Автор: Зимакова А.Н. Гиенко В.М. Скворцова В.А.
Теги: электротехника железнодорожный транспорт электрические сети железные дороги
ISBN: 978-5-9994-0125-0
Год: 2009
Текст
А.Н. Зимакова, В.М. Гиенко, В.А. Скворцов
КОНТАКТНАЯ СЕТЬ
ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ
ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Расчеты, выбор конструкций
и составление монтажных планов
2-е издание, стереотипное
Допущено
Федеральным агентством железнодорожного транспорта
в качестве учебного пособия для студентов техникумов и колледжей
железнодорожного транспорта
УДК 621.33
ББК 39.278
3-62
Авторы: А.И. Зимакова совместно с В.М. Гиенко — введение, гл. 1—8, 10 и
приложения 1—30; В.А. Скворцов — гл. 9 и приложения 31, 32
Рецензенты: заместитель начальника Департамента электрификации и
электроснабжения ОАО «РЖД» В.М. Долдин; преподаватель Московского кол-
леджа железнодорожного транспорта Э.А. Максимова; заведующая отделением
«Тяговый подвижной состав» Московского колледжа железнодорожного транс-
порта С.В. Ухина; преподаватель Московского колледжа железнодорожного
транспорта Н.Д. Чиляева
Зимакова А.Н., Гйенко В.М., Скворцов В.А.
3-62 Контактная сеть электрифицированных железных дорог.
Расчеты, выбор конструкций и составление монтажных планов:
учеб, пособие. — 2-е стер. изд. — М.: ФГОУ «Учебно-методичес-
кий центр по образованию на железнодорожном транспорте»,
2011.- 232 с.
ISBN 978-5-9994-0125-0
Приведены основные положения и примеры выполнения расчетов механичес-
ких нагрузок на провода, натяжений, стрел провеса проводов, допустимых длин
пролетов контактной сети, нагрузок на поддерживающие конструкции и опоры,
изгибающих моментов в основании опор, а также построения монтажных кривых.
Даны практические рекомендации по подбору типовых поддерживающих кон-
струкций и опор для различных условий установки; по правилам и последователь-
ности составления и чтения монтажных планов, схем питания и секционирования
контактной сети, составления спецификаций на конструкции и провода; по спо-
собам размещения контактной сети в искусственных сооружениях. Приведены све-
дения о составе и ориентировочной стоимости строительных и монтажных работ
и затратах при сооружении контактной сети. В приложениях к пособию собраны
справочные данные.
Предназначено для преподавателей и студентов колледжей и техникумов же-
лезнодорожного транспорта, обучающихся по специальности 140212 «Электро-
снабжение на железнодорожном транспорте», при изучении теоретического мате-
риала ряда глав учебника «Контактная сеть» (2006 г.) и при выполнении практи-
ческих работ и курсовых проектов по дисциплине «Контактная сеть»; может быть
полезно преподавателям и студентам высших учебных заведений железнодорож-
ного транспорта и инженерно-техническим работникам, занятым проектировани-
ем, созданием и эксплуатацией контактной сети железнодорожного транспорта.
УДК 621.33
ББК 39.278
ISBN 978-5-9994-0125-0
© Зимакова А.Н., Гиенко В.М.,
Скворцов В.А., 2010
© ФГОУ «Учебно-методический центр
по образованию на железнодорожном
транспорте», 2010
© Оформление. ООО «Пиар-Пресс». 2009
ВВЕДЕНИЕ
Электрифицированные железные дороги составляют примерно 51 %
обшей протяженности Российских железных дорог, выполняя при этом
84,5 % перевозок и обеспечивая большую часть пригородных перево-
зок пассажиров. Протяженность электрифицированных линий равна
42,9 тыс. км, из них 24,7 тыс. км на переменном токе, что составляет
50,6 % всей длины железнодорожных путей. В хозяйстве электроснаб-
жения занято около 46 тыс. работников; в том числе свыше 10 тыс. элек-
тромонтеров контактной сети, около 4 тыс. машинистов автомотрис и
водителей дрезин, свыше 10 тыс. электромехаников.
Эксплуатация устройств электроснабжения железных дорог предъяв-
ляет высокие требования к уровню знаний эксплуатационного персо-
нала, в первую очередь специалистов-техников.
Техник, работающий в современной системе тягового электроснаб-
жения, должен быть готов к производственно-технологической, орга-
низационно-управленческой, конструкторско-технологической и опыт-
но-экспериментальной деятельности в соответствии с квалификацион-
ной характеристикой.
Средние специальные учебные заведения (факультеты) Российской
Федерации ежегодно готовят для работы около 800 выпускников специ-
альности 140212 « Электроснабжение на железнодорожном транспорте».
Необходимые знания и умения выпускники средних специальных
учебных заведений (факультетов) железнодорожного транспорта при-
обретают при изучении специальных дисциплин и дисциплин специа-
лизации, во время преддипломной практики, выполняя ряд практичес-
ких работ и курсовых проектов.
В соответствии с требованиями к уровню подготовки выпускников
по дисциплине специализации «Контактная сеть» выпускник должен
иметь представление о различных технологических процессах и ресур-
сосберегающих технологиях в хозяйстве электроснабжения на желез-
нодорожном транспорте; уметь производить расчеты устройств контакт-
ной сети, разрабатывать схемы питания и секционирования ее; читать и
составлять монтажные планы контактной сети. Настоящее пособие дол-
3
жно помочь студентам и преподавателям выполнять эти требования при
изучении дисциплины « Контактная сеть», в том числе при выполнении
практических работ и курсовых проектов по данной дисциплине.
Пособие поможет проводить расчеты нагрузок на провода и конст-
рукции контактной сети; натяжений и стрел провеса проводов контак-
тной сети; длин пролетов проводов; изгибающих моментов в основа-
нии опор; принимать наиболее рациональный вариант при выборе тех-
нических решений; выполнять чертежи — монтажные планы контактной
сети и схемы питания и секционирования. Пособие позволяет студен-
там подробно ознакомиться с составом строительных и монтажных ра-
бот при сооружении контактной сети и получить представление о сто-
имости работ и затрат.
Ко всем разделам дан справочный материал для проведения расчета,
составления чертежей и выборов устройств.
Пособие разработано на основе обобщения опыта работы технику-
мов и колледжей железнодорожного транспорта по специальности
«Электроснабжение железнодорожного транспорта».
Данное издание пособия учитывает изменения, произошедшие в свя-
зи с обновлением и реконструкцией систем электроснабжения и кон-
тактной сети электрифицированных участков железных дорог, в том
числе отнесенных к категории скоростные (со скоростью движения по-
ездов более 160 км/ч).
Пособие разработано в соответствии с требованиями норм, правил и
стандартов, действующих в системе электроснабжения электрифици-
рованных железных дорог, содержащихся в Правилах технической экс-
плуатации железных дорог Российской Федерации (ЦРБ-756) — ПТЭ;
Правилах устройства системы тягового электроснабжения железных
дорог Российской Федерации (ЦЭ-462) — ПУСТЭ; Правилах устрой-
ства и технической эксплуатации контактной сети электрифицирован-
ных железных дорог (ЦЭ-868) — ПУТЭКС; Строительных нормах и пра-
вилах Российской Федерации «Железные дороги колеи 1520 мм» —
СНиП 32-01-95; Нормах проектирования контактной сети — СТН ЦЭ-
141-99; Строительно-технических нормах МПС РФ — железные дороги
колеи 1520 мм - СТНЦ-01-95.
Глава 1. МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ:
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК НА ПРОВОДА,
НАТЯЖЕНИЙ И СТРЕЛ ПРОВЕСА ПРОВОДОВ;
ПОСТРОЕНИЕ МОНТАЖНЫХ КРИВЫХ
В соответствии с программой изучения дисциплины «Контактная
сеть» механические расчеты проводов и отдельные их разделы (нагруз-
ки и воздействия; максимальные, номинальные и расчетные натяже-
ния и стрелы провеса) рассматриваются в теме 14 Механические расче-
ты простых и цепных контактных подвесок, а также входят в практичес-
кие работы, курсовые и дипломные проекты.
В связи с механическими расчетами практически изучаются свой-
ства и характеристики проводов (их назначение, материал, размеры се-
чений, масса, прочность, разрушающая нагрузка, коэффициенты запа-
са), что теоретически рассматривается в теме 2 «Основные элементы кон-
тактной сети».
1.1. Общие положения и порядок расчета
Целью механического расчета проводов является определение нагру-
зок на провода, натяжений и стрел провеса при различных температу-
рах и прочих метеорологических условиях. Значения нагрузок на про-
вода и натяжений в них используются при определении длин пролетов
и при расчете нагрузок на поддерживающие и опорные конструкции;
по результатам расчетов натяжений и стрел провеса проводов выполня-
ют построение монтажных кривых и составляют монтажные таблицы,
необходимые при монтаже проводов.
Нагрузки, действующие на контактную сеть, подразделяются на по-
стоянные (вес проводов, изоляторов, оборудования и арматуры; вес стро-
ительных конструкций; опорных, поддерживающих и фиксирующих
устройств; натяжение некомпенсированных (берется среднее значение
при среднегодовой температуре) и компенсированных проводов) и вре-
менные, в том числе кратковременные (давление ветра на провода и дру-
5
гие конструкции; вес гололеда на проводах, поддерживающих и фикси-
рующих устройствах; вес снеговых отложений на жестких поперечинах;
натяжение некомпенсированных проводов при отклонении температу-
ры от среднегодовой до минимальной или максимальной; вес монтера с
инструментом на проводах и конструкциях; нагрузки, возникающие при
погрузке, разгрузке, монтаже конструкций и монтаже проводов, а так-
же сейсмические воздействия и нагрузки, возникающие при обрыве
проводов или при падении опоры).
Нагрузки, действующие на каждый метр провода (троса), называют-
ся распределенными (линейными).
В настоящем пособии подробно рассматривается механический рас-
чет полукомпенсированной контактной подвески, достаточно широко
распространенной на электрифицированных участках железных дорог
России. Следует отметить, что механический расчет простой подвески
(свободно подвешенного провода) выполняется в том же порядке и по
тем же закономерностям, что и для полукомпенсированной контакт-
ной подвески.
В компенсированной контактной подвеске наличие компенсаторов в не-
сущем тросе предотвращает влияние изменений температуры на натяже-
ние несущего троса. Однако стрелы провеса несущего троса и высота кон-
тактных проводов над уровнем головок рельсов (УГР) заметно изменяют-
ся при образовании дополнительной нагрузки от гололеда на проводах.
Поэтому при определении стрел провеса несущего троса компенсиро-
ванной подвески используют расчетные формулы, аналогичные приме-
няемым в механическом расчете полукомпенсированной подвески.
Механический расчет анкерного участка цепной полукомпенсиро-
ванной контактной подвески рекомендуется выполнять в следующем
порядке:
1. Выписать исходные данные.
2. Установить основные данные проводов подвески.
3. Определить максимально допустимое натяжение несущего троса
ГДоп и номинальное натяжение контактного провода К.
4. Определить нормативные распределенные нагрузки на несущий
трос.
