Материал: Участок контактной сети
Участок контактной сети
Введение
Совокупность устройств, начиная от генераторов электростанций и кончая тяговой сетью, составляет систему электроснабжения электрифицированных железных дорог. От этой системы питаются электрической энергией, помимо собственного электрической тяги (электровозы и электропоезда), также все не тяговые железнодорожные потребители и потребители прилегающих территорий. Поэтому электрификация железных дорог решает не только транспортную проблему, но и способствует решению важнейших народнохозяйственных проблем электрификации всей страны.
Главное преимущество электрической тяги перед автономной (имеющей генераторы энергии на самом локомотиве) определяется централизованным электроснабжением, и сводятся к следующему:
. Производство электрической энергии на крупных электростанциях приводит как всякое массовое производство, к уменьшению ее стоимости, увеличению их КПД и снижению расхода топлива.
. На электростанциях могут использоваться любые виды топлива и, в частности, малокалорийные нетранспортабельные (затраты на транспортировку, которых не оправдываются). Электростанции могут сооружаться непосредственно у места добычи топлива, вследствие чего отпадает необходимость в его транспортировке.
. для электрической тяги может быть использована гидроэнергия и энергия атомных электростанций.
. При электрической тяги возможна рекуперация (возврат) энергии при электрическом торможении.
. При централизованном электроснабжении потребная для электрической тяги мощность практически не ограничена. Это дает возможность в отдельные периоды потреблять такие мощности, которые невозможно обеспечить на автономных локомотивах, что позволяет реализовать значительно большие скорости движения на тяжелых подъемах при больших весах поездов.
б. Электрический локомотив (электровоз или электропоезд) в отличии от автономных локомотивов не имеют собственных генераторов энергии. Поэтому он дешевле и надёжнее автономного локомотива.
. На электрическом локомотиве нет частей, работающих при высоких температурах и с возвратно - поступательным движением (как на паровозе, тепловозе, газотурбовозе), что определяет уменьшение расходов на ремонт локомотива.
Преимущества электрической тяги, создаваемые централизованным электроснабжением, для своей реализации требуют сооружения специальной системы электроснабжения, затраты на которую, как правило, значительно превышает затраты на электроподвижной состав. Надёжность работы электрифицированных дорог зависит от надёжности работы системы электроснабжения. Поэтому вопросы надёжности и экономичности работы системы электроснабжения существенно влияют на надёжность и экономичность всей электрической железной дороги в целом в целом для подачи электроэнергии на подвижной состав применяются устройства контактной сети.
Проект контактной сети, являющийся одной из основных частей проекта электрификации железнодорожного участка, выполняется с соблюдением требований и рекомендаций ряда руководящих документов:
инструкции по разработке проектов и смет для промышленного строительства;
временные инструкции по разработке проектов и смет для железнодорожного строительства;
3 нормы технического проектирования электрификации железных дорог и др.;
Одновременно учитываются требования, приведенные в документах, регламентирующих эксплуатацию контактной сети в «Правилах технической эксплуатации ЖД» и «Правилах содержания контактной сети электрифицированных ЖД».
По данным курсового проекта произведен расчет участка контактной сети переменного тока, произведен расчет нагрузок на провода цепной подвески. Расчетным методом и использованием компьютера, длины пролетов определены для всех характерных мест расчетным методом и с использованием компьютера, для заданного участка составлена схема питания и секционирования, произведен подбор поддерживающих устройств и выполнен расчет опоры.
В данном курсовом проекте произведен расчет участка контактной сети постоянного тока, составлен монтажный план станции и перегона, произведен подбор поддерживающих устройств
ток контактный цепной подвеска
1. Расчет нагрузок на провода цепной подвески
.1 Расчет нагрузок на главных путях станции
Расчет вертикальных нагрузок
Полная вертикальная нагрузка на трос g, кг/п.м, при
отсутствии гололеда определяется по формуле
(1)
где 
- вес контактного провода, =2*0,89 кг/п.м, табл 1
- вес несущего троса, =0,837 кг/п. м, табл 1
- вес струн и зажимов, =0,1 кг/п.м, табл 1
кг/п.м,
Нагрузка на трос от веса гололеда 
кг/п.м определяем по формуле
(2)
где π - 3,14
- расчетная стенка гололёда на тросе, мм
- диаметр троса, мм = 12,5 мм, [1]
Расчетная стенка гололёда на тросе , мм определяется по формуле
, мм (3)
где 
- поправочный коэффициент который
учитывает диаметр несущего троса, =0,98 [1]
- коэффициент, учитывающий высоту насыпи, на которой расположена
подвеска, =1,0 [1]
мм
- нормативная стенка гололеда, определяется по заданному району
гололеда, для главных путей, ΙΙ-район, =10 мм, [1]
кг/п.м
Нагрузка на контактный провод от веса гололеда 
кг/п.м определяется по формуле:
, кг/п.м, (4)
где 
- расчетная стенка гололеда на контактном
проводе, мм принимается 50% от расчетной стенки гололеда на тросе, мм.
