Контактная сеть переменного тока 27,5 кВ

СОДЕРЖАНИЕ.

СОДЕРЖАНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ.

1.1. Исходные данные для выполнения дипломного проекта.

1.2. Определение минимального, экономического сечения проводов контактной сети в медном эквиваленте. Выбрать тип контактной подвески.

1.3. Проверка проводов контактной сети на нагревание.

1.4. Выбрать сечение питающих и отсасывающих линий.

1.5. Проверка выбранного сечения контактной подвески по потере напряжения.

2. МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ.

2.1. Каталожные данные контактной подвески.

2.2. Определить максимальные допустимые длины пролетов цепных подвесок станции и перегона.

2.3. Произвести механический расчет анкерного участка цепной подвески, построить монтажные кривые.

2.4. Рассчитать и подобрать типовые опоры для контактной сети станции и перегона.

2.5. Подобрать типовые поддерживающие конструкции для контактной сети станции и перегона.

2.6. Подобрать типовые фундаменты, анкеры, оттяжки, опорные плиты для контактной сети станции и перегона.

2.7. Составить график планово-предупредительных ремонтов.

3. Специальная часть.

3.1. Назначение и состав разрабатываемого объекта.

3.2. Каталожные данные или техническая характеристика.

3.3. Средства механизации и подъемно транспортные средства,

применяемые при ремонте. 

3.4. Технология ремонта.

3.4.1. Технологическая карта производства, ремонтных работ. 

3.4.2. Основные неисправности и способы их устранения.

3.5. Техника безопасности при производстве ремонтных работ. 

3.5.1. Требования к ремонтному персоналу.

3.5.2. Защитные средства. 

3.5.3. Организационно-технические мероприятия. 

4. Экономическая часть.

4.1. Калькуляция стоимости ремонтных работ. 

4.2. Планирование капитального и текущего ремонта устройств электроснабжения района контактной сети.

5. ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ.

5.1. Правила безопасности при работах на подвижном составе

обращающемся на электрифицированных линиях.

6. ОСНОВЫ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА.

6.1. Расторжение трудового договора. 

7. ДЕТАЛЬ ПРОЕКТА.

7.1. Армировка переходной опоры на прямой.

8. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

8.1. План контактной сети на станции.

8.2. План контактной сети на перегоне.

8.3. Трех пролетное изолирующее сопряжение — схема.

8.4. Расположение проводов у переходной опоры.

8.5. Армировка переходной опоры на прямой.

ВВЕДЕНИЕ.……

Обеспечение безопасности на железных дорогах требует улучшения подготовки работников, связанных с движением поездов , в первую очередь дежурных по станциям . система обучения должна дать им достаточные знания и , главное , навыки уверенных безопасных действий в любых ситуациях . особенную актуальность в настоящее время приобретает именно привитие обучаемых умение действовать в нестандартной обстановке . решать эту задачу можно разными способами.

В петербургском государственном университете разработана система подготовки ДСП с использованием компьютерных –тренажеров –имитаторов и автоматизированных обучающих комплексов. Особое внимание , естественно, уделено методике подготовке дежурных по станциям к работе в нестандартных ситуациях. Это затрудняет работу ДСП и осложняет подготовку их к работе в таких условиях . при чем неисправность может возникнуть в отдельном районе (на той или иной стрелке , участке пути и другие ) , тогда как в других районах станции устройства работают в нормальных режимах .

Подготовка дежурных по станциям ,как известно , осуществляется в учебных заведениях (дортехшколы , технические училища , техникумы ,вузы) , а также непосредственно на рабочих местах на станциях.

Железнодорожный транспорт – важнейшая отрасль народного хозяйства нашей страны. Территория , природные условия Казахстана , расположение месторождений полезных ископаемых , водных путей сообщения, состояние автомобильных работ определяют в настоящее время и в обозримой перспективе базовую роль железнодорожного транспорта в функционировании экономики. При этом роль железных дорог в условиях рыночного хозяйства значительно возрастает , так как от их работы прямо зависят ускорение или замедление доставки пассажиров и грузов , скорость оборотов капиталов , себестоимость промышленной и сельскохозяйственной продукции и так далее.

