ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ДЛИН ПРОЛЕТОВ ДЛЯ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫХ ДЛИН ПРОЛЕТОВ ДЛЯ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК

2.1 Определение значений метеорологических факторов с учетом микроклиматических особенностей заданного участка

Скорость ветра в режиме ветра максимальной интенсивности

V_max=V^н×к_v,

где V^н – нормальная скорость ветра для заданного ветрового района на высоте 10 м от поверхности земли повторяемостью не реже одного раза в 10 лет, м/с;

к_v – коэффициент изменения скорости ветра, характеризующий местные условия защищенности контактной сети .

Значение к_v определяется по формуле

к_v = 0.238 ,

где z – высота расположения проводов над подстилающей поверхностью, м;

z₀ – параметр шероховатости подстилающей поверхности, м.

По материалам [1] для густого леса с высотой деревьев 10-15 м z₀=1 м.

z = z_кс+z_н,

где z_кс – нормативное значение высоты расположения проводов контактной сети, м;

z_н – заданная высота насыпи, м.

z=10+0,6=10,6 м;

к_v=0.238×=0,945;

V_max=39×0,945=36,9 м/с;

Скорость ветра в режиме гололеда с ветром

V_Г = ,

где  - нормативная скорость ветра в режиме гололеда с ветром для заданного гололедного района на высоте 10 м от поверхности земли повторяемостью не реже одного раза в 10 лет, м/с.

V_Г=13×0,945=12,3м/с.

Максимальная толщина стенки гололеда для всех проводов, кроме контактного провода:

b_max=b^н×к_г×к,

где b^н - нормативная толщина стенки гололеда для проводов диаметром 10 мм на высоте 10 м от поверхности земли для заданного гололедного района повторяемостью не реже 1 раза в 10 лет, мм;

к_г - коэффициент, учитывающий местные условия гололедообразования на проводах, по материалам [2] к_г=1,1;

к – коэффициент, учитывающий влияние диаметра провода на толщину стенки гололеда, по материалам [2] к=1.

b_max=10×1,1=11 мм.

Для контактного провода значение толщины стенки гололеда принимается равным 0.5b_max=5,5 мм.

Значения температуры воздуха в режиме ветра максимальной интенсивности t_в и гололеда с ветром t_г приняты равными минус 5⁰С.

Максимальная температура t_max принята с учетом солнечной радиации t_max=45+10=55⁰C.

2.2.  Физико-механические характеристики проводов. Определение натяжений несущих тросов, номинальных натяжений контактных проводов

Физико-механические характеристики проводов представлены в табл. 2.1, а значения максимально допустимых, номинальных и ориентировочных натяжений проводов в разных режимах приведены в табл. 2.2.

Для проводов марок АС и А, а также ПБСА-50/70 ориентировочные значения натяжений при среднегодовой температуре приняты равными:

-  для АС-50/8,0 0,35Н_max=175 даН;

-  для А-185 0,35Н_max=460 даН;

-  для ПБСМ1-70 0,50Н_max=785 даН.

2.3.  Расчет нагрузок на несущие тросы и контактные провода

в разных режимах

Значения максимально допускаемых и номинальных натяжений проводов [1] приведены в табл. 2.1, физико-механические характеристики проводов [1] - в табл. 2.2. Ориентировочные значения натяжений в разных режимах приняты в соответствии с [2].

Т а б л и ц а 2.1

Основные физико-механические характеристики проводов

Марки проводов	М-120	ПБСМ1-70	ПБСА-50/70	МФ-100	АС-50/8,0	А-185
Фактическое сечение S, мм2	117	72,2	45,2/71,8	100	48,20/8,04	182,8
Расчетный диаметр di, мм	14	11	14	-	9,60	17,5
Высота сечения Нк, мм	-	-	-	11,8	-	-
Ширина сечения, мм	-	-	-	12,81	-	-
Средний диаметр dср, мм	-	-	-	12,31	-	-
Нагрузка от собственного веса gi, даН/м	1,037	0,586	0,669	0,873	0,191	0,492
aES, даН/0С	21,56	14,01	20,50	-	7,44	22,11
24a×10-6,1/0С	408	319	330	408	461	552

Т а б л и ц а 2.2

Максимально допустимые, номинальные и ориентировочные натяжения проводов в разных режимах

