План контактної мережі і повітряних ліній підстанції з урахуванням харчування і секціонування

1670

Найменування навантажень

Формули для

розрахунку

Значення навантажень,

даН / м

Від власної ваги дроти, g _i

За довідковими даними [1]

М -120, g _н = 1.037

ПБСА -50/70, g _н = 0,669

МФ -100, g _к = 0,873

На несучому тросі від ваги всіх проводів контактної підвіски

(Вага підвіски), g _п

g _п = g _н + g _до × n _до +0.1 × n _до

[1]

М-120 + 2МФ-100,

g _п = 1.037 +0,873 · 2 +0.1 · 2 = 2, 983

ПБСА-50/70 + МФ-100,

g _п = 0.669 +0.873 × 1 +0.1 × 1 = 1.642

Від вітру на НТ підвіски, р _нв

р _нв = 0.615 × С _х × × d _i × 10 ^-4

[1]

М-120,

р _нв = 0.615 × 1.25 × 37 ² × 14 × 10 ^-4 = 1.473

ПБСА-50/70,

р _нв = 0.615 × 1.25 × 37 ² × 1 4 × 10 ^-4 = 1, 473

Від вітру на КП, р _кв

р _кв = 0.615 × С _х × × Н _до × 10 ^-4

[1]

2МФ-100,

р _кв = 0.615 × 1, 55 × 37 ² × 1 1, 8 × 10 ^-4 = 1, 5 4

МФ-100

р _кв = 0.615 × 1.15 × 37 ² × 1 1, 8 × 10 ^-4 = 1, 14

Результуюче навантаження на НТ контактної підвіски, q _нв

q _нв =

[1]

М-120,

q _нв =

ПБСА-50/70,

q _нв =

Найменування навантажень

Формули для

розрахунку

Значення навантажень,

даН / м

Від ваги ожеледі на несучому тросі, g _гн

g _гн = 2.77 × b _max (d _i + b _max) × 10 ^-3

[1]

М-120,

g _гн = 2.77 × 5,5 × (14 +5,5) × 10 ^-3 = 0, 297

ПБСА-50/70,

g _гн = 2.77 × 5.5 × (1 4 + 5.5) × 10 ^-3 = 0, 297

Від ваги ожеледі на одному КП, g _гк

g _гк = 2.77 ×

×

[1]

МФ-100,

g _гк = 2.77 × 5,5 / 2 ×

× (12. 1931 +5.5 / 2) × 10 ^-3 = 0, 115

Від ваги одного КП з ожеледицею, g _кг

g _кг = g _к + g _гк

[1]

2. Визначення максимально допустимих довжин прольотів з урахуванням обмежень

Максимально допустима довжина прольоту на прямій в режимах вітру максимальної інтенсивності та ожеледиці з вітром

, (2.1)

де р _к - нормативна вітрове навантаження на контактний дріт, даН / м;

До ₁ - коефіцієнт, що враховує динамічні процеси при впливі вітрового навантаження на проводи;

р _е - еквівалентна навантаження, характеризує вплив несучого тросу на відхилення контактного проводу, даН / м;

b _к.доп - максимально допустиме відхилення контактного проводу від осі струмоприймача на прямій, м;

g _к - зміна прогину опори на рівні контактного проводу під дією вітрового навантаження, м;

а - абсолютне значення зигзага контактного проводу на прямій, однакове на сусідніх опорах, м.

До ₁ = К ₂ +2 hdx, (2.2)

де К ₂ - коефіцієнт, що враховує пружні деформації дроту при його відхилення;

h і d - коефіцієнти, що враховують пульсації вітру;

g - коефіцієнт динамічності.

Коефіцієнти h, d і g визначені за матеріалами [1].

К ₂ = К ₃ × До ₄ × К _5, (2.3)

де К _3, К _4, до ₅ - коефіцієнти, визначені за матеріалами [1].

Еквівалентна навантаження р _е визначена

р _е = , (2.4)

де Т - натяг несучого тросу, даН;

р _н - нормативна вітрове навантаження на несучий трос, даН / м;

h _і - довжина гірлянди підвісних ізоляторів, прийнята за матеріалами [1] 0.42 м;

q _н - результуюче навантаження на несучий трос, даН / м;

g _н - зміна прогину опори на рівні несучого тросу під дією вітрового навантаження, м;

е _ср - середня довжина струн у середній частині прольоту l _max, м;

g _к - навантаження від ваги одного контактного проводу, даН / м;

n _к - число контактних проводів.