Одним из определяющих факторов работ железных дорог является их структура управления. Она должна непосредственно отвечать задачам, которые ложатся на транспортный организм в конкретных условиях. Система управления железными дорогами в ее настоящем виде сложилась в условиях централизованного планирования экономики при единой форме государственной собственности. Вопросы финансово-экономической эффективности работы дорог в то время не имели приоритетного значения. Расходы на их развитие осуществлялись из госбюджета, проблемы ценообразования, потребности в перевозках, направление и интенсивности грузопотоков решались в рамках народнохозяйственного плана. Это допускало убыточную работу отдельных предприятий и даже отраслей.

Железные дороги включали в свой хозяйственный комплекс значительное число подсобных производств. Эффект от их деятельности заключался в гарантированных поставках продукции и услуг. Это в условиях фундируемого снабжения и дефицита, имело важное значение для обеспечения перевозок. Схема управления транспортной отраслью в условий командно-административной системы предполагало участие министерства в оперативном управлении, нерасчлененность функции собственника и управляющего.

С переходом страны на товарно-денежную форму хозяйствования система управления на железнодорожном транспорте должна крайним образом измениться. В рыночном пространстве железной дороги функционируют как полноправные субъекты рынка, ведущие через конкуренцию по свободным ценам (тарифом ) борьбу за объемы транспортной продукции. При этом пока отрасль остается государственной собственностью , уровень цен регулируется государством. Очевидно, что поддержание доступных тарифов на социально значимые перевозки должно достигаться через бюджетные дотации.

В итоге будут сформированы два блока экономический системы управления. Один – через систему фирменного транспортного обслуживания отправителей грузов и гибкую тарифную политику, направленный на увеличение доходов отрасли. Другой – через систему государственной финансовой поддержки, обеспечивающей определенные категории перевозок с наименьшими расходами. Целевой задачей такого подхода является оптимальное сочетание обоих блоков и как результат – повышение эффективности работы, преодоление убыточности и развитие на этой основе всей отрасли железнодорожного транспорта.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ. ..

1.1. Исходные данные для выполнения дипломного проекта.

Характеристика электрифицируемого участка и средние размеры движения по нему.

Таблица 1.1.1.….

1.2. Определение минимального, экономического сечения проводов контактной сети в медном эквиваленте. Выбрать тип подвески.

1.2.1. Находим удельный расход энергии на тягу.

α = 3,8 _*( i_э+W_cp)

где, i _э= 11‰, так как i _р= 10‰

Определяем значение среднего удельного сопротивления движению поезда W_cp, соответствующее заданным типам поездов и их участковым скоростям движения:

Для пассажирского поезда с весом состава Q _пас= 1300 т. при V_пас= 85 км/ч

(3,66+3,63)/2 + (4,3+4,1)/2

W_ср = = 3,9225

2

Для грузового поезда с весом состава Q_гр= 3600 т. при V_гр= 85 км/ч

W_ср = 1,965

тогда,

α_пас = 3,8 _* (1,1+3,9225) = 19,06 Вт ч/т км

α_гр = 3,8 _* (1,1+1,965) = 11,647 Вт ч/т км

1.2.2. Находим суточный расход энергии на движение всех поездов по фидерной зоне.

А _сут =2_* l_* (α_пас*(Р _пас +Q _пас ) _* N _пас + α_гр*(Р_гр +Q_гр )_*N_гр ) _*10^-3

А _сут =2 _*54 _* ( 19,06 _* ( 138 +1300 ) _* 28 + 11,647 _* ( 184+3600 ) _* 63 ) _* 10^-3=

= 382,75_*10^-3 кВт ч

1.2.3. Определяем суточные потери энергии в проводах фидерной зоны от движения всех поездов; схема питания двухсторонняя при полном параллельном соединении проводов путей двух путного участка.

1,84 _* r_{эк *} l _* А_сут² 24 24

∆А _сут = _* ( + 0,46 _* (1– ) )

U² _* 24 ∑t_т ∑t

Для подстановки в эту формулу находим суммарное время занятия фидерной зоны всем расчетным числом поездов за сутки

l l

Σt = 2 _* ( _* N_пс + _* N_гр)

V_пс V_гр

54 54

Σt = 2 _* ( _* 28 + _* 63) = 148,976 ч.

