19. Трассировка контактной сети на перегоне

Подготовка плана перегона. План перегона выполняют на листе миллиметровой бумаги в масштабе 1 : 2000 (ширина лис­та 297 мм). Необходимую длину листа определяют исходя из заданной длины перегона с учетом масштаба и необходимого запаса (800 мм) в правой части чертежа на размещение общих данных и основной надписи и принимают кратной стандартному размеру 210 мм.

В зависимости от числа путей на перегоне на плане вычер­чивают одну или две прямые линии (на расстоянии 1 см друг от друга), представляющие оси путей.

Пикеты на перегоне размечают гонкими вертикальными ли­ниями через каждые 5 см (100 м в натуре) и нумеруют их в направлении счета километров, начиная с пикета входного сиг­нала, указанного в задании для трассировки контактной сети на перегоне.

Если при трассировке контактной сети станции в правой гор­ловине оказалось трехпролетное изолирующее сопряжение кон­тактных подвесок станции и перегона, расположенное до вход­ного сигнала, то для его повторения на плане перегона нумера­цию пикетов нужно начать за два-три пикета до заданного пи­кета входного сигнала. При наличии справа от станции ней­тральной вставки, находящейся за входным сигналом, нумера­цию пикетов достаточно начать с пикета входного сигнала.

Выше и ниже прямых линий, представляющих оси путей, вдоль всего перегона размещают данные в виде таблиц (при од­нопутном перегоне — только нижнюю таблицу) (рис. 36). Под нижней таблицей вычерчивают спрямленный план линии.

Пользуясь размеченными пикетами, в соответствии с задани­ем па проект на плане путей показывают искусственные соору­жения (мосты, трубы, переезды, сигналы и пр.), а на спрямлен­ном плане линии — соответствующими условными обозначения­ми показывают километровые знаки, направления, радиусы и длину кривых участков пути, границы расположения высоких насыпей и глубоких выемок, повторяют изображение искусствен­ных сооружений.

Пикеты искусственных сооружений, сигналов, кривых, насы­пей и выемок обозначают в графе «Пикетаж искусственных со­оружений» нижней таблицы (см. рис. 36) в виде дроби (напри­мер, 36/64), числитель которой обозначает расстояние в метрах до одного пикета, знаменатель — до другого. В сумме эти числа должны быть равны 100, так как расстояние между двумя нор­мальными пикетами равно 100 м.

Предварительная разбивка перегона на анкерные участки. Расстановку опор на перегоне начинают с переноса на план пе­регона опор изолирующих сопряжений станции, к которой при­мыкает перегон, или опор нейтральной вставки. Расположение этих опор на плане перегона должно быть увязано с их распо­ложением на плане станции. Увязку осуществляют по входному сигналу, который обозначен и на плане станции, и на плане перегона следующим образом: определяют расстояние между сигналом и ближайшей к нему опорой по отметкам на плане-станции. Это расстояние прибавляют (или отнимают) к пикет­ной отметке сигнала и получают пикетную отметку опоры. Затем откладывают от этой опоры длины следующих пролетов, указанных на плане станции, и получают пикетные отметки опор изолирующего сопряжения на плане перегона. Пикетные отметки опор заносят в графу «Пикетаж опор» нижней таблицы (см. рис. 36). После этого вычерчивают изолирующее сопря­жение или нейтральную вставку, так как это показано на плане станции, и расставляют зигзаги контактного провода.

Далее необходимо наметить анкерные участки контактной сети и примерное расположение мест их сопряжений. После этого в серединах анкерных участков намечают примерное расположение мест средних анкеровок с тем, чтобы при раз­бивке опор пролеты со средней анкеровкой сократить но срав­нению с максимальной расчетной длиной на данном участке перегона.

Рис. 36. Схема трассировки контактной сети на плане перегона

Та б л и ц а 11
Радиус кривой, м	Наибольшая длина анкерного участка, м, подвески с одним шли двумя контактными проводами МФ
	МФ-100	2МФ-100	МФ-100	2МФ-100
	Полукомпенсированная подвеска		Компенсированная подвеска
300	800	800	1100	1000
400	900	900	1280	1180
500	950	950	1400	1300
600	1000	1000	1560	1480
700	1040	1040	1600	1560
800	1050	1050	1600	1600
1000	1150	1150	1600	1600
1200	1200	1160	1600	1600
1500	1240	1180	1600	1600
2000	1300	1220	1600	1600

Намечая анкерные участки подвески, необходимо исходить из следующих соображений:

количество анкерных участков на перегоне должно быть минимальным;

максимальная длина анкерного участка контактного провода на прямой принимается не более 1600 м;

на участках с кривыми длину анкерного участка уменьшают в зависимости от радиуса и расположения кривых, предельные длины анкерных участков контактных подвесок, расположенных полностью на кривых участках пути различных радиусов, пока­заны в табл. 11;

сопряжения анкерных участков рекомендуется, как правило, устраивать на прямых.