е _ср = h ₀ - 0.115 × , (2.5)

де h ₀ - конструктивна висота підвіски, м;

g _п - навантаження від ваги всіх проводів підвіски на несучий трос при відсутності ожеледі, даН / м.

Розрахунок зроблений спочатку для підвіски М-120 +2 МФ-100. У режимі вітру максимальної інтенсивності по табл. 2.2 та 2.3: К = 1960 даН, р _кв = 1,54 даН / м, b _к.доп = 0.5 м, g _кв = 0.025 м, а = 0.3 м. При К ₁ = ₁ і р _ев = 0.

м.

За матеріалами [1] знайдені значення коефіцієнтів для визначення К _'1 при l _{max. В} = 65,52 м: h = 0.58 d = 0.225, x = 1,015, К ₃ = 0.65, К ₄ = 1,33, К ₅ = 1.075.

До _'2 = 0,65 · 1,33 · 1,075 = 0.929. К _'1 = 0.929 +2 × 0.58 × 0.225 × 1,015 = 1.194.

h ₀ = 2.0 м, g _п = 2.983 даН / м, Т ₀ = 1470 даН.

е _'ср = 2 - 0.115 × = 0,998 м.

За [1] і табл. 2.2 та 2.3: Т _в = 1370 даН, р _нв = 1.473 даН / м, h _і = 0.42 м, q _нв = 3.327 даН / м, g _нв = 0.034 м, g _к = 0.873 даН / м, n _к = 2 .

р _'ев = даН / м.

Нове значення довжини прольоту з урахуванням К _'1 і р' _ев

м.

Різниця між значеннями довжини прольоту вийшла більш 5%

, Тому розрахунок продовжений.

l _{'max. в} = 56.3 м: h = 0.62 d = 0.225, x = 1,015, К ₃ = 0.67, К ₄ = 1,33, К ₅ = 1.075.

До _'2 = 0,67 · 1,33 · 1,075 = 0.958. К _'1 = 0.958 +2 × 0.62 × 0.225 × 1,015 = 1.241.

_е''ср = 2 - 0.115 × = 1.26 м.

_р''ев = даН / м.

Нове значення довжини прольоту з урахуванням _К''1 і _р''ев

м.

Різниця між значеннями довжини прольоту вийшла менш 5%

, Тому розрахунок припинений і остаточно прийнято l _{max. В} = 55.36 м.

У режимі ожеледі з вітром по [1] і табл. 2.2 та 2.4: К = 1960 даН, р _кг = 0.249 даН / м, b _к.доп = 0.5 м, g _кг = 0.005 м, а = 0.3 м. При К ₁ = ₁ і р _ег = 0.

м.

За матеріалами [1] знайдені значення коефіцієнтів для визначення К _'1 при l _{max. Г} = 167.28 м: h = 0.51, d = 0.115, x = 1.03, К ₃ = 0.44, К ₄ = 1.5, К ₅ = 1.075.

К _'2 = 0.44 × 1.5 × 1.075 = 0.71. К _'1 = 0.71 +2 × 0.51 × 0.115 × 1.03 = 0.83

h ₀ = 2.0 м, g _п = 2.983 даН / м, Т ₀ = 1470 даН.

е _'ср = 2 - 0.115 × = 0.857 м.

Т _г = 1670 даН, р _нг = 0.29 даН / м, h _і = 0.42 м, q _нг = 3.52 даН / м, g _нг = 0.007 м, g _кг = 0.988 даН / м, n _к = 2.

р _'ег = даН / м.

Нове значення довжини прольоту з урахуванням К _'1 і р' _ег

м.

Різниця між значеннями довжини прольоту вийшла менш 5%

, Тому розрахунок припинений і остаточно прийнято l _{max. Г} = 166.42 м..

Для підвіски ПБСА-50/70 + МФ-100. У режимі вітру максимальної інтенсивності по табл. 2.2 та 2.3: К = 980 даН, р _кв = 1,14 даН / м, b _к.доп = 0.5 м, g _кв = 0.025 м, а = 0.3 м. При К ₁ = ₁ і р _ев = 0.

м.

За матеріалами [1] знайдені значення коефіцієнтів для визначення К _'1 при l _{max. В} = 53,85 м: h = 0.63, d = 0.225, x = 0.92, К ₃ = 0.67, К ₄ = 1.33, До ₅ = 1.00 .

