Дипломная работа на тему "Проект реконструкции контактной сети"

ГлавнаяФизика → Проект реконструкции контактной сети




Не нашли то, что вам нужно?
Посмотрите вашу тему в базе готовых дипломных и курсовых работ:

(Результаты откроются в новом окне)

Текст дипломной работы "Проект реконструкции контактной сети":


Содержание

Введение

Данные для трассировки контактной сети на перегоне

1. Питание и секционирование контактной сети перегона

2. Определение сечения проводов контактной сети и выбор типа подвески

2.1 Определение минимального экономического сечения контактной сети в медном эквиваленте

2.2 Расчет среднего числа поездов

2.3 Выбор типа контактной подвески

3. Расчёт нагрузок на провода цепной подвески

4. Расчёт длины пролётов между опор ами контактной сети на перегоне

5. Механический расчёт анкерного участка

6. Расчёт и подбор типовых опор контактной сети

7. Экономическая часть

8. Безопасность и экологичность проекта

9. Специальная часть проекта

Заключение

Список литературы

Введение

Контактная сеть – сложное техническое сооружение электрифицированных железных дорог.

Заказать написание дипломной - rosdiplomnaya.com

Новый банк готовых защищённых студентами дипломных проектов предлагает вам скачать любые проекты по нужной вам теме. Правильное выполнение дипломных проектов под заказ в Иркутске и в других городах России.

Устройства контактной сети и воздушных линий требуют постоянного внимания и грамотной технической эксплуатации, своевременного выполнения всех видов ремонтных работ для обеспечения безопасности движения поездов и обслуживающего персонала.

В соответствии с Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации, конструкции контактных подвесок должны соответствовать требованиям, обеспечивающим пропуск пассажирских поездов со скоростью движения 140 км/ч и учитывать возможность перспективного повышения скоростей движения на отдельных направлениях до 160-200 км/ч.

В последние годы реализуется программа обновления устройств электроснабжения, в том числе контактной сети. Предусматривается внедрение современных технических средств, гарантирующих дальнейшее повышение надежности работы устройств электроснабжения и их экономической эффективности.

При проведении обновления контактной сети широкое применение на сети железных дорог находят контактная подвеска КС-160 постоянного и переменного тока, новые типы опор, изоляторов, арматуры и другие изделия повышенной надежности.

Строительство и модернизация контактной сети должно производится по типовым проектам КС-160. До завершения разработки всех модификаций контактных подвесок КС-160 должны применяться действующие типовые решения.

Типовые проекты и узлы должны согласовываться с Трансэлектропроектом и утверждаться Департаментом электрификации и электроснабжения ОАО "Российские железные дороги".

Модернизация контактной сети производится для обновления основных фондов, восстановления ресурса постоянных элементов и повышения технических показателей контактной подвески.

Основные цели проведения модернизации:

- повышение ресурса основных элементов и их сближение для создания предпосылок при последующей эксплуатации проведения комплексных видов капитального ремонта;

- повышение надежности и устойчивости работы за счет применения изделий и узлов с улучшенными свойствами;

- снижение расходов на обслуживание за счет исключения или увеличения периодичности работ по диагностике, осмотрам, ремонту;

- увеличение срока службы контактного провода за счет повышения показателей качества токосъема;

- на основе анализа работы контактной сети устранение причин нарушений в работе контактной сети вследствие не учета при проектировании местных особенностей климатических условий, состояния земляного полотна, инженерно-геологических условий и обеспечение устойчивости опор контактной сети;

- учет изменений в процессе эксплуатации состояния и положения пути, устранение нетиповых узлов, доведение основных параметров контактной подвески до установленных нормативными документами.

Контактная подвеска состоит из постоянных и переменных элементов. К постоянным элементам относятся опоры и анкеры, жесткие и гибкие поперечины, несущие и рессорные тросы, усиливающие и питающие провода, поддерживающие конструкции, компенсирующие устройства, изоляция, арматура и оборудование.

Замена постоянных элементов производится после повреждений или при капитальном ремонте вследствие накопления недопустимых дефектов, а также при модернизации из-за выработки ресурса. К переменным элементам относятся контактные провода, струны, замена которых производится в зависимости от степени износа. Модернизацию производят, если на участке постоянные элементы контактной сети выработали более 75% нормального срока службы (ресурса) и понизили более чем на 25% несущую способность или допустимые нагрузки.

При модернизации производится полное обновление всех постоянных элементов контактной подвески по типовым проектам контактной подвески для скоростей движения до 160 км/ч (КС-160).

По показателям качества токосъема контактная подвеска должна обеспечивать скорости движения до 160 км/ч. Замена контактных проводов производится в зависимости от степени их износа.

