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

gTUmax = √gпров2+ РTUmax2, кг/пог.м. (Л-1)

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

PTUmax - 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+P2ГU , кг/пог.м, (Л-1)

где gг- нагрузка на трос от веса гололеда,

PTU – 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 Рэ = 0, по формуле:

L max = 2*√К/Pк*(В к доп.- Yк + √ (В к доп.- Yк )2 – а2), м, (Л-1),

где Yк - 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 Yк = 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 Рэ по формуле:

Улан-Удэнский институт железнодорожного транспорта - student2.ru

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;

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

hи = 0,16 м

qт - результирующая нагрузка на трос для расчетного режима

Yт- прогиб опоры на уровне крепления троса

Sср- длина электрической струны определяется по формуле

Sср = h – 0,115*gпр*L20

где h- конструктивная высота подвески по исходным данным

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

Т0 = 0,8*Тmax = 0,8*1600 = 1280, кг.

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

Улан-Удэнский институт железнодорожного транспорта - student2.ru

Улан-Удэнский институт железнодорожного транспорта - student2.ru

1.4 Определяем окончательную длину пролета с Рэ по формуле:

L max = 2*√К/(Pк –Рэ)*(В к доп.- Yк + √ (В к доп.- Yк )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.

gпров.=1,746 кг/пог.м.

Вес гололеда на проводах цепной подвески из расчетов.

gг=gгт+gгк =0,239+0,101=0,34 кг/пог.м.

Ветровые нагрузки на трос из расчетов.

Рт U max=0,821 кг/пог.м. Рт г+U=0,526 кг/пог.м.

Ветровые нагрузки на к/п из расчетов.

Рк U max=0,808 кг/пог.м. Рк 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: hт0+h=5750мм+2200мм=7950мм

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

Гвнутр=3100мм

Гвнешн=3100+35=3135мм

Гвнутр=3100+330=3430мм

Порядок выполнения работы

Составляем расчетную схему действия нагрузок на опору.

Рис. 2. Промежуточная опора с изолированной консолью

/

Zк 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

QП= gпров* l (54)

QП=1,746*56=97,7кг

2. режим гололёд с ветром

Q = (gпров+ gг)L+ gизол = (1,746-0,34)*56+30=108,7 кг, (55)

Горизонтальные нагрузки:

1. режим максимального ветра

Pт = Pт Umax*L = 0,821*56=45,9кг, (56)

Pк = Pк Umax*L = 0,808*56=45,2кг, (57)

2. режим гололёд с ветром

Pт = Pт г+U*L = 0,526*56=29,4кг, (58)

Pк = Pк г+U*L = 0,406*56=22,7кг, (59)

Нагрузка от давления ветра на опору:

1. режим максимального ветра

 
Улан-Удэнский институт железнодорожного транспорта - student2.ru Улан-Удэнский институт железнодорожного транспорта - student2.ru кг/пог.м, (60)

2. режим гололёда с ветром

 
Улан-Удэнский институт железнодорожного транспорта - student2.ru Улан-Удэнский институт железнодорожного транспорта - student2.ru кг/пог.м, (61)

где Сх – коэффициент аэродинамического сопротивления опоры = 0,7

Sоп – сечение опоры = 3,46м2

Uр2 – расчетная скорость ветра

Uг2 – скорость ветра при гололеде

Кв – ветровой коэффициент =1,25

Определяем горизонтальную нагрузку от изменения направления несущего троса на кривой

а) Режим гололеда с ветром

Ртиз = Тг*(L/R) = 1600*(56/1000) = 89,6кг, (62)

б) Режим максимального ветра

Ртиз = ТU max*(L/R) = 1600*(56/1000) = 89,6кг, (63)

в) Режим минимальной температуры

Ртиз = Тt min*(L/R) = 1600*(56/1000) = 89,6кг , (64)

Горизонтальная нагрузка на к/п вычеслим по формуле:

Ркиз = К*(L/R), (65)

где К – натяжение контактного провода,

Ркиз = 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= QП*(Г+0,5dоп)+(± PT± РизмТ)*hТ+(± PК± РизмК)* hк± Pоп* Улан-Удэнский институт железнодорожного транспорта - student2.ru +QКН*zКН

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

dоп - диаметр опоры равный dоп =0,29м

hк- габарит контактного провода hк =5,75м

hТ – высота цепной подвески

hТ = hк+ h

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

hТ =5,75+2,2=7,95м

hоп- высота опоры hоп =9,6м

zКН- длина консоли принимаем 3,6м zКН=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.........................................

Наши рекомендации