Если кривая по протяженности не больше половины длины анкерного участка (800 м) и расположена в одном конце или в середине анкерного участка, то длина такого анкерного участка может быть принята равной средней длине, допустимо для прямой и кривой данного радиуса.

В конце перегона должно находиться трехпролетное изоли­рующее сопряжение, разделяющее перегон и следующую станцию; опоры такого сопряжения относятся уже к плану станции и на плане перегона не учитываются. Иногда в исходных данных задается к проектированию часть перегона, огра­ничиваемая очередным трехпролетным неизолирующим сопря­жением. Опоры такого сопряжения относятся к плану перегона. Примерное расположение опор сопряжений анкерных уча­стков отмечают на плане вертикальными линиями, расстояние между которыми в масштабе примерно равно трем допустимым для соответствующего участка пути пролетам. Затем намечают каким-либо условным знаком места расположения пролетов со средней анкеровкой и только после этого переходят к расстановке опор.

Расстановка опор на перегоне. Расстановка опор произво­дится пролетами, по возможности равными допустимым для соответствующего участка пути и местности, полученным в ре­зультате расчетов длин пролетов. На однопутных перегонах опоры намечают с той стороны пути, которая противоположна стороне предполагаемой укладки второго пути.

Намечая места установки опор, следует сразу же заносить их пикетаж в соответствующую графу нижней таблицы (см. рис. 36), между опорами указывать длины пролетов, возле опор стрелками показывать зигзаги контактных проводов.

На прямых участках пути зигзаги (0,3 м) должны быть по­очередно направлены у каждой из опор то в одну, то в другую сторону от оси пути, начиная с зигзага анкерной опоры, пере­несенного с плана контактной сети станции. На кривых участ­ках пути контактным проводам дают зигзаги в направлении от центра кривой (размер зигзага на кривой зависит от радиуса кривой и колеблется от 0,15 до 0,4 м).

В местах перехода с прямого участка пути в кривую зигзаг провода у опоры, установленной па прямом участке пути, может оказаться неувязанным с зигзагом провода у опоры, установленной на кривой (рис. 37, а). В этом случае следует несколько сократить длину одного-двух пролетов на прямом участке пути, а в некоторых случаях и пролета, частично расположенного на кривой, чтобы можно было у одной из этих опор разместить контактный провод над осью пути (с нулевым зиг­загом), а у смежной с ней опоры сделать зигзаг контактного провода в нужную сторону (рис. 37, б).

Зигзаги контактного провода у смежных опор, расположен­ных на прямом и кривом участках пути, можно считать увязан­ными, если большая часть пролета расположена на прямом участке пути и зигзаги контактного провода у опор сделаны в разные стороны (рис. 37, в) или большая часть пролета распо­ложена на кривом участке пути и зигзаги сделаны в одну сто­рону (рис. 37, г).

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

На участках, где часто наблюдаются гололедные образова­ния и могут возникнуть автоколебания проводов (см. задание па проект), разбивку опор следует вести чередующимися про­летами, один из которых равен максимально допустимому, а другой — на 7—8 м меньше. При этом, избегая периодичности чередования пролетов.

Рис. 37. Схема расстановки опор на границе прямых и кривых участков пути

Пролеты со средними анкеровками (па плане их места были предварительно намечены) должны быть сокращены: при полу­компенсированной подвеске — один пролет на 10%, а при ком­пенсированной — два пролета па 5% максимальной расчетной длины в этом месте. На неизолирующих трехпролетных сопря­жениях согласно Нормам не нужно сокращать длину среднего переходного пролета, но нередко ее все же сокращают па 5 м, чтобы в пределах каждого анкерного участка имелся небольшой запас в длине, позволяющий в отдельных местах удачнее вы­брать расположение опор относительно оврага, трубы, моста и других искусственных сооружений. Намеренно также сокраща­ют длину пролета (принимают длину пролета, как и а насыпи более 5 м) и в местах расположения оврагов, балок и других открытых ветровых участков небольшой ширины.

От края каменных или железобетонных труб, металличес­ких или железобетонных мостов опоры должны устанавливать­ся не ближе 5 м.

Конструкция и габарит металлического моста через реку позволяют пропустить контактную подвеску, не изменяя ее па­раметров и высоты контактных проводов. Несущий трос кон­тактной подвески следует подвесить па мосту в трех-четырех точках так, чтобы длина пролетов па мосту была не более 40— 45 м. При этом желательно расположить точки подвеса сим­метрично относительно оси моста, предполагая, что мост — кон­струкция симметричная. Окончательно установку опор у моста принимают после того, как решат, где будут находиться точки крепления контактной сети на мосту.

На плане контактной сети показывают точками места закреп­ления несущего троса, зигзаги контактных проводов и длины пролетов на мосту.

