8.Составление плана контактной сети перегона

План контактной сети перегона выполняют в масштабе 1:2000 и в следующей последовательности: разбивка опор; разбивка анкерных участков и зигзагов; трассировка усиливающих и других проводов; выбор типов опор и поддерживающих конструкций; обработка плана контактной сети и составление спецификаций.

Ось пути изображают прямой линией, на которой на носят условные обозначения искусственных сооружений, переезда, моста и железобетонной трубы. Ниже этих прямых размещают спрямленный план линии, на котором показывают кривые, их длины и радиусы. Через каждые 100 м вертикальными линиями размечают пикеты, нумерация которых соответствует общему счету километров. Снизу и сверху пути оставляются места для размещения таблиц или высоких линий, в которых указывается все необходимые данные после обработки плана перегона.

План перегона начинается с входного сигнала станции, до которого устраивается 3-пролетное изолирующее сопряжение анкерных участков. Расстановку опор проводят до насыпи моста. Искусственные сооружения, переезды, железобетонные трубы, пересечения линий переносят на условные прямые линии.

В таблице, при составлении плана, вдоль всего перегона приводят все необходимые данные: пикетаж искусственных сооружений, габариты и типы опор, тип консолей и фиксаторов. На двухпутном участке опоры располагают в створе по обеим путям. Разбивку опор производят пролетами, полученными при расчете и возможно наибольшими. Примерно намечают места расположения всех анкеровок и пролета средней анкеровки. Мост с ездой по низу обычно выделяется в отдельную секцию, поэтому устраивают изолированные сопряжения анкерных участков.

Расстановку зигзагов начинают с кривых участков пути, после чего зигзаги расставляют на прямых участках. Односторонние зигзаги не допускаются, необходимо установить один нулевой зигзаг. Усиливающие провода подвешиваются на кронштейнах с полевой стороны опор. Если это сделать невозможно из-за прохода ДПР или ВЛ-10 кВ, то усиливающий провод подвешивается на консоли вблизи несущего троса. На переходных опорах сопряжений (изолирующих и эластичных) предусматривается установка двух консолей и двух фиксаторов.

На план контактной сети перегона наносят специальные разъединители, разрядники, поперечные и продольные электрические соединители. В середине каждого пролета указывается его длина. Обозначаются длины анкерных участков. В заключении плана контактной сети перегона составляется таблица спецификаций, куда включаются: анкерные участки, опоры, консоли и фиксаторы. Указывается тип проводов и их длина, а также типы и количество опор, консолей и фиксаторов.

9.Расчет анкерного участка полукомпенсированной цепной подвески

Расчет выполняется для анкерного участка на главном пути станции. В объем расчета входят: построение монтажных кривых для нагруженного и ненагруженного несущего троса и контактного провода, а также определение натяжений несущего троса при гололеде с ветром и ветре наибольшей интенсивности, определение стрел провеса контактного провода.

Расчет производится в следующей последовательности (§ 6.3 [2] ):

9.1.Определение эквивалентного пролета l_э:

(9.1)

где l_i – длина i-го пролета.

9.2.Установление исходного режима, при котором будет наибольшее натяжение несущего троса. Для этой цели необходимо определить критический пролет по формуле:

(9.2)

где Z_max – наибольшее приведенное натяжение подвески, даН;

W_гл , W_tmin – соответственно приведенные нагрузки на подвеску при гололеде t_гл и низшей температуре t_min, даН/м;

–коэффициент линейного расширения материала несущего троса, ◦С^-1;

t_гл – расчетная температура гололедных образований, ◦С;

t_min – наименьшая температура окружающей среды, ◦С.

Приведенные величины Z_x u W_x определяются из следующих выражений (для режима Х):

(9.3)

(9.4)

где q_x, g₀ – соответственно результирующая нагрузка, действующая на несущий трос в режиме Х и нагрузка от силы тяжести подвески, даН/м;

К – натяжение контактного провода (проводов), даН;

Т₀ – натяжение несущего троса при беспровесном положении контактного провода, даН;

Φ_х – конструктивный коэффициент цепной подвески, определяемый по формуле:

(9.5)

где l – длина пролета, м;

С – расстояние от опоры до ветровой нерессорной струны. Определяется следующим образом. Если, например, l_экв=60 м и расстояние между струнами подвески равно 10 м, то С=10 м. При l_экв=56 м, С=13 м.

Если в результате расчета получилось l_экв>l_кр, то исходным будет режим гололеда с ветром, т.е. наибольшее натяжение несущего троса T_max возникает в этом режиме. Если l_экв<l_кр – исходный режим при наименьшей температуре. Проверку правильности выбора исходного режима необходимо провести при сравнении результирующей нагрузки на несущий трос цепной подвески в режиме гололеда с ветром q_гл (берется из пункта 1, раздел 3.5, формула 3.8) с критической нагрузкой q_кр [2], с.146.

