книги из ГПНТБ / Марков М.В. Линейные сооружения железнодорожной автоматики, телемеханики и связи учебник

Рис; 43. Размещение за­ щитных и согласовываю­ щих устройств ыа кабель­ ной опоре

у основания которой установлен кабельный шкаф ШМС, или ввод­ ную опору с установленным на ней кабельным ящиком (рис. 42) и для

навливают защитные и согласовывающие устройства (рис. 43).

К о н т р о л ь н ы е о п о р ы служат для проведения испытаний и определения места повреждений проводов воздушной линии. Про­ вода на этих опорах разрезают и соединяют при помощи контрольных сжимов (см. рис. 14). Контрольные опоры оборудуют для удобства работ на них ступеньками и дополнительной траверсой, а также мол­ ниеотводом, который при проведении испытаний цепей используется как заземление.

§ 18. Опоры высоковольтно-сигнальных линий автоблокировки

На высоковольтно-сигнальных линиях применяют в качестве про­ межуточных опор одинарные деревянные и железобетонные опоры (см. рис. 2). .

Раньше на перегонах устанавливали промежуточные опоры дли­ ной 8,5 м, а на станциях — 9,5 м. Такая длина опор обеспечивала установленный габарит нижнего высоковольтного провода по отно­ шению к земле, равный 5 м на перегонах и 6 м на станциях. С 1972 г. Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) железных дорог габа­ рит нижнего высоковольтного провода установлен для перегонов 6 м и для территории станции ••— 7 м. Изменение габарита приводит к необходимости увеличения длины опор на высоковольтно-сигналь­ ных линиях автоблокировки. В связи с этим в 1972 г. освоено изго­ товление железобетонных опор (стоек) длиной 10 и 11 м. При строи­ тельстве новых линий в соответствии с новыми габаритами должна выбираться и длина деревянных столбов для опор.

Диаметр деревянных опор в вершине и тип железобетонных опор определяют расчетом в зависимости от типа линии и количества под­ вешиваемых на линии высоковольтных и сигнальных проводов.

50

Одинарные опоры используют также на одноцепных высоковоль­ тно-сигнальных линиях для установки трехполюсных разъедини­ телей (см. рис, 28) и в качестве т р а н с п о з и ц и о н н ы х о п о р , на которых через определенные расстояния систематически произ­

шению к земле, а также для выравнивания емкостных и магнитных связей между трехфазной силовой цепью и телефонными цепями, проходящих параллельно воздушным линиям связи. Выравнивание емкостных и магнитных связей снижает величину мешающего влия­ ния высоковольтной силовой цепи на телефонные цепи (подробнее об этом см. гл. 26).

На двухцепных высоковольтно-сигнальных линиях в качестве транспозиционных опор и опор для установки трехполюсных разъ­ единителей используют П-образные опоры, состоящие из двух дере­ вянных или железобетонных опор, скрепленных вверху траверсами; при этом комли деревянной П-образной опоры скрепляют при по­

земной части столбы деревянной А-образной опоры скрепляют двумя ригелями; чтобы опора не опрокинулась под воздействием сил тяжения проводов, на ригели укладывают два верхних лежня, а под ногу опоры, подвергающуюся сжатию, для увеличения площади давления на грунт, подкладывают нижний лежень. Устанавливают угловую опору с таким расчетом, чтобы ригели были направлены по биссектрисе внутреннего угла, образуемого подвешиваемыми на опоре проводами.

При установке железобетонной угловой опоры вместо нижнего лежня под ногу опоры подкладывают опорную железобетонную

нальных проводов и проводов низкого напряжения, идущих от сило­

Иногда разрез и ответвление сигнальных проводов необходимо мделать не на силовой опоре, а на какой-либо из промежуточных опор, расположенных между силовыми опорами. В этом случае на сигналь-

Рис. 47. А-образная силовая опора:

а — внешний вид; б — р а з м е щ е н и е высоковольтного о б о р у д о в а н и я

ной траверсе промежуточной опоры устанавливают стальные на­ кладки для разреза и оконечной заделки сигнальных проводов изолированным проводом, соединяемым с сигнальными проводами, через стальную трубу заводят сигнальные цепи в кабельный ящик, устанавливаемый на опоре.

ная деревянная опора состоит из двух А-образных опор, скреплен­ ных друг с другом вверху траверсами и брусьями, а в подземной части ригелями; для повышения устойчивости опоры в грунте так же, как и при установке угловой опоры, укладывают два верхних и один нижний лежни. При устройстве железобетонной АП-образной опоры ее укрепляют в грунте при помощи анкерных и опорных железобе­ тонных плит.

На кабельной опоре устанавливают три разрядника 1 РВП для защиты силового кабеля от перенапряжений, трехполюсный разъеди­ нитель 2, кабельную муфту Фирсова 3 для соединения проводов силовой цепи с жилами высоковольтного кабеля и кабельный ящик 4 для соединения сигнальных проводов с жилами сигнального кабеля (рис. 48, б).

53

При строительстве высоковольтно-сигнальной линии автоблоки­ ровки в заболоченных местах устанавливают опоры для болотистых грунтов, конструкция которых сходна с конструкцией аналогичных опор, применяемых на воздушных линиях связи (см. рис. 39).

мой, соединяющей точки подвеса, и наинизшей точкой провисшего провода принято называть стрелой провеса провода.

