Контактная сеть участка железной дороги, электрифицируемого на постоянном токе

СОДЕРЖАНИЕ Введение

1. Расчет цепных контактных подвесок станции и перегона

1.1 Определение нагрузок, действующих на провода контактной сети

1.2 Определение максимально-допустимых длин пролетов

2. Разработка схемы питания и секционирования контактной сети станции и прилегающих перегонов

2.1 Продольное секционирование

2.2 Поперечное секционирование

2 Трассировка контактной сети

2.1 Трассировка контактной сети станции

2.2 Трассировка контактной сети перегона

3. Проход контактной подвески под пешеходным мостом

4. Проход контактной подвески по металлическому мосту (с ездой по низу) Заключение Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

Сегодня российские железные дороги включают в себя 17 дорог, общая эксплуатационная длина которых совсем недавно составила 86,2 тыс. км. Электрифицированные железные дороги составляют примерно 51% общей протяженности Российских железных дорог, выполняя при этом 84,5% перевозок и обеспечивая большую часть пригородных перевозок пассажиров. Протяженность электрифицированных линий равна 42,9 тыс. км, из них 24,7 тыс. км на переменном токе, что составляет 50,6% всей длины железнодорожных путей.

Как известно первой тягой, которая применялась на железных дорогах, была паровозная, затем тепловозная. Но вскоре потребность в увеличении грузовых и пассажирских перевозок привела к тому, что встал вопрос об использовании электрической тяги. Решение этого вопроса давала большую перспективу развития железнодорожного транспорта в целом, ведь переход к применению электроэнергии имеет свои положительные стороны:

— отсутствие загрязнения окружающей среды;

— больший коэффициент полезного действия;

— снижение себестоимости.

Электрифицированная железная дорога одновременно решает еще одну важную задачу — осуществляет электроснабжение районов, прилегающих к дороге: промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Для сравнения: в 1975 г. нетранспортным потребителям передано 26 млрд. кВт-ч при общем потреблении 48,9 млрд. кВт-ч т. е. более 50%.

Электрификация железной дороги повышает пропускную способность, надежность работы, сокращает эксплуатационные расходы, позволят сделать железнодорожный транспорт более комфортабельным. На электрифицированных железных дорогах имеется возможность возврата части электроэнергии в контактную сеть при движении поезда на спусках и при торможении.

В России электрификация железных дорог началась 29 августа 1929 года. В этот день была завершена электрификация первого участка Москва — Мытищи длиной 18 км на постоянном токе и по нему прошел первый электропоезд с пассажирами. Сначала в контактной сети участка было напряжение 1,5 кВ, но в дальнейшем его увеличили до 3 кВ. Началась новая эра для железных дорог нашей страны.

Следующим этапом стала электрификация на переменном токе: 29 декабря 1955 г — знаменательная дата в истории электрификации железных дорог страны. В этот день введен в эксплуатацию 1-ый опытный участок Ожерелье — Михайлов Московской дороги длиной 85 км, электрифицированный на однофазном переменном токе промышленной частоты напряжением 22 кВ.

Участок в 1956 г был продлен от ст. Михайлов до ст. Павелец-1, общая длина его составила 137 км.

Благодаря настойчивости ученых, проектировщиков и эксплуатационников многие трудности, возникшие в процессе освоения, были преодолены. И уже в марте 1959 г напряжение в контактной сети переменного тока было повышено с 22 до 25 кВ. К этому времени часть дорог была электрифицирована на постоянном токе. Это привело к необходимости строительства станций стыкования. Эти станции включают в себя устройства и оборудование как постоянного, так и переменного тока и имеют высокий уровень оснащенности.

Электрохозяйство железных дорог включает в себя различные подразделения и от слаженности их работы зависит качество подаваемой на электроподвижной состав электрической энергии. На локомотив напряжение поступает через контактную сеть. Но что же такое контактная сеть?

Контактная сеть — это совокупность различных устройств: опоры, контактный провод, несущий трос, жесткие и гибкие поперечины и многое другое. Для хорошего токосъема необходимо, чтобы контактная подвеска по своему устройству соответствовала определенным нормам и требованиям, к ним, например, относятся высота, натяжение и зигзаг контактного провода, натяжение несущего троса, длина пролета. Для того чтобы все нормы и требования были соблюдены, строятся монтажные планы перегонов и станций, что и является одним из заданий данного курсового проекта.