5. Подсчитать длину эквивалентного и критического пролетов и ус-
тановить исходный расчетный режим.
6. Рассчитать и построить монтажную кривую натяжения несущего
троса Гх(\), определить значения натяжений несущего троса при всех
6
расчетных режимах: 7jmjn, Гг, Tv max и при температуре беспровесного
положения контактных проводов Тц. Составить монтажную таблицу.
7. Рассчитать и построить монтажные кривые стрел провеса несуще-
го троса Fx(tx) и контактных проводов Для заданных пролетов ан-
керного участка; составить монтажные таблицы. Монтажные таблицы
должны, как минимум, содержать данные натяжений и стрел провеса при
следующих значениях температуры tx. rmin; -20 °C; r0; 0 °C; +20 °C; rmax.
8. Составить итоговую монтажную таблицу. Сделать выводы о харак-
тере зависимости натяжения несущего троса и стрел провеса несущего
троса и контактных проводов от температуры при ее изменении от rmin
до /тах и о зависимости стрел провеса от длины пролета.
Расчеты натяжений и нагрузок выполняют в единицах измерения
силы, называемых Н (ньютон); 1 Н = 0,1 кгс (1кгс = 9,81 Н = 10 Н).
1.2. Механический расчет анкерного участка цепной
полукомпенсированной контактной подвески
1.2.1. Исходные данные
Исходными данными для выполнения расчетов являются характе-
ристика контактной подвески и условия ее расположения (характер ме-
стности и метеорологические условия). Для многовариантности зада-
ний могут быть использованы данные табл. 1.1 и 1.2, по которым часть
данных может быть выбрана в соответствии с первой буквой фамилии
студента, а другая часть — с последней цифрой его учебного шифра.
Кроме исходные данных, перед выполнением расчетов необходимо
определить основные данные несущего троса и контактного провода,
входящих в рассматриваемый тип контактной подвески, характеристи-
ки которых приведены в приложении 1. Физико-механические пара-
метры проводов даны в приложении 2.
1.2.2. Определение натяжений проводов
Максимально допустимое натяжение несущего троса Гдоп и номи-
нальное натяжение контактного провода К рассчитывают следующим
образом.
Согласно Нормам проектирования контактной сети СТН ЦЭ 141-99
[6] наибольшее допускаемое по прочности значение натяжения несущих
7
оо
Таблица 1.1
Характеристика контактной подвески
Первая буква фа- мил и и студента Марки проводов контактной подвески Система тока Анкерный участок состоит из пролтов, м Расстояние от опоры до первой простой струны е, м
несущего троса контактных про- водов
А, П ПБСМ-95 МФ-100 Перемен- ный 8 -55+7-50+10-45 10
Б, Р ПБСМ-95 МФО-100 6-60+10-50+9-46
В, С ПБСМ-95 НлФ-100 6-65+10-60+7-50 12
Г,Т ПБСМ-95 БрФ-100 8-65+6-60+8-55
Д.У ПБСМ-70 МФ-100 5-70+5-60+10-50 14
Е, Ф ПБСМ-70 НлФ-100 10-70+3-50+10-40
Ж, X ПБСМ-70 БрФ-100 8-70+6-60+6-50
з.ц ПБСМ-95 НлФ-100 8-70+10-60+2-50 15
и, ч М-120 2МФ-100 Постоян- ный 12-70+6-65+3-60
к, ш М-120 2МФО-ЮО 10-70+2-68+10-65 14
л, щ М-120 2НлФ-100 10-65+7-60+6-50
м, э М-120 2БрФ-100 10-68+8-65+3-60 15
н, ю М-120 2МФ-120 4-65+10-60+6-50
о, я Бр-120 2БрФ-120 12-65+4-60+4-50
Примечание. Для облегчения расчетов рационально принять следующие условия.
1. Контактная подвеска расположена на перегоне, в открытой равнинной местности с редким лесом, в основном на ну-
левых местах или на невысоких (1 —2 м) насыпях либо в неглубоких (1 —2 м) выемках (кроме специально оговоренных
участков на высокой насыпи и в глубокой выемке) , что позволит принять определенные значения ветрового и гололедного
коэффициентов kv и kh
2. Расстояние между двойными контактными проводами равно 40 мм.
Таблица 1.2
Метеорологические условия
Исходные данные Последняя цифра учебного шифра студента
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Минимальная темпера- тура Гщщ, °C -45 -40 -30 -25 -50 -45 -40 -35 -25 -35
Максимальная темпера- тура °C +25 +40 +30 +25 +20 +25 +25 +30 +35 +35
Ветровой район III II IV II I 1а II III IV V
Гололедный район II III I IV II III II IV I II
Форма гололеда Цилиндрическая
Удельная плотность гололеда р,, кг/м3 900
Температура образова- ния гололеда гг, °C (-5)
Температура, при кото- рой наблюдается мак- симальная скорость ветра frmax, °C (-5)
Характеристика воз- душной газовой среды Неагрессивная к железобе- тонным конструкциям Среднеагрессивная к желе- зобетонным конструкциям
тросов контактных подвесок и проводов воздушных линий определяют в
зависимости от расчетного режима и марки провода по выражению
Haon=R/k3. (1.1)
Натяжение несущего троса контактной подвески принято обозна-
чать Гдоп, следовательно,
Гдоп“ ^ДОП~^3’ (11)
где R— величина разрушающей нагрузки, кН, при растяжении проводов, при-
нимаемая по государственным стандартам или заводским сертификатам (при-
ложение 1);
к3 — коэффициент запаса прочности, принимаемый по приложению 3.
Номинальное натяжение новых контактных проводов К принимает-
ся по приложению 4.
Пример 1.1. Исходные данные.
Анкерный участок полукомпенсированной контактной подвески постоян-
ного тока М-120 + 2 НлФ-100 состоит из пролетов: 6 • 65 + 8 • 58 + 10 • 54 м;
расстояние от опоры до первой простой струны е = 9 м. Контактная подвеска
расположена на перегоне в основном на нулевых местах или на невысоких (1 —
2 м) насыпях либо в неглубоких (1—2 м) выемках, в открытой равнинной мест-
9
ности с редким лесом (кроме специально оговоренных участков на высокой
насыпи и в глубокой выемке); в этом случае ветровой коэффициент kv = го-
лоледный коэффициент кь = 1,1. Расстояние между двойными контактными
проводами равно 40 мм.
Метеорологические условия: rmin= -30 °C; /тах= 30 °C; ветровой район —
II; гололедный район — II ; форма гололеда — цилиндрическая; рг = 900 кг/м3;
/ = -5 °C- / = -5 °C
Основные данные проводов:
• несущего троса М-120 — 5р= 117 мм2; t/ = 14 мм, g = 10,6 Н/м; 24а =
= 408 IO6 1/°С; aES= 219,8 Н/°С; Я = 41,06 кН;
• контактного провода НлФ-100 — 5 = 100 мм2; Н = \ 1,8 мм, А = 12,8 мм;
g = 8,9 Н/м.
Расчет натяжении проводов. Максимально допустимое натяжение несуще-
го троса Гдоп при значении к3 = 2,1 и заданных исходных данных равно
7доп = Я/^ = 41,06/2,1 = 19,55 кН.
Согласно приложению 5 принимаем с округлением наибольшее допускае-
мое значение натяжения несущего троса М-120 Гдоп = 20 кН = 20103 Н.
Номинальное натяжение новых контактных проводов 2НлФ-100 равно
К= 20 кН = 20103 Н (см. приложение 4).
1.2.3. Определение распределенных (линейных) нагрузок
на несущий трос контактной подвески
Расчет конструкций контактной сети необходимо производить на
наиболее неблагоприятные сочетания нагрузок, действующих одновре-
менно в процессе эксплуатации или строительства. В основные небла-
гоприятные сочетания нагрузок на провода, согласно [6], входят посто-
янные и следующие возможные кратковременные нагрузки или их со-
четания:
- наибольшее для данного района давление ветра (гололед отсутствует);
- давление ветра на покрытые гололедом провода и конструкции;
- минимальная температура воздуха (ветер и гололед отсутствуют).
Несущий трос цепной подвески воспринимает большую часть рас-
пределенных нагрузок на провода контактной подвески.
Максимальное натяжение некомпенсированных проводов воздуш-
ных линий и несущих тросов полукомпенсированных цепных контакт-
ных подвесок может быть достигнуто при действии нормативных нагру-
зок (те. нагрузок, подсчитанных без учета коэффициентов перегрузки)
в одном из следующих расчетных режимов:
10
• режим минимальной температу- а
ры при отсутствии добавочных нагру-
зок — за счет сжатия троса;
• режим наибольшей ветровой
нагрузки (режим максимального вет-
ра) — за счет растяжения троса;
• режим наибольшей гололедной
нагрузки (режим гололеда с ветром) —
за счет растяжения троса.
Для этих расчетных режимов и
Рис. 1.1. Схемы удельных (линейных)
нагрузок, действующих на несущий
трос в расчетных режимах:
а — минимальной температуры; б —
максимального ветра; в — гололеда с
ветром
определяют нормативные распреде-
ленные (линейные) нагрузки на не-
сущий трос (рис. 1.1).
В режиме минимальной темпера-
туры несущий трос испытывает толь-
ко вертикальную нагрузку — от соб-
ственного веса проводов контактной сети; ветра и гололеда нет, tx = rmin.
Нормативное значение вертикальной линейной нагрузки от соб-
ственного веса проводов контактной подвески в Н/м:
£ = St+'jk<Sk+<?c)’ <L2>
где gT, gK — линейные нагрузки от собственного веса (1 м) несущего троса и
контактного провода, Н/м; значения gT и gK берутся из таблицы основных дан-
ных проводов в приложении 1 соответственно заданному типу подвески;
gc — нагрузка от собственного веса струн и зажимов, принимаемая равно-
мерно распределенной по длине пролета; значение gc может быть принято рав-
ным 1,0 Н/м для каждого контактного провода;
пк — число контактных проводов.
В режиме максимального ветра на несущий трос действуют следую-
щие нормативные линейные нагрузки: вертикальная — от веса прово-
дов контактной подвески g и горизонтальная — от давления ветра на
несущий трос (гололед отсутствует); tx = tv max = -5 °C.
Вертикальная линейная нагрузка от собственного веса 1 м проводов
подвески определяется по формуле (1.2).
Нормативное значение горизонтальной ветровой нагрузки на несущий
трос в Н/м определяется по формуле
Pmv ан Оv % ’
(1.3)
где ан — коэффициент, учитывающий неравномерность давления ветра вдоль
пролета, принимаемый при механическом расчете проводов ан = 1;
1 1
Cv — аэродинамический коэффициент лобового сопротивления несущего
троса ветру, принимается по приложению 6; для всех несущих тросов Сх = 1,25;
kv — коэффициент, учитывающий влияние местных условий расположения
подвески на скорость и давление ветра; принимается в соответствии с задани-
ем по приложению 8;
— нормативное значение ветрового давления, Па, при ветре наибольшей
интенсивности, с повторяемостью не менее 1 раз в 10 лет; принимается в соот-
ветствии с заданным ветровым районом по приложению 8;
d — диаметр несущего троса, мм (см. приложение 1).
