Устанавливаем исходный расчётный режим, при котором возможно наибольшее натяжение несущего троса. Для этого определяем величину критического пролёта

2. Устанавливаем исходный расчётный режим, при котором возможно наибольшее натяжение несущего троса. Для этого определяем величину критического пролёта.

(17)

где Z_max – максимальное приведённое натяжение подвески, Н;

W_г и W_{t min} – приведённые линейные нагрузки на подвеску соответственно при гололёде с ветром и при минимальной температуре, Н/м;

- температурный коэффициент линейного расширения материала несущего троса 1/ ⁰С.

Приведённые величины Z_x и W_x для режима “X” вычисляем по формулам:

, Н;

, Н/м;

при отсутствии горизонтальных нагрузок q_x = g_x выражение примет вид:

, Н/м;

при полном отсутствии дополнительных нагрузок g_x = g₀ и тогда приведённая нагрузка будет определяться по формуле:

Н/м; (18)

Здесь g_x, q_x – соответственно вертикальная и результирующая нагрузки на несущий трос в режиме “X”, Н/м;

К – натяжение контактного провода (проводов), Н;

Т₀ – натяжение несущего троса при беспровесном положении контактного провода, Н;

j_x – конструктивный коэффициент цепной подвески, определяемый по формуле:

,

Величина “c” в выражении означает расстояние от оси опоры до первой простой струны (для подвески с рессорным тросом обычно 8 – 10 м).

У полукомпенсированной цепной подвески контактный провод имеет возможность перемещения при изменении его длины в пределах анкерного участка за счёт наличия компенсации. Несущий трос также можно рассматривать как свободно закреплённый провод, так как поворот гирлянды изоляторов и применение поворотных консолей дают ему аналогичную возможность.

Для свободно подвешенных проводов исходный расчётный режим определяется сравнением эквивалентного L_э < L_кр, то максимальное натяжение несущего троса T_max,будет при минимальной температуре, а если L_э > L_кр, то натяжение T_max будет возникать при гололёде с ветром. Проверку правильности выбора исходного режима осуществляют при сравнении результирующей нагрузки при гололёде q_гн с критической нагрузкой q_кр

Натяжение несущего троса при беспровесном положении контактного провода определяется при условии, когда j_х = 0 (для рессорных подвесок), по формуле:

(19)

Здесь величины с индексом “1” относятся к режиму максимального натяжения несущего троса, а с индексом “0” – к режиму беспровесного положения контактного провода. Индекс “н” относится к материалу несущего троса, например E_н – модуль упругости материала несущего троса.

5. Натяжение разгруженного несущего троса определяется по аналогичному выражению:

(20)

Здесь g_н – нагрузка от собственного веса несущего троса, Н/м.

Значение A₀ в равно значению A₁ поэтому вычислять A₀ нет необходимости. Задаваясь различными значениями T_рх, определяются температуры t_x. По результатам расчетов построим монтажные кривые

Стрелы провеса разгруженного несущего троса при температурах tx в реальных пролетах Li анкерного участка:

Рис. 3 Стрелы провеса разгруженного несущего троса в реальных пролетах

7. Стрелы провеса несущего троса F_xi в пролёте l_i вычисляются из выражения:

,

; (22)

при отсутствии дополнительных нагрузок (гололёд, ветер) q_x = g_x = g, поэтому приведённая нагрузка в рассматриваемом случае:

,

,

; ;

Рис. 4 Стрелы провеса нагруженного несущего троса

Расчеты натяжения несущего троса при режимах с дополнительными нагрузками, где величины с индексом x относятся к искомому режиму (гололеда с ветром или ветер максимальной интенсивности). Полученные результаты наносятся на график.

8. Стрела провеса контактного провода и его вертикального перемещения у опор для реальных пролётов определяется соответственно по формулам:

, (23)

,

где ;

Здесь b_0i – расстояние от несущего троса до рессорного троса против опоры при беспровесном положении контактного провода для реального пролёта, м;

H₀ – натяжение рессорного троса, обычно принимают H₀ = 0.1T₀.

(24)

Рис. 6 Стрелы провеса контактного провода в реальных пролетах при дополнительных нагрузках

Выбор способа прохода контактной подвески в искусственных сооружениях

На станции:

Проход контактной подвески под искусственными сооружениях, ширина корторых составляет не более межструнного расстояния (2-12м), в т.ч. под пешеходными мостиками, может быть осуществлен по одному из трех способов:

- искусственное сооружение используется в качестве опоры;

- контактная подвеска пропускается без крепления к искусственному сооружению;

- в несущий трос включается изолированная вставка, которая крепится к искусственному сооружению.

Для выбора одного из способов необходимо выполнение соответствующего условия:

- для первого случая:

где  - расстояние от уровня головок рельса до нижнего края искусственного сооружения;

 - минимальная допустимая высота контактных проводов над уровнем головок рельса;

 - наибольшая стрела провеса контактных проводов при стреле провеса несущего троса;

 - минимальное расстояние между несущим тросом и контактным проводом в середине пролета;

 - максимальная стрела провеса несущего троса;

-длина гирлянды изоляторов:

 - минимальная стрела провеса несущего троса;

 - часть стрелы провеса несущего троса при минимальной температуре на расстоянии от наибольшего приближения к искусственному сооружению до середины пролета;

 - подъем несущего троса под воздействием токоприемника при минимальной температуре;

 - минимальное допустимое расстояние между токоведущими и заземленными частями;

 - допустимое расстояние от контактного провода до отбойника.

По результатам этого расчёта приходим к выводу,что для прохода контактной подвески под пешеходным мостом высотой 8,3 метра, в нашем случае необходимо использовать третий способ: в несущий трос врезается изолированная вставка,которая крепится к мосту.

На перегоне:

Контактная подвеска на мостах с ездой понизу и низкими ветровыми связями пропускается с креплением несущего троса на специальные конструкции, устанавливаемые выше ветровых связей. Контактный провод при этом пропускается с креплением под ветровыми связями с уменьшенной длиной пролета до 25 м. Высота конструкции выбирается из выражений:

- для полукомпенсированной подвески:

Список используемой литературы

1.  Марквардт К. Г., Власов И. И. Контактная сеть. – М.: Транспорт, 1997.- 271с.

2.  Фрайфельд А. В. Проектирование контактной сети.- М.: Транспорт, 1984,-397с.

3.  Справочник по электроснабжению железных дорог. /Под редакцией К.Г. Марквардта – М.: Транспорт, 1981. – Т. 2- 392с.

4.  Нормы проектирования контактной сети (ВСН 141 - 90). – М.: Минтранстрой, 1992. – 118с.

5.  Контактная сеть. Задание на курсовой проект с методическими указаниями-М-1991-48с.