, (5)
мм
диаметр контактного провода, определяется по формуле
, мм, (6)
где А - ширина контактного провода мм, А=14,92 мм [1]
Н - высота контактного провода мм, H=10,5 мм[l]
мм
кг/п.м,
Нагрузка на провода цепной подвески от веса гололеда 
, кг/п.м, определяется по формуле
, (7)
кг/п.м,
Расчет горизонтальных нагрузок на трос
К горизонтальным нагрузкам относим ветровые нагрузки и нагрузки от натяжения проводов и определяем для режима максимального ветра и для режима гололёда с ветром.
Режим максимального ветра 
кг/п.м определяется по формуле
, (8)
где 
- аэродинамический коэффициент; = 1,25 [1]
- расчетная скорость ветра определяется по формуле
, м/с (9)
где 
- нормативная скорость ветра берется в
зависимости от региона, м/с
=29 м/с [1]
- коэффициент учитывающий высоту насыпи, =1 [1]
м/с
кг/п.м.
Режим гололеда с ветром 
кг/п.м определяется по формуле
, кг/п.м (10)
где 
- нормативная стенка гололеда, м/с
определяется по формуле
, м/с, (11)
м/с
кг/п.м.
Горизонтальные нагрузки на контактный провод
Режим максимального ветра 
кг/п.м. определяется по формуле
, кг/п.м, (12)
где 
- аэродинамический коэффициент; =1,55 [1]
кг/п.м
Режим гололеда с ветром 
кг/п.м определяется по формуле
, кг/п.м. (13)
где - нормативная стенка гололеда, м/с
определяется по формуле
, м/с, (14)
м/с
кг/п.м.
Определение суммарных нагрузок на трос
Режим максимального ветра 
определяем по формуле
, г/п.м (15)
где g - вес проводов цепной подвески, кг/п.м.
кг/п.м.
Режим гололеда с ветром 
определяем по формуле
, кг/п.м (16)
кг/п.м
1.2 Расчет нагрузок на боковых путях станции
Расчет вертикальных нагрузок на трос
Вертикальные нагрузки g, кг/п.м определяются по формуле
, кг/п.м, (17)
где - вес несущего троса, =0,606 кг/п. м, таблица 1
- вес контактного про вода, =0,76 кг/п.м, таблица 1
- вес струн и зажимов, =0,1 кг/п.м, таблица 1
кг/п.м
Нагрузка от гололеда на несущем тросе 
кг/п.м, определяется по формуле (2) и (3)
где - нормативная стенка гололеда
определяется по заданному району гололеда, для боковых путей станции. IΙ-район -10 мм
=0,99 [1]
- диаметр троса на боковых путях =11 м
мм
кг/п.м,
Нагрузка на контактный провод от веса гололеда кг/п.м, определяется по формуле
, кг/п.м, (18)
, мм (19)
мм
диаметр контактного провода, определяется по формуле
, мм (20)
где Н-высота контактного провода на боковых путях станции Н=10,8 [1]
А-ширина контактного провода на боковых путях станции А=11,76 [1]
мм
кг/п.м,
Нагрузка гололеда на провода цепной подвески кг/п.м, определяется по формуле
г, кг/п.м (21)
кг/п.м,
Горизонтальные нагрузки на трос
Режим максимального ветра , кг/п.м. определяется по формуле
, кг/п.м (22)
кг/п.м.
Режим гололеда с ветром , кг/п.м определяется по формуле
, кг/п.м. (23)
кг/п.м.
Горизонтальные нагрузки на контактный провод
Режим максимального ветра , кг/п.м. определяется по формуле