Контактные сети и ЛЭП
.pdfПри определении погонной ветровой нагрузки на провод выражение (2.14) при-
нимает вид
pвт=0,615·10-6 v2схd, |
(2.15) |
|
где d — диаметр круглого или высота контактного провода, мм. |
|
|
Аэродинамический коэффициент лобового сопротивления сх определяют экс- |
||
периментально и при расчетах принимают: |
|
|
одинарный провод без гололеда диаметром |
|
|
20 мм и более............................................................................................. |
|
1,10 |
то же менее 20 мм ……………........... |
.....................................................1,20 |
|
одинарный провод любого диаметра, |
|
|
покрытый гололедом............................................................................... |
|
1,20 |
тоже с учетом зажимов и струн.............................................................. |
|
1,25 |
Контактный провод с учетом зажимов и струн марки |
|
|
МФ-85, МФ-100....................................................................................... |
|
1,25 |
МФ-120, МФ-150...................................................................................... |
|
l,30 |
Двойной контактный провод марки 2МФ-100: |
|
|
в выемках, на нулевых местах и насыпях высотой до 5 м при расстоя- |
||
нии между проводами: |
|
|
40 мм.......................................................................................................... |
|
1,55 |
100 мм......................................................................................................... |
|
1,85 |
более 100 мм............................................................................................... |
|
2,50 |
на насыпях высотой более 5 м при расстоянии между проводами: |
|
|
40 мм........................................................................................................... |
|
1,85 |
100 мм................................................................................. |
………………. |
2,15 |
более 100 мм................................................................................................ |
|
2,50 |
Скорость ветра v в выражениях (2.14) и (2.15) зависит от характера местности, |
||
ее защищенности, поперечного профиля и т. п. и определяется по формуле |
|
|
v=vнорkZkM, |
(2.16) |
|
Повышающий коэффициент kZ вводят при высоких насыпях, где скорость ветра возрастает:
высота насыпи, м.......... 0—5 |
6—10 |
11—20 |
21—30 |
31–– 40 |
коэффициент kZ, .......... 1,00 |
1,04 |
1,12 |
1,20 |
1,25 |
Характер местности оценивается коэффициентом kM. Для участков с ясно вы-
раженным усилением ветра по сравнению с окружающей местностью увеличивают скорость ветра на 12 % (скоростное давление — на 25%), а для защищенных мест
уменьшают на 5% (скоростное давление — на 10%).
В документах, основанных на новых исследованиях, исходят из более сложной
зависимости v от vнор. В этом случае вместо двух коэффициентов kZ и |
kM вводят |
один коэффициент kv и тогда выражение (2.16) получит вид |
|
v=vнорkv. |
(2.17) |
Коэффициент kv=0,238ln(z/z0), |
(2.18) |
где z — высота над поверхностью земли, м (рис. 2.5); Z0 — параметр шероховатости,
учитывающий характер подстилающей поверхности, т.е. поверхности земли, опре-
деляемый по табл. 2.2.
Ветровая погонная нагрузка на провод, покрытый гололедом, кН/м, определя-
ется |
|
pг = 0,615 •10 -6vг2cх(d+2b), |
(2.19) |
где vг — скорость ветра при гололеде, м/с; d — диаметр провода; b — |
толщина стен- |
ки гололеда, мм. |
|
Для расчета конструкций контактной сети по предельным состояниямг vг при-
нимают равной 0,5 нормативной скорости данного района: vг = 0,5vнор. Для расчета длин пролетов, проводов и конструкции по допустимым напряжениям скорость вет-
ра при гололеде для рассматриваемого района vг = 0,6 vнор, но не менее 20 м/с для
III, IV и V районов по гололеду.
Нормативные скорости ветра при гололеде в зависимости от района по тол-
щине стенки гололеда приведены ниже: |
|
|
|
|
номер района по интенсивности гололеда................................… I |
II |
III |
IV |
V |
скорость ветра, м/с....................................................................... |
13 |
14 15 |
18 |
19 |
Рис. 2.5. Схемы расположения контактных проводов над подстилающей поверхностью: z — высо-
та подвеса провода над поверхностью земли
|
Таблица 2.2 |
||
|
Параметры шероховатости подстилающей поверхности |
|
|
|
|
|
|
№ |
Поверхность |
Параметр, |
|
пп |
м |
||
|
|||
|
|
||
|
|
|
|
|
Места с резким усилением скорости ветра в результате искусственного форми- |
|
|
1 |
рования направленного потока (вдоль русла реки с высокими берегами, вдоль |
0,01 |
|
|
ущелья и т.п.) |
|
|
|
|
|
|
|
Открытая ровная поверхность без растительности; поверхность озер, водоемов и |
0,05 |
|
2 |
морей; поймы крупных рек |
||
|
|||
|
|
||
|
|
|
|
3 |
Степь, равнина, луг |
0,10 |
|
|
|
|
|
4 |
Открытая холмистая местность или равнинная поверхность с редким лесом, са- |
0,20 |
|
дами, парками |
|||
|
|
||
|
|
|
|
5 |
Участки, защищенные лесозащитными насаждениями, не подлежащими выруб- |
0,50 |
|
ке; территории станций в пределах станционных построек |
|||
|
|
||
|
|
|
|
6 |
Густой лес, не подлежащий вырубке, с высотой деревьев не менее 10м; город со |
1,00 |
|
зданиями высотой более 10 м |
|||
|
|
||
|
|
|
|
Влияние условий местности учитывают при этом так же, как и в расчете стати-
ческой ветровой нагрузки без гололеда.
При расчете динамической составляющей ветровой нагрузки pд учитывается порывистый характер ветра. Это создает повышенную нагрузку на провода и под-
держивающие их конструкции. Однако таким воздействиям противостоит масса проводов и самих конструкций, тем самым ограничивая возможные отклонения и деформации.
При определении допускаемой длины пролета динамическую составляющую ветровой нагрузки pд можно выразить через статическую составляющую pс, равную
в зависимости от рассматриваемого режима pвт [см. (2.15)] или pг [см. (2.19)]: |
|
pд = pс·2γпmпξп, |
(2.20) |
где γп — коэффициент, учитывающий пульсации ветра вдоль пролета; mп —
коэффициент пульсации; ξп — коэффициент динамичности, определяемый по зави-
симости ξп = f(p) (при гололеде — вместе с весом льда). |
|
Суммарное давление ветра |
|
p = pc + pд |
(2.21) |
или |
|
p = pckп , |
|
где |
|
kп = 1 + 2γпmпξп . |
(2.22) |
Динамические усилия вследствие пульсации ветра оценить трудно и поэтому распространен упрощенный метод расчета, в котором нормативная скорость ветра умножается на эмпирический коэффициент kп: для незащищенных от ветра мест kп = 1,15; на насыпях высотой более 5 м, в поймах рек и оврагах, где возможны сильные