Расчет нагрузок на перегоне

3.2 Горизонтальные нагрузки:

Режим максимального ветрана тросе:

Насыпь: , (Л-1)

, (Л-1)

Выемка: , (Л-1)

, (Л-1)

Открытое место: , (Л-1)

Режим максимального ветрана контактном проводе:

Насыпь: , (Л-1)

, (Л-1)

Выемка: , (Л-1)

, (Л-1)

Открытое место: , (Л-1)

, (Л-1)

3.4 Суммарные нагрузки на трос:

Режим максимального ветра:

Насыпь: , (Л-1)

Выемка: , (Л-1)

Открытое место: , (Л-1)

2. Расчет длин пролетов

1.Расчет длин пролетов на главных путях станции:

1.1. Для определения расчетного режима, при котором определяем длины пролетов, сравнивая ветровые нагрузки на контактный провод в режиме максимального ветра и в режиме гололеда.

1.2 Длины пролетов определяем для режима максимального ветра.

Определяем длину пролета при условии, что Р_э = 0, по формуле:

, (Л-1),

где - прогиб опоры на уровне крепления контактного провода, м;

- зигзаг контактного провода, а = 0, 3 м, (Л-1);

К- натяжение контактного провода, кг.

Для данного контактного провода 2МФО-100 принимаем К = 2000 кг, (Л-1)

Прогиб опоры на уровне крепления , (Л-1)

1.3 Определяем нагрузки Р_э по формуле:

где , – ветровые нагрузки на контактный провод И несущий трос для расчётного режима, кг/пог.м;

Т – натяжение несущего троса,

Для данного несущего троса М120 – Т=2000 кг, (Л-1);

– длина пролёта при Р_Э=0, м;

– высота гирлянды изоляторов в точке подвеса несущего троса принимается в зависимости от типа консоли, так как консоль неизолированная, =0, 56 м;

_– результирующая нагрузка на трос для расчетного режима;

– прогиб опоры на уровне крепления троса, ;

С – длина электрической струны определяется по формуле:

где – конструктивная высота подвески по исходным данным

Т₀ – натяжение троса при бес провесном положении контактного провода, определяется по формуле:

1.4. Определяем окончательную длину пролета с Р_Э по формуле:

, (Л-1),

1.Расчет длин пролетов на боковых путях станции:

1.1. Для определения расчетного режима, при котором определяем длины пролетов, сравнивая ветровые нагрузки на контактный провод в режиме максимального ветра и в режиме гололеда.

1.2 Длины пролетов определяем для режима максимального ветра.

Определяем длину пролета при условии, что Р_Э = 0, по формуле:

, (Л-1),

где – прогиб опоры на уровне крепления контактного провода, м;

а – зигзаг контактного провода, а = 0, 3 м (Л-1);

К – натяжение контактного провода, кг.

Для данного контактного провода МФ-85 – К=850 кг, (Л-1)

Прогиб опоры на уровне крепления – (Л-1)

1.3 Определяем нагрузки Р_Э по формуле:

где , – ветровые нагрузки на контактный провод И несущий трос для расчётного режима, кг/пог.м;

Т – натяжение несущего троса;

Для данного несущего троса ПБСМ-70 – Т=1600 кг.

– длина пролёта при Рэ = 0, м;

– высота гирлянды изоляторов в точке подвеса несущего троса принимается в зависимости от типа консоли, так как консоль неизолированная =0, 56 м;

– результирующая нагрузка на трос для расчетного режима;

– прогиб опоры на уровне крепления троса, ;

С – длина электрической струны определяется по формуле:

где h – конструктивная высота подвески по исходным данным;

Т₀ – натяжение троса при бес провесном положении контактного провода, определяется по формуле:

1.4 Определяем окончательную длину пролета с Рэ по формуле:

, (Л-1)

3. Расчет длин пролетов на насыпи:

3.1. Для определения расчетного режима, при котором определяем длины пролетов, сравнивая ветровые нагрузки на контактный провод в режиме максимального ветра и в режиме гололеда.

