Трассировка контактной сети на перегоне

Подготовка плана перегона. План перегона выполняют 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 необходимого запаса (800 мм) в правой части чертежа

Рис. 13. Схема присоединения питающих линий к контактной сети перегона при переменном токе 27,5 кВ (за нейтральной вставкой)

на размещение общих данных и основной надписи и принимают кратной стандартному размеру 210 мм.

В зависимости от числа путей на перегоне на плане вычерчивают од­ну или две прямые линии (на расстоянии 1 см друг от друга), представляю­щие оси путей.

Пикеты на перегоне размечают тонкими вертикальными линиями че­рез каждые 5 см (100 м в натуре) и нумеруют их в направлении счета кило­метров, начиная с пикета входного сигнала, указанного в задании для трас­сировки контактной сети на перегоне.

Если при трассировке контактной сети станции в правой горловине ка­залось трехпролетное, 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 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 размещают данные в виде таблиц (при однопутном перегоне -только нижнюю таблицу) (рис. 14). Под нижней таблицей вычерчивают спрямленный план линии.

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 линии - соответствующи­ми условными обозначениями показывают километровые знаки, направле­ния, радиусы и длину кривых участков пути, границы расположения высо­ких насыпей и глубоких выемок, повторяют изображение искусственных со­оружений.

Пикеты искусственных сооружений, сигналов, кривых, насыпей и вы­емок обозначают в графе «Пикетаж искусственных сооружений» нижней таблицы (см. рис. 14) в виде дроби (например, 36/64), числитель которой обозначает расстояние в метрах до одного пикета, знаменатель - до другого. В сумме эти числа должны быть равны 100, так как расстояние между двумя нормальными пикетами равно 100 м.

Предварительная разбивка перегона на анкерные участки. Рас­становку опор на перегоне начинают с переноса на план перегона опор изо­лирующих сопряжений 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 осуществляют по входному сигналу, который обозначен и на плане станции, и на плане пе­регона следующим образом: определяют расстояние между сигналом и ближайшей к нему опорой по отметкам на плане станции. Это расстояние прибавляют (или отнимают) к пикетной отметке сигнала и получают пикетную отметку опоры. Затем откладывают от этой опоры длины следующих пролетов, указанных на плане станции, и получают пикетные отметки опор изолирующего сопряжения на плане перегона. Пикетные отметки опор зано­сят в графу «Пикетаж опор» нижней таблицы (см. рис. 14). После этого вы­черчивают изолирующее сопряжение или нейтральную вставку, так как это показано на плане станции, и расставляют зигзаги контактного провода.

Далее необходимо наметить анкерные участки контактной сети и при­мерное расположение мест их сопряжений. После этого в серединах анкер­ных участков намечают примерное расположение мест средних анкеровок с тем, чтобы при разбивке опор пролеты со средней анкеровкой сократить по сравнению с максимальной расчетной длиной на данном участке перегона.

Намечая анкерные участки подвески, необходимо исходить из сле­дующих соображений:

- количество анкерных участков на перегоне должно быть мини­мальным;

- максимальная длина анкерного участка контактного провода на прямой принимается не более 1600 м;

- на участках с кривыми длину анкерного участка уменьшают в зави­симости от радиуса и расположения кривых;

- сопряжения анкерных участков рекомендуется, как правило, уст­раивать на прямых.

Если кривая по протяженности не больше половины длины анкерного участка (800 м) и расположена в одном конце или в середине анкерного уча­стка, то длина такого анкерного участка может быть принята равной средней длине, допустимой для прямой и кривой данного радиуса.

В конце перегона должно находиться трехпролетное изолирующее со­пряжение, разделяющее перегон и следующую станцию; опоры та­кого сопряжения относятся уже к плану станции и на плане перегона не учитываются. Иногда в исходных данных задается к проектированию часть перегона, ограничиваемая очередным трехпролетным неизолирующим со­пряжением. Опоры такого сопряжения относятся к плану перегона.

Примерное расположение опор сопряжений анкерных участков отме­чают на плане 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.

Расстановка опор на перегоне. Расстановка опор производится про­летами, по возможности равными допустимым для соответствующего участ­ка пути и местности, полученным в результате расчетов 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 пикетаж в соответствующую графу нижней таблицы (см. рис. 14), 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 зигзага анкерной опоры, перенесенного 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 колеблется от 0,15 до 0,4 м).

