Проектирование однопутного участка контактной сети постоянного тока

 

 

Таким образом, из расчета горизонтальных нагрузок, действующих на контактные провода, следует принять ветровой режим.

 

2 Определение максимальной  длины пролета между опорами  контактной сети

 

Расчет максимальной длины пролетов проводится в три этапа:

- расчет длины пролета без  учета влияния несущего троса  на отклонение контактного провода (простая  подвеска);

- расчет эквивалентной нагрузки, учитывающий влияние несущего  троса на ветровое отклонение  контактного провода;

- расчет длины пролета с учетом влияния несущего троса на отклонение контактного провода (цепная подвеска).

В качестве расчетного режима принимается режим, который характеризуется наибольшим значением горизонтальной нагрузки на контактный провод Рк. Это может быть при ветре максимальной интенсивности или при ветре сопутствующем образованию гололеда. В данном случае, расчетный режим – при ветре максимальной интенсивности.

Максимальная длина пролета между опорами контактной сети без учета влияния несущего троса на отклонение контактного провода определяется по формулам, м:

 

- для прямых участков пути, но  с учетом прогиба опор

 

,                  (2.1)

               

где K - номинальное натяжение контактного провода (таблица А.1), Н;

 n - количество контактных проводов;

 Pк - горизонтальная нагрузка на контактный провод при расчетном режиме (таблица 1.2), Н/м;

 R - радиус кривой (исходные данные), м ;

 bкдоп - наиболее допустимое отклонение контактных проводов от оси

токоприемника под действием ветра, м;

 gк - прогиб опоры под действием ветра на уровне крепления контактного провода, м (таблица А.8, таблица 2.3).

Наибольшее допустимое отклонение контактных проводов от оси токоприемника под действием ветра принимается:

- для прямых участков пути bкдоп = 0,5 м;

- для кривых участков пути bкдоп = 0,45 м.

Величина зигзага принимается равной ак = 0,3 м, а величина выноса

ак = 0,4 м. Полученные длины пролетов округляются до ближайшего целого числа.

Расчет производим для главного и бокового участков пути, а так же для нулевого уровня с радиусом кривой R1, R2,R3.

 

На прямых:

главный путь:

боковой путь:

насыпь:          

На кривых:

нулевой уровень:                    

Данные расчета приведены в таблице 2.4.

Взаимодействие несущего троса и контактного провода в пролете учитывается эквивалентной нагрузкой. Величина эквивалентной нагрузки может иметь как положительное, так и отрицательное значение. Знак минус указывает на то, что несущий трос способствует еще большему отклонению контактного провода от оси пути под действием ветра, знак плюса - на то, что несущий трос препятствует такому отклонению. Величина горизонтальной составляющей линейной горизонтальной нагрузки, передающей с контактного провода через струны на несущий трос, определяется из уравнения, Н/м

 

                    ,                (2.2)

 

где Рк, Pт - горизонтальные нагрузки на контактный провод и несущий трос при расчетном режиме (таблица 1.2), Н/м;

 qт - результирующие нагрузки на трос при расчетном режиме (таблица 1.2), Н/м;

 Т - натяжение несущего троса при расчетном режиме (таблица 2.1), Н/м;

 lmax1 - длина пролета простой подвески (посчитана по (2.1));

 hи -длина подвесной гирлянды изоляторов несущего троса таблице А.5, м;

 Сср - средняя длина струны в средней части пролета, м;

 gт - прогиб опоры под воздействием ветра на уровне крепления несущего троса (таблица А.8, таблица 2.3), м.

При расчете эквивалентной нагрузки натяжение несущего троса при ветре максимальной расчетной интенсивности для полукомпенсированной подвески принимается Т = 0,7 Тмах при медном несущем тросе. Для компенсированных подвесок принимаем Т = Тном (таблица А.1). Значения Т для всех участков пути  указаны в таблице 2.2.

Величина Сср, необходимая для определения эквивалентной нагрузки находится из уравнения:

 

                   (2.3)

 

где Сmin = 0,8 - минимальная длина струны в пролете, м;

 Тo = 0,85 . Тмах - натяжение несущего троса при беспровесном положении контактного провода.

Значения средней длины струны для каждого пролета указаны в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Значения средней длины струны и натяжение несущего троса

	Станция		Перегон
	главный путь	боковой путь	нулевой уровень	насыпь	кривая
					R1	R2	R3
Ccp	0,88	0,88	0,88	0,83	0,82	0,83	0,84
T	19600	15700	19600	19600	19600	19600	19600
	полукомпенсированные		компенсированные

 

Рассчитаем горизонтальную составляющую линейной горизонтальной нагрузки, передающей с контактного провода через струны, на каждом пути.

