Контактная сеть электрифицированного участка

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические и нормативные основы устройства контактных сетей в Российской Федерации

1.1. Эволюция конструкций контактных подвесок на отечественных железных дорогах и современные требования ГОСТ

1.2. Классификация и технические характеристики элементов контактной сети согласно ПУЭ и ПТЭ

1.3. Нормативно-правовое регулирование технического обслуживания устройств электроснабжения на базе регламентов Минэнерго и ОАО «РЖД»

Глава 2. Проектирование и расчетные обоснования параметров контактной сети участка

2.1. Механический расчет анкерного участка и определение стрел провеса проводов при различных климатических воздействиях

2.2. Выбор электрических параметров сети и проверка проводов на термическую устойчивость при аварийных режимах

2.3. Оценка взаимодействия токоприемника с контактной подвеской и выбор способов регулировки зигзагов и выносов

Заключение

Список использованной литературы

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Тема: Контактная сеть электрифицированного участка

Специальность: 13.02.07 Электроснабжение (по отраслям)

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы выпускной квалификационной работы обусловлена стратегическим значением электрифицированного железнодорожного транспорта в системе Единой энергетической системы России и транспортной инфраструктуры страны. Контактная сеть является основным элементом системы тягового электроснабжения, обеспечивающим передачу электрической энергии от тяговых подстанций к электроподвижному составу. В настоящее время на сети железных дорог ОАО «РЖД» эксплуатируется более 43 тысяч километров электрифицированных линий, что составляет около 87 процентов грузооборота и 92 процентов пассажирооборота. Надежность и бесперебойность функционирования контактной сети напрямую определяет эффективность транспортного процесса, безопасность движения поездов и экономические показатели железнодорожных перевозок. Современные требования к повышению скоростей движения, увеличению провозной способности участков и снижению эксплуатационных затрат выдвигают повышенные требования к техническому состоянию устройств контактной сети, точности проектных решений и качеству технического обслуживания.

Степень разработанности проблемы в отечественной технической литературе характеризуется наличием обширной научной и нормативной базы. Фундаментальные исследования в области проектирования и эксплуатации контактных сетей проведены ведущими специалистами НИУ «МЭИ», ПГУПС, МИИТ, АО «ВНИИЖТ». Значительный вклад в развитие теории и практики устройств тягового электроснабжения внесли научные школы, занимающиеся вопросами механических расчетов анкерных участков, выбора электрических параметров сети, взаимодействия токоприемника с контактной подвеской и совершенствования систем технического обслуживания. Нормативная база представлена Правилами устройства электроустановок седьмого издания, Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации, стандартами организации ОАО «РЖД», регламентами Минэнерго России и Ростехнадзора. Вместе с тем, развитие высокоскоростного движения, внедрение инновационных материалов и цифровых систем диагностики требует дальнейшего совершенствования методологии проектирования, расчета и эксплуатации устройств контактной сети.

Целью выпускной квалификационной работы является разработка комплексного технического решения по проектированию контактной сети электрифицированного участка с обоснованием механических и электрических параметров на основе действующих нормативно-технических требований и современных методов расчета. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• изучить эволюцию конструкций контактных подвесок на отечественных железных дорогах и систематизировать современные требования ГОСТ к устройствам тягового электроснабжения;
• проанализировать классификацию и технические характеристики элементов контактной сети согласно требованиям ПУЭ и ПТЭ;
• исследовать нормативно-правовую базу технического обслуживания устройств электроснабжения на основе регламентов Минэнерго и ОАО «РЖД»;
• выполнить механический расчет анкерного участка и определить стрелы провеса проводов при различных климатических воздействиях;
• обосновать выбор электрических параметров сети и провести проверку проводов на термическую устойчивость при аварийных режимах;
• оценить взаимодействие токоприемника с контактной подвеской и выбрать способы регулировки зигзагов и выносов.

Объектом исследования является контактная сеть электрифицированного участка железной дороги постоянного тока напряжением 3,3 киловольта. Предметом исследования выступают механические и электрические параметры контактной подвески, методы их расчета и технические решения по обеспечению надежного токосъема.

Методологическая база выпускной квалификационной работы включает теоретические основы электротехники, сопротивления материалов, теории механизмов и машин. В качестве расчетных методов применяются аналитические методы определения механических нагрузок на провода и тросы контактной подвески, расчет стрел провеса по уравнению состояния провода, методы расчета электрических параметров тяговой сети и токов короткого замыкания. Нормативно-техническая база представлена ПУЭ седьмого издания, ПТЭ электрических станций и сетей Российской Федерации, ГОСТ Р 58669-2019, ГОСТ 839-80, стандартами организации ОАО «РЖД», руководящими документами по проектированию и эксплуатации контактной сети.

Научная новизна работы заключается в комплексном подходе к обоснованию параметров контактной сети с учетом современных требований по обеспечению высокоскоростного движения и повышению надежности тягового электроснабжения. Теоретическая значимость определяется систематизацией методов расчета механических и электрических параметров контактной подвески и обобщением нормативных требований к устройствам тягового электроснабжения. Практическая значимость заключается в разработке конкретных технических решений по проектированию контактной сети участка, включающих результаты механических и электрических расчетов, выбор оборудования и рекомендации по обеспечению надежного токосъема, которые могут быть использованы в практике проектных организаций и служб электроснабжения железных дорог.

Структура выпускной квалификационной работы включает введение, две главы основной части, заключение и список использованной литературы. В первой главе рассматриваются теоретические и нормативные основы устройства контактных сетей в Российской Федерации. Во второй главе представлены проектирование и расчетные обоснования параметров контактной сети участка. В заключении формулируются основные выводы и результаты проведенного исследования.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И НОРМАТИВНЫЕ ОСНОВЫ УСТРОЙСТВА КОНТАКТНЫХ СЕТЕЙ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

1.1. Эволюция конструкций контактных подвесок на отечественных железных дорогах и современные требования ГОСТ

История развития контактных подвесок

…