Рис. 38. Элементы плана контактной сети перегона

Обработка плана перегона. Выполнив расстановку опор и зигзагов контактного провода, производят окончательную разбивку контактной сети перегона на анкерные участки и вычер­чивают их сопряжения.

Неизолирующие сопряжения анкерных участков па перего­не следует выполнять эластичными по трехпролетной схеме с разанкеровкой несущего троса и контактного провода при ком­пенсированной подвеске и только контактного провода — при полукомпенсированной подвеске. Длину анкерных участков не­компенсированного несущего троса полукомпенсированной под­вески не ограничивают, такой трос можно анкеровать лишь по концам перегона. В пролетах сопряжений анкерных участков контактного провода должны быть подвешены дополнительные ветви биметаллического несущего троса ПБСМ-95 или ПБСМ-70, 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 участкам и опорам со стороны первого пути присваивают нечет­ные номера, а со стороны второго пути — четные. Составляют ведомость анкерных участков на перегоне (опоры изолирующих сопряжений станций в нумерацию опор перегона не включают).

В пролетах, намеченных 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 (если они есть) и провода ВЛ 10 кВ при постоянном токе, провода ДПР при переменном токе 27,5 кВ или питающие провода и провода ДПР при переменном токе 2 25 кВ. 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 10 кВ). Усиливающие провода с целью экономии разанкеровывают пе­ред каждым сопряжением и в пределах сопряжения заменяют отходящими ветвями контактных подвесок (рис. 38).

Линии ДПР или ВЛ 10 кВ выполняют обычно из проводов АС-35 пли АС-50, питающие провода (при системе 2 25 кВ) — из А-185. Длину и марку усиливающих или питающих проводов,, проводов ДПР и ВЛ указывают в спецификации к плану кон­тактной сети (см. приложение 13).

Габариты опор. Промежуточные железобетонные опоры на прямых должны быть установлены с нормальным габаритом — 3,1 м. Габарит промежуточных опор на кривой увеличивается по сравнению с нормальным габаритом на прямой (с учетом наклона электроподвижного состава в кривой) и выбирается из следующих значений:

Радиус

кри­вой, м. 300—600 700—1200 1300—1800 1900—2000 2500 3000 4000

Габарит, м,

со стороны

кри­вой:

внутренней 3,5 3,45 3,4 3,35 3,3 3,25 3,2

внешней . 3,2 3,15 3,5 3,15 3,15 3,1

Габарит опор, установленных перед кривой на расстоянии менее 10 м от ее начала, можно принять равным габариту на кривой.

В выемках опоры, как правило, устанавливают за кюветом с габаритом 4,9 м. В особо сильноснегозаносимых выемках (кро­ме скальных) и па выходах из таких выемок на длине 100 м опоры размещают с габаритом 5,7 м.

Габарит железобетонных анкерных опор принимают на 0,2 м больше габарита промежуточных опор (для возможности раз­мещения грузов компенсаторов в две гирлянды), например, га­барит па прямой составляет 3,3 м. Для обеспечения видимости сигналов одна-две опоры, расположенные перед светофором по направлению движения, должны иметь габарит 3,5 м.

Габариты опор указывают в соответствующих графах таблиц (см. рис. 36), расположенных па плане перегона. В остальных графах этих таблиц указывают типы поддерживающих и опор­ных конструкций. Условия выбора этих конструкций изложены, в параграфе 20. Типы конструкций и их число указывают в спе­цификациях (см. приложение 13).

20. Выбор поддерживающих и опорных конструкций

Выбор поддерживающих устройств (консолей и жестких по­перечин) при проектировании контактно) сети состоит в при­вязке типовых конструкций к конкретным условиям установки

Выбор консолей. В настоящее время па участках переменно­го и постоянного тока при новом проектировании применяют не­изолированные прямые наклонные однопутные консоли. Изоли­рованные консоли из-за недостаточной прочности консольных изоляторов используют ограниченно и только на участках переменного тока.

Условия применения неизолированных консолей в районах с толщиной гололеда до 20 мм и скоростью ветра до 36 м/с на участках постоянного тока приведены в приложении 5, на участ­ках переменного тока — в приложениях 6, 7, изолированных кон­солей па участках переменного тока — в приложении 9.

Выбирая консоли по этим приложениям, удобнее, например, на плане перегона вначале указать в соответствующей графе консоли на кривых (следует иметь в виду, что на первых опо­рах после кривых участков пути следует применять такие же консоли, как на кривой), на опорах средней анкеровки компен­сированной подвески; в выемке (при большом габарите); на насыпи: на переходных опорах сопряжений, а затем остальные: на плане станции — на стрелках и переходных опорах сопряже­нии, а затем остальные.

Выбрав консоли, указывают их тип и количество, а также массу каждой консоли в спецификации. Масса консолей указа­на в приложении 8.

Выбор жестких поперечин. В дипломных проектах следует применять усовершенствованные жесткие металлические попе­речины. В приложении 10 приведены данные поперечин с осве­щением (ОП) и без освещения (П) обычного исполнения (для районов с 40 °С).