Рассматривая подробно контактную сеть, электрифицированную на постоянном токе необходимо отметить ее преимущества и недостатки по сравнению с контактной сетью, электрифицированной на переменном токе.

Преимущества:

— Отсутствие влияния наведенного напряжения на контактной сети;

— Используются электровозы более легкой и простой конструкции.

Недостатки:

— Используется более тяжелая и дорогая контактная подвеска;

— Большое сечение контактного провода из-за низкого напряжения в тяговой сети и большого значения потребляемого тока;

— Среднее расстояние между тяговыми подстанциями составляет 20 км, а на особо напряженных участках 15−18 км;

— Разрушающее влияние на металлические подземные сооружения и на опоры блуждающих токов, вызывающих электрическую коррозию.

Эксплуатация устройств электроснабжения железных дорог предъявляет высокие требования к уровню знаний эксплуатационного персонала, в первую очередь специалистов-техников.

Техник, работающий в современной системе тягового электроснабжения, должен быть готов к производственно-технологической, организационно-управленческой, конструкторско-технологической и опытно-экспериментальной деятельности в соответствии с квалификационной характеристикой. Для более яркого представления необходимо понять, что такое дистанция электроснабжения.

Дистанция электроснабжения (ЭЧ) — линейное предприятие железной дороги, осуществляющее через свои сети и подстанции электроснабжение всех железнодорожных, а также близлежащих посторонних потребителей электроэнергии. Она является основной производственной единицей на железных дорогах, административно подчиняется отделению железной дороги, а ее техническое руководство осуществляет служба электроснабжения дороги. Количество дистанций электроснабжения на начало XXI века составило по сети железных дорог России 165 единиц.

В состав ЭЧ входят районы контактной сети (ЭЧК), тяговые подстанции (ЭЧЭ), посты секционирования (ПС) и пункты параллельного соединения (ППС), районы электроснабжения (ЭЧС), ремонтно-ревизионный участок (РРУ), энергодиспетчерская группа (ЭЧЦ), лаборатории, мастерские, базы по ремонту автотранспорта и др. Рассмотрим поподробнее структуру ЭЧ:

Район контактной сети (ЭЧК) — производственное подразделение дистанции электроснабжения, выполняющее техническое обслуживание и ремонт контактной сети, фидерных линий, питающих секции контактной сети. Эксплуатационная длина КС, обслуживаемой одним ЭЧК, составляет 25−50 км, а самих ЭЧК по сети железных дорог составляет 955 единиц.

Тяговая подстанция (ЭЧЭ) магистральной железной дороги — электроустановка, которая служит для преобразования получаемой электроэнергии и питания ею ЭПС и других потребителей. Количество тяговых подстанций составляет 1367, из них 400 — переменного тока.

Район электроснабжения (ЭЧС) — производственное подразделение дистанции электроснабжения, обслуживающее трансформаторные подстанции и электрические сети, предназначенные для питания. Как правило, железнодорожных нетяговых потребителей. В состав ЭЧС входят мастерские, оснащенные специальным оборудованием. На крупных узлах имеются центральные распределительные пункты (ЦРП), на которых организовано круглосуточное дежурство.

Ремонтно-ревизионный участок (РРУ) — производственное подразделение, осуществляющее плановые профилактические ревизионные, испытательные и наладочные работы устройств и оборудования тяговых подстанций, постов секционирования и пунктов параллельного соединения контактной сети.

В РРУ осуществляются испытания электротехнических защитных средств (перчаток, диэлектрических ковриков и т. д.) и высоковольтных приспособлений (указателей напряжения, изолирующих штанг, клещей и т. п.) для всех подразделений дистанции электроснабжения, а также для других организаций.

Энергодиспетчерская группа — производственное подразделение дистанции электроснабжения, осуществляющее централизованное оперативное руководство работой персонала ЭЧК, ЭЧЭ и ЭЧС в процессе эксплуатации, а также при выполнении ревизионных, ремонтных и восстановительных работ.

Дистанция электроснабжения относится к сложным системам, состоящим из организационно-экономической и технической систем управления. Основной технологический процесс дистанции заключается в переработке электроэнергии, получаемой от системы внешнего электроснабжения, и передачи ее потребителям, основным из которых является электрическая тяга поездов.

