1 Расчетные режимы и нагрузки
Основными расчётными режимами для проводов контактной сети являются:
а)Режим минимальной температуры при отсутствии гололёда и ветра - вызывает сжатие троса;
б)Режим наибольшей ветровой нагрузки при температуре плюс пять градусов Цельсия (или по данным метеорологических наблюдений) - вызывает растяжение проводов;
в)Режим наибольшей нагрузки от гололёда при одновременном воздействии ветра на покрытые гололёдом провода при температуре плюс пять градусов Цельсия (или по данным метеорологических наблюдений) - вызывает растяжение проводов;
г)Режим наивысшей температуры при отсутствии дополнительных нагрузок.
2 Определение расчетных нагрузок на провода
2.1 Вертикальная нагрузка от собственного веса одного погонного метра проводов подвески, определяется по формуле:
,
(2.1)
где
- нагрузка от собственного веса несущего
троса и контактного
провода, даН/м;
-
нагрузка собственного веса струн и
зажимов; принимается
равной0,1, даН/м для одного контактного провода;
-
число контактных проводов.
2.1.1 Определяем нагрузки проводов контактной сети перегона и главных путей станции
(2.2)
Подставив числовые значения в формулу (2.2), получаем
даН/м
2.1.2 Второстепенные пути станции
(2.3)
Подставив числовые значения в формулу (2.3), получаем
=
1,63 даН/м
2.2 Для расчета длин необходимо определить расчетные нагрузки на провода в режиме максимального ветра. Определяем ветровые нагрузки на контактный провод и несущий трос характерных точек местности. Расчет ведем по формулам
а) для несущего троса
(2.4)
б) для контактного провода
,
(2.5)
где
-
аэродинамический коэффициент лобового
сопротивления
проводов;
-коэффициент
учитывающий высоту расположения проводов
контактной сети над поверхностью земли;
-
нормативная скорость ветра, м/с;
- диаметр
провода, мм.
2.2.1 Второстепенные пути станции
Принимаем
равный 0,7
т.к. контактная сеть на станции защищена
постройками, что снижает скорость ветра
Подставив числовые значения в формулу (2.4), получаем
даН/м
Подставив числовые значения в формулу (2.5), получаем
даН/м
2.2.2 Главные пути станции и выемка глубиной более 6 м
Принимаем
равный
0,7
Подставив числовые значения в формулу (2.4), получаем
даН/м
Подставив числовые значения в формулу (2.5), получаем
даН/м
2.2.3 Прямые участки перегона и кривые различных радиусов на открытой местности
Принимаем
равный
1,25
Подставив числовые значения в формулу (2.4), получаем
даН/м
Подставив числовые значения в формулу (2.5), получаем
даН/м
2.2.4 Насыпь высотой 5 метров
Принимаем
равный
1,35
Подставив числовые значения в формулу (2.4), получаем
даН/м
Подставив числовые значения в формулу (2.5), получаем
даН/м
2.3 Результирующая нагрузка на несущий трос в режиме максимального ветра определяется по формуле
(2.6)
где 
- вертикальная
нагрузка от веса всех проводов;
-
горизонтальная нагрузка на несущий
трос от воздействия ветра.
2.3.1 Второстепенные пути станции
Подставив числовые значения в формулу (2.6), получаем
даН/м
2.3.2 Главные пути станции и выемка глубиной более 6 м
Подставив числовые значения в формулу (2.6), получаем
даН/м
2.3.3 Прямой участок перегона и кривые различных радиусов на открытой местности
Подставив числовые значения в формулу (2.6), получаем
даН/м
2.3.4 Насыпь высотой 5 метров
Подставив числовые значения в формулу (2.6), получаем
даН/м
2.4 Режим гололеда с ветром
Для определения длин пролетов в этом расчетном режиме, необходимо определить расчетные нагрузки на провода, покрытые гололёдом для всех характерных точек местности. Подсчет вертикальных нагрузок на провода от веса гололеда ведем по формулам
а) для несущего троса
(2.7)
б) для контактного провода
, (2.8)
где π равно 3,14;
-
диаметр несущего троса, мм;
- средний диаметр
контактного провода, определяется по
формуле
,
(2.9)
где 
- высота контактного провода;
- ширина контактного
провода.
Подставив числовые значения в формулу (2.9), получаем
мм
(2.10)
,
(2.11)
где
- толщина стенки гололеда на несущем
тросе;
-
толщина стенки гололеда на контактном
проводе;
-
коэффициент, учитывающий влияние
диаметра провода на
отложение гололеда.