85 60

суммарное время потребления энергии всем расчётным числом поездов за сутки при проходе фидерной зоны.

∑tт = ∑t /

∑tт = 148,976 / 1,1 = 135,43 ч.

среднее расчётное напряжение в контактной сети (расчётное значение выпрямленного напряжения, приведённого к стороне высшего напряжения трансформатора электровоза)

U= U_d= Uн _* 0,9

U=25000 _* 0,9=22500 В.

Вместо А _сут² в формулу ∆А _сут подставляем (k _d* A_сут)²

где, k_d- коэффициент, представляющий отношение действующего значения тока к выпрямленному току.

(k _d* А _сут ) ² = (0,97 _* 382,75 _* 10³ ) ² =137841,41_* 10⁶

1,84 _*r_{эк *} l _* 137841,41_* 10⁶ 24 24

∆А_сут= _*( + 0,46 _* (1- )) =

22500 _* 24 135,43 148,976

= 1175,45 _* r_эк* l кВт ч.

1.2.4. Определим годовые потери энергии в проводах фидерной зоны от движения всех поездов.

∆А _год = 365_*∆А _{сут *} k _{д *} k _з

где, k _д = 1,02

k _з = 1,08

∆А _год = 365_*1175,45_* r_{эк *} l_*1,02_*1,08 = 47,26 _* 10⁴_* r_{эк *} l кВт ч

1.2.5. Находим удельные потери в год в проводах данной фидерной зоны.

∆А _год 47,26_*10⁴_* r_{эк *} l

В _о = =

r_{эк *} l r_{эк *} l

47,26_*10⁴_* r_{эк *} l

В _о = = 47,26 _* 10⁴ кВт ч

r_{эк *} l

1.2.6. Определяем минимальное экономическое сечение проводов контактной сети двух путей рассматриваемой фидерной зоны.

S _{эм ( min )} = 0,35 _* √В_о

S _{эм ( min )} = 0,35 _* √ 47,26 _* 10⁴ = 240,45 мм ²

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

S’ _{эм ( min )} = S _{эм ( min )} / 2

S’ _{эм ( min )} = 240,45 / 2 = 120,23 мм ²

1.2.7. Выбор типа контактной подвески.

По рассчитанному сечению S’ _{эм ( min )}= 120,23 мм ² принимаем стандартное сечение цепной контактной подвески переменного тока ПБСМ – 70 + ­МФ–100, S _п = 132 мм ²

1.3. Проверка проводов контактной сети на нагревание.

1.3.1 Находим расчетную максимальную нагрузку на один километр.

k _{d *}А _{сут *}N _o

р_н =

24 _* l _* ( N _пас + N _гр )

0,97_*382,75_*10³_* 180

р_н = = 566,65 кВт/км

24 _* 54 _* ( 28 + 63 )

1.3.2. Находим среднее число поездов одновременно находящихся на фидерной зоне при полном использовании пропускной способности линии.

N_o*∑t

n =

2 _*( N _пас + N _гр ) _* 24

180 _* 148,976

n = = 6,139

2 _* ( 28 + 63) _* 24

1.3.3. Находим коэффициент эффективности.

kэ=√(1,4 _* α – 1) / n +1

kэ=√(1,4 _* 1,1 – 1) / 6,139 +1 = 1,043

1.3.4 Определяем максимальный ток фидера.

р_н* l _* k_{н *} k_т* k_э

I _{эф. max}= _* 10³

2 _* U _* с

где, k_н = 1 считаем распределение энергии по путям равномерным

k_т = 1 , так как минимальный интервал между поездами

Θ = 24 / N_о

Θ = 24 / 180 = 0,133 ч. = 8 мин <10 мин.

с = 2 , так как питание двухстороннее.

U = 22500 В.

566,65 _* 54 _* 1 _* 1_* 1,043

I _{эф. max}= * 10³ = 354,61 А

2 _* 22500 _* 2

1.3.5. Составляем полученную величину I _{эф. max}= 345,61 А. с допустимой по нагреванию нагрузкой для принятого типа подвески:

для ПБСМ – 95 + МФ –100 I _доп = 740 А.