К _'2 = 0.67 · 1.33 × 1.00 = 0.891. К _'1 = 0.891 +2 × 0.63 × 0.225 × 0.92 = 1.152.

h ₀ = 2.0 м, g _п = 1.642 даН / м, Т ₀ = 1570даН.

е _'ср = 2,0 - 0.115 × = 1.65 м.

Т _в = 1570 даН, р _нв = 1.473 даН / м, h _і = 0.42 м, q _нв = 2.206 даН / м, g _нв = 0.007 м, g _к = 0.873 даН / м, n _к = 2.

р _'ев = даН / м.

Нове значення довжини прольоту з урахуванням К _'1 і р' _ев

м.

Різниця між значеннями довжини прольоту вийшла більш 5%

, Тому розрахунок продовжений.

l _{'max. в} = 48.4 м: h = 0.66, d = 0.225, x = 0.92, К ₃ = 0.69, К ₄ = 1.33, До ₅ = 1.00.

К _'2 = 0.69 · 1.33 × 1.00 = 0.918. К _'1 = 0.918 +2 × 0.66 × 0.225 × 0.92 = 1.191.

_е''ср = 2 - 0.115 × = 1.718 м.

_р''ев = даН / м.

Нове значення довжини прольоту з урахуванням _К''1 і _р''ев

м.

Різниця між значеннями довжини прольоту вийшла менш 5%

, Тому розрахунок припинений і остаточно прийнято l _{max. В} = 47.66 м..

У режимі ожеледі з вітром по [1] і табл. 2.2 та 2.4: К = 980 даН, р _кг = 0.185 даН / м, b _к.доп = 0.5 м, g _кг = 0.005 м, а = 0.3 м. При К ₁ = ₁ і р _ег = 0.

м.

За матеріалами [1] знайдені значення коефіцієнтів для визначення К _'1 при l _{max. Г} = 137.228 м: h = 0.51, d = 0.115, x = 0.93, К ₃ = 0.52, К ₄ = 1.5, К ₅ = 1.00.

К _'2 = 0.52 × 1.5 × 1.00 = 0.78. К _'1 = 0.78 +2 × 0.51 × 0.115 × 0.93 = 0.889.

h ₀ = 2.0 м, g _п = 1.642 даН / м, Т ₀ = 1570 даН.

е _'ср = 2,0 - 0.115 × = 1.411 м.

Т _г = 1670 даН, р _нг = 0.29 даН / м, h _і = 0.42 м, q _нг = 2.07 даН / м, g _нг = 0.007 м, g _к = 0.988 даН / м, n _к = 2.

р _'ег = даН / м.

Нове значення довжини прольоту з урахуванням К _'1 і р' _ев

м.

Різниця між значеннями довжини прольоту вийшла менш 5% ,

тому розрахунок припинений і остаточно прийнято l _{max. г} = 143.2 м..

Для контактного проводу існують обмеження його положення по висоті від рівня головки рейки в будь-яких точках прольоту і експлуатаційних умовах на станціях і перегонах:

• максимально допустима висота - 6.8 м;

• мінімально допустима висота - 5.75 м.

З цього випливає, що максимально допустимий інтервал переміщення КП по вертикалі (D h _{додатково)} дорівнює 1.05 м.

Довжина прольоту, при якій інтервал переміщень контактного проводу в заданих умовах дорівнює максимально допустимому, буде максимально допустимий за умовою дотримання вертикальних габаритів контактного проводу.

Спочатку необхідно встановити, в яких режимах контактний провід буде займати найвищу та найнижчою положення. Найвище становище контактний провід буде займати в режимі мінімальної температури, так як провисання несучого тросу в цьому режимі буде найменшим. Щонайнижчий положення контактного проводу може займати або в режимі максимальної температури, або в режимі ожеледі з вітром.

Режим з найнижчими становищем контактного проводу можна встановити шляхом порівняння значень максимальної та критичної температури. Якщо максимальна температура дорівнює або більше критичної, то найбільший провисання несучого тросу буде мати місце у режимі максимальної температури, а якщо менше, то в режимі ожеледі з вітром.

Значення критичної температури t _кр для несучого тросу полукомпенсірованной підвіски наближено визначено за формулою

t _кр = t _г + . (2.6)

Значення твори a Е S для несучого тросу прийняті за даними [1].