Решение по оставлению в работе или замене опор, установленных при капитальном ремонте, принимается при проектировании в зависимости от возможности их использования в подвеске КС-160 и от разбивки места установки опор.

Решение о проведении модернизации и конструкция контактной подвески согласовывается с Департаментом электрификации и электроснабжения ОАО "РЖД".

Данные для трассировки контактной сети на перегоне

Входной светофор станции 210 9+26

Начало кривой R1 , центр справа по ходу км 211 5+20

Конец кривой 211 8+10

Начало кривой R2 , центр слева по ходу км 212 4+50

Конец кривой 212 6+80

Начало кривой R3 , центр справа по ходу км 213 2+10

Конец кривой 213 3+90

Начало кривой R4 , центр слева по ходу км 213 9+03

Конец кривой 214 0+90

Начало кривой R5 , центр справа по ходу км 215 0+10

Конец кривой 215 2+50

Начало кривой R6 , центр слева по ходу км 215 4+90

Конец кривой 215 7+55

Начало кривой R7 , центр слева по ходу км 216 5+90

Конец кривой 216 9+50

Начало кривой R8 , центр справа по ходу км 217 3+80

Конец кривой 217 6+80

Начало кривой R9 , центр слева по ходу км 217 8+30

Конец кривой 217 9+80

Начало кривой R10 , центр справа по ходу км 218 1+50

Конец кривой 218 6+00

Начало кривой R11, центр слева по ходу км 218 6+50

Конец кривой 218 9+50

Эксплуатационная длина перегона 14,65 км. Развернутая длина контактной сети 34,95 км.

Имеются негабаритные опоры с габаритом от 2750 до 3000 мм в количестве 11 штук, длины пролетов не соответствуют радиусам кривых 55 пролетов, полностью нарушена изоляция анкерных оттяжек от анкеров, нарушена изоляция спусков заземления от опоры, таблица 1.

Удельная повреждаемость на данном перегоне за последние 5 лет составляет – 2,24.

Первоначальная стоимость составляет – 5947850,7 рублей, остаточная стоимость составляет – 5110637,9 рублей.

Текущие затраты эксплутационных расходов за 5 последних лет составляют – 3110000 рублей.

Таблица 1 - Дефектная ведомость состояния контактной сети перегона

--------------------------------------------------
Наименование | Количество |

Нормативный срок службы,

лет

|

Фактический срок службы,

лет

| Фактическое состояние |
---------------------------------------------------------
1. Несущий трос ПБСМ-95 | 34,95 км | 40 | 48 |

Требует замены по превышению срока службы.

Снижение сечения проводов из-за коррозии более 15% общего сечения проводов.

|
---------------------------------------------------------
2. Контактный провод МФ-100 | 34,95км | 50 | 48 |

Состояние рабочей поверхности к/провода соответствует 3-му классу (ухудшенное).

Износ к/провода.

|
---------------------------------------------------------
3. Усиливающий провод А-185 | 8 км | 45 | 48 | Снижение сечения провода вследствие обрыва проволок и коррозии. |
---------------------------------------------------------
4. Линия ДПР АС-35 | 15,2 км | 45 | 48 | Коррозия провода. Сечение провода не соответствует нагрузкам, необходимым для тяги поездов. |
---------------------------------------------------------
5. Железобетонные опоры | 577 шт | 40 | 48 |

Требуют замены по превышению нормативного срока службы;

74 опоры имеют наклон 3%. Правка невозможна из-за отслаивания бетона опор и наличия сетки мелких трещин.

46 опор – дефектные.

|
---------------------------------------------------------
8. Оттяжки | 55 шт | 40 | 48 | Коррозия металла. Требует замены по превышению нормативного срока службы. |
---------------------------------------------------------
9. Консоли | 566 шт | 50 | 48 | Коррозия металла. |
---------------------------------------------------------
10. Электрические соединители | Окисление металла, вследствие этого потеря проводом сечения и рабочих свойств, а так же необходима установка дополнительных соединителей. |
---------------------------------------------------------
11. Зажим стыковой контактного провода КС-059 | Подстрахованы шунтами. |
---------------------------------------------------------

12. Изоляторы:

ФСФ-70

| 263 шт | ____________ |
---------------------------------------------------------
VKL-27,5 | 261 шт | Согласно указания ЦЭ МПС №601 от 06.01.2001г. запрещена установка. |
---------------------------------------------------------
ПС-70 | 1995 шт | ____________ |
---------------------------------------------------------
ПФ-70 | 4929 шт | Необходима замена на ПС-70 |
---------------------------------------------------------
13. Анкера | 55 шт | 40 | 48 | Коррозия металла. Требуют замены по превышению нормативного срока службы. 37 анкеров – наклонные. |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

1. Питание и секционирование контактной сети перегона

На электрифицированных железных дорогах электроподвижной состав получает электроэнергию через контактную сеть от тяговых подстанций, расположенных на таком расстоянии друг от друга, чтобы обеспечивать надежную защиту от токов короткого замыкания.