Нормативное значение результирующей (суммарной) нагрузки на несу-
щий трос (Н/м) в режиме максимального ветра определяется по формуле
<7ti,=^2+Pt2v. (1.4)
При определении результирующей нагрузки на несущий трос ветро-
вая нагрузка на контактные провода не учитывается, так как она в ос-
новном воспринимается фиксаторами.
В режиме гололеда с ветром на несущий трос действуют вертикальные
нагрузки от собственного веса проводов контактной подвески, от веса голо-
леда на проводах подвески и горизонтальная нагрузка от давления ветра на
несущий трос, покрытый гололедом, при скорости ветра vr; tx = tr = —5 °C.
Значение вертикальной линейной нагрузки от собственного веса
проводов подвески уже определено по формуле (1.2)
Нормативное значение вертикальной линейной нагрузки от веса голо-
леда на несущем тросе в Н/м определяется, исходя из толщины
стенки гололеда с плотностью р = 0,900 кг/м3, приведенного к ци-
линдрической форме по формуле
grr = pK/?T(J+/?T)-0,8, (1.5)
где р — плотность (удельный вес) гололеда, р = 900 кг/м3;
900 кг/м3 == 9000 Н/м3;
ЬТ — толщина стенки гололеда на несущем тросе, мм; определяется умно-
жением нормативной для данного района толщины Ьн на поправочный коэф-
фициент учитывающий влияние местных условий расположения подвески
на отложение гололеда:
b. = bHkb; (1.6)
d — диаметр несущего троса, мм;
л = 3,14;
0,8 — поправочный коэффициент к весу отложения гололеда на несущем тросе.
12
Нормативную толщину стенок гололеда /?н, мм, на высоте Юме по-
вторяемостью 1 раз в 10 лет в зависимости от заданного гололедного
района находят по приложению 9, а значение коэффициента кь следует
принять по приложению 10.
Поскольку р = 9000 Н/м3, а размеры />т и dудобно подставлять в мм,
то для значений g^ в Н/м формула (1.5) приобретает окончательный вид:
g^ = 0,009л£т(б/ + />т) • 0,8. (1.7)
Нормативное значение вертикальной линейной нагрузки от веса го-
лоледа на контактном проводе в Н/м определяется по формуле
grK = 0,0097c/>K(t/cpK + dK), (1.8)
где ЬК — толщина стенки гололеда на контактном проводе, мм;
б/ср к — средний диаметр контактного провода, мм.
На контактных проводах толщину стенки гололеда принимают равной
50 % от толщины стенки гололеда на несущем тросе, учитывая, что токопри-
емник сбивает гололед с нижней поверхности контактного провода:
/>к = 0,5/>т, (1.9)
где Ьт — толщина стенки гололеда на несущем тросе, мм.
Средний диаметр контактного провода
где Н и А — соответственно высота и ширина сечения контактного провода,
мм, принимаемые по приложению 1.
Полная вертикальная нагрузка от веса гололеда на проводах контакт-
ной подвески в Н/м
<?г + ^к^ГК + £гс)’ 0-1 О
где пК — число контактных проводов;
grc — равномерно распределенная по длине пролета вертикальная нагрузка
от веса гололеда на струнах и зажимах при одном контактном проводе (Н/м),
которая в зависимости от толщины стенки гололеда Ьн может быть прибли-
женно принята по приложению 11.
Нормативное значение горизонтальной ветровой нагрузки на несу-
щий трос ртг(Н/м), покрытый гололедом, при давлении ветра <?г0,
определяется по формуле
13
ргг = анСхк\длЫ+2Ьг)\0-\ (1.12)
где ан — коэффициент, учитывающий неравномерность давления ветра вдоль
пролета, при механическом расчете проводов принимаемый ан = 1;
q^ — нормативное значение ветрового давления, Па, при гололеде с ветром
с повторяемостью не менее 1 раз в 10 лет; определяется по приложению 9;
остальные величины, входящие в формулу (1.12), приведены в пояснениях
к формуле (1.3).
Нормативное значение результирующей (суммарной) нагрузки, Н/м,
на несущий трос в режиме гололеда с ветром определяется по формуле
<7r = )(g + gr)2 + P^r- (1-13)
В заключение следует сравнить полученные значения результирую-
щих нагрузок g, qTV и qr, действующих на несущий трос в трех расчетных
режимах, и выявить режим наибольшей нагрузки. Для реальных усло-
вий на железных дорогах России режимом наибольшей нагрузки чаще
всего является режим гололеда с ветром.
Пример 1.2. Для условия примера 1.1 определить распределенные (линей-
ные) нагрузки на несущий трос.
Как уже было сказано, максимальное натяжение некомпенсированных про-
водов воздушных линий и несущих тросов полукомпенсированных цепных
контактных подвесок может быть достигнуто при действии нормативных на-
грузок (т.е. подсчитанных без учета коэффициентов перегрузки) в одном из
следующих расчетных режимов:
— режим минимальной температуры при отсутствии добавочных нагрузок —
сжатие троса;
— режим наибольшей ветровой нагрузки (режим максимального ветра) —
растяжение троса;
— режим наибольшей гололедной нагрузки (режим гололеда с ветром) —
растяжение троса.
В режиме минимальной температуры нормативное значение вертикальной
линейной нагрузки от собственного веса 1 м проводов контактной подвески
М-120 + 2 НлФ-100:
g = gT + nK(gK +gc) = 10,6+2 • (8,9 + 1,0 ) = 30,4 Н/м.
В режиме максимального ветра вертикальная линейная нагрузка от собствен-
ного веса 1 м проводов подвески составляет g= 30,4 Н/м. Нормативное значе-
ние горизонтальной ветровой нагрузки на несущий трос в Н/м по формуле (1.3)
при значении kv= 1,0 (согласно приложению 7 при заданных исходных дан-
ных) составит
pTV = aHCvPv90</ 10-3 = 1 - 1.25 1 342 14 10’3 = 6. 3 Н/м.
14
Тогда результирующая нагрузка на несущий трос в режиме максимального
ветра
qyv = 73О,42 +6,32 = 30,98 Н/м.
В режиме гололеда с ветром нормативное значение вертикальной ли-
нейной нагрузки от веса гололеда на несущем тросе М-120 определяет-
ся по формуле (1.7)
grr = 0,009 я b/d+ Z>T) 0,8 = 0,009 3,14 11 ( 14 -Ь 11) 0,8 = 6, 22 Н/м,
где Ьл — толщина стенки гололеда на несущем тросе, ЬТ = Ьн • кь= 10 • 1,1 = 11 мм;
d — диаметр несущего троса d = 14 мм.
Нормативное значение вертикальной линейной нагрузки от веса го-
лоледа на контактном проводе НлФ -100 определяется по формуле (1.8):
= 0,009nWcn к + bj = 0,009 -3,14- 5,5- ( 12,3 + 5,5) = 2,77 Н/м,
'-71 14 lx V|J.lx lxz
где bK — толщина стенки гололеда на контактном проводе ЬК = 0,5 • Ьл = 0,5 • 11
= 5,5 мм;
^ср к — сРеДний диаметр контактного провода (см. приложение 1)
Н + А
^срк =—~ =0’5(Я + Л) = 0,5 (11,8 + 12,8)= 12,3мм.
Полная нормативная линейная вертикальная нагрузка от веса голо-
леда на проводах контактной подвески
gr = + «Лгк + grc) = 6,22 + 2 •( 2,77 + 0,3) = 12,36 Н/м,
где пК — число контактных проводов;
grc = 0,3 Н/м (см. приложение 11).
Нормативное значение горизонтальной ветровой нагрузки на несу-
щий трос, покрытый гололедом при давлении ветра определяется
по формуле (1.12)
Ртг = + W 10-3 =
= 1 1,25- I- 100 (14 4-2 И) 10‘3 = 4,5 Н/м,
где ан = 1;
Сх = 1,25 (см. приложение 8);
kv = 1 (см. приложение 7);
<7г0 = 100 Па (см. приложение 9);
dT = 14 мм (см. приложение 1).
15
Нормативное значение результирующей (суммарной) нагрузки на не-
сущий трос в режиме гололеда с ветром определяется по формуле (1.13)
<7ТГ = <7Г = ^g + g^+P^ = 7(30,4 +12,36)2 +4,52 = 43,0 Н/м .
В заключение, сравнивая полученные значения нормативных резуль-
тирующих нагрузок, действующих на несущий трос:
• g= 30,4 Н/м — в режиме минимальной температуры,
• qTV =30,98 Н/м — в режиме максимального ветра,
• <?тг = 43.0 Н/м — в режиме гололеда с ветром,
делаем вывод, что режимом наибольшей нагрузки в заданных условиях
является режим гололеда с ветром
1.2.4. Определение длины эквивалентного и критического
пролетов и установление исходного расчетного режима
Длина эквивалентного пролета анкерного участка в метрах опреде-
ляется по выражению
(1.14)
где /, — длина пролета с номером /;
п — число пролетов в анкерном участке.
Для дальнейших расчетов полученную длину эквивалентного про-
лета следует округлить до целого числа.
Из теории механического расчета цепной подвески известно, что для
определения по уравнению состояния несущего троса цепной подвески
значения натяжения Тх при любой температуре tx и любой нагрузке qx
нужно знать исходное состояние (исходный режим), т.е. знать темпера-
туру Г|, нагрузку q\ и соответствующее этим условиям значение натяже-
ния несущего троса Т\.
Поскольку первоначально из всех возможных натяжений несущего
троса известно только его максимальное натяжение Гдоп, необходимо
установить, при каком из расчетных режимов для заданного типа под-
16
вески и заданных климатических условий в несущем тросе создается
наибольшее натяжение; принять этот режим за исходный и рассчитать
температуру и нагрузку при этом режиме за Г| и q{, а 7\ = 7Д0П.
Таким исходным режимом может быть либо режим минимальной
температуры (rmin), при которой натяжение в несущем тросе может ока-
заться наибольшим за счет сжатия материала троса, либо режим наи-
большей дополнительной нагрузки — режим гололеда с ветром (или ре-
жим максимального ветра), при которых натяжение в несущем тросе
может оказаться наибольшим за счет растяжения, вызываемого допол-
нительной нагрузкой на трос от гололеда и ветра.
Чтобы определить, какой из названных режимов для конкретных
заданных климатических условий и заданного анкерного участка кон-
тактной подвески должен быть принят за исходный, нужно рассчитать
длину критического пролета в метрах для режима наибольшей допол-
нительной нагрузки.
Так, для режима гололеда с ветром (режима наибольшей нагрузки)
критический пролет в метрах
[24a(t -t . )
/ = т I г min
кр.г maxJ 2 2
у ч ®
(1.15)
где Гтах — наибольшее допускаемое значение натяжения несущего троса кон-
тактной подвески (или провода воздушной линии), 7тах = Тдоп(//доп);
qr g — значение результирующих нагрузок на несущий трос или провод со-
ответственно при режиме гололеда с ветром и при режиме минимальной тем-
пературы, уже подсчитанные;
Гг, /min — температура воздуха в заданном районе соответственно при режи-
ме гололеда с ветром и минимальная;
24а — характеристика температурного удлинения рассчитываемого несуще-
го троса заданной подвески (провода воздушной линии) — см. приложение 1.
