Определение расчетных нагрузок, действующих на провода

Реферат

Курсовая работа содержит 64 страниц пояснительной записки, 4 рисунка, 4 использованных источника.

Тема курсовой работы "Проектирование однопутного участка контактной сети переменного тока".

Цель работы – практическое применение полученных теоретических знаний и приобретение навыков использования справочных материалов; спроектировать контактную сеть на заданном участке.

В процессе работы выполнен расчет нагрузок, действующих на провода цепной подвески, выполнен расчет максимально допустимых длин пролетов между опорами контактной сети.

В результате работы была разработана схема питания и секционирования контактной сети однопутного участка переменного тока, и выполнена трассировка контактной сети станции.

Содержание

Введение…………………………………………………………………….…6

1 Определение расчетных нагрузок, действующих на провода……………..7

2 Определение максимальной длины пролета между опорами к.с………...17

3 Питание и секционирование контактной сети…………………………….24

4 Трассировка контактной ……………..………………………………….….30

4.1 Трассировка контактной сети станции………………………………...30

4.1.1 Длина пролета………………………………………………………...31

4.1.2 Анкерные участки…………………………………………………….32

4.1.3 Сопряжения анкерных участков……………………………….….…32

4.1.4 Размещение зигзагов и выносов контактных проводов……………33

4.1.5 Последовательность трассировки…………………………………...33

4.2 Трассировка контактной сети на перегоне………………………….....35

5 Механический расчет полукомпенсированной цепной подвески………...36

5.1 Определение эквивалентного пролета анкерного участка....................36

5.2 Определение исходного режима..............................................................36

5.3 Определение температуры беспровесного положения контактного провода.............................................................................................................38

5.4 Определение точного значения натяжения несущего троса при беспровесном положении контактного провода.........................................39

5.5 Определение натяжения несущего троса в зависимости от температуры от эквивалентного пролета...................................................40

5.6 Определение натяжения несущего троса при наибольших дополнительных нагрузках для эквивалентного пролета..........................41

5.7 определение стрел провеса несущего троса и контактного провода в зависимости от температуры для действительных пролетов………….....44

6 Выбор поддерживающих и опорных конструкций………….……………50

7 Контактная подвеска для скоростного движения……...…………..…......58

Заключение………………………………………………………….……….63

Список использованных источников…………………………………….....64

Введение

Основная цель данного курсового проекта состоит в получении навыков проектирования участков контактной сети. Контактная сеть – это часть электротяговой сети, состоящей из контактных подвесок с проводами вместе с расположенными вдоль электрифицированных путей опорно-поддерживающими, защитными, секционирующими и диагностирующими устройствами и служащая для подвода электрической энергии к подвижному составу через непосредственные контакты с его токоприёмниками. Среди элементов, образующих электрифицированную железную дорогу, на устройства контактных сетей приходится до 30 – 40 % капиталовложений. Контактные сети не имеют резерва, поэтому от них в значительной степени зависит безопасность движения поездов и требуется очень высокая надёжность, особенно при обеспечении международных перевозок.

Основные требования к контактным сетям – передача (канализация) электроэнергии и обеспечение надёжного, экономичного и экологически чистого токосъёма в расчётных метеоусловиях при установленных максимальных скоростях движения, типов токоприёмников и значениях токов ЭПС. Эти положения закладываются в технических условиях для конкретных типов контактных сетей по всем их подсистемам. Оговариваются типы контактных подвесок на перегонах и станциях, коэффициент неравномерности жёсткости (эластичности), конструктивная высота подвесок и т. п.

В данном курсовом проекте при разработке планов контактной сети ставились задачи обеспечения экономичного электроснабжения тяговых потребителей, минимизации капиталовложений на строительство, максимально возможного повышения надёжности всей системы. Также на одном из основных мест стояла задача обеспечения безопасности обслуживающего персонала при выполнении осмотров, технического обслуживания, ремонтных работ как под напряжением, так и без него.

Определение расчетных нагрузок, действующих на провода

Контактной подвески

Нагрузки, действующие на провода контактной подвески, принимаются равномерно распределенными по длине пролета и называются распределенными линейными, так как их относят одному метру длины провода. Такие нагрузки подразделяются на:

- вертикальные (от собственного веса провода и от гололеда на проводах);

- горизонтальные (от воздействия ветра на свободные от гололеда провода и покрытые гололедом);

- результирующие (определяются совместным действием вертикальных и горизонтальных нагрузок).

