Расчет участка контактной сети станции и перегона

Федеральное агентство железнодорожноготранспорта.
Иркутский государственный университетпутей сообщения.
Кафедра: ЭЖТКУРСОВОЙПРОЕКТ
Вариант-83
Дисциплина: «Контактные сети»
Тема:
«Расчет участка контактной сети станции иперегона»
Выполнил: студент Добрынин А.И
Проверил: Ступицкий В.П.
г. Иркутск
2008

Исходныеданные.
1.  Характеристика цепной подвескиНаглавных путях перегона и станции цепная подвеска полукомпенсированная.Придвух контактных проводах расстояние между ними принимается равным 40 мм.Типконтактной подвески: М120 + 2 МФ – 100;Родтока: постоянный;
2. Метеорологические условия
Климатическая зона: IIб;
Ветровой район: I;
Гололёдный район: II;
– гололёд имеетцилиндрическую форму с плотностью 900 кг/м3;
– температура гололёдныхобразований t = -50 С;
– температура, прикоторой наблюдается ветер максимальной интенсивности t = +50 C;
3. Станция
На станции электрифицируются все пути, кроме подъездного ктяговой подстанции. Стрелки, примыкающие к главному пути, имеют марку 1/11 (наодиннадцать метров длины пути приходится один метр бокового отклонения),остальные стрелки принимаются марки 1/9.
Цифрами на схеме указываются расстояния от оси пассажирскогоздания (в метрах) до остряков стрелок, входных светофоров, тупиков и пешеходныхмостов, а также указываются расстояния между соседних путей.
4. Перегон
Перегон задан в виде пикетажа основных объектов: входныхсигналов, кривых с соответствующими радиусами, мостов и других искусственныхсооружений. Совместимость перегона со станцией проверяется по пикетажу общеговходного сигнала.
Пикетаж основных объектов перегона
Входной сигнал заданной станции 23 км 8+42;
Начало кривой (центр слева) R = 600 м 2+17;
Конец кривой                  5+38;
Ось каменной трубы с отверстием 1.1 м 5+94;
Начало кривой (центр справа) R = 850 м 7+37;
Конец кривой 25 км 4+64;
Мост через реку с ездой понизу:
ось моста 7+27;
длина моста, м 130;
Ось железобетонной трубы с отверстием 3.5 м 9+09;
Начало кривой (центр слева) R = 1000 м 26км 0+22;
Конец кривой 4+30;
Входной сигнал следующей станции 27 км 7+27;
Ось переезда шириной 6 м 7+94;
Первая стрелка следующей станции 9+55.
1. Высотамоста через реку 6.5 м (расстояние от УГР до нижней части ветровых связеймоста);
2. Справапо ходу километров предполагается укладка второго пути;
3. Нарасстоянии 300 м по обеим сторонам моста через реку путь располагается нанасыпи высотой 7 м.
Введение
Совокупность устройств,начиная от генераторов электростанций и кончая тяговой сетью, составляетсистему электроснабжения электрифицированных железных дорог. От этой системыпитаются электрической энергией, помимо собственной электрической тяги(электровозы и электропоезда), а также все не тяговые железнодорожныепотребители и потребители прилегающих территорий. По этому электрификация ЖДрешает не только транспортную проблему, но и способствует решению важнейшейнароднохозяйственной проблемы-электрификации всей страны.
Главное преимуществоэлектрической тяги перед автономной (имеющие генераторы энергии на самомлокомотиве) определяется централизованным электроснабжением и сводятся кследующему:
— Производства электрическойэнергии на крупных электростанциях приводит, как всякое массовое производство,к уменьшению её стоимости, увеличению КПД и снижению расхода топлива.
— На электростанциях могутиспользоваться любые виды топлива и, в частности, малокалорийные — нетранспортабельные (затраты на транспортировку которых не оправдывается).Электростанции могут сооружаться непосредственно у места добычи топлива, вследствиечего отпадает необходимость в его транспортировки.
— Для электрической тяги может,использована гидроэнергия и энергия атомных электростанций.
— При электрической тягивозможна рекуперация (возврат) энергии при электрическом торможении.
— При централизованномэлектроснабжении потребная для электрической тяги мощность практически неограничена. Это даёт возможность в отдельные периоды потреблять такие мощности,которые невозможно обеспечить на автономных локомотивах, что позволяетреализовать, например, значительно большие скорости движения на тяжелыхподъемах при больших весах поездов.
— Электрический локомотив(электровоз или электровагон) в отличие от автономных локомотивов не имеетсобственных генераторов энергии. По этому он дешевле и надёжней автономноголокомотива.
— На электрическом локомотивенет частей, работающих при высоких температурах и с возвратно-поступательнымдвижением (как на паровозе, тепловозе, газотурбовозе), что определяетуменьшение расходов на ремонт локомотива.
Преимущества электрическойтяги, создаваемые централизованным электроснабжением, для своей реализациитребуют сооружения специальной системы электроснабжения, затраты на которую,как правило, значительно превышает затраты на электроподвижной состав.Надежность работы электрифицированных дорог зависит от надежности работысистемы электроснабжения. По этому вопросы надежности и экономичности работысистемы электроснабжения существенно влияют на надежность и экономичность всейэлектрической железной дороги в целом.
Для подачи электроэнергии наподвижной состав применяются устройства контактной сети.
Проект контактной сети,является одной из основных частей проекта электрификации ЖД участка,выполняется с соблюдением требований и рекомендаций ряда руководящихдокументов:
-Инструкция по разработке проектови смет для промышленного строительства;
-Временная инструкция поразработке проектов и смет для железнодорожного строительства;
-Норм технологическогопроектирования электрификации железных дорог и др.
Одновременно учитываютсятребования, приведенные в документах, регламентирующих эксплуатацию контактнойсети: в правилах технической эксплуатации железных дорог, правилах содержанияконтактной сети электрифицированных железных дорог.
В данном курсовом проектепроизведен расчет участка контактной сети однофазного постоянного тока.Составлены монтажные планы контактной сети станции и перегона.
К устройствам контактной сетиотносятся все провода контактных подвесок, поддерживающие и фиксирующиеконструкции, опоры с деталями для крепления в грунте, к устройствам воздушныхлиний – провода различных линий (питающих, отсасывающих, для электроснабженияавтоблокировки и прочих не тяговых потребителей и др.) и конструкции для ихкрепления на опорах.
Устройства контактной сети ивоздушных линий, подвергаясь воздействиям различных климатических факторов(значительные перепады температур, сильные ветры, гололедные образования),должны успешно им противостоять, обеспечивая бесперебойное движение поездов сустановленными весовыми нормами, скоростями и интервалами между поездами притребуемых размерах движения. Кроме того, в условиях эксплуатации возможныобрывы проводов, удары токоприемников и другие воздействия, которые также нужноучитывать в процессе проектирования.
Контактная сеть не имеетрезерва, что обуславливает повышенные требования к качеству ее проектирования.
При проектировании контактнойсети в разделе проекта электрификации железнодорожного участка устанавливают:
– расчетные условия –климатические и инженерно-геологические;
– тип контактнойподвески (все расчеты по определению необходимой площади сечения проводовконтактной сети выполняют в разделе электроснабжения проекта);
– длину пролетов междуопорами контактной сети на всех участках трассы;
– типы опор, способы ихзакрепления в грунте и типы фундаментов для тех опор, которым они необходимы;
– виды поддерживающих ификсирующих конструкций;
– схемы питания исекционирования;
– объемы работ поустановке опор на перегонах и станциях;
– основные положения поорганизации строительства и эксплуатации.
/>

