1.3 Расчет натяжения проводов

Натяжение проводов контактной сети на данном этапе выполнения проекта принимается предварительно и будет уточняться при предвари– тельном расчете.

При отсутствии провеса контактного провода натяжение несущего троса (Т_о) предварительно принимается:

_(1.3.1)

На главном пути:

Н.

На боковых путях:

Н.

При ветре максимальной интенсивности натяжение несущего троса Tв выбирается предварительно:

Н.

1.4 Определение допустимых длин пролетов

1.4.1 Расчет допустимой длины пролета для прямого участка

Максимальная допустимая длина пролета на прямом участке пути определяется по формуле:

(1.4.1)

где К – натяжение контактного провода, при двух контактных проводах

двойное натяжение, Н;

P_к – ветровая нагрузка на контактный провод, Н/м ;

Р_э – эквивалентная нагрузка на контактный провод от несущего троса, Н/м;

(1.4.2)

где b_кдп – допустимое отклонение контактного провода от оси пути, на прямом участке, b_кдп = 0,5 м, на кривом – 0,45 м;

а – зигзаги контактного провода на смежных опорах, на прямом участке пути, как правило, |а1| = |а2| = 0,3 м , на кривом – 0,45 м;

γ_к – прогиб опоры при воздействии ветра на уровне контактного провода, зависит от расчетной скорости ветра, м;

На кривом участке пути максимально допустимую длину пролета можно определить из выражения:

(1.4.3)

где R – радиус кривой, м.

(1.4.4)

Эквивалентная нагрузка P_э определяется по формуле:

(1.4.5)

где L – длина пролета, м;

h_i – длина изоляционного узла (гирлянды изоляторов): на участках постоянного тока h_i = 0,56 м (два изолятора);

γ_н – прогиб опоры от ветра на уровне несущего троса, м;

l_ср – средняя длина струны в средней части пролета, равной 0,5 L, при заданной конструктивной высоте цепной подвески h₀:

(1.4.6)

Конструктивная высота подвески при двух контактных проводах принимается 2 м, при одном – 1,8 м.

Расчет для прямого участка главного пути (γ_к=0,01м, γ_н=0,015м):

Найдем эквивалентную нагрузку:

Так как L_max – L^’_max < 2 м, то примем допустимую длину пролета по ветрвой устойчивости равной L^’_max = 100,875 м. Но так же есть ограничение, принятое на железной дороге, по которому длина пролета по условиям качественного токосъема должна быть не более 70 м. Следовательвательо допустимая длина на данном участке – 70 м.

Расчет максимальной допустимой длины пролета осуществляется для всех участков контактной сети.

1.4.2 Длины пролетов для всех участков

Результаты расчетов для остальных случаев сведены в таблицу 1.4.

Таблица 1.4.1 – Длины пролетов

Объект	Участок пути	Зигзаг, м	Пролет, м
Перегон	Равнина	0,3	70
	Кривой, R=350 м	0,45	63,68

Продолжение таблицы 1.4.1

Перегон	Насыпь	0,3	70
	Кривой, R=600 м	0,45	54,236

1.5 Механический расчет анкерного участка полукомпенсированной контактной подвески станции

Расчет длины эквивалентного пролета:

(1.5.1)

где L_i – длина i-го пролета, м.

Длина критического пролета:

(1.5.2)

где Z_max– максимальное приведённое натяжение, Н;

W_г и W_tmin – приведённые линейные нагрузки на подвеску при гололёде с ветром и при минимальной температуре соответственно, Н/м;

α_н – температурный коэффициент линейного расширения материала несущего троса, 1/ °С.

Приведенные величины Z_x и W_x для режима X и эквивалентного пролета вычисляется по формулам:

(1.5.3)

(1.5.4)

где g_x и q_x – соответственно, вертикальная и результирующая нагрузка

на несущий трос в режиме X, Н/м;

К – натяжение контактного провода, Н;

Т₀ – натяжение Н.Т. при беспровесном положении контактного провода, Н;

_х – конструктивный коэф. цепной подвески, определяемый по формуле:

(1.5.5)

(1.5.6)

где С = 8 м – расстояние от оси опоры до первой струны, в эквивалентном пролете.

Температура беспровесного состояния контактного провода:

(1.5.7)

где t_ср – среднегодовая температура района,°С;

t – коррекция на отжатие контактного провода токоприемником в середине пролета, при двух КП t= 20–25 °C.

Натяжение несущего троса при беспровесном положении контактного провода определяется при условии, когда  = 0:

(1.5.8)

(1.5.9)

(1.5.10)

Величины с индексом 1 относятся к режиму максимального натяжения несущего троса.

Рассчитаем по формулам (1.5.1–1.5.8):

Так как в результате расчетов критический пролет получился больше эквивалентного пролета, для дальнейших расчетов принимается режим минимальных температур.

Определим значение натяжения несущего троса при беспровесном положении контактного провода

Натяжение несущего троса в зависимости от температуры приведено в таблице 1.5.1. Стрелы провеса проводов в зависимости от температуры приведены в таблицах 1.5.2. – 1.5.3.

Таблица 1.5.1 – Зависимость натяжения несущего троса от температуры

tx , °С	–50	–40	–30	–20	–10	0	10	20	30	40
Tx , Н	19600	18610	17680	16790	15960	15200	14480	13810	13200	12670

Рисунок 1.5.1 – Зависимость натяжения несущего троса от температуры

Таблица 1.5.2 – Зависимость стрел провеса несущего троса от температуры

tx, °С	Fx1, (L1=50м)	Fx2, (L2=60м)	Fx4, (L3=67м)
–50	0,52	0,75	0,95
–42	0,54	0,78	0,98
–34	0,56	0,82	1,02
–26	0,59	0,85	1,06
–18	0,61	0,88	1,10
–10	0,63	0,91	1,14
–2	0,66	0,95	1,18
6	0,68	0,98	1,22
14	0,71	1,01	1,25
22	0,73	1,04	1,29
30	0,76	1,08	1,33
38	0,78	1,11	1,37
40	0,81	1,15	1,41

Рисунок 1.5.2 – Зависимость стрел провеса несущего троса от температуры

Таблица 1.5.3 – Зависимость стрел провеса контактного провода от температуры

tx, °С	fx1, (L1=50м)	fx2, (L2=60м)	fx3, (L3=67м)
–50	–0,01	–0,02	–0,03
–42	–0,01	–0,01	–0,02
–34	–0,00	–0,00	–0,01
–26	0,00	0,00	0,00
–18	0,00	0,01	0,01
–10	0,01	0,02	0,02
–2	0,01	0,03	0,04
6	0,02	0,03	0,05
14	0,02	0,04	0,06
22	0,03	0,05	0,07
30	0,03	0,06	0,08
38	0,04	0,07	0,09
40	0,04	0,07	0,10

Рисунок 1.5.3 – Стрелы провеса контактного провода в зависимости от температуры