В местах перехода с прямого участка пути в кривую зигзаг провода у опоры, установленной на прямом участке пути, может оказаться неувязан­ным с зигзагом провода у опоры, установленной на кривой (рис. 15,а). В этом случае следует несколько сократить длину одного-двух пролетов на прямом участке пути, 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 (рис. 15,6).

Зигзаги контактного провода у смежных опор, расположенных на прямом и кривом участках пути, можно считать увязанными, если большая часть пролета расположена на прямом участке пути и зигзаги контактного провода у опор сделаны в разные стороны (рис. 15, в) или большая часть пролета расположена на кривом участке пути и зигзаги сделаны в одну сто­рону (рис. 15,г).

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. При разбивке опор разница в длине двух смежных пролетов полукомпенси­рованной подвески не должна превышать 25% длины большего пролета.

На участках, где часто наблюдаются гололедные образования и могут возникнуть автоколебания проводов (см. задание на проект), разбивку опор следует вести чередующимися пролетами, один из которых равен макси­мально допустимому, а другой - на 7-8 м меньше. При этом, избегая перио­дичности чередования пролетов.

Пролеты со средними анкеровками (на плане их места были предварительно намечены) должны быть сокращены: при полукомпенсированной подвеске - один пролет на 10%, а при компенсированной - два пролета на 5% максимальной расчетной длины в этом месте. На неизолирующих трехпролетных сопряжениях согласно Нормам не нужно сокращать длину средне­го переходного пролета, но нередко ее все же сокращают на 5 м, чтобы в пределах каждого анкерного участка имелся небольшой запас в длине, позволяющий в отдельных местах удачнее выбрать расположение опор относительно оврага, трубы, моста и других искусственных сооружений. -

Рис.15. схема расстановки опор на границе прямых и кривых участков пути

Рис. 16. элементы плана контактной сети перегона

Намеренно также сокращают длину пролета (принимают длину пролета, как на насыпи 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.

Конструкция и габарит металлического моста через реку позволяют пропустить контактную подвеску, не изменяя ее параметров и высоты кон­тактных проводов. Несущий трос контактной подвески следует подвесить на мосту в трех-четырех точках так, чтобы длина пролетов на мосту была не более 40— 45 м. При этом желательно расположить точки подвеса сим­метрично относительно оси моста, предполагая, что мост - конструкция сим­метричная. Окончательно установку опор у моста принимают после того, как решат, где будут находиться точки крепления контактной сети на мосту.

На плане контактной сети показывают точками места закрепления не­сущего троса, зигзаги контактных проводов и длины пролетов на мосту.

Обработка плана перегона. Выполнив расстановку опор зигзагов контактного провода, производят окончательную разбивку контактной сети перегона на анкерные участки и вычерчивают их сопряжения.

Неизолирующие сопряжения анкерных участков на перегоне следует выполнять эластичными по трехпролетной схеме с разанкеровкой несущего троса и контактного провода при компенсированной подвеске и только кон­тактного провода - при полукомпенсированной подвеске. Длину анкерных участков некомпенсированного несущего троса полукомпенсированной под­вески не ограничивают, такой трос можно анкеровать лишь по концам пе­регона. В пролетах сопряжений анкерных участков контактного провода должны быть подвешены дополнительные ветви биметаллического несущего троса ПБСМ-95 или ПБСМ-70, механически связанного с основным несущим тросом.

Около анкерных опор показывают длину и номер анкерного участка. Анкерные участки и опоры нумеруют в направлении счета километров, при этом на двухпутных линиях анкерным участкам и опорам со стороны первого пути присваивают нечетные номера, а со стороны второго пути четные. Составляют ведомость анкерных участков на перегоне (опоры изо­лирующих сопряжений станций в нумерацию опор перегона не включают).

В пролетах, намеченных для средних анкеровок, показывают средние анкеровки контактного провода, а при компенсированных подвесках — и не­сущего троса. Подсчитывают длину электрифицируемых путей перегона. На плане перегона трассируют также усиливающие провода (если они есть) и провода ВЛ 10 кВ при постоянном токе, провода ДПР при переменном токе 27,5 кВ или питающие провода и провода ДПР при переменном токе 2X25 кВ. Провода этих линий подвешивают на кронштейнах с полевой стороны опор, (усиливающие провода могут проходить по надставкам над консолями, если с полевой стороны опор проходит линия продольного электроснабжения 10 кВ). Усиливающие провода с целью экономии разанкеровывают перед каждым сопряжением и в пределах сопряжения заменяют отхо­дящими ветвями контактных подвесок (рис. 16).

