Режим гололеда с ветром 1 страница

Режим максимального ветра

(2.23)

1,25 625 12,3 0,59 даН/м;

(Н+ ) (2.24)

1,25(11.8+2 10) 0,0024 даН/м;

2.3 Расчет наибольших допустимых длин пролетов

Длины пролетов между опорами определяют число опор и поддерживающих конструкции и, следовательно заметно влияет на строительную стоимость контактной сети.

Длину пролётов между опорами определяет число опор поддерживающих

конструкций, значительно влияет на строительную стоимость контактной сети(чем меньше опор, тем меньше стоимость)

Для определения наибольших допустимых длин пролётов на прямых участках воспользуемся формулой:

(2.25)

где К номинальное натяжения КП в даН; наибольшее допустимое горизонтальное отклонение контактного провода от оси токопрёмника в пролёте-0,5м;а-зигзаг контактного провода 0,3м; прогиб опор на уровне контактного провода под действием ветровой нагрузки на опоры и провода; ветровая нагрузка на контактный провод в даН/м; удельная эквивалентная нагрузка,учитывающая взаимодействия несущего троса и контактного провода при ветровом отклонении дан/м;

=46,5даН/м;

Изменения прогиба опор под действиям ветра

Расчетная скорость ветра = 0,030; м = 0,040

Средняя длина струны в средней части пролета м;

h 0,115

где h конструктивная высота контактной подвески,м; нагрузка от веса проводов контактной подвески,даН/м;

Длинна подвесной гирлянды изоляторов:

В случае изолированной консоли длинна подвесной гирлянды составляет

Значение определяется по формуле:

(2.26)

где Т натяжения несущего троса контактной подвески,даН,в расчетном режиме максимального ветра или ветра с гололедом; ветровая нагрузка на несущий трос,даН/м; результирующая нагрузка на несущий трос;

нагрузка от веса контактных проводов подвески,даН/м; прогиб опор на уровне несущего троса под действием ветровой нагрузки на опоры и провода,;

0,06 даН/м; (2.27)

где h конструктивная высота контактной подвеки

2.4Механический расчет цепной подвески

2.4.1Установления расчетного режима

Чтобы определить для конкретно заданных климатических условий и заданного анкерного участка подвески должно быть принят за исходный нужно рассчитать длины критических пролетов для обоих режимов наибольшей допустимой нагрузки по формуле (2.28) и (2.29)

Для режима гололеда с ветром

; (2.28)

1960 1960 72,01 даН/м;

Для режима максимального ветра

(2.29)

=1960 =1960 =123,8 даН/м;

Длина эквивалентного пролета в м,определяется по формуле:

,

где длина пролета с номером j n число пролетов в анкерном участке

2.4.2 Определения натяжений нагруженного несущего троса в зависимости от температуры

Расчет зависимости натяжения нагруженного несущего троса от температуры и построения кривой ().

Расчет зависимости (). Выполняется по уравнению (2.30) и (2.31) состояния несущего троса цепной полукомпенсированной контактной подвески

(2.30)

=-38 + -38- 109,3=60,1

B= ; B=

C= ; С=17,93

2.4.3 Определений натяжений несущего троса при всех трех расчетных режимах

Для этого в уравнении состояния величина с индексом следует отнести к исходному расчетному режиму т.е также,как и в преведущем расчете,в данном случае будет

; ;

Иными словами коэффициент А в уравнении состояниибудет иметь найденное в приведущем расчете значение.

С также остается прежним. Уравнения состояния приобретает вид по формуле (2.31).Представлена натяжения несущего троса 2.5

(2.31)

=60,1 60,1+ =60,1+ - -109,3=60,1+11,2-109,3=-38

= 60,1+ =60,1+ -98,1=60,1+14-98,1=-24

= -87=60,1+17,8-87=-9,1

= -75,8=60,1+23,4-75,8=7,7

= 60,1+ =60,1+ -64,6=60,1+32,2-64,6=27,7

Рисунок 2.5 Натяжения несущего троса

В связи с этим формула для определения температуры беспровеснного натяжения контактных проводов может быть записан так:

,[⁰С]

[⁰С].