Анализ исходных данных
При двойном контактном проводе компенсированную контактнуюподвеску применяют на участках со скоростью движения поездов 120 км/ч и более.На главных путях станции вследствие снижения скоростей, как правило, используютполукомпенсированную цепную подвеску. На основании данных метеорологическихусловий выбираем основные климатические параметры, повторяющиеся один раз вдесять лет:
— диапазон температур из табл. 2.с3 [5]: -300С ¸ 450С;
– максимальнаяскорость ветра из табл. 5.с14 [2]: vнор = 29 м/с;
– толщинастенки гололеда из табл. 1.с12 [2]: b =10 мм;
В зависимости от условий эксплуатации и характераэлектрифицируемого участка выбираются необходимые поправочные коэффициенты напорывистость ветра и интенсивность гололёда. Для общего случая принимаем ихзначения 0.95, 1.0 и 1.25 соответственно для станции, перегона и насыпи.
Определение нагрузокдействующих на провода контактной сети
Для станции и перегона.
Расчет вертикальных нагрузок
Наиболее неблагоприятные условия работы отдельных конструкцийконтактной сети могут возникать при различных сочетаниях метеорологическихфакторов, которые могут складываться из четырех основных компонентов:минимальной температуры воздуха, максимальной интенсивности гололёдныхобразований, максимальной скорости ветра и максимальной температуры воздуха.
Нагрузку от собственного веса 1 м контактной подвескиопределим из выражения:

/>, Н/м (1)
где /> — нагрузка от собственного весанесущего троса, Н/м;
/> — то же но контактного провода,Н/м;
/> — то же, но от струн и зажимов, принимаетсяравным 1
Н/м;
/> — число контактных проводов.
В случае отсутствия данных в справочнике, нагрузку отсобственного веса провода можно определить из выражения:
/>, Н/м  (2)
где /> — площадь поперечного сеченияпровода, м2;
/> — плотность материала провода,кг/м3;
/> — коэффициент, учитывающийконструкцию провода (для цельного провода />=1, для многопроволочного троса />=1.025);
Для комбинированных проводов (АС, ПБСМ и т.д.) нагрузка от ихсобственного веса может быть определена из выражения:
/>, Н/м (3)
где />,/> — площадь поперечного сеченияпроволок из материалов 1 и 2, м2;
/>,/> — плотность материалов 1 и 2, кг/м3.
Для подвески М120 + 2 МФ – 100:

/>
Согласно выражению (1) получим:
/>
Нагрузка от веса гололёда, приходящаяся на один метр проводаили троса при цилиндрической форме его отложения, определим по формуле:
/>, Н/м (4)
где /> — плотность гололёда 900 кг/м3;
/> – толщина стенки гололёдногослоя, м
/> — диаметр провода, м.
Учитывая, что произведение 9.81×900×3.14 = 27.7×103, можнозаписать:
/>, Н/м (5)
Расчётное значение толщины гололёдного слоя определим как />, где /> — толщинагололедного слоя в соответствии с гололёдным районом b = 10 мм;  КГ  — коэффициент, учитывающий действительный диаметр провода и высоту его подвешивания[2]. Для станции и перегона КГ =0.95.
Согласно выражению (5) определим вес гололёда на 1 м несущеготроса

/>
/>
/>
/>
Толщина стенки гололёда на контактном проводе, учитывая еёудаление эксплуатационным персоналом и токоприёмниками, уменьшается на 50 % посравнению с несущим тросом. Расчётный диаметр контактного провода беретсяусредненный из высоты и ширины его сечения:
/> (6)
где Н – высота сечения провода, м; А – ширина сеченияпровода, м;
Используя выражение (6) получим:
/>мм.

