Определение ветровых статических отклонений проводов цепных контактных подвесок

Полученные выше формулы для определения ветровых статических отклонений одиночных проводов можно использовать и при расчетах ветровых статических отклонений контактных проводов вертикальных цепных подвесок, если в них учесть влияние несущего троса на ветро­вое отклонение контактного провода. Диаметр, натяжение и способ крепления на опоре несущего троса отличаются от диаметра, натяже­ния и способа крепления на опоре контактного провода. Поэтому под действием ветра несущий трос и контактный провод получают разные смещения в горизонтальной плоскости. Если контактный провод под действием ветра отклонится больше, чем несущий трое (рис,,96, я), струны расположатся наклонно и в них появятся горизонтальные со­ставляющие их натяжения р_с, направление против ветревой нагруз­ки р_к. В этом случае несущий трос будет препятствовать отклонению контактного провода.

Возможно и другое положение проводов, (рис. 96, б), когда, несущий трос отклонится ветром больше, чем контактный провод, струны, рас­положатся с наклоном в противоположном направлении. При, этом направление р_с будет совпадать с р_к и они будут складываться. Следовательно, несущий трос увеличивает отклонение контактного провода.

Наконец, возможен случай, когда ветровые отклонения несущего троса и контактного провода будут одинаковыми (рис. 96, в), струны займут вертикальное положение а р_с =0. Следовательно, несущий трос оказывает влияние на ветровое отклонение контактного провода.

Точный учет взаимодействия несущего.троса и контактного провода при ветровом их отклонении, даже ари допущении статического и рав­номерного по длине пролета приложения ветровой нагрузки, представ­ляет значительные трудности. Поэтому нагрузку от реакции струн при расчетах допустимых длин пролетов вертикальных цепных подвесок определяют с некоторыми допущениями. Считают, что контактный про­вод н несущий трос взаимодействуют друг с другом (в горизонтальной плоскости) лишь в средней части пролета, равной половине общей дли­ны. Такое допущение является достаточно обоснованным, так как на участках пролета, прилегающих к опорам, струны ввиду большой их длины получают меньшие углы наклона по отношению к вертикали.

-145-

вследствие чего и нагрузка, передаваемые на этих участках с одного провода на другой, составляют небольшое значение. Кроме того, эти нагрузки располагаются на небольших расстояниях от опор и поэтому мало влияют на отклонение проводов в средней части про­лета.

Струны в средней части пролета, где учитывается взаимодействие несущего троса и контактного провода, незначительно отли­чаются по своей длине и по наклону. Поэтому они заменены струнами, имеющими одинако­вую (среднюю) длину и один и тот же наклон к вертикали, а сосредоточенные нагрузки р_с, передающиеся через эти струны в средней части пролета с контактного провода на несу­щий трос (или наоборот), заменены равномерно распределенной по длине всего пролета -эквивалентной удельной нагрузкой р_э, вызы­вающей такое же, горизонтальное отклонение контактного провода, как и нагрузки р_с в средней части пролета.

В расчетной схеме для определения ветрового отклонения контактактного провода вертикальной цепной подвески (рис. 97) несущий трос меньше отклонен ветром чем, провод, нагрузка p_э, имеет

Положительное значение (направлена, в противоположную сторону ветровой нагрузки р _к вычитается из нее). В тех случаях, когда несущий трос приучит, большее отклонение, чем контактный провод, нагрузка

Р_э будет иметь отрицательное значение (направлена в ту же сторону, что и ветровая нагрузка p_K, и складывается с ней).

Формула для определения удельной эквивалентной нагрузки име­ет вид

Зная Р_э нетрудно написать формулу для определения b_{k max} и l_max с учетом влияния несущего тpoca на ветровое статические отклонение контактного провода вертикальной цепной подвески.. Так при расположении контактного провода вертикальной данной подвески по оси пути (без зигзагов) наибольшее отклоние провода в середине пролета

-146-

Наибольшие горизонтальные отклонений провода цепной подвески получают обычно при ветре наибольшей интенсивности. Однако в некоторых случаях это может иметь место и при наибольшем ветре, но когда провода покрыты гололедом или изморозью значительной тол­щины. Следовательно, допустимые Длины пролетов цепных подвесок необходимо определять исходя из двух расчетных режимов: ветер на^: «большей интенсивности, гололед с ветром. Поэтому величины проле­тов, входящие в формулу (96), должны соответствовать определенному расчетному режиму.

