирлянде: 3

7. Максимальная скорость движения поезда: 120 км/ч

8. На боковых путях станции при всех вариантах монтируется полукомпенсированная цепная подвеска ПБСМ-70+МФ-85

Метеорологические условия:

1. Ветровой район: V

1. Район по гололеду: II

2. Гололед цилиндрической формы с удельным весом: 900 кг/м³

Данные для трассировки станции:

1. Характеристика участка: однопутный

2. Схемы станции 10

3. Стрелки, примыкающие к главному пути, имеют марку крестовины: 1/11

______________________________________________________________________

4. Расстояние от оси первого пути до тяговой подстанции: 60 м

Примечание:

Остальные стрелки станции имеют марку крестовины: 1/11

Ширина пешеходного моста 8м

Пассажирские платформы расположены симметрично оси ПЗ.

Данные для трассировки перегона:

1. Входной сигнал заданной станции: 135 км 0+20

2. Ось переезда шириной 1+50

3. Начало кривой R1: 1300 м 136км 0+12

4. Конец кривой: 3+10

5. Начало выемки глубиной до 2м : 4+29

6. Конец выемки: 6+53

7. Начало насыпи высотой 3 +21

8. Ось металлического моста: 4+85

9. Длина моста: 110 м

10. Конец насыпи 6+20

11. ось оврага- 137 км 0+37

12. входной сигнал следующей станции 139 км 1+90

13. центр перевода стрелки следующей станции 4+95.

В результате выполнения курсового проекта должны быть представлены:

1.Пояснительная записка

2.Монтажный план контактной сети станции ______________________________________________________________________3. Монтажный план контактной сети перегона ______________________________________________________________________

Рекомендуемая литература:

А.Н.Зимакова Контактная сеть электрифицированных железных дорог Москва 2010г.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дата выдачи

задания 15.01.2012г______________________________________________________________________

Срок выполнения

работы___15.05.2012г_____________________________________________________________

Руководитель курсового

проекта________________________________________________________________

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

140212.ПЗ.10.КП

Разраб.

Егоров А.Э.

Провер.

Разанцвей Л.Н.

Расчет участка контактной сети переменного тока

Лит.

Листов

УУИЖТ гр.Э-97

Оглавление:

Введение..........................................................................................................

Расчет нагрузок на провода цепной подвески........................................

1.Расчет нагрузок на главных путях станции..................................................

2.Расчет нагрузок на боковых путях станции……………………………………..

Расчет длин пролетов..................................................................................

1.Расчет длин пролетов на главных путях станции.........................................

2.Расчет длин пролетов на боковых путях станции.........................................

Режим максимального ветра

g_TUmax = √g_пров²+ Р_TUmax², кг/пог.м. (Л-1)

где g- вес проводов цепной подвески, кг/пог.м.

P_TUmax - нагрузка при максимальном ветре, кг/пог.м.

gт= √1,54²+1,11² = 1,89 кг/пог.м. (Л-1)

Режим гололеда с ветром:

g г = √(g+gг+к)²+P²_ГU , кг/пог.м, (Л-1)

где gг- нагрузка на трос от веса гололеда,

P_TU – нагрузка при гололеде с ветром

gг = √(1,54+0,58+0,24)² +(1,12)² = 2,61 кг/пог.м,

2. Расчет длин пролетов

1.Расчет длин пролетов на главных путях станции:

1.1 Для определение расчетного режима, при котором определяем длины пролетов сравнивая ветровые нагрузки на контактный провод в режиме максимального ветра и в режиме гололеда.

1.2 Длины пролетов определяем для режима максимального ветра.

Определяем длину пролета при условии, что Р_э = 0, по формуле:

L _max = 2*√К/P_к*(В _к доп.- Y_к + √ (В _к доп.- Y_к )² – а²), м, (Л-1),

где Y_к - прогиб опоры на уровне крепления контактного провода, м;

а- зигзаг контактного провода, м;

К- натяжение контактного провода, кг.