Функционирование дистанции электроснабжения сводится к четырем основным процессам:

— электроснабжение;

— производство планово-предупредительных ремонтов;

— оперативное управление;

— административное управление Структура управления дистанцией является многоуровневой: содержит четыре уровня управления и один подуровень. Вне уровней управления находится учетно-контрольная группа начисления и выдачи заработной платы (бухгалтерия), которая подчиняется машинно-счетной станции.

Непосредственно начальнику дистанции, который относится к первому уровню управления, подчиняются два заместителя, главный инженер и энергодиспетчерская группа, относящиеся ко второму уровню управления. Сам же этот уровень подразделяется на два подуровня и ко второму относятся: старший инженер технического отдела, инженеры технического отдела по объектам и инженер по технике безопасности.

Третий уровень системы занимают начальники: автохозяйства мастерских, ЭЧК, ЭЧС, ЭЧЭ, РРУ и весь их персонал. К четвертому уровню относят: персонал автохозяйства мастерских, оперативно-ремонтный персонал ЭЧК, ЭЧС, ЭЧЭ, РРУ.

1. РАСЧЕТ ЦЕПНЫХ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК СТАНЦИИ И ПЕРЕГОНА

1.1Определение нагрузок, действующих на провода контактной сети В режиме минимальной температуры несущий трос испытывает только вертикальную нагрузку — от собственного веса проводов контактной сети; ветер и гололед отсутствуют.

Расчет нагрузок, действующих на провода цепной контактной подвески, расположенных на главном пути, боковых путях станции, на насыпе и выемке производиться согласно приведенным формулам с использованием необходимых коэффициентов [1],.

Нормативное значение вертикальной линейной нагрузки от собственного веса проводов контактной подвески:

gп = gнт + n (gкп + gc) (даН/м) (1.1)

где gнт — вес несущего троса;

n — число контактных проводов;

gкп — вес контактного провода;

gc — нагрузка от собственного веса струн и зажимов, величина принимается равной 0,05 даН/м Для главного пути:

gп = 8,4 + 2 * (13,4 + 0,05) = 35,3 (даН/м) Для бокового пути:

gп = 6,1 + 1 * (7,6 + 0,05) = 13,75 (даН/м) В режиме гололеда с ветром на несущий трос действуют вертикальные нагрузки от собственного веса проводов контактной подвески, от веса гололеда на проводах подвески и горизонтальная нагрузка от давления ветра на несущий трос, покрытый гололедом.

gгнт = nr * 0,0009 * р * br * (d + br) (даН/м) (1.2)

где nr — коэффициент перегрузки, учитывающий влияние высоты расположения проводов над землей на интенсивность гололедных образований согласно рекомендациям технической литературы, величина принимается равной 1;

br — расчетная толщина корки гололеда, принимается равной нормативной толщине стенки гололеда 15 мм [2];

d — диаметр несущего троса, принимается равным 12,6 мм (табл. П1).

Для главного пути:

gгнт = 1 * 0,0009 * 3,14 * 20 * (12,6 + 20) = 1,84 (даН/м) Для бокового пути:

gгнт = 1 * 0,0009 * 3,14 * 20 * (11 + 20) = 1,75 (даН/м) Рассчитываем нагрузку на контактный провод от веса гололеда. На контактных проводах расчетную толщину стенки гололеда устанавливают равной 50% толщины стенки, принятой для прочих проводов контактной сети, так как здесь учитывается уменьшение гололедообразования за счет движения электропоездов и плавки гололеда (если таковая имеется).

gгкп = nr * 0,0009 * р * br / 2 * (dср + br / 2) (даН/м) (1.3)

где dср — средний диаметр контактного провода

dср = (А + Н) / 2 (мм) (1.4)

где, А — ширина сечения для контактного провода;

Н — высота сечения для контактного провода.

Для главного пути:

gгкп = 1 * 0,0009 * 3,14 * 20 / 2 * ((15,5 + 20 / 2) + 20 / 2) = 0,71 (даН/м) Для бокового пути:

gгкп = 1 * 0,0009 * 3,14 * 20 / 2 * ((10,8 + 11,76 / 2) + 20 / 2) = 0,59 (даН/м) Нагрузка от веса всех контактных проводов, покрытых гололедом, цепной контактной подвески рассчитывается по формуле:

gгп = gп + gгнт + gгкп * n (даН/м) (1.5)

нагрузка сеть станция перегон Для главного пути:

gгп = 35,3 + 1,84 + 0,71 * 2 = 38,56 (даН/м) Для бокового пути:

gгп = 13,75 + 1,75 + 0,59 * 2 = 16,09 (даН/м) В режиме максимального ветра на несущий трос действуют следующие нормативные линейные нагрузки: вертикальная — от веса проводов контактной подвески и горизонтальная — от давления ветра на несущий трос (гололед отсутствует).