На прямых участках:

- главный  путь

- боковой путь

 

- нулевой уровень

- насыпь

- кривая R1:

- кривая R2:

- кривая R3:

 

 

Данные расчета приведены в таблице 2.4.

Длина пролета цепной подвески с учетом влияния несущего троса рассчитывается по формулам:

 

- для прямых участков пути:

,      (2.4)

- для кривого участка пути:

          (2.5)

где - коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра (таблица А.З, таблица 2.3));

  - коэффициент пульсаций давления ветра, равный 0,16;

       Таблица 2.3 – Промежуточные коэффициенты для расчета

Коэффициенты	Станция
	главный путь	боковой путь
1	2	3
γТ	0,04	0,04
γК	0,03	0,03
К	9800	8350
n	2	2

 

Максимальная длина пролета при двух контактных проводах не должна быть по условиям токосъема более 75 м и при одном контактном проводе - более 70 м.

Полученные значения Рс подставляются в выражения (2.4) и определяется максимальная длина пролета lmax2 для цепной контактной подвески с учетом влияния несущего троса.

 

На прямых участках:

- главный путь:

- боковой путь

- насыпь:

На кривых:

 

Значение длины пролета lmax2 (цепной подвески) сравнивается с величиной lmax1 (простой подвески). Если lmax2 и lmax1 отличаются между собой не более чем на 5 %, то для трассировки принимается максимальная длина пролета равная lmax2. Если же такое отличие превышает 5 %, то тогда значение lmax2 необходимо подставить в выражение (2.3). Далее для величины lmax2 определить коэффициенты k 2 и k1 (таблица2.1), и по формулам (2.4, 2.5) определить максимальную длину пролета lmax3. Указанные действия повторяются до тех пор, пока разность между последовательными длинами пролета цепной подвески станет меньше 5 %. Если же полученное значение максимальной длины пролета цепной контактной подвески lmax2 превышает    70 м (либо 75 м), то тогда для трассировки принимается длина пролета равная 70 м (либо 75 м). В этом случае 5 % - й пересчет не делается.

Полученные результаты расчетов длин пролетов сведены в таблицу 2.4.

 

Таблица 2.4 – Длины пролетов

 

 

 

Участок пути			Эквивалентная нагрузка Рс1, Н/м	Максимальная длина пролета lmax, м
				простая подвеска	принято для трассировки
				lmax1	lmax2
Станция	главный путь		-1,29	64,64	62,4
	боковой путь		-2,03	62,35	59,2
	нулевой уровень		-1,29	64,64	62,4
	насыпь		-1,86	41,45	41,8
Перегон	кривая	R1	-0,31	35,63	35,46
		R2	-0,4	41,14	40,82
		R3	-0,44	43,5	43,08

 

Заключение

 

В данном курсовом проекте был произведен расчет полукомпенсированной цепной контактной подвески с рессорным тросом. Были получены значения нагрузок, действующих на провода контактной подвески, определены длины пролетов, составлена схема питания и секционирования станции, произведена трассировка к.с. и  на основании полученных результатов был произведен механический расчет цепной полукомпенсированной подвески с рессорным тросом, построены монтажные кривые.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемых источников

 

1  Горошков Ю. М., Бондарев Н.А. Контактная сеть. М.: Транспорт, 1981, 400 с.

2  Дворовчикова  Т. В., Зимакова  А.Н. Электроснабжение и контактная  сеть  

    электрифицированных  железных  дорог: Пособие по дипломному    

   проектированию: Учебное  пособие  для  техникумов ж. д. транспорта.

   М.: Транспорт , 1989 , 166 с.

3 Марквард К. Г.,   Власова И.И. Контактная сеть.

    М.: Транспорт , 1977 , 272 с.

4 Фрайфельд А. В. Проектирование  контактной сети.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение А

 

    Таблица А.1- Основные параметры проводов

Марка провода, троса	Расчетный диаметр, мм	Нагрузка от силы тяжести, Н/м	Максимальное натяжение, Н	Номинальное натяжение, Н	, 10-6/0С	даН/ 0С
МФ-85	10,8/11,76	7,4	-	8350	408	187,8
МФ-100(НлФ)	11,8/12,81	9,73	-	9800	408	221
МФО-100	10,5/14,92	8,73	-	9800	408	221
МФ-150	14,5/15,5	13,09	-	14700	408	331,5
МФО-150	12,5/18,86	13,09	-	14700	408	331,5
М-95	12,6	8,34	15700	14200	408	173,8
М-120	14	10,37	19600	17650	408	219,8
ПБСМ-70	11	5,96	15700	14700	319	138,2
ПБСМ-95	12,5	7,59	19600	17650	319	179,3
ПБСА-50/70	14	6,69	19600	17650	330	205