3.2 Длины пролетов определяем для режима максимального ветра.

Определяем длину пролета при условии, что Р_э = 0, по формуле:

, (Л-1),

где - прогиб опоры на уровне крепления контактного провода, м;

- зигзаг контактного провода, а = 0, 3 м, (Л-1);

К- натяжение контактного провода, кг.

Для данного контактного провода 2МФО-100 принимаем К = 2000 кг, (Л-1).

Прогиб опоры на уровне крепления , (Л-1).

3.3 Определяем нагрузки Р_э по формуле:

где , – ветровые нагрузки на контактный провод И несущий трос для расчётного режима, кг/пог.м;

Т – натяжение несущего троса;

Для данного несущего троса М-120 – Т=2000 кг.

– длина пролёта при Рэ = 0, м;

– высота гирлянды изоляторов в точке подвеса несущего троса принимается в зависимости от типа консоли, так как консоль неизолированная =0, 56 м;

– результирующая нагрузка на трос для расчетного режима;

– прогиб опоры на уровне крепления троса, ;

С – длина электрической струны определяется по формуле:

где h – конструктивная высота подвески по исходным данным;

Т₀ – натяжение троса при бес провесном положении контактного провода, определяется по формуле:

4. Определяем окончательную длину пролета с Рэ по формуле:

, (Л-1),

4.Расчет длин пролетов на выемки:

4.1. Для определения расчетного режима, при котором определяем длины пролетов, сравнивая ветровые нагрузки на контактный провод в режиме максимального ветра и в режиме гололеда.

4.2. Длины пролетов определяем для режима максимального ветра.

Определяем длину пролета при условии, что Р_э = 0, по формуле:

, (Л-1),

где - прогиб опоры на уровне крепления контактного провода, м;

- зигзаг контактного провода, а = 0, 3 м, (Л-1);

К- натяжение контактного провода, кг.

Для данного контактного провода 2МФО-100 принимаем К = 2000 кг, (Л-1)

Прогиб опоры на уровне крепления , (Л-1).

4.3 Определяем нагрузки Р_Э по формуле:

где , – ветровые нагрузки на контактный провод И несущий трос для расчётного режима, кг/пог.м;

Т – натяжение несущего троса;

Для данного несущего троса М-120 – Т=2000 кг.

– длина пролёта при Р_Э = 0 м;

– высота гирлянды изоляторов в точке подвеса несущего троса принимается в зависимости от типа консоли, так как консоль неизолированная =0, 56 м;

– результирующая нагрузка на трос для расчетного режима;

– прогиб опоры на уровне крепления троса, ;

С – длина электрической струны определяется по формуле:

где h – конструктивная высота подвески по исходным данным;

Т₀ – натяжение троса при бес провесном положении контактного провода, определяется по формуле:

4.4 Определяем окончательную длину пролета с Рэ по формуле:

, (Л-1)

5.Расчет длин пролетов на открытом месте:

5.1. Для определения расчетного режима, при котором определяем длины пролетов, сравнивая ветровые нагрузки на контактный провод в режиме максимального ветра и в режиме гололеда.

5.2 Длины пролетов определяем для режима максимального ветра.

Определяем длину пролета при условии, что Р_э = 0, по формуле(1)

, (1),

где - прогиб опоры на уровне крепления контактного провода, м;

- зигзаг контактного провода, а = 0, 3 м;

К- натяжение контактного провода, кг.

Для данного контактного провода 2МФО-100 принимаем К = 2000 кг.

Прогиб опоры на уровне крепления контактного провода .

4.3. Определяем нагрузки Р_Э по формуле:

где , – ветровые нагрузки на контактный провод И несущий трос для расчётного режима, кг/пог.м;

Т – натяжение несущего троса;

Для данного несущего троса М-120 – Т=2000 кг.

