Контактные сети и линии электропередач

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА (МИИТ)»
(РУТ (МИИТ)

Одобрено кафедрой

«ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ И ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ»

Протокол № от 201 г.

Автор:

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ С МЕТОДИЧЕСКИМИ
УКАЗАНИЯМИ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

КОНТАКТНЫЕ СЕТИ И ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Уровень ВО: Специалитет

Форма обучения: Заочная

Курс: 6

Специальность/Направление: 23.05.05 Системы обеспечения движения
поездов (СДс)

Специализация/Профиль/Магистерская программа: (СЭ)

Электроснабжение железных дорог

Москва

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Для выполнения курсового проекта необходимо применить полученные знания
теоретического материала курса для решения технических задач по проектированию
контактной сети.

Контактная сеть электрифицированных железных дорог является одним из основных
и дорогостоящих элементов системы электроснабжения. Ее стоимость составляет 25–36% от
общих затрат на электрификацию железных дорог.

Контактная сеть работает в сложных условиях механического и коммутационного
взаимодействия с токоприемниками локомотивов и подвергается воздействиям атмосферных
влияний.

Особенностью контактной сети является и то, что она не имеет резерва, а ее большая
протяженность усложняет обслуживание и уход за ней. Поэтому при проектировании
контактной сети необходимо не только обеспечить надежный токосъем при любых заданных
скоростях движения поездов, токовых нагрузках и климатических условиях, но и
гарантировать механическую прочность и устойчивость всей системы контактной подвески,
опорных и поддерживающих конструкций.

Эти задачи проекта должны быть решены с учетом экономической целесообразности,
направленной на снижение затрат материалов, оборудования и стоимости строительных и
монтажных работ.

Для проектирования задают участок однопутной железной дороги, состоящий из
станции и примыкающего к ней справа перегона. Требуется спроектировать контактную сеть
на заданном участке.

ОБЪЕМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект должен содержать пояснительную записку, включающую задание на
разработку проекта, расчетную часть и два листа чертежей.

В расчетную часть входят:

• 1. Определение нагрузок на провода контактной сети.
• 2. Определение допустимых длин пролетов на перегоне и станции на прямых и на

кривых участках пути.

• 3. Составление схемы питания и секционирования.
• 4. Выбор способа прохода контактной подвески в искусственных сооружениях на
  станции и перегоне и соответствующие расчеты.
• 5. Расчет анкерного участка цепной подвески на главном пути станции и построение
  монтажных кривых.
• 6. Расчет и подбор типовых опор на перегоне.

На чертежах должны быть представлены:

• 1. Трассировка контактной сети на станции и питающих линий от тяговой подстанции
  со спецификациями анкерных участков и опор; схема секционирования станции; устройство
  контактной подвески под пешеходным мостиком.
• 2. Трассировка контактной сети на перегоне со спецификацией анкерных участков и
  опор; устройство контактной сети на мосту через реку.

Курсовой проект необходимо выполнить в соответствии со Строительными нормами
и правилами [2] и в соответствии с Правилами устройства и технической эксплуатации
контактной сети электрифицированных железных дорог [3].

Трассировку контактной сети на станции и перегоне удобнее выполнять на
миллиметровой бумаге или с применением графического редактора Visio или программы для
проектирования AutoCAD.

ДАННЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА

Исходные данные по курсовому проекту приведены в табл. 1 – 3 и приложении 1.
Выбор варианта производится в соответствии с двумя последними цифрами учебного шифра
студента. В том случае, когда номер учебного шифра студента состоит из одной цифры, в
качестве предпоследней цифры принимается 0.

• 1. Характеристика цепной подвески

На перегоне: система подвески — одинарная, компенсированная, полукосая на
прямых участках и вертикальная на кривых участках пути с рессорным тросом.

При наличии двух контактных проводов расстояние между ними следует принимать
40 мм.

Площадь сечения подвески выбирают по табл. 1. Номер варианта соответствует
последней цифре шифра студента.

На станции: на главном пути – полукомпенсированная цепная подвеска с рессорным
тросом, площадь сечения подвески такая же, как на перегоне; на остальных станционных
путях – полукомпенсированная подвеска ПБСМ-95+МФ-85 со смещенными струнами.

Таблица 1

• 2. Климатические условия

Вариант климатических условий выбирают по табл. 2. Номер варианта соответствует
предпоследней цифре учебного шифра студента. Гололед цилиндрической формы с
плотностью 900 кг/м³. Температура образования гололеда максимальной интенсивности
равна -5°С. 3. Температура, при которой наблюдаются ветры максимальной интенсивности,
равна +5°С. Проектируемый участок расположен в местности, не защищенной от ветра.

Характеристики ветровых районов приведены в [1]. Скорость ветра при гололеде
принимать равной 0,5 от максимальной скорости ветра, а в районах с толщиной стенки льда
15 мм и выше – 0,6 Vmax, но не менее 20 м/с.

Таблица 2

3. Станция

Схемы станций даны в 20 вариантах (см. приложение 1).

Выбор варианта производится в соответствии с двумя последними цифрами учебного
шифра студента, указанными на схеме станции. На станции электрифицируются все пути,

кроме подъездного пути к тяговой подстанции. Стрелки и стрелочные улицы, примыкающие
к главному пути, имеют марки 1/11, остальные стрелки – марки 1/9. На схеме станции
цифрами указаны условные пикеты (расстояние от оси пассажирского здания в метрах)
центров стрелочных переводов стрелок, входных светофоров, тупиков и пешеходного
мостика. Также показаны расстояния между осями путей.

4. Перегон

Данные по наличию на перегоне искусственных сооружений и входных сигналов
светофоров приводятся в табл. 3. Выбор варианта производится по последней цифре
учебного шифра студента.

Таблица 3

Примечание: 1. Высота моста через реку 6,5 м (высота от УГР до нижней части ветровых
связей моста). 2. Справа по ходу километров предполагается укладка второго пути. 3. На
расстоянии 300 м по обе стороны от моста путь расположен на насыпи высотой 7 м.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

• 1. СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ

Справочные данные для выполнения курсового проекта собираются из учебной,
справочной литературы и другой нормативно-технической документации [1, 2, 3, 7] в
соответствии с двумя последними цифрами шифра студента. Справочные данные для
удобства их использования рекомендуется объединить в табл. 1.1. Значение величин,
приведенных в таблице, следует округлить до второго знака после запятой.

Таблица 1.1

В табл. 1.1 приведены условные обозначения следующих величин: d – диаметр
несущего троса, мм; gт – нагрузка от собственного веса несущего троса, даН/м; Cxт –
аэродинамический коэффициент лобового сопротивления несущего троса, отнесенный к
площади сечения одного провода; gк – нагрузка от собственного веса контактного провода,
даН/м; Н – высота контактных проводов, мм; А – ширина контактных проводов, мм; Cхк –
аэродинамический коэффициент лобового сопротивления контактного провода, отнесенный
к площади сечения одного провода; Vн – нормативная скорость ветра, м/с; bн – нормативная
толщина стенки гололеда, мм; kд – поправочный коэффициент, зависящий от диаметра
провода; kв – поправочный коэффициент, зависящий от высоты насыпи; kv – ветровой
коэффициент, kv = 0,238ln(z/z0); z – высота провода над поверхностью земли, м; z0 – параметр
шероховатости, учитывающий характер подстилающей поверхности, то есть поверхности
земли , м; К – натяжение контактного провода, даН; Тдоп – максимально допустимое
натяжение несущего троса, даН; Тном – номинальное натяжение несущего троса, даН; hи –
длина (высота) гирлянды изоляторов, м.

После заполнения табл. 1.1 в тексте пояснительной записки к курсовому проекту
необходимо составить список условных обозначений справочных данных с указанием их
точного названия и дать ссылку на источник, из которого они взяты, например, gк – нагрузка
от собственного веса контактного провода, даН/м [2, стр. 63].

Пример 1. Произвести подбор справочных данных для выполнения дальнейших
расчетов полукомпенсированной цепной контактной подвески переменного тока КС-120
главных станционных путей ПБСМ-70 + МФ-100, расположенной в III ветровом и IV
гололедном районах на прямом участке пути. На территории станции находятся постройки
высотой более 6 м. По результатам подбора составить табл. 1.2 справочных данных.

Таблица 1.2

В табл. 1.2 в графе 13 значение z складывается из следующих величин: 6,25 м –
нормальная высота контактного провода над уровнем головки рельса (УГР); 0,5 м –
расстояние между УГР и уровнем условного обреза фундамента (УОФ) опоры контактной
сети; 0,2 м – расстояние от УОФ опоры до поверхности земли; 0,9 м = h/2, где h –
конструктивная высота контактной подвески.

Принятые значения натяжений контактного провода К в графе 16 (табл. 1.2) и
несущего троса Т в графе 17 (табл. 1.2) должны быть обоснованы соответствующими
расчетами в разделе 3 пояснительной записки курсового проекта.

• 2. РАСЧЕТ НАГРУЗОК НА ПРОВОДА

Расчетную часть курсового проекта рекомендуется начать с определения нагрузок на
провода контактной сети. В расчетах принимаются следующие условные обозначения: g –
нагрузка от суммарного веса подвески, даН/м; b – расчетная толщина стенки гололеда, мм; V
– максимальная скорость ветра, м/с; Vг – скорость ветра при гололеде, м/с; Рвк –
горизонтальная нагрузка на контактный провод в режиме максимального ветра, даН/м; Рвт –
горизонтальная нагрузка на несущий трос в режиме максимального ветра, даН/м; qвт –
результирующая нагрузка на несущий трос в режиме максимального ветра, даН/м; gс –

нагрузка от веса струны, даН/м; gгт – нагрузка от веса гололеда на несущем тросе, даН/м; gгк
– нагрузка от веса гололеда на контактном проводе, даН/м; gг – полная нагрузка от веса
гололеда на проводах контактной подвески, даН/м; (g +gг) – суммарная нагрузка от веса
контактной подвески и веса гололеда на подвеске, даН/м; Ргт – горизонтальная нагрузка от
ветрового воздействия на покрытый гололедом несущий трос, даН/м; Ргк – горизонтальная
нагрузка от ветрового воздействия на покрытый гололедом контактный провод, даН/м; qг –
результирующая нагрузка на несущий трос в режиме гололеда с ветром, даН/м; γк – упругое
отклонение опоры под действием ветра на уровне контактного провода, м [3]; γт – упругое
отклонение опоры под действием ветра на уровне несущего троса, м [3]; n – количество

контактных проводов.

Нагрузка от суммарного веса подвески
g = gт + n(gк + gс),(2.1)

где gс рекомендуется принять равной 0,05 даН/м при одном контактном проводе и 0,1
даН/м – при двух контактных проводах.

Расчетная толщина стенки гололеда

b = bнkдkв.(2.2)

Максимальная (расчетная) скорость ветра

V = Vнkv.(2.3)

При расчете максимальной скорости ветра V также необходимо учесть динамические

усилия вследствие пульсации ветра.

Скорость ветра при гололеде для I, II гололедных районов

Vг = 0,6V.

(2.4)

Для III, IV и V гололедных районов расчетная скорость ветра при гололеде Vг = 0,6V,
но не менее 20 м/с.

Ветровая нагрузка на контактный провод в режиме максимального ветра

Рвк = 0,615 · 10^-6V²СxкН.(2.5)

Ветровая нагрузка на несущий трос в режиме максимального ветра

Рвт = 0,615 · 10^-6V²Сxтd.(2.6)

Результирующая нагрузка на несущий трос в режиме максимального ветра

q вт = gg+Pf.,.(2-7)

Нагрузка от веса гололеда на контактном проводе

g _гк = 27,7 -IO^-6

b ( H + A

21 2

. b 1

2 J

(2.8)

где (Н + А)/2 – средний диаметр контактного провода.

Нагрузка от веса гололеда на несущем тросе

gгт = 27,7 · 10^-6b(d + b). (2.9)

Полная нагрузка от веса гололеда на проводах контактной подвески (без учета
нагрузки от веса гололеда на струне).

gг = gгт + ngгк. (2.10)

Ветровая нагрузка на контактный провод в режиме гололеда с ветром

Ргк = 0,615 · 10^-6Vг²Сxк(Н + b). (2.11)

Ветровая нагрузка на несущий трос в режиме гололеда с ветром

Ргт = 0,615 · 10^-6Vг²Сxт(d + 2b). (2.12)

Результирующая нагрузка на несущий трос в режиме гололеда с ветром [1, стр. 38]
q г = / g+g г )2 + p^. (2.13)

При выполнении необходимых расчетов нагрузок на провода контактной подвески в
пояснительной записке к курсовому проекту необходимо к каждой формуле дать ссылку на
источник, из которого она взята, например, как это выполнено для формулы 2.13.

По результатам расчетов, представленных в пояснительной записке к курсовому
проекту, необходимо составить табл. 2.1.

Таблица 2.1

Пример 2. По данным примера 1 произвести расчет нагрузок на провода цепной
контактной подвески. По результатам расчетов составить табл. 2.2 расчетов нагрузок на

провода.

Таблица 2.2

Скорость ветра при гололеде Vг (табл. 2.2) принята для IV гололедного района равной
20 м/с виду того, что при расчете Vг = 0,6V = 0,6 · 19,14 = 11,48 м/с, а по требованиям [2] Vг =
0,6V , но не менее 20 м/с.

• 3. РАСЧЕТ НАТЯЖЕНИЯ ПРОВОДОВ

Расчет натяжения проводов воздушных линий на прочность производят по
допустимому напряжению, а провода контактной сети – по максимально допустимому
натяжению провода, кН:

Ндоп = ασврS/kз, (^3.1)

где α - коэффициент, учитывающий разброс механических характеристик и условия скрутки
проволок, принимаемый 0,95 при менее 37 проволок в проводе; σвр - временное
сопротивление разрыву материала проволоки, ГПа; S - расчетная площадь поперечного
сечения провода, мм²; kз - номинальный коэффициент запаса прочности.

Для обеспечения высоких скоростей движения поездов применяют
компенсированную контактную подвеску, в которой провода по концам анкерного участка
закрепляют подвижно с помощью компенсирующих устройств. При этом обеспечивается
компенсация температурных удлинений проводов и тем самым поддерживается постоянное
их натяжение. Однако по многим причинам натяжение проводов все-таки будет изменяться.
Отклонение натяжения компенсированного несущего троса от заданного значения не должно
превышать ± 10% [5]. Поэтому номинальное натяжение несущего троса

Тном ≤ 0,9 Тдоп, (^3.2)

где Тдоп – максимально допустимое натяжение несущего троса, кН.