Расчеты по формулам (96), (97) и (99) обычно ведут в следующем по­рядке. Определяют расчетные ветровые нагрузки на несущий трос р_т и контактный провод р_к, а также суммарные нагрузки на несущий трос q_т при ветре наибольшей интенсивности и гололеде с ветром. Находят g_к — нагрузку на несущий трос от веса контактного провода (контакт­ных проводов) с учетом веса гололеда на контактных проводах,

Для учета влияния несущего троса на ветровое отклонение контакт­ного провода, как видно из выражения (96), необходимо знать натяже­ние.троса Т при ветре наибольшей интенсивности или при гололеде с ветром. Натяжеине несущего троса Компенсированной подвески не за­висит от^: ветровых й гололедных нагрузок. Поэтому в выражение (96) вместо Т подставляют значение номинального натяжения компенсированного несущего троса.

В полукомпенсированных цепных подвесках натяжение несущего троса зависит от температуры окружающего воздуха и дополнительных нагрузок. Это натяжение в свою очередь зависит от длины пролета.

-147-

В этом случае в формулу (97) вместо Т подставляют значение натяжения, несущого троса для режима ветра наибольшей интенсивности или для режима гололеда с ветром. Натяжения несущего троса для этих режимов а также при беспровесном положении контактных проводов Т₀ берут из расчетов полукомпенсированных цепных подвесок. При oпределении длин пролетов, до выполнения таких расчетов значение Т принимают ориентировочно по данным табл. 23.

Значение ветрового отклонении контактного провода пропорцио­нально отношению _Сх Н/К (здесьс_я — аэродинамический коэффициент лобового сопротивления;¹ Н и К — соответственно высота сечения и натяжение нового или изношенного контактного провода). Это отноше­ние может служить показателем ветроустойчивости контактных прово­дов: чем оно меньше, тем выше ветроустойчивость контактного прово­да. Если дли нового провода МФ-100 этот показатель ветроустойчиво­сти принять за единицу, то нетрудно подсчитать его и для других но­вых и наношенных контактных проводов. Значения отношения с_х Н/К сведены в табл. 24.

Анализируй данные табл. 24, можно заметить следующее. Изно­шенные контактные провода с учетом уменьшения их натяжения более ветроустойчивы, чем новые, за исключением овального провода МФО-100 с 30 %-ным износом, у которого показатель ветроустой­чивости примерно на 6 % ниже, чем у такого же нового провода (у но­вого — 0,82, у изношенного —0,87). Поэтому, рассчитывая ветровые

-148-

отклонения цепных подвесок, предполагают отсутствие износа контакт­ных проводов й номинальное их натяжение.

Ветровые отклонения проводов марок МФО-100 и МФ-150 в сред­нем будут в 1,2 раза меньше, чем у МФ-100, при прочих равных усло­виях. Для контактного провода МФ-150 по сравнению с двойным про­водом 2МФ-100 оно будет в 1,3 раза больше при прочих равных услови­ях. Поэтому допустимые длины пролетов цепных подвесок с контакт­ным проводом МФ-1БО примерно в 1,5 раза меньше допустимых длин пролетов подвесок с двойным контактным проводом 2МФ-ІОО.

Средняя длина струны в двух средних четвертях пролета

В зависимости от конструктивной высоты цепной подвески (рас­стояния между контактным проводом и несущим тросом) значение s определяется выражением

где g — нагрузка на несущий трос от веса всея проводов цепной подвески

Значение То, входящее в формулу (101), ориентировочно можно при­нимать равным 0,75 Т_мах для медного несущего троса и 0,8 Т_мах-для биметаллического и стального.

Длину подвесной гирлянды несущего троса Л„ 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 трех, 0,90 м при четырех. Если применяют малогабаритные подвесные изоляторы, длину подвесных гирлянд соответственно уменьшают.

Дополнительные прогибы опор под действием ветровой нагрузки yh и у_т (соответственно на уровне подвески контактного провода и на уровне закрепления на консоли подвесной гирлянды) определяют с учетом давления ветра как на опоры и провода цепной подвески, так и на усиливающие и другие провода, подвешенные на этих опорах.

Прогибы типовых железобетонных консольных опор для расчетной скорости ветра ориентировочно принимают:

Определение длин пролетов вертикальных цепных контактных под­весок целесообразно начинать с установления расчетного режиме (ве­тер наибольшей интенсивности или гололед с ветром), при котором вет­ровое воздействие на контактную подвеску будет наибольшим.

-149-

Ориентировочно расчетный режим можно установить сравнением ветровых нагрузок на контактные провода при максимальном ветре (р_к) и при ветре с гололедом (р_лг). Если окажется, что какая-либо из этих ветровых нагрузок превышает другую более чем на 20 %, то оп­ределять длины пролетов можно только в режиме одной наибольшей нагрузки. Если же р_к и р_лготличаются менее чем на 20 %, то длину пролета для данной подвески следует рассчитывать как в режиме вет­ра наибольшей интенсивности, так и в режиме гололеда с ветром, а при трассировке контактной, сети принять наименьшее значение.

Дата добавления: 2015-09-03