;

;

l_экв<l_кр,

следовательно, исходный режим при наименьшей температуре.

;

q_гл<q_кр,

следовательно, исходный режим при наименьшей температуре, исходный режим выбран верно.

9.3.Определение температуры беспровесного состояния контактного провода t₀. В расчетах принимают:

(9.6)

где t^’ – коррекция на отжатие контактного провода токоприемником в середине пролета, t^’ =10-15◦С.

ºС.

9.4.Определение натяжения несущего троса при беспровесном положении контактного провода (Т₀ ). Натяжение Т₀ в этом случае может быть определенно по уравнению состояния свободно подвешенного провода, записанное относительно температуры беспровесного состояния контактного провода t₀:

(9.7)

где W1 – результирующая нагрузка (исходным режимом является режим наименьших температур,);

Т_max – наибольшее натяжение несущего троса, [2] табл.1.8, даН;

–коэффициент линейного расширения , ◦С^-1;

Е_н - модуль упругости, МПа;

S_н – фактическая площадь сечения, мм²;

L_э – эквивалентный пролет (см.пункт 9, раздел 9.1, формула 9.1), м;

g₀ – см.пункт 1, раздел 3.1, формула 3.1, даН;

T₀ – см.пункт 7, раздел 9.2, формула 9.4, даН.

В практических расчетах проводов и тросов часто возникает необходимость вычислять произведения 24 и ЕS, а также обратные им величины. В целях облегчения расчетов значения указанных величин для некоторых проводов, тросов и проволок приведены [2] табл.1.9.

В этом выражении величины с индексом «1» относят к режиму наибольшего натяжения несущего троса, а с индексом «0» - к режиму беспровесного состояния контактного провода. Решение управления начинается с задания величины Т₀, приведенного в разделе 4. Далее пользуясь линейной интерполяцией, определяют это натяжение, соответствующее ранее выбранной температуре t_0.

9.5.Натяжение разгруженного Т_рх (без контактного провода) несущего троса определяется по уравнению состояния цепной подвески и удобно рассчитывать так:

(9.8)

где g_н – нагрузка от силы тяжести несущего троса (см. пункт 1, раздел 3.1, формула 3.1), даН/м;

g₀ – нагрузка от силы тяжести подвески (если исходным режимом является режим гололеда с ветром, то g₀=q_гл);

α_н – коэффициент линейного расширения, ◦С^-1;

Е_н – модуль упругости, МПа;

S_н – фактическая площадь сечения, мм²;

Для построения монтажной кривой Т_рх=f(t_x) задаются несколькими значениями Т_рх . Вид этой кривой показан на рисунок 9.1, с.48.

- для t_x = t_min= -40ºC, при Т_рх=1140даН:

- для t_x = t₀= -15ºC, при Т_рх=743 даН:

- для t_x = t_гл= -5ºC, при Т_рх=623 даН:

- для t_x = t_в= +5ºC, при Т_рх=528 даН:

- для t_x = t_max= +35ºC, при Т_рх=361 даН:

9.6.Стрелы провеса разгруженного несущего троса F_рх в различных пролетах анкерного участка

(9.9)

где g_н – нагрузка от силы тяжести несущего троса, даН/м.

По результатам расчетов для всех i-х пролетов строятся зависимости F_рх =f(t_x), рисунок 9.1, с.48.

Для l₁=l_min=40 м.

- для t_x = t_min= -40ºC, при Т_рх=1140даН:

- для t_x = t₀= -15ºC, при Т_рх=743даН:

- для t_x = t_гл= -5ºC, при Т_рх=623 даН:

- для t_x = t_в= +5ºC, при Т_рх=528 даН:

- для t_x = t_max= +35ºC, при Т_рх=361 даН:

Для l₂=l_э=56 м.

- для t_x = t_min= -40ºC, при Т_рх=1140даН:

- для t_x = t₀= -15ºC, при Т_рх=743даН:

- для t_x = t_гл= -5ºC, при Т_рх=623 даН:

- для t_x = t_в= +5ºC, при Т_рх=528 даН:

- для t_x = t_max= +35ºC, при Т_рх=361 даН:

Для l₃=l_max=70 м.

- для t_x = t_min= -40ºC, при Т_рх=1140даН:

- для t_x = t₀= -15ºC, при Т_рх=743даН:

- для t_x = t_гл= -5ºC, при Т_рх=623 даН:

- для t_x = t_в= +5ºC, при Т_рх=528 даН:

- для t_x = t_max= +35ºC, при Т_рх=361 даН:

Результаты расчетов сводятся в таблицу 9.1 для построения монтажного графика, рисунок 9.1,с.48.