Номинальное натяжение контактного провода, кН

Кном

= σномSкпn

(3.3)

где σном – номинальное напряжение контактного провода, ГПа; Sкп – площадь сечения
контактного провода, мм²; n – число контактных проводов.

Натяжения основных проводов, применяемых в контактной сети и линях
электропередачи, приведены в [1, 2, 3, 5].

Пример 3. По данным примера 1 обосновать принятые значения натяжений проводов
контактной подвески, указанные в графе 16 и 17 в табл. 1.2, выполнив для этого
необходимые расчеты.

Расчет. Максимально допустимое натяжение несущего троса ПБСМ-70 определим по
выражению (3.1).

Тдоп = 0,95 · 0,74 · 72,2 / 2,5 = 20,3 кН.

В соответствии с [2] принимаем для несущего троса ПБСМ-70 максимально
допустимое натяжение Тдоп = 15,7 кН = 1570 даН.

Номинальное натяжение контактного провода МФ-100 определим по выражению
(3.3).

Кном = 0,098 · 100 · 1 = 9,8 кН.

В соответствии с [2] принимаем для контактного провода МФ-100 номинальное
натяжение Кном = 9,8 кН = 980 даН.

• 4. РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРЫ БЕСПРОВЕСНОГО ПОЛОЖЕНИЯ
  
  КОНТАКТНОГО ПРОВОДА

При изменении температуры окружающего воздуха в полукомпенсированной
контактной подвеске контактный провод начинает занимать положение с прогибом вниз
(положительная стрела провеса) или с прогибом вверх (отрицательная стрела провеса). При
переходе из одного положения в другое все точки подвеса контактного провода при какой-то
температуре будут лежать на одной горизонтали. Такое положение называют беспровесным

положением контактного провода.

Температуру t0, при которой контактный провод принимает беспровесное положение,
определяют по выражению [4]

t₀

t -\~ t ■

max min

2

^- t',

(4.1)

где t' – поправка, равная (20 ÷ 25)^оС при одном и (15 ÷ 20)^оС при двух контактных проводах.

Пример 4. Определить температуру беспровесного положения контактного провода.
Полукомпенсированная цепная контактная подвеска переменного тока располагается в
районе с tmax = 50 ^оС и tmin = -30 ^оС.

Расчет. Температуру беспровесного положения контактного провода определим по
выражению (17). Принимаем значение поправки t' = - 25 ^оС.

= ⁵⁰ + (- 30) - 25 = C

02

• 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНЫХ ДОПУСТИМЫХ ДЛИН ПРОЛЕТОВ

Определение длин пролетов является одним из основных вопросов проектирования
воздушных линий, в том числе и контактных подвесок. От длины пролета между опорами
зависит число опор и поддерживающих конструкций и, следовательно, строительная
стоимость контактной сети. В связи с этим из экономический соображений длины пролетов
должны быть приняты возможно большими. Однако от длины пролета зависит наибольшее
горизонтальное отклонение контактных проводов от оси токоприемника под действием
ветра bк. Эта величина не должна превышать допустимые значения: на прямых участках пути
bкдоп ≤ 500 мм, на кривых - bкдоп ≤ 450 мм [5].

Таким образом, наибольшая допустимая длина пролетов должна быть получена
расчетом на ветровые отклонения проводов контактной подвески при соблюдении условия bк
≤ bкдоп.

Ветровые отклонения проводов зависят от расчетных климатических условий:
ветровых и температурных воздействий, гололедных отложений, а также особенностей
местности, где находятся провода.

Существуют несколько методов расчета длин пролетов. По требованиям [4] длина
пролетов должна определяться методом динамического расчета, в котором могут
применяться как точные, так и приближенные формулы. Кроме этого, наибольшие
допустимые длины пролетов для различных типов подвесок приводятся на номограммах [4].
В курсовом проекте для расчета длин пролетов следует использовать приближенные
формулы, приведенные в [1] или [2]. Итоговые значения длин пролетов не должны
превышать 70 м, а для контактных подвесок при скорости движения поездов от 160 км/ч и
выше – не более 65 м [5]. При расчетах необходимо применять максимальные значения
ветровой нагрузки, при этом сравнивая ветровую нагрузку в режиме максимального ветра и
в режиме гололеда с ветром и применяя в расчетах наибольшую.

При расчетах длин пролетов по методике, приведенной в [1], рекомендуется
следующая последовательность:

• • определение максимально допустимых отклонений проводов от начального
  положения, м, для прямых

z -— b -у + -J(b 22 - а^{2 (18)}

од 2 I— кдоп ^Y к у \ кдоп ^Y к/ ^z

и кривых участков пути

₌ b кдоп - Г к + а

од , К

1 +----

(19)

РкR

где а – зигзаг контактного провода, м; Рк – максимальная ветровая нагрузка на контактный
провод, даН/м; R – радиус кривой, м;

• определение приведенного натяжения несущего троса, кН (даН),

Тп =

Т

1 + Р '
qKz_од

(20)

• определение эквивалентной нагрузки, кН/м (даН/м),

Р = Р -

кэ к

5 g к zод (Тп - К)

7 S о P. (Тп + К)

1 +

5g_кz_од

7 S о Рк 1

К Л

_-

т

V ¹ п 7

Рк

_-

V

ГРт ^,
1 п 7

(21)

где S0 – минимальная длина струны, м [5, 6]; Рт – максимальная ветровая нагрузка на
несущий трос, даН/м;

• • определение максимально допустимой длины пролета, м,

zК
од

max

кэ

.

(22)

По результатам расчетов длин пролетов, представленных в пояснительной записке к
курсовому проекту, необходимо составить табл. 5.1.

Таблица 5.1

При определении длин пролетов по методике, предложенной в [2], расчет
производится по методу последовательных приближений в один или два этапа. Для
реализации этого метода вначале производится расчет длины пролета простой подвески l'
без учета влияния несущего троса (Рэ = 0). Затем производится расчет средней длины струны
S' в пролете и эквивалентной нагрузки Р'э. В заключении производится расчет длины пролета
цепной подвески l'max. По окончании первого этапа расчета сравнивают длину пролета
простой подвески l' с длиной пролета цепной подвески l'max. Если разница между ними менее
5 м, то расчет заканчивают [3]. Значение l'max округляют до меньшего целого числа кратного
5 м (при скоростях движения поездов выше 160 км/ч) и 1м (при скоростях движения поездов
до 160 км/ч) и принимают для вычерчивания планов контактной сети [5]. Если разница
между l' и l'max более 5 м, то необходимо выполнить второй этап расчета. Для этого
принимают l'max = l" и дальнейшие расчеты второго этапа производят аналогично методике
расчета длин пролетов первого этапа. Расчеты производят, используя следующие выражения,
где величины с одним штрихом относятся к расчетам первого этапа, а с двумя штрихами – ко
второму:

• • определение длины пролета простой подвески, м, для прямых

l' = 2., — ^fbk - Y + Ьк - Y / - а²1 ⁽²³⁾

• У У ^кдоп к \ \ ^кдоп к / J

p_к

и кривых участков пути

2K

• ¹ = ² -----K ^b-доп - YК ⁺ а ^

1 p - + R

• • определение средней длины струны в пролете, м,

'2

S ' = h - 0,115 g—,

0

(24)

(25)

где h – конструктивная высота цепной подвески, м [5]; Т0 – натяжение несущего троса при
беспровесном положении контактного провода, которое принимается равным в
полукомпенсированной подвеске для медных несущих тросов 0,75Тmax и 0,8Тmax – для
биметаллических несущих тросов, а в компенсированной подвеске Т0 = Тном;

• • определение средней эквивалентной нагрузки, даН/м,

Р т - РК
кт

РЭ =

8 КТ ( hи Рт

'2

l \ q г

л

+ Yт - Y к

)

Т+К+

10,6SКТ
gкl^'2

(26)

где Т принимается равным в полукомпенсированной подвеске для медных несущих тросов
0,65Тmax и 0,75Тmax – для биметаллических несущих тросов, а в компенсированной подвеске

Т0 = Тном;

• определение длины пролета цепной подвески, м, для прямых

l'

max

= 2

K

Рк — Рэ

^- Y к ⁺/bкдоп ^- Г к / — ^{а 2} ]

(27)

и кривых участков пути

¹ ™ = ² ----2K K ''кд. - Yк + а)•

] ^Р«- ^Р э + R

(28)

По результатам расчетов длин пролетов, представленных в пояснительной записке к
курсовому проекту, необходимо составить табл. 5.2.

Таблица 5.2

Пример 5. По данным примеров 1, 2 произвести расчет максимально допустимых

длин пролетов по методике, предложенной в [2]. По результатам расчетов составить табл.

• 5.3.

Расчет. Из табл. 2.2 для расчетов возьмем максимальные ветровые нагрузки на
контактный провод, несущий трос и результирующие нагрузки на несущий трос, сравнивая
значения этих нагрузок в режиме максимального ветра и гололеда с ветром, и занесем их в

графы 2, 3 и 4 табл. 5.3.

Расчет длины пролета простой подвески первого этапа расчета для прямых участков
выполним по выражению (23).

l' _ 2 -980 (0,5 — o,oi + (o,5 - 0,01)² - 0,3² ] = 63,6 м.
\ 0,85 V 7

Расчет средней длины струны в пролете первого этапа расчета выполним по
выражению (25).

S' = 1,8 - 0,115 ^1,51 ~^63,6 = 1,24 м.

0,8 -1570

Расчет средней эквивалентной нагрузки первого этапа расчета выполним по
выражению (26).

0,85 -1570 - 0,75 -1,31- 980 -

P>-------------

8 - 980 -1570 - 0,75 ( 0,9 -1,31

63,6²

V 3,39

+ 0,015 - 0,01

7 _

1570 - 0,75 + 980 +

10,6 -1,24 - 980 -1570 - 0,75

-0,168 даН/м.

0,87 - 63,6²

Расчет длины пролета цепной подвески первого этапа расчета для прямых участков
выполним по выражению (27).

lLax _ 2a-----98⁰-----v ⁽0,5 - 0,01 + J(0,5 - 0,01)2 - 0,3² ^ _ 58,2 м.

max \0,85-(- 0,168) V ^X 7

Так как разница между Г и l'max составляет 5,4 м, то необходимо выполнить второй
этап расчета. Длину пролета l'max = 58,2 м первого этапа расчета принимаем как длину
пролета l" второго этапа.

Расчет средней длины струны в пролете второго этапа расчета выполним по
выражению (25).

²

S"_ 1,8 - 0,115 1,5——⁸,— _ 1,33 м.

0,8 -1570

Расчет средней эквивалентной нагрузки второго этапа расчета выполним по

выражению (26).

0,85 -1570 - 0,75 -1,31 - 980 -

Рэ =------------------------

8 • 980 -1570 ■ 0,75 ( 0,9 -1,31

58,2²

I 3,39

+ 0,015 - 0,01

J

1570 • 0,75 + 980 +

10,6-1,33 • 980-1570 • 0,75

-0,162 даН/м.

0,87 - 58,22

Расчет длины пролета цепной подвески второго этапа расчета для прямых участков
выполним по выражению (27).

lLx = 2.-----980-----т (0,5 - 0,01 + J(0,5 - 0,01)2 - 0,3²1 = 58,29 м.

max ^0,85-(- 0,162)1 ^{Х !} J

Округляем значение l''max до ближайшего меньшего числа кратного 1 м и принимаем
для вычерчивания плана контактной сети.

Таблица 5.3

• 6. СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМЫ ПИТАНИЯ И СЕКЦИОНИРОВАНИЯ
  КОНТАКТНОЙ СЕТИ

Питание контактной сети осуществляется по питающим линиям (фидерам), которые
обычно выполняются воздушными.

Питание контактной сети и продольных линий электроснабжения СЦБ (ВЛ АБ)
должно быть, кроме тупиковых линий двухсторонним. При этом должно предусматриваться
питание по отдельному фидеру контактной сети каждого главного пути и каждой ВЛ АБ.
Также по отдельному фидеру должна получать питание контактная сеть депо и
железнодорожных станций, где расположены тяговые подстанции. Двумя фидерами по
кольцевой схеме должно осуществляться питание контактной сети крупных
железнодорожных станций с числом парков более трех [5].

На станциях стыкования пункты группировок (ПГ) должны питаться двумя фидерами
постоянного тока и двумя фидерами переменного тока по кольцевой схеме или отпайками
при консольном питании, которое должно осуществляться по разным трассам.

Для подачи или снятия напряжения в питающих линиях контактной сети
устанавливают фидерные разъединители. В контактной сети переменного тока фидерные

разъединители устанавливают у места подключения питающей линии к контактной сети. В
контактной сети постоянного тока фидерные разъединители устанавливают у тяговой
подстанции. Кроме этого подключение питающих линий к контактной сети постоянного тока
осуществляется:

• • без линейных разъединителей при длине питающих линий менее 150 м;
• • через линейные разъединители с моторными приводами при длине питающих линий
  более 150 м.

Как правило, фидерные разъединители обозначают буквами Ф с присвоением
номеров: нечетных – для нечетных путей, четных – для четных путей станций и перегонов
(рис. 6.2. – 6.6). Линейные разъединители обозначают буквами Фл с присвоением номеров,
соответствующих номерам фидерных разъединителей (рис. 6.4, 6.5).

Продольное секционирование – электрическое разделение контактной сети на секции
вдоль ее длины. Выполняется с помощью изолирующих сопряжений анкерных участков,
нейтральных вставок, продольных разъединителей и разъединителей, установленных на
нейтральных вставках.

Рис. 6.1. Секционирование контактной сети промежуточной станции на постоянном
или переменном токе

Изолирующие сопряжения анкерных участков располагаются между первой входной
стрелкой и входным сигналом светофора. На двухпутных участках по второму пути
изолирующее сопряжение анкерных участков располагается между первой входной стрелкой
и сигнальным знаком «Граница станции» [10]. Конструктивно изолирующие сопряжения
могут выполняться в трех пролетах, а в некоторых случаях, например, для скоростных и
высокоскоростных участков, в четырех или в пяти пролетах. На изолирующих сопряжениях

устанавливают шунтирующие их продольные разъединители, как правило, с дистанционным
или телеуправлением с моторными приводами, которые обозначают первыми заглавными
буквами русского алфавита: А, Б, В и т.д. (рис. 6.1).