Перечисленные нагрузки рассчитываются для данных подвесок станции (главных и боковых путей) и перегона (на нулевом уровне и на насыпи).

Вертикальные нагрузки от собственного веса проводов находятся по таблице В.1 [1]. Нагрузка от зажимов струн g_c принимается равномерно распределенной по длине пролета, и равна для одного контактного провода
1 Н/м. Далее для расчета линейных распределенных нагрузок принята размерность Н/м.

Суммарная вертикальная нагрузка от собственного веса проводов определяется выражением, Н/м:

 

g₀ = g_m+n∙(g_k+g_c), (1.1)

 

где - нагрузка от силы тяжести троса [1], Н/м;

- нагрузка от контактного провода [1], Н/м;

- число контактных проводов.

Расчет производим для главного и бокового участков пути, Н/м:

- главный путь g₀ = 8,34+ (8,73+1) = 18,07 Н/м;

- боковой путь g₀ = 10,37+(7,4+1) =18,77 Н/м.

По интенсивности гололедных отложений, т.е. нормативной толщине стенки гололеда с плотностью ρ=0,9 г/см³, повторяемостью, согласно ПУЭ, один раз в 25 лет, приведенную к высоте 10 м над поверхностью земли и диаметру провода 10 мм, территория РФ делится на восемь географических районов (один из них особый).

Местные условия образования гололедно-изморозевого отложения учитывают поправочным коэффициентом k_bк толщине стенки отложения, а интенсивность гололеда – коэффициентом k_d. С целью учета особенностей образования гололеда на проводах контактной подвески необходимо:

- при определении веса гололеда на контактных проводах толщину стенки гололеда принимать равной 50 % толщины стенки, принятой

(таблица В.6), для данного района;

- при определении веса гололеда на несущем тросе вводить поправочный коэффициент к весу отложения, равный 0,8.

Значения поправочного коэффициента k_b и k_dс учетом вида поверхности, приведены в таблице 1.1.

Дополнительные нагрузки от гололеда на несущий трос и контактный провод определяются как:

 

g_mг = 22,16 b_p ∙(d_m + b_p)∙10^-3, (1.2)

g_kг = 13,85 b_p ∙(d_k + 0,5b_p)∙10^-3, (1.3)

 

где - расчетная толщина стенки гололеда, определяема как b_p = ∙k_b∙k_d (значения для расчета приведены в таблице 1.1), мм;

- диаметр троса (таблица B.1), мм;

- условный средний диаметр контактного провода, равный полусумме ширины А и высоты В его сечения (таблица B.1), мм.

Главный путь:

g_mг = 22,16∙15,632∙(12,6 + 15,632)∙10^-3 = 9,779 Н/м,

g_kг = 13,85∙15,632∙(12,005 + 0,5∙15,632)∙10^-3 = 4,291 Н/м.

Боковой путь:

g_mг = 22,16∙15,632∙(14+ 15,632)∙10^-3 = 9,779 Н/м,

g_kг = 13,85∙15,632∙(11,28+ 0,5∙15,632)∙10^-3 = 4,134 Н/м.

Нулевой уровень:

g_mг = 22,16∙21,494∙(12,6+ 21,494)∙10^-3 = 16,239 Н/м,

g_kг = 13,85∙21,494∙(12,005+ 0,5∙21,494)∙10^-3 = 6,773 Н/м.

Насыпь:

g_mг = 22,16∙25,402∙(12,6+ 25,402)∙10^-3 = 21,391 Н/м,

g_kг = 13,85∙25,402∙(12,005+ 0,5∙25,402)∙10^-3 = 8,632 Н/м.

Расчеты по формулам (1.2) и (1.3) для определения дополнительных нагрузок, действующих на провода контактной подвески, проводятся аналогично. Данные расчета приведены в таблице 1.3.

 

Таблица 1.1 – Значение поправочного коэффициента и расчетная толщина стенки гололеда

Коэффициенты	Станция	Перегон
главный путь	боковой путь	нулевой уровень	насыпь
	0,8	0,8	1,1	1,3
	15,632	15,623	21,494	25,402
	0,977	0,977	0,977	0,977

 

Суммарная дополнительная нагрузка от гололеда на провода цепной подвески контактной сети определяется выражением:

g_г = g_mг+n(g_kг+ g_cг). (1.4)

Величину g_сг, отнесенную к длине пролета, следует определять по выражению для одного контактного провода:

g_cг =0,13 πρb_н ∙(1,15 b_н + d_с)∙10^-3 , (1.5)

где d_с - диаметр струны, мм. При расчетах можно принять d_c= 4 – 6 мм.