2.4.1 Второстепенные пути станции
а) для несущего троса
Подставив числовые значения в формулу (2.8), получаем
даН/м
Подставив числовые значения в формулу (2.10), получаем
мм
б) для контактного провода
Подставив числовые значения в формулу (2.8), получаем
даН/м
Подставив числовые значения в формулу (2.11), получаем
мм
2.4.2 Главные пути станции и выемка глубиной более 6 метров
а) для несущего троса
Подставив числовые значения в формулу (2.8), получаем
даН/м
Подставив числовые значения в формулу (2.10), получаем
мм
б) для контактного провода
Подставив числовые значения в формулу (2.8), получаем
даН/м
Подставив числовые значения в формулу (2.11), получаем
мм
2.4.3 Прямой участок перегона и кривые различных радиусов на открытой местности
а) для несущего троса
Подставив числовые значения в формулу (2.7), получаем
даН/м
Подставив числовые значения в формулу (2.10), получаем
мм
б) для контактного провода
Подставив числовые значения в формулу (2.8), получаем
даН/м
Подставив числовые значения в формулу (2.11), получаем
мм
2.4.4 Насыпь высотой 5 метров
а) для несущего троса
Подставив числовые значения в формулу (2.7), получаем
даН/м
Подставив числовые значения в формулу (2.11), получаем
мм
б) для контактного провода
Подставив числовые значения в формулу (2.8), получаем
даН/м
Подставив числовые значения в формулу (2.10), получаем
мм
2.5 Полная вертикальная нагрузка от веса гололеда
,
(2.12)
где 
- число проводов;
-
равномерно распределенная по длине
пролета вертикальная
нагрузка от веса гололеда на струнах и зажимах при одном
контактном проводе, даН/м.
2.5.1 Второстепенные пути станции
Подставив числовые значения в формулу (2.12), получаем
даН/м
2.5.2 Главные пути станции и выемка глубиной более 6 метров
Подставив числовые значения в формулу (2.12), получаем
даН/м
2.5.3 Прямой участок перегона и кривые различных радиусов на открытой местности
Подставив числовые значения в формулу (2.12), получаем
даН/м
2.5.4 Насыпь высотой 5 метров
Подставив числовые значения в формулу (2.12), получаем
даН/м
2.6 Горизонтальную ветровую нагрузку провода покрытые гололёдом определяется по формуле
а) для несущего троса
(2.13)
б) для контактного провода
,
(2.14)
где 
равно (0.5 до 0,6)
(2.15)
2.6.1 Второстепенные пути станции
а) для несущего троса
Принимаем Сх равный 1,25, Кв равный 0,7
Подставив числовые значения в формулу (2.13), получаем
даН/м
Подставив числовые значения в формулу (2.15), получаем
м/с
б) для контактного провода
Принимаем Сх равный 1,25, Кв равный 0,7
Подставив числовые значения в формулу (2.14), получаем
даН/м
2.6.2 Главные пути станции и выемка глубиной более 6 метров
а) для несущего троса
Принимаем Сх равный 1,25, Кв равный 0,7
Подставив числовые значения в формулу (2.13), получаем
даН/м
б) для контактного провода
Принимаем Сх равный 1,55, Кв равный 0,7
Подставив числовые значения в формулу (2.14), получаем
даН/м
2.6.3 Прямой участок перегона и кривые различных радиусов на открытой местности
а) для несущего троса
Принимаем Сх равный 1,25, Кв равный 0,7
Подставив числовые значения в формулу (2.13), получаем
даН/м
б) для контактного провода
Принимаем Сх равный 1,55, Кв равный 0,7
Подставив числовые значения в формулу (2.14), получаем
даН/м
2.6.4 Насыпь высотой 5 метров
а) для несущего троса
Принимаем Сх равный 1,25, Кв равный 1,35
Подставив числовые значения в формулу (2.13), получаем
даН/м
б) для контактного провода
Принимаем Сх равный 1,85, Кв равный 1,35
Подставив числовые значения в формулу (2.14), получаем
даН/м
2.7 Суммарная нагрузка
(2.16)
2.7.1 Второстепенные пути станции
Подставив числовые значения в формулу (2.16), получаем
даН/м
2.7.2 Главные пути станции и выемка глубиной более 6 метров
Подставив числовые значения в формулу (2.16), получаем
даН/м
2.7.3 Прямой участок перегона и кривые различных радиусов на открытой местности
Подставив числовые значения в формулу (2.16), получаем
даН/м
2.7.4 Насыпь высотой 5 метров
Подставив числовые значения в формулу (2.16), получаем
даН/м
2.8 Выбор исходного расчетного режима
Так как вертикальная
нагрузка (
),то
расчет ведем в режиме максимального
ветра.
Результаты расчетов сводим в таблицу 2.1
Таблица 2.1 – Нагрузки, действующие на провода и тросы
|
Характеристики местности |
Режим максимального ветра |
Гололёд с ветром |
Вертикальная нагрузка |
||||||||||||
|
От провода |
От гололёда |
||||||||||||||
|
max |
|
|
|
|
q |
|
|
g |
|
|
|
||||
|
Второсте-пенные пути |
0,62 |
0,54 |
1,74 |
0,45 |
0,28 |
3,67 |
0,77 |
0,76 |
1,63 |
0,66 |
0,29 |
1,55 |
|||
|
Главные пути станции и выемки глубиной более 6 метров |
0,99 |
1,02 |
2,31 |
0,4 |
0,29 |
3,43 |
0,65 |
1,34 |
2,09 |
0,47 |
0,25 |
1,32 |
|||
|
Прямой участок перегона и кривые различных радиусов на открытой местности |
2,21 |
2,29 |
3,04 |
2,16 |
1,45 |
3,81 |
0,65 |
1,34 |
2,09 |
0,97 |
0,48 |
1,05 |
|||
|
Насыпь высотой 5метров |
2,58 |
2,67 |
3,32 |
3,2 |
2,11 |
5,74 |
0,65 |
1,34 |
2,09 |
1,14 |
0,54 |
2,28 |
|||
max
max