Линии ДПР или ВЛ 10 кВ выполняют обычно из проводов АС-35 "или АС-50, питающие провода (при системе 2X25 кВ)- из А-185. Длину и марку усиливающих или питающих проводов, проводов ДПР и ВЛ указывают в спецификации к плану контактной сети.

Габариты опор. Промежуточные железобетонные опоры на прямых должны быть установлены с нормальным габаритом — 3,1 м. Габарит промежуточных опор на кривой увеличивается по сравнению с нормаль­ным габаритом на прямой (с учетом наклона электроподвижного состава в кривой) и выбирается из следующих значений:

Радиус кривой, 300-600 700- 1300-1800 1900-2000 2500 3000 4000

м 1200

Габарит, м, со

стороны кривой:

внутренней 3,5 3,45 3,4 3,35 3,3 3,25 3,2 внешней . . . . 3,2 3,15 3,15 3,15 3,15 3.1

Габарит опор, установленных перед кривой на расстоянии менее 10 м от ее начала, можно принять равным габариту на кривой.

В выемках опоры, как правило, устанавливают за кюветом с габаритом 4,9 м. В особо сильноснегозаносимых выемках (кроме скальных) и на выходах из таких выемок на длине 100 м опоры размещают с габаритом 5,7 м.

Габарит железобетонных анкерных опор принимают на 0,2 м больше габарита промежуточных опор (для возможности размещения грузов компенсаторов в две гирлянды), например, габарит на прямой составляет 3,3 м. 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 (см. рис. 14), расположенных на плане перегона. В остальных графах этих таблиц указывают типы поддерживающих и опорных конструкций. Типы конструк­ций и их число указывают в спецификациях.

МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ АНКЕРНОГО УЧАСТКА

ПОЛУКОМПЕНСИРОВАННОЙ

ЦЕПНОЙ КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ

Определение длины эквивалентного и критических

пролетов и установление расчетного режима

1. Определяем длину эквивалентного пролета, (м) по формуле:

, м

где - длина в пролете с номером i;

n - число пролетов в анкерном участке

Для дальнейших расчетов полученную длину эквивалентного про­лета следует округлить до целого числа.

2. Определяем критический пролет для режима гололеда с ветром по формуле:

, м

3. Определяем критический пролет для режима максимального ветра по фор­муле:

, м

Сравниваем полученные длины и с найденной выше длиной эквивалентного пролета , для заданного анкерного участка цепной подвески.

Если окажется, что оба значения критического пролета больше , то есть > и > , то исходный расчетный режим - минимальная темпера­тура.

Если окажется, что одно из значений меньше, чем , то исходный расчетный режим - тот режим, которому соответствует это малое значение , т.е. или режим гололеда с ветром (если < ), или режим максимального ветра (если < ).

Определение натяжений нагруженного (контактным проводом)

несущего троса в зависимости о температуры и построение монтажной кривой Т_х(t_х). Определение натяжений несущего троса

при всех расчетных режимах и при температуре беспровесного положения контактных проводов. Составление монтажной таблицы.

Расчет зависимости натяжения нагруженного несущего троса от температуры и построение монтажной кривой Т_х(t_х).

Расчет зависимости Т_х(t_x) выполняется по уравнению состояния несуще­го троса цепной полукомпенсированной контактной подвески

,

В уравнении состояния величины с индексом « i » относятся к исходному режиму, при котором Т₁=Т_max (наибольшее допускаемое натяжение):

а) если исходный расчетный режим - минимальная температура, то Т₁=Т_max; t₁= t_min; q₁=g;

б) если исходный расчетный режим - гололед с ветром, то Т₁=Т_max;t₁=t_r=5⁰C;q₁=q_г;

в) если исходный расчетный режим - максимальный ветер, то

Т₁=Т_max; t₁=t_{v max}=5⁰C; q₁=q_{v max} .

Величины с индексом « х » в уравнении состояния - это искомые значе­ния натяжения несущего троса Т_х и соответствующие им значения температуры t_х и нагрузки q_x.

При этом, поскольку вначале предстоит рассчитать зависимость натяже­ния несущего троса только от температуры Т_х (t_x) без учета влияния дополни­тельных нагрузок от ветра и гололеда, то в данном разделе расчета следует принять

q_x = g

Значения произведения 24 и ES для несущего троса заданной подвески следует выбрать по приложению к методическому указанию.

