Содержание

Введение

Введение

Контактная сеть является важнейшим элементом системы тягового электроснабжения электрического транспорта. От надежной работы контактной сети во многом зависит успешное выполнение основной функции железнодорожного транспорта – своевременная перевозка пассажиров и грузов в соответствии с заданным графиком движения.

Главная задача контактной сети – передача электроэнергии подвижному составу за счет надежного, экономичного и экологически чистого токосъема в расчетных метеоусловиях при установленных скоростях движения, типах токоприемников и значениях передаваемого тока.

В последние годы на дорогах страны расширяется движение тяжеловесных и длинносоставных поездов, вводится в эксплуатацию новый электроподвижной состав большой мощности, повышаются скорости движения пассажирских и грузовых поездов, растет грузонапряженность. В таких условиях эксплуатации возрастают требования к надежности устройств контактной сети, что вызывает необходимость постоянно совершенствовать ее устройства, методы их расчета, монтажа, технического обслуживания и ремонта этих устройств.

В данном дипломном проекте рассматривается проектирование контактной сети постоянного тока с целью получения навыков по проектированию, выбору оборудования, построению монтажных кривых и проверки состояния, регулировки и ремонта консолей.

1 Теоретический раздел

1. Расчет нагрузок, действующих на подвеску

Из всего многообразия сочетаний метеорологических условий, действующие на провода контактной сети, можно выделить три расчетных режима, при которых усилия (натяжение) в несущем тросе может оказаться наибольшим, опасным для прочности троса:

– режим минимальной температуры – сжатие троса;

– режим максимального ветра – растяжение троса;

– режим гололеда – растяжение троса.

Для этих расчетных режимов и определяют нагрузки на несущий трос.

1.1.1Режим минимальной температуры

Несущий трос испытывает только вертикальную нагрузку собственного веса и от веса контактного провода, струн и зажимов.

Вертикальная нагрузка от собственного веса 1-го погонного метра проводов в даН/м определяется по формуле:

(1.1)

где gт, gк – нагрузка от собственного веса одного метра несущего и контактного проводов, даН/м; следует взять и ;

n – число контактных проводов;

gс – нагрузка от собственного веса струн и зажимов равномерно

распределенные по длине пролета принимается равной 0,05 даН/м для каждого провода.

Главные пути станции и перегона:

1.1.2 Режим максимального ветра

В этом режиме на несущий трос действует вертикальная нагрузка от веса проводов контактной подвески и горизонтальная нагрузка от давления ветра на несущий и контактные провода (гололед отсутствует). Ветер максимальной интенсивности наблюдается при температуре воздуха +. Вертикальная нагрузка от веса проводов контактной подвески определена выше по формуле (1.1).

Горизонтальная ветровая нагрузка на несущий трос определяется по формуле:

где Сх – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления провода ветру определяется по таблице стр.105 [1];

– коэффициент учитывающий влияние местных условий расположение одвески на скорость ветра, определяется по таблице 19 стр.104 [1];

– нормативная скорость ветра наибольшей интенсивности, м/с; повторяемости 1 раз в 10 лет определяется по таблице 18 стр.102 [1];

d – диаметр несущего троса, мм; стр.33 [1].

Горизонтальная ветровая нагрузка на контактный провод определяется по формуле:

где Н – высота контактного провода,мм; стр.26 [1].

Прямой участок и кривые различного радиуса:

Выемка глубиной до 7 м:

Насыпь высотой более 5 м :

Результирующая (суммарная) нагрузка на несущий трос в даН/м определяется по формуле:

(1.4)

Выемка глубиной до 7 м:

Прямой участок, кривые различных радиусов:

Насыпь высотой более 5 м:

При определении результирующей нагрузки на контактный провод она учитываться не будет, т.к. в основном воспринимается фиксаторами.

1.1.3 Режим гололеда с ветром

На провода контактной подвески в этом режиме действует вертикальная нагрузка от собственного веса, вес гололеда и горизонтальная нагрузка от давления ветра на провода контактной подвески, скорость ветра при гололеде –С, вертикальная нагрузка от собственного веса проводов контактной подвески определена выше.

_{Вертикальная нагрузка от веса гололеда на несущем тросе} даН/м определяется по формуле:

(1.5)

где – коэффициент перегрузки можно принять: = 0,75 – для защищенных участков контактной сети (выемка); 1 – для нормальных условий контактной сети (станция, кривая); = 1,25 – для незащищенных участков контактной сети (насыпь);

– толщина стенки гололеда на несущем тросе, мм.

d – диаметр несущего троса, мм; – 3,14.

Толщина стенки гололеда на несущем тросе, мм определяется по формуле:

(1.6)

где – нормативная толщина стенки гололеда, мм;

– коэффициент учитывающий влияния диаметра провода на отложение гололеда стр. 100 [1];

– коэффициент учитывающий влияние высоты расположения контактной подвески стр. 100 [1].

Для главных путей станции и перегона для несущего троса М-95 принимаем =0,98.

Для выемки глубиной более 5м =0,6.

Для прямого участка перегона и кривых различных радиусов =0,8.

Для насыпи более 5м =1,1.

Вертикальная нагрузка от веса гололеда на контактном проводе в даН/м определяется по формуле:

(1.7)

где – толщина стенки гололеда на контактном проводе, мм; на контактном проводе толщина стенки гололеда принимается равной 50% от толщены гололеда на несущем тросе ;

– средний диаметр контактного провода, мм

(1.8)

где Н и А – соответственно высота и ширина сечения контактного провода, мм.

Прямой участок и кривые различного радиуса:

Выемка глубиной до 7м:

Насыпь высотой более 5м:

Прямой участок и кривые различного радиуса:

Выемка глубиной до 7 м:

Насыпь высотой более 5 м:

Полная вертикальная нагрузка от веса гололеда на проводах контактной подвески в даН/м определяется по формуле:

(1.9)

где – равномерная распределенная по длине пролета вертикальная на грузка от веса гололеда на струнах и зажимах при одном контактном проводе, даН/м, которая в зависимости от толщены стенки гололеда составляет

Прямой участок перегона и кривые различных радиусов:

Выемка глубиной до 7м:

Насыпь высотой более 5м:

Горизонтальная ветровая нагрузка на несущий трос, покрытый гололедом в даН/м , определяется по формуле:

где – нормативная скорость ветра при гололеде, м/с. = 13 м/с.

Прямой участок и кривые различных радиусов:

Выемка глубиной до 7м:

Насыпь высотой более 5м:

Горизонтальная ветровая нагрузка на контактный провод, покрытый гололедом в даН/м, определяется по формуле:

Прямой участок и кривые различных радиусов:

Выемка глубиной до 7м:

Насыпь высотой более 5м:

Результирующая (суммарная) нагрузка на несущий трос в даН/м, определяется по формуле:

(1.12)

Прямой участок и кривые различных радиусов:

Выемка глубиной до 7м:

Насыпь высотой более 5м: