 |
Нагрузки, действующие на контактную сеть
|
|
|
|
РОСЖЕЛДОР
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Ростовский государственный университет путей сообщения»
(РГУПС)
П.А. Бодров, М.Л. Лившиц
РАСЧЕТ ДЛИН ПРОЛЕТОВ
ЦЕПНОЙ КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ
Учебно-методическое пособие к курсовому проектированию
по дисциплине «Контактные сети и линии электропередачи»
Ростов-на-Дону
УДК 621.336.2 (076.5)
Бодров, П.А.
Расчет длин пролета цепной контактной подвески: учебно-методическое пособие к курсовому проектированию по дисциплине «Контактные сети и линии электропередачи» / П.А. Бодров, М.Л. Лившиц; Рост. гос. ун-т путей сообщения. – Ростов н/Д, 2005. – 36 с.: ил. Библиогр. 10 назв.
Учебно-методическое пособие к курсовому проектированию по дисциплине «Контактные сети и линии электропередачи» предназначено для студентов очной и очно-заочной формы обучения по специальности «Электрификация железнодорожного транспорта» специализации «Электроснабжение электрических железных дорог».
В пособии содержатся теоретические сведения и справочные материалы, необходимые для определения нагрузок на провода и расчета длин пролетов цепных контактных подвесок.
Рецензент канд. техн. наук, доц. В.А. Осипов (РГУПС)
© Ростовский государственный университет
путей сообщения, 2005
 |
Введение
Контактная сеть электрифицированных железных дорог является одним из основных и дорогостоящих звеньев системы энергоснабжения. Эксплуатационная длина электрифицированных железных дорог России на сегодняшний день составляет свыше 42,6 тыс. км, что является примерно половиной длины всех железных дорог России, при этом развернутая длина контактной сети составляет порядка 80 тыс. км. В настоящее время электрифицированные железные дороги обеспечивают до 70 % перевозок по России. Стоимость контактной сети достигает 30–45 % от общих затрат на электрификацию /1/.
|
|
|
Отличительной особенностью контактной сети является то, что она не имеет резерва. Учитывая это обстоятельство, а также сложные условия работы (механическое и электрическое взаимодействие с токоприемником, воздействие атмосферных явлений), можно сделать вывод о том, что надежность контактной сети в значительной мере определяет надежность всей системы тягового электроснабжения в целом /2–5/.
Надежность и экономичность (при строительстве и монтаже) контактной сети во многом зависят от длины пролетов между опорами, т.е. от правильного учета влияния метеорологических факторов, действующих на контактную сеть.
Чем больше длина пролета, тем меньше требуется опор, следовательно меньше строительная стоимость контактной сети. Стоимость опор и фундаментов достигает 40 % от общей стоимости контактной сети. Однако с увеличением длины пролета отклонения контактного провода под действием ветра становятся больше. При определенных условиях такие отклонения могут привести к сходу контактного провода с полоза токоприемника и повреждению контактной сети. Поэтому одной из основных задач, решаемых при проектировании контактной сети, является определение максимально допустимых длин пролетов, необходимых для выполнения трассировки.
Методические указания содержат теоретические сведения, необходимые для определения нагрузок, действующих на провода контактной сети, и расчета
длин пролетов цепной контактной подвески.
Состав и объем
Курсовой проект, посвященный проектированию контактной сети, должен содержать пояснительную записку, в которую входят задание на разработку проекта, расчётная и графическая часть.
|
|
|
В расчётную часть входит:
1) определение нагрузок на провода контактной сети;
2) определение максимально допустимых длин пролётов на перегоне и станции на прямых и на кривых участках пути;
3) составление схемы питания и секционирования контактной сети;
4) механический расчёт полукомпенсированной цепной контактной подвески для одного анкерного участка на главном пути станции и построение монтажных кривых;
5) расчёты для подбора опор и соответствующей арматуры на перегоне (если предусмотрено заданием).
На чертежах должны быть представлены:
1) схема питания и секционирования контактной сети;
2) трассировка контактной сети на станции и питающих линий от тяговой подстанции со спецификациями анкерных участков и опор с учетом схемы питания и секционирования, а также устройство контактной подвески под пешеходным мостиком;
3) трассировка контактной сети на перегоне со спецификацией анкерных участков и опор; устройство контактной сети на мосту через реку.