При выборе жестких поперечин прежде всего определяют требуемую длину поперечин

,

(109)

— габариты опор поперечины:

— суммарная ширина междупутий, перекрываемых поперечиной;

= 0,44 м — диаметр опоры в уровне головок рельсов;

м — строительный допуск на установку опор поперечины.

По итогам расчета каждой поперечины выбирают ближай­шую большую основную L или укороченную L_p длину типовой поперечины. Затем выбирают тип (несущую способность) по­перечин.

В дипломных проектах, где нет возможности выполнения громоздких расчетов, для выбора несущей способности попере­чин можно воспользоваться следующими соображениями: попе­речины с наивысшей несущей способностью рассчитаны па кон­тактную сеть постоянного тока и тяжелые метеорологические условия: толщину гололеда 15—20 мм и скорость ветра 32 — 35 м/с; поперечины с наинизшей несущей способностью — на контактную сеть переменного тока и сравнительно легкие метеорологические условия: толщину гололеда 5—10 мм и скорость ветра 25 м/с.

Пример 19. Выбрать жесткие поперечины. Данные расчета длин поперечин, выбранные типы и суммарную массу металла поперечин удобно показать в виде табл. 12.

Таблица 12
Номер опор поперечины	Расчетная длина, поперечины, м	Выбранный тип основной поперечины	Длина попе­речины (с уче­том укороче­ния) Lp, м	Масса поперечины, кг
17—18	3,1+3,2+5,3+6,5+5,3+ +6,5+0,44+2 0,15 = 30,64	П280—34,0*	31,51	1380

______________

* Тип поперечины принят исходя из следующих условий: контактная сеть переменного тока; метеорологические условия; III ветровой район, II голо­ледный район; поперечины без освещения.

Пример 20. Рассчитать ширину междупутья, перекрываемого поперечи­ной в месте примыкания съезда (рис. 39).

Расчет. Чтобы определить искомую ширину х, нужно расстояние от ЦП до поперечины разделить на 9 при марке стрелки 1/9 или на 11 при марке стрелки 1/11:

.

(110)

Выбор опор. На вновь электрифицируемых линиях применя­ют типовые железобетонные конические опоры типа С на участ­ках постоянного тока и СО на участках переменного тока (см, приложение 11).

Важнейшей характеристикой опор является их несущая спо­собность— допустимый изгибающий момент в уровне УОФ — условного обреза фундамента. По несущей способности: и подбирают типы опор для применения в конкретных условиях установки.

Выбор промежуточных и переходных консольных опор. Для подбора промежуточной консольной опоры необходимо соста­вить ее расчетную схему, показав на ней все силы, действую­щие на опору, и плечи этих сил относительно точки «о» — точки пересечения оси опоры с УОФ (например, рис. 40); определить суммарные изгибающие моменты от действия всех сил относи­тельно точки «о» в трех расчетных режимах: гололеда с ветром, максимального ветра, минимальной температуры и по наиболь­шему из полученных моментов выбрать опору исходя из условия .

Рис. 39. К расчету ширины между­путья

Рис. 40. Расчетная схема промежуточной консольной опоры

Для подбора переходной опоры рассчитывают не только мо­мент в основании опоры, т. е. относительно УОФ, но и относительно уровня крепления пяты консоли и выбирают опору по двум условиям: и (значения даны в приложении 11).

Необходимость отдельного расчета и переходной опоры объясняется тем, что на ней па двух консолях подвеше­ны две ветви контактной подвески, одна из которых отводится на анкеровку.

При дипломном проектировании рекомендуется выбирать консольные опоры в такой последовательности:

определяют нагрузки и изгибающие моменты в основании промежуточных опор, установленных на внешней и внутренней стороне кривой наименьшего заданного радиуса во всех расчет­ных режимах и при наиболее неблагоприятных направлениях ветра;

по результатам расчетов выбирают типы (несущие способ­ности) опор для установки на внешней и внутренней стороне кривой этого радиуса;

делают вывод о наиболее тяжелом расчетном режиме и все дальнейшие расчеты для выбора промежуточных и переходных консольных опор ради сокращения объема вычислений выпол­няют только в этом режиме;

если окажется, что на внутренней стороне кривой наимень­шего радиуса пригодна опора наинизшей несущей способности С(СО) 136.6-1, расчеты моментов в основании промежуточных опор, установленных па внутренней стороне кривых больших радиусов, очевидно, излишни; так как там тоже подойдут опо­ры наинизшей несущей способности (иногда при легких метео­рологических условиях, легкой контактной подвеске в сравни­тельно большом радиусе кривой так может получиться и для опор, установленных на внешней стороне кривых).

