Расчет сечения питающих и отсасывающих линий

Воздушные питающие и отсасывающие линии выполняют, как правило, алюминиевым проводом А-185 или А-150.

Сечение питающих

где Iдоп – допустимый по нагреву длительный ток для выбранного сечения, А.

Для провода А-150 - Iдоп (А-150) = 500 А, для провода А-185 - Iдоп (А-185) = 600 А;

Iэф.макс.ф - наибольший эффективный ток фидера, который при наличии станционного резервного фидера принимается равным Iэф макс, т.е. наибольшему эффективному току контактной подвески вблизи тяговой подстанции, А, рассчитанному в п.1.2.1.

Округляя до целого числа, и, с учетом надежности, принимаем в каждой питающей линии по два провода марки А-150.

Для отсасывающих линий Iэф макс пс, А, рассчитывается по формуле

В отсасывающей линии принимаем 6 проводов марки А-150.

1.4.1 Для расчета максимальных длин пролетов вычисляем погонные нагрузки, действующие на провода цепной контактной подвески. Все расчеты выполняем по формулам, предлагаемым [1].

Основные технические данные несущих тросов и контактных проводов, принятых в данном проекте, представлены в таблице 1.

Таблица 1- Основные технические данные проводов и тросов

Примечания:

S, мм² - площадь сечения несущего троса (контактного провода);

d, мм, - диаметр несущего троса;

Н, мм -, высота контактного провода;

А, мм - ширина контактного провода;

gT , Н/м - нагрузка от веса 1 м несущего троса;

gK , Н/м - нагрузка от веса 1 м контактного провода;

Т_max, Н максимальное натяжение несущего троса;

К_max, Н – максимальное натяжение контактного провода;

Т0, Н - натяжение несущего троса при беспровесном положении контактного провода.

1.4.2 Погонные нагрузки определяем для всех расчетных режимов

1.4.2.1 Режим минимальной температуры

В этом режиме результирующая нагрузка на несущий трос, qТ, Н/м, равна вертикальной нагрузке, g0 от веса контактной подвески

q_т = g₀ = g_т + n (g_к + g_с),

где gT - нагрузка от веса несущего троса;

n - количество контактных проводов в подвеске;

gK - нагрузка от веса контактного провода;

gс - нагрузка от собственного веса струн и зажимов, равномерно распределенная по длине пролета, принимаемая равной 0.5 Н/м.

Полученные результаты сводим в таблицу 2.

Таблица 2 - Нагрузка от веса контактной подвески

1.4.2.2 Режим максимального ветра

В этом режиме результирующая нагрузка на несущий трос, qТ(V макс), Н/м, представляет собой равнодействующую вертикальной нагрузки от веса подвески, g0, и горизонтальной ветровой нагрузки, рТ(V макс), которая, в свою очередь, определяется по формуле

p_{Т(Vмакс)} = _н С_х K_v² q₀ d 10^-3,

Сх - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления ветру. Для несущих тросов контактной подвески с учетом зажимов и струн Сх = 1.25;

Кv - ветровой коэффициент, учитывающий шероховатость поверхно-сти (z0) и высоту расположения подвески. Проектируемый участок расположен на участках, защищенных лесозащитными насаждениями, кроме насыпи, которая предшествует мосту через реку, поэтому:

- для защищенных участков в пределах станции (при z0=0.5) Кv =0.73;

- для защищенных участков в нулевых местах (при z0=0.5) Кv =0.73;

- для насыпей высотой более 5 м на открытой поверхности (при z0=0.05) Кv =1,43;

- для выемок до 7 м Кv =0.55;

q0 - нормативное значение ветрового давления, кГ/м² при заданном ветровом районе.

Согласно СНиП-2.01.07 нормативная скорость ветра в заданном ____-м ветровом районе равна _____ м/сек, при этом q0 = ___ Па, или ___кгс/м²;

d - диаметр несущего троса.

Результаты вычислений сводим в таблицу 3.

