Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Нагрузки на провода контактной сети

Читайте также:
  1. А) Размещение весовой нагрузки
  2. Автоколебания проводов контактной сети
  3. Воздушные линии с проводами СИП
  4. Восстановление контактной сети. Повышение надежности ее работы
  5. Выбор типа и схемы контактной подвески
  6. Габариты устройств контактной сети
  7. Гетерохронизм восстановительных процессов и принцип циклирования нагрузки

 

Нагрузка от веса провода представляет собой постоянную вер­тикальную распределенную нагрузку, обозначаемую обычно буквой g. Расчетную массу проводов и тросов стандартных сечений берут из соответствующих стандартов (см. таблицы в гл. II) или справочников. Чтобы получить нагрузку от веса провода в один деканьютон на один метр (даН/м), необходимо массу, указанную в стандарте (кг/км), умножить на 9,81*10-4 (округленно на 10~8) и разделить на 1000: Масса многопроволочного провода любой длины равна массе проволок ТОЙ же длины, из которых свит провод, умноженной на коэффициент скрутки. При наличии отрезка провода его массу определяют взвеши­ванием.

Нагрузку от веса зажимов и струн цепной подвески ge принимают равномерно распределенной по длине пролета. Масса одной струны на сталемедной проволоки диаметром 4 мм, имеющей среднюю длину 1 м, равна примерно 0,1 кг (см. табл. 12); масса струнового зажима

 

-98-

 

 

 

046-76 равна 0,14 кг. При таких струнах и зажимах дополнительная нагрузка от них в подвеске с одним контактным проводом составит 0,05 даН/м, в подвеске с двумя контактными проводами — 0,1 даН/м.

Гололедная нагрузка вызывается гололедом, представляющим со­бой слой плотного (прозрачного или матового) льда стекловидного строения. Образование гололеда часто сопровождается значительным ветром. Переохлажденные капли влаги, наносимые ветром на провода, соединяются друг с другом и образуют ледяную корку, прочно сцеплен­ную с проводом.

Форма гололедных образований чрезвычайно разнообразна. Голо­лед отлагается преимущественно с наветренной стороны провода (рис. 74, а, б), но может распространиться и по всей окружности про­вода (рис. 74, в, г). Интенсивность гололеда характеризуется толщи­ной его стенки и плотностью, составляющей 0,6—0,9 г/см3. Чем боль­ше толщина стенки гололедных образований, тем меньше, как правило, его плотность. Нагрузка на провода и тросы от гололеда представляет собой вертикальную кратковременную нагрузку; ее рассчитывают ис­ходя из толщины стенки гололеда, приведенного к цилиндрической форме (рис. 75), с плотностью у — = 0,9 г/см3.

Толщину стенок гололеда определяют в соответствии с данными о гололедных отложениях, полученными специальными обследованиями и наблюдениями в районе электрифицируемого участка. Специальные обследования и наблюдения проводят в горной и пересеченной местностях, где должно быть учтено влияние характера рельефа на интенсивность гололедных от­ложений (на вершинах гор и холмов, на перевалах, на высоких насыпях, в глубоких

 

 

-99-

 

выемках и т. п,.}. В случае отсутствия таких данных нормативную толщину стенки гололеда устанавливают в соответствии с картой районирования территории СССР (см. предыдущее издание учебника по толщине стенки гололеда. Значения нормативных толщин стенок голо­леда bн принимают для повторяемости 1 раз в 10 лет по табл. 17.

При пользовании картой районирования территории СССРпо толщине стенки гололеда в местах, прилегающих к границам гололед­ных районов (по ширине до 100 м), толщину стенки гололеда прини­мают ближайшей к большему значению.

Как показывают наблюдения, на толщину стенки гололеда на про­водах оказывает влияние диаметр проводов. Поэтому при определе­нии толщины стенки гололеда на проводах и тросах разных диаметров приведенные выше значения умножают на поправочный коэффици­ент kт:

На интенсивность гололедных отложений большое влияние оказы­вает высота подвески проводов над поверхностью земли. Поэтому при расчете толщины стенки гололеда на проводах, расположенных на насывях, значения, относящиеся к тому или другому району, следует также умножить на поправочный коэффициент к’'г :

Расчетная толщина стенки гололеда b = bн к'г к’'г. Полученную расчетную толщину стенки гололеда с учетом поправочных коэффициен­тов к'г и к’'г допускается при определении нормативных гололедных нагрузок округлить до целой цифры.