– длина пролёта при Р_Э = 0 м;

– высота гирлянды изоляторов в точке подвеса несущего троса принимается в зависимости от типа консоли, так как консоль неизолированная =0, 56 м;

– результирующая нагрузка на трос для расчетного режима;

– прогиб опоры на уровне крепления троса, ;

С – длина электрической струны определяется по формуле:

где h – конструктивная высота подвески по исходным данным;

Т₀ – натяжение троса при бес провесном положении контактного провода, определяется по формуле:

5.4 Определяем окончательную длину пролета с Рэ по формуле:

, (Л-1),

5. Расчет длин пролетов на кривых:

где – радиус кривой

– 0, 5 м;

а – 0, 3 м;

– 0, 017 м;

Определяем длину пролета при условии, что Р_э = 0 при R = 600 м:

Определяем окончательную длину пролета с Р_Э при R=600 м:

Таблица 1

Место расчета длины пролета	, Рэ=0, м	с РЭ, м	окончательная, м
На главных путях станции	67, 4	76, 6
На боковых путях станции
Насыпь	53, 7	53, 9
Выемка	74, 7
Открытое место	58, 5	58, 9
На кривой: R=700м R=1400м	53, 5 64, 2	53, 1 63, 5

3. МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ АНКЕРНОГО УЧАСТКА ПОЛУКОМПЕНСИРОВАННОЙ ЦЕПНОЙ ПОДВЕСКИ

Для расчёта выбираем один из анкерных участков главного пути станции. Основной целью механического расчёта цепной подвески является составление монтажных кривых и таблиц. Расчёт выполняем в следующей последовательности:

3.1. Определяем расчётный эквивалентный пролёт по формуле:

;

где – длинапролёта, м;

n – число пролётов.

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

;

где T _max – максимальное натяжение троса, кг;

- температурный коэффициент линейного удлинения материала несущего троса;

t_min = -30°C

Определяем критический пролет для режима гололеда с ветром:

Определяем критический пролет для режима максимального ветра:

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. При сравнении результирующих нагрузок принимаем режим гололед с ветром.

3.3. Натяжение нагруженного несущего троса при изменении температуры:

где ; .

Величина q_x представляет собой результирующую нагрузку на несущий трос, которая в данном случае принимается равной g₀.

Определяем коэффициенты:

При Т_Х = 2000 кг

;

При T_X=1800 кг

При T_X=1600 кг

При T_X=1400 кг

При T_X=1200 кг

При T_X=1330 кг

Таблица 2

ТХ, кг
	-37, 95	-22, 6	-4, 9	16, 7	44, 7	25, 5

Температуру беспровесного положения контактного провода применяют равной среднему значению температур в районе электрифицируемой линии, т.е.

3.5. Определяем стрелы провеса несущего троса и контактного провода для действительных пролетов, входящих в анкерный участок.

Таблица 3

tX, в °С	TX, в кг	l =56 м	l =54 м	l =52 м
-40		0, 19	-0, 001	-0, 133	0, 12	-0, 03	-0, 12	0, 14	-0, 27	-0, 12
-30		0, 2	-0, 001	-0, 098	0, 17	-0, 03	-0, 09	0, 15	0, 022	-0, 09
-20		0, 21	-0, 007	-0, 042	0, 18	-0, 01	-0, 04	0, 157	0, 015	-0, 03
-10		0, 22	-0, 003	-0, 023	0, 19	-0, 007	-0, 02	0, 16	-0, 06	0, 021
-2, 5		0, 23			0, 2			0, 17
+10		0, 24	0, 006	0, 11	0, 2	0, 059	0, 11	0, 177	0, 004	0, 11
+20		0, 24	0, 01	0, 18	0, 21	0, 014	0, 18	0, 18	0, 012	0, 17
+30		0, 26	0, 02	0, 22	0, 22	0, 019	0, 21	0, 19	0, 016	0, 2

; ;

Δ ; g₀ = g_X = 3.67 кг/пог.м; е = 14 м;

Для l = 56 м при Т_Х = 2000 кг:

Для l = 56 м при Т_Х = 1900 кг:

Для l = 56 м при Т_Х = 1760 кг:

Для l = 56 м при Т_Х = 1620 кг:

Для l = 56 м при Т_Х = 1520 кг:

Для l = 56 м при Т_Х = 1450 кг:

Для l = 56 м при Т_Х = 1350 кг:

Для l = 56 м при Т_Х = 1300 кг:

Порядок составления монтажных планов контактной сети станции и перегона.