Таблица 3 - Горизонтальная ветровая нагрузка на несущий трос

Результирующая нагрузка на несущий трос, qТ (Vмакс), Н/м,

определяется по формуле

Таблица 4 - Результирующая нагрузка на несущий трос

Горизонтальная ветровая нагрузка на контактный провод, pК(Vмакс), Н/м, определяется по формуле

,

где Н – высота контактного провода, остальные данные – те же.

Результаты расчетов сводим в таблицу 5.

Таблица 5 – Горизонтальные ветровые нагрузки на контактный провод

1.4.2.3 Режим гололедных нагрузок

В этом режиме результирующая нагрузка будет складываться из веса самой подвески и нагрузки от веса гололеда на несущий трос и контактные провода.

Вертикальная нагрузка от веса гололеда на несущий трос, gГТ, Н/м, определяется по формуле

gГТ = 0.0009 · π · bрТ · (d + bрТ) ·0,8 ,

где 0.0009 – плотность (удельный вес) гололеда (900 кг/м³);

π =3.14, коэффициент, учитывающий цилиндрическую форму гололеда;

bрТ – расчетная толщина стенки гололеда на тросе, мм, которая определяется по формуле

bрТ = bн ·kb,

где d - диаметр заданного несущего троса;

bн - нормативная толщина стенки гололеда по заданному району голо-

ледности. Для заданного _____-го района bн = _____ мм;

kb - поправочный коэффициент, учитывающий высоту расположения

контактной подвески над уровнем земли:

- для условий в пределах станции kb =0,8;

- для нулевых условий на перегоне kb =1.0;

- для незащищенных мест (насыпей более 5 м) kb =1,1;

- для защищенных от ветра выемок до 7 м kb =0,75;

0.8 – поправочный коэффициент для несущих тросов.

Результаты расчетов bрТ сводим в таблицу 6.

Таблица 6 - Расчетная толщина стенки гололеда на тросе

Таблица 7 - Вертикальные нагрузки от веса гололеда на несущий трос

Вертикальная нагрузка от гололеда на контактный провод, gГК , Н/м

gГК = 0.0009 · π · bрК · (dср К + bрК),

где bрК = 0.5 · bрТ , мм;

dсрК - средний диаметр контактного провода, мм, определяемый как

где А и Н, соответственно – ширина и высота контактного провода.

Результаты расчетов сводим в таблицу 8.

Таблица 8 - Вертикальные нагрузки от веса гололеда на контактный провод

Полная вертикальная нагрузка, gГ , даН/м, от веса гололеда на проводах контактной подвески

gГ = gТГТ + n · (gГК + gГс),

где n – число контактных проводов в подвеске;

gГс - равномерно распределенный вес гололеда на струнах и зажимах, в зависимости от bн (в нашем случае gГс = 2 Н/м).

Результаты расчетов сводим в таблицу 9.

Результирующая вертикальная нагрузка, gТГ, Н/м, от веса контактной подвески вместе с гололедом

gТГ = g0 + gГ.

Результаты расчетов сводим в таблицу 10.

Таблица 10 – Результирующие вертикальные нагрузки на контактную подвеску

1.4.2.4 Режим гололеда в сочетании с максимальным ветром

Горизонтальная ветровая нагрузка, рТГ, даН/м на несущий трос, покрытый гололедом в сочетании с максимальным ветром, определяется по формуле

рТГ = αн · Сх · К²v · qГ0 ·(dТ +2·bрТ

где αн - коэффициент, учитывающий неравномерность давления ветра вдоль пролета, принимаемый для давления ветра от 400 до 650 Па равным 0,8;

Сх - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления ветру. Для несущих тросов контактной подвески с учетом зажимов и струн Сх = 1.25;

Кv - ветровой коэффициент, учитывающий шероховатость поверхно-сти (z0) и высоту расположения подвески;

qГ0 - нормативное значение ветрового давления, кг/см², для заданного _____-го гололедного района равна _____, остальные значения - те же.

Результаты расчетов сводим в таблицу 11.

