Механический расчет анкерного участка цепной подвески

4.1 Выбор расчётного режима.

Определение длины эквивалентного пролета.

, (4.1)

где ;

n i – число пролетов в анкерном участке

=2; =1;

L ау – длина анкерного участка.

=57,2 м

Определение длины критического пролета.

в режиме гололеда с ветром:

, (4.2)

где Т max=1600 даН – максимальное натяжение несущего троса;

24 = .

= 58.4 м

в режиме максимального ветра:

(4.3)

=159,8 м

Так как и , расчетный режим – режим минимальной температуры.

4.2. Определение натяжения нагруженного несущего троса в зависимости от температуры.

, (4.4)

где t 1=t min; Т 1=Т max; ;

=17,38

;

=47

;

=25482352

(4.5)

Таблица 4.1. Изменение натяжения несущего троса.

По данным таблицы строим график изменения натяжения несущего троса от температуры (рис. 3.1.).

4.3 Определение натяжения несущего троса при беспровесном положении контактного провода.

4.3.1. Температура беспровесного положения контактного провода.

, (4.6)

где t'- величина, зависящая от типа и количества контактных проводов, (t'=10°…15°).

Принимаем температуру беспровесного положения контактного провода «-15⁰С».

4.3.2. Натяжение несущего троса при беспровесном положении контактного провода.

Величину натяжения несущего троса при беспровесном положении контактного провода определяем по монтажной кривой натяжения несущего троса (рисунок 3.1).

Т 0=1320даН

4.4 Расчет стрел провеса и построение монтажных кривых несущего троса и контактного провода.

4.4.1. Определение стрел провеса нагруженного несущего троса.

Стрелы провеса нагруженного контактным проводом несущего троса F x для каждого из заданных действительных пролетов, входящих в анкерный участок, определяют по формуле:

, (4.7)

где g_x - вертикальная нагрузка на несущий трос от веса всех проводов контактной подвески, соответствующая расчетным условиям, даН/м;

g₀ - вертикальная нагрузка на несущий трос от веса всех проводов контактной подвески, при беспровесном положении контактного провода, даН/м;

- нагрузка от веса несущего троса при расчетных условиях, даН/м;

Т х – натяжение несущего троса, соответствующее расчетной температуре;

e =10м – расстояние от опоры до первой простой струны.

1,79даН/м;

0,89даН/м

(4.8)

=700

=277;

(1,79 60-0,89 10)10/2=492;

(1,79 45-0,8910)10/2=358

=0,54 м

Результаты расчетов сводим в таблицу 4.2.

Строим монтажные кривые (рисунок 4.1).

4.4.2. Стрелы провеса контактного провода в пролете.

, (4.9)

(4.10)

=0,27

=0,105

При беспровесном положении контактного провода =0.

= -0,026м

Результаты расчетов сводим в таблицу 3.2.

Строим монтажные кривые (рисунок 3.2).

4.4.3. Расчет изменения высоты расположения контактного провода у опоры контактной сети в пролете 2е.

(4.11)

= -0,065м.

Результаты расчетов сводим в таблицу 3.2.

Строим монтажные кривые (рисунок 3.2).

Таблица 4.2. Монтажная таблица.

t x,°C	T x, даН	l 1=60м	l 2=45м
F x,м	,м	,м	F x,м	,м	,м
-35	1600	0,54	-0,026	-0,065	0,31	-0,01	-0,05
-20	1400	0,6	-0,029	-0,021	0,35	-0,003	-0,023
-15	1320	0,63	0	0	0,37	0	0
0	1140	0,71	+0,073	+0,059	0,42	+0,07	+0,034
+15	1000	0,79	+0,139	+0,119	0,47	+0,014	+0,078
+35	830	0,91	+0,23	+0,22	0,56	+0,024	+0,15

4.5 Определение натяжения несущего троса при дополнительных нагрузках.

Для расчетов воспользуемся уравнением состояния провода, приведенным к температуре (ф.5.4).

Поскольку исходным является режим минимальной температуры, то величины с индексом “1” в уравнении отнесем к этому режиму, а величины с индексом “x” сначала к режиму гололеда с ветром, а затем к режиму максимального ветра.

4.5.1. Режим гололеда с ветром.

Определяем для этого режима коэффициент , полагая, что .

(4.12)

=161255515

А=47;

С=17,38

Расчет будем производить методом подбора, задаваясь различными значениями Т х.