Используя выражение (5) определим вес гололёда на 1 мконтактного провода
/>
/>
/>
/>
Вес гололёда на струнах не учитывается. Тогда суммарный вес 1м цепной подвески с гололёдом определим по формуле:
/> (7)
где g – вес контактной подвески Н/м;
gГН – вес гололёда на 1 м несущего троса, Н/м;
gГК – вес гололёда на 1 м контактного провода, Н/м.
Согласно выражению (7) суммарный вес 1 м цепной подвески с гололёдом:
/>
/>
/>
/>
Определяемгоризонтальные нагрузки.
Ветровую нагрузку на провод в режиме максимального ветра определимпо формуле:
/> (8)
где />-плотность воздуха при температуреt = +150 С и атмосферном давлении 760 мм рт.ст. Она принимаетсяравной 1.23 кг/м3;
vР      — расчётная скорость ветра, м/с; vР= 29 м/с.
СХ – аэродинамический коэффициент лобовогосопротивления, зависящий от формы и положения поверхности объекта, для станциии перегона СХ =1.20 для одного провода СХ =1.25;
КВ – коэффициент, учитывающий действительныйдиаметр провода и высоту его подвешивания. Для станции и перегона КВ=0.95.
di — диаметр провода (для контактных проводов –вертикальный размер сечения), мм.
/>
/>
/>

/>
Ветровая нагрузка на провод при наличии гололеда на проводе определимпо формуле:
/>
где /> – расчетнаяскорость ветра при гололеде (по табл.1.4[2]), м/с;
Для определения /> на контактном проводезначение /> принимается равнымb/2.
/>
/>

/>
/>
/>
/>
/>

/>
Определяемрезультирующие нагрузки на н/т для двух режимов.
Результирующие нагрузкина отдельный провод при отсутствии гололеда:
/>
/>
/>

/>
/>
/>
При наличии гололеда:
/>
/>

/>
/>
/>
/>

/>
/>
/>
Расчет длин пролетов
Расчетнатяжения проводов
Максимальное допустимоенатяжение несущего троса определяется по формуле

/>(13)
где /> – коэффициент, учитывающий разброс механическиххарактеристик отдельных проволок,0,95;
/> — временное сопротивление разрыву материала проволоки [2табл.9], Па;
/> — коэффициент запаса [2];
S — раcчетная площадьпоперечного сечения, м2.              
/>
Максимальное допустимое иноминальное натяжение для проводов в табл.10 [2].
/>/>
Определение максимальныхдопустимых длин пролетов

/>
где К — натяжение контактного провода, Н;
/> – ветроваянагрузка на контактный провод, Н/м;
/> – эквивалентная нагрузкана контактный провод от несущего троса, Н/м.
/>
где /> – допустимоеотклонение контактного провода от оси пути. На прямом участке 0,5 м, на кривом0,45 м;
/>,/> — зигзаги контактногоповода на смежных опорах. На прямом участке пути +/-0,3 м. На кривом +/-0,4 м.
/>,/> — прогиб опоры поддействием ветра на уровне несущего троса и контактного провода. Эти величины (взависимости от скорости ветра) приведены на стр.48[2].
/> – зигзагконтактного провода, одинаковый по величине на соседних опорах.
Примем зигзаги на соседнихопорах на прямом участке направленными в одну сторону, а на кривом в разные.
/>

/>
где /> – натяжениенесущего троса в режиме ветра максимальной интенсивности, Н;
/> – длинапролета, м;
/> – высотагирлянды изоляторов. В проекте принимаем 4 ПС-70Е. Высота одной чашки 0,127 м.
/> – средняя длина струны всередине пролета при конструктивной высоте h0, м.
/>
/>

Полученная длина отличается отпредыдущего расчета менее чем на 5 м, следовательно можно считать еёокончательно принятой.
Расчет для прямого участкапути на станции (боковые пути):
/>
Полученная длина отличается отпредыдущего расчета менее чем на 5 м, следовательно можно считать еёокончательно принятой.

/>
/>
Полученная длина отличается отпредыдущего расчета менее чем на 5 м, следовательно можно считать еёокончательно принятой.
/>
Полученная длина отличается отпредыдущего расчета менее чем на 5 м, следовательно можно считать еёокончательно принятой.
На кривом участке путимаксимальная допустимая длина пролета определяется из выражения:
/>
(15)
Расчетмаксимально допустимой длины пролета выполняется:
— дляпрямого участка: станция (главный и боковой пути) и перегон (равнина и           насыпь);
— для кривого участка: наперегоне для равнины и насыпи при заданных радиусах кривизны.
/>
/>

/>
Полученная длина отличается отпредыдущего расчета менее чем на 5 м, следовательно можно считать еёокончательно принятой.
/>
/>

Полученная длина отличается отпредыдущего расчета менее чем на 5 м, следовательно можно считать еёокончательно принятой.
/>
/>
Полученная длина отличается отпредыдущего расчета менее чем на 5 м, следовательно можно считать еёокончательно принятой.

/>
/>
Полученная длина отличается отпредыдущего расчета менее чем на 5 м, следовательно можно считать еёокончательно принятой.

/>
Полученная длина отличается отпредыдущего расчета менее чем на 5 м, следовательно можно считать еёокончательно принятой.
/>
/>

