Сравниваем ветровые нагрузки на контактную подвеску в двух режимах и выбираем наиболее опасный (расчетный) режим:
Рк > Ркг – расчетный режим максимального ветра.
2.2Определение допустимых длин пролетов
Длины пролетов между опорами определяют число опор и поддерживающих конструкций и, следовательно, влияют на строительную стоимость контактной сети.
В связи с этим из экономических соображений длины пролетов должны быть приняты возможны большими. Однако от длины пролета зависит величина наибольшего горизонтального отклонения контактных проводов от оси токоприемника под действием ветра bк max. Эта величина согласно ПУТЭКС не должна превышать допустимые значения: на прямых bк доп = 0,5 м.
Допустимые длины пролетов рассчитываем по следующим формулам:
– для прямых участков пути:
, м,
где К – номинальное натяжение к.п., даН;
Впр – условное расчетное отклонение к.п. на прямых участках пути, определяем по формуле:
, м,
bк доп – наибольшее допустимое горизонтальное отклонение к.п. от оси токоприемника в пролете;
а - зигзаг контактного провода; на прямых принимаем 0,3 м;
Рэ – удельная эквивалентная нагрузка, учитывающая взаимодействие н.т. и к.п. при ветровом их отклонении, определяется по формуле:
, даН/м;
Рк, Рн, gк, gv max – данные из таблиц 1 и 3;
hи – длина подвесной гирлянды изоляторов, м, зависит от числа изоляторов:
для 3-х изоляторов hи = 0,73 м;
γк, γт – прогиб опоры на уровне соответственно к.п. и н.т. под действием ветровой нагрузки на опоры и провода, м; зависит от скорости ветра:
для Vн = 25 м/с включительно γк = 0,01 м, γт = 0,015 м;
Sср – средняя длина струны в средней части пролета, определяется по формуле:
, м,
где h – конструктивная высота цепной подвески, м;
Т – натяжение н.т. подвески в расчетном режиме, даН;
Т0 – натяжение н.т. конт. подвески при беспровесном положении к.п., даН;
для полукомпенсированных подвесок:
для биметаллического н.т. Т=Т0=0,8Тдоп;
для медного н.т. Т=Т0=0,75Тдоп;
Поскольку для определения нагрузки Рэ, входящей в расчетные формулы длин пролета, необходимо знать длину пролета, в расчетах ℓmax используем метод последовательных приближений. Сначала определяем ℓ1 без учета Рэ (Рэ=0), затем по найденной длине пролета находим Рэ и уточняем расчет ℓ2. Разница между двумя последовательно полученными длинами пролетов должна быть меньше 5% от большей величины. Последнее значение ℓ округляем до целого числа и считаем окончательным. При этом учитываем, что окончательно принятая длина пролета не должна превышать 70 м (согласно Правил устройства и технической эксплуатации контактной сети). Расчеты по определению длин пролетов выполняем в табличной форме (таблицы 4, 5).
Таблица 4
Определение допустимых длин пролетов на главных путях станции
|
Расчетные параметры |
Значение расчетных параметров подвески М-120 + 2МФ-100 (н.т.+к.п.) |
Единицы измерения |
|
1 |
2 |
3 |
|
Натяжение |
К=2000, Т=Т0=0,75 Тдоп = 1500 |
даН |
|
В |
Вст = 0,87 |
м |
|
ℓ 1 |
ℓ 1ст = 87,9 |
м |
|
Sср |
Sср ст = 0,704 |
м |
|
Рэ |
Рэ ст = – 0,155, принимаем Рэ = 0 |
даН/м |
|
ℓ 2 |
ℓ 2 ст = 87,9 |
м |
|
ℓ mах |
ℓ mах ст = 88 |
м |
|
ℓ доп |
ℓ доп ст = 70 |
м |
Таблица 5
Определение допустимых длин пролетов на боковых путях станции
|
Расчетные параметры |
Значение расчетных параметров подвески ПБСМ-70 + МФ-100 (н.т. + к.п.) |
Единицы измерения |
|
1 |
2 |
3 |
|
Натяжение |
К=1000, Т=Т0=0,75 Тдоп = 1200 |
даН |
|
Впр |
Впр б = 0,87 |
м |
|
ℓ 1 |
ℓ 1б = 69,2 |
м |
|
Sср |
Sср б = 1,69 |
м |
|
Рэ |
Рэ ст = – 0,014, принимаем Рэ = 0 |
даН/м |
|
ℓ 2 |
ℓ 2 б = 69,2 |
м |
|
ℓ mах |
ℓ mах б = 70 |
м |
|
ℓ доп |
ℓ доп б = 69 |
м |
2.3 Определение отклонений контактного провода
Для полученных значений максимальных допустимых длин пролетов определяем расчетные отклонения контактного провода по формуле для прямых участков пути:
, м;
Расчетные отклонения должны быть меньше или равны допустимым.