Вертикальная линейная нагрузка от собственного веса 1 м проводов подвески определяется по формуле 1.1.

Нормативное значение горизонтальной ветровой нагрузки на несущий трос определяется по формуле:

рнт = Сх * (kv * vmax)2 / 16 * (d / 1000) (даН/м) (1.6)

где Сх — аэродинамический коэффициент лобового сопротивления ветру, отнесенный к площади сечения провода [2];

kv — коэффициент ветрового воздействия в зависимости от рельефа местности [2]

Для главного пути:

рнт = 1,25 * (1 * 36)2 / 16 * (12,6 / 1000) = 1,28 (даН/м) Для бокового пути:

рнт = 1,25 * (1 * 36)2 / 16 * (11 / 1000) = 1,12 (даН/м) Для насыпи:

рнт = 1,25 * (1,43 * 36)2 / 16 * (12,6 / 1000) = 2,6 (даН/м) Для выемки:

рнт = 1,25 * (0,7 * 36)2 / 16 * (14,5 / 1000) = 0,6 (даН/м) Ветровая нагрузка на контактный провод в режиме максимального ветра определяется по формуле:

ркп = Сх * (kv * vmax)2 / 16 * (Н / 1000) (даН/м) (1.7)

Для главного пути:

ркп = 1,85 * (1 * 36)2 / 16 * (14,5 / 1000) = 2,17 (даН/м) Для бокового пути:

ркп = 1,25 * (1 * 36)2 / 16 * (10,8 / 1000) = 1,09 (даН/м) Для насыпи:

ркп = 1,85 * (1,43 * 36)2 / 16 * (14,5 / 1000) = 4,4 (даН/м) Для выемки:

ркп = 1,85 * (0,7 * 36)2 / 16 * (14,5 / 1000) = 0,9 (даН/м) Ветровая нагрузка на несущий трос, покрытый гололедом, определяется по формуле:

ргнт = Сх * (kv * vr)2 / 16 * ((d + 2 * bp) / 1000) (даН/м) (1.8)

Для главного пути:

ргнт = 1,25 * (1 * 19)2 / 16 * ((12,6 + 2 * 20) / 1000) = 1,48 (даН/м) Для бокового пути:

ргнт = 1,25 * (1 * 19)2 / 16 * ((11 + 2 * 20) / 1000) = 1,44 (даН/м) Для насыпи:

ргнт = 1,85 * (1,43 * 19)2 / 16 * ((12,6 + 2 * 20) / 1000) = 4,5 (даН/м) Для выемки:

ргнт = 1,85 * (0,7 * 19)2 / 16 * ((12,6 + 2 * 20) / 1000) = 0,9 (даН/м) Ветровая нагрузка на контактный провод, покрытый гололедом, определяется по формуле:

ргкп = Сх * (kv * vr)2 / 16 * (Н + bp) / 1000 (даН/м) (1.9)

Для главного пути:

ргкп = 1,85 * (1 * 19)2 / 16 * (14,5 + 20) / 1000 = 1,65 (даН/м) Для бокового пути:

ргкп = 1,25 * (1 * 19)2 / 16 * (10,8 + 20) / 1000 = 0,87 (даН/м) Для насыпи:

ргкп = 1,85 * (1,43 * 19)2 / 16 * (14,5 + 20) / 1000 = 2,9 (даН/м) Для выемки:

ргкп = 1,85 * (0,7 * 19)2 / 16 * (14,5 + 20) / 1000 = 0,6 (даН/м) Суммарная нагрузка на несущий трос при максимальном ветре определяется по формуле:

qv max = v (gп + рнт)2 (даН/м) (1.10)

Для главного пути:

qv max = v (35,3+ 1,28)2 = 35,32 (даН/м) Для бокового пути:

qv max = v (13,75+ 1,12)2 = 13,8 (даН/м) Для насыпи:

qv max = v (35,3+ 2,6)2 = 35,4 (даН/м) Для выемки:

qv max = v (35,3+ 0,6)2 = 35,3 (даН/м) Расчет проводов на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок ведут по суммарным нагрузкам, определяемым геометрическим сложением вертикальных и горизонтальных нагрузок.