Составление монтажного плана контактной сети станции.

План контактной сети станций составляют в увязке с существующими и выполняемыми проектами путевого развития станции, мостов, переходов линий электропередачи, и других поземных коммуникаций, а также в увязке с генпланами тяговых подстанций, постов секционирования и электродепо. Основным исходным документом для составления плана контактной сети является план станции в масштабе 1: 1000. Положение опор контактной сети на плане определяется, как правило, расстоянием от оси ближайшего пути (габаритом) и расстоянием от оси пассажирского здания, измеренным по оси базисного пути, чаще всего главного. Поэтому ось пассажирского здания принимают за нулевой пикет и от него в обе стороны тонкими вертикальными линиями через каждые 100 мм (в натуре- 10м) наносят станционные пикеты.

На плане показывают пути, подлежащие электрификации, а также стрелочные переводы, сигналы, искусственные сооружения, указывая их расположение относительно оси пассажирского здания и ближайших путей. Число и назначение путей, оборудуемых контактной сетью устанавливают в зависимости от размеров движения, рода поездов, переводимых на электрическую тягу, специализации путей, принятых организации движения и тяги локомотива (тепловоз, электровоз), выполняющего маневровую работу.

При переводе сборных поездов на электрическую тягу на станциях, не обслуживаемых автономными маневровыми локомотивами, должны электрифицироваться, кроме приемоотправочных, также погрузочно-выгрузочные пути.

План контактной сети станции обычно составляют в следующем порядке:

- намечают места фиксации контактных проводов в горловинах станции;

- выбирают наилучший вариант расстановки несущих и фиксирующих опор, опор изолирующих сопряжений, опор средней части станции, у пассажирского здания и искусственных сооружений;

- выполняют трассировку анкерных участков;

- намечают места для анкерных опор;

- производят трассировку питающих и отсасывающих линий, и других проводов, увязывая их между собой;

- подбирают тип опор, консолей и фиксаторов.

Местами фиксации контактных проводов являются все стрелочные переводы, над которыми будут смонтированы фиксированные воздушные стрелки, переходные стрелочные кривые, и другие места, где контактные провода изменяют свое направление.

На одиночных стрелочных переводах наилучшее расположение контактных проводов, образующих воздушную стрелку, получается в том случае, когда пересечение проводов прямого и отклоненного путей находится между их осями и стоит от каждого из них на расстоянии 0, 36- 0, 40 м. Эта точка находится там, где расстояние между внутренними гранями головок соединительных рельсов крестовины равно 0, 73-0, 8 м. На перекрестных стрелочных переводах и при глухих пересечениях точек контактных проводов должна находится над центром стрелочного перевода или пересечения. Наилучшие условия для прохода токоприемника по воздушным стрелкам зависит от марки крестовины стрелочного перевода и расстояния от центра стрелочного перевода до места установки опоры (места фиксации контактных проводов) обычно принимают при марке крестовины 1/9-8м, 1/11-9, 5м, 1/18-17м, 1/22-21м.

Допускается приближение фиксирующей опоры к центру стрелочного перевода на расстоянии 1-2м от него для стрелок всех марок. Смещение опоры от наилучшего места установки опоры в сторону крестовины допускается для стрелок 1/9 и 1/11 на 1м, для других стрелок -2м.

Расстояние между контактными проводами в плане у фиксирующего устройства воздушной стрелки должно быть не менее 100мм.

