Пояснительная записка (Анализ причин преждевременного снижения несущей способности железобетонных опор контактной сети в условиях резкоконтинентального климата)

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра "Системы электроснабжения"

Студент А.С. Чебыкин

Консультант по электробезопасности С.В. Клименко

Консультант по экономике Е.В. Гусарова

Консультант по безопасности

жизнедеятельности А.И. Андреев

Руководитель С.В. Клименко

Нормоконтроль С.А. Власенко

г. Хабаровск 2017

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Дальневосточный государственный университет путей сообщения»

(ДВГУПС)

Институт интегрированных форм обучения Кафедра Системы электроснабжения

(наименование УСП) (наименование кафедры)

Направление (специальность) 23.05.05 Системы обеспечения движения поездов

(код, наименование направления или специальности)

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой_________________

«_____» ________________г.

З А Д А Н И Е

на выпускную квалификационную работу студента

Чебыкина Александра Сергеевича

(фамилия, имя, отчество)

1.Тема ВКР: «Анализ причин преждевременного снижения несущей способности железобетонных опор контактной сети в условиях резкоконтинентального климата »

утверждена приказом по университету от « » _2017 г. №

2. Срок сдачи студентом законченной ВКР «14 » _июня 2017 г.

3. Исходные данные к ВКР: Анализ работы службы электрификации и электроснабжения за 2010-2015 гг.

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

1) Анализ опорного хозяйства контактной сети;

2) Характеристика Сковородинского района Забайкальской железной дороги;

3) Факторы, влияющие на несущую способность опор контактной сети;

4) Анализ существующих видов дефектов опор контактной сети;

5) Определения действующего изгибающего момента железобетонных опор контактной сети;

6) Диагностика железобетонных опор контактной сети;

7) Оценка экономической эффективности мероприятий по сохранению несущей способности опор контактной сети;

5) Разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности при работе на контактной сети;

9) Электробезопасность при работе на контактной сети.

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей)

1) Анализ состояния опорного парка контактной сети Забайкальской железной дороги;

2) Анализ состояния опорного парка контактной сети Ерофей Павловичской дистанции электроснабжения;

3) Факторы, влияющие на несущую способность железобетонных опор контактной сети;

4) Оценка влияния состояния бетона на несущую способность опор контактной сети;

5) Расчетная схема промежуточной консольной опоры контактной сети;

6) Классификация дефектов железобетонных опор контактной сети;

7) Диагностика железобетонных опор контактной сети;

8) Оценка влияния электрического поля на обслуживающий персонал.

1. Консультанты по ВКР (с указанием относящихся к ним разделов ВКР)

7. Дата выдачи задания _______________

Календарный план

выполнения выпускной квалификационной работы

Студент _____________________________________________

Руководитель ВКР ____________________________________

Abstract

The purpose of the research degree project is to analyze the causes of premature reduction of the bearing capacity of reinforced concrete supports of a contact network in the conditions of sharply continental climate. The result of the diploma project the data was collected as the reference economy Erofey Pavlovich distance power supply. The considered climatic conditions of the study area, analyzed the main factors affecting the bearing capacity of reinforced concrete supports of a contact network. The technique of calculation of the current bending moment, classification of defects of reinforced concrete. The analysis of existing methods and means of diagnostics of concrete strength and load bearing ability of concrete supports of a contact network. Consider measures of safety when working in the contact network. In the section of electrical calculation electrical effects of the contact network staff.

РЕФЕРАТ

Проект содержит 115 страниц, 26 рисунков, 12 таблиц, 21 источников, 1 приложение

КОНТАКТНАЯ СЕТЬ, ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ОПОРЫ, НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ, МОРОЗОСТОЙКОСТЬ, ДЕФЕКТНОСТЬ, ДИАГНОСТИКА

Целью исследования дипломного проекта является проведение анализа причин преждевременного снижения несущей способности железобетонных опор контактной сети в условиях резкоконтинентального климата.