Суммарная нагрузка на несущий трос в режиме гололеда с ветром определяется по формуле:

gг max = v (gгп + ргнт)2 (даН/м) (1.11)

Для главного пути:

gг max = v (38,56 + 1,48)2 = 38,59 (даН/м) Для бокового пути:

gг max = v (16,09 + 1,44)2 = 16,15 (даН/м) Для насыпи:

gг max = v (35,56 + 4,5)2 = 38,8 (даН/м) Для выемки:

gг max = v (38,56 + 0,9)2 = 38,6 (даН/м) Результаты расчетов сводим в таблицу 1.

Таблица 1 — Нагрузки, действующие на провода контактных подвесок

1.2 Определение максимально-допустимых длин пролетов За основу возьмем расчет максимально допустимых длин пролета без учета эквивалентной нагрузки.

Эквивалентная нагрузка — нагрузка, которая вызывает горизонтальное отклонение контактного провода, как и нагрузки, возникающие в контактном проводе от реакции в струне при взаимном ветровом отклонении контактного провода и несущего троса.

Допустим, что эта нагрузка равна нулю, тогда производим расчет максимально допустимой длины пролета по формуле:

lmax = 2v2 * К / ркп * (bк доп — гк + v (bк доп — гк)2 — а2) (м) (2.1)

где К — натяжение контактного провода;

bк доп — допустимое горизонтальное отклонение контактного провода от оси токоприемника, принимаем равным 0,5 м [2];

гк — прогиб опоры под действием ветра на уровне подвески подвеса контактного провода [2];

а — зигзаг контактного провода, принимаем равным 0,35.

Для главного пути:

lmax = 2v 2 * 1500 / 2,17 * (0,5 — 0,022 + v (0,5 — 0,022)2 — 0,352) = 66,84 (м) Для бокового пути:

lmax = 2v 850 / 1,09 * (0,5 — 0,022 + v (0,5 — 0,022)2 — 0,352) = 50,2 (м) Для насыпи:

lmax = 2v 2 * 1500 / 4,4 * (0,5 — 0,022 + v (0,5 — 0,022)2 — 0,352) = 46,9 (м) Для выемки:

lmax = 2v 2 * 1500 / 0,9 * (0,5 — 0,022 + v (0,5 — 0,022)2 — 0,352) = 51,9 (м) Рассчитываем среднюю длину струны по формуле:

Sср = h — 0,115 * ((gп * l2max) / То) (м) (2.2)

где h — конструктивная высота цепной подвески, принимаем равной 1,8 м;

То — натяжение несущего троса, соответствующее беспровесному положению контактного провода, даН:

То = 0,8 * Тмах — для биметаллических несущих тросов, Тмах — максимальное допустимое значение натяжения несущего троса.

Для главного пути:

Sср = 1,8 — 0,115 * ((35,3 * 66,842) / 0,8 * 1750) = 0,68 (м) Для бокового пути:

Sср = 1,8 — 0,115 * ((13,75 * 50,22) / 0,8 * 1600) = 0,49 (м) Рассчитываем эквивалентную нагрузку:

ркп * Т — рнт * 2К — (8 * 2К * Т) / l2 * ((hи * рнт) / qv max + гм — гк) Рэ = даН/м (2.3)

Т + 2К + (10,6 * Sср * 2К * Т) / gкп * l2

где Т — натяжение несущего троса;

Т = Тном — для компенсированных цепных контактных подвесок;

Т = Тмах — для полукомпенсированных цепных контактных подвесок;

hи — длина подвесной гирлянды изоляторов несущего троса, принимаем раной 0,56 м, так как два подвесных изолятора в гирлянде [2];

гм — допустимый прогиб опоры под действием ветра на уровне подвеса несущего троса[2].

