Основные положения и порядок выполнения

Контактная сеть – техническое сооружение электрифицированных железных дорог и других видов транспорта (метро, трамвая, троллейбуса, фуникулёра), служащее для передачи электроэнергии с тяговых подстанций на электроподвижной состав. Кроме того, с помощью контактной сети обеспечивается снабжение нетяговых железнодорожных потребителей (освещение станций, переездов, питание путевого инструмента).

Наибольшее распространение на сегодняшний день получила так называемая цепная контактная подвеска.

В цепной подвеске контактный провод крепится при помощи опорных струн к несущему тросу, а несущий трос закрепляется на поддерживающих устройствах (рис. 7.1).

В данной работе необходимо начертить схему анкерного участка контактной подвески.

Анкерный участок контактной подвески — участок, границами которого являются анкерные опоры контактной сети. Деление контактной подвески на анкерные участки необходимо для включения в провода устройств, поддерживающих неизменным натяжение проводов при изменении их температуры. Это деление уменьшает зону повреждения в случае обрыва проводов контактной подвески, облегчает монтаж, техническое обслуживание и ремонт контактной сети. Длина анкерного участка ограничивается допустимыми отклонениями от задаваемого компенсаторами номинального значения натяжения проводов контактной подвески. Отклонения вызываются изменениями положения струн, фиксаторов и консолей.

В России допускают отклонения от номинального натяжения ±15 % для контактного провода и ±10 % для несущего троса, что определяет максимальную длину анкерного участка (1600 м) при двухсторонней компенсации на прямых участках пути. В криволинейных участках пути длина анкерного участка уменьшается тем больше, чем больше протяжённость кривых и чем меньше их радиус.

Ориентацию листа рекомендуется выбирать альбомную.

Согласно варианту необходимо начертить анкерный участок с указанием типа опорных струн (по варианту). Для примера, на рис. 7.1. представлен анкерный участок с некомпенсированной контактной подвеской с применением рессорного троса в качестве крепления несущего троса и контактного провода.

 

Рис. 7.1. Схема анкерного участка некомпенсированной цепной
контактной подвески с рессорным тросом

 

В некомпенсированных контактных подвесках натяжение проводов и продольных несущих тросов автоматически не регулируется.

Другие варианты анкерных опор представлены на рис. 7.2 – 7.4.

 

Рис. 7.2. Полукомпенсированная цепная контактная подвеска

 

В полукомпенсированных контактных подвесках компенсаторы устанавливаются только в контактном проводе, который регулируют так, чтобы стрела провеса имела место при среднегодовой для данного района температуре окружающего воздуха (рис. 7.2). Конструктивную высоту подвески – расстояние между несущим тросом и контактным проводом в точках подвеса – стремятся увеличить до экономически целесообразных пределов. Это обеспечивает меньший наклон струн при экстремальных значениях температуры окружающего воздуха и большее постоянство натяжения контактного провода во всём анкерном участке, что необходимо для удовлетворительного токосъёма.

В компенсированных контактных подвесках компенсаторы имеются в контактном проводе и в несущем тросе (рис. 7.3, 7.4).

 

Рис. 7.3. Компенсированная цепная контактная подвеска
с общим компенсатором

Рис. 7.4. Компенсированная цепная подвеска с индивидуальным
компенсатором

При изменении температуры проводов (вследствие изменения протекающих по ним токов и температуры окружающего воздуха) стрелы провеса несущего троса, а, следовательно, и подвешенных к нему контактных проводов, остаются постоянными. Для лучшего токосъёма стрелу провеса контактного провода компенсированной контактной подвески принимают около 0,001 длины пролёта. В зависимости от компенсатора подвески бывают с общим компенсатором (рис. 7.3) и с индивидуальным компенсатором (рис. 7.4).

Основные типы опорных струн представлены на рис. 7.5.

 

а)
б)

Рис. 7.5. Типы опорных струн:а) простые, б) смещенные;

l – длина смещения, f – стрела провеса

 

В зависимости от типа струн и их расположения у опор, цепная подвеска в основном может быть:

- с простыми опорными струнами – струны устанавливают не далее 1-2 м от опор (рис. 7.5, а);

- со смещёнными простыми опорными струнами – струны удалены от опор более чем на 2 м (рис. 7.5, б);

- рессорной – в ней струны закреплены на рессорном тросе (рис. 7.1).

На рис. 7.6. представлен пример построения анкерного участка с компенсированной контактной подвеской с применением смещенных струн в качестве крепления несущего троса и контактного провода.

На рис. 7.7. представлен пример построения анкерного участка с полукомпенсированной контактной подвеской с применением простых струн в качестве крепления несущего троса и контактного провода.

Наиболее неблагоприятные условия работы отдельных конструкций контактной сети могут возникать при различных сочетаниях метеорологических факторов, которые могут складываться из четырех основных компонентов: минимальной температуры воздуха, максимальной интенсивности гололёдных образований, максимальной скорости ветра и максимальной температуры воздуха.