Для упрощения дальнейшего расчета уравнение состояния может быть приведено к виду:

,

где А, В, С - постоянные для данного расчета коэффициенты:

,

,

,

Подставляя в уравнение различные значения Т_х, взятые с интервалом 200 даН, получают соответствующие им значения t_x. Начать следует с Т_х=Т_mах. Рас­чет следует продолжать до тех пор, пока значениями t_x не будет охвачен весь заданный диапазон температур от t_min до t_max - в итоге будет получен ряд значе­ний (Т_х, t_x). По результатам расчета нужно построить на листе миллиметровой бумаги кривую Т_х (t_x) - монтажную кривую натяжения нагруженного(контактным проводом) несущего троса полукомпенсированной цепной подвески в зависимости от температуры

.

При построении кривой Т_х (t_x) рекомендуется принять масштаб:

по вертикали (Т_х) 10 мм - 100 даН;

по горизонтали (t_x) 10 мм - 10°С;

ось Т_х следует провести через 0°С.

Определение натяжений несущего троса при всех расчетных режимах:

при минимальной температуре T_min;

при максимальном ветре T_{v max};

при гололеде с ветром Т_г.

Один из этих расчетных режимов, как это определено выше, является ис­ходным расчетным, натяжение несущего троса при этом режиме равно макси­мальному Т_mах (см. определение исходного расчетного режима).

Таким образом, предстоит определять значения натяжения несущего тро­са при двух режимах (кроме исходного). ^L;; „

При этом обычно возможны два варианта расчета в зависимости от уста­новленного выше исходного расчетного режима для уравнения состояния не­сущего троса полукомпенсированной контактной подвески:

а) исходным расчетным режимом оказался режим минимальной темпера­туры, то значение T_min= Т_mах.

Находить же нужно в этом случае натяжение несущего троса при макси­мальном ветре T_{v max} и при гололеде с ветром Т_г.

Значения T_{v max} и Т_г определяются методом подбора по уравнению со­стояния несущего троса полукомпенсированной контактной подвески.

Для этого в уравнении состояния величины с индексом «1» следует отне­сти к исходному расчетному режиму, т.е. так же, как и в предыдущем расчете, в данном случае будет

t₁= t_min ; Т₁=Т_max; q₁=q.

Иными словами, коэффициент А в уравнении состояния (в его упрощен­ном виде) будет иметь найденное в предыдущем расчете значение; коэффици­ент С также остается прежним. Уравнение состояния приобретает вид:

,

Величины с индексом «х» в уравнении следует вначале отнести к режиму максимального ветра, а затем - к режиму гололеда с ветром.

Метод подбора состоит в следующем:

Пусть вначале определяется значение T_{v max}. Тогда в уравнении состояния q_x=q_{v max}.

Значение q_{v max} найдено ранее.

Далее следует произвольно задаться значением T_{v max} и принять его за Т_х.

Подставив значения q_x и Т_х в уравнение состояния, вычислить t_x.

Если t_x окажется равной температуре, при которой наблюдается макси­мальная скорость ветра t_{v maх} =5°C₎ то значение T_{v max} выбрано правильно. Если же t_x не будет равна t_{v max}=5°C, принять ее за Т_х и вновь подставить в уравнение состояния.

Если и при этом t_x не равна t_{v max}, то действительное значение T_{v max} можно определить методом линейной интерполяции.

Пояснения к методу подбора и линейной интерполяции.

Пусть при первом принятом значении T_x1=1700 даН,

°C

Задаем T_x2=1800 даН,

°C

Температура t_{v max} =+5°C оказалась между t_x1=+3,8°C и t_x2 =+ll°C. Соот­ветственно между двумя принятыми выше значениями Т_х1=1700 даН и Т_х2 =1800 даН находится искомое значение T_{v max} , которое может быть найдено линейной интерполяцией:

Аналогично методом подбора определяется и значение Т_г. В этом случае в уравнении состояния величины с индексом «х» должны относиться к режиму гололеда с ветром, т.е. q_x = q_r.

Значение q_r найдено выше.

Значениями Т_х = Т_г задаются и ожидают получить при подстановке q_x и Т_х в уравнение состояния значения:

t_x = t_r= -5°C.

Полученные значения T_{v max} и Т_г должны быть точками с координатами

(T_{v max ,} t_{v max}) и (Т_г, t_r) отмечены на кривой Т_х (t_x).

б) если исходным расчетным режимом оказался режим гололеда с вет­ром, то значение Т_г = Т_mах.

Натяжение несущего троса при режиме максимального ветра T_{v max} можно определить по уравнению состояния методом подбора; так как это описано вы­ше, принимая:

q₁=q_{v max} ; Т_х=Т_mах ; t_x = t_{v max}=+5°C.