В результате выполнения дипломного проекта были собраны данные по состоянию опорного хозяйства Ерофей Павловичской дистанции электроснабжения. Рассмотрены климатические условия исследуемого района, проанализированы основные факторы, влияющие на несущую способность железобетонных опор контактной сети. Рассмотрена методика расчета действующего изгибающего момента, классификация дефектов железобетонных опор. Произведен анализ существующих методов и средств диагностики прочности бетона и несущей способности железобетонных опор контактной сети.

Рассмотрены мероприятия по безопасности жизнедеятельности при работах на контактной сети. В разделе электробезопасности произведен расчет электрического влияния контактной сети на обслуживающий персонал.

СОДЕРЖАНИЕ

С.

ВВЕДЕНИЕ 10

1 АНАЛИЗ ОПОРНОГО ХОЗЯЙСТВА ЕРОФЕЙ ПАВЛОВИЧСКОЙ ДИСТАНЦИИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ 12

2 ХАРАКТЕРИСТИКА СКОВОРОДИНСКОГО РАЙОНА ЗАБАЙКАЛЬСКОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ 20

2.1 Географическое положение 20

2.2 Климат и гидрография 20

2.3 Геологическое строение 21

2.4 Мерзлотно-гидрогеологические условия 23

3 ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА НЕСУЩУЮ СПОСОБНОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ 25

3.1 Классификация факторов, влияющих на несущую способность железобетонных опор 25

3.2 Сущность железобетона как материала опор контактной сети 29

3.3 Оценка влияния прочности бетона на несущую способность опор контактной сети 31

3.4 Влияние морозного разрушения бетона на несущую способность железобетонных опор контактной сети 33

3.4.1 Морозостойкость железобетонных опор контактной сети 36

3.4.2 Методика определения времени исчерпания ресурса опор контактной сети по морозостойкости бетона 38

4 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ВИДОВ ДЕФЕКТОВ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ 41

5 ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ИЗГИБАЮЩЕГО МОМЕНТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ 46

5.1 Виды нагрузок 46

5.2 Определение распределённых нагрузок на провода 47

5.3 Определение нагрузок на опоры контактной сети 50

5.3.1 Нагрузки, вызываемые собственным весом конструкции контактной подвески 50

5.3.2 Нагрузки, вызываемые ветровым давлением 51

5.3.3 Усилия, возникающие при изменении направления проводов в кривых 52

5.3.4 Усилия, возникающие от изменения направления проводов при их отводах 56

5.3.5 Усилия, возникающие от изменения направления проводов при зигзагах на прямых участках 60

5.3.6 Усилия, возникающие при колебании контактного провода 61

5.4 Определение изгибающего момента опоры контактной сети 62

6 ДИАГНОСТИКА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ 65

6.1 Методы диагностики железобетонных опор контактной сети 65

6.1.1 Методы ультразвуковой дефектоскопии 68

6.2.2 Ультразвуковой метод оценки прочности бетона и несущей способности железобетонных опор контактной сети 69

6.2 Мероприятия по сохранению несущей способности железобетонных опор контактной сети 75

7 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕРОПРИЯТИЙ ПО СОХРАНЕНИЮ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ 78

7.1 Общие положения экономической эффективности внедрения новой техники 78

7.2 Экономическое обоснование эффективности предлагаемых мероприятий 80

7.3 Расчёт капитальных вложений на установку противопучинного бандажа 81

7.4 Определение затрат, связанных с не плановой заменой опоры 82

8 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ РАБОТЕ НА КОНТАКТНОЙ СЕТИ 92

8.1 Анализ вредных и опасных производственных факторов 92

8.2 Требования безопасности при работе на контактной сети 94

8.3 Мероприятия по безопасности жизнедеятельности при различных категориях работ на контактной сети 97

8.4 Организационные и технические мероприятия по обеспечению безопасности работающего персонала на контактной сети 99

9 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ РАБОТАХ НА 102

КОНТАКТНОЙ СЕТИ 102

9.1 Защита от биологического действия электромагнитных полей 102

9.2 Оценка влияния электромагнитного поля на человека 105

9.2.1 Расчет напряженности для однопутного участка с линией ДПР 105

9.2.2 Расчет напряженности для двухпутного участка 106