так как I _{эф. max}< I _доп

354.61 А.< 740 А.

то выбранный тип подвески проходит по нагреванию.

1.4. Выбрать сечение питающих и отсасывающих линий.

Исходя из требований, что сечение питающих и отсасывающих линий должно выбираться по нагреву и при условии выпадения из работы одной из смежных тяговых подстанций, определяем при названных условиях значения:

I _эф.’_max – максимального эффективного тока фидера.

I _э.’ _max – максимального эффективного тока тяговой подстанции.

1.4.1. Определим значение коэффициента эффективности при названных условиях

k_э = √( 1,1 _* α – 1) / n + 1

k_э = √( 1,1 * 1,1 – 1) / 6,139 + 1 = 1,017

Тогда :

р_{н *} l _* k_{н *} k_{т *} k_э

I _эф.’_max = _* 10³

2 _* U _* c

где , с = 1 , так как при выпадении смежной подстанции получается одностороннее питание фидерной зоны.

Значения величин n , р_н , l ,k_н , k_т , U – те же, что и при определении I _{эф. max} ;

566,65 _* 54 _* 1 _* 1 _* 1 _* 1,017 _* 103

I _эф.’_max = = 691,54 А

2 _* 22500 _* 1

I _эф.’_max = 2 _* (I _эф.max + I _эф.’_max)

I _эф.’_max = 2 _* (354,61 + 691,54) = 2092,3 А

1.4.2. Определяем число проводов А – 185 (I _доп = 600 А) необходимо по нагреву в питающих и отсасывающих линий:

n_пл = I _эф.’_max / I _{доп (А – 185)}

n_пл = 691,54 / 600 = 1,153

n _ол = I _э’_max / I _{доп (А – 185)}

n_ол = 2092,3 / 600 = 1,153

Округляя до целого числа, принимаем в каждой питающей линии по два провода А – 185 ; в отсасывающей линии – 4 провода А – 185.

1.5. Проверка выбранного сечения контактной подвески по потере напряжения.

1.5.1. Определяем допускаемую наибольшую потерю напряжения в тяговой сети переменного тока

.

∆U _доп = U _ш – U _доп

где , U _ш – напряжение на шинах,

U _доп – допустимое напряжение.

∆U _доп = 27200 – 21000 = 6200 В.

1.5.2. Расчетная величина потери напряжения в тяговой сети:

z_т.с.’ _* р_{н *} l² _* 10³ 24 _* с”

∆U_т.с. = * ( + 1 ) _* k_{д *} k_з

с’ _* U ∑ t _о

где , с’= 8 , с” = 1 – при схеме двухстороннего питания

k_д = 1,02 – при наличии только магистрального движения поездов на электротяге

k_з = 1,08

z _т.с.’ – кажущееся сопротивление двух путного участка тяговой сети переменного тока, при контактной подвеске

ПБСМ – 95 + МФ – 100 и рельсах Р 65 z _т.с.’= 0,47

Σt_о – суммарное время занятия фидерной зоны максимальным расчётным числом поездов N_о за сутки.

Σt _о = ∑t * N_о / (N_пас + N_гр)

Σt_о = 148,976 * 180 / ( 28 + 63 ) = 294,68 ч

0,47 _* 566,65 _* 54² _* 10³ 24 _* 1

∆U_т.с. = * ( + 1 ) _* 1,02 _* 1,08 = 5133,05

8 _* 22500 294,68

Так как ∆U _т.с.< ∆U_доп

5133.05 < 6200

то сечение контактной подвески ПБСМ – 95 + МФ – 100 можно считать выбранными окончательно, так как оно проходит и по допустимой потере напряжения.

2. МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ.…

2.1. Каталожные данные контактной подвески.

Таблица 2.1.1. .

2.2. Расчёт нагрузок на провода контактной подвески

Метеорологические условия.

Таблица 2.1.2.….