Курсовой проект необходимо выполнить в соответствии с Нормами проектирования контактной сети СТН ЦЭ 141-99 /2/, а также с учетом Норм оформления дипломных и курсовых работ /6/.
Исходные данные
Исходные данные для курсового проектирования приведены в 10 вариантах. Выбор варианта производится в соответствии с двумя последними цифрами шифра студента, либо по выданному преподавателем вариантом.
В соответствии с вариантом задания по таблицам 1–7 Приложения А
необходимо определить тип подвесок, марки проводов и тросов, тип наклонных консолей, род тока, радиусы кривых участков пути, высоту насыпи на перегоне, а также метеорологические условия (ветровой и гололедные районы).
Схемы станций приведены в Приложении Б.
На станции электрифицируются все пути за исключением подъездного пути к тяговой подстанции. Центры стрелочных переводов и стрелочные улицы, примыкающие к главному пути станции, имеют марки 1/11, остальные – 1/9. На схеме станции цифрами указаны условные пикеты, которые обозначают расстояние от оси пассажирского здания, принятого за нулевой пикет (в метрах), центры стрелочных переводов, входных светофоров, тупиков и пешеходного моста. На схемах также показаны расстояния между осями путей.
|
|
|
В качестве дополнительного условия проектирования расстояние от тяговой подстанции до оси главного пути рекомендуется принять 100 м.
Нагрузки, действующие на контактную сеть
В процессе эксплуатации на контактную сеть действуют различные нагрузки, которые можно охарактеризовать как постоянные и временные.
В свою очередь временные нагрузки подразделяются на кратковременные и особые /2,3, 7,8/.
К постоянным нагрузкам относятся:
- вес проводов, изоляторов, оборудования и арматуры контактной сети;
- вес строительных конструкций опорных, поддерживающих, фиксирующих и анкеровочных устройств;
- вес грунта (при расчете фундаментов опор);
- нагрузка от проводов некомпенсированных (при среднегодовой температуре) и компенсированных.
К кратковременным нагрузкам относятся:
- давление ветра на провода, кабели, тросы и другие конструкции;
- вес гололеда на проводах, поддерживающих и фиксирующих устройствах;
- вес гололеда на жестких поперечинах;
- нагрузка от некомпенсированных проводов при отклонении температуры воздуха от среднегодового до минимального значения;
- вес монтера с инструментом на проводах или конструкциях;
- нагрузки, возникающие при монтаже, а также при производстве капитального ремонта устройств контактной сети.
К особым нагрузкам и воздействиям относятся:
- нагрузки, возникающие при обрыве проводов контактной сети;
- сейсмические воздействия;
- нагрузки, возникающие при падении опоры.
Расчет конструкций контактной сети необходимо производить на наиболее неблагоприятные сочетания нагрузок, действующих одновременно в процессе строительства или эксплуатации. При этом необходимо рассматривать основные и особые сочетания нагрузок.
В основные сочетания входят постоянные и следующие возможные кратковременные нагрузки или их сочетания:
- наибольшее для данного района давление ветра (гололед отсутствует);
- отложение гололеда на проводах и конструкциях;
|
|
|
- давление ветра на покрытые гололедом провода и конструкции;
- минимальная температура воздуха (ветер и гололед отсутствуют).
При расчете по условиям монтажа необходимо принимать следующие сочетания климатических нагрузок: температура воздуха минус 15 °С, скорость ветра 10 м/с, гололед отсутствует.
В особые сочетания входят возможные в действительных условиях постоянные и временные нагрузки при одновременном действии нагрузок, возникающих при обрыве проводов контактной сети или падении одной консольной опоры, или при сейсмических воздействиях.
Значения расчетных нагрузок, необходимых для расчета конструкций контактной сети, следует определять путем умножения нормативного значения каждой из нагрузок на соответствующий ей коэффициент надежности по нагрузке.
В районах с микроклиматическими особенностями, определяющими повышенное значение климатических нагрузок, следует принимать фактически наблюдаемые величины нагрузок /2,9/.
В курсовом проекте производится определение только тех нагрузок, значения которых необходимы для определения максимальной длины пролета. Остальные нагрузки могут рассчитываться по рекомендации руководителя проекта.
|
|
|