Якщо найнижчі положення контактного проводу буде в режимі максимальної температури, то максимальна довжина прольоту, при якій забезпечується дотримання вертикальних габаритів контактного проводу в середині прольоту, визначено

l _max = , (2.7)

де А = , (2.8)

Б = , (2.9)

Д = , (2.10)

Г = . (2.11)

У наведених формулах:

- Значення натягу несучого тросу при відповідно максимальної і мінімальної температурах, даН;

К - номінальна натяг контактного проводу, даН;

с - відстань від осі опори до першої струни на несучому тросі, м.

Для несучого тросу підвіски М-120 +2 МФ-100

t _кр = -5 + = +6.6 ⁰ С;

Для несучого тросу підвіски ПБСА-50/70 + МФ-100

t _кр = -5 + = +11 ⁰ С.

З порівняння отриманих значень критичної температури до прийнятого в проекті значенням максимальної температури (+45 ⁰ С) видно, що найбільший провисання несучого тросу кожної підвіски буде мати в режимі максимальної температури.

Максимально допустима довжина прольоту для підвіски

М-120 +2 МФ-100 визначена за формулами (2.7 - 2.11).

За даними [2] = 0.35 × 1960 = 686даН, з = 10 м.

Г = = -0.0004957 1/даН;

А = = 0.0001069 1 / м;

Б = = -0.009858;

Д = =- 1.149 м;

l _max = = 67.347 м.

Максимально допустима довжина прольоту для підвіски

ПБСА-50/70 + МФ-100 визначена за формулами (2.7 - 2.11).

За даними [2] = 0.35 × 1960 = 686даН, з = 2 м.

Г = = -0.0008412 1/даН;

А = = 0.00008671 1 / м;

Б = = -0.0008621;

Д = =- 1.052 м;

l _max = = 105.273 м.

Всі дані про максимально допустимих і остаточно прийнятих довжинах прольотів для обох підвісок представлені в табл. 2.5.

Т а б л і ц а 2.5

Максимально допустимі довжини прольотів для різних підвісок, режимів, умов і остаточно прийняті

3.Розробка СХЕМИ живлення і секціонування контактної мережі І ВЛ НА СТАНЦІЇ

3.1 Загальна характеристика заданої станції і призначення шляхів

На станції розташований головний шлях, два приймально і безвихідь № 4,5, призначені для для систематичної навантаження-вивантаження, № 7, призначений для маневрової роботи. Приймально шлях № 3 розглядається як перспективний другий шлях. На станції розташовано пасажирське будівля, висока пасажирська платформа, пішохідний міст і тягова підстанція з живлячими і відсисаючими лініями.

3.2Опісаніе і обгрунтування пропонованої схеми живлення і секціонування. Основні відомості про застосовані секційних ізоляторах, роз'єднувачах і приводах до них

Схема живлення і секціонування контактної мережі і ПЛ розроблена з урахуванням рекомендацій, наведених у [1.3] і конкретної станції так, щоб були забезпечені можливо менші втрати напруги та енергії в мережі при номінальному режимі роботи і мінімальні порушення графіка руху поїздів при виході з ладу якої- або секції контактної мережі і ПЛ.

Кількість секційних ізоляторів і роз'єднувачів повинно бути мінімально можливим. Виділення ділянок контактної мережі станції в окремі секції, кількість і взаємне розташування секцій проектується так, щоб при відсутності напруги на будь-якої секції була забезпечена можливість роботи з прийому та відправлення поїздів на інших секціях з виходом на головну колію.

Схема живлення і секціонування контактної мережі і ПЛ на станції розроблено в наступному порядку:

• проаналізовано призначення шляхів; визначено шляхи, що підлягають електрифікації;

• викреслена схема колійного розвитку заданої станції з урахуванням перспективного другого головного шляху;

• виконано подовжнє і поперечне секціонування контактної мережі з урахуванням електрифікації перспективного другого головного шляху;

• визначено число живильних ліній з урахуванням електрифікації перспективного другого головного шляху (чотири живлять лінії), висновки живильних ліній щодо відсмоктує лінії в РУ-3.3 кВ тягової підстанції розташовані так, щоб зліва і праворуч від відсмоктує лінії було не більше чотирьох висновків живильних ліній; показані підключення від тягової підстанції: живильних ліній (з урахуванням перспективних) до контактної мережі, яка відсмоктує лінії до перемичці між середніми точками найближчої до тягової підстанції пари дросель-трансформаторів;

• показана поздовжня лінія ВЛ 10 кВ вмонтовується з польової сторони опор контактної мережі, і виконано поздовжнє секціонування;

• проведено найменування всіх роз'єднувачів контактної мережі і ПЛ та нумерація секційних ізоляторів контактної мережі.