В системе переменного тока электроэнергия в контактную сеть поступает поочередно от двух фаз напряжением 27,5 кВ и возвращается также по рельсовой цепи к третьей фазе. Чередование питания производят для выравнивания нагрузок отдельных фаз энергоснабжающей системы.

Как правило, применяют схему двухстороннего питания, при которой каждый находящийся на линии локомотив получает энергию от двух тяговых подстанций.

Исключение составляют участки контактной сети, расположенные в конце электрифицированной линии, где может быть применена схема консольного (одностороннего) питания от крайней тяговой подстанции и постов секционирования. Устраиваются вдоль электрифицированной линии изолирующие сопряжения, и каждая секция получает электроэнергию от разных питающих линий (продольное секционирование).

При продольном секционировании, кроме разделения контактной сети у каждой тяговой подстанции и поста секционирования, выделяют в отдельные секции контактную сеть каждого перегона и станции с помощью изолирующих сопряжений. Секции между собой соединяются секционными разъединителями, каждая из секций может быть отключена этими разъединителями.

На контактной сети участков переменного тока у тяговых подстанций монтируют два изолирующих сопряжения с нейтральной вставкой между ними.

Это вызвано тем, что секции, разделенные нейтральной вставкой, питаются от разных фаз и даже кратковременное соединение их между собой, например, через токоприемник, проходящий по изолирующему сопряжению, недопустимо. В данной схеме питания и секционирования тяговая подстанция Чукша фидера контактной сети Фл4 и Фл5 питает перегон с восточной стороны станции, находящейся за изолирующим сопряжением, которое разделяет пути станции от перегона воздушными промежутками В, Г.

На фидерах установлены секционные разъединители Л-4, Л-5 с моторными приводами ТУ и ДУ, нормально замкнутые.

Главные пути станции питаются через фидер Фл3 и мачтовые разъединители Л-31, Л-32 с моторными приводами ТУ и ДУ, нормально замкнутые.

Два разъединителя В и Г питают нейтральную вставку при правильном движении, с моторными приводами на ТУ. При неправильном движении нейтральная вставка запитывается через разъединители В, Г с ручными приводами. Все четыре разъединителя нормально разомкнуты.

С востока перегон питается от тяговой подстанции ст. Огневка фидер ами контактной сети Фл-1 и Фл-2. На фидерах установлены секционные разъединители Л-1, Л-2 с моторными приводами ТУ и ДУ, нормально замкнутые.

При поперечном секционировании на станциях контактную сеть группы путей выделяют в отдельные секции и питают их от главных путей через секционные разъединители, которые при необходимости могут быть отключены. Секции контактной сети на соответствующих съездах между главными и боковыми путями изолируют секционными изоляторами. Этим достигается зависимое питание каждого пути и каждой секции в отдельности, что облегчает устройство защиты и дает возможность при повреждении или отключении одной из секций осуществлять движение поездов по другим секциям.

2. Определение сечения проводов контактной сети и выбор типа подвески, сечения питающих и отсасывающих линий

Система электроснабжения электрифицируемой железной дороги должна обеспечивать планируемые размеры движения, пропуск требуемого числа поездов с установленными весовыми нормами, скоростями и интервалами движения. При этом размещение тяговых подстанций, их мощность и сечение проводов контактной подвески должны обеспечивать заданные размеры движения при соблюдении допускаемого уровня напряжения на токоприемниках ЭПС, температуры нагрева проводов и возможности защиты от токов КЗ и тяговой сети. Установление оптимального, наиболее целесообразного в техническом и экономическом отношении варианта системы электроснабжения производится на основании технико-экономических расчетов.

Перечисленные требования изложены в нормах технологического проектирования электрификации (НТПЭ). Исходя из этих требований, при выборе типа контактной подвески следует стремиться к тому, чтобы ее сечение было возможно более близким к экономическому. Одновременно сечение проводов контактной сети должно быть не менее минимального допустимого по току (по нагреву).

Сечение проводов контактной сети может считаться выбранным окончательно только после проверки его по допустимой потере напряжения.