В соответствии с определением понятия «критический пролет» см.
11 ] можно сделать вывод, что для того, чтобы натяжение в несущем тро-
се при режиме гололеда с ветром создалось такое же, как и при задан-
ной минимальной температуре, и было бы равно Тдоп, длина критичес-
кого пролета / г, полученная по формуле (1.15), должна быть равна
длине эквивалентного пролета /э заданного анкерного участка.
Остается сравнить полученную длину / г с уже найденной длиной
эквивалентного прилезаДдля заданною анкерного участка цепной под-
вески. При значении кругам /Э,Г
библиотека
17
/Кр.г>/Э, (1.16)
исходным расчетным режимом будет минимальная температура. Если
окажется, что значение /кр г меньше /э,
/Кр.г</Э, (1.16')
то исходный расчетный режим — режим гололеда с ветром.
Пример 1.3. Для условий примера 1.1 определить длины эквивалентного и
критического пролетов и установить исходный расчетный режим
Определим длину эквивалентного пролета анкерного участка по формуле
(1.14)
= 7(6-653 -1-8 583 +10 543)/(6 65 + 8-58 +10-54) = 58,6 м.
Для дальнейших расчетов полученную длину эквивалентного пролета ок-
руглим до целого числа /э= 59 м.
Определим длину критического пролета для режима наибольшей дополнитель-
ной нагрузки (в нашем случае — для режима гололеда с ветром) по формуле (1.15):
|24а(/ -Г . ) . 408 10’6 Г-5-(-30)1
/ =Т ------------!__ЕП1п_ = 20 -103 --------!=-------=
крг q2 _ql у 432 -30,42
= 20 103 • 3,32 10"3 = 66,4 = 66 м.
Поскольку оказалось, что значение критического пролета больше эквива-
лентного, а именно: /кр г = 66 м > /э = 59 м, исходный расчетный (наиболее
тяжелый) режим — минимальная температура. Иными словами, натяжение в
несущем тросе достигнет наибольшего значения, равного Гдоп = 20 кН, в рас-
четном режиме минимальной температуры. Значит, для заданных условий рас-
чета режим минимальной температуры — исходный расчетный режим.
1.2.5. Определение значений натяжений несущего троса
в зависимости от температуры. Построение монтажной кривой
Тх (t). Составление монтажной таблицы
Расчет зависимости натяжения нагруженного несущего троса от тем-
пературы Tx(tx) выполняется по уравнению состояния несущего троса
цепной полукомпенсированной контактной подвески, которое имеет вид
18
t
т
<r/2
t —
1 24a T2 aES
Ту
q2/2
чх э
24a Г2 aES
(1.17)
В этом уравнении величины с индексом «1» относятся к исходному ре-
жиму, при котором = Гдоп (наибольшее допускаемое натяжение). При этом
• если исходный расчетный режим — минимальная температура, то
Т\ ~~ Тдоп’ t\ ~ ^min’ #1
• если исходный расчетный режим — гололед с ветром, то 7\ = Гдоп;
5 С, q^ Qjy,
• если исходный расчетный режим — режим максимального ветра
(что возможно, если q^ > qr), то Т\ = Гдоп; t[ = tv = -5 °C; q{ = qlv.
Величины с индексом «х» в уравнении состояния — это искомые зна-
чения натяжения несущего троса Тх и соответствующие им значения
температуры tx и нагрузки qx. При этом поскольку вначале предстоит
рассчитать зависимость натяжения несущего троса только от темпера-
туры Tx(t^ (без учета влияния дополнительных нагрузок от ветра и го-
лоледа), в данном разделе расчета следует принять qx =g.
Значения произведений 24a и аЕ5для несущего троса заданной под-
вески должны быть взяты из приложения 1.
Для упрощения дальнейшего расчета уравнение состояния может
быть приведено к виду
л В Т*
?х=Л + 7Г--^’ (1.18)
X
где А, В, С — постоянные для данного расчета коэффициенты:
2 >2 'г
q, I Ц
A - t 1 э _1_ 1
1 24a Т2 &-ES (119)
<72/2
5 = (1.20)
24a
C=aE5. (1.21)
19
Подставляя в уравнение (1.18) различные значения Тх, взятые с ин-
тервалом 1—2 кН, получают соответствующие им значения tx. Начать
следует с Тх = 7д0П. Расчет следует продолжать до тех пор, пока значе-
ниями tx не будет охвачен весь заданный диапазон температур от rmin до
zmax — в итоге будет получен ряд значений (Тх, tx), которые удобно све-
сти в промежуточную таблицу и по этим результатам построить на листе
миллиметровой бумаги кривую Тх (tx) — монтажную кривую натяжения
нагруженного (контактным проводом) несущего троса полукомпенси-
рованной цепной подвески в зависимости от температуры.
При построении кривой TX(Q рекомендуется принять масштаб: по
вертикали (Тх) — 10 мм = 1 кН; по горизонтали (гх) — 20 мм = 10 °C, ось
Тх следует провести через 0 °C.
Определение натяжений несущего троса при всех трех расчетных
режимах: при минимальной температуре Г, min; максимальном ветре
Г, тах; гололеде с ветром ТГ
Один из этих расчетных режимов, как это уже определено ранее, явля-
ется исходным расчетным; натяжение несущего троса при этом режиме рав-
но максимальному Гдоп (см. определение исходного расчетного режима).
Таким образом, предстоит определять значения натяжения несуще-
го троса при двух режимах (кроме исходного).
При этом для уравнения состояния несущего троса обычно возмож-
ны два варианта расчета в зависимости от установленного ранее исход-
ного расчетного режима.
а) Если исходным расчетным режимом оказался режим минималь-
ной температуры, то значение TZmin = Гдоп. В этом случае нужно нахо-
дить натяжение несущего троса при максимальном ветре Tv max и при
гололеде с ветром ТГ
Значения Tv max и ТГ определяют подбором по уравнению состояния
(1.17).
Для этого в уравнении состояния величины с индексом «1» следует
отнести к исходному расчетному режиму, т.е. так же, как и в предыду-
щем расчете, в данном случае будет:
Z1 — zmin’ Т\ ~ <7| — g.
Иными словами, коэффициент А в уравнении состояния (в его уп-
рощенном виде) будет иметь найденное в предыдущем расчете значе-
ние; коэффициент С также остается прежним. Уравнение состояния
приобретает вид
20
(1.22)
q2l2 T
= A + x\+^.
24a T2 С
X
Величины с индексом «х» в уравнении состояния следует вначале
отнести к режиму максимального ветра, а затем — к режиму гололеда с
ветром.
Метод подбора состоит в следующем.
Пусть вначале определяется значение Tv. Тогда в уравнении состоя-
ния qx = qJV max . Значение qJV max найдено ранее по формуле (1.4).
Далее следует произвольно задаться значением Tv max и принять его за Тх[.
Примечание. Для ускорения расчета следует начать подбор со значения
несколько большего, чем значение Тх на кривой, соответствующее температу-
ре tx = rvmax = -5 °C. Можно также ориентироваться на данные приложения 4.
Подставив значения qx= qlv max и Тх\ в уравнение состояния (1.22),
вычислим Гх1. Пусть получилось ниже rvmax = -5 °C . Значит, ТхХ взя-
то больше ожидаемого Tv max .
Возьмем меньшее значение Тх2, подставим в уравнение (1.22); пусть
при этом получилось tx2 выше t v max = -5 °C.
Температура tv max = -5° оказалась между двумя полученными зна-
чениями температуры и tx2, поэтому, значение Tv max также будет меж-
ду двумя уже принятыми значениями Тх.
Действительное значение Tv max найдем методом линейной интерполя-
ции, т.е. определением величины, находящейся между двумя известными.
Аналогично методом подбора определяется и значение Тг В этом
случае в уравнении состояния (1.22) величины с индексом «х» должны
относится к режиму гололеда с ветром, т.е. qx =qTr Значение дтг уже най-
дено по формуле (1.13).
Значениями Тх = Тг задаются и ожидают получить при подстановке
qx и Тх в уравнение состояния (1.22) значение:
гх=гг = -5°С.
Полученные значения Tvmax и Тг должны быть точками с координа-
тами (Tv max, tv max> и (Гг, гг) отмечены над кривой Тх (г%).
б) Если исходным расчетным режимом оказался режим гололеда с
ветром, то значение Гг = Гдоп.
Найти же нужно в этом случае натяжение несущего троса при мак-
симальном ветре Гутах и при минимальной температуре
21
В этом случае в уравнении состояния величины с индексом «1», отно-
сящиеся к исходному расчетному режиму, имеют следующие значения:
~ С, Ту — 7"доп, — <7ТГ-
Коэффициенты А и Св уравнении состояния (в его упрощенном виде)
будут иметь значения, найденные ранее при расчете кривой Тх (Q.
Натяжение несущего троса при режиме максимального ветра Гутах
можно определить по уравнению состояния (1.22) методом подбора так,
как это описано ранее, принимая:
Ях ~ Qmv' Тх ~ Tv max, tx — tv тах 5 С.
Значение натяжения несущего троса при режиме минимальной тем-
пературы также можно определить методом подбора по уравнению его
состояния, приняв:
Чх~& тх~ Tt mjn, tx — /mjn-
Однако это можно сделать проще: значение натяжения несущего тро-
са при режиме минимальной температуры может быть определено по
монтажной кривой Тх (гх), построенной ранее, соответственно темпе-
РатУРе zmin-
Определение натяжения несущего троса при беспровесном положении кон-
тактных проводов. Прежде всего следует определить температуру Го, при
которой контактный провод будет занимать беспровесное положение.
Для полукомпенсированной цепной подвески температуру Го беспро-
весного положения контактных проводов обычно принимают несколь-
ко ниже (на величину /), чем среднее значение температуры в заданном
районе. В связи с этим формула для определения температуры беспро-
весного положения контактных проводов может быть записана в виде:
rQ = Zfnax +Zmin (1.23)
где f — величина, зависящая от типа и числа контактных проводов; ее значе-
ния приведены в табл. 1.3.
Таблица 1.3
Поправка к расчету температуры на количество и тип контактных проводов
Для одиночных контактных проводов сечением 85—100 мм" t'= 15 °C
То же сечением 150 мм2 t' = 10...15 °C
Для двойных контактных проводов r' = 5...10°C
22
Величину натяжения несущего троса при беспровесном положении
контактных проводов следует определить по построенной ранее мон-
тажной кривой натяжения несущего троса Тх (tx) соответственно най-
денной температуре беспровесного положения контактных проводов г0.
Составление монтажной таблицы натяжения несущего троса. По
монтажной кривой натяжения нагруженного несущего троса Тх (tx) оп-
ределяют значения его натяжения, соответствующее заданным значе-
ниям tx, и заносят их в монтажную таблицу по образцу табл. 1.4.
Таблица 1.4
Монтажная таблица натяжений несущего троса (пример)
Г.. °C Gnin — • • • -20 -10 Го = ••• 0 10 20 ^тах — • • •
7\, н ги=...