Нагрузка от струн g_с = 0,05 даН / м

2.2.1. Полная вертикальная нагрузка на несущий трос при отсутствии гололёда.

g = g _т + g _к + g _с

g = 0,77 + 0,89 + 0,05 = 1,71 даН / м

2.2.2. Нагрузка от гололёда на несущий трос.

g _т = 0,0009 _* П _* b _{гол *} ( d + b _гол ) _* n”

g _т = 0,0009 _* 3,1415 _* 5 _* ( 12,5 + 5 ) _* 1 = 0,248 даН / м

2.2.3. Нагрузка от гололёда на контактный провод.

g _к = 0,0009 _* П _* b _{к *} ( d _к + b _к ) _* n”

где ,

b _к = 0,5 _* b _гол

b _к = 0,5 _* 5 = 2,5 мм.

d _к = 0,5 _* ( h + A )

d _к = 0,5 _* ( 11.8 + 12.8 ) = 12.3 мм.

g _к = 0,0009 _* 3,1415 _* 2,5 _* ( 12,3 + 2,5 ) _* 1 = 0,104 даН / м

2.2.3. Полная нагрузка от гололёда на провода цепной подвески.

g _г = g_т+ g_к

g _г = 0,248 + 0,104 = 0,352 даН / м

2.2.4. Полная нагрузка от гололёда на трос при гололёде.

g_вг = g+ g_г

g_вг = 1,71 + 0,352 = 2,062 даН / м

2.2.5. Ветровая нагрузка на трос при максимальном ветре.

V _max ² d

р _т = С_{х * *}

16 1000

р _т = 1,25 _* 25 ² _* 12,5 / ( 16 * 1000 ) = 0,61 даН / м

2.2.6. Ветровая нагрузка на трос, покрытый гололёдом.

V _гол ² (d + 2 * b _гол)

р _г = С_{х * *}

16 1000

р _г = 1,25 _* 15 ² _* ( 12,5 + 2 _* 5 ) / ( 16 * 1000 ) = 0,395 даН / м

2.2.7. Суммарная нагрузка на трос при максимальном ветре.

q _в = √ g ² + p_т²

q _в = √ 1,71 ² + 0,61 ² = 1,82 даН / м

2.2.8. Суммарная нагрузка на трос при гололёде с ветром.

q _в = √( g+ g_г)² + р _т ²

q _в = √( 1,71 + 0,352)² + 0,395² = 2,1 даН / м

2.2.9. Ветровая нагрузка на контактный провод при максимальном ветре.

V _max ² d

р _к = С_{х * *}

16 1000

р _к = 1,25 _* 25 ² _* 11,8 / ( 16 * 1000 ) = 0,575 даН / м

2.2.10. Ветровая нагрузка на контактный провод, покрытый гололёдом.

V _гол ² (d + 2 * b _гол)

р _гк = С_{х * *}

16 1000

р _гк = 1,25 _* 15 ² _* ( 11,8 + 2 _* 5 ) / ( 16 * 1000 ) = 0,383 даН / м

2.3. Определить максимальные допустимые длины пролетов цепных подвесок станции и перегона.

γ _гк = γ _к = 0,01 , так как V _max = 25 м/с

для прямого участка

l_к = 2 ^* √ К /р ( b _{к доп} – γ _к+ √(b _{к доп} – γ_к) ² – а ²)

где ,

b _{к доп} = 0,5 м

а = 0,3 м

К = 1000

l_к = 2 _* √ 1000 /0,576 _* ( 0,5– 0,01+ √(0,5 – 0,01) ² – 0,3 ²) = 78,06 м.

l _гк = 2 _* √ 1000 /0,383 _* ( 0,5– 0,01+ √(0,5 – 0,01) ² – 0,3 ²) = 95,72 м.

для кривого участка

l_к = 2 _* √ 2 _* К /(р + К / R) _* ( b _{к доп} –γ _к+ а)

где , b _{к доп} = 0,45 м

а = 0,4 м

l_к = 2 _* √ 2 _* 1000 /(0,576 + 1000 / 800) _* (0,45 – 0,01 + 0,4) = 60,66 м.

l_к = 2 _* √ 2 _* 1000 /(0,383 + 1000 / 800) _* (0,45 – 0,01 + 0,4) = 64,15 м.

Т _в = 0,9 _* Т _max = 18 кН. (1800 даН.)

Т _г = 0,75 _* Т _max = 15 кН. (1500 даН.)