ρ – плотность гололеда, принимаемая ρ=0,9 г/см³.

Главный путь:

g_cг = 0,13∙3,14∙0,9∙20∙(1,15∙20 + 5)∙10^-3 = 0,19 Н/м.

Боковой путь:

g_cг = 0,13∙3,14∙0,9∙20∙(1,15∙20 + 5)∙10^-3 = 0,19 Н/м.

Нулевой уровень:

g_cг = 0,13∙3,14∙0,9∙20∙(1,15∙20 + 5)∙10^-3 = 0,19 Н/м.

Насыпь:

g_cг = 0,13∙3,14∙0,9∙20∙(1,15∙20 + 5)∙10^-3 = 0,19 Н/м.

Следовательно, суммарная дополнительная нагрузка от гололеда на провода цепной подвески контактной сети равна:

Главный путь:

g_г = 9,779 + (4,291 + 0,198) = 14,268 Н/м.

Боковой путь:

g_г = 9,779 + (4,134+ 0,198) = 14,111 Н/м.

Нулевой уровень:

g_г = 16,239 + (6,773+ 0,198) = 23,21 Н/м.

Насыпь:

g_г = 21,231 + (8,632 + 0,198) = 30,061 Н/м.

 

Тогда полная вертикальная нагрузка на один метр длины несущего троса, покрытого гололедом можно определяется как:

 

g_общ = g₀ + g_г, (1.6)

 

Главный путь:

g_общ = 18,07 + 14,268 = 32,338 Н/м.

Боковой путь:

g_общ = 18,77 + 14,111 = 32,881 Н/м.

Нулевой уровень:

g_общ = 18,07+23,21=41,28 Н/м.

Насыпь:

g_общ = 18,07+30,061=48,131 Н/м.

 

Для определения результирующих нагрузок рассматриваются два режима: режим ветра максимальной интенсивности; режим гололеда с ветром.

В этом случае горизонтальная нагрузка от ветра максимальной интенсивности на несущий трос и контактный провод рассчитывается по формулам:

- для несущего троса:

P_mv = 0,615C_x d_m∙10^-3, (1.7)

- для контактного провода:

P_mv = 0,615C_x B∙10^-3, (1.8)

где С_х - аэродинамический коэффициент (таблица B.2);

В -высота сечения контактного провода (таблица B.1);

V - расчетная скорость ветра, определяемая как V = V_н ∙ k_v (таблица 1.2), м/с;

V_н – нормативное значение скорости ветра для соответствующего ветрового района (таблица B.5), м/с;

k_v - коэффициент изменения ветрового давления в зависимости от характера подстилающей поверхности и высоты насыпи (таблица 1.2), определяется как k_v = 0,238ln , (1.9)

где z -высота подвеса провода над поверхностью земли, м;

z ₀- параметр шероховатости подстилающей поверхности (таблица B.4 [1]), м.

 

Таблица 1.2 – Коэффициенты, используемые в расчетах

Коэффициенты	Станция	Перегон
главный путь	боковой путь	нулевой уровень	насыпь
z			6,5	21,5
z0	0,5	0,5	0,2	0,01
kv	0,591	0,591	0,829	1,826
Vр	18,912	18,912	26,496	40,896
Vг	9,456	9,456	13,248	20,448

 

Горизонтальная нагрузка от ветра максимальной интенсивности на несущий трос и контактный провод:

- главный путь:

P_mv = 0,615∙1,25∙18,912²∙12,6∙10^-3 = 3,464 Н/м,

P_кv = 0,615∙1,25∙18,912²∙11,8∙10^-3 = 2,984 Н/м.

- боковой путь:

P_mv = 0,615∙1,25∙18,912²∙14∙10^-3 = 3,849 Н/м,

P_кv = 0,615∙1,25∙18,912²∙10,8∙10^-3=2,969 Н/м.

- нулевой уровень:

P_mv = 0,615∙1,25∙26,496²∙12,6∙10^-3 = 6,8 Н/м,

P_кv = 0,615∙1,25∙26,496²∙11,8∙10^-3 = 5,858 Н/м.