Примечания'. 1. Графа температуры беспровесного положения контактных про-
водов г0 в каждом варианте должна быть расположена в порядке повышения тем-
пературы слева направо.
2. Под монтажной таблицей следует указать найденные ранее значения натяже-
ний С шах •> Л •
Пример 1.4. Для условий примера 1.1 определить значения натяжений несу-
щего троса в зависимости от температуры; построить монтажную кривую ТХНХ4\
составить монтажную таблицу.
Расчет зависимости натяжения нагруженного несущего троса от темпера-
туры выполняется по уравнению состояния (1.17)
( Т q1/ Т
t = Г-----Ljt + —— +—------------
х 1 24а Г2 aES 24а Г2 аЕ5
\ 1 / V
в котором величины с индексом «1» относятся к исходному режиму, и Ту = Гдоп =
= 20 кН = 20103 Н. Так как в нашем примере исходный расчетный режим —
минимальная температура, то
Г1 = 7доп = 20кН = 2103н;Г1 = rmin = -30’C; qx = g=30,4 Н/м.
Поскольку вначале предстоит рассчитать зависимость натяжения несущего
троса только от температуры Тх (rv), следует принять qx = g = 30,4 Н/м.
Значения произведений 24а = 408-10-6 1/ °C и aES = 219,8 Н/ °C для несу-
щего троса М-120 заданной подвески взяты из приложения 1.
Для упрощения дальнейшего расчета и решения уравнения состояния (1.18)
23
находим постоянные для данного расчета коэффициенты А, В и С.
q г Т _ _ , 7 7
A=t------^ + -^ = -30-30,4 • 59 /408• 10-6 (20-103)2 + (20 • 103)/219,8 = 41,29;
1 24а Г2 aES
Q *
В=^- = 30,42 592 /408 10'6 =7884,8 106;
24а
C=aES= 219,8.
Уравнение (1.18) приобретает вид:
В Т £ 1
t = А + ——- = 41,29 + 7884,8-10°/Г -Г /219,8.
х у-2 с х х
х
Построение монтажной кривой Тх (tx). Подставляя в преобразованное урав-
нение (1.18) различные значения Тх, взятые с интервалом 2 кН = 2-103 Н, полу-
чаем соответствующие им значения tx. Начиная с Тх = Гдоп, продолжаем расчет
до тех пор, пока значениями tx не будет охвачен весь заданный диапазон темпе-
ратур от rmin = -30 °C до zmax = +30 °C;
при Txi = 20- 103Н = 41,29 + 7884,8- 10 6 / (20-103)2+20103/219,8 = -30 °C;
при Тх2 = 18 103Н tx2 = 41,29 + 7884,8-106/(18-103)2+18-103/219,8 = — 16,28 °C;
при Тх3 = 16 103Н tx3 = 41,29 + 7884,8-106/(16-103)2+16-103/219,8 = — 0,7 °C
при Гх4= 14 103Н /х4 = 41,29+7884,8- 106/(14-103)2+14 103/219,8 = 17,82 °C;
при Тх5= 12 103Н tx5 = 41,29+7884,8- 106/(12-103)2+12 103/219,8= 41,45 °C.
В итоге расчетов получен ряд значений (Тх, tx), которые удобно свести в
промежуточную таблицу (табл. 1.5).
Таблица 1.5
Таблица промежуточных значений Tv, tx при расчете натяжений несущего троса
Л, н 20-10я 1810я 1610я 1410я 1210я
G.°C -30 -16,28 -0,7 17,82 41,45
По результатам расчетов, собранных в табл. 1.5, строим монтажную кривую
натяжения несущего троса, нагруженного контактными проводами (рис. 1.2 ).
Определение натяжений несущего троса при всех трех расчетных режимах:
при минимальной температуре Trmin; при максимальном ветре Tvxn^ при го-
лоледе с ветром Тг
Исходный расчетный режим, при котором натяжение несущего троса рав-
но максимальному Гдоп, в нашем расчете — режим минимальной температуры.
Таким образом,
24
Рис. 1.2. Монтажная кри-
вая натяжения нагружен-
ного контактными прово-
дами несущего троса Г =
= (г) полукомпенсирован-
ной контактной подвески
М-120 + 2НЛФ-100
Т,min = Гдоп = 20 кН = 20-1Q3 Н; г, = /min = -30 °C;
Г| = тта= 20 кН = 20 103 Н; qx =g= 30,4 Н/м.
Методом подбора по упрощенному уравнению состояния несущего троса
(1.22) находим натяжение несущего троса при максимальном ветре и при
гололеде с ветром Тг
Коэффициент А в упрошенном уравнении состояния (1.22) будет иметь най-
денное в предыдущем расчете значение; коэффициент Стакже остается прежним.
Тогда уравнение состояния (1.22) приобретает вид
42/2 Т ,, <, >
t =А+ х 3 , + —= 41.29 + д / /40810-Г2-Г /219,8.
х 24а Г2 С >'J *
Величины с индексом «х» в уравнении состояния следует вначале отнести к
режиму максимального ветра, а затем — к режиму гололеда с ветром. При оп-
ределении значения Tv max в уравнении состояния qx = qxv =30,98 Н/м; значе-
ние qJV найдено ранее по формуле (1.4).
Далее произвольно задаемся значением Tv max и принимаем его за Т . Для
ускорения расчета начнем подбор со значения Тх, несколько большего, чем зна-
25
чение Тх на кривой, соответствующее температуре tx = tv max = -5 °C. Можно
также ориентироваться на данные приложения 5.
Задаемся Тх\ = 18 кН=181(Р Н. Подставив значения qx = qJV =30,98 Н/м и
в уравнение состояния (1.22), вычислим гх1.
Гх) = 41,29 + 30.982 592/408 10~6 (18 103)2 — 18 103/219,8 = -15,33’С.
Получилось = —15,33 °C, а рассчитывали получить tx = fvmax = —5 °C.
Возьмем меньшее значение Г¥2 = 16 кН = 16-103 Н, подставим в уравнение
(1.22), при этом получилось
tx2 = 41,29 + 30,982 592/408 10 6 (16 Ю3)2—16 103/219,8 = 0,49 С.
Температура tv max = -5 °C оказалась между двумя полученными tx, значе-
ние Tv max также будет между двумя принятыми ранее значениями Тх.
Действительное значение Tv max найдем методом линейной интерполяции.
В нашем примере будет
rvmax=161°3 + (18—16) 103 [0.49 - (-5)] / [0,49 - (-15,33) | = 16,7 кН.
Аналогично методом подбора определяется и значение Тг В этом случае в
уравнении состояния (1.22) величины с индексом «х» должны относиться к ре-
жиму гололеда с ветром, т.е. qx = ^тг =43 Н/м. Значение (?тг найдено ранее по
формуле (1.13).
Значениями Тх = Tv задаемся и ожидаем получить при подстановке qx и Тх в
уравнение состояния (1.22) значение tx = tv = —5 °C.
Предположим, что Тх\ = Tv = 20 кН = 20-103 Н,
тогда Гх1 = 41,29 + 432 592/408 10’6 (20 103)2 - 20-103/219,8 = -31,15 °C.
Значит, нужно взять меньше; возьмем Гх2 = 7j.= 18 кН = 18103 Н.
тогда Гх2 = 41,29 + 432-592/408 Ю’6 (18 103)2 - 18 103/219,8 = 8,09 °C.
Действительное значение Tv найдем методом линейной интерполяции.
В нашем примере будет
Гг= 18 103 4- (20 — 18) 103- [8,09-(-5)]/[8,09-(-31,15)|= 18,7 кН.
Полученные значения 7'vmax= 16,7 кН и Гг= 18,7 кН должны быть точками
с координатами (Tv max, tv max) и (Tj., tv) отмечены над кривой Тх (tx).
Расчет натяжения несущего троса при беспровесном положении контактных
проводов начинается с определения температуры Го, при которой контактный
провод будет занимать беспровесное положение. Она определяется по уравне-
нию (1. 23) и будет равна
/0 = 'max *'min -f =[30 + (-3)]/2-7,5=-7,5 °C,
где f — величина, принимаемая по табл. 1.3, f = 7,5 °C
Величину натяжения несущего троса при беспровесном положении контакт-
ных проводов определим по построенной ранее монтажной кривой натяжения
26
несущего троса Тх (tx) соответственно найденной температуре беспровесного по-
ложения контактных проводов = —7,5 °C. Получаем Го = 16,8 кН = 16,8-103 Н.
Составление монтажной таблицы натяжения несущего троса. По монтаж-
ной кривой натяжения нагруженного несущего троса Тх (tx) определяем значе-
ние натяжения несущего троса, соответствующее заданным значениям tx и за-
носим их в монтажную таблицу.
Монтажная таблица натяжений нагруженного (контактными проводами)
несущего троса полукомпенсированной контактной подвески:
/„°C ^min ~ 30 -20 -10 Го = -7,5 0 10 20 бпах — 30
7\, кН 20 18,5 17,2 т{)= 16,8 15,8 14,6 13,2 12,8
Значения натяжения несущего троса в режиме максимального ветра и го-
лоледа с ветром следующие: Tvmax = 16,7 кН; ТГ = 18,7 кН.
1.2.6. Расчет и построение монтажных кривых стрел провеса
несущего троса и контактных проводов
Определение стрел провеса нагруженного несущего троса. Стрелы про-
веса нагруженного контактными проводами несущего троса Fx. м, для
каждого из заданных действительных пролетов, входящих в анкерный
участок, определяют по формуле
(g +g0^-)(\-2e)2
F _ Го ^gx^~g,xe)e
х я(т +к\ 2Т
(1.24)
где / — длина пролета, м, для которого рассчитывается стрела провеса несуще-
го троса;
е — расстояние от опоры до первой простой (нерессорной) струны, м (зада-
но в исходных данных);
К — натяжение контактных проводов, Н;
— натяжение несущего троса при беспровесном положении контактных
проводов, Н, определено ранее;
Тх — натяжение несущего троса, Н, соответствующее температуре rv, для
которого рассчитывается значение стрелы провеса Fx\
— вертикальная нагрузка на несущий трос от веса всех проводов цепной
подвески при беспровесном положении контактных проводов, Н/м, т.е. g() = g;
gx — вертикальная нагрузка на несущий трос от веса всех проводов цепной
подвески, соответствующая расчетным условиям, Н;
gTV — нагрузка от веса несущего троса при расчетных условиях, Н.
27
Поскольку в данном расчете определяются значения Fx в зависимо-
сти только от температуры (без учета гололеда и максимального ветра),
то&х = &о подсчитывается по формуле (1.2), glx =gT (берется из при-
ложения 1).
Из формулы (1.24) следует, что расчет стрел провеса несущего троса
должен быть выполнен отдельно для каждой заданной длины пролета и
отдельно для каждой заданной температуры tx, т.е. для соответствую-
щих заданным температурам tx. (rmin; -20 °C; r0; 0 °C; +20 °C; rmax) зна-
чений натяжений несущего троса Тх. Такой расчет рационально свести
в таблицу по образцу табл. 1.6.