Таблица 9.1 - Стрелы провеса разгруженного несущего троса.

tpx,ºC		tmin= -40ºC	t0= -15ºC	tгл= -5ºC	tв= +5ºC	tmax= +35ºC
Tpx,даН		1140	743	623	528	361
Fpx,м	l1	0,146	0,224	0,268	0,316	0,462
	l2	0,287	0,44	0,525	0,619	0,906
	l3	0,448	0,688	0,82	0,967	1,415

9.7.Натяжение нагруженного несущего троса в зависимости от температуры:

(9.10)

Е_н – модуль упругости, МПа;

S_н – фактическая площадь сечения, мм²;

В результате расчетов строятся зависимости Т_х=f(t_x), рисунок 9.1.

Кроме этого, рассчитываются натяжения несущего троса при режимах гололеда с ветром Т_гл и при ветре наибольшей интенсивности Т_в.

Для этой цели по формулам (7.10) величины с индексом Х относят к ответствующему режиму. Полученные значения наносят на график рисунок 9.1, с 48.

- для t_x = t_min= -40 ºC, при Т_х=1600 даН:

- для t_x = t₀= -15 ºC, при Т_х=1258 даН:

- для t_x = t_гл= -5 ºC, при Т_х=1141 даН:

- для t_x = t_в= +5 ºC, при Т_х=1035даН:

- для t_x = t_max= +35ºC, при Т_х=785 даН:

Натяжение нагруженного НТ в режиме гололеда с ветром:

- для t_x = t_гл= -5ºC, при Т_х=1323 даН:

Натяжение нагруженного НТ в режиме ветра наибольшей интенсивности:

- для t_x = t_в= +5ºC, при Т_х=1064 даН:

9.8.Стрелы провеса несущего троса F_x в пролетах

(9.11)

Значения W_x u Z_x определяется по формулам (7.3) и (7.4).

Для l₁=l_min=40 м:

- для t_x = t_min= -40ºC:

- для t_x = t₀= -15ºC:

- для t_x = t_гл= -5ºC:

- для t_x = t_в= +5ºC:

- для t_x = t_max= +35ºC:

Для l₂=l_э=56 м:

- для t_x = t_min= -40ºC:

- для t_x = t₀= -15ºC:

- для t_x = t_гл= -5ºC:

- для t_x = t_в= +5ºC:

- для t_x = t_max= +35ºC:

Для l₃=l_max=70 м:

- для t_x = t_min= -40ºC:

- для t_x = t₀= -15ºC:

- для t_x = t_гл= -5ºC:

- для t_x = t_в= +5ºC:

- для t_x = t_max= +35ºC:

9.9.Стрелы провеса контактного провода в пролетах анкерного участка

(9.12)

где F₀ – стрела провеса несущего троса при беспровесном положении контактного провода, м.

Полученные зависимости имеют вид, показанный на рисунке 9.1, с.48.

Для l₁=l_min=40 м:

- для t_x = t_min= -40ºC:

- для t_x = t₀= -15ºC:

- для t_x = t_гл= -5ºC:

- для t_x = t_в= +5ºC:

- для t_x = t_max= +35ºC:

Для l₂=l_э=56 м:

- для t_x = t_min= -40ºC:

- для t_x = t₀= -15ºC:

- для t_x = t_гл= -5ºC:

- для t_x = t_в= +5ºC:

- для t_x = t_max= +35ºC:

Для l₃=l_max=70 м:

- для t_x = t_min= -40ºC:

- для t_x = t₀= -15ºC:

- для t_x = t_гл= -5ºC:

- для t_x = t_в= +5ºC:

- для t_x = t_max= +35ºC:

Результаты расчетов 9 пункта сводятся в таблицу 9.2 для построения монтажного графика, рисунок 9.1, с 48.

Таблица 9.2 ­– Зависимость стрел провеса НТ и КП от температуры.

tx,ºC		tmin= -40ºC	t0= -15ºC	tгл= -5ºC	tв= +5ºC	tmax= +35ºC
Tx,даН		1600	1258	1141	1035	785
F,м	l1	0,296	0,39	0,394	0,426	0,529
	l2	0,584	0,762	0,771	0,833	1,028
	l3	0,943	1,2	1,205	1,288	1,537
fkx,м	l1	-0,024	0	0,001	0,009	0,034
	l2	-0,053	0	0,001	0,018	0,074
	l3	-0,132	0	0,002	0,044	0,171

Рисунок.9.1. Зависимости натяжения разгруженного несущего троса (Т_рх) - нагруженного (Т_Х); стрелы провеса разгруженного несущего троса (F_рх) - нагруженного (F_Х); стрелы провеса контактного провода f от температуры.