Краткие теоретические сведения. Нормальное взаимодействие токоприёмников с контактными подвесками при ветре может быть нарушено вследствие больших горизонтальных отклонений контактного

Нормальное взаимодействие токоприёмников с контактными подвесками при ветре может быть нарушено вследствие больших горизонтальных отклонений контактного провода от оси токоприёмника, длительных устойчивых вертикальных колебаний проводов цепных подвесок в пролётах. При сильном ветре может произойти обрыв или вследствие касания заземлённых конструкций пережог проводов.

Чтобы обеспечить ветроустойчивость контактной подвески, необходимо правильно выбрать длины пролётов. От длины пролётов зависит и стоимость сооружения и эксплуатации контактной сети. Поэтому при проектировании контактной сети длины её пролётов устанавливают всегда по возможности большими, но с учётом ограничений, вызываемых условиями обеспечения надёжной работы.

Основными ограничениями являются: допустимое отклонение контактного провода от оси токоприёмника в пролёте под действием максимального ветра или ветра при гололёде на проводах.

Расчёт длин пролётов выполняется для главных и боковых путей станции и перегона, для контактной подвески, расположенной на насыпи и в выемке, а также для подвески на кривом участке пути.

Сначала производится выбор расчетного режима.

Для выбора расчётного режима сравним горизонтальные ветровые нагрузки в двух режимах: в режиме максимального ветра и в режиме гололёда с ветром. Затем по наибольшей нагрузке выберем расчётный режим.

Для расчётов выбираем из таблицы 11 необходимые данные.

Сравниваем величины ветровых нагрузок р_кп и р_гкп, действующих на цепную контактную подвеску в режиме максимального ветра и в режиме гололёда с ветром и выбираем расчётный режим по величине наибольшей нагрузки.: Р_кп; р_гкп.

Если расчётным режимом будет режим максимального ветра, это значит, что наибольшие нагрузки контактная подвеска воспринимает именно в этом режиме. Если расчётный режим – режим гололёда с ветром, то и длину пролёта мы будем рассчитывать с учётом нагрузок, возникающих в режиме гололёда с ветром.

Эквивалентная нагрузка – это такая нагрузка, которая вызывает такое же горизонтальное отклонение контактного провода, как и нагрузки, возникающие в контактном проводе от реакции в струне при взаимном ветровом отклонении контактного провода и несущего троса.

Допустим, что эта нагрузка равна нулю, тогда производим расчёт максимально-допустимой длины пролёта без учёта эквивалентной нагрузки по формуле:

где К- натяжение контактного провода, даН;

- b_к.доп - допустимое горизонтальное отклонение контактного провода от оси токоприёмника, м;

- b_{к. доп.} = 0,5 м. [1, с. 23];

- a - зигзаг контактного провода, м. [2, с 23];

- - прогиб опоры под действием ветра на уровне подвеса контактного провода. [5, с. 146].

Расчёт средней длины струны производим по формуле:

м,

где h - конструктивная высота цепной контактной подвески, м;

- Т_о – натяжение несущего троса, соответствующее беспровесному положению контактного провода, даН ;

^- - для биметаллических несущих тросов;

^- – для медных несущих тросов;

- Т_max- максимальное допустимое значение натяжения несущего троса из исходных данных.

Теперь по имеющимся расчетам мы сможем рассчитать значение эквивалентной нагрузки по формуле:

p_э = , даН/м,

где h_u - длина подвесной гирлянды изоляторов несущего троса, [5, с. 146];

- - допустимый прогиб опоры под действием ветра на уровне подвеса несущего троса [4, с. 146];

- Т- натяжение несущего троса;

- T = Т_ном - для компенсированных цепных контактных подвесок;

- Т = Т_max- для полукомпенсированных цепных контактных подвесок.

Длину подвесной гирлянды изоляторов несущего троса принимают равной 0,16 м (длина серьги и седла) при изолированных консолях; 0,56 м - при двух подвесных изоляторах в гирлянде; 0,73 м – при трёх; 0,9 м – при четырёх

Далее производим расчёт максимально-допустимой длины пролёта с учётом эквивалентной нагрузки:

l’_max < l_max

Сравниваем полученные величины длин пролётов между собой, они должны отличаться не более, чем на 5%.

Итоговые значения длин пролетов определяются согласно [2, с. 26, табл. 2.6.2].

Порядок выполнения

1. Выбрать расчетный режим.

2. Рассчитать величину максимально-допустимой длины пролёта без учета эквивалентной нагрузки.

3. Рассчитать величину средней длины струны.

4. Рассчитать величину эквивалентной нагрузки.

5. Рассчитать величину максимально-допустимой длины пролета с учетом эквивалентной нагрузки.

6. Произвести окончательный выбор длины пролета цепной контактной подвески.

Содержание отчета

1. Описание выбора расчетного режима.

2. Расчет величины максимально-допустимой длины пролёта без учета эквивалентной нагрузки.

3.Расчет величины средней длины струны.

4. Расчет величины эквивалентной нагрузки.

5. Расчет величины максимально-допустимой длины пролета с учетом эквивалентной нагрузки.

6. Окончательный выбор длины пролета цепной контактной подвески.

7. Выводы.

Контрольные вопросы

1. Как можно обеспечить ветроустойчивость цепной контактной подвески?

2. Что учитывает эквивалентная нагрузка?

3. Что означает расчетный режим максимального ветра?

4. Почему для полукомпенсированной подвески выбирается максимальное натяжение несущего троса, а для компенсированной – номинальное натяжение?

5. Почему важно опираться на требования ПУТЭКС при окончательном выборе длины пролета?

Практическое занятие № 6