2.4.4Расчет и построения монтажных кривых стрел провеса несущего троса и контактных проводов

Стрелы провеса нагруженного контактным проводом несущего троса в м для каждого из заданных действительных пролетов входящих в анкерный участок определяется по формуле:

= + (2.32)

где длина пролета в м,для которого рассчитывается n стрела провеса несущего троса,е расстояние от опоры до первой простой струны;К натяжения несущего троса при беспровесном положения контактных проводов в даН, вертикальная нагрузка на несущий трос от веса всех проводов; вертикальная нагрузка на несущий трос от веса всех проводов цепной подвески даН/м; нагрузка от веса несущего троса при расчетных условиях,даН/м; Стрела провеса несущего троса провода приведена на рисунке 2.6 и 2.7

Определения стрел провеса контактных проводов.Стрелы провеса контактных проводов в м определяется по формуле:

= (2.33)

+ =0,093+0,28=0,373 даН/м;

= + =0,084+0,24=0,324 даН/м;

= + =0,10+0,33=0,43 даН/м;

= + =0,11+0,39=0,5 даН/м;

= + =0,11+0,42=0,53 даН/м;

= =0,0094м

= =0,0043м

= =0,02м

= =0,03м

= =0,039м

Рисунок 2.6 Стрела провеса несущего троса

Рисунок 2.7 Стрела провеса контактного провода

2.5Разработка плана контактной сети станции и перегона

Расстановку опор производим пролетами,по возможности равными допустимым для соответствующего участка пути и местности,полученных в результате длин пролетов.Расположения этих опор на плане перегона должно быть увязано с их расположением на плане станции.Увязку осуществляем по входному сигналу,который обазначен и на плане станции,и на плане перегона следующим образом:определяем расстояние между сигналом и ближайшей к нему опорой по отметкам на плане станции.Это расстояние прибавляем(или отнимаем) к пикетной отметке сигнала и получаем пикетную отметку опоры.Затем откладываем от этой опоры длины следующих пролетов,указанных на плане станции,и получаем пикетные отметки опор изолирующего сопряжения на плане перегона.Пикетные отметки опор заносим в графу Пикетаж опор .После чего вычеркиваем изолирующие сопряжение или нейтральную вставку,так как она показана на плане станции,и расставляем зигзаги контактного провода

Длину пролетов,расположенных частично на прямых и частично на кривых участках пути,могут быть частично равными или чуть большими,чем допустимые длины пролетов для кривых участках участков пути.При разбивке опор разница в длине двух смежных пролетов полукомпенсированной подвески не должно превышать 25% длины большего пролета.

На не изолирующих трех пролетных сопряжениях согласно нормам не нужно сокращать длину среднего перходного пролета,то нередко ее все сокращают на 5м,чтобы в пределах каждого анкерного участка имелся небольшой запас в длине,позволяющий в отдельных местах удачнее выбрать расположения опор относительно оврага,трубы,моста и других искусственных сооружений.

Не изолирующие сопряжения анкерных участков на перегоне следует выполнять эластичным по трех пролетной схеме с разанкеровкой несущего троса и контактного провода при компенсированной подвеске.Длину троса полукомкомпенсированной подвески не ограничивают,такой трос можно анкеровать лишь по концам перегона.В пролетах сопряжений анкерных участков контактного провода должны быть подвешаны дополнительные ветви биметаллического несущего троса ПБСМ 95 или ПБСМ ,механически связанного с основным несущим тросом.

Около анкерных опор показывают длину и номер анкерного участка. Анкерные участки и опоры нумеруют в направлении счета километров, при этом на двухпутных линиях анкерным участком и опорам со стороны второго пути четные.Составляют ведомость анкерных участков на перегоне (опоры изолирующих сопряжений станции в нумерацию опор перегона не включают).

В пролетах, намечанных для средних анкеровок, показывают средние анкеровки контактного провода, а при компенсированных подвесках и несущего троса.Подсчитывают длину электрифицируемых путей перегона.На плане перегона трассируют также усиливающие провода ВЛ 10кВ при постоянном токе, провода ДПР при переменном токе 27,5кВ или питающие провода и провода ДПР при переменном токе 27,5кВ или питающие провода и провода ДПР при переменном токе 2*25кВ Провода этих линий подвешивают на кронштейнах с полевой стороны опор (усиливающие провода могут проходить по надставкам над консолями, если с полевой стороны опор проходит линия продольного электроснабжения 10кВ).Усиливающие провода с целью экoномии разoнкеровывают перед каждым сопряжением и в пределах сопряжения заменяют отходящими ветвями контактных подвесок.