Для разделения секций в контактной сети переменного тока, которые получают
питание от разных фаз, применяют изолирующие сопряжения с нейтральной вставкой,
которая исключает одновременное перекрытие токоприемниками этих изолирующих
сопряжений. Нейтральные вставки располагают на перегоне за входным сигналом светофора
(рис. 6.2).

Разъединители на изолирующих сопряжениях нейтральных вставок служат для
подачи напряжения на нейтральную вставку в случае остановки на ней электроподвижного
состава и устанавливаются на сопряжении – первом по направлению движения (рис. 6.2).

Разъединители на изолирующих сопряжениях нейтральных вставок служат для
подачи напряжения на нейтральную вставку в случае остановки на ней электроподвижного
состава и устанавливаются на сопряжении – первом по направлению движения (рис. 6.2).

Разъединители на обоих изолирующих сопряжениях устанавливаются на однопутных
участках железных дорог (рис. 6.3), а также, например, при двухсторонней автоблокировке
на двухпутных участках (рис. 6.4) и в некоторых других случаях. Разъединители, которые
устанавливаются на нейтральной вставке, могут иметь как ручное управление, так и
дистанционное, то есть они могут иметь моторные приводы (рис. 6.4).

Рис. 6.2. Питание и секционирование контактной сети станции с тяговой подстанцией

на двухпутном участке переменного тока

Рис. 6.3. Питание и секционирование контактной сети станции с тяговой подстанцией
на однопутном участке переменного тока

Поперечное секционирование – электрическое выделение контактной сети отдельных
железнодорожных путей или группы путей в отдельные секции. Поперечное
секционирование осуществляется: с помощью секционных изоляторов; секционирующих
изоляторов в фиксирующих тросах жестких поперечин и нижних фиксирующих тросах
гибких поперечин; врезных изоляторов в ветвях, отходящих на анкеровку; поперечных
разъединителей и разъединителей с заземляющими ножами.

При этом в отдельные секции выделяются каждый путь перегона и каждый главный
путь железнодорожных станций. На железнодорожных станциях, кроме скоростных и
особогрузонапряженных участков, а также участков с высоким удельным
электропотреблением (участки I и II категории), к контактной сети главного пути
допускается присоединять контактную сеть не более трех смежных станционных путей.
Кроме этого на участках с малым удельным электропотреблением (участки III и IV
категорий) при числе путей 4 и менее поперечное секционирование не предусматривают.

С учетом технологии работы железнодорожной станции в отдельные секции
выделяют контактные подвески парков, групп путей (не более пяти), погрузо-разгрузочных
путей (рис. 6.3, 6.4), путей осмотра крышевого оборудования и отстоя электроподвижного
состава (рис. 6.4), путей экипировки электровозов, путей электродепо (рис. 6.7), а также
тоннелей и мостов с ездой понизу длиной более 300 м (рис. 6.8) и других путей по условиям
их работы.

Рис. 6.4. Питание и секционирование контактной сети станции с тяговой подстанцией
на двухпутном участке постоянного тока

Рис. 6.5. Питание и секционирование контактной сети станции с тяговой подстанцией
на однопутном участке постоянного тока

Рис. 6.6. Питание и секционирование контактной сети станции с тяговой подстанцией
на однопутном участке переменного тока при двухсторонней автоблокировке

Рис. 6.8. Схема секционирования контактной сети мостов через реки с ездой понизу

Схемы питания и секционирования, а также сопряжения анкерных участков, должны
предусматривать электрическую плавку гололеда или профилактического подогрева
проводов контактной сети главных путей станций и перегонов, а также ВЛ АБ в районах с
нормативной толщиной стенки гололеда 15 мм и более. Для того, чтобы обеспечить это
условие, в контактную сеть съездов, примыкающих к главному пути, в одной из горловин
устанавливают секционные изоляторы (рис. 6.1, 6.6) или полностью отделяют станционные
пути от главных (рис. 6.3, 6.5). Параллельное соединение контактных подвесок главного и
примыкающих к нему станционных путей допускается только в том случае, если их
суммарное сечение равно сечению контактной подвески на перегоне (рис. 6.9).

Рис. 6.9. Схема секционирования контактной подвески с усиливающим проводом

Схемы питания и секционирования разрабатывают в проектных институтах в составе
рабочих чертежей контактной сети участков железной дороги.

Служба электроснабжения железной дороги рассматривает рабочие чертежи,
утверждает их, а после строительства и монтажа принимает контактную сеть в
эксплуатацию.

Схемы питания и секционирования контактной сети утверждаются начальником
железной дороги и ежегодно выверяются.

В курсовом проекте здание тяговой подстанции располагается на расстоянии 30 м от
оси главного пути.

Рекомендуется следующая последовательность составления схемы питания и
секционирования контактной сети при выполнении курсового проекта следующая:

• • усвоить условные обозначения, принятые при выполнении схем питания и

секционирования;

• • начертить в произвольном масштабе заданную схему станции с указанием номеров
  путей; заданную тяговую подстанцию показать от путей на удалении, достаточном для
  размещения на чертеже питающих линий и фидерных разъединителей;
• • выбрать, например, по рис. 6.3, 6.5 наиболее подходящий вариант схемы (участок
  двухпутный или однопутный; переменного или постоянного тока), предварительного
  перечитав изложенные правила составления схем питания и секционирования;
• • выполнить продольное секционирование с буквенным обозначением продольных
  разъединителей;
• • начертить питающие линии с фидерными разъединителями, дать нумерацию
  фидерных разъединителей;
• • выполнить поперечное секционирование с учетом назначения путей, необходимости
  плавки гололеда; показать и пронумеровать поперечные разъединители П и разъединители с
  заземляющими ножами 3.

• 7. ВЫПОЛНЕНИЕ МОНТАЖНОГО ПЛАНА
  КОНТАКТНОЙ СЕТИ СТАНЦИИ

При реальном проектировании для выполнения монтажных планов контактной сети
используются планы станций, составленные в результате инженерно-геодезической съемки
(или аэрофотосъемки). Планы выполнены в привязке к реальному пикетажу продольного
профиля участка, на котором располагается станция. На планах показаны оси существующих
путей, указаны пикетные отметки осей пассажирского здания и прочих искусственных
сооружений: мостов, труб, переездов и т.п. На основании этих исходных сведений выполня-
ется план реконструкции станции в связи с электрификацией в масштабе 1:1000 в условном
пикетаже, когда за нулевой пикет принята ось пассажирского здания, а расстояния между
пикетами 100 м. На плане указаны размеры существующих междупутий, нанесены и
привязаны к осям ближайших путей здания, сооружения, инженерные сети, устройства
автоблокировки, воздушные и кабельные сети каждой станции и все изменения, внесенные в
перечисленные устройства в составе проекта реконструкции под электрификацию. Кроме
того, заранее выполняются промеры для выполнения инженерно-геодезического профиля
электрифицируемого участка, позволяющие определить свойства грунтов и глубину
залегания грунтовых вод.

При выполнении курсового проекта схемы станций приводятся в Приложении 1.

План контактной сети станции удобно вычерчивать на листе миллиметровой бумаги в

масштабе 1: 1000. Ширина листа в соответствии с форматом А4 должна быть равна 297 мм.
Необходимая длина листа определяется в соответствии с заданной схемой станции, на
которой указаны расстояния (отметки) всех центров стрелочных переводов, светофоров,
тупиков и прочих сооружений от оси пассажирского здания в метрах; при этом условно в
правую сторону (по ходу километров) эти отметки приняты со знаком «+», а в левую — со
знаком «-». Требуемая длина чертежа может быть определена по отметкам входных
светофоров с учетом размещения изолирующих сопряжений контактной сети станции и
перегона и в соответствии с форматом А4 должна быть кратна 210 мм.

Пример 6. На схеме станции участка постоянного тока указаны следующие отметки
входных светофоров -900 м у левого и +1240 м у правого. Длина чертежа плана будет равна
(в соответствии с масштабом в миллиметрах): 900 + 1240 + 2 х 100 = 2340 мм (100 мм - запас
с каждой стороны станции для возможности расположения крайних анкерных опор за
входными светофорами в сторону перегонов). Полная длина чертежа согласно стандарту
должна быть выбрана с учетом размещения спецификаций (примерно 200 мм) и основной
надписи (185 мм) и в соответствии с форматом А4 должна быть кратной 210 мм. В примере
2340 + 200 + 185 = 2725 мм; с учетом кратности формату А4, округляя в большую сторону,
получаем, что длина чертежа будет равна 2730 мм = 2,73 м.

При переменном токе с одной стороны плана станции, где будет изолирующее
сопряжение, требуется оставить 100 мм, а с другой стороны плана станции для размещения
нейтральной вставки за входным светофором следует оставить 700 мм - при электровозном и
900 ^ 1000 см при - моторвагонном движении.

Затем следует начертить рамку чертежа согласно стандарту (20 мм от левого края
чертежа и 5 мм — с остальных сторон), сделать основную надпись и начертить в верхней и
нижней части чертежа продольные таблицы, в графах которых будут приведены в
дальнейшем номера, габариты и типы опор, расстояния от оси пассажирского здания до
места их установки, типы поддерживающих конструкций, фундаментов, анкеров, опорных
плит и пр. Рекомендуемая ширина каждой графы таблиц 10 мм.

Вычерчивание плана станции следует начинать с разметки тонкими вертикальными
линиями через каждые 100 м условных станционных пикетов (рис. 7.1) в обе стороны от оси
пассажирского здания (ПЗ), принимаемой за условный нулевой пикет. Необходимое число
условных пикетов по обе стороны от пассажирского здания определяется теми же
соображениями, что и при выяснении длины чертежа.

При выполнении плана контактной сети станции следует пользоваться условными
обозначениями, приведенными в [9].

- 600

- 500

Рис. 7.1. Элементы плана контактной сети станции

Пути на плане контактной сети должны быть представлены своими осями (рис. 7.1).
На стрелках оси путей пересекаются в точках, называемых центрами стрелочных переводов.
Отметки центров стрелочных переводов (ЦП) от оси ПЗ и расстояния между осями путей
(ширина междупутий указаны на заданной схеме станции).Пользуясь этими данными и
учитывая, что станции, как правило, располагаются на прямых участках пути, наносят
параллельными линиями оси путей. При этом расстояния между ними должны соответст-
вовать в принятом масштабе (1 м в действительности равен 1 мм на плане) заданным
междупутьям. Номера путей и размеры междупутий следует указать (примерно через
каждые 200 м) в нескольких местах по длине станции (рис. 7.2). Вычерчивание плана
станции следует выполнять тонкими линиями. Необходимая обводка производится при
завершении чертежа. На плане станции также должны быть показаны соответствующими
условными обозначениями неэлектрифицируемые пути и пути, предполагаемые к укладке в
перспективе.

• Указав на специальных выносках (рис. 7.1) пикетные отметки центров стрелочных
  переводов, вычерчивают стрелочные улицы и съезды наклонными линиями, имеющими угол
  наклона к горизонтали в соответствии с марками крестовин стрелочных переводов. Около
  каждого ЦП должна быть указана марка крестовины стрелочного перевода. Следует также
  указать отметки вершин стрелочных кривых. Если эти отметки не заданы, они могут быть
  найдены расчетом.

Пример 7. Как известно, марка крестовины стрелочного перевода соответствует
тангенсу угла между осями двух пересекающихся путей (рис. 7.1).

tana = у, (7-1)

где т - ширина междупутья, м; 1 - расстояние от центра перевода до вершины стрелочной
кривой крайнего пути станции или до центра стрелочного перевода на следующем пути, м.

Из формулы (7.1) может быть найдено расстояние 1. Например, если ширина
междупутья т = 5,3 м, а марка стрелки 1/11, то tga = m/l = 1/11. Отсюда l = 11 х m = 11 х 5,3
= 58 м.

Приведенный расчет справедлив только при неизменных размерах междупутий.

Далее на план станции наносят здания, пешеходный мост, пассажирские платформы,
тяговую подстанцию, входные светофоры, переезды и прочие искусственные сооружения, с
указанием их размеров, пикетных отметок и расстояний от оси ближайших путей.

Над железнодорожными стрелками на путях располагаются воздушные стрелки,
образуемые контактными подвесками пересекающихся путей. Воздушные стрелки являются
одними из самых ответственных узлов контактной сети на станции, определяющими
надежную работу устройств в целом.

Ветви контактных подвесок, пересекающиеся на воздушных стрелках, должны быть
правильно зафиксированы. Для этого возле стрелочных переводов, над которыми должны
быть смонтированы воздушные стрелки, а также в местах, где контактный провод должен
изменить свое направление (например, на стрелочных кривых крайних путей станции),
устанавливаются опоры с фиксирующими устройствами. Такие места сосредоточены в
горловинах станций. Поэтому разметка мест установки первых опор на станции начинается у
стрелок сначала в одной, а затем - в другой горловинах станции.

На одиночных воздушных стрелках наилучшее расположение контактных проводов,
образующих стрелку, получается, если фиксирующее устройство установлено на
соответствующем расстоянии «С» от ЦП (табл. 7.1).

На перекрестных воздушных стрелках фиксирующее устройство следует располагать
напротив центра перекрестного стрелочного перевода. Допускается, если нужно, сдвинуть
его в любую сторону на 1 ^ 2 м. Аналогично устанавливаются фиксирующие устройства и
над глухими пересечениями путей.

На стрелочных кривых крайних путей станции места фиксации контактных проводов
целесообразно выбрать в середине кривых - в точках пересечения осей съездов и крайних
путей, например, на рис. 7.2 фиксирующая опора установлена на отметке -517. Допускается,

если нужно, сдвинуть опору от середины кривой на 1 ÷ 5 м в любую сторону.

Таблица 7.1

Примечания: 1. Расстояния «С» указаны для полукомпенсированных подвесок
согласно [5] (рис. 7.2).

• 2. При необходимости указанные расстояния могут быть уменьшены; однако от
  опоры до ЦП должно оставаться не менее 4 ÷ 6 м в зависимости от марки крестовины.
• 3. Увеличивать указанные расстояния допускается не более, чем на 1 м.
• 4. Воздушные стрелки главных путей на участках скоростного движения (160 – 200
  км/час) должны быть, как правило, зафиксированы с помощью двух консолей.