Таблица 1.6
Таблица для расчета стрел провеса несущего троса (образец)
°C Л, н /| = ... м F = —+ — .м ' 1Т +К Т J Т = ... м F = 2_ + —2-.М ' 7 + К Т 1$ — ... м ( м, лО F = ^- + -Цм v +к т
Значения Тх, соответствующие заданным температурам tx, прини-
маются по составленной ранее монтажной таблице натяжений несуще-
го троса (см. табл. 1.4). Все прочие величины, кроме Тх, входящие в фор-
мулу (1.24), не зависят от изменения температуры, что позволяет упро-
стить формулу (1.24), предварительно определив Л/р М2, и /Vp N2,
N3 — числовые значения не зависящих от температуры tx частей форму-
лы (1.24) соответственно для длин пролетов /р /2, /3:
Для /j:
(gA,+g0—)(/,-2е)
Л/, =--------5, (1.25)
1 8
(g l.-g е)е
.V 1 °Т-У
2
(1.26)
Аналогично по формулам (1.25, 1.26) для /2 и /3 определяют Л/2, ^2 и
Л/3, А3.
На основании итогов расчета стрел провеса несущего троса нужно
построить монтажные кривые стрел провеса несущего троса Fx (tx).
28
Пример 1.5. Для условий примера 1.1 определить стрелы провеса нагружен-
ного несущего троса.
Для определения стрел провеса нагруженного контактными проводами не-
сущего троса Fx по формуле (1.24) принимаем:
/ — длина пролета, м, для которого рассчитывается стрела провеса несущего троса;
е = 9 м (задано в исходных данных); К= 20 кН = 20-103 Н и Го = 16,8-103 Н — опреде-
лены ранее; g0 - g0 = g = 30,4 Н/м — подсчитано по формуле (1.2); gTX = gT =
10,6 Н/м (берется из приложения 3).
Поскольку в данном расчете определяются значения Fx в зависимости только
от температуры, без учета гололеда и максимального ветра, то
gx =g$ =<? = 30.4 Н/м.
Расчет стрел провеса несущего троса выполняется отдельно для каждой за-
данной длины пролета и для соответствующих заданным температурам значе-
ний натяжений несущего троса Тх.
Значения Тх принимаются по составленной ранее монтажной таблице на-
тяжений несущего троса (см. табл. 1.4). Такой расчет рационально свести в таб-
лицу по образцу табл. 1.6.
Так как все величины, кроме Гх, входящие в формулу (1.24), не зависят от
изменения температуры, упрощаем формулу (1.24), предварительно определив
промежуточные коэффициенты Л/j, Л/2, Л/3 и /V|, Ny Ny
(*х+*0 — Vi-26’)
для /] = 65 м М =---------2----------= (30,4 + 30.4 20 103/16,8 Ю3)х
8
х(65-2-9)2/8 = 18,387;
(g I. ~ge)e
— 2 И— = (30,4 65-10,6 9) 9/2 = 4599;
для /2 = 58 м М2 = (30,4+30,4 • 20 • 103/16,8 • 103) • (58 - 2 • 9) 2/8 =13 318;
^ = (30,4-58 -10,6- 9)-9/2 = 3641;
для /3 = 54 м Л/3 = (30.4+30,4 • 20 • 103 /16,8 • 103) -(54 - 2-9) 2/8 =10 788;
N3 = (30,4 54 - 10,6 • 9) • 9 / 2 = 3094.
Расчетные данные сводим в табл. 1.7.
На основании итогов расчета стрел провеса несущего троса строим
монтажные кривые стрел провеса несущего троса Fx (tx) (рис. 1.3), при-
няв масштаб:
- по вертикали (Fx) — 10 мм = 0,1 м;
- по горизонтали (tx) — 20 мм = 10 °C;
29
Таблица 1.7
Расчет стрел провеса несущего троса
Л, °C Л,Н
/1 = 65 м /2 = 58 м Л = 54 м
-30 20-10’ 18387/(20 + 20)- 10’ +4599/20 • 10’ = 0,46 + 0,23 = 0,69 м 13318/(20 + 20)- 10’ + 3641/20- 10’ = = 0,333 + 0,183 = 0,52 м 10788/(20 + 20)- 10’ + 3094/20- 10’ = = 0,27 +0,155 = 0,43 м
-20 18,5 10ч 18387/(18,5 + 20)-10’ + 4599/18,5 • 10’ = 0,478 + 0,249 = 0,73 м 13318/(18,5 + 20)- 10’ + 3641/18,5 • 10’ = 0,346+ 0,197 = 0,54 м 10788/(18,5 + 20)- 1О’ + 3094/18,5 10’ = 0,28 + 0,167 = 0,45 м
-7,5 16,8 -10’ 18387/(16,8 + 20)- 10’ + 4599/16,8- 10’= 0,5 + 0,274 = 0,77 м 13318/(18,5 + 20)- 10’ + 3641/16,8- 10’ = 0,362 + 0,217= 0,58 м 10788/(18,5 + 20)- 10’+ 3094/16,8 • 10’ = 0,293+ 0,184 = 0,48 м
0 15,8 10я 18387 /(15,8 + 20)- 10’ + 4599/15,8- 10’ = 0,514 + 0,291 = 0,82 м 13318/(15,8 + 20)- 10’ + 3641/15,8- 10’ = 0,372 + 0,23 = 0,6 м 10788/(15,8 + 20)- 10’ + 3094/15,8- 10’ = 0,301 +0,196 = 0,5 м
20 13,7 10’ 18387/(13,7 + 20)- 10’ + 4599/13,7- 10’ = 0,546 + 0,336 = 0,88 м 13318 /(13,7 + 20)- 10’ + 3641/13,7 • 10’ = 0,395 + 0,266 = 0,66 м 10788/(13,7 + 20)- 10’ + 3094/13,7- 10’ = 0,320 + 0,226 = 0,55 м
30 12,8 10’ 18387/(12,8 + 20)- 10’ + 4599/12,8- 10’= 0.56 + 0,359 = 0,92 м 13318/(12,8 + 20)- 10’ + 3641/12,8- 10’ = 0,406 + 0,284 = 0,69 м 10788/(12,8 + 20)- 1О’ + 3094/12,8- 10’ = 0,329 + 0,242 = 0,57 м
- ось Fx проведена через О °C.
Определение стрел провеса контактных проводов f^, м, производится
по формуле:
Рис. 1.3. Монтажные кри-
вые стрел провеса несу-
щего троса полукомпен-
сированной контактной
подвески
30
_g0(l-2e)2(r0-rx)
Укл STAT +K)
O x
(1.27)
Все величины, входящие в формулу (1.27), соответствуют величинам
формулы (1.24).
Из формулы (1.27) видно, что стрелы провеса контактных проводов
должны быть определены в том же порядке, что и стрелы провеса несу-
щего троса, т.е. отдельно для каждой заданной длины пролета и отдель-
но для каждой заданной температуры tx (т.е. для каждого значения Тх,
соответствующего заданным значениям температуры tx).
Расчет рационально выполнить в таблице, аналогичной табл. 1.6,
предварительно определив для каждой длины пролета не зависящую от
температуры часть формулы (1.27), обозначенную через Ду.
^(7, -2в)2
Например для /| . (1.28)
8Г0
Аналогично определяют Д2 и Д3 для /2 и /3.
После окончания расчетов стрел провеса контактных проводов сле-
дует себя проконтролировать и убедиться, что:
при tx ниже г0 —/кд; отрицательны и тем больше, чем ниже темпера-
тура;
при/х=г0-4х = °;
что при tx выше положительны и тем больше, чем выше тем-
пература.
Если эта зависимость нарушена, значит, в расчете есть ошибки.
На основании итогов расчета стрел провеса следует построить
монтажные кривые стрел провеса контактных проводов(tx).
Пример 1.6. Для условий примера 1.1 определить стрелы провеса контакт-
ных проводов.
Стрелы провеса контактных проводовм, определяем по формуле (1.27)
в том же порядке, что и стрелы провеса несущего троса, т.е. отдельно для каж-
дой заданной длины пролета и отдельно для каждой заданной температуры t
Расчетрационально выполнить в таблице, аналогичной табл. 1.6, пред-
варительно определив для каждой длины пролета значение Ду.
п I gO(/|“2e,)2 2
Для /, = 65 м Д =-0-1---= 30.4 (65-2-9)2/8-16.= 0.5;
' 87о
31
для /2 = 58 м Д2 = 30,4 • (58 - 2 • 9) )2 / 8 • 16,8 = 0,362;
для /3 = 54 м Д3 = 30,4 - (54 — 2 - 9)2 / 8 -16,8 = 0,293.
Расчетные данные сводим в табл. 1.8.
Таблица 1.8
Расчет стрел провеса контактных проводов
Л, °C Л, н /| = 65 м .А^ДКТо-ТЖ+Ю Л = 58 м /к<= Д2<Ъг- ТУ(ТХ+ К) /ч = 54 м /кг= Дз(7’о-7'<)/(Т,+ К)
-30 20-1О3 0,5 (16,8-20)- 10’/ (20+20)- 103 =-0,04 м 0,362 (16,8-20)- 10’/ (20+20)- Ю’= -0,03 м 0,293 (16,8-20) - 103/ (20+20)- 10’ =-0,023 м
-20 18,5-103 0,5 • (16,8-18,5) 107 (18,5+20)- 1О’ = = -0,022 м 0,362 (16,8-18,5)- 10’/ (18,5+20)- 103= -0,016 м 0,293 (16,8-18,5)- 103/(18,5+20) • 1О’= -0,013 м
-7,5 16,8-103 0,5 • (16,8-16,8)- 10’/ (16,8+20) 10’ = 0 0,362 (16,8-16,8) • 10’/ (16,8+20) 10’ = 0 0,293 (16,8+20)- 10’/ (16,8+20)- 10’ = 0
0 15,8 -103 0,5 (15,8-16,8)- 107 (15,8+20)- 10’ = 0,014 м 0,362 (15,8-16,8)- 10’/ (15,8+20)- 10’= 0,01 м 0,293 (15,8-16,8) Ю3/ (15,8+20) = 0,008 м
20 13,7 105 0,5 (13,7-16,8)- 103/ (13,7+20)- 10’= 0,046 м 0,362 (13,7-16,8)- 10’/ (13,7+20)-1О’= 0,033м 0,293 (13,7-16,8) 107 (13,7+20)-10’= 0,027 м
30 12.8 10’ 0,5 (12,8-16,8 10’/ (12,8+20)- 10’ =0,061 м 0,362 (12,8-16.8) 103/ (12,8+20)-103= 0,044 м 0,293 (12,8-16,8)- 10’/ (12,8+20)- 103= 0,036 м
По окончании расчетов проверяем, что:
- при tx ниже стрелы провесаотрицательны и тем больше, чем ниже
температура;
- при tx = г0 величина= 0;
- при tx выше величины положительны и тем больше, чем выше тем-
пература.
Если эта зависимость нарушена, значит, в расчете есть ошибки.
На основании итогов расчета стрел провесапостроим (рис. 1.4) монтаж-
ные кривые стрел провеса контактных проводов(/*), приняв масштаб:
по вертикали (/**) — 10 мм = 0,01 м;
по горизонтали (г%) — 20 мм = 10 °C;
ось проведена через 0 °C.