/>
Полученная длина отличается отпредыдущего расчета менее чем на 5 м, следовательно можно считать еёокончательно принятой.Все расчеты сводим втаблицу
Таблица Место расчета
Длина пролета без Рэ
Длина пролета с Рэ Окончательная длина пролета 1. прямая станции и перегона 51.2 49.6 50 2. прямая перегона на насыпи 45.2 43.8 45
3. кривая R1=600м 37.8 37.3 37
4. кривая R2=850м 42.3 41.8 42
5. кривая R3=1000м 44.4 43.8 44
6. кривая R6=850м на насыпи 42.0 41.4 42
7. кривая R5=1000 м на насыпи 44.07 43.4 44 7. кривая R4=600 м на насыпи 37.5 37.1 37
Порядок составления планастанции и перегона
Порядок составления планастанции.
Подготовка планастанции. План станции вычерчиваем в масштабе 1:1000 на листе миллиметровойбумаге. Необходимую длину листа определяем в соответствии с заданной схемойстанции, на которой указаны расстояния всех центров стрелочных переводов,светофоров, тупиков от оси пассажирского здания в метрах. При этом условнопринимаем эти отметки в левую сторону с знаком минус, а в правую со знакомплюс.
Вычерчивание плана станцииначинаем с разметки тонкими вертикальными линиями, через каждые 100 метровусловных станционных пикетов в обе стороны от оси пассажирского здания,принимаемый за нулевой пикет. Пути на плане станции представляем их осями. Настрелках оси путей пересекаются в точке называемой центром стрелочногоперевода. Пользуясь данными на заданной схеме станции, наносим параллельнымилиниями оси путей, при этом расстояния между ними должны соответствовать впринятом масштабе заданным междупутьям.
На плане станции такжепоказываем не электрифицированные пути. Указав на специальных выносах пикетныеотметки центров стрелочных переводов, вычерчиваем стрелочные улицы и съезды.Далее на план станции наносим здания, пешеходный мост, пассажирские платформы,тяговую подстанцию, входные светофоры, переезды.
Наметка мест, где необходимофиксация контактных проводов.
Разбивку опор на станцииначинаем с наметки мест, где необходимо предусматривать устройства для фиксацииконтактных проводов. Такими местами являются все стрелочные переводы, надкоторыми должны быть смонтированы воздушные стрелки и все места, где проводдолжен изменить свое направление.
На одиночных воздушныхстрелках наилучшее расположение контактных проводов, образующих стрелку,получается, если фиксирующее устройство установлено на определенном расстоянииС от центра стрелочного перевода. Смещение фиксирующих опор допускается кцентру стрелочного перевода на 1 – 2 метра и от центра стрелочного перевода на3 — 4 метра. В вершине кривой фиксирующую опору намечаем по пикету этойвершины, при этом зигзаг у этой опоры всегда выполняется отрицательным.
Расстановка опор в горловинахстанции
Разбивку опор на станцииначинаем с горловины, где сосредоточены наибольшее количество мест фиксацииконтактных проводов. Из намеченных мест фиксации производим выбор тех мест, гдерационально установить несущие опоры. При этом действительные длины пролетов недолжны превышать расчетных длин и разница в длинах смежных пролетов должна бытьне более 25% длины большего из них. Кроме того опоры на двухпутных участкахследует располагать в одном пикете. Если установка только несущих опор приводитк значительному сокращению пикетов, то следует рассмотреть возможностьвыполнения части воздушных стрелок не фиксированными.
Нефиксированные воздушныестрелки могут быть выполнены только на боковых путях, на опорах, расположенныхв близи (до 20 м.) от стрелочного перевода.
Выбрав размеры пролетов междуопорами фиксирующими воздушные стрелки главных путей, приступаем к наметкенесущих опор на следующих стрелках станции, учитывая требования к длинампролетов перечисленные выше. У фиксирующих опор расставляем зигзаги.
Расстановка опор в среднейчасти станции.
При наличии впределах станции искусственных сооружении выбираем способ прохода контактнойподвески через эти сооружения. В соответствии с принятым способом намечаемместа установки опор у пассажирского здания. После этого на оставшихся частяхстанции, по возможности применяя максимальные допустимые пролеты, намечаемместа для опор жестких поперечин.
Порядок проходаподвески под искусственными сооружениями на станции.
Искусственные сооружениявстречаются на перегонах и станциях электрифицируемой линии, часто не позволяютпропускать цепную подвеску нормального типа с обычными габаритами.
Способ прохода контактногопровода под искусственными сооружениями выбирают в зависимости от напряжения вконтактной сети, высота искусственного сооружения над уровнем верха головкирельса (УГР), длины его вдоль электрифицированных путей, установленной скоростидвижения поездов.
Размещение контактного проводапод искусственными сооружениями при ограниченных габаритах связано с решениемдвух основных задач:
1.Обеспечение необходимыхвоздушных зазоров между контактными проводами и заземленными частямиискусственных сооружений;
2. Выбор материала,конструкции и способа закрепления поддерживающих устройств.
Сечение контактного провода впределах искусственного сооружения должно быть равно сечению контактногопровода на прилегающих участках, для чего в необходимых случаях монтируютсяобводы, восполняющие сечение НТ и усиливающих проводов.
Уклоны контактного провода наподходах к искусственному сооружению устанавливают по условиям взаимодействиятокоприемника и контактного провода в зависимости от максимальной скоростидвижения и параметров контактной подвески и токоприемника.
Минимальная величинапространства по вертикали, необходимая для размещения токонесущих элементовконтактной сети при проходе подвески в стеснённых условиях существующихискусственных сооружений, составляет 100мм. при подвески без НТ и 250мм. с НТ.
В тех случаях, когда принормальном напряжении в контактной сети, нельзя по условиям необходимыхгабаритных расстояний для этого напряжения контактную подвеску разместить безреконструкции искусственного сооружения, в пределах искусственного сооружениямонтируют не изолированную контактную подвеску с устройством с обеих стороннейтральных вставок. Поезда в этом случае проводят через искусственноесооружение с выключенным током, по инерции.
Во всех случаях, когдарасстояние от проводов контактной подвески до расположенных над ним заземленныхчастей искусственных сооружений при наиболее не благоприятных условиях менее500мм. при постоянном токе и 650мм. при переменном токе или имеется какая — либовозможность поджатия проводов контактной подвески к частям искусственногосооружения.