Нагрузка g от собственного веса 1 м контактной подвески определяется из выражения

 

,                                      (7.1)

 

где g _н – вес одного метра несущего троса, Н;

g _к – то же, но контактного провода, Н;

g _с – то же, но от струн и зажимов, принимается равным 0,1 Н;

n _к – число контактных проводов (принимаем равное 1).

Нагрузка от веса гололёда, приходящаяся на один метр контактного провода  или несущего троса , определим по формуле

 

,                      (7.2)

 

где – расчётная толщина стенки гололёда, мм;

– диаметр провода (для контактных проводов среднее арифметическое значение из его высоты и ширины), мм.

Нагрузка от веса гололёда на контактной подвеске  определяется по формуле, Н

 

.                                        (7.3)

 

 

Нагрузка от веса цепной подвески с гололёдом определяется как сумма .

Нагрузки от действия ветра на провода и тросы, покрытые гололёдом,  и , определяем по формулам, Н

 

,                (7.4)

 

где  – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления, принимаем 1,25;

Рис.7.6. Схема анкерного участка компенсированной цепной контактной подвески с индивидуальным компенсатором и со смещенными струнами

 

 

Рис.7.7. Схема анкерного участка полукомпенсированной цепной контактной подвески с простыми струнами

    – расчётная скорость ветра при гололёде на проводе, принимаем равной 0,6 от расчётной (табл.7.2);

 – диаметр провода (вертикальный размер диаметрального сечения), троса, мм.

Результирующую нагрузку на контактный провод и несущий трос при ветре с гололёдом  определяем по формуле, Н

 

.                                      (7.5)

 

Далее, необходимо определить допускаемую длину пролетов между опорами контактной сети.

Расчёт сводим к определению длины пролёта простой подвески, где учитываем отклонение только контактных проводов.

Для прямых участков пути, м

 

,                                    (7.6)

 

где К – натяжение неизношенного контактного провода, Н;

В_ПР –прогиба провода под действием ветра, принимаем 0,866 м;

Р_{Г. i} – нагрузка от ветра, Н.

Для кривых участков пути, м

 

,                                (7.7)

 

где В_КР – прогиба провода под действием ветра в кривых, принимаем 0,85 м;

R – радиус кривой пути, м.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Дать определение контактной сети.

2. Назвать виды контактной сети.

3. Контактный рель. Строение. Достоинства и недостатки применения.

4. Простая контактная подвеска. Строение. Особенности эксплуатации.

5. Каким образом можно улучшить качество токосъема?

6. Цепная контактная подвеска. Строение.

7. Классификация цепной контактной поверхности. Особенности эксплуатации.

8. Как определить погонные нагрузки, действующие на провода и тросы.

9. Каким образом определяются допускаемые длины пролетов между опорами контактной сети.

Практическое задание № 8. Определение времени
оборота грузового вагона

 

Цель работы:

1. Составить и изучить схему оборота вагона.

2. Определить время оборота вагона.

3. Найти сокращение времени оборота вагона при изменении одного показателя.

4. Рассчитать уменьшение рабочего парка вагонов при сокращении времени оборота вагонов.

5. Указать, какие мероприятия приведут к изменению данного показателя, повлиявшего на сокращение оборота вагона.

Исходные данные

Исходные данные могут быть приняты в соответствии с табл. 8.1.

 

Табл. 8.1. Исходные данные

Показатели	Номер варианта (последняя цифра учебного шифра студента)
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Груженый рейс, км	250	260	270	280	290	300	310	320	330	340	350
Коэффициент порожнего пробега	0,08	0,09	0,10	0,13	0,15 (0,08)	0,18	0,20	0,23	0,25	0,28 (0,18)	0,3
Участковая скорость, км/ч	30		31 (35)	32			33 (36)	34	35		36
Техническая скорость, км/ч		40			45	40 (45)				46
Простой на всех промежуточных станциях, ч		2			3	4				5
Вагонное плечо, км	100	105 (125)	110	115	120	125	130	135	140	145	150
Простой вагона на одной технической станции, ч	4 (2)	2	2,5	4 (3)	5	3,5	4	5 (2)	4,5	5	5 (3)
Простой вагона под погрузкой, ч	10	10,5	11	11,5	12	12,5	13	13,5	^ 14	14,5	15
Простой вагона под выгрузкой, ч	12	12,5	13	13,5	14	14,5	15	15,5	16 (12)	16,5	17
Количество погруженных вагонов, ед.	900	950	1000	1050	1100	1150	1200	1250	1300	1350	1400

Продолжение табл. 8.1

Показатели	Номер варианта (последняя цифра учебного шифра студента)
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Количество выгруженных вагонов, ед.	2000	2050	2100	2150	2200	2250	2300	2350	2400	2450	2500
Количество принятых груженых, ед.	400	410	420	430	440	450	460	470	480	490	500