Техническая характеристика участка:

-двухпутный участок переменного тока U = 25000 В;

-схема питания двухсторонняя при полном параллельном соединении путей;

-расстояние между тяговыми подстанциями L = 47 км;

-максимальная пропускная способность участка N0= 144 пар поездов;

-заданная пропускная способность участка в сутки: Nпас = 15 пар поездов, N гр = 55 пар поездов;

-вес локомотива: P пас =115 т, P гр = 200 т;

-вес состава поезда: Qпас =1200 т, Q гр = 6100 т;

-скорость движения поездов; Vпас = 90 км / час; V ГР = 80 км/ час;

-величина руководящего подъема; I р = 18 %;

-тип рельсов Р -65;

-коэффициенты Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. kн = 1,35; kт = 1,15;

-на участке предусматривается магистральное плюс пригородное интенсивное движение электропоездов;

-конструктивная высота подвески h м = 1,8 м;

-на путях перегона принять компенсированную подвеску ПБСМ-95+МФ-100+АС-185;

-минимальная температура t mih = - 45 о С;

-максимальная температура t max = + 40 о С;

-нормативная скорость ветра максимальной интенсивности V н =29 м / с;

-скорость ветра при гололеде Vг =17,9 м/с;

-толщина корки гололеда Ьг =5 мм;

-температура при максимальной скорости ветра t v max = + 5 о С;

-температура при гололеде t г = -5 оС;

-гололед цилиндрической формы с удельным весом 0,9 г/ см.

2.1 Определение минимального экономического сечения контактной сети в медном эквиваленте

Находим удельный расход электроэнергии на тягу по формуле:

а = 3,8 ( i э + w с р ), Вт.- ч./ т. – км. (1)

где 3,8 - коэффициент, учитывающий средние потери электроэнергии в контактной сети, на тяговых подстанциях и расход на собственные нужды электровоза, они определены опытным путем;

i э - величина эквивалентного подъема которая в зависимости от величины руководящего подъема может быть определена для приблизительных расчетов по таблице, %;

wс р - среднее удельное сопротивление движению поезда в при средней технической скорости, эту величину в зависимости от типа поезда и его технической скорости, кг/ т.

Для подстановки в эту формулу по таблице определяем соответствующее заданному i р = 5 % значение:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем значения среднего удельного сопротивления движению поезда w с р.

Соответствующие заданным типам поездов и их техническим скоростям движения, для пассажирского поезда с весом состава Q п ас = 1200 т., при Vпас = 90 км /час, W ср пас =3.7 кг/ т.

Из формулы (1) следует:

а пас = 3,8 ( 0,2 + 3,7 ) = 19,5 Вт – ч/т - км;

а гр = 3,8 ( 0,2 + 2,1 ) = 16,21 Вт-ч/т-км.

Находим суточный расход электроэнергии на движение всех поездов по фидерной зоне по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (2)

где L - длина фидерной зоны, км;

Рпас;Ргр - заданный вес локомотива, пассажирского или грузового, т;

Qпас.; Qгр - заданный вес поезда, пассажирского или грузового, т;

N пас.; N гр. - заданное число пар поездов в сутки;

а пас; а гр. - удельный расход электроэнергии на тягу, Вт-ч/т-км брутто.

Из формулы (2) следует:

А сут.= 2* 16,21 ( 200+6100)* 55*47*10-3+2*19,5*(115+1200)*15*47*10-3= 564,131*103 кВт-ч.

Определяем суточные потери энергии в проводах фидерной зоны от движения всех поездов.

Схема питания – двухсторонняя при полном параллельном соединении контактных подвесок путей двухпутного участка:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. , (3)

где rэк - сопротивление 1 км проводов контактной сети фидерной зоны, Ом/км; U - среднее расчетное напряжение в контактной сети, кВ.

При переменном токе расчетное напряжение в контактной сети заменяется расчетным значением выпрямленного напряжения, приведенного к стороне высшего напряжения трансформатора электровоза:

U = Ud = Uн* 0,9 = 25000 * 0,9 = 22500В.

Суммарное время занятия фидерной зоны всем расчетным числом поездов за расчетный период (24 часа) с учетом графиковых стоянок внутри фидерной зоны.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (4)

где Nпас , Nгр - заданное число пар поездов в сутки;

V пас, Vгр - заданные средние участковые скорости поездов.

Из формулы (4) следует:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Суммарное время потребления электроэнергии всем расчетным числом поездов за расчетный период (за 24 ч) при проходе фидерной зоны:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (5)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - заданный коэффициент, отношение времени хода поезда по участку питания ко времени его хода под током по этому участку.

Из формулы (5) следует:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.ч.

Следует иметь ввиду, что при расчете ∆Асут, для участков переменного тока, вместо величины А2сут необходимо подставлять (kd * Асут)2 , где kd - условный коэффициент, представляющий отношение действующего значения переменного тока к выпрямленному, принимается kd =0,97.

Тогда из выражения (3):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Определяем годовые потери энергии в проводах фидерной зоны от движения всех поездов:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (6)

где kД - коэффициент, учитывающий дополнительный расход энергии на собственные нужды подвижного состава и на маневры,

kД = 1,02 – при магистральном движении;

k3 - коэффициент, учитывающий дополнительный расход энергии в зимних условиях на увеличение сопротивления движению, k3 = 1,08.