Рассчитываем максимально допустимую длину пролета с учетом эквивалентной нагрузки:

lmax = 2v2К / (ркп — рэ) * (bк доп — гк + v (bк доп — гк)2 — а2) (м) (2.4)

Для главного пути:

lmax = 2v2 *1500 / (2,17 — 0,19) * (0,5 — 0,022 + v (0,5 — 0,022)2 — 0,352) = 70,06 м Для бокового пути:

lmax = 2v850 / (1,09 — 0,6) * (0,5 — 0,022 + v (0,5 — 0,022)2 — 0,352) = 60,4 (м) Для насыпи:

lmax = 2v2 *1500 / (4,4 — 0,45) * (0,5 — 0,022 + v (0,5 — 0,022)2 — 0,352) = 49,5 (м) Для выемки:

lmax = 2v2 *1500 / (0,9 — 0,15) * (0,5 — 0,022 + v (0,5 — 0,022)2 — 0,352) = 56,9 (м) Именно эту длину пролета и принимаем для трассировки станции. Расчеты длин пролетов для боковых путей станции, насыпи и выемки производятся аналогично (формулы 2.1 — 2.4).

Для кривых участков пути расчет длины пролета производиться в той же последовательности, измениться только формула для расчета длины пролета:

lmax = 2vК / (ркп — рэ + (К / R)) * (bк доп — гк + а) (м) (2.5)

где R — радиус кривой, м Для R = 500 (м):

lmax = 2v1500 / (1,09 — 0,99 + (1500 / 500)) * (0,5 — 0,022 + 0,35) = 44,72 (м) Для R = 1400 (м):

lmax = 2v1500 / (1,09 — 0,99 + (1500 / 1400)) * (0,5 — 0,022 + 0,35) = 57,15 (м) Данные заносим в таблицу 2.

Таблица 2 — Результаты расчетов длин пролетов

2. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ПИТАНИЯ И СЕКЦИОНИРОВАНИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ СТАНЦИИ И ПРИЛЕГАЮЩИХ ПЕРЕГОНОВ

2.1 Продольное секционирование В первую очередь я нанёс на схему изолирующее сопряжение в нечётной горловине станции, отделив тем самым станцию от перегона. На изолирующем сопряжении я установил продольный разъединитель А. С другой стороны станции, на прилегающем перегоне, я нанёс еще одно изолирующее сопряжение и установил продольный разъединитель В.

2.2 Поперечное секционирование Я отделил путь № 1 и № 3, установив секционные изоляторы № 1, 2 и поперечный разъединитель П. Затем 6 путь отделил секционным изолятором № 3 и установил секционный разъединитель с заземляющим ножом З. На следующем этапе я запитал контактную сеть станции и прилегающих перегонов посредством фидеров. Фидер 1 питает перегон с нечётной стороны, а фидер 2 с чётной стороны. Станция питается от фидера 3.

Для того, чтобы можно было отключить питание станции и перегона устанавливаются фидерные разъединители Ф1, Ф11, Ф2, Ф21, Ф3, Ф31.

3. ТРАССИРОВКА КОНТАКТНОЙ СЕТИ

3.1 Трассировка контактной сети станции Монтажный план станции делается исходя из данных расчетов. Сначала надо начертить ось пассажирского здания, и в обе стороны от неё отметить отрезки по 100 метров (на плане 1:1000). В правую сторону эти отметки будут иметь знак «+», а в левую — знак «-». Затем, согласно данным необходимо расчертить главные и боковые пути, тупики и нарисовать входные сигналы.

Разбивку опор на станции следует начинать с наметки мест, где необходимо предусматривать устройство для фиксации контактных проводов. Наилучшее расположение контактных проводов на стрелке получается, если фиксирующее устройство установлено на 7,5 м от ЦП при марке крестовины 1/11.

Далее из намеченных мест фиксации производится выбор тех мест, где рационально устанавливать несущие опоры. В местах сосредоточения стрелочных переводов приходится отступать от максимальной расчётной длины пролёта в сторону уменьшения, стремясь, наибольшее число воздушных стрелок зафиксировать с несущих конструкций.

В средней части станции, при параллельном расположении 3−6 путей я применял опоры с жёсткой поперечиной. Причём, жёсткие поперечины, перекрывающие 5 путей и более, устанавливаются на сдвоенные опоры.

Первая жёсткая поперечина расположена на отметке «-295». Расстояние между опорами жёстких поперечин я принял, согласно расчётам, равным 60 метров.