- насыпь:

P_mv = 0,615∙1,25∙40,896²∙12,6∙10^-3 = 16,2 Н/м;

P_кv = 0,615∙1,25∙40,896²∙11,8∙10^-3 = 13,957 Н/м.

Расчеты по формулам (1.7) и (1.8) для определения горизонтальной нагрузки от ветра максимальной интенсивности на несущий трос приведены в таблице 1.2.

Горизонтальная нагрузка от ветра на несущий трос и контактный провод, покрытые гололедом, вычисляется по формулам:

- для несущего троса, Н/м

P_mг = 0,615 C_x (d_m +2 b_р)∙10^-3, (1.10)

- для контактного провода, Н/м

P_mг = 0,615 C_x (B+b_р)∙10^-3. (1.11)

где V_г - расчетная скорость ветра при гололеде (таблица 1.2), м/с;

V_нг -нормативное значение скорости ветра при гололеде, для соответствующего гололедного района (таблица B.6 [1]) м/с.

Следовательно, горизонтальная нагрузка от ветра на несущий трос и контактный провод, покрытая гололедом равна:

- главный путь:

P_mг = 0,615∙1,25∙9,456² ∙(12,6+2∙15,632)∙10^-3 = 1,940 Н/м,

P_кг = 0,615∙1,25∙9,456² ∙(11,8+15,632)∙10^-3 = 1,734 Н/м.

- боковой путь:

P_mг = 0,615∙1,25∙9,456² ∙(14+2∙15,632)∙10^-3 = 2,036 Н/м,

P_кг = 0,615∙1,25∙9,456² ∙(10,8+15,632)∙10^-3 = 1,816. Н/м.

- нулевой уровень:

P_mг = 0,615∙1,25∙13,248² ∙(12,6+2∙21,494)∙10^-3 = 4,6 Н/м,

P_кг = 0,615∙1,25∙13,248² ∙(11,8+21,494)∙10^-3 = 4,132 Н/м.

- перегон:

P_mг = 0,615∙1,25∙20,448² ∙(12,6+2∙25,402)∙10^-3=12,214 Н/м,

P_кг = 0,615∙1,25∙20,4² ∙(11,8+25,402)∙10^-3=11,001 Н/м.

Расчеты по формулам (1.10) и (1.11) для определения горизонтальной нагрузки от ветра на несущий трос и контактный провод, покрытые гололедом, приведены в таблице 1.2.

Поскольку направления нагрузок от веса провода g и действия ветра Р_mv на него при отсутствии гололеда составляют прямой угол (рисунок 1, а), то можно найти результирующую нагрузку q_mv на провод при ветре максимальной интенсивности:

(1.12)

– главный путь:

– боковой путь:

– нулевой уровень:

– насыпь:

 

Угол между результирующей и вертикальной нагрузками определяется следующим образом:

. (1.13)

– главный путь:

– боковой путь:

– нулевой уровень:

– насыпь:

 

При давлении ветра на провод, покрытый гололедом (рисунок 1, б), результирующая нагрузка равна:

(1.14)

– главный путь:

– боковой путь:

– нулевой уровень:

– насыпь:

 

Угол между результирующей и вертикальной нагрузками при гололеде с ветром равен:

. (1.15)

– главный путь:

.

– боковой путь:

– нулевой уровень:

– насыпь

 

Полученные результаты расчетов нагрузок на провода цепных подвесок сводятся в таблицу 1.3.

а)

Если добавочные нагрузки (гололед с ветром и ветер максимальной интенсивности) отсутствуют, то на провод действует только нагрузка от силы тяжести провода, т.е. q = g₀.

 

 

Рисунок 1 ­– Результирующие нагрузки на провод при ветре максимальной интенсивности (а) и гололеде с ветром (б)

 

Обозначение нагрузки	Станция	Перегон
главный путь	боковой путь	нулевой уровень	насыпь
gmг	9,779	9,779	16,239	21,391
gкг	4,291	4,134	6,773	8,6
gг	14,268	14,111	23,21	30,061
gобщ	32,338	32,881	41,28	48,131
Pкv	2,984	2,969	5,858	13,957
Pкг	1,734	1,816	4,132	11,001
Pmv	3,464	3,849	6,8	16,2
Pmг	1,940	2,036	4,6	12,214
qmv	18,39	19,6	19,307	24,268
qmг	32,396	32,943	41,535	49,656
Ψmv	10,85	11,58	20,62	41,87
Ψmг	3,433	3,543	6,358	14,239

Таблица 1.3 – Расчетные нагрузки, действующие на провода, Н/м

 

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

Трассировка контактной сети

Длина пролета

Разбивку опор контактной сети на планах станций следует вести по возможности максимальными пролетами, допускаемыми для принятой системы подвески, принятых поддерживающих устройств и опорных конструкций, и для конкретных условий, характеризующих данный климатический район.