1.2.7. Составление итоговой монтажной таблицы.
Выводы из расчета
Полученные для заданных значений tx величины натяжения Тх и
стрел провеса Fx несущего троса, а также стрел провеса контактных про-
водов следует свести в итоговую монтажную таблицу 1.9.
В выводах, как это указано в задании, необходимо пояснить, как из-
32
-0,05
Рис. 1.4. Монтажные кривые стрел провеса контактных проводов полукомпен-
сированной контактной подвески f (г)
меняются натяжение несущего троса Тх и стрелы провеса несущего троса
Fx и контактных проводов полукомпенсированной контактной под-
вески при изменении температуры от rmin до Гтах. Выводы должны быть
сделаны на основании анализа итоговой монтажной таблицы, в которой
изменение всех перечисленных параметров контактной подвески при
изменении температуры окружающего воздуха представлено наглядно.
При формировании выводов необходимо особое внимание уделить
описанию изменения стрел провеса контактных проводов при измене-
нии температуры, указав, как изменяется стрела провеса контактных
проводов при изменении температуры: от rmin до Го; от Го до Гтах; ка-
кой будет стрела провесапри tx = Кроме этого следует указать, как
влияет длина пролета на величины Fx и
Пример 1.7. Для условий примера 1.1 составить итоговую монтажную таб-
лицу Сделать выводы из расчета.
Полученные ранее для заданных значений tx величины натяжения Тх и стрел
провеса несущего троса Fx, а также стрел провеса контактных проводов/ све-
дем в итоговую монтажную табл. 1.9.
На основании анализа итоговой монтажной таблицы, в которой характер
изменений всех перечисленных параметров контактной подвески при измене-
33
Таблица 1.9
Итоговая монтажная таблица полукомпенсированной контактной подвески
М-120 + 2 НлФ-100.
T\ /i = 65 м l2 = 58 м /3 = 54 м
F, Ar Ar F. Ar
°C H M M M M M M
^min “ —30 2010’ 0,69 -0,04 0,52 -0,03 0.43 -0,023
-20 18,5 • 10’ 0,73 -0,022 0,54 -0,016 0,45 -0,013
to = -7,5 16,8 • 10’ 0,77 0 0,58 0 0,48 0
0 15,8 • IO3 0,82 0,014 0,6 0,01 0,5 0,008
+20 13,7- 10’ 0,88 0,046 0.66 0,033 0,55 0,027
Gnax = 30 12,8- Id’ 0,92 0,061 0.69 0,044 0,57 0,036
нии температуры окружающего воздуха представлен наглядно, делаем выводы,
как изменяются при изменении температуры от rmin до rmax:
• натяжение несущего троса Тх ;
• стрелы провеса несущего троса Fx,
• стрелы провеса контактных проводовполукомпенсированной контак-
тной подвески.
Кроме этого, указываем, как влияет длина пролета на величины Fx и f
Глава 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИБОЛЬШИХ
ДОПУСТИМЫХ ДЛИН ПРОЛЕТОВ
В соответствии с программой изучения дисциплины «Контактная
сеть» способы определения длин пролетов контактных подвесок рас-
сматриваются в теме 4 Ветроустойчивость контактной сети, а также
входят в практические работы, курсовые и дипломные проекты.
2.1. Общие сведения
От длины пролетов между опорами зависит число опор и поддержи-
вающих конструкций и, следовательно, строительная стоимость кон-
тактной сети. В связи с этим из экономических соображений длины
пролетов должны быть приняты возможно большими. Однако от дли-
ны пролета зависит наибольшее горизонтальное отклонение контакт-
ных проводов от оси токоприемника под действием ветра bK тах , кото-
рое во избежание схода контактной подвески с токоприемника не дол-
жно превышать допустимых значений: на прямых участках Ьк доп = 0,5 м,
на кривых участках пути Ьк доп = 0,45 м [5].
Из этого следует, что наибольшие допустимые длины пролетов дол-
жны быть получены расчетом на ветровые отклонения при соблюдении
условия bK тах — Ьк доп.
Ветровые отклонения проводов (рис. 2.1) возникают в двух расчет-
ных режимах: в режиме наи-
большей ветровой нагрузки
(максимальный ветер) и в ре-
жиме наибольшей гололедной
нагрузки при наличии ветра
(гололед с ветром) и зависят от
расчетных климатических ус-
ловий: ветровых воздействий,
гололедных отложений, осо-
бенностей местности и от дли-
НЫ пролетов. ного провода (кп>
Давление ветра
Рис. 2.1. Ветровое отклонение контакт-
35
Нормативные значения ветрового давления и скорости ветра наи-
большей интенсивности, необходимые для определения длин проле-
тов, принимаются в соответствии с ветровым районом, в котором на-
ходится контактная подвеска (см. приложение 8), нормативные зна-
чения ветрового давления и скорости ветра при гололеде, а также
толщины стенки гололеда — в соответствии с гололедным районом,
(см. приложение 9).
Особенности местности учитываются поправочными коэффи-
циентами к нормативному значению ветрового давления и скорости
ветра (см. приложение 7) и к нормативному значению толщины стенки
гололеда кь (см. приложение 10).
Существует несколько способов определения длин пролетов. Сог-
ласно действующим Нормам [6] длина пролетов должна определяться
методом динамического расчета. Точные формулы динамического
расчета достаточно сложны и используются в реальном проектиро-
вании для определения длин пролетов с применением специальных
компьютерных программ. Полученные в результате этого расчета но-
мограммы для различных контактных подвесок и условий их эксп-
луатации помещены в Нормах проектирования контактной сети [6].
Номограммы позволяют определить максимальные допустимые дли-
ны пролетов для подвесок разных типов в режиме максимального ветра
и в режиме гололеда с ветром для прямых и кривых участков пути. Од-
новременно может быть выявлен расчетный режим, который в каждом
случае, очевидно, соответствует меньшей длине пролета.
Исходными данными для определения длин пролетов являются ха-
рактеристики контактных подвесок главных и станционных путей,
метеорологические данные и условия, в которых находятся контактные
подвески на заданном участке.
Для выполнения расчетов длин пролетов в практических работах
или в курсовом проекте исходные данные задает преподаватель. В каче-
стве исходных могут быть использованы данные табл. 1.1, 1.2 из гл. 1
настоящего пособия (марки проводов контактной подвески главных
путей и метеоусловия), а остальные исходные данные могут быть при-
няты по табл. 2.1.
36
Таблица 2.1
Исходные данные для практических работ
- Исходные данные Первая буква фамилии студента
А—3 И—О п—ц Ч—Я
Система тока Переменный Постоянный Переменный Постоянный
Максимальная скорость движения по главным путям перегонов Не более 160 км/ч Более 160 км/ч
Тип контактной подвески: главных путей станции Полукомпенсированная Компенсированная
главных путей перегона Компенсиро- ванная Полукомпен- сированная Компенсированная
боковых путей станции Полукомпенсированная
Конструктивная высота контактной подвески, Л,м 1,8 м
Тип консолей Неизолированные Изолированные
Длина подвесной гирлян- ды изоляторов /?и, м, на консолях 0,73 0,56 0,39 0,56
на жестких поперечинах 0, 73 0,56 0,9 0,1
Условия расположения контактной подвески (характеристика местно- сти) Открытая холмистая или равнинная местность с невы- соким (4—5 м) редким лесом; на станциях — нулевые места, станционные постройки; на перегонах: а) нулевые места, насыпи до 5 м, выемки глубиной до 5 м; б) насыпь высотой 10 м или, по заданию преподава- теля, 15 м
Профиль пути а) прямой участок пути б) кривая радиуса R (радиус кривой задает преподаватель)
2.2. Определение значений максимальных длин пролетов
по номограммам
Как уже было сказано, наибольшие допустимые длины пролетов меж-
ду опорами необходимо определять с учетом типов контактной подвес-
ки главных и боковых путей станции и перегона; марки, плошади сече-
ния и натяжения проводов; системы тока; радиуса кривой; расчетных
климатических и эксплуатационных условий для двух расчетных режи-
мов — максимального ветра и ветра с гололедом по номограммам, при-
37
веденным в Нормах проектирования контактной сети [6]. В настоящем
пособии эти номограммы приведены в приложении 12. По результатам
расчетов принимают меньшую из двух найденных длин пролетов для
двух расчетных режимов.
При использовании номограмм следует учитывать кратность выбран-
ной длины пролета - 1 м, а для КС-200 — 5 м. Для принятия оконча-
тельного значения длины пролета должны быть учтены ограничения
табл. 2.6.2 ПУТЭКС [5]. Рассмотрим порядок определения длин проле-
тов по номограммам на примере.
Пример 2.1. Определить расчетные условия, найти по номограммам значения
максимально допустимых длин пролетов и установить расчетный режим для
расчета длин пролетов.
Исходные данные: переменный ток, контактная подвеска главных путей
ПБСМ-95 + НлФ-100, на станции — полукомпенсированная, на перегоне—
компенсированная; контактная подвеска боковых путей станции ПБСМ-70 +
МФ-85, полукомпенсированная, конструктивная высота подвесок h = 1,8 м;
поддерживающие устройства — жесткие поперечины и неизолированные кон-
соли; число изоляторов в подвесных гирляндах — 3; климатические условия:
ветровой район — IV, гололедный район — II, rmin = -30 °C. Максимальная
скорость движения поездов — до 160 км/ч.
Порядок выполнения п р и м е р а. Проанализировав задание, систе-
матизируют расчетные условия, для которых должны быть определены длины про-
летов, устанавливают нормативные значения скорости ветра v0 в режиме макси-
мального ветра и в режиме гололеда с ветром v^, нормативное значение толщины
стенки гололеда Ь^, а также поправочные коэффициенты kv к скорости ветра и вет-
ровому давлению (см. приложение 7) и кь к толщине гололеда (см. приложение 10).
Корректируют нормативные значения ветрового давления, скорости ветра
и толщины стенки гололеда, умножая их на поправочные коэффициенты.
Определение расчетных условий, расчетного режима и ориентировочных
значений длин пролетов удобно выполнять так, как это показано в табл. 2.2.
Выбрав для каждого варианта типа контактной подвески и условий ее раз-
мещения наиболее подходящую номограмму (см. приложение 12), находят зна-
чения максимальных допустимых длин пролетов в режиме максимального вет-
ра и гололеда с ветром для всех расчетных условий и указывают их в табл. 2.2.
Одновременно устанавливают расчетный режим.
Так, например, для полукомпенсированной подвески боковых путей
станции ПБСМ-70+МФ-85 на гирляндах из трех изоляторов по номограмме
(см. приложение 12. рис П12.3) находят, что при максимальной скорости
ветра v = 22 м/с и />гт = 0 длина пролета /тах| = 78 м, при гололеде толщиной
= 8 мм и скорости вегра vr = 9,5 м/с длина пролета /тах2 > 90 м. Так как
/тах1< ^пах2' расчетным является режим максимального ветра. Окончательно
для полукомпенсированной контактной подвески боковых путей станции (при
скорости движения поездов до 160 км/ч) длина пролета принимается равной
70 м в связи с ограничениями табл. 2.6.2 ПУТЭКС.