Вопрос о необходимости расчета в основании проме­жуточных опор на прямых для выбора типа опор следует ре­шать после того, как подобраны опоры для установки на кри­вых. В ряде случаев, проанализировав результаты расчетов Мотах для кривых, убедившись, что на кривой наибольшего ра­диуса подходит опора С (СО) 136.6-1, можно сделать выводы, что и на прямых при габарите от 3,1 до 5,7 м в качестве проме­жуточных консольных могут быть применены опоры С (СО) 136.6-1.

Затем следует сделать расчет нагрузок и моментов и для переходных опор в установленном выше расчет­ном режиме и выбрать эти опоры. Наиболее неблагоприятные условия для переходной опоры складываются на неизолирую­щем сопряжении анкерных участков, где не сокращается длина переходного пролета (рис. 41). Из рисунка видно, что наиболь­ший угол изменения направления контактных проводов прихо­дится на опору № 2. При этих самых неблагоприятных услови­ях и следует рассчитывать значения и для переход­ной опоры. Расчет следует выполнить при двух направлениях ветра. Общий порядок расчетов такой же, как и при выборе промежуточных опор.

Рис. 41. Изменения направлений контактных проводов на переходных опорах неизолирующего сопряжения анкерных участков

Пример 21. Выбрать промежуточные консольные опоры для установки на перегоне на внешней и внутренней стороне кривой R = 650 м в слегка холмистой местности с невысоким лесом на насыпи высотой до 5 м. Длина пролета l = 51 м. Контактная подвеска переменного тока ПБСА-50/70+НЛОлО,04Ф-100, компенсированная на неизолированных консолях: на внешней стороне кривой на консоли НТРИ-Г; на внутренней стороне на кон­соли НТС-IIп. Габариты опор на внешней стороне кривой 3,2 м, на внутрен­ней — 3,5 м.

Номинальные натяжения проводов контактной подвески: T_ном = 1800 даН; К=1000 даН. С полевой стороны опор на кронштейнах КФ-5 подвешен провод ДПР сечением АС-50 с максимальным натяжением H_mах = 520 даН, а под ним провод группового заземления АС-70 с максимальным натяжением H_mах = 400 даН. Натяжения некомпенсированных проводов ЛС-50 и АС-70 с изменением температуры воздуха и нагрузки от ветра и гололеда изменя­ются и могут быть приняты примерно равными: при гололеде с ветром:

= 0,75 520 = 390 даН;

= 0,75 400 = 300 даН;

при максимальном ветре:

= 0,7 520 = 365 даН;

= 0,75 400 = 280 даН;

при минимальной температуре:

даН; даН.

Метеорологические условия: = 29 м/с; =14 м/с, = 10 мм, приня­тые в примере 11.

Вес консолей: НТРИ-1 — 39 даН; НТС-IIп —58 даН: кронштейна КФ-5— 26 даН.

Расчет. Примем вес снега и льда G на консолях НТРИ-1—10 даН, НТС-IIп — 20 даН, на кронштейне КФ-5 — 8 даН.

Вычерчиваем расчетную схему промежуточной консольной опоры (см. рис. 40), на которой приняты следующие обозначения:

G , G , G — вертикальная нагрузка от веса контактной подвески, про­вода ДПР и провода группового заземления (ГЗ), даН;

G , G — вертикальная нагрузка от веса консоли и кронштейна, даН;

, , , , — горизонтальная нагрузка от давления ветра на несущий трос, контактный провод, провода ДПР и ГЗ и на опору, даН;

, , , — горизонтальная нагрузка от изломов несущего тро­са, контактного провода, проводов ДПР и ГЗ на кривых, даН;

—высота опоры ( = 9,6 м);

, , , — высота точек приложения горизонтальных сил относи­тельно основания опоры, м (примем = 6,75 м, = 8,55 м; = 8,8 м; = 4,5 м);

, , , — плечи вертикальных усилий от веса консоли, крон­штейна, провода ДПР и ГЗ, м (примем = 1,8 м; =1 м; = 2,0 м; = 0,5 м);

а — зигзаг контактного провода (а = 0,3 м);

Г — габарит опоры, м;

—диаметр опоры на уровне головок рельсов, м; на уровне головок рельсов диаметр конической железобетонной опоры С (СО) равен 0,44 м.

Определим распределенные нагрузки на провода контактной подвески во всех расчетных режимах.

Часть распределенных нагрузок была определена ранее:

Определим нагрузки на провод ДПР сечением АС-50 и провод ГЗ сече­нием АС-70:

от собственного веса проводов

= 0,19 даН/м; = 0,27 даН/м;

от веса гололеда на проводах

даН/м;

даН/м;

от давления ветра па провода при максимальной скорости ветра

даН/м;

даН/м;

от давления ветра па провода при гололеде с ветром

даН/м;

даН/м.

Все полученные данные о распределенных нагрузках сведем в табл. 13.

Определим нормативные нагрузка (усилия), действующие на опору. Не­обходимо отметить, что поскольку маркировка типовых опор контактной сети выполнена по нормативным изгибающим моментам, то расчет изгибающих мо­ментов в основании опор, по которым производится подбор опор, выполняют по нормативным нагрузкам, т. е. без учета соответствующих коэффициентов перегрузки.