Из формулы (6) следует:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Находим удельные потери за год в проводах данной фидерной зоны:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (7)

Из формулы (7) следует:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определение минимального экономического сечения контактной сети путей рассматриваемой фидерной зоны:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. . (8)

Из формулы (8) следует:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем минимальное экономическое сечение проводов контактной сети в медном эквиваленте по каждому из главных путей:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (9)

Из формулы (9) следует:

контактный электрифицированный железный дорога анкерный

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Выбор (проверка) сечения проводов контактной сети по допустимому нагреванию.

Находим расчетную максимальную нагрузку на 1 км:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (10)

Из формулы (10) следует:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

2.2 Расчет среднего числа поездов

Находим среднее число поездов, одновременно находящихся на фидерной зоне при полном использовании пропускной способности линии:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (11)

Из формулы (11) следует:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Находим коэффициент эффективности:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (12)

Из формулы (12) следует:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем максимальный эффективный ток фидера:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (13)

где С - коэффициент учитывающий схему питания, С =2 так как питание двухстороннее.

Из формулы (13) следует:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

2.3 Выбор типа контактной подвески

По расcчитаному сечению S1эм(мин) = 197,08 мм2 принимаем в соответствии с таблицей 11 стандартное сечение цепной подвески переменного тока ПБСМ – 95 + МФ – 100+А-185, Sn =249,34 мм2.

Сопоставляем полученную величину Iэ max = 2046.15 А с допустимой по нагреванию нагрузкой для принятого типа подвески ( таблица 11).

Для подвески ПБСМ – 95 + МФ – 100+А-185, Sn =249,34 мм2 , Iдоп = 3275 А.

Так как Iэ max = 2046,15 А < Iдоп = 3275 А, то выбранный тип подвески проходит по нагреванию.

Проверка выбранного сечения контактной подвески по потере напряжения.

Допускаемая наибольшая потеря напряжения в тяговой сети переменного тока:

∆Uдоп = Uш - Uдоп, В (14)

где Uш - напряжение, поддерживаемое на тяговых шинах подстанций за счет стабилизирующих устройств, В;

Uш - при переменном токе принимаем 27200 В;

Uдоп - при переменном токе принимаем 21000 В;

Uдоп - допустимое минимальное напряжения на пантографе электровоза.

∆Uдоп = Uш - Uдоп = 27200 – 21000 = 6200 В.

Расчетная величина потери напряжения в тяговой сети:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (15)

где СI = 8, СII = 1 - при схеме двухстороннего питания;

ZITC- сопротивление двухпутного участка.

Сопротивление тяговой сети переменного тока, при контактной подвеске ПБСМ – 95 + МФ – 100+А-185 и Р – 65 находим по таблице 14:

ZITC = 0,124 Ом/км, U = 22500 В.

Суммарное время занятий фидерной зоны максимальным расчетным числом поездов N о за сутки:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (16)

Из формулы (16) следует:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем напряжение тяговой сети ∆Uтс по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Так как ∆Uтс=3601,6 В < ∆Uдоп=6200В, то сечение (min) контактной подвески ПБСМ-95+МФ-100+А-185 можно считать выбранным окончательно, так как оно проходит и по допустимой потере напряжения.

Выбор сечения питающих и отсасывающих линий и числа проводов.

Исходя из требования, что сечение питающих и отсасывающих линий должно выбираться по нагреву, находим:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. . (17)

Из формулы (17) следует:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Число проводов А-185 в отсасывающей линии определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. , (18)

где Iэ. max п/ст.- наибольший эффективный ток подстанции, который приближено (считая вторую фидерную зону данной подстанции аналогичной заданной) может быть найден по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (19)

где k - коэффициент, учитывающий сдвиг по фазе нагрузок плеч питания; С=2, так как питание двухстороннее.

Из формулы (19) следует:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Тогда число проводов А-185 в отсасывающей линии находим из (18):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Округляя до целого числа, принимаем в каждой питающей линии по 3 провода А – 185 из соображений надежности; в отсасывающей линии 10 проводов А – 185.

3. Расчет нагрузок на провода цепной подвески

Распределенная нагрузка несущего троса g н/т = 0,759 даН/м.

Распределенная нагрузка контактного провода g к/п = 0,873 даН/м.

Распределенная нагрузка струн и зажимов g стр = 0,05 даН/м.

Полная вертикальная нагрузка на трос при отсутствии гололеда:

g пров = g н/т + g к/п + g стр, (19)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- нагрузка от собственного веса несущего троса, Н/м;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- то же, но от контактного провода, Н/м;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- то же, но от струн и зажимов, принимаем равным один Н/м.

Вертикальная нагрузка согласно (19):

g пров = 0,759 + 0,873 + 0,05 = 1,682 даН/м.