2.2.2. Определим среднюю длину струны в двух средних четвертях пролёта.

S_ср = h – 0,015 _* g _* l ² / Т

где, h – конструктивная высота подвески h = 1,8

для прямого участка

S_ср. = 1,8 – 0,015 _* 1,71 _* 78,06 ² / 1800 = 1,13

S_{ср. г.} = 1,8 – 0,015 _* 1,71 _*95,72 ² / 1800 = 0,799

для кривого участка

S_ср. = 1,8 – 0,015 _* 1,71 _* 60,66 ² / 1800 = 1,4

S_{ср. г.} = 1,8 – 0,015 _* 1,71 _*64,15 ² / 1800 = 0,799

2.2.3. Определяем р _э для режима ветра максимальной интенсивности.

для прямого участка

р _{к *} Т – р _{т *} К – 8 _* К _* Т – 8 _* К _* Т ( h_{и *} р _т/ q_т + γ _т – γ _к ) / l ²

р _э =

Т + К + 10,6 _* К _* Т _* S _ср / ( g _{к *} l ²)

0,576 _* 1800–0,61_*10³ –8 _* 10⁵ _* 18 (0,73 _* 0,61 / 1,82+0,01–0,015)/78,06 ²

р _э = =

1800 + 1000 + 10,6 _* 1000 _* 1800 _* 1,13/ (0,89 _* 78,06 ²)

= – 0,021

для кривого участка

0,576 _* 1800–0,61_*10³ –8 _* 10⁵ _* 18 (0,73 _* 0,61 / 1,82+0,01–0,015)/60,66 ²

р _э = =

1800 + 1000 + 10,6 _* 1000 _* 1800 _* 1,4/ ( 0,89 _* 60,66 ² )

= – 0,047

для режима гололёда с ветром

для прямого участка

0,383 _* 1500 –0,385_*10³ –8 _* 10⁵ _* 15_*(0,73 _* 0,395 / 2,1+0,01–0,015)/99,52 ²

р _э = =

1500 + 1000 + 10,6 _* 1000 _* 1500 _* 0,799/ (0,994 _* 99,52 ²)

= 0,0051

для кривого участка

0,383 _* 1500 –0,385_*10³ –8 _* 10⁵ _* 15_*(0,73 _* 0,395 / 2,1+0,01–0,015)/64,15 ²

р _э = =

1500 + 1000 + 10,6 _* 1000 _* 1500 _* 1,35/ (0,994 _* 64,15 ²)

= – 0,026

так как, р _к –р _э’ > р _гк – р _гэ’

0,576 + 0,021 > 0,383 – 0,0051

0,597 > 0,3779

то, расчётным режимом при определении максимально допустимых длин пролётов будет ветер максимальной интенсивности

2.2.4. Определение максимальных длин пролётов.

Для этого режима с учётом влияния несущего троса получаем:

для прямого участка

l _max= 2 ^* √ К / ( р _к –р _э’) + ( b _{к доп} – γ _к+ √(b _{к доп} – γ_к) ² – а ²)

l _max= 2 ^* √ 1000 / ( 0,597) + ( 0,5– 0,01+ √(0,5 – 0,01) ² – 0,3 ²) = 69,9

для кривого участка

l _max= 2 _* √ 2 _* К / ( р _к –р _э’ + К / R) _* ( b _{к доп} –γ _к+ а)

l _max = 2 _* √ 2 _* 1000 / ( 0,576 + 0,047 + 1000 / 800) _* ( 0,45 –0,01 +0,4) = 60 м

Уточняем по литературе ” Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети, электрифицированных железных дорог” Москва Транспорт 1994 г., по монограммам, уточняем максимально допустимые длины пролётов из этого следует, что:

для прямого участка

l _max = 72 м.

для кривого участка

l _max = 65 м.

2.2.6. Определение изгибающих моментов действующих на опоры.

Для этого найдём необходимые величины.

Для режима максимального ветра.

р _{кv max}= С _{х *} ( К _{в *} U _н ) ² _* Н _* 10 ^–3 / 16

р _{кv max}= 1,25 _* ( 0,85 _* 25) ² _* 11,8 _* 10 ^–3 / 16 = 0,416

Для режима гололёда с ветром.