- 569 - 517

Рис. 7.2. Элементы плана контактной сети станции

На стрелочных кривых крайних путей станции места фиксации контактных проводов
целесообразно выбрать в середине кривых – в точках пересечения осей съездов и крайних

путей, например, на рис. 7.2 фиксирующая опора установлена на отметке -517. Допускается,
если нужно, сдвинуть опору от середины кривой на 1 ^ 5 м в любую сторону.

В каждом месте, где необходима фиксация контактных проводов, следует на плане
наметить предполагаемую опору и, определив ее станционный пикет, т.е. расстояние от оси
пассажирского здания, указать его в соответствующей графе таблицы (рис. 7.2).

В качестве основного типа несущих конструкций на станциях должны
предусматриваться жесткие поперечины на три-восемь путей на железобетонных конических
или металлических стойках (рис. 7.3), а по концам станции, где число путей не более двух,
консольные железобетонные конические или металлические опоры с однопутными
консолями. Применение двухпутных консолей нежелательно. При числе путей на станции
более восьми и при отсутствии необходимых междупутий для установки стоек жестких
поперечин допускается применение гибких поперечин на металлических опорах. Число
путей, перекрываемых одной гибкой поперечиной, как правило, должно быть не более
десяти. В отдельных обоснованных случаях допускается перекрытие одной гибкой
поперечиной большего числа путей. Однако устройство фундаментов под металлические
опоры гибких поперечин трудоемко и весьма дорого, поэтому желательно избегать
применения гибких поперечин.

Рис. 7.3. Элементы плана контактной сети станции

Жесткие поперечины устанавливают на одиночные или на сдвоенные железобетонные
конические или металлические опоры.

Разбивку опор на станции, как уже было сказано, следует начинать с горловин, где
сосредоточено наибольшее число мест фиксации контактных проводов на стрелках и
стрелочных кривых. Из намеченных мест фиксации производится выбор тех, где
рационально установить несущие опоры, т.е. опоры с консолями или с жесткими (гибкими)
поперечинами, расстояния между которыми и будут длинами пролетов. Это в первую
очередь места фиксации воздушных стрелок главных путей, где и намечаются первые

несущие опоры, а затем места фиксации прочих воздушных стрелок. Следует отметить, что
на консольных опорах для подвешивания и фиксации проводов двух подвесок главных
путей, пересекающихся на стрелке, рационально, согласно [5], устанавливать по две консоли
на траверсах (рис. 7.3).

Обычно расстояния между намеченными местами фиксации проводов контактных
подвесок не равны максимально допустимым длинам пролетов, полученных расчетом по
ветроустойчивости контактных подвесок главных и боковых путей станции. В местах
сосредоточения стрелочных переводов приходится отступать от максимальной расчетной
длины пролета в сторону уменьшения, стремясь наибольшее число воздушных стрелок
зафиксировать с несущих конструкций. Одновременно создаются условия для необходимой
увязки зигзагов проводов контактной подвески в соседних пролетах, что гораздо проще
сделать в пролетах небольшой длины.

Если же установка только несущих опор приводит к значительному сокращению
длины пролетов, то следует рассмотреть возможность фиксирования воздушных стрелок с
помощью специальных фиксирующих опор, т.е. опор, на которых не устанавливаются ни
консоли, ни поперечины, а только фиксирующие оттяжки (рис. 7.3) или фиксирующие
поперечники.

При выборе мест установки несущих опор необходимо учитывать следующие
соображения:

• • воздушные стрелки главных путей следует фиксировать с несущих опор, т.е. опор с
  консолями или поперечинами;
• • длина пролета между несущими смежными опорами должна быть не более
  максимальной расчетной; в тех местах, где подвески главных и боковых путей монтируют на
  общих гибких или жестких поперечинах, длину пролета выбирают меньшей из двух
  допустимых длин пролетов, подсчитанных для подвески главных и боковых путей;
• • длина пролета между смежными несущими опорами должна быть не более 70 м и не
  менее 30-35 м, а на скоростных участках (161 ÷ 200 км/ч) – 65 и 40 м соответственно;
• • разница в длине смежных пролетов полукомпенсированной подвески не должна быть
  больше 25% длины большего из них (например, 60 и 45 м), а на скоростных участках – не
  более 15% .

Выполняя перечисленные требования, устанавливают в каждой горловине в
намеченных местах фиксации стрелок главных путей первые несущие опоры. Определив
размеры пролетов между этими опорами и указав их на чертеже (рис. 7.2), приступают к
разметке несущих опор на следующих стрелках станции. При этом, увязывая длины

пролетов, нередко приходится смещать устанавливаемые опоры в допустимых пределах (на
1 ÷ 2 м) от предварительно намеченных наилучших мест фиксации стрелок и стрелочных
кривых.

После того как по всей станции будут поставлены опоры, фиксирующие стрелки, у
этих опор нужно расставить зигзаги, которые на чертежах показываются стрелками (рис.
7.3). Размеры зигзагов контактных проводов у несущих опор на воздушных стрелках зависят
от расстояния хот места фиксации проводов до ЦП стрелки [11]. Зигзаги величиной 0,4 м,
соответствующие наилучшему расстоянию от ЦП до фиксирующего устройства, приняты
нормальными (стандартными) на стрелках и могут не обозначаться цифрой на них, зигзаги
иного размера должны указываться цифрой [9].

Между опорами, установленными для фиксации стрелок и вершин стрелочных
кривых в обеих горловинах станции, в середине станции остается расстояние, которое
следует разбить на пролеты, близкие к максимальным расчетным, стремясь к установке
минимального числа опор. В качестве основного типа несущих конструкций при перекрытии
от трех до восьми путей станции применяют опоры с жесткими поперечинами.

При наличии на станции пешеходного моста до расстановки опор решают вопрос о
способе прохода под ним контактных подвесок. Обычно высота пешеходных мостов, под
которой подразумевают расстояние от низа конструкций моста до уровня головок рельсов
главных путей не превышает 7 ÷ 7,5 м. Высота контактных проводов на перегонах и
станциях при новой электрификации при реконструкции принимается 6,5 м, а на участках со
скоростью движения свыше 160 и до 200 км/ч - 6 м, т.е. нормальная высота контактных
проводов ниже высоты моста. В связи с этим, как правило, проектируют под мостом
середину пролета наибольшей длины, чтобы пропустить контактные подвески путей под
мостом. В зависимости от конкретной заданной высоты моста могут быть приняты варианты
прохода контактных подвесок после соответствующих расчетов [3] в курсовом проекте.

После разбивки мест опор у моста, намечают опоры от моста влево и вправо до опор,
намеченных ранее в районе стрелок в горловинах станции. При этом должны выполняться
следующие условия:

• • длина двух-трех пролетов, расположенных приблизительно посередине будущих
  анкерных участков боковых и главных путей станции, должна быть на 10 меньше
  допустимой, чтобы разместить в этих пролетах средние анкеровки контактных подвесок; при
  полукомпенсированной подвеске для размещения средней анкеровки требуется один, а при
  компенсированной подвеске главных - два пролета, сокращенные на 10% от lmax;

воздушные стрелки, которые могут быть в середине станции, желательно

зафиксировать на намечаемых жестких поперечинах; если это не удается сделать,
необходимо предусмотреть отдельные фиксирующие опоры или фиксирующие поперечники;

• • опоры размещают таким образом, чтобы они не попадали на пешеходные настилы,
  подземные переходы, переезды, трассы водопровода, кабелей, сооружения автоблокировки,
  лотки, чтобы опоры не находились против дверей пассажирских зданий, не мешали
  пассажирам и т.п.;
• • жесткие поперечины не должны проходить над пакгаузами; опоры, как правило,
  должны так стоять на грузовых платформах и контейнерных площадках, чтобы не мешать
  работе погрузчиков, мостовых и козловых кранов и т.п.;
• • опоры, устанавливаемые на пассажирских платформах, не должны мешать посадке и
  высадке пассажиров; желательна установка опор с габаритом не менее 4 м, а наиболее
  предпочтительным является вариант установки опор за платформой с габаритом 6 м;
• • контактные подвески обособленных парков или групп путей необходимо размешать
  на отдельных жестких поперечинах;
• • наибольшая длина жестких поперечин составляет 44,2 м и при наличии большего
  числа путей необходимо поместить опоры в междупутьях;
• • одновременно учесть возможность пропуска питающих линий, проводов линий
  продольного электроснабжения и других проводов по опорам контактной сети с полевой
  стороны опор.

Нормальный габарит опор, стоящих в междупутье, должен быть 3,1 (3,3) м, а в особо
трудных условиях – не менее 2,45 м. При этом наименьшая ширина междупутья, в котором
можно установить железобетонные конические нераздельные опоры с нормальным
габаритом, составляет 6,8 м, а в особо трудных условиях – с уменьшенным габаритом 5,5 м.
Для металлических или железобетонных опор, установленных с фундаментом, габарит
должен быть несколько больше с учетом размера оголовка фундамента в уровне головки
рельса.

Если же потребуется на опоре, стоящей в междупутье, расположить анкеровку
проводов контактной подвески с установкой компенсаторов, то указанный размер
междупутья возрастает на 0,4 м, так как грузы компенсаторов, которые могут висеть в две
гирлянды, будут выступать на 0,2 м с обеих сторон опоры.

При расстановке опор по концам станции учитывают расположение элементов

продольного секционирования. На участках постоянного тока это – изолирующие трех- или
четырехпролетные сопряжения с одним воздушным промежутком, которые проектируются
по каждому главному пути с обоих концов станции.

Изолирующие сопряжения размешают между входным сигналом и ближайшим к
перегону стрелочным переводом станции по возможности на прямых участках пути. При
этом по отношению к стрелкам станций изолирующие сопряжения располагают так, чтобы
при отключении напряжения в контактной сети перегона сохранялась возможность
перестановки сцепа двух электровозов с одного пути станции на другой. Для этого нужно,
чтобы между ЦП последней в сторону перегона стрелки и ближайшей переходной опорой
изолирующего сопряжения было не менее 70 м.

На КС-200 изолирующие сопряжения проектируют на прямых участках, выполняя их
четырехпролетными с двумя переходными пролетами при расчетной длине переходного
пролета 55 м и более или пятипролетными с тремя переходными пролетами при расчетной
длине переходного пролета менее 55 м. Длины пролетов между анкерными и переходными
пролетами принимают максимально допустимыми.

Со стороны перегона изолирующее сопряжение с одним воздушным промежутком
должно ограждаться входным сигналом так, чтобы при отключении напряжения в
контактной сети станции исключалась возможность подачи напряжения на отключенную
секцию с перегона через токоприемник электроподвижного состава. Расположение входного
светофора в пролете расположения отходящей ветви или у анкерной опоры нежелательно,
так как отходящая ветвь контактной подвески окажется вблизи от светофора [11].
Направление зигзагов согласуют с взаимным расположением ветвей на переходных опорах
изолирующего сопряжения [11].

На скоростных участках изолирующие и неизолирующие сопряжения располагают
таким образом, чтобы переходная опора без пересечения ветвей подвесок была первой по
правильному направлению движения [11].

На участках переменного тока с одной стороны станции по каждому главному пути
проектируют по одному изолирующему трех- или четырехпролетному сопряжению, а с
другой стороны станции (но не на станции, а на прилегающем перегоне за входным
светофором станции) проектируют нейтральные вставки.

Нейтральная вставка (два изолирующих сопряжения и нейтральный промежуток
между ними) должна быть расположена на перегоне так, чтобы была обеспечена скорость
входа электроподвижного состава на нейтральную вставку (сигнальный знак «Отключить
ток») не менее 20 км/ч для проследования сигнальных знаков «Включить ток на
электровозе» и «Включить ток на электропоезде» со скоростью не менее 10 км/ч.

Первый светофор за нейтральной вставкой по направлению движения поезда должен
находиться на расстоянии от знаков «Включить ток на электровозе», «Включить ток на

электропоезде", как правило, не менее 300 м для возможности остановки поезда,
проследовавшего нейтральную вставку, у светофора [12].

При реальном проектировании места размещения нейтральных вставок выбирают на
основании специальных расчетов, исходя из профиля пути, типов и скоростей локомотивов,
массы поездов, расположения границ блок-участков и пр. В учебном проектировании
нейтральные вставки располагают на перегоне на указанном расстоянии от одного из
входных светофоров станции.

Таким образом, на участках, где применяется только электровозная тяга, т.е. нет
пригородного моторвагонного движения, от входного светофора станции до сигнала
«Включить ток на электровозе» должно быть не менее 300 м. Длина нейтральной вставки
при этом должна обеспечивать пропуск сцепа из 3 электровозов. На участках, где имеется
пригородное моторвагонное движение, от входного светофора станции до сигнала
«Включить ток на электропоезде», должно быть также не менее 300 м плюс еще 100 м (или
150 м – при 11-12-вагонных электропоездах) до сигнала «Включить ток на электровозе».

Если учесть, что сигнал «Включить ток на электровозе» практически устанавливается
на первой, считая от станции, анкерной опоре нейтральной вставки, то, отложив от
входного светофора станции в сторону перегона 300 м при электровозной тяге или 400 (450)
м при наличии моторвагонной тяги, получают ориентировочное место установки первой
анкерной опоры нейтральной вставки.

Исходя из максимально допустимой длины пролета, намечают опоры от последней
стрелки станции в сторону перегона и, дойдя до ранее намеченной точки на расстояние 300
или 400 (450) м от светофора, очередную опору принимают за первую анкерную опору
нейтральной вставки. Далее в сторону перегона размечают все пролеты нейтральной вставки.

При разбивке опор изолирующих сопряжений необходимо учитывать, что длина
пролетов между переходными опорами сокращается. На прямых участках пути при скорости
движения менее 160 км/ч она должна быть на 25% меньше допустимой по
ветроустойчивости длины пролета. При этом на скоростных участках (161 ÷ 200 км/ч)
следует предусматривать нейтральные вставки с 4-пролетными сопряжениями, что
увеличивает их длину [11].

При наличии на станции переезда опоры располагают так, чтобы расстояние от края
проезжей части переезда в каждую сторону до опор или анкеров было не менее 25 м.

В тех случаях, когда не удается выполнить все перечисленные требования при
максимальной длине пролетов, приходится несколько сокращать их длину, делая небольшую
переразбивку опор.