Установим расчетную толщину стенки гололеда, вн =5 мм, диаметр ПБСМ – 95, d = 12,5 мм, для этого k1г = 0,99, kIIг =1.

Расчетная толщина стенки гололеда:

вт = k1г * kIIг * вн = 0,99 * 1 * 5 = 4,95 мм.

Округляем эту величину до ближайшей кратной 5, т. е., 10 мм; для дальнейших расчетов принимаем вт = 10мм.

Нагрузка на трос от веса гололеда:

g1гт = 0,0009 П * вт (d + вт ) = 0,0009 * 3,14 * 10 (12,5 + 4,95) = 0,49даН/м.

Нагрузка от веса гололеда на контактный провод определим, исходя из:

вк = 0,5 * вт = 0,5 * 4,95 = 2,19 мм.

Средний расчетный диаметр контактного провода:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (20)

где H - высота сечения провода, мм;

А - ширина сечения провода, мм.

Диаметр контактного провода согласно (20):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

g1гк = 0,0009 П * вк (dк/п + вк ) = 0,0009 * 3,14 * 5 (12,305 + 2,19) = 0,204 даН/м.

Нагрузка от веса гололеда на провода цепной подвески (гололед на струнах не учитываем):

g1г = g1гт + g1гк = 0,49 + 0,204 = 0,697 даН/м.

Полная вертикальная нагрузка на трос при гололеде:

g1пров + g1гк = 1,682 + 0,697=2,379 даН/м.

Расчетные скоростные напоры:

Uн = 29 м/сек; Uг = 17,9 м/сек; Uр = Uн * kIв; при kIв = 1

Uр = 29 * 1 = 29 м/сек.

Горизонтальную нагрузку на трос при максимальном ветре по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (21)

Горизонтальная нагрузка на трос согласно (21):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Горизонтальная нагрузка на трос, покрытый гололедом:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (22)

Горизонтальная нагрузка на трос покрытый гололёдом согласно (22):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Горизонтальную нагрузку на контактный провод при максимальном ветре определяем по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (23)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- диаметр контактного провода, мм.

Согласно выражению (23):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.1,25*17,9*12,305/1600=3,08 даН/м.

Нагрузка при гололеде определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (24)

Согласно выражению (24):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Суммарная нагрузка на трос при максимальном ветре определяем по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (25)

Согласно выражению (25):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

При гололеде с ветром определяем по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (26)

Согласно выражению (26):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

4. Расчет длины пролетов между опор ами контактной сети на перегоне

Выбор расчетного режима сравниваем с ветровыми нагрузками на контактный провод:

РКvmax> РКГ;

3,08> 0,417.

За расчетный режим принимаем режим max ветра.

Определяем длину пролета при РЭ=0:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (27)

где РК - ветровая нагрузка на контактный провод для расчетного режима, даН/м;

В к доп =500мм(0,5м)-вынос контактного провода от оси пути, мм;

YК - прогиб опоры на уровне крепления контактного провода принимается 0,01м.

Определяем эквивалентную нагрузку Рэ по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (28)

где Т - натяжение несущего троса, принимаем Т=1800кг;

Р т - ветровая нагрузка на н/трос для расчетного режима, даН/м;

l - предварительно найденный пролет, м;

h u - высота седла h u =0,16 м;

q T - результирующая нагрузка на несущий трос для расчетного режима, даН/м;

Y - прогиб опоры на уровне крепления троса YТ =0,015м;

gк/п - вес контактного провода, даН/м;

С - длина струны, м.

Длина струны, определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (29)

где h - конструктивная высота подвески, м;

q - вес проводов цепной подвески, даH/м;

То - натяжение троса при беспровесном положении контактного провода принимается То =1600кг.

Открытое ровное место:

UН = 29 м/с, kв = 1,15.

UР = UН ´ kв =29 ´ 1,15 =33,35 м/с.

Согласно выражению (24):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Согласно выражению (25):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Согласно выражению (26):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем длину пролета при РЭ = 0, ¡К = 0,015 согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем нагрузку РЭ согласно (28):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Согласно выражению (29):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Уточняем длину пролета Рэ =0.651 согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Окончательно принимаем длину пролета = 56 м.

Расчет длин пролетов на насыпи:

UН = 29 м/с, kв = 1,25.

UР = UН ´ kв =29 ´ 1,25 = 36,25 м/с.

Находим нагрузку на н/т в режиме max ветра согласно (24):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Находим нагрузку на к/п в режиме max ветра согласно (25):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Результирующая нагрузка на н/т при max ветра согласно (26):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем длину пролета при РЭ = 0, К = 1000 ¡К = 0,015.