Для данного контактного провода – НлФ-100 принимаем К = 1000кг, (Л-1)

Зигзаг контактного провода принимаем а = 0,3,м (Л-1)

Прогиб опоры на уровне крепления Y_к = 0,02 м (Л-1)

L _max = 2*√1000 /1,26*(0,5- 0,02+ √ (0,5.- 0,02 )² – 0,3²) = 52,55 м,

1.3 Определяем нагрузки Р_э по формуле:

где Рк, Рт- ветровые нагрузки на контактный провод и несущий трос для расчётного режима, кг/пог.м;

Т-натяжение несущего троса, определяется по формуле;

Т = 0,8*Т _max кг, (Л-1);

где 80% берем при температуре равной -30 ⁰С

Т = 0,8*1600 = 1280, кг

L-длина пролёта при Рэ = 0, м;

h_и – высота гирлянды изоляторов в точке подвеса несущего троса принимается в зависимости от типа консоли, так как консоль изолированная

h_и = 0,16 м

q_т - результирующая нагрузка на трос для расчетного режима

Y_т- прогиб опоры на уровне крепления троса

Sср- длина электрической струны определяется по формуле

Sср = h – 0,115*g_пр*L²/Т₀

где h- конструктивная высота подвески по исходным данным

Т₀ натяжение троса при бес провесном положении контактного провода, определяется по формуле

Т₀ = 0,8*Т_max = 0,8*1600 = 1280, кг.

Sср = 1,8-0,115*1,54*52,55²/1280 = 1,42 м

1.4 Определяем окончательную длину пролета с Рэ по формуле:

L _max = 2*√К/(P_к –Рэ)*(В _к доп.- Y_к + √ (В _к доп.- Y_к )² – а²), м, (Л-1),

L _max = 2*√1000/(1,2+0,097)*(0,5.- 0,02 + √ (0,5.- 0,02 )² – 0,3²) = 55,94 м, ≈56 м

Подбор консолей

1Условия подбора консолей

1.1 Тип консоли по уровню изоляции- изолированная,

1.2 Габарит опоры – принимаем согласно монтажного плана перегона,

1.3 Тип опоры,

1.4 Профиль пути.

Подбираем консоли и сводим их в таблицу 2.

Таблица 2

Промежуточные опоры	Тип консоли при проектном габарите опор, м
Типовые опоры	Прямая	3,1…3,5	3,7	4,9
Внешняя сторона кривой	ИТР-II	ИТР-III	ИТР-III +удл 1000 мм
Внутренняя сторона кривой радиусом	Св. 1000 м	ИТС-II	ИТС-III	ИТС-III + удл
1000 м и менее	ИТС-IIп	ИТС-IIIп	ИТС-IIIп + удл
Опоры на воздушной стрелке	Прямая	2ИС-II-5	2ИС-III-5	2ИС-У-6,5
Опоры средней анкеровки	Прямая	ИТС-II	ИТС-III	ИТС-IIIп + удл
Внешняя сторона кривой
	Внутренняя сторона кривой радиусом	Св. 1800 м	ИТС-II	ИТС-III	ИТС-IIIп + удл
1800 м и менее	ИТС-IIп	ИТС-IIIп	ИТС-IIIп + удл

Подбор фиксаторов.

2. Условия подбора фиксаторов.

2.1 Учитываем направление зигзагов.

2.2 Учитываем габарит опоры.

2.3 Тип консоли.

2.4 Профиль пути.

2.5 Тип опоры.

Подбираем фиксаторы для опор и сводим в таблицу 3.

Таблица 3.

Тип опоры	Назначение фиксатора	Тип фиксатора при габарите.
3,1…3,4	3,5	4,9
Проме-жуточ- ная	Прямая	Зигзаг к опоре.	ФПИ-1	ФПИ-2	ФПИ-3
Зигзаг от опоры	ФО-II-3	ФП-III-3	ФО-V-3
Внешняя сторона кривой	R до вел	ФГИ- I	ФГИ- 2
R свыше вел	ФПИ- 2	ФПИ- 3	ФПИ-4
Внутренняя сторона кривой	ФОИ-2	ФОИ-2

ФПИ-I-фиксатор(Ф),прямой(П) для изолированной консоли, для линии переменного тока, длина основного стержня вида фиксатора I-1200 мм.