После расстановки опор на всей станции определяют величину и направление
зигзагов. На воздушных стрелках расстановка зигзагов произведена ранее при установке
опор в горловинах станции (рис. 7.3). Расстановку остальных зигзагов по каждому пути
начинают с зигзага, указанного на воздушной стрелке этого пути в одной из горловин
станции. В средней части станции по каждому пути должны быть расставлены зигзаги под
каждой жесткой (гибкой) поперечиной, поочередно направленные в одну и в другую сторону
от оси пути. Если окажется, что в противоположной горловине зигзаг на воздушной стрелке
по рассматриваемому пути не увязывается с расставляемыми зигзагами (у двух смежных
промежуточных опор зигзаги имеют одностороннее направление), то контактные провода
этого пути на одной из жестких (гибких) поперечин нужно смонтировать без зигзага (с
нулевым зигзагом). Нулевой зигзаг допустимо проектировать только на тех поперечинах, где
длина прилегающих пролетов подвески наименьшая.

На изолирующих сопряжениях от направления зигзагов контактного провода зависит
расположение (укладка) контактных проводов в плане. Поэтому вначале необходимо
расставить зигзаги контактных проводов, начиная с крайних стрелок станции до анкерных
опор изолирующих сопряжений, а затем вычертить расположение подвесок на изолирующих
сопряжениях в плане. При этом желательно, чтобы переходная опора без пересечения ветвей
подвесок была первой по правильному направлению движения.

При выполнении трассировки контактной сети на станции на боковых путях при
скорости движения до 70 км/ч применяют полукомпенсированную контактную подвеску с
простыми опорными струнами, чаще всего типа ПБСМ-70+МФ-85.

Полукомпенсированная контактная подвеска каждого бокового пути станции обычно
выполняется отдельным анкерным участком [11]. Над съездом главных путей и стрелочными
улицами обеих горловин станции желательно предусматривать отдельные анкерные участки.
Допускается заводить контактную подвеску с крайнего бокового пути на стрелочную улицу
при полукомпенсированной подвеске главных путей, включая диспетчерский съезд между
главными путями с одной стороны станции. В другой горловине станции при этом
предусматривается отдельный анкерный участок для диспетчерского съезда между главными
путями.

Анкеруя подвески, учитывают, что воздушные стрелки желательно выполнять с
одиночным пересечением [11]. Если же по условиям трассировки это сделать не удается, то
воздушные стрелки следует выполнять с двойным пересечением проводов, разнесенным на
пролет. Двойные пересечения без разнесения на пролет делать не допускается.

Количество анкерных опор должно быть минимальным, но анкеровать две подвески с

разных сторон на одной железобетонной опоре не допускается. Необходимо ставить
дополнительную анкерную опору. При этом расстояние между этими анкерными опорами
должно быть таким, чтобы между анкерами оставалось расстояние допустимого сближения
между строительными конструкциями не менее 2 м.

Анкеруемые (нерабочие) ветви контактных подвесок вычерчивают тонкими линиями.

Для улучшения работы стрелок главных путей, прежде всего в условиях увеличения
скорости движения поездов, целесообразно делать анкеровки отходящих ветвей после
стрелок главных путей не ближе, чем во втором пролете (рис. 7.4).

981

3 кн

фиксированная стрелка

Рис. 7.4. Элементы плана контактной сети станции

Над главными путями станции обычно предусматривается контактная подвеска того
же типа, что и на перегоне.

При скоростях движения до 120 км/ч на главных путях станций и пере гонов может
быть применена полукомпенсированная подвеска. В этом случае на всех воздушных
стрелках станции будут пересекаться однотипные полукомпенсированные подвески, что
соответствует эксплуатационным требованиям. Кроме того, узлы средних анкеровок
анкерных участков подвесок главных путей будут предельно просты.

Если при скоростях движения 120 ÷ 140 км/ч на перегонах применена
компенсированная подвеска, а на главных путях станции полукомпенсированная, то
поскольку совмещение полукомпенсированной и компенсированной подвесок на
изолирующих сопряжениях не допускается, совмещение этих подвесок осуществляют в
первом анкерном участке перегона. Этот анкерный участок со стороны станции анкеруют
как полукомпенсированную подвеску, а со стороны перегона - как компенсированную; в
середине анкерного размещают среднюю анкеровку компенсированной подвески. Таким
образом, на изолирующих сопряжениях обе ветви контактных подвесок будут одинаковыми,
полукомпенсированными.

Анкерные участки контактных подвесок главных путей по станции обычно

трассируют от крайних в сторону перегона анкерных опор изолируюших сопряжений в
одном ее конце до таких же опор на другом конце станции или на нейтральной вставке. Если
при этом длины анкерных участков превышают допускаемые (1600 м), то контактные
подвески каждого главного пути делят на два-три анкерных участка, устраивая их
неизолирующие трехпролетные сопряжения в наиболее удобных для этого местах.

На скоростных линиях длина анкерных участков должна быть не более 1400 м.

При отходе контактных проводов на анкеровку не допускается резкое изменение
направления контактных проводов: угол отклонения контактных проводов главных путей с
первоначальным их направлением не должен превышать 6^о (т.е. тангенс угла изменения
направления контактного провода главного пути не должен превышать 1/10), а в следующих
пролетах после первого, а также на второстепенных путях – 10^о (тангенс угла 1/6). Эти
требования должны быть учтены при размещении неизолирующих сопряжений контактных
подвесок главных путей в средней части станции: нерабочие ветви контактных подвесок
нередко ради соблюдения требуемого угла отхода приходится трассировать по два пролета.

На скоростных участках тангенс угла отклонения анкеруемой ветви контактного
провода главного пути в первом пролете не должен превышать 1/12.

На участках со скоростями движения 120 ÷ 140 км/ч возможно применение на
главных путях станции, как и на перегонах, компенсированной подвески. При
компенсированной подвеске главных путей на съездах между главными путями и на
стрелочных улицах обеих горловин станции следует предусматривать отдельные анкерные
участки и выполнять их тоже компенсированной подвеской, так как пересечение на
воздушных стрелках главных путей станции различных цепных подвесок
(компенсированной и полукомпенсированной) не допускается.

При компенсированной подвеске главных путей в средней части станции устраивают
при необходимости неизолирующие трехпролетные сопряжения контактных проводов и
несущих тросов, так же как при полукомпенсированной. При скоростях движения 161 ÷ 200
км/ч длины пролетов между переходными и анкерными опорами неизолирующих
сопряжений должны приниматься максимально допустимыми.

После выполнения трассировки всех анкерных участков, подсчитывают их длину и
указывают номер и длину анкерного участка на выносках от анкерных опор (рис. 7.4). В
одном (или в двух - при компенсированной подвеске) из средних пролетов каждого
анкерного участка предусматривают средние анкеровки. При этом, если средние анкеровки
не попадают в намеченные ранее уменьшенные пролеты, в таких местах производят
соответствующую переразбивку опор и корректировку длин пролетов.

На анкерных участках длиной менее 800 м (700 м на скоростных участках) не делают
средних анкеровок, а устраивают одностороннюю компенсацию проводов контактных
подвесок. При этом жесткая анкеровка несущего троса и контактного провода размешается
так, чтобы температурные перемещения проводов подвесок, пересекающихся на стрелках,
совпадали по направлению.

Указав длины и номера анкерных участков, составляют ведомость (спецификацию)
анкерных участков (табл. 7.2) и приводят ее на отдельном листе или на листе «Монтажный
план контактной сети станции».

Таблица 7.2

Спецификация анкерных участков

Габариты опор (расстояние от передней грани опор до оси пути) указывают в
соответствующих графах таблиц, нанесенных вдоль плана станции. Нормальный габарит
промежуточных и переходных консольных опор на станциях должен составлять не менее 3,1
м на прямых участках пути; 3,2 м на внешней стороне стрелочных кривых; 3,2 м на
внутренней стороне стрелочных кривых при стрелке марки 1/18 и 3,25 м при стрелке марки
1/11 или 1/9. На участках со скоростным движением поездов опоры устанавливаются с
увеличенными габаритами по отношению к вышеуказанным.

Необходимо отметить, что при новом проектировании нередко по Согласованию с
заказчиком указанные габариты увеличивают до 3,3 м, что не меняет типа применяемых
консолей, но позволяет получить некоторый запас по габариту опор на случай рихтовки
пути, перехода на скоростное движение и других изменений в габаритах в процессе
эксплуатации. Габарит железобетонных стоек жестких поперечин с фиксирующими тросами
принимается не менее 3,4 м из условий расположения изоляторов и фиксаторов в
фиксирующем тросе у опор.

Анкерные опоры контактной сети должны устанавливаться с габаритом, увеличенным
относительно принятого габарита промежуточных опор на 0,2 м (для возможности
размещения грузов компенсаторов в две гирлянды). Таким образом, на прямых участках

станций габарит анкерных опор должен быть не менее 3,3 м. Габарит опор, на которых
установлены разъединители, должен быть также принят не менее 3,2 м. В особо трудных
условиях для опор, устанавливаемых в междупутьях, допускается уменьшать габарит на
прямых участках пути на станциях ко всем путям до 2,45 м.

В пределах низких пассажирских платформ опоры следует устанавливать с
увеличенным габаритом, чтобы они не мешали посадке и высадке пассажиров. Желательно
располагать опоры за платформой. Так, при ширине боковой платформы до 4 м опоры
следует устанавливать за пределами платформы с габаритом 6 м. При наличии высоких
пассажирских платформ опоры следует располагать за ними. В случаях обоснованного
расположения опор на пассажирских платформах расстояние между краем платформы и
ближайшей гранью опоры должно быть не менее 2 м (опора устанавливается с габаритом не
менее 4 м). В особых случаях, например, при наличии на платформе какого-либо строения,
допускается уменьшать это расстояние, но не менее чем до 3,1 м от оси пути.

Расстояние от конца тупика до установленной за ним анкерной опоры любого типа,
кроме тупиков отстоя электровозов и электросекций, должно быть не менее 20 м.

Опоры, устанавливаемые перед сигналами, располагают с такими габаритами, чтобы
не ухудшалась видимость сигналов (обычно 3,5 м). Расстояние от сигналов до проводов
контактной подвески, находящейся под напряжением, должно быть не менее 2 м.

Типы выбранных опорных и поддерживающих конструкции, фундаментов, анкеров,
оттяжек, опорных плит, лежней указывают в соответствующих графах таблиц, идущих вдоль
плана станции, а также вносят в соответствующие спецификации.

Все опоры, показанные на плане станции (включая специальные опоры для питающих
и отсасывающих линий), нумеруют в направлении счета километров, начиная с первой
анкерной опоры изолирующего сопряжения анкерных участков в одном конце станции до
последней анкерной опоры сопряжения на ее другом конце. При этом их следует нумеровать
так, чтобы опоры, расположенные со стороны четных путей, имели четные номера, а со
стороны нечетных – нечетные. Сдвоенные стойки жестких поперечин имеют, как правило,
один общий номер.

В соответствии с ранее составленной схемой питания и секционирования на плане
станции должны быть показаны места установки секционных изоляторов, секционных
разъединителей и изоляторов, включаемых в фиксирующие тросы жестких или гибких
поперечин, а также в нерабочие ветви цепных подвесок для электрического разделения
контактной сети станции на отдельные секции, согласно схеме секционирования. Устройства
для продольного секционирования и изолирующие сопряжения между станцией и

прилетающими перегонами также должны быть показаны на плане.

Кроме того, должны быть показаны установленные на контактной сети ограничители
перенапряжений (ОПН), которые применяются для ее защиты от атмосферных и
коммутационных перенапряжений.

Кроме плана контактной сети на данном листе необходимо привести спецификацию
анкерных участков, спецификацию сборных конструкций (опор, фундаментов, анкеров,
опорных плит, оттяжек, жестких поперечин и др.); спецификация оборудования
(разъединителей и их приводов, разрядников, ограничителей перенапряжения, изоляторов,
секционных изоляторов, искровых промежутков, диодных заземлителей), материалов
(проводов) и конструкций (консолей, фиксаторов, кронштейнов, траверс и т.п.). Кроме того,
на чертеже должны быть приведены и общие указания: характеристика контактной подвески,
метеорологические условия и т.п., а также длина электрифицированных путей;
грозозащитного троса (ГЗ); питающих, усиливающих, отсасывающих проводов; проводов
ДПР; ВЛ ПЭ, ВЛ АБ и других. На чертежах станций, кроме того, должна быть показана
схема питания и секционирования контактной сети.

В курсовом проекте на листе плана контактной сети станции необходимо привести
спецификацию анкерных участков, а на листе плана контактной сети перегона -
спецификацию анкерных участков и спецификацию опор контактной сети. Схему питания и
секционирования необходимо вычертить на отдельном листе.

• 8. ТРАССИРОВКА ПИТАЮЩИХ, ОТСАСЫВАЮЩИХ, УСИЛИВАЮЩИХ
  ЛИНИЙ И ДРУГИХ ПРОВОДОВ

При выполнении трассировки питающих и отсасывающей линий и усиливающих
проводов, трассы этих линий от тяговой подстанции к электрифицируемым путям
проектируют по кратчайшему расстоянию. Трассы прокладывают по территории станции,
как правило, перпендикулярно осям путей, а вдоль электрифицируемых путей - по опорам
контактной сети.

Для анкеровки проводов питающих линий у тяговой подстанции постоянного тока
используют обычно железобетонные или металлические опоры, а на тяговой подстанции
переменного тока - металлические порталы на железобетонных опорах [11]. Для анкеровки
питающих линий у путей также используют железобетонные или металлические опоры. На
каждой опоре следует анкеровать одну линию. Несущая способность этих опор
рассчитывается и должна соответствовать моменту от суммариого натяжения проводов с

учетом высоты их анкеровки.