Тmax = 1800 согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем нагрузку РЭ согласно (28):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Согласно выражению (29):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Уточняем длину пролета при РЭ = 0,543 даН/м согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Окончательно принимаем длину пролета = 44 м.

Расчет длин пролетов для выемки:

UН = 29 м/с, kв = 0,95.

UР = UН ´ kв =29 ´ 0,95 = 27,55 м/с.

Находим нагрузку на н/т в режиме max ветра согласно (24):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Находим нагрузку на к/п в режиме max ветра согласно (25):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Результирующая нагрузка на н/т при max ветра согласно (26):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Определяем длину пролета при РЭ = 0, ¡К = 0,01 ¡К = 0,015 согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем нагрузку РЭ согласно (28):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Согласно выражению (29):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Уточняем длину пролета при РЭ = 0,035 даН/м согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Окончательно принимаем длину пролета = 59 м.

Расчет длин пролетов для кривой R1 = 800 м:

UН = 29 м/с, kв = 1,15.

UР = UН ´ kв =29 ´ 1,15 =33,35 м/с.

Находим нагрузку на н/т в режиме max ветра согласно (24):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Находим нагрузку на к/п в режиме max ветра согласно (25):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Результирующая нагрузка на несущий трос при max ветра согласно (26):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем длину пролета при РЭ = 0, ¡К = 0,015 ¡Т = 0,022 согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем нагрузку РЭ согласно (28):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Согласно выражению (29):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Уточняем длину пролета при РЭ = 0,028 даН/м согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Окончательно принимаем длину пролета 53 м.

Определяем длину пролета для кривой R2 = 1100 м согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем нагрузку РЭ согласно (28):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Согласно выражению (29):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Уточняем длину пролета при РЭ = 0,08 даН/м согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Окончательно принимаем длину пролета = 58 м.

Определяем длину пролета для кривой R3 = 550 м согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем нагрузку РЭ согласно (28):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Согласно выражению (29):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Уточняем длину пролета при РЭ = 0,019 даН/м согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Окончательно принимаем длину пролета = 48 м.

Определяем длину пролета для кривой R4 = 400 м согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем нагрузку РЭ согласно (28):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Согласно выражению (29):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Уточняем длину пролета при РЭ = 0,007 даН/м согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Окончательно принимаем длину пролета = 43 м.

Расчет длин пролетов для кривой R5 = 520 м.

Определяем длину пролета при РЭ = 0, ¡К = 0,015 ¡Т = 0,022 согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем нагрузку РЭ согласно (28):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Согласно выражению (29):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Уточняем длину пролета при РЭ = 0,009 даН/м согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Окончательно длину пролета принимаем 45 м.

Расчет длин пролетов для кривой R6 = 410 м согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Определяем нагрузку РЭ согласно (28):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Согласно выражению (29):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Уточняем длину пролета при РЭ = 0,0007 даН/м согласно (27):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Окончательно принимаем длину пролета 43 м.

Все полученные данные сводим в таблицу 2.

Таблица 2 – Длины пролетов на перегоне Торея-Огневка

--------------------------------------------------
Место расчета |

Длина пролета при РЭ =0

|

Длина пролета с учетом РЭ

| Окончательная длина пролета |
---------------------------------------------------------
Перегон |
---------------------------------------------------------
Открытое ровное место | 54,4 м | 56,1 м | 56 м |
---------------------------------------------------------
Насыпь | 44,4 м | 44,6 м | 44 м |
---------------------------------------------------------
Выемка | 58,5 м | 59,1 м | 59 м |
---------------------------------------------------------

Кривая

R1 = 800 м

| 53,66 м | 53,9 м | 53 м |
---------------------------------------------------------

Кривая

R2 = 1100 м

| 58,87 м | 59,3 м | 58 м |
---------------------------------------------------------

Кривая

R3 = 550 м

| 49,45 м | 48,25 м | 48 м |
---------------------------------------------------------

Кривая

R4 = 450 м

|

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.43,25

| 43,2 | 43 |
---------------------------------------------------------

Кривая

R5 =520 м

| 45,2 | 47,1 | 45 |
---------------------------------------------------------

Кривая

R6 = 410 м

| 39,6 | 43,9 | 43 |
--------------------------------------------------------- --------------------------------------------------

5. Механический расчет анкерного участка компенсированной цепной подвески

Основной целью механического расчета цепной подвески является составление монтажных таблиц.

Расчетный эквивалентный пролет определяется по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (30)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - длина пролета, м;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - длина анкерного участка, м;

N - число пролетов.

Эквивалентный пролет для первого анкерного участка перегона согласно (30):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=64,5м.

