2.1. Определение значений метеорологических факторов с учетом микроклиматических особенностей заданного участка

Скорость ветра в режиме ветра максимальной интенсивности

V_max=V^нк_v,

где V^н – нормальная скорость ветра для заданного ветрового района на

высоте 10 м от поверхности земли повторяемостью не реже

одного раза в 10 лет, м/с;

к_v – коэффициент изменения скорости ветра, характеризующий

местные условия защищенности контактной сети .

Значение к_v определяется по формуле

к_v = 0.238 ,

где z – высота расположения проводов над подстилающей поверхностью,

м;

z₀ – параметр шероховатости подстилающей поверхности, м.

По материалам /1/ для густого леса с высотой деревьев 10-15 м z₀=1 м.

z = z_кс+z_н,

где z_кс – нормативное значение высоты расположения проводов

контактной сети, м;

z_н – заданная высота насыпи, м.

z=10+0,9=10,9 м;

к_v=0.238 =0,569;

V_max=390,569=22,2 м/с;

Скорость ветра в режиме гололеда с ветром

V_Г = ,

где  нормативная скорость ветра в режиме гололеда с ветром для

заданного гололедного района на высоте 10 м от поверхности

земли повторяемостью не реже одного раза в 10 лет, м/с.

V_Г=140,569=7,968 м/с.

Максимальная толщина стенки гололеда для всех проводов, кроме контактного провода:

b_max=b^нк_гк,

где b^н  нормативная толщина стенки гололеда для проводов

диаметром 10 мм на высоте 10 м от поверхности земли для

заданного гололедного района повторяемостью не реже

1 раза в 10 лет, мм;

к_г  коэффициент, учитывающий местные условия гололедо-

образования на проводах, по материалам /2/ к_г=0,8;

к – коэффициент, учитывающий влияние диаметра провода на

толщину стенки гололеда, по материалам /2/ к=1.

b_max=100,8=8 мм.

Для контактного провода значение толщины стенки гололеда принимается равным 0.5b_max=4 мм.

Значения температуры воздуха в режиме ветра максимальной интенсивности t_в и гололеда с ветром t_г приняты равными минус 5⁰С.

Максимальная температура t_max принята с учетом солнечной радиации t_max=40+10=50⁰C.

2. Физико-механические характеристики проводов. Определение натяжений несущих тросов, номинальных натяжений контактных проводов

Физико-механические характеристики проводов представлены в табл. 2.1, а значения максимально допустимых, номинальных и ориентировочных натяжений проводов в разных режимах приведены в табл. 2.2.

Для проводов марок АС и А, а также ПБСМ1-70 ориентировочные значения натяжений при среднегодовой температуре приняты равными:

• для АС-50/8,0 0,35Н_max=175 даН;

• для АС-70/11 0,35Н_max=320 даН;

• для А-185 0,35Н_max=460 даН;

• для ПБСМ1-70 0,50Н_max=785 даН.

2. Расчет нагрузок на несущие тросы и контактные провода

в разных режимах

Значения максимально допускаемых и номинальных натяжений проводов /1/ приведены в табл. 2.1, физико-механические характеристики проводов /1/  в табл. 2.2. Ориентировочные значения натяжений в разных режимах приняты в соответствии с /2/.

Т а б л и ц а 2.1

Основные физико-механические характеристики проводов

Марки проводов	М-120	ПБСМ1-70	НЛФ-150	МФО-100	АС-50/8,0	АС-70/11.0	А-185
Фактическое сечение S, мм2	117	72,2	150	100	48,20/8,04	68/11,3	182,8
Расчетный диаметр di, мм	14	11	-	-	9,60	11,4	17,5
Высота сечения Нк, мм	-	-	14,5	10,5	-	-	-
Ширина сечения, мм	-	-	15,5	14,92	-	-	-
Средний диаметр dср, мм	-	-	15	12,7	-	-	-
Нагрузка от собственного веса gi, даН/м	1,037	0,586	1,309	0,873	0,191	0,271	0,492
ES, даН/0С	21,56	14,01	-		7,44	10,48	22,11
2410-6,1/0С	408	319	408	408	461	461	552

Т а б л и ц а 2.2

Максимально допустимые, номинальные и ориентировочные натяжения проводов в разных режимах