При установке опор питающих и отсасывающих линий, как правило, соблюдают
следующие правила:

• • если расстояние от анкерных опор или порталов на территории тяговой подстанции до
  анкерных опор у путей более 40 ÷ 50 м, требуются промежуточные опоры, на которых будут
  подвешиваться провода питающих линий;
• • если расстояние от тяговой подстанции до путей менее 40 ÷ 50 м и желательно
  обойтись без установки промежуточных опор для подвешивания проводов питающих линий,
  следует для концевых (анкерных) железобетонных опор взять стойки длиной 13,6 м и
  установить их в фундаменты, тем самым увеличить возможную высоту анкеровки проводов
  линий и увеличить длину пролетов;
• • натяжение в проводах питающих и других линий, трассируемых вдоль путей по
  опорам контактной сети, где длины пролетов больше 40 ÷ 50 м, должно быть принято выше
  на 1 ÷ 2 кН; на практике максимальное натяжение Нmax в проводах линий, подвешиваемых с
  полевой стороны опор контактной сети, принимается по [11];
• • при проектировании переходов проводов питающих линий через пути станции над
  контактными подвесками путей необходимо выполнить расчеты стрел провеса проводов,
  определив, на какой высоте должна быть выполнена анкеровка, чтобы было соблюдено
  минимально допустимое расстояние между пересекающимися проводами (от проводов
  питающих линий до несущих тросов контактных подвесок должно быть не менее 2 м).
  Очевидно, что высота анкеровки проводов воздушного перехода должна быть 11 ÷ 11,5 м,
  что может быть обеспечено установкой железобетонных стоек длиной 13,6 м в фундаментах.
  Натяжение в проводах воздушного перехода обычно принимают 1 кН.

Допускается на опоре СС 136.6-3 без оттяжки и анкера анкеровать на высоте до 9,5 м
два провода A-185 (AC-185) при натяжении в каждом из них до 4 кН; два провода ДПР
сечением АС-35 при натяжении в них 3,5 кН и т.п. При высоте анкеровки 12,3 м, очевидно,
натяжение проводов должно быть еще меньше. Если необходимо задать проводам более
высокое натяжение, применяют опору с большей несущей способностью, например СС
136.7-4 после дополнительных расчетов.

Во всех случаях, когда расчетный момент в основании опоры больше допустимого
момента, требуются оттяжки и анкеры.

Питающие линии присоединяются к контактной сети главных путей станции
непосредственно перед тяговой подстанцией. Для анкеровки питающих линий и установки
разъединителей могут использоваться как специально для этого установленные

железобетонные или металлические опоры, так и ранее намеченные консольные опоры и
опоры жестких поперечин. Если шлейфы разъединителей питающих линий должны при этом
пересекать контактные подвески путей, следует предусмотреть их воздушный переход над
контактными подвесками с натяжением в проводах 1,0 кН либо трассировку этих шлейфов
по ригелю (жесткой поперечине) на специальных выносных кронштейнах, закрепленных на
нем.

Питающие линии контактной сети перегонов трассируют от опор на территории
тяговой подстанции, как правило, перпендикулярно осям путей до опор, установленных у
путей, где выполняется анкеровка, переход через электрифицированные пути и поворот
питающих линий вдоль электрифицируемых путей [11]. Далее трассы питающих линий
перегонов идут на кронштейнах с полевой стороны опор, каждая со стороны своего пути, и
заканчиваются на специально установленных для этого анкерных железобетонных опорах на
изолирующих сопряжениях. В качестве анкерных опор используют конические
железобетонные или металлические опоры с оттяжками и анкерами. На этих же опорах в
конце питающих линий устанавливают фидерные разъединители. Расстояния между рядом
стоящими вдоль путей опорами и их анкерами рекомендуется принимать не менее 5 ÷ 10 м (в
особых случаях – 2 м).

Линии продольного электроснабжения: трехфазная линия ВЛ ПЭ-10 кВ с тремя
проводами АС или СИП-3 (при постоянном токе) и два провода системы ДПР-27,5 кВ (при
переменном токе) после выхода из РУ тяговых подстанций трассируют до опор,
установленных возле путей, анкеруют поперек и вдоль путей и далее трассируют в сторону
перегонов на своих кронштейнах с полевой стороны четных или нечетных опор контактной
сети.

Отсасывающая линия, как правило, выполняется из проводов A-185 (AC-185).
Согласно [5] площадь сечения отсасывающей линии выбирают по расчетному току цепи
отсоса, равному суммарному току тяговой подстанции. Число проводов должно быть не
менее двух. Отсасывающая линия должна иметь минимальную длину и подключаться к
рельсовой цепи в створе тяговой подстанции. Выполняя эти требования, для анкеровки
отсасывающей линии у тяговой подстанции и у путей используют по одной железобетонной
опоре при переменном токе (3-4 провода A-185 или AC-185) или две опоры при постоянном
токе (8 ÷ 10 и более проводов A-185 ил и AC-185). Следует заметить, что в последнее время в
связи с внедрением тяжеловесных поездов (6000 т и более) и на переменном токе число
проводов A-185 (AC-185) в отсасывающих линиях составляет более четырех; в этом случае
также потребуется не одна, а две анкерные опоры. Спуск от воздушной части отсасывавшей

линии и подключение к рельсовой цепи выполняется кабелем.

На грузонапряженных участках железных дорог в контактную подвеску главных
путей могут входить усиливающие провода, которые на перегоне идут параллельно
контактной подвеске либо с полевой стороны опор контактной сети на кронштейнах КФ,
либо над консолями на Г-образных надставках над опорами или на кронштейнах КФ на
отдельно стоящих опорах. Усиливающие провода со стороны перегона анкеруются в районе
изолирующих сопряжений на концевых опорах питающих линий и подключаются к
фидерным разъединителям. Далее на станции усиливающие провода трассируются по
опорам или поперечинам только при наличии схем плавки гололеда. При этом на станциях
участков переменного тока усиливающий провод допускается заменять контактной
подвеской бокового пути (рис. 6.9), эквивалентной по сечению проводу A-185 (AC-185).

В электротяговой системе 2 × 25 кВ контактная сеть аналогична контактной сети
переменного тока 27,5 кВ. Надо лишь иметь в виду, что от тяговой подстанции с полевой
стороны опор контактной сети на кронштейнах идут три линии: провод линии ДПР,
питающая линия (фидер) контактной сети данного пути перегона и питающий провод 55 кВ.

• 9. ВЫПОЛНЕНИЕ МОНТАЖНОГО ПЛАНА
  КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕГОНА

Принятый порядок проектирования контактной сети: вначале проектируют планы
контактной сети станций, как более сложных объектов, а затем – планы контактной сети
перегонов (рис. 9.1). При этом на план контактной сети каждого перегона переносят
изолирующие сопряжения анкерных участков контактной сети главных путей с планов
контактной сети прилегающих станций, так как на изолирующих сопряжениях начинаются
первые и заканчиваются последние анкерные участки контактной сети главных путей
перегона.

Как известно, вдоль главных железнодорожных путей устанавливаются километровые
знаки: каждый километр разбит на пикеты – отрезки по 100 м, на границе которых
установлены пикетные столбики, имеющие номера с 0 по 9. Пикетные столбики являются
геодезическими знаками, к которым производится привязка всех устройств, установленных
вдоль путей. Километровый знак должен стоять против очередного нулевого пикетного
столбика (рис. 9.1). Мерный пикет составляет ровно 100 м. Если по каким-то причинам в
процессе строительства, реконструкции или эксплуатации на действующей железной дороге
расстояние по путям между двумя соседними пикетными столбиками изменилось и стало

ПК2

ПК9

ПК0

ПК1

I

II

Рис. 9.1. Элементы монтажного плана контактной сети перегона

равным не 100 м, а например 99,5 м или 101 м, то такой пикет называется немерным, и это
условным обозначением и цифрой с точностью до 0,01 м указывается в пикетажном
журнале, при этом соответствующие поправки строго отслеживается в пикетных отметках
опор или других сооружений.

Электрификации предшествуют инженерно-геологические изыскания по трассе
железнодорожного пути, результатами которых являются уточненные пикетажные журналы
пере гонов и другие данные, например, характеристики грунтов и глубина залегания
грунтовых вод. В пикетажных журналах даны пикетные отметки всех сооружений,
имеющихся в полосе отвода: переездов, мостов, труб и прочих сооружений, инженерных
сетей, наземных устройств автоблокировки, воздушных и кабельных линий с указанием
расстояний между путями (ширины междупутий), высоты насыпей и глубины выемок,
высоты и границ защитных лесопосадок, границ и радиусов кривых участков пути и
последующих проектных изменений, внесенных в эти устройства проектом реконструкции
под электрификацию (рис. 9.1). В курсовом проекте задается перечень данных (пикетаж
сигналов, сооружений и пр.) для трассировки контактной сети на перегоне (табл. 3).

Учебный план перегона рекомендуется выполнять на листе миллиметровой бумаги в
масштабе 1:2000. Ширина листа 297 мм. Необходимую длину листа определяют исходя из
заданной длины перегона с учетом масштаба и запаса в правой части чертежа (примерно 400
мм) на размещение общих данных и основной надписи и принимают кратной стандартному
размеру 210 мм.

В зависимости от числа главных путей на перегоне на плане в середине листа
вычерчивают одну или две параллельные прямые линии на расстоянии 1 см друг от друга,
представляющие оси путей. Однако, обычно, все-таки вычерчивают две линии (рис. 9.1), так
как даже на однопутном участке задается перспективное расположение второго пути,
который показывают штрих-пунктирной линией согласно принятым условным
обозначениям.

Пикеты на перегоне размечают тонкими вертикальными линиями через каждые 5 см,
что соответствует 100 м в натуре и нумеруют их в направлении счета километров,
ориентируясь по пикету входного сигнала, указанного в задании для трассировки контактной
сети на перегоне.

Если при трассировке контактной сети станции, заданной в проекте, в ее правой
горловине, примыкающей к заданному перегону, было запроектировано изолирующее
сопряжение контактных подвесок станции и перегона, расположенное до входного сигнала,
то для его повторения на плане перегона нумерацию пикетов нужно начать за два-три пикета

до заданного пикета входного сигнала. При наличии в правой части плана станции справа от
станции нейтральной вставки, находящейся за входным сигналом, нумерацию пикетов
достаточно начать с пикета входного сигнала.

Выше и ниже прямых линий, представляющих оси путей, вдоль всего перегона
размешают продольные таблицы (рис. 9.1) для указания в них необходимых проектных
данных: при однопутном перегоне потребуется только нижняя таблица. Под нижней
таблицей вычерчивают спрямленный план пути, с указанием прямых и кривых участков.

Пользуясь размеченными пикетами, в соответствии с заданием на проект, на плане
путей показывают искусственные сооружения (мосты, трубы, переезды, сигналы и пр.), а на
спрямленном плане железнодорожного пути – соответствующими условными
обозначениями показывают километровые знаки, направления, радиусы и длины кривых
участков пути, границы расположения высоких насыпей и глубоких выемок, повторяют
изображение искусственных сооружений.

Пикетные отметки искусственных сооружений, сигналов, кривых, насыпей и выемок
обозначают в графе «Пикеты искусственных сооружений» нижней таблицы в виде
дроби (например, ^1 I s ), числитель которой обозначает расстояние в метрах до одного
пикета, знаменатель – до другого (рис. 9.1). В сумме эти числа должны быть равны 100, так
как длина нормального пикета – 100 м.

Как отмечалось выше, расстановку опор на перегоне начинают с переноса на план
перегона опор изолирующих сопряжений с плана контактной сети станции, к которой
примыкает перегон, или опор нейтральной вставки. Расположение этих опор на плане
перегона должно быть увязано с их расположением на плане станции. Увязку удобно
осуществить по входному светофору, пикетная отметка которого обозначена и на плане
станции, и на плане перегона: определяют расстояние между светофором и ближайшей к
нему опорой по отметкам на плане станции. Это расстояние прибавляют к пикетной отметке
светофора на плане перегона (или вычитают из нее) и получают отметку опоры в пикетаже
перегона. Затем откладывают от этой опоры длины остальных пролетов изолирующего
сопряжения или нейтральной вставки, указанных на плане станции, определяют пикетные
отметки опор и заносят их в графу «Пикеты опор» нижней таблицы плана перегона. После
этого на плане перегона по каждому пути вычерчивают изолирующее сопряжение или
нейтральную вставку так, как это показано на плане станции, и повторяют зигзаги
контактных проводов.

Далее необходимо наметить анкерные участки контактной сети по всему перегону,
определить примерное расположение мест их сопряжений, убедившись, что в намеченных

местах возможно размещение сопряжений. Затем в серединах анкерных участков надо
наметить примерное расположение средних анкеровок. Последнее необходимо для того,
чтобы при разбивке опор скорректировать длины пролетов со средней анкеровкой и
переходных пролетов сопряжений в соответствии с существующими требованиями. В
анкерных участках, частично расположенных на кривых, а частично - прямых участках, при
выполнении курсового проекта средние анкеровки следует сместить от середины анкерных
участков на один-два пролета в сторону кривых.

Намечая анкерные участки контактной подвески, необходимо исходить из следующих
соображений:

• • количество анкерных участков на перегоне должно бьггь минимальным;
• • максимальная длина анкерного участка контактного провода на прямой при скорости
  движения до 160 км/ч принимается не более 1600 м (на участках со скоростью движения 161-
  200 км/ч - не более 1400 м);
• • сопряжения анкерных участков рекомендуется, как правило, устраивать на прямых; на
  кривых участках пути радиусом менее 1200 м сопряжения анкерных участков размещать не
  следует; не следует также допускать, чтобы сопряжение анкерных участков или средняя
  анкеровка оказались в пределах заданного моста «с ездой понизу»;
• • на участках с кривыми длину анкерного участка уменьшают в зависимости от радиуса
  и расположения кривых; при выполнении курсового проекта ориентировочно предельные
  длины анкерных участков контактных подвесок, расположенных полностью на кривых
  участках пути различных радиусов, могут быть приняты по табл. 9.1;
• • если кривая по протяженности не больше половины длины анкерного участка (800
  или 700 м) и расположена в одном конце или в середине анкерного участка, то длину такого
  анкерного участка рекомендуется принять равной средней длине, допустимой для прямой и
  кривой данного радиуса;
• • в конце перегона между входным светофором и первой стрелкой следующей станции
  должно находиться изолирующее сопряжение, разделяющее контактную сеть перегона и
  следующей станции: опоры изолирующих сопряжений относятся к планам станций и в
  спецификациях плана пере гона не учитываются.

Примерное расположение опор неизолирующих трехпролетных сопряжений
анкерных участков отмечают на плане временными вертикальными линиями, расстояние
между которыми в масштабе примерно равно трем допустимым для соответствующего
участка пути пролетам. Затем намечают каким-либо условным знаком места расположения
пролетов со средней анкеровкой и только после этого переходят к расстановке опор.

Таблица 9.1

Расстановка опор производится пролетами, по возможности равными максимально
допустимым для соответствующего участка пути и местности, полученными в результате
определения длин пролетов. На однопутных перегонах опоры намечают с той стороны пути,
которая противоположна стороне предполагаемой укладки второго пути.