нейтральный элемент
/>650 и менее
НТ
 отбойник
КП
изоляторы
УГР
Разбивка анкерных участков
После расстановке опор по всейдлине станции производим разбивку анкерных участков и окончательно выбираемместа установки анкерных опор.
При разбивке анкерных участковнеобходимо выполнять следующие требования и условия:
§  число анкерных участков должно бытьминимально возможным. При этом длина анкерного участка не должна превышать 1600метров;
§  в отдельные анкерные участки выделяембоковые пути и съезды между главными путями;
§  для анкеровки желательно использоватьранее намеченные промежуточные опоры;
§  при анкеровки провод не должен менять своенаправление на угол более 70;
§  если длина бокового пути более 1600 метровего следует разбить на два анкерных участка, а в середине выполнить неизолирующее сопряжение.
Длину нескольких пролетоврасположенных примерно в середине анкерного участка снижаем на 10% относительномаксимальной в данном месте, чтобы разместить среднюю анкеровку.
Расстановка опор по концамстанции. Согласно установленной схеме секционирования контактной сети в местахпримыкания перегонов к станциям выполняем продольное секционирование.Изолирующее четырех пролетное сопряжение монтируется между входным сигналом иближайшим к перегону стрелочным переводом станции, по возможности на прямыхучастках пути. При этом каждый переходной пролет сокращаем на 25% отрасчетного; переходные опоры по первому и второму пути смещаем относительнодруг друга на 5 метров.
Приближение переходной опоры квходному светофору допускается на расстояние не менее 5 метров.
После расстановки опор подизолирующее сопряжение разбиваем пролет между крайней стрелкой и сопряжениемзатем расставляем зигзаги, направление которых должно быть согласованным.
При наличии на станциипереезда опоры располагаем так, чтобы расстояние от края проезжей частипереезда по ходу поезда до опор было не менее 25 метров.
Для выполнения поперечногосекционирования со схемы питания и секционирования станции переносим всесекционные изоляторы и выполняем их нумерацию, а на поперечных тросах жесткихпоперечин показываем врезные изоляторы между секциями, которые изолированы другот друга.
В качестве основного типанесущих конструкций контактной сети на станциях должны приниматься жесткиепоперечины, перекрывающих от двух до восьми путей. Если более восьми путейдопускается применение гибких поперечин.
Питание и секционированиеконтактной сети
Описание схемы питания исекционирования. На электрифицированных железных дорогах электроподвижнойсостав получает электроэнергию через контактную сеть от тяговых подстанций,расположенных на таком расстоянии друг от друга, чтобы обеспечивать надежнуюзащиту от токов короткого замыкания.
В системе постоянного токаэлектроэнергия в контактную сеть поступает поочередно от двух фаз напряжением 3,3кВ и возвращается также по рельсовой цепи к третей фазе. Чередование питанияпроизводят для выравнивания нагрузок отдельных фаз энергоснабжающей системы.
Как правило, применяют схемудвухстороннего питания, при которой каждый находящийся на линии локомотивполучает энергию от двух тяговых подстанций. Исключение составляют участкиконтактной сети, расположенные в конце электрифицированной линии, где можетбыть применена схема консольного (одностороннего) питания от крайней тяговойподстанции и постов секционирования устраиваются вдоль электрифицированнойлинии изолирующее сопряжения и каждая секция получает электроэнергию от разныхпитающих линий (продольное секционирование).
При продольномсекционировании, кроме разделения контактной сети у каждой тяговой подстанции ипоста секционирования, выделяют в отдельные секции контактную сеть каждогоперегона и станции с помощью изолирующих сопряжений. Секции между собойсоединяются секционными разъединителями, каждая из секций может быть отключенаэтими разъединителями. Через фидер контактной сети Фл1 питается перегон сзападной стороны станции, находящейся за изолирующим сопряжением, котороеразделяет главные пути станции от перегона воздушным промежутком.
На фидерах установленысекционные разъединители с моторными приводами ТУ и ДУ, нормально замкнутые.
Через фидер Фл2 питаетсявосточный перегон станции. На фидерах установлены секционные разъединители смоторными приводами ТУ и ДУ, нормально замкнутые.
Главные пути станции питаютсячерез фидер Фл31. Снабженный секционным разъединителем с моторным приводом ТУ иДУ, нормально замкнутый.
Разъединители А, В соединяютстанционные пути и перегон, с моторными приводами на ТУ, нормально включены. Припоперечном секционировании на станциях контактную сеть группы путей выделяют вотдельные секции и питают их от главных путей через секционные разъединители,которые при необходимости могут быть отключены. Секции контактной сети насоответствующих съездах между главными и боковыми путями изолируют секционнымиизоляторами. Этим достигается независимое питание каждого пути и каждой секциив отдельности, что облегчает устройство защиты и дает возможность приповреждении или отключении одной из секций осуществлять движение поездов подругим секциям.
Трассировка питающих и отсасывающихлиний
Трассы питающих иотсасывающих линий от тяговой подстанции к электрифицируемым путям проектируемпо кротчайшему расстоянию. Для анкеровки линий у здания тяговой подстанции ипутей используем железобетонные опоры.
Воздушные питающие и отсасывающиелинии, идущие вдоль станции подвешиваем с полевой стороны опор контактной сети.Для перевода питающих линий через пути используем жесткие поперечины, накоторых смонтированы Т — образные конструкции.
Трассировка контактной сети наперегоне
Подготовка плана перегона.План перегона выполняем на листе миллиметровой бумаги в масштабе 1:2000 (шириналиста 297 мм). Необходимую длину листа определяем исходя из заданной длиныперегона с учетом масштаба необходимого запаса (800 мм) в правой части чертежа наразмещение общих данных в основной надписи и принимаем кратной стандартномуразмеру 210 мм.
В зависимости от числа путейна перегоне на плане вычерчиваем одну или две прямые линии (на расстоянии 1 смдруг от друга), представляющие оси путей.
Пикеты на перегоне размечаютвертикальными линиями через каждые 5 см (100 м) и нумеруют их в направлениисчета километров, начиная с пикета входного сигнала, указанного в задании.
Если при трассировкеконтактной сети станции в правой горловине оказалось четырех пролетноеизолирующее сопряжение контактных подвесок станции и перегона, расположенное довходного сигнала, то для его повторения на плане перегона нумерацию пикетовнужно начать за 2-3 пикета до заданного пикета входного сигнала. Выше и нижепрямых линий, представляющих оси путей, вдоль всего перегона размещаем данные ввиде таблиц. Под нижней таблицей вычерчиваем спрямленный план линии.
Пользуясь размеченнымипикетами, в соответствии с заданием на проект на плане путей показываютискусственные сооружения, а на спрямленном плане линии показываем километровыезнаки, направление, радиус и длину кривого участка пути, границы расположениявысоких насыпей и глубоких выемок, повторяем изображение искусственныхсооружений.
Пикеты искусственныхсооружений, сигналов, кривой, насыпи, и выемки обозначают в графе «Пикетажискусственных сооружений» нижней таблицы в виде дроби, числитель которойобозначает расстояние в метрах до одного пикета, знаменатель – до другого. Всумме эти числа должны быть равны 100, т. к. расстояние между двумя нормальнымипикетами равно 100 м.
Разбивка перегона на анкерныеучастки. Расстановку опор начинаем с переноса на план перегона опор изолирующихсопряжений станции, к которой примыкает перегон. Расположение этих опор наплане перегона должно быть увязано с их расположением на плане станции. Увязкуосуществляем по входному сигналу, который обозначен и на плане станции, и наплане перегона следующим образом: определяют расстояние между сигналом иближайшей к нему опорой по меткам на плане станции. Это расстояние прибавляем(или отнимаем) к пикетной метке сигнала и получаем пикетную отметку опоры.Затем откладываем от этой опоры длины следующих пролетов, указанных на планестанции, и получаем пикетные отметки опор изолирующего сопряжения на плане перегона.Пикетные отметки опор заносим в графу «Пикетаж опор» нижней таблицы. Послеэтого вычерчиваем изолирующее сопряжение, т. к. это показано на плане станции,и расставляют зигзаги контактного провода.
Далее намечаем анкерныеучастки контактной сети и примерное расположение мест их сопряжений. Послеэтого в серединах анкерных участков намечаем примерное расположение местсредних анкеровок с тем. Чтобы при разбивке опор пролеты со средней анкеровкойсократить по сравнению с максимальной расчетной длиной на данном участкеперегона.
Намечая анкерные участкиподвески, необходимо исходить из следующих соображений:
· количество анкерныхучастков на перегоне должно быть минимальным;
· максимальная длинаанкерного участка контактного провода на прямой принимается не более 1600 м;
· на участках с кривымидлины анкерного участка уменьшают в зависимости от радиуса и расположениякривой;
· сопряжения анкерныхучастков рекомендуется, как правило, устраивать на прямых.
Если кривая попротяженности не больше половины длины анкерного участка (800 м) и расположенав одном конце или в середине анкерного участка, то длина такого анкерногоучастка может быть принята равной средней длине, допустимой для прямой и кривойданного радиуса.
В конце перегона должнонаходиться четырех пролетное изолирующее сопряжение разделяющее перегон иследующую станцию; опоры такого сопряжения относятся уже к плану станции и наплане перегона не учитываются. Иногда в исходных данных задается кпроектированию часть перегона, ограничиваемая очередным четырех пролетноеизолирующим сопряжением. Опоры такого сопряжения относятся к плану перегона.
Примерное расположение опорсопряжений анкерных участков отмечаем на плане вертикальными линиями,расстояние между которыми в масштабе примерно равно трем допустимым длясоответствующего участка пути пролетам. Затем намечаем каким-либо условнымзнаком места расположения пролетов со средней анкеровкой и только после этогопереходим к расстановке опор.
Расстановка опор на перегоне.Расстановка опор производится пролетами, по возможности равными допустимым длясоответствующего участка пути и местности, полученным в результате расчетовдлин пролетов.
Намечая места установки опор.Следует сразу же заносить их пикетаж в соответствующую графу, между опорамиуказывать длины пролетов, возле опор стрелками показывать зигзаги контактныхпроводов.
На прямых участках путизигзаги (0,3 м) должны быть поочередно направлены у каждой из опор то в одну,то в другую сторону от оси пути, начиная с зигзага анкерной опоры, перенесенногос плана контактной сети станции. На кривых участках пути контактным проводамдают зигзаги в направлении от центра кривой.
В местах перехода с прямогоучастка пути в кривую зигзаг провода у опоры, установленной на прямом участкепути, может оказаться несвязанным с зигзагом провода у опоры, установленной накривой. В этом случае следует несколько сократить длину одного — двух пролетовна прямом участке пути, а в некоторых случаях и пролета, частичнорасположенного на кривой, чтобы можно было у одной из этих опор разместитьконтактный провод над осью пути (с нулевым зигзагом), а у смежной с ней опорысделать зигзаг контактного провода в нужную сторону.
Зигзаги контактного провода усмежных опор, расположенных на прямом и кривом участках пути, можно считать увязанными,если большая часть пролета расположена на прямом участке пути и зигзагиконтактного провода у опор сделаны в разные стороны или большая часть пролетарасположена на кривом участке пути и зигзаги сделаны в одну сторону.
Длины пролетов, расположенныхчастично на прямых и частично на кривых участках пути, могут быть при этомприняты равными или чуть большими, чем допустимые длины пролетов для кривыхучастков пути. При разбивке опор разница в длине двух смежных пролетовполукомпенсированной подвески не должна превышать 25% длины большего пролета.
На участках где частонаблюдаются гололедные образования и могут возникнуть автоколебания проводов,разбивку опор следует вести чередующимися пролетами, один из которых равенмаксимально допустимому, а другой – на 7-8 м меньше. При этом, избегаяпериодичности чередования пролетов.
Пролеты со среднимианкеровками должны быть сокращены: при полукомпенсированной подвеске – одинпролет на 10%, а при компенсированной – два пролета на 5% максимальнойрасчетной длины в этом месте.