На отметке «+80» находится ось пешеходного мостика. В этом месте необходимо расположить жёсткие поперечины таким образом, чтобы пешеходный мостик находился в середине пролёта, так как в этой точке стрела провеса несущего троса будет максимальным, что поможет обеспечить безопасность пешеходов. Последняя жёсткая поперечина расположена на отметке «+590».

Следующим шагом является разметка анкерных участков.

Длина первого а.у. составляет 1656 метров. Первая опора а.у. находится на отметке «-750», последняя его опора находится на отметке «+906». Он анкерует 1-ый путь Длина второго а.у. составляет 1065 метров. Его первая анкерная опора находится на отметке «-405», последняя «+660». Он анкерует 2-й путь.

Длина третьего а.у. составляет 1293 метра. Его первая анкерная опора находится на отметке «-560», последняя «+733». Он анкерует 3-й путь Длина четвертого а.у. составляет 885 метров. Его первая анкерная опора находится на отметке «-295», последняя «+590». Он анкерует 4-й путь.

Длина пятого а.у. составляет 803 метра. Его первая анкерная опора находится на отметке «-333», последняя «+470». Он анкерует 5-й путь Длина шестого а.у. составляет 708 метров. Его первая анкерная опора находится на отметке «-277», последняя «+431». Он анкерует 7-й путь .

Далее расставляются средние анкеровки, а следом производится секционирование и запитывание фидерами перегонов и станции.

Первый фидер питает перегон с чётной стороны станции. Он и третий фидер, который питает станцию, будут проходить по тем же опорам, что и контактная подвеска. Второй фидер питает перегон с нечётной стороны. Все фидерные линии жёстко анкеруются. После этого ставятся роговые разрядники. По правилам их ставят с обеих сторон изолированных сопряжений и на фидерных разъединителях.

3.2 Трассировка контактной сети перегона Монтажный план перегона я строил аналогично монтажному плану станции. В первую очередь я провёл две прямые линии — профиль пути и спрямлённый профиль пути. Ниже начертил таблицу установленной формы. Затем расставил пикеты, входной сигнал заданной станции, переезд, кривые (на профиле пути), выемку, насыпь, мост и другие сооружения и особенности профиля пути. Далее я приступил к расстановке опор. Размещение опор контактной сети на перегоне производится на прямой линии плана перегона.

По расчётам, максимальная длина пролёта на прямом участке пути равна 70 метрам и 60 метрам для кривой. При расстановке опор необходимо учитывать все искусственные сооружения, которые имеются на перегоне, а так же кривые, переезд и прочее. Первая опора ставится за 10 метров от входного сигнала заданной станции (отступается в сторону станции), так как при установке ближе этого расстояния она будет закрывать светофор и машинист может не увидеть его показания. Остальные опоры устанавливаем таким образом, чтобы соблюдались следующие условия:

— переезд должен быть примерно в середине пролёта (возможна установка опоры не ближе 6-и метров от края переезда);

— габарит опор увеличивается на кривом участке пути R500 и R1400 до 3,45 метров, на выемке до 5,7 метров, анкерные опоры до 3,3 метров, остальные опоры устанавливаются с нормальным габаритом 3,1 метра;

— последняя опора перед мостом и первая после моста устанавливаются за 35 метров (половина пролёта);

— переходной пролёт должен отличаться от соседних пролётов на 5% .

После расстановки опор приступаем к разбивке перегона на анкерные участки. Намечая а. у. подвески, необходимо исходить из следующих соображений:

— количество анкерных участков на перегоне должно быть минимальным;

— максимальная длина анкерного участка на прямой принимается не более 1600 м;

— на участках с кривыми длину анкерных участков уменьшают в зависимости от радиуса кривой;

— сопряжение анкерных участков рекомендуется, как правило, устраивать на прямых и на внешней стороне кривых участков пути;

— на кривых радиусов менее 1200 м сопряжение недопустимо.

Опора, поставленная за 41 метр от входного сигнала, будет анкерной опорой заданной станции (она анкерует последний анкерный участок станции). Согласно требованиям устанавливаем переходную опору, на ней монтируется изолированное сопряжение и опору, анкерующую контактную подвеску данного перегона. Для упрощения назовём заданную станцию — А, а следующую — Б. Таким же образом за входным сигналом станции Б устанавливаются опоры анкерующей последний анкерный участок перегона и первый анкерный участок станции Б, а так же переходной пролёт с изолированным сопряжением .