Намечая места установки опор, следует сразу же заносить их пикеты в
соответствующую графу нижней таблицы, между опорами указывать длины пролетов, возле
опор стрелками показывать зигзаги контактных проводов. На прямых участках пути зигзаги
(0,3 м) должны быть поочередно направлены у каждой из опор то в одну, то в другую
сторону от оси пути, начиная с зигзагов опор, перенесенных с плана контактной сети
станции. На кривых участках пути контактным проводам дают зигзаги в направлении от
центра кривой; размер зигзага на кривой зависит от радиуса кривой и длины пролета и
колеблется от 0,05 до 0,4 м [5].

В местах перехода с прямого участка пути в кривую зигзаг провода у опоры,
установленной на прямом участке пути, может оказаться не увязанным с зигзагом провода у
опоры, установленной на кривой. Для увязки зигзагов и длин пролетов при переходе
профиля с прямого участка пути в кривую в реальном проектировании используются
вспомогательные проектные материалы, которые недоступны студентам при курсовом или

дипломном проектировании. Ориентировочно можно считать зигзаги контактного провода у
смежных опор, расположенных на прямом и кривом участках пути, увязанными, если
большая часть пролета расположена на прямом участке пути и зигзаги контактного провода
у опор выполнены в разные стороны или большая часть пролета расположена на кривом
участке пути и зигзаги направлены в одну сторону [11]. Чтобы этого достичь, следует
сократить длину одного-двух пролетов до 40 м на прямом участке пути перед кривой, а в
некоторых случаях - и пролета, частично расположенного на кривой, чтобы можно было у
одной из этих опор разместить контактный провод над осью пути (с нулевым зигзагом), а у
смежной с ней опоры сделать зигзаг контактного провода в нужную сторону. Длины
пролетов, расположенных частично на прямых и частично - на кривых участках пути, могут
быть при этом приняты равными или чуть большими, чем допустимые длины пролетов для
кривых участков пути участков пути.

При разбивке мест установки опор на перегоне разница в длине двух смежных
пролетов полукомпенсированной подвески не должна превышать 25% длины большего
пролета (15% - на участках со скоростью движения свыше 160 км/ч).

На участках, где часто наблюдаются гололедные образования и могут возникнуть
автоколебания проводов, разбивку мест установки опор следует вести чередующимися
пролетами, один из которых равен максимально допустимому, а другой на 10 ^ 20% меньше,
избегая при этом периодичности чередования пролетов.

Длины пролетов со средними анксровками, места расположения которых были
предварительно намечены на плане, должны быть сокращены на 10% от максимальной
расчетной длины пролета в этом месте: при полукомпенсированной подвеске - один пролет,
а при компенсированной - два (на скоростных участках длину пролетов со средней
анкеровкой не сокращают). На неизолирующих трехпролетных сопряжениях согласно
нормам не нужно сокращать длину среднего переходного пролета, но нередко ее все же
сокращают на 5 м (для участков со скоростями до 160 км/час), чтобы в пределах каждого
анкерного участка был небольшой запас по длине, позволяющий в отдельных местах удачнее
выбрать расположение опор относительно оврагов, труб, мостов, переездов и т.п. На КС-200
и КС-250 длины пролетов между переходными и анкерными опорами неизолирующих
сопряжений должны приниматься максимально допустимыми.

Намеренно также сокращают длину пролета (принимают длину пролета, как на
насыпи высотой более 5 м) и в местах расположения оврагов, балок и других, открытых
ветровых участков небольшой ширины.

От края каменных или железобетонных труб, металлических или железобетонных
мостов опоры должны устанавливаться не ближе 5 м.

От края проезжей части автомобильных дорог на переездах ближайшие опоры
должны быть расположены не ближе 25 м по ходу движения поездов. Как правило,
стремятся, чтобы переезд оказался примерно в середине пролета.

Конструкция и габариты металлического моста «с ездой понизу» высотой 7 ^ 7,5 м
через реку обычно позволяют пропустить контактную подвеску, не изменяя ее параметров и
высоты контактных проводов. В реальных условиях используется чертеж конструкций
моста; на нем выполняется схема прохода контактной сети под связями моста отдельным
чертежом до выполнения плана контактной сети перегона. Затем на плане контактной сети
перегона увязывают установку опор перед связями моста и после моста с пролетами
контактной сети в пределах моста.

В пределах чертежа монтажного плана контактной сети перегона, где кроме высоты и
длины моста иной информации нет, на плане показывают в принятом масштабе
прямоугольниками шириной примерно б м и длиной, равной заданной длине моста,
отдельные мосты по каждому главному пути. Затем точками на оси каждого пути в пределах
моста показывают места закрепления подвески в трех-четырех точках на специально
установленных кронштейнах на предполагаемых конструкциях моста так, чтобы длина
пролетов на мосту была не более 40 ^ 45 м. рядом с ними показывают зигзаги контактных
проводов и указывают длины пролетов на мосту. При этом следует расположить точки
подвеса симметрично относительно оси моста, полагая, что мост - конструкция
симметричная. Учитывая, что при заданной высоте моста (6,5 м) контактные провода могут
быть пропущены под нижними связями верхнего строения моста с соблюдением допустимых
расстояний между токоведущими частями и заземленными конструкциями моста,
подразумевают установку фиксаторов контактных проводов на вертикальных стойках моста
в тех же местах, где подвешен несущий трос. При установке опор у моста длины пролетов
перед мостом, на мосту и после моста и зигзаги должны быть между собой увязаны.

Схема прохода контактной подвески под мостом на перегоне по заданию на курсовой
проект рассчитывается по [3], так как требуется, чтобы студенты получили представление о
существе задачи, ознакомились с необходимостью соблюдать габариты устройств
контактной сети в стесненных условиях в пределах искусственных сооружений, усвоили
действующие нормы и правила.

После расстановки опор и зигзагов контактного провода, производят окончательную
разбивку контактной сети перегона на анкерные участки и вычерчивают их трехпролетные
сопряжения без секционирования.

Неизолирующие сопряжения анкерных участков на перегоне следует выполнять по
трехпролетной схеме с разанкеровкой несущего троса и контактного провода. Около
анкерных опор показывают длину и номер анкерного участка. Анкерные участки и опоры
нумеруют в направлении счета километров (рис. 9.1). При этом на двухпутных линиях
анкерным участкам и опорам со стороны первого пути присваивают нечетные номера, а со
стороны второго пути - четные. Составляют ведомость (спецификацию) анкерных участков
на перегоне.

Определяют длину электрифицируемых путей перегона.

На плане перегона также трассируют усиливающие провода, если они предусмотрены
проектом (рис. 9.1). Усиливающие провода подвешивают на кронштейнах, на вновь
электрифицируемых участках обычно с полевой стороны опор или над консолями на опорах,
высота которых увеличена за счет установки опор длиной 13,6 м в фундаменты. При
усилении действующих участков допускается подвеска усиливающих проводов над
консолями на Г-образных надставках. Усиливающие провода разанкеровывают на анкерных
опорах сопряжений анкерных участков. Согласно [5] при компенсированных подвесках
рекомендуется разанкеровывать усиливающие провода через 3-4 сопряжения анкерных
участков контактной подвески с выполнением обвода с полевой стороны опор. В последнее
время на участках с компенсированной подвеской используется вариант разанкеровки
усиливающих проводов не на сопряжениях, а с использованием опор средней анкеровки
компенсированной подвески. Номера и длины анкерных участков усиливающих проводов
также указывают в ведомости анкерных участков.

Провода ДПР также трассируют по перегону (рис. 9.1). Подвеску проводов ДПР при
системе переменного тока осуществляют на общем кронштейне. Провода ДПР на
двухпутных участках с системой тягового электроснабжения 2^25 кВ и многопроводной
системой ЭУП подвешивают по одному проводу с каждой стороны. При этом должно
предусматриваться одновременное переключение обеих фаз линий ДПР. Разанкеровку
проводов ДПР производят через 3 ^ 4 км.

Подвеску проводов ВЛ ПЭ 10(6) кВ при железобетонных и металлических опорах и
конструкциях, заземленных на тяговый рельс, осуществляют на металлических кронштейнах
с изоляторами опорно-штыревого типа на напряжение 20 кВ или с двумя подвесными
изоляторами тарельчатого типа (при уровне изоляции контактной сети переменного тока)

либо на деревянных кронштейнах с изоляторами опорно-штыревого типа на напряжение 10
(20) кВ. По условиям механической прочности в ВЛ, подвешиваемых на опорах контактной
сети, после соответствующих расчетов должны применяться сталеалюминевые провода
площадью сечения не менее 25 мм², чаше всего провода АС-35, АС-50 или изолированные
провода СИП такого же сечения (35; 50 мм²). Разанкеровка двух проводов ДПР или трех
проводов ВЛ ПЭ, либо одного питающего или экранирующего провода выполняется на
специально для этого устанавливаемой с большим габаритом (5 м) опоре с двумя оттяжками.

На продольных ВЛ 10(6) кВ для снижения мешающего влияния электрического поля
должна выполняться транспозиция проводов на участках постоянного тока - через каждые 3
км; на участках переменного тока, где влияние контактной сети на продольные ВЛ выше, -
через 1 км, а также должна соблюдаться равномерная загрузка фаз (однофазные КТП
подключают, чередуя фазы). Неравномерность распределения нагрузки по фазам основной
высоковольтной линии для питания устройств СUБ допускается не более чем на 10%.
Разанкеровка проводов ВЛ ПЭ выполняется в обеих горловинах железнодорожных станций и
через каждые 3 ^ 4 км на перегонах.

Длины анкерных участков и марки проводов питающих, ДПР, ВЛ и других указывают
в спецификации к плану контактной сети.

Промежуточные консольные опоры на прямых участках пути перегона (кроме
выемок) должны быть установлены с нормальным габаритом 3,1 м (на скоростных участках
- 3,3 м).

Габарит промежуточных опор в курсовом проекте на кривых участках пути
допускается не рассчитывать и во всех случаях увеличить от нормального для кривой
соответствующего радиуса с учетом выноса подвижного состава в кривой на Л, м, в
соответствии с табл. 9.2. Так, например, при кривой R = 400 м для опор на внешней стороне
кривой габарит Г = 3,1 + 0,1 = 3,2 м; на внутренней стороне кривой Г = 3,1 + 0,4 = 3,5 м.
Габарит опор, установленных перед кривой на расстоянии менее 10 м от ее начала, можно
принять равным габариту на кривой.

Габарит анкерных опор на перегоне принимают, так же как и на станции, на 0,2 м
больше габарита промежуточных опор.

Следует отметить, что при новом проектировании по согласованию с заказчиком,
габариты промежуточных и переходных опор увеличивают до 3,3 м, анкерных - до 3,5 м.
При этом имеют ввиду перевод в перспективе электрифицируемого участка на скоростное
движение поездов и стремятся иметь небольшой запас по габариту опор на возможные его

изменения в процессе эксплуатации. Такое увеличение габаритов опор не приводит к
изменению типов опор и поддерживающих конструкций.

Таблица 9.2

В выемках опоры, как правило, устанавливают за кюветом с габаритом 4,9 м. В особо
сильно снегозаносимых выемках (кроме скальных) и на выходах из таких выемок на длине
100 м опоры размещают с габаритом 5,7 м для возможности работы снегоочистительных
машин со стругом.

Для обеспечения видимости сигналов одна-две опоры, расположенные перед
светофором по направлению движения, должны иметь габарит 3,5 м.

Габариты опор указывают в соответствующих графах таблиц, расположенных в
верхней и нижней частях чертежа плана перегона. В остальных графах этих таблиц
указывают типы поддерживающих, фиксирующих и опорных конструкций. Типы
конструкций и их число указывают в спецификациях.

• 10. РАСЧЕТ АНКЕРНОГО УЧАСТКА ПОЛУКОМПЕНСИРОВАННОЙ
  КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ

В объем расчета анкерного участка цепной подвески входят расчеты монтажных
кривых для нагруженного и ненагруженного несущего троса и контактного провода, расчеты
нагруженного несущего троса при дополнительных нагрузках, а также составление итоговых
монтажных таблиц и построение монтажных кривых.

Расчет выполняют для одного анкерного участка на главном пути станции.

Существуют несколько методов расчета проводов в анкерном участке. В курсовом
проекте для расчета следует использовать формулы, приведенные в [1] или [2]. В любом
случае итогом расчетов будет являться составление монтажной таблицы и построение
монтажного графика.

При расчетах анкерного участка по методике, приведенной в [1], рекомендуется

следующая последовательность:

1.

2.

Определение эквивалентного пролета.

Определение исходного расчетного режима.

Исходный расчетный режим, то есть тот режим, при котором натяжение несущего
троса максимальное, находят по величине критического пролета lкр.

Для полукомпенсированной подвески

^кр = (Tmax + ^Т) I

q™

24о:(С_гл

-

^-min )

_-

_п2 । ²9К(Дгл д')

У ⁺ Т
*0

(10.1)

В выражении (10.1) неизвестно, чему равно То. Однако можно установить пределы, в

которых эта величина может изменяться и тем самым установить пределы для lкр. Очевидно,

что То < Tmax. Однако с другой стороны

То = Tmax — aES(10 — tmin). ⁽¹⁰.²⁾

Если принять То = Tmax то, как видно из формулы (10.1), получим l больше
действительного, т. е. lкр1 > lкр. При обычных климатических условиях разница между lкр1 и
lкр не превосходит 4-5%. Поэтому если действительный пролет больше lкр1, то можно
подставить второе значение То из формулы (10.2). При этом получим lкр1< lкр. Если
действительный пролет меньше lкр2, то исходным будет режим наименьшей температуры.

• 3. Определение точного значение натяжения несущего троса при беспровесном

положении контактного провода То.

Необходимо предварительно выбрать температуру беспровесного положения tо и
после подстановки всех значений величин для исходного режима можно получить значение
То, решая уравнение состояния [1]

^-0 = ^-1 +

¹ max

_-

To I²

_-

aES 24а

(^qi⁺ вт)

У²

(Tmax + ^1⁾²

■

(1о.3)

В уравнении (10.3) неизвестным является То, которое определяют методом подбора.

• 4. Определение натяжения нагруженного несущего троса в зависимости от
  температуры для расчетного пролета.

Зависимость натяжений несущего троса от температуры Тх(tх) определяется по
уравнению состояния 7.4 [1].