На контактных проводах расчетную толщину стенки гололеда Ьк устанавливают равной 50 % толщины стенки, принятой для прочих проводов контактной сети Ь, т. е. Ьк = 0,56. Гололед на струнах цеп­ной подвески не учитывают.

Нормативную нагрузку от веса гололеда gнг , даН/м, на проводе

длиной 1 м согласно рис. 75 в зависимости от толщины стенки гололе­да 6, мм, определяют по формуле

 

 

которая после преобразований и подстановки в нее у — 900 кг/м8 приводится к виду

 

 

 

-100-

 

 

При Определении норма­тивных нагрузок на контакт­ные провода от веса гололеда в формулу (1) вместо b и d под­ставляют соответственно сред­ний расчетный диаметр кон­ тактного провода dK и толщину стенки гололеда bk.Значение dK находят по формуле dK = 0,5 (Н + А). Здесь Н и А -соответственно высота и ширина контактного провода, мм, которые даны в табл. 1.

Расчетную гололедную нагрузку на провода контактной сети gГ находят как произведение нормативной гололедной нагрузки gнг на коэффициент перегрузки nГ, т. е gГ= gнг* nГ.

Коэффициенты перегрузки nГ принимают:

n’Г = 1,25 — для участков контактной сети, сооружаемых в ме­стах с явно выраженным усилением гололедной нагрузки (возвышен­ности и перевалы, резко выделяющихся над окружающей местностью, наветренные склоны возвышенностей и речных долин, вершины хол­мов, насыпи высотой более 5 м); таким образом, гололедную нагрузку увеличивают на 25 % по сравнению с принятой для данного района;

n’’Г = 0,75 — для участков контактной сети, расположенных в котловинах, узких долинах, проходящих меридиально, в местах сплошной застройки, в лесных массивах, не подлежащих вырубке, в выемках глубиной более 6 м, а также при наличии снегозащитных лесных полос вдоль железной дороги с высотой деревьев или зданий, превышающей высоту подвески контактного провода; таким образом» гололедную нагрузку уменьшают на 25 %.

Нагрузка от давления ветра р представляет собой горизонталь­ную кратковременную нагрузку. Давление ветра на провода кон­тактной сети зависит от скорости ветра, а также от размеров» конфигурации и положения подверженной действию ветра поверх­ности.

Ветровой поток в атмосфере считается турбулентным. Как пока­зывают наблюдения, скорость ветра беспорядочно изменяется (рис. 76) относительно основной (средней) скорости переноса воздуш­ных масс. В метеорологии это явление называется порывистостью (пульсацией) ветра. Давление ветра на провода имеет такой же харак­тер, как и скорость, т. е. на установившееся в среднем давление (кото­рое практически постоянно) накладывается пульсация давления, имеющая случайный характер.

Скоростной напор ветра q, представляющий собой кинетическую энергию 1 м3 воздуха, движущегося со скоростью v, м/с, определяют по формуле

 

 

-101-

 

 

 

Значения скоростей (скоростных напоров) ветра устанавливают на основании анализа многолетних наблюдений метеорологических станций в районе электрифицируемой линии. При отсутствии досто­верных материалов (удаленность метеостанций от района электрифи­цируемой линии, краткий срок наблюдений и т. п.) средние ветровые нагрузки определяют, пользуясь так называемыми средними норма­тивными скоростями ветра vГ или средними нормативными скоростны­ми напорами qн в соответствии с картой районирования территории СССР по скоростным напорам ветра (см. предыдущее издание учебни­ка). Нормативные скорости ветра и скоростные напоры принимают для повторяемости 1 раз в 10 лет не менее указанных в табл. 18.

При определении длин пролетов контактных подвесок скорость ветра при гололеде vГП принимают равной 0,6 нормативного значения v н для соответствующего ветрового района. В районах с нормативной толщиной стенки гололеда 15 мм и более скорость ветра при гололеде принимают vГН = 0,6 vН, на открытых местах — не менее 20 м/с. Во время расчета проводов и конструкций контактной сети скорость вет­ра при гололеде vГ принимают равной 0,5 нормативных скоростей, приведенных в табл. 18.

Ветровые нагрузки на провода контактной сети зависят как от средней скорости ветра, так и от характера поверхности окружающей местности и высоты расположения проводов над землей.