При разбивке опор необходимо руководствоваться следующими правилами:

а) если длина пролета на прямом участке пути по расчету контактных проводов на ветровые отклонения получилась для полукомпенсированной более 70 м, то независимо от расчетов следует принимать к дальнейшему использованию длины пролетов, сократив их для полукомпенсированных подвесок до 70 м (как исключение 75 м).

б) длины пролетов на участках с кривыми большого радиуса сокращаются до величины длин пролетов на прямом участке пути (и должны быть не более 70 - 75 м).

в) максимальную длину пролетов между поддерживающими устройствами (гибкими и жесткими поперечинами), перекрывающими главные и боковые пути станции, принимать наименьшей из полученных.

г) в переходных пролетах на изолирующих сопряжениях анкерных участков длины пролетов сокращается на 25 % (в прямых и кривых радиусом более 1500 м), на 20 % (в кривых R = 1000 + 1500 м), на 15% (в кривых R = 500 + 1000 м), (на 10 % — в кривых R < 500 м).

д) в пролетах имеются: устройства средних анкеровок, длины пролетов сокращаются на 10 % при полукомпенсированной подвеске с целью обеспеченияих ветроустойчивости.

е) в пролетах, где предусматривается переход зигзага через "нуль" длины пролетов сокращаются на 10 %.

ж) при полукомпенсированных подвесках разница между смежными пролетами должна быть не более 25 % величины большего пролета, чтобы не создавать значительных отклонений изоляторов и изменений стрел провеса.

 

Анкерные участки

 

Вся контактная сеть продольно делится на отдельные независимые друг от друга участки, которые называются анкерными, так как каждый из участков начинается и заканчивается закреплением — анкеровкой всех проводов контактной сети на опорах.

Продольное разделение контактной сети на анкерные участки обеспечивает:

во-первых, механическую независимость смежных анкерных участков, ограничивая зону их аварийности;

во-вторых, электрическую независимость анкерных участков, улучшая возможность обслуживания контактной сети в процессе эксплуатации;

в третьих, включение компенсирующих устройств в проводах контактной сети обеспечивает требуемое натяжение.

 

Провода

Температура беспровесного положения контактного провода определяется по формуле

(5.6)

 

где – максимальная температура, ^оС;

– минимальная температура, ^оС;

= 15 ^оС – среднегодовая температура.

 

 

В результате расчета получили, что = -10 ^оC.

 

Построение монтажных кривых

 

По данным механического расчета (по таблицам 5.1 и 5.2) построим монтажные кривые, т.е. все зависимости Н_х =¦ (t_х), Т_х =¦ (t_х ), F_x= ¦ (t_х ), F_px =¦ (t_х ), ¦_kx= ¦ (t_х) наносятся на один график. Натяжения T _гv и T _vmax наносятся на монтажные кривые отдельными точками.

Рисунок 3 – Монтажные кривые

Выбор опор

 

Важнейшей характеристикой опор является их несущая способность –

допустимый изгибающий момент в уровне условного обреза фундамента (УОФ). По несущей способности и подбирают типы опор для применения в конкретных условиях установки.

На вновь электрифицированных линиях переменного тока применяют типовые железобетонные опоры типа С.

Суммарные изгибающие моменты от действия всех сил относительно точки «o» определяем для трех расчетных режимов: гололеда с ветром, максимального ветра, минимальной температуры.

- G_{П ,} G_ПР, G_ГЗ – вертикальная нагрузка от веса контактной подвески, провода ДПР, Н;

- Р_Т, Р_К, Р_ПР, Р_ОП – горизонтальная нагрузка от давления ветра на несущий трос, контактный провод, провода ДПР и на опору, Н;

- Р^Т_ИЗ, Р^К_ИЗ, Р^ПР_ИЗ, – горизонтальная нагрузка от изломов несущего троса, контактного провода и проводов ДПР на кривых, Н;

- h_T, h_K, h_ПР – высота точек приложения горизонтальных сил относительно основания опоры, м;

- Z_КН, Z_КР, Z_ПР – плечи вертикальных усилий от веса консоли, кронштейна,

провода ДПР, м; - – диаметр опоры на уровне головок рельсов, м.