Устанавливается исходный расчетный режим, при котором возможно наибольшее натяжение несущего троса. Для этого определяется величина критического пролета:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.м, (31)

где ZРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - максимальное приведенное натяжение подвески, Н;

WРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,WРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - приведенные линейные нагрузки на подвеску соответственно при гололеде с ветром и при минимальной температуре, Н/м;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - температурный коэффициент линейного расширения материала провода несущего троса 1/СРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Приведенные величины ZРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. и W Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.для режима "X":

ZРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (32)

WРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (33)

При отсутствии горизонтальных нагрузок qРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=gРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. и выражение для WРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. примет вид:

WРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (34)

При полном отсутствии дополнительных нагрузок gРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=gРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. и тогда приведенная нагрузка будет определяться по формуле:

WРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (35)

где qРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., gРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - соответственно вертикальная и результирующая нагрузка на несущий трос в режиме "X", Н/м; К - натяжение контактного провода, Н; ТРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- натяжение несущего троса при беспровесном положении контактного провода, Н; FРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- конструктивный коэффициент цепной подвески.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. , м (36)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. (37)

Величина С в выражении для определения Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. означает расстояние от оси опоры до первой струны (для подвески с рессорным тросом обычно от 8-10м).

У компенсированной цепной подвески контактный провод имеет возможность перемещения при изменении его длины в пределах анкерного участка за счет наличия компенсации. Несущий трос также можно рассматривать как свободно закрепленный провод. Потому что поворот гирлянд подвесных изоляторов и применение поворотных консолей дают ему аналогичную возможность.

Для свободно подвешенных проводов исходный расчетный режим определяется сравнением эквивалентного и критического пролетов, сравнением критической и максимальной нагрузок.

Если эквивалентный пролет меньше критического, то максимальное натяжение несущего троса будет при минимальной температуре, а если эквивалентный больше критического, то натяжение максимальное будет возникать при ветре с гололедом.

Проверку правильности выбора исходного режима осуществляется при сравнении результирующей нагрузки при гололеде с критической нагрузкой.

Критический пролет для анкерного участка пути перегона:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=81,06м.

Так как LРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=81,6 м > LРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.= 64,5 м, то максимальное натяжение несущего троса будет при минимальной температуре.

Определение температуры беспровесного положения контактного провода при скоростях движения 120 км/ч.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (38)

где Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. - коррекция на отжатие контактного провода токоприемником в середине пролета.

При одиночном контактном проводе:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=5-10 СРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

tРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=-38 СРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

tРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=37 СРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.;

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=1 СРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Согласно выражению (43):

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=-1,5 СРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Натяжение несущего троса при беспровесном положении контактного провода определяется при условии, когда FРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=0 (для рессорных подвесок), по формуле:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (44)

АРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (45)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (46)

Здесь величины с индексом "1" относятся к режиму максимального натяжения несущего троса, а с индексом "0" – к режиму беспровесного положения контактного провода. С индексом "Н" относятся к материалу несущего троса, например ЕРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.- модуль упругости материала несущего троса. Задаваясь несколькими значениями ТРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. и воспользовавшись линейной интерполяцией, определим значение этого натяжения, которое точно соответствует ранее выбранной температуре tРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Натяжение разгруженного несущего троса:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (47)

где

А0=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (48)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (49)

где gн - нагрузка от собственного веса несущего троса, Н/м.

Значение А0 = А1, по этому вычислять А0 нет необходимости. Задаваясь различными значениями ТPX, определим температуры tX. По результатам расчетов построим монтажные кривые.

BР=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.. (50)

Стрелы провеса разгруженного несущего троса при температурах tX в реальных пролетах LI анкерного участка:

FPX(i) = Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (51)

ТРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.р = 6500,7500…12500,

tP (ТРисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.р) = А1+Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (52)

Согласно выражению (51):

FP40(Т/р)=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

FP65 (Т/р)=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.,

FP70(Т/р)=Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле..

Натяжение нагруженного несущего троса при изменении температуры:

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле., (53)

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле.=3,765*109.

Рисунок убран из работы и доступен только в оригинальном файле. , (54)

Стрелы провеса нагруженного несущего троса:

FX(i)=Если у вас нет возможности самостоятельно написать дипломную - закажите её написание опытному автору»


Просмотров: 668

Другие дипломные работы по специальности "Физика":

Электроснабжение завода продольно-строгальных станков

Смотреть работу >>

Математическое моделирование пластической деформации кристаллов

Смотреть работу >>

Электроснабжение фермы КРС на 800 голов в ОАО "Петелино" Ялуторовского района Тюменской области с обеспечением нормативных условий надежности

Смотреть работу >>

Электроснабжение судоремонтного завода

Смотреть работу >>

Повышение надежности электроснабжения потребителей н. п. Орлово Армизонского района Тюменской области с выбором оборудования на ПС 110/10 кВ "Орлово"

Смотреть работу >>