Выбор поддерживающих устройств
1. Выбор консолей.
В настоящее времяна участках переменного тока применяют неизолированные прямые наклонныеконсоли.
Условия применениянеизолированных консолей в районах с толщиной гололеда до 20 мм и скоростьюветра до 36 м/с на участках переменного тока приведены в таблице Таблица Тип опоры Место установки Тип консоли при габарите опор 3,1-3,2 3,2-3,4 3,4-3,5 Промежуточная Прямая НР-1-5 Кривая  НС-1-6,5 Внутренняя сторона R1000 м Внешняя сторона R600 м Переходная Прямая НР-1-5 Опора А Рабочая Анкеруемая НС-1-5 Опора Б Рабочая НР-1-5 Анкеруемая НС-1-5 /> /> /> /> /> /> /> />
Маркировка консолей: НР-1-5-неизолированная наклонная консоль с растянутой тягой, кронштейном из швеллеров№5, длина кронштейна 4730 мм.
НС-1-5- неизолированнаяконсоль со сжатой тягой, кронштейном из швеллеров №5, длина кронштейна 5230 мм.2. Выбор фиксаторов
Выбор фиксаторовпроизводят в зависимости от типа консолей и места их установки, а дляпереходных опор- с учетом расположения рабочей и анкеруемой ветвей подвескиотносительно опоры. Кроме того, учитывают, для какой из них предназначенфиксатор.
В обозначениях типовыхфиксаторов применяют буквы Ф- фиксатор, П- прямой, О- обратный, А- контактногопровода анкеруемой ветви, Г- гибкий. В маркировке имеются цифры,характеризующие длины основного стержня.Выбор фиксаторов сведенв таблицу ТаблицаНазначение фиксаторов. Типы фиксаторов при габарите опор, м /> 3,1-3,2 3,2-3,3 3,4-3,5 /> Промежуточные опоры  Прямая Зигзаг к опоре ФП-1 /> Зигзаг от опоры ФО-II /> Внешняя сторона кривой R=300 м ФГ-2 /> R=700 м УФП-2 /> R=1850 м ФП-II /> Внутренняя сторона кривой R=300 м УФО2-I /> R=700 м УФО-I /> R=1850 м ФОII-(3,5) />  Переходные опоры Прямая  Рабочая ФПИ-I />  Опора А /> Анкеруемая ФАИ-III /> Опора Б Рабочая ФОИ-III /> Анкеруемая ФАИ-IV />
3. Выбор жестких поперечин.
При выборе жестких поперечинпрежде всего определяют требуемую длину жестких поперечин.
L’=Г1+Г2+∑м+dоп+2*0,15,м
Где: Г1, Г2-габариты опор поперечины, м
∑м- суммарная ширинамеждупутий, перекрываемых поперечиной, м
dоп=0,44 м –диаметр опоры в уроне головок рельсов
2*0,15 м – строительный допускна установку опор поперечины.
Выбор жестких поперечин свожув таблицуТаблицаНомера опор на которой установлена жесткая поперечина  Тип жесткой поперечины Расчетная длина жесткой поперечины (9-10) П-130-22,5 12,44 (11-12)-(15-16) П-130-22,5 17,74 (17-18) П-130-22,5 18,62 (19-20)-(55-56) П-130-22,5 34,74 (57-58)-(59-60) П-320-36,6 24,64 (61-62)-(65-66) П-320-36,6 18,62
4. Выбор опор
Важнейшей характеристикой опорявляется их несущая способность- допустимый изгибающий момент М0вуровне условного обреза фундамента. По несущей способности и подбирают типыопор для применения в конкретных условиях установки.
Выбор опор свожу в таблицуТаблица  Место установки Тип опоры Марка стойки Прямая Промежуточная СО-136,6-1 Переходная СО-136,6-2 Анкерная СО-136,6-3  Под жесткой поперечиной (от 3-5 путей) Промежуточная СО-136,6-2 Под жесткой поперечиной (от 5-7 путей) Промежуточная СО-136,6-3 Анкерная СО-136,7-4 Кривая R

