РАСЧЕТ НАГРУЗОК НА ПРОВОДА КОНТАКТНОЙ СЕТИ
Нагрузка от собственного веса одного метра контактной подвески
| (1.1) |
,
где gH - нагрузка от собственного веса НТ (Н/м);
gK - то же от КП (Н/м);
gC - тоже от струн и зажимов, gC=1 Н/м;
n - число контактных проводов.
| (1.2) |
Sx
На главном пути:
Н/м
Н/м
Н/м
На боковом пути:
Н/м
Н/м
Н/м
1.2
Гололедные нагрузки: (1.3)
,
где bГ - расчетная толщина гололедного слоя (м);
d - диаметр провода (м)
Расчетное значение толщины слоя гололеда:
| (1.4) |
,
где b - толщина гололедного слоя (м);
kГ - коэф. учитывающий диаметр и высоту подвешивания провода:
на станции kГ =0,75; на перегоне kГ = 1; на насыпи kГ = 1,25
Вес гололеда на КП определяется с учетом удаления его эксплуатационным персоналом и токоприемниками и уменьшается на 50%. Вес гололеда на струнах не учитывается.
Расчетный диаметр КП:
| (1.5) |
,
где Н и А - высота и ширина сечения КП соответственно (м)
м
Суммарный вес метра контактной подвески с учетом гололеда:
| (1.6) |
,
где g - вес контактной подвески, Н/м;
gГH - вес гололеда на НТ, Н/м;
gГK - вес гололеда на КП, Н/м.
По формулам 1.3-1.6 определим нагрузки на провода КС на главном пути станции:
мм
Н/м
Н/м
Н/м
По формулам 1.3-1.6 определим нагрузки на провода КС на боковом пути станции:
мм
Н/м
Н/м
Н/м
Ветровые нагрузки
Ветровая нагрузка на провод без гололеда:
| (1.7) |
,
где Vp - расчетная скорость ветра, м/с;
сх - аэродинамический коэф; для двойного провода сх=1,85;
d - диаметр провода, м
| (1.8) |
,
где vг - расчетная скорость ветра при гололеде, м/с;
kB - коэф. учитывающий высоту подвешивания провода
на станции kв=0,9; на перегоне kв=l; на насыпи kв=l,25
(1.9)
станция 
перегон 
насыпь 
расчетная скорость при наличии гололеда:
(1.10)
станция 
перегон 
насыпь 
По формулам 1.7 и 1.8 приведем расчет нагрузок на провода КС на главном пути станции:
Н/м
Н/м
Н/м
Н/м
По формулам 1.6 и 1.7 приведем расчет нагрузок на провода КС на боковом пути станции:
Н/м
Н/м
Н/м
Н/м
Результирующие нагрузки
Результирующая нагрузка на несущий трос определяется без учета ветровой нагрузки на контактный провод, т.к. ее основная часть воспринимается фиксаторами.
При воздействии ветра:
| (1.11) |
При совместном воздействии гололеда с ветром:
| (1.12) |
По формулам 1.9 и 1.10 проведем расчет нагрузок на провода КС на главном пути станции:
Н/м
Н/м
Для остальных подвесок, нагрузки рассчитываются на ЭВМ.
Таблица 1.1 – Результаты расчетов
| Нагрузки | Гл. путь | Перегон | Насыпь | Бок. путь |
| gк, Н/м | 8,73 | 8,73 | 8,73 | 7,42 |
| gн, Н/м | 7,72 | 7,72 | 7,72 | 5,97 |
| g, Н/м | 27,18 | 27,18 | 27,18 | 14,4 |
| gгн, Н/м | 1,69 | 2,42 | 3,25 | 1,53 |
| gгк, Н/м | 0,83 | 1,2 | 1,61 | 0,78 |
| gг, Н/м | 30,54 | 33,64 | 16,71 | |
| рн, Н/м | 4,86 | 6,01 | 9,99 | 4,28 |
| рк, Н/м | 5,69 | 7,03 | 13,96 | 4,2 |
| ргн, Н/м | 2,8 | 3,89 | 7,2 | 2,59 |
| ргк, Н/м | 2,79 | 3,71 | 7,9 | 2,11 |
| Результирующие нагрузки | ||||
| qн, Н/м | 27,61 | 27,84 | 28,96 | 15,02 |
| qгн, Н/м | 30,67 | 32,56 | 35,09 | 17,25 |
РАСЧЕТ ДОПУСТИМЫХ ДЛИН ПРОЛЕТОВ
Расчет натяжений проводов
Натяжение проводов контактной сети на данном этапе выполнения проекта принимается предварительно и будет уточнятся при предварительном расчете.