Нормативные нагрузки, действующие на опору, определяют для трех расчетных режимов:

гололеда с ветром, максимального ветра, минимальной температуры.

Та б л и ц а 13
Нагрузки	Значения нагрузок на провода, даН/м, для расчетных режимов
	гололеда с ветром	максималь- ного ветра	минимальной температуры
От веса:
проводов цепной подвески g	1,64	1,64	1,64
гололеда на проводах подвески g	0,79	—	—
провода ДПР сечением АС-50	0,19	0,19	0,19
гололеда на проводе ДПР	0,56	—	—
провода ГЗ сечением АС-70	0,27	0,27	0,27
гололеда на проводе ГЗ От давления ветра:	0,61	—	—
на несущий трос рт	0,5	0,92	—
на контактный провод рк на провод ДПР рпр на провод ГЗ ргз	0,33 0,44 0,46	0,78 0,61 0,72	— — —

Вертикальные нагрузки от веса проводов контактной подвески, ДПР и ГЗ:

в режиме максимального ветра и минимальной температуры

(111)

т. е. G_п = 1,64 51+30= 113,6 даН; G_пp = 0,19 51 +15 = 24,7 даН; G_гз = 0,27 51+ 6=19,8 даН;

в режиме гололеда с ветром

(112)

т. е. G_п = (1,64+0,79)51 + 30=154 даН; G_пp = (0,19+0,56)51 + 15=53,3 даН; G_гз = (0,27+0,61)51+6= = 50,9 даН.

В выше приведенных формулах:

— распределенные нагрузки от веса проводов и веса гололеда на проводах (см. табл. 13);

— длина пролета;

— вес подвесной гирлянды изоляторов (для контактной подвески с учетом части веса фиксатора, приходящейся на несущий трос).

Вертикальные нагрузки от веса консолей с учетом части веса фиксаторов и от веса кронштейна провода ДПР:

в режиме максимального ветра и минимальной температуры

,

(113)

т. е. для НТРИ-1 нагрузка = 39+10 = 49 даН;

для НТС-IIп нагрузка = 58+15 = 73 даН;

для КФ-5 нагрузка = 26 даН;

в режиме гололеда с ветром с учетом веса гололеда на консолях и кронштейне:

,

(114)

т. е. для НТРИ-1 нагрузка = 39+10+10 = 59 даН; для НТС-Пп нагрузка = 58+15+20 = = 93 даН, для КФ-5 нагрузка = 26+8 = 34 даН.

Горизонтальные нагрузки от давления ветра на трос, контактный провод, провода ДПР и ГЗ, которые передаются с проводов на опоры,

,

(115)

где р — распределенные нагрузки от давления ветра на провода контактной подвески, ДПР и ГЗ, т. е. (см. табл. 13).

Таким образом, в режиме максимального ветра:

Р_т = 0,92 51= 47 даН; Р_к = 0,78 51 = 40 даН;

Р_пр = 0,61 51 = 31 даН; Р_гз = 0,72 51 =36,7 даН;

в режиме гололеда с ветром:

Р_т = 0,5 51=25,5 даН; Р_к = 0,33 51 = 16,8 даН;

Р_пр =0,44 31=22,5 даН; Р_гз =0,46 51 = 23,3 даН.

Горизонтальные нагрузки от давления ветра на опору

,

(116)

где с_х — аэродинамический коэффициент лобового сопротивления ветру, при­нимаемый

для конических опор равным 0,7;

— площадь диаметрального сечения опоры ( = 3,46 м²).

Таблица 14

Расчетный режим	Нормативные нагрузки, даН
	Gп	Gкн	Gпр	Gкр	Gгз	Pт	Pтиз	Pк	Pкиз	Pпр	Pприз	Pгз	Pгзиз	Pоп
Максимальный ветер	114	49/73	25	26	20	47	141	40	79	31	29	37	22	127
Гололед с ветром	154	59/73	53	34	51	26	141	17	79	23	31	24	24	30
Минимальная температура	114	49/73	25	25	20	—	141	—	79	—	41	—	31	—

Примечание. В числителе указана нагрузка от веса консоли на внеш­ней стороне кривой, в знаменателе — на внутренней.

Итак, в режиме максимального ветра даН; в режиме гололеда с ветром даН. Горизонтальные нагрузки от изменения направления (излома) проводов на кривой

,

(117)

где Н — натяжение несущего троса, контактного провода, проводов ДПР и ГЗ в данном режиме.

Горизонтальные нагрузки от изломов компенсированных несущего троса и контактного провода соответственно во всех режимах = 1800 51:650 = 141 даН;

=1000 51:650 = 78,5 даН.