При указанных выше оптимальных расстояниях от центра стрелочного перевода до места фиксации контактных проводов и при расстоянии между контактными в плане 100мм зигзаги контактных проводов подвесок пути и съезда получаются равными 40см.

После того, как намечены все необходимые места фиксации контактных проводов, выбирают места, где рационально установить несущие и анкерные опоры.

Все воздушные стрелки полукомпенсированных подвесок выполняют фиксированными, причём фиксация должна осуществляться, как правило, с несущих опор.

При расстановке опор в горловинах станции учитывают возможность устройства анкеровок всех проводов с путей, заканчивающихся (или начинающихся) в горловинах, без установки дополнительных анкерных опор различного назначения (несущих, анкерных и фиксирующих).

Кроме того, учитывают возможность размещения секционных изоляторов вблизи опор, установки и удобного присоединения к проводам контактных подвесок секционных разъединителей в соответствии с принятой схемой питания и секционирования станции, а также подвески питающих и других проводов на опорах контактной сети.

После расстановки несущих и фиксирующих опор в горловинах станции намечают места установки опор изолирующих сопряжений анкерных участков контактных подвесок станций и примыкающих к ней перегонов. При этом, кроме отмеченных выше положений, принимают во внимание следующее:

крайняя опора изолирующего сопряжения должна быть расположена не ближе 5м от входного сигнала в сторону станции;

длина анкерных участков контактных подвесок главных путей станции не должна быть более 1600м в редких случаях допускается 1800м;

опоры и анкерные ветви контактных подвесок не должны ухудшать видимость сигналов; это следует учитывать при выборе габаритов опор и расстояний от опор до сигналов. Анкерные опоры лучше располагать на расстояние не менее 15м, в том случае, когда это невозможно сделать, следует сократить все пролёты сопряжения и его опоры расположить до сигнала; в качестве анкерной опоры для станционной подвески может быть использована крайняя переходная опора.

Расположение опор изолирующих сопряжений анкерных участков увязывают с намеченными опорами в горловинах. Для этого размечают зигзаги контактного провода и проверяют правильность принятых пролетов, поскольку длина пролета зависит от размера и направления зигзагов. При этом допустимые длины пролетов были определены с учетом разносторонних зигзагов равных 30 см.

Схему изолирующих сопряжений анкерных участков и нейтральных вставок принимают по типовым чертежам в зависимости от вида электрической тяги (электровозная, мотор-вагонная) и рода тока. При вычерчивании изолирующих сопряжений увязывают зигзаги контактных проводов у опор изолирующих сопряжений и ближайших к ним стрелок станции.

При разметке зигзагов может получиться, что на двух смежных опорах зигзаги имеют одинаковое направление. В таком случае зигзаги увязывают, размещая контактный провод у одной из опор без зигзага (с нулевым зигзагом) и сокращая, когда это требуется по условиям ветроустойчивости контактной подвески, длину одного- двух пролетов.

После расстановки опор по концам станции, расстанавливают опоры в средней части станции. Здесь следует применять максимально допустимые пролеты, стремясь к установке наименьшего числа жестких поперечин.

В качестве основного типа несущих конструкций контактной сети на станциях принимают жесткие поперечины, перекрывающие от 3 до 8 путей.

На крупных станциях с числом путей более 8 при отсутствии необходимых междупутий для установки опор жестких поперечен и невозможности раздвижки или снятия пути устанавливают гибкие поперечины.

В качестве поддерживающих устройств для проводов контактной сети при их соответствующих габаритах допускается использовать верхние элементы мостов, своды тоннелей, конструкции путепроводов, пешеходных и сигнальных постов.

В случаи использования, например, пешеходного моста в качестве поддерживающего устройства ближайшие к нему опоры располагают на расстоянии, равном или в близком к допустимому пролету на станции. В том случаи, когда пешеходный мост не используют как поддерживающее устройство, ближайшие к нему опоры размещают так, чтобы мост по возможности ближе к середине пролета.