р _гк = С _{х *} ( К _{в *} U _г ) ² _* ( Н + 2 _* b _гол ) _* 10 ^–3 / 16

р _гк = 1,25 _* ( 0,85 _* 15) ² _* (11,8 + 2 _* 5 ) _* 10 ^–3 / 16 = 0,278

Определить нормативные нагрузки, действующие на опоры.

Вертикальная нагрузка от веса контактной подвески.

Для режима гололёда с ветром.

G _{n гв} = ( q + q _г ) _* l + G _из

где, G _из = 20 так как ток переменный.

G _{n гв} = ( 2,1 + 0,352) _* 60 + 20 = 167,12

Для режима максимального ветра и минимальной температуры.

G _{n гв} = q _* l + G _из

G _{n гв} = 1,82 _* 60 + 20 = 129,2

G _{n гв} = 1,71 _* 60 + 20 = 122,6

Горизонтальные нагрузки от давления ветра на несущий трос и контактный провод.

Для режима гололёда с ветром.

р = р _* l

р _т = 0,395 _* 60 = 23,7

р _к = 0,83 _* 60 = 23

Для режима максимального ветра.

р = р _* l

р _т = 0,61 _* 60 = 36,6

р _к = 0,576 _* 60 = 34,56

Горизонтальная нагрузка от давления ветра на опору.

Для режима гололёда с ветром.

Р _оп = С _{х *} ( К _{в *}U _г ) ² _* S _оп / 16

Р _оп = 0,7 _* ( 1 _*15) ² _* 3,46/ 16 = 34,1

Для режима максимального ветра.

Р _оп = С _{х *} ( К _{в *}U _н ) ² _* S _оп / 16

Р _оп = 0,7 _* ( 1 _*25) ² _* 3,46/ 16 = 94,6

Горизонтальная нагрузка от изменения направления несущего троса на кривой.

Для режима гололёда с ветром.

Р ^т_из = Т _{г *} l / R

Р ^т_из = 1500 _* 60/ 800 = 112,5

Для режима максимального ветра.

Р ^т_из = Т _{в *} l / R

Р ^т_из = 1800 _* 60/ 800 = 135

Для режима минимальной температуры.

Р ^к_из = Т _{т *} l / R

Р ^к_из = 2000 _* 60/ 800 = 150

Горизонтальная нагрузка от изменения направления контактного провода на кривой, для всех трёх расчётных режимов.

Р ^к_из = К _* l / R

Р ^к_из = 1000 _* 60/ 800 = 75

Определить изгибающие моменты М о относительно условного обреза фундамента. Подобрать типы опор для установки на внешней и внутренней стороне кривой заданного радиуса R.

h_к= 6,375 = 6,38 h_т = h_к + h = 6,38 + 1,8 = 8,18

Расчёт М _о опоры установленной на внешней стороне кривой, принять направление к пути.

М _о =(G _{n *} (r + 0,5 _* d _оп ) +G _{кн *} z+(Р _т + Р ^т_из ) _* h _т + (Р _к +Р ^к_из ) _* h _к +Р _{оп *} h _оп / /2) _* 10 ^{– 2}

Для режима гололёда с ветром.

М _о = (167,12 _* (3,2 + 0,5 _* 0,44) +70 _* 1,8+(23,7+ 112,5) _* 8,18+ (23+75) _{* *} 6,38+34,1 _* 9,6 /2) _* 10 ^{– 2} = 26,01

Для режима максимального ветра.

М _о = (129,2 _* (3,2 + 0,5 _* 0,44) +70 _* 1,8+(36,6+ 135) _* 8,18+ (34,56+75) _{* *}6,38+94,6 _* 9,6 /2) _* 10 ^{– 2} = 31,25

Для режима минимальной температуры.

М _о = (122,6 _* (3,2 + 0,5 _* 0,44) +70 _* 1,8+(0+ 150) _* 8,18+ (0+75) _* 6,38+ +0 _* 9,6 /2) _* 10 ^{– 2} = 22,51

Расчёт М _о опоры установленной на внутренней стороне кривой.

Для режима гололёда с ветром.