Таблица 11 - Горизонтальные ветровые нагрузки на несущий трос, покрытый

Суммарная нагрузка на несущий трос, покрытый гололедом, в сочетании с максимальным ветром, qТГ, даН/м, определяются по формуле

Результаты расчетов сводим в таблицу 12.

Таблица 12 – Суммарные нагрузки на несущий трос, покрытый гололедом в

сочетании с максимальным ветром

Горизонтальная нагрузка на контактный провод, покрытый гололедом в сочетании с максимальным ветром

рКГ = αн · Сх · К²v · qГ0 ·(Н+2·bрК) ·10 ³,

где

Сх - аэродинамический коэффициент лобового сопротивления ветру. Для несущих тросов контактной подвески с учетом зажимов и струн Сх = 1.25;

Кv - ветровой коэффициент, учитывающий шероховатость поверхно-сти (z0) и высоту расположения подвески;

qГ0 - нормативное значение ветрового давления, кг/см², для заданного __-го гололедного района равна _____, остальные значения - те же.

Н - высота контактного провода;

bрК - расчетная толщина стенки гололеда на контактном проводе.

Результаты расчетов сводим в таблицу 13.

Таблица 13 – Горизонтальные нагрузки на контактный провод, покрытый

гололедом, в сочетании с максимальным ветром

Полученные результаты расчетов всех нагрузок сводим в таблицу 14.

Таблица 14 - Нагрузки, действующие на контактную подвеску

1.4.3 Расчет длин пролетов проводим отдельно для главных и боковых путей станции, а также для всех участков перегона:

- участки с минимальным ветровым воздействием – выемка;

- участки с нормальным ветровым воздействием – прямая и кривые;

- участки с максимальным ветровым воздействием – насыпь.

1.4.3.1 Длина пролета, Lмакс, м, без учета удельной эквивалентной нагрузки определяется по формуле

- на прямых участках пути

- на кривых участках

где К – номинальное натяжение контактного провода;

рК - ветровая нагрузка на контактный провод в расчетном режиме (в нашем слу

γк - упругий прогиб опоры на уровне подвеса контактного провода в зависимости от скорости ветра (в нашем варианте γк = 0.01 м);

а- зигзаг контактного провода - на прямой а =0.3 м, на кривых а =0.4 м;

R - радиус кривой.

Результаты расчетов сводим в таблицу 15.

Таблица 15 - Длина пролета без учета удельной эквивалентной нагрузки

Средняя длина струны, Sср, м, определяется по формуле

где h-конструктивная высота контактной подвески (принимаем =2 м);

g0 – вес контактной подвески;

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

Lмакс - расчетная длина пролета без учета удельной эквивалентной нагрузки, м.

Результаты расчетов сводим в таблицу 16.

Таблица 16 – Средняя длина струны

1.4.3.2 Удельная эквивалентная нагрузка, рэ, даН/м, учитывающая взаимодействие несущего троса и контактного провода при ветровых отклонениях, определяется по формуле

где рк – ветровая нагрузка на контактный провод в расчетном режиме;

рт - ветровая нагрузка на несущий трос в расчетном режиме;

Тмак - максимальное натяжение несущего троса в расчетном режиме;

Кмак - натяжение контактного провода в расчетном режиме;

hи - длина подвесной гирлянды изоляторов (при неизолированных

консолях на переменном токе с четырьмя изоляторами hи = 0.96 м);

qТ – результирующая нагрузка на несущий трос в расчетном режиме;

γт – упругий прогиб опоры на уровне несущего троса, (при скорости

ветра до 29 м/сек γт = 0.015);

gК - нагрузка от веса контактного провода.

Результаты расчетов сводим в таблицу 17.

Таблица 17 – Удельная эквивалентная нагрузка

1.4.3.3 Длина пролета Lмакс*, м, с учетом удельной эквивалентной нагрузки

- на прямых участках пути

;

- на кривых

Таблица 18 – Длина пролета с учетом удельной эквивалентной нагрузки

1.4.3.4 Полученные данные длин пролетов сводим в таблицу 19.

Таблица 19 - Длины пролетов

• ⇐ Назад
• 1
• 23