Натяжение несущего троса при беспровесном состоянии контактного провода предварительно принимаем:
Т0 =0,8*Тдоп (2.1)
где Тдоп - допустимое натяжение несущего троса
K – натяжение контактного провода.
Для главного пути
Т0 =0,825*20000=16500 Н
Тв =0,75*20000=15000 Н
Расчет допустимой длины пролета для прямого участка
Максимальная допустимая длина пролета на прямом участке пути определяется:
| (2.2) |
где К - натяжение КП, Н;
Рк - ветровая нагрузка на КП, Н/м;
Рэ - эквивалентная нагрузка на контактный провод от НТ, Н/м
| (2.3) |
где bкдп - допустимое отклонение КП от оси пути равное 0,5м;
a1, а2 - зигзаги КП на смежных опорах;
gк - прогиб опоры на уровне КП под действием ветра, gк = 0,0075 м (выбирается по графикам на рисунке 4.1 [3] или по данным на странице 48 [1]. При отсутствии заданной расчетной скорости ветра необходимо проводить интерполяцию);
а – зигзаг контактного провода на смежных опор на прямом участке пути а=0,3 м
Максимальная допустимая длина пролета на кривом участке пути определяется:
(2.4)
где К - натяжение КП, Н;
Рк - ветровая нагрузка на КП, Н/м;
Рэ - эквивалентная нагрузка на контактный провод от НТ, Н/м
R – радиус кривой,м
| (2.5) |
где bкдп - допустимое отклонение КП от оси пути равное 0,5м;
а – зигзаг контактного провода на смежных опор на кривом участке пути а=0,4 м
(2.6)
где L - длина пролета, м;
bи - длина гирлянды изоляторов равная 0,56 м;
gн - прогиб опоры на уровне НТ под действием ветра, gн = 0,0075м (выбирается по графикам на рисунке 4.1 [3] или по данным на странице 48 [1]. При отсутствии заданной расчетной скорости ветра необходимо проводить интерполяцию);
| (2.7) |
где h0 - конструктивная высота подвески равная 2 м.
Первоначально принимая Рэ=0 проведем расчет допустимой длины пролета для главного пути станции методом постоянного приближения. Определим постоянные многочлены встречающиеся в формулах 2.1,2.2,2.5,2.6
Для главного пути при Pэ=0:
м
Определим эквивалентную нагрузку Pэ:
Подставляем в формулу (2.1) при Pэ =-1,087
м
Т.к. разница между полученными длинами больше 5 метров, то повторяем расчеты по формулам (2.4) (2.6) (2.7) еще раз с полученными ранее результатами.
Т.к. разница между полученными длинами меньше 5 метров, то результат расчета длины пролета принимаем за расчетный, учитывая, что он не может превышать 70 метров по условию токосъема.
Горловина станции (R=500 m) Рэ=0:
м
Произведем повторный расчет с учетом эквивалентной нагрузки
Определим эквивалентную нагрузку Pэ:
Подставляем в формулу (2.1) при Pэ =-0,322
м
Т.к. разница между полученными длинами меньше 5 метров, то результат расчета длины пролета принимаем за расчетный, учитывая, что он не может превышать 70 метров по условию токосъема. Допустимые длины пролетов для остальных участков пути определяются на ЭВМ.