Контактная сеть переменного тока 27,5 кВ

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.….

|Наименование расчетных величин. |Значение |

|Характеристика участка. |Двухпутный |

|Система тока и величина. |Переменный 25000 В |

|Схема питания контактной сети участка. |Двух сторонняя |

|Расстояние между тяговыми подстанциями, l,(км) |54 |

|Максимальная пропускная способность участка No,(пар | |

|поездов) |180 |

|Заданная пропускная способность участка в сутки | |

|пассажирских N пас (пар поездов) |28 |

|грузовых N гр (пар поездов) |63 |

|Вес локомотива | |

|пассажирского Р пс , т |138 (ВЛ-60) |

|грузового Р гр , т |184 (ВЛ-80К) |

|Вес состава поезда | |

|пассажирского Q пс , т |1300 |

|грузового Q гр , т |3600 |

|Техническая скорость движения поездов | |

|пассажирского V пс , км/ч |85 |

|грузового V гр , км/ч |60 |

|Величина руководящего подъёма ip ‰ |10 |

|Коэффициент ? = t/t1 |1.1 |

|Проектируемая форма движения поездов |Магистральные |

|Тип рельсов |Р65 |

1.2. Определение минимального, экономического сечения проводов контактной

сети в медном эквиваленте. Выбрать тип подвески.

1.2.1. Находим удельный расход энергии на тягу.

? = 3,8 * ( iэ+Wcp )

где, i э = 11‰, так как i р = 10‰

Определяем значение среднего удельного сопротивления движению поезда

Wcp, соответствующее заданным типам поездов и их участковым скоростям

движения:

Для пассажирского поезда с весом состава Q пас= 1300 т. при Vпас= 85

км/ч

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

W ср = = 3,9225

2

Для грузового поезда с весом состава Qгр= 3600 т. при Vгр= 85 км/ч

W ср = 1,965

тогда,

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

? 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* [? пас*(Р пас +Q пас ) * N пас + ? гр*(Ргр +Qгр )*Nгр ] *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 * rэк * l * Асут2 24 24

?А сут = * [ + 0,46 * (1– ) ]

U2 * 24 Stт St

Для подстановки в эту формулу находим суммарное время занятия фидерной

зоны всем расчетным числом поездов за сутки

l l

?t = 2 * ( * Nпс + * Nгр)

Vпс Vгр

54 54

?t = 2 * ( * 28 + * 63) = 148,976 ч.

85 60

суммарное время потребления энергии всем расчётным числом поездов за

сутки при проходе фидерной зоны.

Stт = St /

Stт = 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= Ud= Uн * 0,9

U=25000 * 0,9=22500 В.

Вместо А сут 2 в формулу ?А сут подставляем (k d * Aсут)2

где, kd- 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 * rэк * l * 137841,41* 106 24

24

?А сут = * [ + 0,46

* (1- )] =

22500 * 24 135,43

148,976

= 1175,45 * rэк * 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 * rэк * l * 1,02 * 1,08 = 47,26 * 104 * rэк * l

кВт ч

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

?А год 47,26 * 104 * rэк * l

В о = =

rэк * l rэк * l

47,26 * 104 * rэк * l

В о = = 47,26 * 104 кВт ч

rэк * l

1.2.6. Определяем минимальное экономическое сечение проводов контактной

сети двух путей рассматриваемой фидерной зоны.

S эм ( min ) = 0,35 * ? Во

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

рн =

24 * l * ( N пас + N гр )

0,97 * 382,75 * 103 * 180

рн = = 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.

No * St

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 * ? – 1) / n +1

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

1.3.4 Определяем максимальный ток фидера.

р н* l * kн * kт * kэ

I эф. max = * 103

2 * U * с

где, kн = 1 считаем распределение энергии по путям равномерным

kт = 1 , так как минимальный интервал между поездами

? = 24 / N о

? = 24 / 180 = 0,133 ч. = 8 мин 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 – ? к + ?(b к доп

– ? 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 – ? 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 тиз = Т г * l / R

Р тиз = 1500 * 60/ 800 = 112,5

Для режима максимального ветра.

Р тиз = Т в * l / R

Р тиз = 1800 * 60/ 800 = 135

Для режима минимальной температуры.

Р киз = Т т * l / R

Р киз = 2000 * 60/ 800 = 150

Горизонтальная нагрузка от изменения направления контактного провода на

кривой, для всех трёх расчётных режимов.

Р киз = К * l / R

Р киз = 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 тиз ) * h т + ( Р

к + Р киз ) * 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 тиз ) * h т + ( Р

к – Р киз ) * 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 тиз ) * h т + (–

Р к – Р киз ) * 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 + ? m +d оп + 2 * 0,15

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

? 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

Страницы: 1, 2, 3