Механический расчет анкерного участка полукомпенсированнойподвески
Для расчёта выбираем один из анкерных участков главного путистанции. Основной целью механического расчёта цепной подвески являетсясоставление монтажных кривых и таблиц. Расчёт выполняем в следующейпоследовательности:
1. Определяем расчётный эквивалентный пролёт по формуле:
/>, м; (16)
где li – длина i – го пролёта, м;
Lа – длина анкерного участка, м;
n – число пролётов.
/>
Эквивалентный пролет для первого анкерного участка перегона:
/>
2. Устанавливаем исходный расчётный режим, при которомвозможно наибольшее натяжение несущего троса. Для этого определяем величинукритического пролёта.
/>(17)
где Zmax – максимальное приведённое натяжениеподвески, Н;
Wг и Wt min – приведённые линейныенагрузки на подвеску соответственно при гололёде с ветром и при минимальнойтемпературе, Н/м;
/> — температурный коэффициентлинейного расширения материала несущего троса 1/ 0С.
Приведённые величины Zx и Wx для режима“X” вычисляем по формулам:
/>, Н;
/>, Н/м;
при отсутствии горизонтальных нагрузок qx = gxвыражение примет вид:
/>, Н/м;
при полном отсутствии дополнительных нагрузок gx =g0и тогда приведённая нагрузка будет определяться по формуле:
/>Н/м; (18)