В расчетах необходимо задаться различным значением натяжения Тх (6–7 значений) и
вычислить соответствующую этому натяжению температуру tx. Полученные результаты
вычислений занести в монтажную таблицу (табл. 10.1) и вычертить график зависимости Тx(tx)
(рис. 10.1).

Таблица 10.1

При решении уравнений состояния рекомендуется значения αES и 24α принять по [3]
с учетом единиц измерения.

• 5. Определение натяжения несущего троса при дополнительных нагрузках.

Наибольшими дополнительными нагрузками для контактной сети являются гололед с
ветром и ветер максимальной интенсивности. Расчет производят по уравнению состояния
[1]. Полученные значения Тг и Tв наносят на график (рис. 10.1) в виде точек.

• 6. Определение стрел провеса несущего троса и контактного провода для
  действительного пролета.

Вычисленные для эквивалентного пролета натяжения несущего троса в функции
температуры соответствуют натяжениям троса для всех действительных пролетов, входящих
в данный анкерный участок, но стрелы провеса несущего троса и контактного провода
разных длин пролетов будут разные.

В курсовом проекте стрелы провеса несущего троса и контактного провода в
зависимости от температуры следует находить (согласно условию) для одного из
действительных пролетов расчетного анкерного участка.

Стрелы провеса несущего троса и контактного провода цепной подвески определяют
по [1] в зависимости от конструкции подвески.

Величины натяжений троса Тх, брать из таблиц или графиков, вычисленных для lэ.

F_x, F_p, f_к м

tx, ^оС

Рис. 10.1. Монтажный график

Полученные результаты вычислений занести в монтажную таблицу (табл. 10.1) и
вычертить графики зависимостей Fx(tx) и fк(tx) (рис. 10.1).

• 7. Определение натяжения и стрел провеса ненагруженного несущего троса.

Натяжение ненагруженного несущего троса в зависимости от температуры для
эквивалентного пролета определяется по уравнению состояния простой подвески [1]. При

этом за исходный режим необходимо принять режим беспровесного положения контактного
провода.

Стрелы провеса ненагруженного троса определяют по [1] для действительного
пролета.

Полученные результаты вычислений занести в монтажную таблицу (табл. 10.1) и
вычертить графики зависимостей Тр(tx) и Fр(tx) (рис. 10.1).

В расчете цепных подвесок с двумя контактными проводами при неодновременной их
раскатке и подвешивании необходимо построить монтажные кривые натяжения несущего
троса с одним контактным проводом в функции температуры. Методика решения этой
задачи достаточно хорошо описана в [1].

При расчетах анкерного участка по методике, приведенной в [2], рекомендуется
следующая последовательность:

• 1. Определение эквивалентного пролета.
• 2. Определение исходного расчетного режима.

Исходный расчетный режим рекомендуется установить посредством определения
критической нагрузки. Критической называют такую результирующую нагрузку, когда
натяжение несущего троса равно максимально допустимому значению и при минимальной
температуре, и при наибольшей добавочной нагрузке. Если значение результирующей
нагрузки при наибольшей дополнительной нагрузке от гололеда и ветра больше критической
нагрузки, то исходным будет режим наибольшей дополнительной нагрузки (гололедный
режим), в противном случае исходным будет режим минимальной температуры.

• 3. Определение точного значение натяжения несущего троса при беспровесном
  положении контактного провода Т0.

Расчет производится по выражению 3.92 [2].

• 4. Определение натяжения нагруженного несущего троса в зависимости от
  температуры для расчетного пролета.

Зависимость натяжений несущего троса от температуры Тх(tх) определяется по
уравнению состояния [2]. Полученные результаты вычислений занести в монтажную
таблицу (табл. 10.1) и вычертить график зависимости Тx(tx) (рис. 10.1). При решении
уравнений состояния рекомендуется значения αES и 24α принять по [3].

• 5. Определение натяжения несущего троса при дополнительных нагрузках.

Расчет производят по уравнению состояния [2]. Полученные значения Тг и Tв наносят
на график (рис. 10.1) в виде точек.

• 6. Определение стрел провеса несущего троса и контактного провода для
  действительного пролета.

Полученные результаты вычислений занести в монтажную таблицу (табл. 10.1) и
вычертить графики зависимостей Fx(tx) и fк(tx).

• 7. Определение натяжения и стрел провеса ненагруженного несущего троса.

Полученные результаты вычислений занести в монтажную таблицу (табл. 10.1) и
вычертить графики зависимостей Тр(tx) и Fр(tx) (рис. 10.1)

• 11. РАСЧЕТ И ПОДБОР ТИПОВЫХ ОПОР НА ПЕРЕГОНЕ

Для перегона после расчетов должны быть выбраны промежуточные, переходные и
анкерные опоры, а также опоры средней анкеровки на прямых и кривых участках пути.

На электрифицируемых линиях применяют типовые железобетонные и металлические
опоры в соответствии с проектным заданием. Характеристики железобетонных и
металлических опор приведены в [6, 7].

Подбор типовых опор производится как по высоте, так и по изгибающему моменту в
основании опоры. Расчет ведется при наиболее тяжелом для опоры режиме и комбинации
нагрузок. Для компенсированных цепных подвесок дополнительной нагрузкой могут быть
режим гололеда с ветром или ветер максимальной интенсивности.

На электрифицированных дорогах РФ преимущественное распространение получили
центрифугированные конические железобетонные опоры со смешанным армированием
типов СО, СС, ССА. Однако на участках переменного тока продолжают эксплуатироваться
стойки с предварительно напряженной арматурой типа С. Кроме железобетонных опор
применяют металлические опоры типов МК и МД.

Применение раздельной конструкции опор ССА, МК и МД наиболее
предпочтительно, поскольку обеспечивает кроме повышенной устойчивости опор в грунте и
возможности регулировки угла наклона, оперативную замену опоры при повреждениях и
минимальные затраты на техническое обслуживание ввиду защищенности от коррозии и
простоты диагностики.

В качестве анкерных опор могут быть использованы железобетонные опоры СС, ССА,
МК или МД с нормативным моментом не менее 80 кН·м и с установкой оттяжек.

Для переходных опор, и особенно с двумя консолями, кроме расчета изгибающего
момента у основания опор на уровне условного обреза фундамента (УОФ), должен быть
также определен момент на уровне пяты консоли (ПК). Приближенно можно считать, что в

месте крепления пяты консоли на уровне ПК типовые опоры допускают момент, равный
половине момента, допускаемого у основания опоры на уровне УОФ.

При выборе фиксирующих опор, промежуточных опор с одной консолью и
переходных опор с одной или двумя консолями рекомендуется для повышения надежности и
обеспечения запаса прочности принять железобетонные конические центрифугированные
опоры типа СС длиной 13,6 м с нормативным изгибающим моментом не менее 60 кН·м,
устанавливаемые непосредственно в грунт.

Решение о необходимости расчета изгибающего момента промежуточных опор на
прямых участках пути принимают, как правило, после того, как будут подобраны опоры на
кривых участках пути, и особенно в кривых наименьшего радиуса на участке.

При составлении расчетных схем могут быть приняты размеры, приведенные на рис.
11.1.

। _ 3,7 м _ ,

Рис. 11.1. Расчетная схема опоры

На рис. 11.1. применяются следующие обозначения: hоп – высота опоры, м; Роп –
ветровое усилие на опору, кН; Qкн – усилие от веса консоли, кН; Qп – усилие от веса
подвески, кН; Рт – ветровое усилие на несущий трос, кН; Рк – ветровое усилие на контактный

провод, кН; hкп – высота подвешивания контактного провода над УГР, hкп = 6,25 м [4]; hи –
высота (длина гирлянды изоляторов), м, при двух изоляторах в гирлянде hи = 0,56 м, при трех
– 0,73 м, при четырех – 0,9 м [3]; h – конструктивная высота цепной подвески, м, h = 1,8 м
[5]; УГР – уровень головки рельса; УОФ – уровень условного обреза фундамента; Миз расч –
расчетный изгибающий момент на уровне УОФ, кН·м; Мпт – расчетный изгибающий момент
на уровне ПК, кН·м.

По требованию [6] расчет типовых конструкций контактной сети должен
производится для III ветрового района и для III гололедного района. Поэтому при
проведении расчетов для выбора опор контактной сети в некоторых случаях возникает
необходимость перерасчета нагрузок, соответствующих вышеприведенным требованиям.

Методика расчетов опор достаточно подробно изложена в [3], а для выбора опор
рекомендуется использовать данные, приведенные в [6, 7].

• 12. ВЫБОР СПОСОБА ПРОХОДА КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ
  В ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЯХ

Выбор способа прохода контактной подвески в искусственных сооружениях
производят в зависимости от типа и конструкции сооружения, от высоты его над УГР и
длины в направлении вдоль электрифицированных путей. Принятый способ прохода должен
обеспечивать движение поездов с установленной скоростью, равномерную эластичность
контактной подвески и ее необходимую надежность в эксплуатационных условиях, для чего
обязательно выдерживают габаритные расстояния.

В курсовом проекте требуется выбрать способ прохода контактной подвески под
пешеходным мостом на станции и на железнодорожном мосту с ездой понизу через реку на
перегоне.

Методика расчетов и подбора подробно изложена в [3].

Расчет расположения проводов под пешеходным мостом на станции следует
проводить, учитывая все основные способы прохода контактной подвески:

• 1. Использование искусственного сооружения в качестве поддерживающего и
  опорного устройства.
• 2. Пропуск контактной подвески без крепления к искусственному сооружению.
• 3. Анкеровка несущего троса на искусственное сооружение или включение в
  несущий трос изолированной штанги.

При выборе способа расположения проводов на мосту с ездой понизу следует
учитывать высоту расположения верхних связей моста, а также совместное расположение

моста и анкерного участка.

При низко расположенных верхних связях моста устанавливают специальные
надставки для подвески несущего троса, которые представляют собой металлическую
конструкцию «П» или «Г»-образной формы. Таким образом, при выполнении курсового
проекта следует:

• • выбрать вид надставки в зависимости от расположения моста в анкерном участке;
• • произвести расчет конструктивных размеров надставки.

При выполнении задания в пояснительной записке курсового проекта необходимо
начертить поясняющие чертежи или рисунки.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

00, 20, 40, 60, 80

909 - 850

80

Высота пешеходного моста 7,9 м

Ширина пешеходного моста 3,0 м

01, 21, 41, 61, 81

Высота пешеходного моста 8,3 м

Ширина пешеходного моста 4,0 м

ТП

7

5,3

5,3

5

5

Высота пешеходного моста 8,0 м

Ширина пешеходного моста 3,0 м

03, 23, 43, 63, 83

Ширина пешеходного моста 3,5 м

Ширина пешеходного моста 4,0 м

05, 25, 45, 65, 85

Ширина пешеходного моста 4,0 м

07, 27, 47, 67, 87

Ширина пешеходного моста 4,5 м

720 -863

09, 29, 49, 69, 89

Высота пешеходного моста 8,3 м

Ширина пешеходного моста 4,0 м

810 - 700

Высота пешеходного моста 7,6 м

Ширина пешеходного моста 3,5 м

2

1

3

4

5

11, 31, 51, 71, 91

ТП

Высота пешеходного моста 8,2 м

Ширина пешеходного моста 4,5 м

Ширина пешеходного моста 5,0 м

13, 33, 53, 73, 93

<N

10

6

5,3

5

5

8

S

о

e

й p

Высота пешеходного моста 7,2 м

Ширина пешеходного моста 3,0 м

4

2

1

3

5

7

<N

£
Ю

6

18

60 40

6

5,3

5,3

5

5

8

6

740 - 760

Высота пешеходного моста 7,3 м

Ширина пешеходного моста 3,0 м

15, 35, 55, 75, 95

Высота пешеходного моста 8,2 м

Ширина пешеходного моста 5,0 м

17, 37, 57, 77, 97

Высота пешеходного моста 6,5 м

Ширина пешеходного моста 5,0 м

Ширина пешеходного моста 5,0 м

19, 39, 59, 79, 99

Высота пешеходного моста 7,0 м

Ширина пешеходного моста 4,0 м

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

• 1. Марквардт К.Г. Контактная сеть. Учебник для вузов ж.-д. транспорта. – М.:
  Транспорт, 1994, – 335 с.
• 2. Михеев В.П. Контактные сети и линии электропередачи: Учебник для вузов ж.-д.
  транспорта. – М.: Маршрут, 2003, – 416 с.
• 3. Фрайфельд А.В. Проектирование контактной сети. М., Транспорт, 1984 –
  327 с.
• 4. Нормы проектирования контактной сети СТН ЦЭ 141-99. Департамент
  электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения Российской
  Федерации. – М., «ТРАНСИЗДАТ», 2001 г.
• 5. Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети
  электрифицированных железных дорог (ЦЭ-868). Департамент электрификации и
  электроснабжения Министерства путей сообщения Российской Федерации. – М.,
  «ТРАНСИЗДАТ», 2006 г.
• 6. Контактная сеть и воздушные линии. Нормативно-методическая документация по
  эксплуатации контактной сети и высоковольтным воздушным линиям – СПРАВОЧНИК.
  Департамент электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения
  Российской Федерации. – М., «ТРАНСИЗДАТ», 2006 г.
• 7. Бондарев Н.А., Чекулаев В.Е. Контактная сеть. Учебник для техникумов и
  колледжей ж.-д. транспорта. – М.: Маршрут, 2006, – 590 с.
• 8. Нормы проектирования модернизации (обновления) контактной сети. М.:
  Трансиздат, 2002, 48 с.
• 9. Условные обозначения графические в схемах питания и секционирования и планах
  контактной сети и ВЛ железных дорог. МПС РФ. Управление электрификации и
  электроснабжения. 1996, – 22 с.
• 10. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации,
  утверждены МПС России 26.05.2000 г. ЦРБ-756.
• 11. Зимакова А.Н., Гиенко В.М., Скворцова В.А. Контактная сеть
  электрифицированных железных дорог. Расчеты, выбор конструкций и составление
  монтажных планов. Учебное пособие для колледжей и техникумов железнодорожного
  транспорта. – М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном
  транспорте», 2010. – 233 с.
• 12. Руководящие указания по расстановке светофоров автоблокировки и определения
  длин блок-участков на линиях с АЛСО; № 660301, разработаны ГУП ГТСС, утверждены
  МПС России 08.02.2003 г.