Выбирают места установки опор у пассажирских зданий. При расстановке опор на станции и в особенности опор гибких и жестких поперечин габариты и мощность опор выбирают с учетом будущего развития станции.

После расстановки опор у искусственных сооружений намечают места установки опор жестких поперечин.

При этом длину одного- двух пролетов, расположенных примерно по середине анкерных участков главных путей станции, принимают на 10% меньше длины допустимого пролета, чтобы разместить в них средние анкеровки контактных проводов.

Пролеты между двумя- тремя жесткими поперечинами, расположенными около горловин станции, предусматривают (сохраняя минимальное необходимое количество опор поперечин) короче допустимых, чтобы не устанавливать специально фиксирующие опоры для фиксации контактных проводов на стрелочных кривых, а также иметь возможность монтировать контактные провода на одной из жестких поперечин с нулевым зигзагом. Последнее необходимо делать в некоторых случаях для увязки зигзагов контактных проводов на воздушных стрелках, расположенных в разных горловинах станции.

После расстановки опор по всей станции осуществляют трассировку анкерных участков контактных подвесок электрифицируемых путей и окончательно выбирают места установки анкерных опор.

На съездах, как правило, предусматривают отдельные анкерные участки. Количество анкерных опор должно быть минимальным. Анкерные участки контактных подвесок главных путей обычно трассируют от крайних в сторону перегона анкерных опор изолирующих сопряжений в одном конце станции до таких же опор в другом конце. Если при этом длины анкерных участков превышают допустимые, то контактную подвеску каждого главного пути размещают в двух анкерных участках, устраивая трех пролетное сопряжение в наиболее удобном для этого месте. Пересечение на воздушных стрелках главных путей станции различных цепных подвесок не допускается.

После того как все анкерные участки протрассированы, подсчитывают их длину. Анкерные участки длиной более 800 м устраивают с двух сторонней компенсацией контактного провода и несущего троса в компенсированных подвесках и контактного провода в полукомпенсированных. В одном из средних пролетов таких анкерных участков предусматривают средние анкеровки. Если средние анкеровки не попадают в намеченные ранее уменьшенные пролеты, то в таких местах осуществляют соответствующую перестановку опор.

В анкерных участках длиной менее 800м делают одностороннюю компенсацию проводов контактных подвесок. При этом компенсированную анкеровку проводов обычно выполняют в наиболее удаленной от воздушных стрелок анкерной опоры.

Длину и номер анкерного участка указывают у каждой анкерной опоры. Анкерные участки главных путей обычно номеруют римскими цифрами, других путей арабскими.

У каждой опоры на вертикальной линии указывают ее пикет (расстояние от оси пассажирского здания) и габарит установки. На плане показывают все длины пролетов, которые для отличия от других цифр подчеркивают одной линией.

Все опоры, показанные на плане станции (включая специальные опоры для питающих и отсасывающих линий), нумеруют в направлении счета километров, начиная с первой анкерной опоры изолирующего сопряжения на одном конце станции до последней анкерной опоры на другом. При этом стремятся, чтобы опоры, расположенные со стороны чётных путей, имели четные номера, а со стороны нечётных путей – нечётные.

Секционные изоляторы у стрелочных переводов располагают между стрелкой и предельным столбиком, у входных и маневровых светофоров - за светофором (по направлению движения локомотива). Такое расположение секционных изоляторов позволяет лучше использовать станционные пути, так как при остановках локомотивов у предельных столбиков или у выходных и маневровых светофоров токоприёмник электровоза не будет перекрывать секционный изолятор. Чтобы улучшить проход токоприёмников по секционному изолятору, его врезают в контактную подвеску по возможности ближе к точке подвеса несущего троса.

Секционные разъединители показывают у тех опор, на которых они должны быть установлены. На анкерных железобетонных опорах установка секционных разъединителей не допускается.