вк mах ст = 0,32 м;
вк mах б = 0,49 м.
По окончании расчетов, сравнивая полученные значения отклонений с допустимыми, получаем, что расчетные значения меньше допустимых, т.е. меньше вк доб = 0,5 м. Значит, условие выполняется, и длины пролетов рассчитаны верно.
3. СХЕМА ПИТАНИЯ И СЕКЦИОНИРОВАНИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ЗАДАННОЙ СТАНЦИИ И ПРИЛЕГАЮЩИХ ПЕРЕГОНОВ (С ОПИСАНИЕМ)
Секционирование контактной сети выполняют для обеспечения надежной работы и удобства ее обслуживания. Секционирование выполняют продольным и поперечным.
Продольное секционирование предусматривает отделение контактной сети перегонов от контактной сети станций по каждому главному пути. Кроме того, продольное секционирование выполняют у каждой тяговой подстанции, поста секционирования, а также с обеих сторон крупных искусственных сооружений (мостов с ездой понизу и тоннелей длиной более 300 м).
Продольное секционирование, как правило, осуществляют трехпролетными изолирующими сопряжениями и секционными разъединителями. Однако следует учесть, что на переменном токе в местах расположения тяговых подстанций секционирование контактной подвески различных фаз выполняют двумя изолирующими сопряжениями (воздушными промежутками) с нейтральной вставкой между ними по каждому из главных путей. Нейтральная вставка исключает одновременное перекрытие токоприемниками этих сопряжений, т.к. даже кратковременное соединение проводов различных фаз ведет к тяжелым повреждениям.
Изолирующие сопряжения анкерных участков на станции располагаются между входным сигналом или знаком "Граница станции" и крайним стрелочным переводом станции, преимущественно на прямых участках пути. Места устройства нейтральных вставок выбираются с проверкой возможности проследования их поездами со скоростью не менее 20 км/час у сигнального знака "Отключить ток", на перегоне за входным сигналом так, чтобы нейтральная вставка, по которой электроподвижной состав должен безостановочно проходить по инерции, не препятствовала остановке поезда у закрытого входного сигнала.
На участках, где применяется только электрическая тяга, от входного светофора станции до сигнала "Включить ток на электровозе" должно быть не менее 300 м.
На участках, где имеется пригородное движение, от входного светофора станции должно быть не менее 300 м до сигнала "Включить ток на моторвагонном поезде", а затем еще 150 м до сигнала "Включить ток на электровозе".
Поперечное секционирование контактной сети между путями осуществляется секционными изоляторами, секционными разъединителями, а также врезными изоляторами в фиксирующих тросах поперечин и в нерабочих ветвях контактных подвесок пересекающих подвески различных секций.
Такой вид секционирования выполняют в следующих случаях:
- на двухпутных и многопутных электрифицированных участках контактная сеть каждого главного пути, как на перегонах, так и на станциях должна быть выделена в отдельную секцию;
- к контактной подвеске каждого главного пути допускается присоединить подвески одно-трех смежных с ним станционных электрифицируемых путей, остальные станционные электрифицируемые пути, примыкающие к каждому из главных, выделяют в отдельную секцию;
- пути для производства погрузочно-разгрузочных работ, осмотра крышевого оборудования, отстоя и экипировки э.п.с. снабжения водой пассажирских вагонов и налива цистерн, путей электродепо выделяют в отдельную секцию независимо от числа электрифицируемых путей;
- для обеспечения плавки гололеда на проводах контактной сети в одной из горловин станции предусматривают установку секционных изоляторов в контактные подвески станционных путей, примыкающих к главным, т.к. по условиям плавки гололеда контактная подвеска в пределах цепи тока плавки должна иметь эквивалентное сечение, обеспечивающее одинаковый нагрев проводов.
Секционным изоляторам присваивают номера в следующем порядке: в четной горловине станции – четные, в нечетной – нечетные. Номер секционного изолятора обводят кружком.
Поперечные секции контактной сети боковых путей получают питание от главных путей станции через секционные разъединители с ручными или моторными приводами, которые, как правило, обозначают буквой «П» и цифровыми индексами.
Разъединителям, присоединенным к нечетным путям присваивают нечетный номер, обозначающий номера соединяемых путей, к четным – четный.