Для расчета выбираем провод марки 2АС-50. Натяжения некомпенсированных проводов 2АС-50 изменяются с изменением температуры воздуха и нагрузки от ветра и гололеда.

 

 

 

Рисунок 4 – Расчетная схема промежуточной консольной опоры

 

Натяжения некомпенсированных проводов 2АС-50 могут быть приняты примерно равными:

– при ветре максимальной интенсивности:

 

. (6.2)

 

где H_max = 5200 Н– максимальное натяжение провода ДПР;

Н;

 

– при гололеде с ветром:

 

,(6.3)

 

Н;

– при минимальной температуре:

 

Н. (6.4)

Определим распределенные нагрузки на провод ДПР:

– от собственного веса проводов:

g_пр = 1,9 Н/м;

– от веса гололеда на проводах:

 

, (6.5)

 

где мм – диаметр провода.

Н/м;

– от давления ветра на провода при максимальной скорости ветра:

 

, (6.6)

 

где = 1,25 – аэродинамический коэффициент.

Н/м;

– от давления ветра на провода при гололеде с ветром:

 

. (6.7)

Н/м.

Определим нормативные нагрузки, действующие на опору.

Определяем вертикальные нагрузки от веса проводов контактной подвески и провода ДПР:

– режим ветра максимальной интенсивности и минимальной температуры:

 

G = g× l +G_из, (6.8)

 

где G_из – вес подвесной гирлянды изоляторов;

G_п = Н - контактная подвеска,

G_пр = Н - провод ДПР;

– режим гололеда с ветром:

G = (g+g_г)× l +G_из, (6.9)

 

G_п = Н - контактная подвеска,

G_пр = Н - провод ДПР.

Определим вертикальные нагрузки от веса консолей с учетом части веса фиксаторов и от веса кронштейна провода ДПР.

Для расчета выбираем консоли типа НР – I – 5, весом 660 Н, кронштейн типа КФ - 5, весом 260 Н:

– режим ветра максимальной интенсивности и минимальной температуры:

G_кн = G^’_кн+G^’_ф, (6.10)

 

где G^’_кн – вес консоли, Н;

G^’_ф – вес фиксаторов, Н.

G_кн = 660 +100 = 760 Н – для консоли НР-I-5,

G_кр = 260 Н – для кронштейна КФ - 5;

– режим гололеда с ветром:

 

G_кнг = G^’_кн+G^’_ф+G_г , (6.11)

 

где G_г – вес гололеда на консолях и кронштейне, Н.

G_кнг = 660+100+100 = 860 Н – для консоли НР-I-5,

G_крг = 260+80 = 340 Н – для кронштейна КФ - 5.

Горизонтальные нагрузки от давления ветра на трос, контактный провод и провод ДПР, которые передаются с проводов на опоры, определяются по формуле:

 

P = p× l,(6.12)

 

где р – распределенные нагрузки от давления ветра на провода контактной подвески и ДПР.

– режим ветра максимальной интенсивности:

Р_т = Н – несущий трос,

Р_к = Н – контактный провод,

Р_пр = Н – провод ДПР;

– режим гололеда с ветром:

Р_т = Н – несущий трос,

Р_к = Н – контактный провод,

Р_пр = Н – провод ДПР.

Горизонтальные нагрузки от давления ветра на опору определяются по формуле:

, (6.13)

 

где C_x – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления ветру,

принимаемый для конических опор равным 0,7;

= 3,46 м² – площадь диаметрального сечения опоры.

– режим ветра максимальной интенсивности:

Н;

– режим гололеда с ветром:

Н.

Горизонтальные нагрузки от изменения направления (излома) проводов на кривой определяется:

 

, (6.14)

 

где Н_i – натяжение несущего троса, контактного провода и провода ДПР,

Поскольку на перегоне мы выбираем опору на прямом участке пути, то принимаем Р_из =0

Определение изгибающих моментов относительно УОФ опор.