Опыт показывает, что чем сильнее натянут провод в пролете и, следовательно, чем меньше его стрела провеса, тем большее растяги­ вающее усилие (тяжение) он испытывает. Следует иметь в виду, что

54

\

тяжение в подвешенном и закрепленном на опорах проводе не остается постоянным. При повышении температуры окружающего воздуха провод удлиняется, стрела провеса его увеличивается, а тяжение в проводе уменьшается; наоборот, при понижении температуры про­ вод укорачивается, что приводит к уменьшению его стрелы провеса

При подвеске проводов на опорах можно натянуть их с таким усилием, что при возникновении неблагоприятных метеорологических условий (гололед с ветром, минимальная температура) растягиваю­ щее усилие в проводе превзойдет его предел прочности растяжению и провод оборвется. Для предотвращения обрыва проводов необхо­ димо давать проводу при подвеске такое напряжение растяжения, чтобы при возникновении неблагоприятных метеорологических усло­ вий напряжение в проводе не превышало допускаемых величин. Предметом расчета механической прочности проводов и является определение напряжений в проводах при их подвеске. При расчетах используется математическая зависимость между, напряжением рас­ тяжения в подвешенном проводе и его стрелой провеса.

§ 20. Удельные нагрузки проводов

Для удобства проведения расчетов механической прочности про­ водов принято выражать возникающие в подвешенном проводе на­ грузки от воздействующей на провод силы тяжести, гололеда и ветра через так называемые удельные нагрузки.

До введения «Международной системы единиц (СИ)» удельные нагрузки проводов было принято выражать в кг, отнесенных к 1 м длины провода и к-1 мм2, площади его поперечного сечения. В си­ стеме СИ удельные нагрузки провода выражаются в н (ньютонах), от­ несенных к 1 м длины провода и к 1 м* площади его поперечного

в проводе, его стрелы провеса и т. п. оперировать с величинами, содер­ жащими меньшее количество цифр, целесообразно удельные нагрузки

1 До изучения данного и последующих параграфов читателю рекомендуется ознакомиться с приложением, помещенным в конце книги, где даны соотношения между принятыми ранее единицами измерения и единицами измерения'в системе СИ.

55

В соответствии с приведенным выше определением удельная нагрузка yt будет равна силе тяжести Р, отнесенной к объему провода длиной / (м) и сечением 5 (м%), т. е.

с толщиной стенки Ь, равной 15 мм (тип линии У) для стального провода диаметром

56

к которым относится и провод, обычно определяют по эмпирической формуле, которая с учетом'рекомендации системы СИ имеет следую­ щий вид:

о т д а в л е н и я в е т р а н а п р о в о д , п о к р ы т ы й г о л о ­

сил (рис. 50) как результирующая из геометрического сложения удельной нагрузки ух~ от силы тяжести провода, направленной вер­ тикально вниз и удельной нагрузки у 4 от силы давления ветра на

57

§21. Вывод формулы стрелы провеса провода

Для упрощения вывода формулы стрелы провеса провода пред­ положим, что провод закреплен^на опорах в точках А и Б, находя-" щихся на одной и той же высоте (рис. 51). В этом случае максималь­ ная стрела провеса f провода будет расположена строго в середине пролета (точка В), ограниченного точками А и Б. Допустим также, что длина провода в пролете равна длине пролета и что тяжение в про­ воде Т (сила, с которой провод натянут) одинаково в любом сечении провода; такие допущения при длинах пролетов до 100 м дают по­ грешность в расчетах, не превышающую долей процента.

Для вывода формулы мысленно разрежем провод А Б в точке В и, отбросив правую половину его БВ, заменим действие этого отрезка силой, приложенной в точке В к оставшемуся отрезку провода АВ. Для того чтобы отрезок провода АВ остался в. равновесии, необ­ ходимо, чтобы приложенная сила численно была равна силе тяжения Т и направлена в сторону точки Б перпендикулярно сечению провода в точке В. Кроме силы Т, на отрезок провода будет дей­ ствовать сила реакции R, приложенная в точке А, численно равная силе тяжеиия Т и направленная по касательной к проводу, а также сила тяжести провода, направленная вертикально вниз и равномерно распределенная по всей длине отрезка провода. Эту силу тяжести можно представить в виде сосредоточенной силы Р, приложенной

к отрезку провода АВ в его середине (точка Г) на расстоянии от точки А.

Так как отрезок провода А В находится в равновесии, то по закону статики сумма моментов всех сил относительно любой точки равна

Силу тяжести Р в уравнении (13) можно заменить произведе- , нием удельной нагрузки у отрезка провода АВ на его объем, равный произведению длины 1/2 отрезка провода на его сечение S:

а тяжение Т в проводе через напряжение растяжения в нем а и сечение этого провода S:

58

(16), можно получить уравнение (17) для определения напряжения растяжения в проводе, если известны стрела провеса провода н длина пролета, в котором он подвешен

определить величину напряжения в проводе при его подвеске, чтобы при минимальной температуре или при гололеде с ветром в проводе не возникли напряжения, превышающие величину допускаемых.

Для вывода уравнения предположим, что провод при температуре окружающего воздуха f подвешен в пролете длиной /, а напряжение растяжения в нем равно а. С учетом стрелы провеса подвешенного провода длина его L будет несколько больше длины пролета /. Если теперь температура окружающего воздуха изменится от t до fx, то длина провода станет равной

где а — температурный коэффициент линейного расширения мате­ риала провода.

59