3 ПРАКТИЧЕСКИЕ ВЫВОДЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПО ПРОБЛЕМНЫМ ВОПРОСАМ,РЕШАЕМЫМ В ДИПЛОМНОЙ РАБОТЕ

3.1 Расчет изменения провеса и силы натяжения контактного провода при воздействии на него полоза токоприемника

Контактное нажатие рабочих токоприемников движущегося электровоза возбуждает в подвеске вертикальные волны,которые существенно ухудшают качество токосъема,особенно при возникновении резонансных явлений

Однако при детальном рассмотрении взаимодействия токоприемника с контактным проводом модель тонкой равномерно натянутой нити встречает серьезные возражения. Пусть,например,к точке А на среднем участке струны длиной закрепленной на концах,как показана не рисунке 2.1 мгновенно приложена сила F, которая вызывает смещение участка на величинуh.Из треугольника сил видно,что сила натяжения нити равна К=F/ .При углах 0, величина К ,даже при малых значениях силы F.В контактных подвесках сила натяжения контактного провода составляет К=12…18 кН, при расстоянии между опорами =65м стрела провеса h составляет h=0,1…0,15 м, так что =0,0030…0,0045.Сила F=100Н,приложенная сверху в точке А вызывает мгновенное изменения натяжения провода на величину К=16,6кН.Токоприемник воздействует на контактный провод снизу,также вызывая локальное изменения его натяжения.При высоких (V>200км/ч) скоростях движения электроподвижного состава (э.п.с) точка А контакта полоза токоприемника проводом проходит участок от опоры до середины пролета за время t 0,58 с.При этом инертность компенсированной анкеровки контактного провода не обеспечить постоянство его натяжения.Как видно при переменной величине К скорость распространения волны по контактному проводу становится переменной u const.Изменение силы натяжения нити под действием внешней приложенной силы представлена на рисунке 3.1

5В071800.15.ЭЭ.10.033

Лит.

Разработал

Проверил

Изм..

лист

листов

МО и Н РК КазАТК Кафедра «Электроэнергетика»  

Исследование взаимодействия токоприемника с контактным проводом при различных скоростных режимах подвижного состава

Утвержд.

Н. контр.   у

Дата

Лист

№ документа

Даутов С.С.

Консультант

Шамалганова.А  

Егзекова А.Т.  

Койшибаева К.Ж  

Далабаев Е.

Рисунок 3.1 Изменение силы натяжения нити под действием внешней

приложенной силы

Таким образом,модель невесомой упругой нити,не удовлетворяет реалиям контактной подвески по нескольким моментам.Отметим два из них:

Контактный провод и несущий трос не имеют массу,что создает провес подвески.Невесомая упругая нить по определения провеса не имеет.

Контактное нажатия Р полоза, вызывает локальное изменение натяжения провода вблизи токоприемника.Обозначим эту величину через (натяжение при контактном нажатии).Подстановка вместо показывает,что скорость волны становится u переменной

Оценим влияния контактного нажатия токоприемника на стрелу провеса контактного провода f, силу натяжения провода и скорость распространения волны в нем,с учетом массы провода.

При исследовании данных вопросов нужно определить:

1. Форму провода при воздействии токоприемника;

2. Изменение натяжения провода в любой точке его длинны.

В литературе описана форма кривых,которые принимают несущий трос и контактный провод подвески в состояние равновесия.

Примем что струны не мешают подъему провода токоприемников.Оба элемента можно рассматривать как нити, обладающие собственными массами,создающими нагрузку Q равномерное распределение которой q=Q/ ,осуществляется с помощью вертикальных струн,как показано на рисунке 3.2а. Видно,что величина провеса тяжелой нити уменьшается с увеличением силы контактного нажатия Р и силы натяжения .По условию, нить не растяжима,поэтому длины дуг GE и GD на рисунке 3.2 б характерезующие смещение точки Е нити до и после приложения силы Р равны.Как трос,так и контактный провод имеют форму параболы с вершиной точке максимального провеса. Уравнение кривой у (x),величина провеса и длина нити с провесом S определяются соответственно формулами:

y (x)= (3.1)

(3.2)

(3.3)

где расстояние между опорами,м.

Определим провес f и силу горизонтального натяжения, когда к нити снизу мгновенно приложена, сосредоточена сила Р.Примем,что она приложена в середине пролета в точке D как показано на рисунке

Рисунок 3.2 К расчету формы контактного провода одинарной контактной подвески над токоприемником

Кривая образованная нитью при одновременном действие двух нагрузок q и Р состоит из двух симметричных ветвей парабол AD и BD,которые пересекаются в точке D.Проектируя все силы, действующие на нить вдоль вертикальной оси у и замечая,что ввиду симметрии = находим:

= , (3.4)

Дата добавления: 2015-08-31