ФОИ-II-фиксатор обратный (О) для изолированной консоли, для линии переменного тока, длина основного стержня вида фиксатора II-3400 мм.

ФАИ фиксатор анкеруемой ветви, изолированной консоли.

Подбор жестких поперечин.

Подбор производится по формуле ;

L=∑раст.м.д путями +2Г+ dу.г.р. +а,м

Г- габарит опоры.

d- Диаметр опоры на уровне головки рельса равен 290мм.

а - строительный запас, а=0,15м.

3.1 Число перекрываемых путей.

3.2 Габарит опор.

Расчет производим в таблице 4.

Таблица 4.

Номер опор	Расчетная длина.	Стандартная длина.	Тип поперечины.
1-2

П-43-44.2- поперечина с несущей способностью(43)тс*м и основным расчетным пролетом – 44.2м.

П-27-29.1 - поперечина с несущей способностью(27) тс*м и основным расчетным пролетом – 29.1м.

П-13-22.5-поперечина с несущей способностью (13)тс м и основным расчетным пролетом-22.5м

Расчет промежуточных опор

Исходные данные

Вес проводов цепной подвески берем из расчетов.

g_пров.=1,746 кг/пог.м.

Вес гололеда на проводах цепной подвески из расчетов.

g_г=g_гт+g_гк =0,239+0,101=0,34 кг/пог.м.

Ветровые нагрузки на трос из расчетов.

Р_{т U max}=0,821 кг/пог.м. Р_{т г+U}=0,526 кг/пог.м.

Ветровые нагрузки на к/п из расчетов.

Р_{к U max}=0,808 кг/пог.м. Р_{к г+U}=0,406 кг/пог.м.

Тип консоли: изолированная

Количество изоляторов: 3

Высота подвеса к/п над УГР: Н₀=5750мм

Высота подвеса н/т: h_т=Н₀+h=5750мм+2200мм=7950мм

Вес консоли принимаем для швеллерной изолированной при длине кронштейна и тяги- 60/90 кг

Г_внутр=3100мм

Г_внешн=3100+35=3135мм

Г_внутр=3100+330=3430мм

Порядок выполнения работы

Составляем расчетную схему действия нагрузок на опору.

Рис. 2. Промежуточная опора с изолированной консолью

/

Z_{к н} = 1700мм- плечо консоли

Нагрузку, действующую, на опору сводим в таблицу.

Таблица 5 – Нагрузки, действующие на опору

Нагрузки	Расчетный режим, кг/пог.м.
Umax	Г+U	tmin
Вес проводов цепной подвески	1,746	1,746	1,746
Вес гололеда	-	0,526	-
Ветровые нагрузки на трос	2,32	3,918	-
Ветровая нагрузка на к/п	2,04	2,839	-

Длина пролета на кривой составляет:

R=400м

L=30м

Определяем нагрузки , действующие на опору по всей длине пролета:

Вертикальные нагрузки:

1..В режиме минимальной температуры и максимального ветра

Q_П= g_пров* l (54)

Q_П=1,746*56=97,7кг

2. режим гололёд с ветром

Q = (g_пров+ g_г)L+ g_изол = (1,746-0,34)*56+30=108,7 кг, (55)

Горизонтальные нагрузки:

1. режим максимального ветра

P_т = P_{т Umax}*L = 0,821*56=45,9кг, (56)

P_к = P_{к Umax}*L = 0,808*56=45,2кг, (57)

2. режим гололёд с ветром

P_т = P_{т г+U}*L = 0,526*56=29,4кг, (58)

P_к = P_{к г+U}*L = 0,406*56=22,7кг, (59)

Нагрузка от давления ветра на опору:

1. режим максимального ветра

кг/пог.м, (60)

2. режим гололёда с ветром

кг/пог.м, (61)

где С_х – коэффициент аэродинамического сопротивления опоры = 0,7

S_оп – сечение опоры = 3,46м²

U_р² – расчетная скорость ветра

U_г² – скорость ветра при гололеде

К_в – ветровой коэффициент =1,25

Определяем горизонтальную нагрузку от изменения направления несущего троса на кривой