Теперь рассчитываем длину перегона: из пикета анкерной опоры перегона, расположенной на станции Б вычитаем пикет анкерной опоры перегона, расположенной на станции А:

23 км 7пк 65м — 27 км 0пк 30 м = 3265 метров Таким образом, длина перегона составляет 3265 метров.

Рассчитываем среднюю длину анкерного участка. Будем считать, что на данном перегоне уместится два анкерных участка. Считаем:

3265 / 2= 1632,5 метра Средняя длина анкерного участка равна 1632,5 метра.

Анкерные участки (для компенсированной подвески), примыкаемые к станциям, выполняются со средними анкеровками компенсированной подвески, но со стороны станции несущий трос не компенсируется.

При компенсированной подвеске средняя анкеровка монтируется следующим образом. Берутся два смежных пролёта, к крайним опорам жёстко анкеруется несущий трос.

Так же необходимо расставить роговые разрядники, они устанавливаются со стороны от изолированного сопряжения и с обеих сторон моста.

После расстановки всех опор, я их пронумеровал, указал зигзаги и длины всех пролётов. В таблице я записал все пикеты опор, их габариты и типы.

4. ПРОХОД КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ ПОД ПЕШЕХОДНЫМ МОСТОМ Высота пешеходного мостика — 7,8 метра, высота подвески контактного провода — 6,25 м, конструктивная высота подвески — 1,8 м. Отсюда получим, что высота несущего троса равна — 8,05 м. В соответствии с расчетами стрела провеса равна 1,4 метра. В этом случае высота несущего троса в середине пролета — 6,65 метра, а значит расстояние от него до пешеходного мостика равно- 1,15 м. Под мостом выполняется обвод (рисунок 1).

Рисунок 1 — Схема прохода контактной подвески под пешеходным мостом

5. ПРОХОД КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ ПО МЕТАЛЛИЧЕСКОМУ МОСТУ (С ЕЗДОЙ ПО НИЗУ) Высота металлического моста с (ездой по низу) от У.Г.Р. до нижней части верхних связей — 7метров.

Контактная подвеска будет монтироваться короткими пролетами длиной 10- 25 метров. Данный мост имеет пролетные строения средней длины с низкими фермами, поэтому несущий трос будет проходить над пролетным строением и закреплен на специальных кронштейнах. Контактный провод подвешивают к несущему тросу на струнах, размещенных в промежутках между верхними ветровыми связями моста.

1 — Специальный кронштейн (для данного курсового проекта 3 шт.) — Фиксатор Рисунок 2 — Схема прохода контактной подвески на мосту с ездой по низу Рисунок 3 — Боковой вид прохода контактной подвески на мосту с ездой понизу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Электрификация железных дорог сложная и трудоемкая работа, требующая от ее работников четкого понимания и слаженности действий, ведь от правильности ее монтажа зависят человеческие жизни. Во избежание всякого рода неисправностей на контактной сети следует тщательно высчитывать все нагрузки, действующие на провода контактной сети, знать рельеф и местность данного участка пути, иметь представления о его профиле.

Кроме того при монтаже всех устройств необходимо учитывать экономическую эффективность. Так на перегоне количество анкерных участков должно быть минимальным, опоры на станции и перегоне должны расставляться согласно расчетным длинам. При монтаже контактной подвески также следует учитывать скорости движения и тип ЭПС.

Выполнив данный курсовой проект, я:

— определил нагрузки на провода контактной подвески в режиме ветра максимальной интенсивности и гололеда;

— определил допустимые длины пролётов на перегоне и станции, на прямых участках пути и кривых;

— составил схему питания и секционирования;

— выбрал способ прохождения контактной подвески в искусственных сооружениях на станции и перегоне;

— составил монтажный план станции и перегона.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Зимакова А. Н., Гиенко В. М., Скворцов В. А. Контактная сеть электрифицированных железных дорог. Расчеты, выбор конструкций и составление монтажных планов: учебное пособие. — 2-е стер. изд. — М.: ФГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2011. — 232 с.

2 Чайкина Л. П. Контактная сеть. Методическое пособие по выполнению курсового проекта по теме «Контактная сеть электрифицируемого участка на постоянном токе». Электроснабжение (по отраслям) М.: ФГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2010. — 64 с.

3 Бондарев Н. А., Чекулаев В. Е. Контактная сеть, учебник. М.: «Маршрут», 2006. — 592 с.