(4.13)

(4.14)

При изменении натяжения на 200 даН температура изменяется на 24°С, следовательно, натяжение несущего троса, соответствующее режиму гололёда с ветром составляет:

=1808даН

4.5.2. Расчет для режима максимального ветра.

Определим коэффициент , полагая, что .

(4.15)

=38542058

При изменении натяжения на 100 даН температура изменяется на 10°С.

Следовательно, натяжение несущего троса, соответствующее режиму максимального ветра составляет:

=1210 даН

Значения натяжений несущего троса при дополнительных нагрузках наносим на графики на рисунке 3.1.

4.6 Определение натяжения и стрел провеса ненагруженного несущего троса.

Для расчетов снова воспользуемся уравнением состояния несущего троса (ф.4.4), приведенным к температуре и натяжению беспровесного положения контактного провода.

=1,79 даН

(4.16)

Определяем постоянные коэффициенты:

=46,4

=6307678

С=17,38.

(4.17)

Изменяя значения Н_х и подставляя их в формулу 4.17, находим соответствующую им температуру. Данные расчётов сводим в таблицу 4.3.

Таблица 4.3. Изменение натяжений ненагруженного несущего троса.

Стрелу провеса ненагруженного несущего троса для действительных пролетов, входящих в анкерный участок находим по формуле:

(4.18)

=0,272

Результаты расчетов сводим в таблицу 3.2.

Монтажные кривые, использованные для расчета, приведены на рисунке 4.1.

Таблица4.4.Монтажная таблица ненагруженного несущего троса.

t x, °С	Н х, даН	F тх, м
60м	45м
-35	1470	0,272	0,153
-15	1150	0,348	0,195
0	930	0,43	0,242
+20	750	0,534	0,3
+35	560	0,715	0,402

По данным таблицы строим графики зависимости стрелы провеса несущего троса от температуры, рис.4.1.

Итогом механического расчёта стало определение натяжений и стрел провеса несущего троса при различных температурах для построения монтажных кривых. Особенность механического расчёта заключается в том что несущий трос цепной подвески, кроме нагрузки от собственного веса и дополнительных нагрузок от гололёда и ветра, воспринимает также нагрузки от подвешенных к нему контактных проводов, включая и дополнительные нагрузки от гололёда и ветра на эти провода.

Специальная часть

В качестве специальной части задания мною был выполнен стенд «Однолинейная схема тяговой подстанции «Холмечи»». На стенде изображены основные присоединения тяговой подстанции.

Стенд выполнен из пластика, на который нанесена схема элементов, вырезанных на плоттере. Положение коммутационных аппаратов можно изменять.

Эта схема выполнена по заказу Брянской дистанции электроснабжения и будет использоваться на тяговой подстанции «Холмечи» в щитовой для демонстрации положения коммутационных аппаратов.

.

Заключение

В дипломном проекте мною был разработан участок контактной сети станции, без прилегающих перегонов. Для этого были рассчитаны нагрузки действующие на провода контактной сети для трёх расчётных режимов: минимальной температуры, максимального ветра и гололёда с ветром. По нагрузкам был произведён расчёт и выбраны длины пролётов для трассировки контактной сети станции.

При разработке схемы питания и секционирования учитывалась возможность ведения работ на контактной сети станции с наименьшими экономическими убытками: для этого в отдельные секции выделены главные пути, группы путей одинакового назначения, а также тупики, в которых могут производиться работы со снятием напряжения. Для подачи питания в схеме использованы разъединители, с разными видами управления, что делает схему удобной для эксплуатации контактной сети.

При создании монтажных планов выбирались места, наиболее выгодные, для расстановки опор, учитывались рекомендации и требования нормативной документации.

Для трассировки контактной сети применены консоли и жёсткие поперечины.

Секционирование контактной сети выполнено с помощью изолирующих сопряжений, в том числе с использованием нейтральной вставки.

Для возможности монтажа и регулировки контактной подвески

произведён механический расчёт анкерного участка цепной контактной подвески позволяющей определить натяжение и стрелы провеса проводов, составляющих контактную подвеску, в пределах установленного диапазона температур.

Контактная сеть переменного тока, имея ряд преимуществ, наиболее целесообразна для эксплуатации с точки зрения усиления контактной подвески для пропуска поездов повышенного веса и длинны.