Горизонтальные нагрузки от излома проводов ДПР и ГЗ:

для режима максимального ветра

даН;

даН;

для гололеда с ветром

даН;

даН;

для режима минимальной температуры

даН;

даН;

Прежде чем приступить к расчету изгибающих моментов М₀, удобно дан­ные расчетов нормативных нагрузок, действующих па опору, свести в табл. 14 (при этом значения нагрузок следует округлить до целых чисел).

Определим изгибающие моменты относительно УОФ опор во всех трех расчетных режимах.

Для опоры на внешней стороне кривой при наиболее неблагоприятном направлении ветра к пути изгибающий момент

(118)

Тогда в режиме максимального ветра

даН м = 42 кН м

в режиме гололеда с ветром

даН м = 37,75 кН м

в режиме минимальной температуры

даН м = 26,2 кН м

Для опоры на внутренней стороне кривой при направлении ветра к пути

(119)

Следовательно, в режиме максимального ветра

даН м 1 кН м

в режиме гололеда с ветром

даН м = -7,6 кН м

в режиме минимальной температуры

даН м = -17,75 кН м

Для опоры на внутренней стороне кривой при направлении ветра к полю:

(120)

Следовательно, в режиме максимального ветра

даН м -33,5 кН м

в режиме гололеда с ветром

даН м = -23,4 кН м

Наибольшее значение изгибающего момента относительно УОФ оказалось равным для опор на внешней стороне кривой 42 кН м, для опор на внутренней стороне кривой 33,5 кН м. Выбираем по приложению 11 и на внешней и на внутренней стороне кривой R = 650 м опоры С 136.6 -1, у ко­торых нормативный изгибающий момент и УОФ составит М = 44 кН м, что больше, чем значения , полученные расчетом.

По результатам выполненных расчетов можно сделать сле­дующие выводы:

поскольку для заданных условий и на внешней, и на внут­ренней стороне кривой наименьшего радиуса пригодны опоры наинизшей несущей способности, следовательно, на кривых больших радиусов, а также па прямых участках перегона, где усилия от распределенных нагрузок будут несколько выше из-за большей длины пролетов, но усилия от изломов проводов бу­дут заметно меньше и в целом суммарные моменты в УОФ бу­дут меньше, в качестве промежуточных тем более подойдут опоры типа С 136.6-1;

р асчетным (наиболее тяжелым) оказался режим максималь­ного ветра; расчетным направлением ветра на внутренней сто­роне кривой оказалось направление к полю; дальнейшие расчеты моментов для подбора опор (в данном случае — для под­бора переходных опор) следу­ет выполнять в режиме макси­мального ветра.

Выбор анкерных опор. В дипломном проекте анкерные опоры принимаются без пред­варительных расчетов типовы­ми, так как значительную часть нагрузки от натяжения проводов при их анкеровке воспринимают оттяжки с анкерами, рассчитанные на определенное натяжение проводов и тип контактной подвески.

Анкерные железобетонные опоры (рис. 42) состоят из: стойки (136.6-3), оттяжек (табл. 15), трехлучевого анкера ТА-4 или ТА-4,5 и опорной плиты (см. приложение 12).

Таблица 15
Вид подвески	Вид анкеровки	Обозначение оттяжки	Наибольшее натяжение проводов Hmax, даН	Обозначение оттяжки	Наибольшее натяжение проводов Hmax, даН
		Переменный ток		Постоянный ток
Компенсированная цеп- ная	Компенсированная Жесткая	А-1	2700	Б-1	4500
		А-2	2700	Б-1	4500
Полукомпенсирован- ная цепная	Полукомпенсирован-
	ная Жесткая	А-2	2700	Б-1	4500
		А-2	2700	Б-1	4500
Усиливающие провода, средние анкеровки ком- пенсированной подвески	Жесткая	А-3	1200	Б-2	1200

Выбор стоек жестких поперечин. Для выбора железобетон­ных конических опор — стоек жестких поперечин необходимо определить суммарный изгибающий момент М_о в каждой стой­ке на УОФ от действия: горизонтальных сил от давления ветра на провода подвески, питающие и усиливающие провода, попе­речину и опору; сил при изменении направления проводов на кривых и при отводе на анкеровку и от натяжения фиксирую­щего троса (рис. 43).

Рис. 43. Расчетная схема для определения изгибающего момента в основании опор жесткой поперечины

Выбор стоек должен производиться по большему из двух моментов и — поперек и вдоль пути. Большим, как пра­вило, оказывается момент поперек пути, кН м,

,

(121)

где , — моменты от контактных проводов и несущих тросов контакт­ных подвесок;

М_с — момент от давления ветра на опору;

— момент от давления ветра на поперечину в направлении по­перек пути;

— момент от изменения направления (излома) проводов при от­воде на анкеровку;

— дополнительный момент от проводов питающих, ДПР, ВЛ, усиливающих,

подвешиваемых на опорах и поперечинах.

Определение изгибающего момента существенно упро­щается, если воспользоваться взятыми из типового проекта дан­ными расчетов нормативных изгибающих моментов в стойках жестких поперечин от действия вышеназванных нагрузок и по­мещенными в приложениях 15—17.