Для опоры на внешней стороне кривой при наиболее неблагоприятном

направлении ветра к пути изгибающий момент определяется по формуле:

М_o=G_п×(Г+ 0,5 ×d_оп)+G_кн×Z_кн-G_пр×Z_пр-G_кр×Z_кр+(Р_т+Р_из)×h_т+(Р_к+Р_из)×h_к+

+ (Р_пр+Р_пр)×h_пр + Р_оп (6.15)

 

 

– режим ветра максимальной интенсивности:

М_o=

Н×м;

– режим гололеда с ветром:

М_o=

Н×м;

– режим минимальной температуры:

М_o=

Н×м.

Так как, наибольший изгибающий момент при наиболее неблагоприятном направлении ветра к пути равен 53094,25 Н×м, то на внешней стороне кривой выбираем опору типа М1-10-80, у которой нормативный изгибающий момент составляет 59000 Н×м.

Для опоры на внутренней стороне кривой при наиболее неблагоприятном направлении ветра к пути изгибающий момент определяется по формуле:

 

М_o=G_п×(Г+ 0,5 ×d_оп)+G_кн×Z_кн-G_пр×Z_пр-G_кр×Z_кр+(Р_т - Р_из)×h_т+(Р_к - Р_из)×h_к+

+ (Р_пр - Р_пр)×h_пр + Р_оп× (6.16)

 

– режим ветра максимальной интенсивности:

М_o=

Н×м;

– режим гололеда с ветром:

М_o=

Н×м;

– режим минимальной температуры:

М_o=

Н×м.

Так как наибольший изгибающий момент при наиболее неблагоприятном направлении ветра к пути равен 39308,34 Н×м, то на внутренней стороне кривой выбираем опору типа М1-10-100, у которой нормативный изгибающий момент составляет 59000 Н×м.

На основании выполненных расчетов, можно сделать следующий вывод: для заданных условий на внутренней и внешней сторонах кривой наименьшего радиуса необходимы опоры 2 и 3 несущей способности, таким образом, на кривых большим радиусом, где усилия от распределенных нагрузок несколько выше из-за большей длины пролетов, но усилия от изломов проводов будут заметно меньше и в целом суммарные моменты будут меньше, в качестве промежуточных подойдут опоры выбранного типа.

На прямых участках пути перегона принимаем промежуточную опору выбранного типа для внутренней стороны кривой типа М1-10-100.

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.

 

Реферат

Курсовая работа содержит 64 страниц пояснительной записки, 4 рисунка, 4 использованных источника.

Тема курсовой работы "Проектирование однопутного участка контактной сети переменного тока".

Цель работы – практическое применение полученных теоретических знаний и приобретение навыков использования справочных материалов; спроектировать контактную сеть на заданном участке.

В процессе работы выполнен расчет нагрузок, действующих на провода цепной подвески, выполнен расчет максимально допустимых длин пролетов между опорами контактной сети.

В результате работы была разработана схема питания и секционирования контактной сети однопутного участка переменного тока, и выполнена трассировка контактной сети станции.

Содержание

Введение…………………………………………………………………….…6

1 Определение расчетных нагрузок, действующих на провода……………..7

2 Определение максимальной длины пролета между опорами к.с………...17

3 Питание и секционирование контактной сети…………………………….24

4 Трассировка контактной ……………..………………………………….….30

4.1 Трассировка контактной сети станции………………………………...30

4.1.1 Длина пролета………………………………………………………...31

4.1.2 Анкерные участки…………………………………………………….32

4.1.3 Сопряжения анкерных участков……………………………….….…32

4.1.4 Размещение зигзагов и выносов контактных проводов……………33

4.1.5 Последовательность трассировки…………………………………...33

4.2 Трассировка контактной сети на перегоне………………………….....35

5 Механический расчет полукомпенсированной цепной подвески………...36

5.1 Определение эквивалентного пролета анкерного участка....................36

5.2 Определение исходного режима..............................................................36

5.3 Определение температуры беспровесного положения контактного провода.............................................................................................................38

5.4 Определение точного значения натяжения несущего троса при беспровесном положении контактного провода.........................................39

5.5 Определение натяжения несущего троса в зависимости от температуры от эквивалентного пролета...................................................40

5.6 Определение натяжения несущего троса при наибольших дополнительных нагрузках для эквивалентного пролета..........................41

5.7 определение стрел провеса несущего троса и контактного провода в зависимости от температуры для действительных пролетов………….....44

6 Выбор поддерживающих и опорных конструкций………….……………50