Наименование натяжений, режимов и проводов		Формулы для определения ориентировочных натяжений	Значения натяжений, даН
Максимально допустимое натяжение НТ, Тmax	М-120	-	1960
	ПБСА-50/70	-	1960
Номинальное натяжение КП, К	2МФ-100	-	1960
	МФ-100	-	980
Натяжение НТ в режиме беспровесного положения КП, Т0	М-120	Т0=0,75Тmax	1470
	ПБСА-50/70	Т0=0,80Тmax	1568
Натяжение НТ в режиме ветра максимальной интенсивности (с учетом tmin=-500C), Тв	М-120	Тв=0,70Тmax	1370
	ПБСА-50/70	Тв=0,80Тmax	1570
Натяжение НТ в режиме гололеда с ветром (bmax=5.5 мм), Тг	М-120	Тг=0,85Тmax	1670
	ПБСА-50/70	Тг=0,85Тmax	1670

Т а б л и ц а 2.3

Определение нормативных нагрузок на провода в режиме ветра максимальной интенсивности для расчета длин пролетов и подвесок

Наименование нагрузок	Формулы для расчета	Значения нагрузок, даН/м
От собственного веса провода, gi	По справочным данным [1]	М-120, gн=1.037  ПБСА-50/70, gн=0,669  МФ-100, gк=0,873
На НЕСУЩИЙ ТРОС от веса всех проводов контактной подвески (вес подвески), gп	gп=gн+gк×nк+0.1×nк [1]	М-120+ 2МФ-100, gп=1.037+0,873·2+0.1·2=2,983
		ПБСА-50/70+МФ-100, gп=0.669+0.873×1+0.1×1=1.642
От ветра на НТ подвески, рнв	рнв=0.615×Сх××di×10-4 [1]	М-120, рнв=0.615×1.25×372×14×10-4=1.473
		ПБСА-50/70, рнв=0.615×1.25×372×14×10-4=1,473
От ветра на КП, ркв	ркв=0.615×Сх××Нк×10-4 [1]	2МФ-100, ркв=0.615×1,55×372×11,8×10-4=1,54
		МФ-100 ркв=0.615×1.15×372×11,8×10-4=1,14
Результирующая нагрузка на НТ контактной подвески, qнв	qнв= [1]	М-120, qнв=
		ПБСА-50/70, qнв=

Т а б л и ц а 2.4

Определение нормативных нагрузок на провода в режиме гололеда с ветром для расчета длин пролетов и подвесок

Наименование нагрузок	Формулы для расчета	Значение нагрузок, даН/м
От веса гололеда на НЕСУЩИЙ ТРОС, gгн	gгн=2.77×bmax(di+bmax)×10-3 [1]	М-120, gгн=2.77×5,5×(14+5,5)×10-3=0,297
		ПБСА-50/70, gгн=2.77×5.5×(14+5.5)×10-3=0,297
От веса гололеда на одном КП, gгк	gгк=2.77× × [1]	МФ-100, gгк=2.77×5,5/2× ×(12.31+5.5/2)×10-3=0,115
От веса одного КП с гололедом, gкг	gкг=gк+gгк [1]	МФ-100, gкг=0,873+0,115=0,988
На НЕСУЩИЙ ТРОС от веса всех проводов подвески с гололедом, gпг	gпг=gп+gгн+gгк×nк [1]	М-120+2МФ-100, gпг=2,983+0,297+0,115·2=3,51
		ПБСА-50/70+МФ-100, gпг=1,642+0,297+0,115=2,054
От ветра на НТ, покрытый гололедом, рнг	рнг=0.615×Сх××(di+2bmax)×10-4 [1]	М-120, рнг=0.615×1.25×12,32×(14+2×5,5)× 10-4=0,29
		ПБСА-50/70, рнг=0.615×1.25×12,32×(14+2×5,5)× 10-4=0,29
От ветра на КП, покрытый гололедом, ркг	ркг=0.615×Сх××(Нк+bmax)×10-4 [1]	2МФ-100, ркг=0.615×1.55×12,32×(11,8+5,5)× 10-4=0,249
		МФ-100, ркг=0.615×1.15×12,32×(11,8+5,5)× 10-4=0,185
Результирующая нагрузка на НТ подвески, qнг	qнг= [1]	М-120, qнг=
		ПБСА-50/70, qгв=