М _о =(G _{n *} (r + 0,5 _* d _оп ) +G _{кн *} z+(Р _т – Р ^т_из ) _* h _т + (Р _к –Р ^к_из ) _* h _к +Р _{оп *} h _оп / /2) _* 10 ^{– 2}

М _о = ( 167,12 _* (3,5 + 0,5 _* 0,44) +80 _* 1,8+(23,7– 112,5) _* 8,18+ (23–75) _{* *}6,38+34,1 _* 9,6 /2) _* 10 ^{– 2} = 1,287776

Для режима максимального ветра.

М _о = ( 129,2 _* (3,5 + 0,5 _* 0,44) +80 _* 1,8+(36,6– 135) _* 8,18+ (34,56–75) _{* *}6,38+94,6 _* 9,6 /2) _* 10 ^{– 2} = 0,1578

Для режима минимальной температуры.

М _о = ( 122,6 _* (3,5 + 0,5 _* 0,44) +80 _* 1,8+(0– 150) _* 8,18+ (0–75) _* 6,38+ + 0 _* 9,6 /2) _* 10 ^{– 2} = – 11,05

Принять направление к полю.

М _о =(G _{n *} (r + 0,5 _* d _оп ) +G _{кн *} z+(–Р _т – Р ^т_из ) _* h _т + (–Р _к –Р ^к_из ) _* h _к +

+Р _{оп *} h _оп / 2) _* 10 ^{– 2}

Для режима гололёда с ветром.

М _о = (167,12 _* (3,2 + 0,5 _* 0,44) +70 _* 1,8+(–23,7– 112,5) _* 8,18+ (–23–75) _{* *}6,38+34,1 _* 9,6 /2) _* 10 ^{– 2} = – 8,78

Для режима максимального ветра.

М _о = ( 129,2 _* (3,2 + 0,5 _* 0,44) +70 _* 1,8+(–36,6–135) _* 8,18+ (–34,56–75) _{* *}6,38+94,6 _* 9,6 /2) _* 10 ^{– 2} = – 10,807

2.4. Рассчитать и подобрать типовые опоры для контактной сети станции и перегона

Исходя из расчётов, выбираем тип опоры

По изгибающим моментам выбираем тип опоры С–166,6

Т.к. 31,81 < 44

2.5. Подобрать типовые поддерживающие конструкции для контактной сети станции и перегона.

2.5.1. Выбор жестких поперечин для контактной сети станции.

При выборе жестких поперечин, прежде всего, требуется определить требуемую длину поперечин.

L’ = Г₁ + Г₂ + Σ _m +d_оп + 2 _* 0,15

где, Г ₁ ,Г ₂ – габарит опор поперечин;

Σ _m– суммарная ширина между путей, перекрываемых поперечиной;

d _оп = 0,44 диаметр головки на уровне головки рельса;

2 _* 0,15 – строительный допуск на установку опор поперечины.

L’ = 3,1 + 3,1 + 30 + 2 _* 0,15 = 36,94 м

Исходя из расчётов, выбираем тип жесткой поперечины

ОП630 – 44,2 и П630 – 44,2

так как 44,2 > 36,94

2.5.2. Выбор типа консоли.

Выбираем тип консоли исходя из габарита опор, вида сопряжения и радиуса кривого участка.

На рабочей ветви, на прямой и на внешней стороне кривой

НР – I – 5

На анкеруемой ветви, на внешней стороне кривой, на воздушной стрелке и средней анкировке.

НС – II – 5

2.6. Подобрать анкеры для контактной сети станции и перегона.

Выбираем анкер ТА – 4

2.7. Составить график планово-предупредительных ремонтов.

3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

3.1. Назначение и состав разрабатываемого объекта.

Изолирующие сопряжения.

В случае, когда необходимо одновременно с механическим разделением анкерных участков создать ещё и электрическую их независимость применяют сопряжения, которые называются изолирующими или сопряжениями с секционированием. Они могут быть выполнены так, что при проходе токоприёмника электрическое разделение анкерных участков нарушается. Такие сопряжения занимают три или четыре пролёта между опорами. Если же электрическое разделение анкерных участков не может быть нарушено даже в самое короткое в