Стойки каждой поперечины выбирают в следующем поряд­ке. Подсчитывают число подвесок на каждой поперечине и, уч­тя среднюю длину пролета подвески для данной поперечины, находят по приложению 15 соответственно роду тока и скоро­сти ветра момент

,

(122)

и записывают его значение в табл. 16.

Затем для тех поперечин, где контактная подвеска меняет свое направление при отводе на анкеровку или на съездах, по приложению 16 определяют моменты и заносят их в табл. 16. Если направления сил излома двух или более под­весок на данной поперечине совпадают, то моменты от этих двух изломов суммируют; если силы направлены встречно, то вычитают; учитывают лишь результирующий момент.

С учетом того что на поперечине или па ее опорах подве­шены провода ДПР, питающих линий, по приложению 17 на­ходят (он может складываться из нескольких моментов).

Та б л и ц а 16
Номера опор поперечины	Тип поперечины	Суммарные моменты						Тип стоек жестких поперечин
17—18 25—26	П280 — 34.0 П280 — 39.2	50 59	10 12	4 3,5+2 1,7 4 3,5+2 1,7	77,4 88,4	— 5,2	77,4 93,6	136.6-3 2 136.6-2

После этого рассчитывают суммарный момент

.

(123)

Если значение окажется меньше 79 кН м (одиночная опора третьей несущей способности 136.6-3), то сдвоенные стой­ки не нужны и = .

В том случае, если значение >79 кН м, следует учесть момент М_с от давления ветра на вторую стойку:

Скорость ветра, м/с . . . . . 25 30 35 40

Момент М_с, кН м . . . . . 3,6 5,2 7,1 9,2

Тогда суммарный момент

.

(124)

И выбор несущей способности стоек поперечин производит­ся по этому моменту.

Пример 22. Определить суммарные изгибающие моменты на УОФ стоек жестких поперечин, действующие поперек пути для следующих условий: кон­тактная сеть переменного тока, скорость ветра = 30 м/с; поперечины без освещения; на поперечине, например 17—18 (П280-34.0 без освещения) на­ходится шесть контактных подвесок; одна из них — контактная подвеска съезда бокового пути с тангенсом угла излома проводов 1/11; с полевой сто­роны четных опор подвешены две питающие линии сечением 2А-185; с поле­вой стороны нечетных опор — провода ДПР сечением 2АС-50; длина пролета 58 м. Выбрать несущую способность стоек жестких поперечин.

Расчет. Выбираем по приложению 15 момент = 50 кН м; по при­ложению 16 — момент =10 кН м; по приложению 17 — момент = 4 3,5+2 1,7=17,4 кН м. Так как М_оп = 50+10+17,4 = 77,4 кН м < 79 кН м, следовательно, вторые стойки не нужны, т. е. М_оп = М_оп = 77,4 кН м.

Исходя из М_оп = 77,4 кН м принимаем опоры третьей несущей способно­сти (М = 79 кН м), т. е. С 136.6-3.

Пусть на поперечине 19—20 (П280-39.2 без освещения) находятся семь контактных подвесок, одна из них — подвеска главного пути отходит на анкеровку с тангенсом угла отвода 1/10; с полевой стороны опор прежний набор проводов; средняя длина пролета подвески 62 м.

Выбираем по приложениям 15—17 моменты:

= 59 кН м; =12 кН м; = 4 3,5+2 1,7= 17,4 кН м; = 594 12+17,4 = 88,4 кН м >79 кН м, следовательно, нужны вторые стойки, момент, от ветра на вторую стойку М_с = 5,2 кН м. Тогда М_оп = + М_с = 88,4 + 5,2 = 93,6 кН м. Исходя из М_оп = 93,6 кН м принимаем сдвоенные стойки типа С 136.6 -2.

21. Общие требования к оформлению чертежей

Согласно ГОСТ 21.104—79 на чертежах контактной сети станции (перегона) должны находиться план контактной сети и общие данные (см. приложение 13), к которым относятся: ведомость анкерных участков контактной подвески; специфи­кация элементов сборных конструкций (опор, фундаментов, ан­керов, опорных плит, оттяжек, лежней, свай, жестких попере­чин); спецификация оборудования (разъединителей и их приводов, разрядников, изоляторов, секционных изоляторов, искро­вых промежутков, диодных заземлителей), материалов (прово­дов) и конструкций (консолей, фиксаторов, кронштейнов, тра­верс и т. п.) и общие указания: характеристика контактной под­вески, метеорологические условия и т. п., а также должны быть указаны: длина электрифицированных путей, длина троса ГЗ, питающих, усиливающих, отсасывающих проводов, ДПР, ВЛ.

На чертежах станций, кроме того, приводится схема пита­ния и секционирования. Пример общих данных к плану кон­тактной сети перегона также приводится в приложении 13.