Схема живлення і секціонування контактної мережі і ПЛ 10 кВ на станції одноколійного ділянки постійного струму наведена в додатку 1.

У додатку 1:

• всі секційні ізолятори - ЦНІІ7МАУ;

• роз'єднувачі А, Б, Ф _1, Ф _3, Ф _5, Ф _5-1 - РС - 3000/3.3 з моторним приводом УМП-11;

• роз'єднувач П _{I -4,} П _{I -5} - РС - 3000/3.3 з заземлюючим контактом і моторним приводом УМП-11;

• роз'єднувачі Л ₁ - Л _4, ЛС - РЛНДА - 1-10/400 з моторним приводом УМП-11.

4.ПОДБОР ПІДТРИМУЮТЬ КОНСТРУКЦІЙ. ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СТІЙКОСТІ У ГРУНТАХ

4.1 Підбір типових консолей і жорстких поперечок

Підбір типових підтримують і фіксуючих пристроїв виконується при проектуванні контактної мережі шляхом прив'язки розроблених конструкцій до конкретних умов їх установки.

Неізольовані консолі виготовлені з двох швелерів, позначаються літерами НР (з розтягнутою тягою) і НС (зі стислою тягою). Крім того в позначенні типу консолі римськими цифрами вказується вид її геометричних розмірів, арабськими - номер використаних для виготовлення консолі швелерів.

Підбір типових неізольованих консолей постійного струму виконується в залежності від типу опор і місця їх встановлення, а при підборі перехідних консолей враховується ще наявність або відсутність секціонування мережі, розташування робочої і анкеруються гілок підвіски відносно опори і яка гілка кріпиться на даній консолі.

Для поперечок довжиною до 29.1 м включно ширина ферм дорівнює 450 мм, висота 700 мм і довжина основної панелі 800 мм.

У маркуванні типових жорстких поперечок використані букви і цифри.

Жорсткі поперечці комплектуються з двох, трьох або чотирьох блоків у залежності від довжини розрахункового прольоту.

4.2 Підбір типових стійок для консольних опор, опор з жорсткими поперечками і опор фідерних ліній

Всі стійки приймаються типу СО136.6 - 3.

Для жорстких поперечок вони встановлюються без фундаментів, прямо в грунт. Якщо на опору жорсткої поперечини анкеруватися підвіска, то потрібно врахувати анкер і подвійні відтяжки. Це робиться таким чином: СО136.6 - 3 + А.

Застосовується трипроменевою анкер, завдовжки 4 м типу ТА - 4.0.

Під анкерні опори, які встановлюються без фундаментів, передбачається установка опорних плит типу ОП2.

Якщо в перспективі опора повинна бути анкерної, то під неї треба ставити фундамент.

Опори на перекидання фідерних ліній мають тип СО136.6 - 3ТС + А.

Приклад підбору стійок:

- Консольна опора № 8 вибирається СО136.6 - 3ТС + А;

- Стійка опори жорсткої поперечини № 13вибірается типу СО136.6 - 3 + А.

ВИСНОВОК

Результатом роботи є розроблений план контактної мережі і повітряних лінії станції, в межах якої знаходиться тягова підстанція.

План виконаний в масштабі 1:1000, який найбільш зручний для розбивки опор.

Максимально допустимі довжини прольоту розраховані для режимів вітру максимальної інтенсивності та ожеледиці з вітром. Також проведено розрахунок максимальної довжини прольоту за умовою дотримання вертикальних габаритів контактного проводу. При розрахунку отримали максимальну довжину прольоту рівну 47,66 для другорядних шляхів і55, 36м для головних шляхів.

Для заданого розвитку станції виконано план з урахуванням прийнятих довжин прольотів, перевищення довжин прольотів, прийнятих на плані, не виходитиме за допустимі значення, так як інтенсивність вітру на станції буде менше розрахункової через наявність будівель на ній. Розроблено схему живлення і секціонування. Обрано основне устаткування. Визначено довжини контактної мережі, що живлять і відсмоктувальних фідерів.