Здесь gx, qx – соответственновертикальная и результирующая нагрузки на несущий трос в режиме “X”, Н/м;
К – натяжение контактного провода (проводов), Н;
Т0– натяжение несущего троса при беспровесномположении контактного провода, Н;
jx – конструктивный коэффициент цепной подвески,определяемый по формуле:
/>,
/>
Величина “c” в выражении означает расстояние от оси опоры допервой простой струны (для подвески с рессорным тросом обычно 8 – 10 м).
У полукомпенсированной цепной подвески контактный проводимеет возможность перемещения при изменении его длины в пределах анкерногоучастка за счёт наличия компенсации. Несущий трос также можно рассматривать каксвободно закреплённый провод, так как поворот гирлянды изоляторов и применениеповоротных консолей дают ему аналогичную возможность.
Для свободно подвешенных проводов исходный расчётный режимопределяется сравнением эквивалентного Lэ Lкр, то натяжение Tmaxбудет возникать при гололёде с ветром. Проверку правильности выбора исходногорежима осуществляют при сравнении результирующей нагрузки при гололёде qгнс критической нагрузкой qкр

/>
/>
/>
/>
/>

/>
/>
/>
Натяжение несущего троса при беспровесном положенииконтактного провода определяется при условии, когда jх = 0 (для рессорныхподвесок), по формуле:
/>(19)

Здесь величины с индексом “1” относятся к режимумаксимального натяжения несущего троса, а с индексом “0” – к режимубеспровесного положения контактного провода. Индекс “н” относится к материалунесущего троса, например Eн – модуль упругости материала несущеготроса.
/>
5. Натяжение разгруженного несущего троса определяется поаналогичному выражению:
/>(20)
Здесь gн – нагрузка от собственного веса несущеготроса, Н/м.
Значение A0в равно значению A1 поэтомувычислять A0нет необходимости. Задаваясь различными значениями Tрх,определяются температуры tx. По результатам расчетов построиммонтажные кривые
/>
Стрелы провеса разгруженного несущего троса при температурахtx в реальных пролетах Li анкерного участка:
/>
Рис. 3 Стрелы провеса разгруженного несущего троса в реальныхпролетах

/>
/>
7. Стрелы провеса несущего троса Fxi в пролёте liвычисляются из выражения:
/>,

/>; (22)
при отсутствии дополнительных нагрузок (гололёд, ветер) qx= gx = g, поэтому приведённая нагрузка в рассматриваемомслучае:
/>,
/>,
/>; />;
/>
/>

/>
Рис. 4 Стрелы провеса нагруженного несущего троса
/>
Расчеты натяжения несущего троса при режимах сдополнительными нагрузками, где величины с индексом x относятся к искомомурежиму (гололеда с ветром или ветер максимальной интенсивности). Полученныерезультаты наносятся на график.
/>

/>
/>
/>
8. Стрела провеса контактного провода и его вертикальногоперемещения у опор для реальных пролётов определяется соответственно поформулам:
/>, (23)

/>,
где />;
Здесь b0i – расстояние от несущего троса дорессорного троса против опоры при беспровесном положении контактного проводадля реального пролёта, м;
H0– натяжение рессорного троса, обычно принимаютH0 = 0.1T0.
/>(24)
/>
/>

/>
Рис. 6 Стрелы провеса контактного провода вреальных пролетах при дополнительных нагрузках/>
/>

/>
/>
Выборспособа прохода контактной подвески в искусственных сооружениях
Настанции:
Проходконтактной подвески под искусственными сооружениях, ширина корторых составляетне более межструнного расстояния (2-12м), в т.ч. под пешеходными мостиками,может быть осуществлен по одному из трех способов:
— искусственное сооружение используется в качестве опоры;
— контактная подвеска пропускается без крепления к искусственному сооружению;
— внесущий трос включается изолированная вставка, которая крепится кискусственному сооружению.
Для выбораодного из способов необходимо выполнение соответствующего условия:
— для первого случая:
/>
где /> – расстояние отуровня головок рельса до нижнего края искусственного сооружения;
/> – минимальнаядопустимая высота контактных проводов над уровнем головок рельса;
/> – наибольшаястрела провеса контактных проводов при стреле провеса несущего троса;
/> – минимальноерасстояние между несущим тросом и контактным проводом в середине пролета;
/> – максимальнаястрела провеса несущего троса;
/>-длина гирляндыизоляторов:
/> – минимальнаястрела провеса несущего троса;
/> – часть стрелыпровеса несущего троса при минимальной температуре на расстоянии от наибольшегоприближения к искусственному сооружению до середины пролета;
/> – подъемнесущего троса под воздействием токоприемника при минимальной температуре;
/> – минимальноедопустимое расстояние между токоведущими и заземленными частями;
/> – допустимое расстояниеот контактного провода до отбойника.
/>
По результатам этого расчётаприходим к выводу, что для прохода контактной подвески под пешеходным мостомвысотой 8,3 метра, в нашем случае необходимо использовать третий способ: внесущий трос врезается изолированная вставка, которая крепится к мосту.
На перегоне:
Контактнаяподвеска на мостах с ездой понизу и низкими ветровыми связями пропускается скреплением несущего троса на специальные конструкции, устанавливаемые вышеветровых связей. Контактный провод при этом пропускается с креплением подветровыми связями с уменьшенной длиной пролета до 25 м. Высота конструкциивыбирается из выражений:
— для полукомпенсированнойподвески:
/>

Список используемой литературы
1.  Марквардт К. Г., Власов И. И. Контактнаясеть. – М.: Транспорт, 1997.- 271с.
2.  Фрайфельд А. В. Проектирование контактнойсети.- М.: Транспорт, 1984,-397с.
3.  Справочник по электроснабжению железныхдорог. /Под редакцией К.Г. Марквардта – М.: Транспорт, 1981. – Т. 2- 392с.
4.  Нормы проектирования контактной сети (ВСН141 — 90). – М.: Минтранстрой, 1992. – 118с.
5.  Контактная сеть. Задание на курсовойпроект с методическими указаниями-М-1991-48с.