На параметры воздушного потока существенно влияет шерохова­тость поверхности. При большом значении параметра шероховатости Z0 уменьшается скорость ветра, а степень турбулентности потока уве-

 

-102-

 

личивается. Над гладкой же поверхностью увеличивается средняя скорость ветра, а коэффициент динамичности (отношение переменной со­ставляющей к средней его скорости) уменьшается.

Другим параметром турбулентного воздушного потока, влияющим на его структуру, является высота над поверхностью z. Чем выше по­ток над поверхностью, тем больше пульсация турбулентного потока и, следовательно, существеннее их воздействие на провода и кон­струкции контактной сети. Над поверхностью земли провода И кон­струкции контактной сети в зависимости от профиля участка (насыпь, выемка) могут быть расположены на различной высоте.

Согласно логарифмическому закону распределения скоростей ветра по высоте имеем

 

 

При определении значения г высоту расположения проводов кон­тактной сети (цепной подвески, усиливающих и др.) над фундаментной частью опоры hп принимают равной 10 м. В этом случае в формуле (4) следует подставлять при расположении контактной сети на насыпях z = hп+ hн = 10 + hн (здесь hн — высота насыпи, м). При распрложении в выемках z= 10 — hв. (здесь hв — глубина выемки, м). В выемках глубиной 7 м и более значение г принимают равным 3. При расположении насыпи на местности с параметром шероховатости r0 = 0,5 м и r0 = 1 м высота расположения проводов контактной сети z уменьшается на высоту препятствия (деревья, постройки), т. е. ста­новится равной 10 м; при этом параметры шероховатости принимают равными соответственно 0,15 и 0,20 м (табл. 19).

В соответствии со строительными нормами и правилами «Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования» расчетную скорость ветра v для заданных условий (высоты расположения проводов над поверх­ностью и шероховатости поверхности окружающей местности) опре­деляют умножением нормативной скорости ветра vн на коэффициент кв, зависящий от высоты z расположения проводов контактной подвески над поверхностью, ее параметра шероховатости z0. Значение ко­эффициента кв , для определенных z и z0 можно найти по формуле (4) или по табл. 19, данные в которой рассчитаны по этой формуле.

 

-103-

 

 

 

 

Ветровую нагрузку, даН/м, на провод длиной 1 м от постоянной (средней) расчетной скорости ветра v определяют по формулам:

при отсутствии гололеда

 

при гололеде

 

 

-104-

 

Аэродинамический коэффициент лобового сопротивления проводов сх, отнесенный к площади сечения одного провода, имеет следующие значения:

 

 

 

Рассмотрим суммарные нагрузки на провод. Расчет проводов на совместное действие вертикальных (масса проводов, гололед) и гори­зонтальных (давление ветра) нагрузок ведут по суммарным (резуль- тирующим) нагрузкам q, определяемым геометрическим сложением вертикальных и горизонтальных нагрузок (рис. 77).

При действии ветра на про­вода, свободные от гололеда, суммарная нагрузка (рис. 77, а), даН/м,

 

 

 

 

 

 

Угол φ между вертикальной и суммарной нагрузкой q может быть найден из выражения

 

-105-

 

 

 

Если ветер действует на провода, покрытые гололедом, суммарная нагрузка (рис. 77, б), даН/м,

 

 

В этом случае угол φг может быть найден из выражения

 

Определяя суммарныенагрузки на несущий трос полукомпенсированной вертикальной цепной подвески, необходимые дли расчета натяжений троса при гололеде или при максимальном ветре, ветровую на­грузку на контактные провода не учитывают, так как она в основном воспринимается фиксаторами.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Какие нагрузки действуют на провода контактной сети в процессе ее эксплуатация?

2.Как влияют температурные атмосферные воздействия на работу контактных подвесок?


Дата добавления: 2015-09-03; просмотров: 201 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Соединение проводов | Изоляторы и их характеристики | Уровень изоляции контактной сети постоянного и переменного токе | Изоляторы и изолирующие вставки из полимерных материалов | Основные требования к деталям контактной сети | Детали и струны для крепления проводов контактной сети | Электрические соединители | Опорные узлы контактных подвесок | Анкерные участки контактных подвесок и их сопряжения | Воздушные стрелки |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК НА ПРОВОДА КОНТАКТНОЙ СЕТИ| Уравнение провисания свободно подвешенного провода

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.017 сек.)