Наименование натяжений, режимов и проводов		Формулы для определения ориентировочных натяжений	Значения натяжений, даН
Максимально допустимое натяжение НТ, Тmax	М-120		2000
	ПБСМ1-70		1570
Номинальное натяжение КП, К	НЛФ-150		1500
	МФО-100		1000
Натяжение НТ в режиме беспровесного положения КП, Т0	М-120	Т0=0,75Тmax	1500
	ПБСМ1-70	Т0=0,80Тmax	1260
Натяжение НТ в режиме ветра максимальной интенсивности (с учетом tmin=-300C), Тв	М-120	Тв=0,85Тmax	1700
	ПБСМ1-70	Тв=0,90Тmax	1420
Натяжение НТ в режиме гололеда с ветром (bmax=10 мм), Тг	М-120	Тг=0,85Тmax	1700
	ПБСМ1-70	Тг=0,85Тmax	1340

Т а б л и ц а 2.3

Определение нормативных нагрузок на провода в режиме ветра максимальной интенсивности для расчета длин пролетов и подвесок

Наименование нагрузок	Формулы для расчета	Значения нагрузок, даН/м
От собственного веса провода, gi	По справочным данным /1/	М-120, gн=1.037 ПБСМ1-70, gн=0,586 НЛФ-150, gк=1,309 МФО-100, gк=0,873
На НЕСУЩИЙ ТРОС от веса всех проводов контактной подвески (вес подвески), gп	gп=gн+gкnк+0.1nк /1/	М-120+ НЛФ-150, gп=1.037+1,309+0.1=2,078
		ПБСМ1-70+МФО-100, gп=0.586+0.8731+0.11=1.559
От ветра на НТ подвески, рнв	рнв=0.615Сх di10-4 /1/	М-120, рнв=0.6151.2522,221410-4=0,5304
		ПБСМ1-70, рнв=0.6151.2522,221110-4=0,4176
От ветра на КП, ркв	ркв=0.615Сх Нк10-4 /1/	НЛФ-150, ркв=0.6151,322,2214,510-4=0,5713
		МФО-100 ркв=0.6151.1522,2210,510-4=0,366
Результирующая нагрузка на НТ контактной подвески, qнв	qнв= /1/	М-120, qнв=
		ПБСМ1-70, qнв=

Т а б л и ц а 2.4

Определение нормативных нагрузок на провода в режиме гололеда с ветром для расчета длин пролетов и подвесок

Наименование нагрузок	Формулы для расчета	Значение нагрузок, даН/м
От веса гололеда на НЕСУЩИЙ ТРОС, gгн	gгн=2.77bmax(di+bmax)10-3 /1/	М-120, gгн=2.778(14+8)10-3=0,486
		ПБСМ1-70, gгн=2.778(11+8)10-3=0,421
От веса гололеда на одном КП, gгк	gгк=2.77  /1/	НЛФ-150, gгк=2.778/2 (15+8/2)10-3=0,211
		МФО-100, gгк=2.778/2 (12.71+8/2)10-3=0,185
От веса одного КП с гололедом, gкг	gкг=gк+gгк /1/	НЛФ-150, gкг=1,309+0,211=1,52
		МФО-100, gкг=0.873+0,185=1,058
На НЕСУЩИЙ ТРОС от веса всех проводов подвески с гололедом, gпг	gпг=gп+gгн+gгкnк /1/	М-120+НЛФ-150, gпг=2,078+0,486+0,211=2,775
		ПБСМ-1-70+НЛФО-100, gпг=1,559+0,421+0,185=2,165
От ветра на НТ, покрытый гололедом, рнг	рнг=0.615Сх (di+2bmax)10-4 /1/	М-120, рнг=0.6151.2582(14+28)10-4=0,148
		ПБСМ-1-70, рнг=0.6151.2582(11+28)10-4=0,133
От ветра на КП, покрытый гололедом, ркг	ркг=0.615Сх (Нк+bmax)10-4 /1/	НЛФ-150, ркг=0.6151.382(14,5+8)10-4=0,115
		НЛФО-100, ркг=0.6151.1582(10,5+8)10-4=0,095
Результирующая нагрузка на НТ подвески, qнг	qнг= /1/	М-120, qнг=
		ПБСМ-1-70, qгв=