а) Режим гололеда с ветром

Р^т_из = Т_г*(L/R) = 1600*(56/1000) = 89,6кг, (62)

б) Режим максимального ветра

Р^т_из = Т_{U max}*(L/R) = 1600*(56/1000) = 89,6кг, (63)

в) Режим минимальной температуры

Р^т_из = Т_{t min}*(L/R) = 1600*(56/1000) = 89,6кг , (64)

Горизонтальная нагрузка на к/п вычеслим по формуле:

Р^к_из = К*(L/R), (65)

где К – натяжение контактного провода,

Р^к_из = 1000*(56/1000) = 67,2 кг

Расчетные данные сводим в таблицу.

Таблица 6 – Нагрузки на опору

Расчетный режим	Нагрузка
QП	PT	PК	Pоп	РизмТ	РизмК	QКОНСОЛИ
tmin	97,7	-	-	-	89,6	-
Г+υ	108,7	29,4	22,7	45,8	89,6	67,2
υmax	97,7	45,9	45,2	127,3	89,6	67,2

М= Q_П*(Г+0,5dоп)+(± P_T± Р_изм^Т)*h_Т+(± P_К± Р_изм^К)* h_к± P_оп* +Q_КН*z_КН

где Г – габарит опоры зависит от радиуса кривой и внутренней или внешней стороне кривой таблица 7

dоп - диаметр опоры равный dоп =0,29м

h_к- габарит контактного провода h_к =5,75м

h_{Т –} высота цепной подвески

h_Т = h_к+ h

где h- конструктивная высота подвески h =2,2м

h_Т =5,75+2,2=7,95м

hоп- высота опоры hоп =9,6м

z_КН- длина консоли принимаем 3,6м z_КН=3,6/2=1,8м

а) в режиме минимальной температуры

М=97,7(3,15+0,5*0,29)+60*1,8=428,9кгм

б) в режиме гололеда с ветром

М= 108,7*3,295+(-29,4-89,6)*7,95+(-22,7-67,2)*5,75-45,8*4,8+90*1,8=-1093,7\кг.м

в) в режиме максимального ветра

М= 97,7*3,295+(45,9+89,6)*7,95+(45,2+67,2)*5,75+127,3*4,8+60*1,8=2826кг.м

М= 97,7*3,295+(-45,9-89,6)*7,95+(-45,2-67,2)*5,75-127,3*4,8+60*1,8=-1843,07кг.м

Таблица 7 – Подбор опор

Тип стойки	Размер стойки ,мм	Масса, кг
Длина стоики	Диаметр стоек	δ
у вершины	у основания
СС-136,6					2,1

Таблица 8 -

Марка стоики	Обозначение несущих способностей	Нормативный изгибающий момент	Длина стойки	Количество проволок при диаметре, мм	Диаметр стержней, мм
СС-136,6-2		(6)

СК – диаметр спиральной арматуры увеличен. Для дорог переменного тока внутрь опоры укладывался заземляющей проводник, что приводило к нежелательному снижению сопротивления опоры. В 1996 году проект переработали, для изоляции закладных деталей стали использоваться резиновые трубки.

СС – центрифугированные опоры с ненапряжённой арматурой по всей длине.

В настоящее время для дорог используются опоры марки СС.

Находящиеся в эксплуатации опоры в маркировке содержат три группы обозначений: первая группа – буквенная, обозначает марку опоры, вторая – числовая – несущую способность в тс/м, третья – числовая – длину опоры.

Например: СС 136.6 – 3 обозначает «опора со смешанным армированием длиной 13,6 м, толщиной стенки 60 мм, третьей несущей способности».

Список использованной литературы

1. Горошков Ю.И, Н.А Бондарев «Контактная сеть»- М; Транспорт, 1990 г

2. А.В Фрайфельд, Г.М Брод «Проектирование контактной сети»-М; Транспорт, 1991 г

3. А.В Фрайфельд «Проектирование контактной сети»-М; Транспорт, 1978 г

4. Дворовчикова Т.В, Зимакова А.Н «Электроснабжение и контактная сеть электрифицированных железных дорог»- пособие по преддипломному проектированию-М; Транспорт, 1989 г

5. ПУТЭКС, ЦЭ-868-2002

6. ЦЭЭ-2 «Конструктивные указания по регулировке контактной сети»-М; Трансиздат, 1998 г

7. «Технологические карты на работы по содержанию ремонта устройств контактной сети электрифицированных железных дорог»-М; Трансиздат, 2002 г

8. Мамошин Р.Р, Зиманова А.Н «Электроснабжение электрифицированных железных дорог»-М; Трансиздат, 1980 г

Улан-Удэнский институт железнодорожного транспорта

- филиал ГОУ ВПО « ИрГУПС» в г. Улан-Удэ

Рассмотрено и одобрено

Предметной комиссией

Протокол № __________

______________2012 года

ЗАДАНИЕ

На курсовой проект по дисциплине «Контактная сеть»

Специальность 140212: «Электроснабжение на

железнодорожном транспорте».

Студент:

Группы Э-97 курс III отд. ЭЛС

Выдано: _______________2012 года.

Тема проекта: «Расчет участка контактной сети переменного тока»

Исходные данные:

1. Система тока и величина напряжения: переменный, напряжение 27,5кВ

2. Тип контактной подвески главных путей станции: полукомпнесированная

3. Контактная подвеска на перегоне и главных путях состоит из: несущий трос ПБСМ-70, контактный провод НлФ-100

4. Конструктивная высота подвеса: 2м

5. Тип консоли: изолированная

6. Количество изоляторов в подвесной гирлянде: 3

7. Максимальная скорость движения поезда: 120 км/ч

8. На боковых путях станции при всех вариантах монтируется полукомпенсированная цепная подвеска ПБСМ-70+МФ-85

Метеорологические условия:

1. Ветровой район: V

1. Район по гололеду: II

2. Гололед цилиндрической формы с удельным весом: 900 кг/м³

Данные для трассировки станции:

1. Характеристика участка: однопутный

2. Схемы станции 10

3. Стрелки, примыкающие к главному пути, имеют марку крестовины: 1/11

______________________________________________________________________

4. Расстояние от оси первого пути до тяговой подстанции: 60 м

Примечание:

Остальные стрелки станции имеют марку крестовины: 1/11

Ширина пешеходного моста 8м

Пассажирские платформы расположены симметрично оси ПЗ.

Данные для трассировки перегона:

1. Входной сигнал заданной станции: 135 км 0+20

2. Ось переезда шириной 1+50

3. Начало кривой R1: 1300 м 136км 0+12

4. Конец кривой: 3+10

5. Начало выемки глубиной до 2м : 4+29

6. Конец выемки: 6+53

7. Начало насыпи высотой 3 +21

8. Ось металлического моста: 4+85

9. Длина моста: 110 м

10. Конец насыпи 6+20

11. ось оврага- 137 км 0+37

12. входной сигнал следующей станции 139 км 1+90

13. центр перевода стрелки следующей станции 4+95.

В результате выполнения курсового проекта должны быть представлены:

1.Пояснительная записка

2.Монтажный план контактной сети станции ______________________________________________________________________3. Монтажный план контактной сети перегона ______________________________________________________________________

Рекомендуемая литература:

А.Н.Зимакова Контактная сеть электрифицированных железных дорог Москва 2010г.________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Дата выдачи

задания 15.01.2012г______________________________________________________________________

Срок выполнения

работы___15.05.2012г_____________________________________________________________

Руководитель курсового

проекта________________________________________________________________

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

140212.ПЗ.10.КП

Разраб.

Егоров А.Э.

Провер.

Разанцвей Л.Н.

Расчет участка контактной сети переменного тока

Лит.

Листов

УУИЖТ гр.Э-97

Оглавление:

Введение..........................................................................................................

Расчет нагрузок на провода цепной подвески........................................

1.Расчет нагрузок на главных путях станции..................................................

2.Расчет нагрузок на боковых путях станции……………………………………..

Расчет длин пролетов..................................................................................

1.Расчет длин пролетов на главных путях станции.........................................

2.Расчет длин пролетов на боковых путях станции.........................................