38
Таблица 2.2
Таблица расчетных данных для определения длин пролетов
Местоположение и тип контактной подвески Профиль пути, рельеф и характе- ристика местно- сти Поправочные коэффициенты Макси- мальная скорость ветра v = kvvQ, м/с Скорость ветра при гололеде vr = kv* X у1Ю, м/с Толщина стенки гололеда на несу- щем тросе /?ггг = ^ох х кь, мм Толщина стенки гололеда на кон- тактном проводе ^ггк — 0,5 Х^, ММ Ориентирсвочные значения макси- мальных длин пролетов /тах, м, в режимах * При- нятая длина про- лета, м
kv кь
макси- мально- го ветра гололе- да с ветром
Станция, боко- вые пути, ПБСМ- 70 + МФ-85, полукомпенси- рованная, пере- менный ток Прямая, нулевое место, равнинная местность, стш- ционные пострси- ки высотой 5—Юм 0,73 0,8 29,8 • 0,73 = = 21,75 «22 13-0,73 = = 9, 49 «9,5 10-0,8 = 8 0,5 • 8 = 4 78 Z >90 70
Станция, глав- ные пути, ПБСМ-95 + + Нл0л0,04Ф- 100, полуком- пенсированная, переменный ток То же 0,73 0,8 29,8 • 0,73 = «22 13-0,73 = «9,5 10-0,8 = 8 0,5 • 8 = 4 80 Z >90 70
Перегон, главные пути ПБСМ-95 + + Нл0л0,04Ф- 100, компенси- рованная, пере- менный ток Прямая, нулевые места, насыпи вы- сотой до 5 м, выем- ки глубиной до 5 м открытая равнин- ная с невысоким лесом местность 1,0 1,0 29,8-1 = 29,8 « 30 13-1 = = 13 10-1,1 = = 11 0,5-11 = = 5,5 60 90 60
о ___________________________________________________________________________________________Окончание табл. 2.2
Местоположение и тип контактной подвески Профиль пути, рельеф и харак- теристика мест- ности Поправочные коэффициенты Макси- мальная скорость ветра v = kvx х v0, м/с Скорость ветра при гололеде vr = kv х X Vrt), м/с Толщина стенки гололеда на несу- щем тро- се ^ггг — ^0 х х kh, мм Толщина стенки гололеда на кон- тактном проводе *ггк = 0,5 X х-Ьп> мм Ориентировочные значения макси- мальных длин пролетов Zmax, м, в режимах * При- нятая длина про- лета, м
kv кь
макси- мально- го ветра гололе- да с ветром
Перегон, главные пути ПБСМ-95 + + Нл0л0,04Ф- 100, компенси- рованная, пере- менный ток Кривая R = 850 м, нулевые мес- та, открытая равнинная мест- ность 1,о 1,о 29,8-1 = 29,8 «30 13-1 = 13 10-1,1 = = 11 0,511 = 5,5 55 65 45
То же Прямая, насыпь высотой 10 м, пойменный луг 1,1 1,3 29,8 1,1= = 32,8 13-1,1 = = 14,3 10-1,2 = = 12 0,5-12 = 6 52 87 50
*Расчетный режим — максимальный ветер, так как в этом режиме длины пролетов Zmax имеют меньшие значения
2.3. Определение значений максимальных длин пролетов
по приближенным формулам динамического расчета
При изучении главы 4 «Ветроустойчивость контактной сети» в учеб-
нике [1] и при выполнении практических работ по данной главе и кур-
сового проекта для усвоения принципов расчета длин пролетов и для
более точного учета заданных характеристик контактных подвесок ре-
комендуется выполнить один или несколько расчетов по упрощенным
формулам динамического расчета длины пролета.
Наибольшая допустимая длина пролета может быть найдена по сле-
дующим выражениям:
- на прямых участках пути
/
max
К
р к.-р
гк 1
b -у
клоп ‘к
(2.1)
— на кривых
/
max
2К Га 1
-----------—• \Ь -у +я ,
К клоп ‘к _|
1 р к. - р + —
(2.2)
где К — номинальное натяжение контактных проводов, Н;
^клоп — наибольшее допустимое горизонтальное отклонение контактных
прово дов от оси токоприемника в пролете (ЬК доп= 0,5 м на прямых и ЬК доп = =
0,45 м на кривых);
а — зигзаг контактного провода; в расчетах длин пролетов принято а = 0,3 м на
прямых и а = 0,4 м на кривых участках;
R — радиус кривой, м;
к\ — поправочный коэффициент;
рК — нормативная линейная ветровая нагрузка на контактные провода, Н/м,
которая определяется по следующим выражениям:
• в режиме ветра максимальной интенсивности
pKV = aHCxMo//‘10“3; (2-3)
• в режиме гололеда с ветром:
Ркг = анСх kvq^ (Н +2\) • 10~3. (2.4)
где Н — высота сечения контактного провода, мм (см. приложение 1);
41
Сх — аэродинамический коэффициент лобового сопротивления контакт-
ного провода ветру (см. приложение 6).
ан — коэффициент, учитывающий неравномерность давления ветра вдоль
пролета; при расчете длин пролетов принимается ан =1.
Формулы (2. Г) и (2.2') могут быть упрощены, если отдельно опреде-
лить выражения в скобках, обозначив их /?пр и Вкр:
В
пр
> -у + J(b -У )-а
к доп ‘к у кдоп ‘к
^кр (^КДОП Ук +
(2.5)
(2.6)
При этом упрощенные формулы будут выглядеть следующим образом:
(2.1')
(2.2')
Прогибы опор на уровне контактного провода и несущего троса ук
ут, м, под действием ветровой нагрузки на опоры и провода и значения
коэффициентов В пр и /?кр зависят (табл. 2.3) от скорости ветра наи-
большей интенсивности у:
V = vHkv (2.7)
или скорости ветра при гололеде vr
vr=vnA’ (2-8)
Таблица 2.3
Зависимость прогибов опор ук. у, и коэффициентов В nD и BKD
от скорости ветра v
V, м/с до 25 30 35 40
УюМ 0,01 0,015 0,022 0,03
Уг’ м 0.015 0,022 0,03 0,04
Z?l)p (на прямой) 0,877 0,866 0,850 0,832
/?кр (на кривой) 0,84 0,835 0,828 0,82
42
Горизонтальная составляющая линейной ветровой нагрузки, передающей-
ся с несущего троса на контактный провод (эквивалентная нагрузка, учитыва-
ющая взаимодействие несущего троса и контактного провода при их ветровом
отклонении), Н/м, вычисляется по формуле
(2.9)
где Т — натяжение несущего троса контактной подвески в расчетном режиме, Н;
рт — нормативная линейная горизонтальная ветровая нагрузка на несущий
трос, Н/м;
qy — нормативная линейная результирующая нагрузка на несущий трос, Н/м;
/ — длина пролета, м;
Ли — длина подвесной гирлянды изоляторов несущего троса, м, в за-
висимости от числа изоляторов пи (табл. 2.4);
Таблица 2.4
Длина подвесной гирлянды изоляторов
"и 0 1 2 3 4
Л„,м 0,1 0,39 0,56 0,73 0,9
5 — средняя длина струны в средней части пролета, м, может быть опреде-
лена по формуле
,/2
ср т
о
(2.10)
где h — конструктивная высота контактной подвески, м;
g — нормативная вертикальная линейная нагрузка от веса проводов кон-
тактной подвески, Н/м;
— натяжение несущего троса контактной подвески при беспровесном
положении контактных проводов.
Поправочный коэффициент £| в формулах (2.1), (2.2) определяется
по выражению
к\ = k2 + 2vnm„^n, (2.11)
где тп — коэффициенты, учитывающие пульсацию ветра;
43
хп —коэффициент динамичности;
к2 —коэффициент, учитывающий упругие деформации провода при его от-
клонении; определяется по формуле
*2=йдсдед- <2-12)
Значения коэффициентов vn и в формулах (2.11) и (2.12) зависят
от длины пролета / согласно табл. 2.5.
Таблица 2.5
Зависимость коэффициентов v„, аЛ от длины пролета I
/. м 30 40 50 60 70 80 90
0,76 0,73 0,7 0,66 0,58 0,51 0,44
ал 0,72 0.70 0,68 0,66 0,64 0,62 0,60
Коэффициенты тп и сд в формулах (2.11) и (2.12) определяются в
зависимости от скорости ветра v, найденной по выражениям (2.7) или
(2.8) по табл. 2.6.
Таблица 2.6
Зависимость коэффициентов т„ 9 сл от скорости ветра v
г, м/с 10 15 20 25 30 35 40 45 50
0,06 0,08 0,1 0,11 0,13 0,15 0,16 0,17 0,18
1,50 1,50 1,45 1.40 1,35 1,28 1,22 1,15 1,10
Коэффициенты и ед зависят от нормативной линейной нагрузки
от веса проводов (в нашем случае — контактных проводов); в режиме
гололеда с ветром — от веса проводов с учетом веса гололеда на прово-
дах (табл. 2.7):
g, = «K(gK + grK). <2|3>
Таблица 2.7
Зависимость коэффициентов , еЛ от веса проводов^
#1. Н/м 2 6 8 10 12 14 16 18 20 25 30 35
1,15 1,3 1.36 1.38 1.46 1,5 1.52 1.55 1,56 1,58 1.6 1,61
ел 0.91 0,97 0.99 1.03 1.05 1.06 1,08 1.09 1.10 1.13 1,15 1.17
Поскольку для определения нагрузки рэ и коэффициента к^ входя-
щих в расчетные формулы длин пролета, необходимо знать длину про-
лета (а она неизвестна), приходится в расчетах /тах использовать метод
44
последовательных приближений: вначале определить приблизительное
значение /тах без учета рэ и к\ (т.е. приняв р3= О, Лj = 1), затем по най-
денной приблизительной длине пролета находить к\ и рэ и уточнять (по-
вторять) расчет /тах , пока разница между двумя последовательно полу-
ченными длинами /тах окажется не больше 5 % /тах. Последнее значе-
ние /тах следует, округляя в меньшую сторону до целого числа и
ограничивая согласно требованиям табл. 2.6.2 ПУТЭКС [5], считать
окончательным.
Порядок определения допустимой длины пролета по формулам рас-
смотрим на примере.
Пример 2.2. Определить наибольшую допустимую длину пролетов главных
путей перегона для контактной подвески ПБСМ-95 + НлФ-100, находящейся
на нулевых местах, насыпях высотой до 5 м, выемках глубиной до 5 м в откры-
той равнинной местности с невысоким лесом по данным примера 2.1.
1. Исходные данные
• система тока — переменный;
• тип контактной подвески — ПБСМ-95 + НлФ-100; на перегоне компен-
сированная; h = 1,8 м;
• консоли неизолированные, Ли = 0,73 м;
• метеоусловия: IV ветровой район (vH = 29,8 м/с), II гололедный район (угн =
= 13 м/с; /?н = 10 мм); rmin = -30 °C;
• максимальная скорость движения поездов — до 160 км/ч.
Определить длину пролета на перегоне для условий, когда контактная сеть
находится на нулевых местах, насыпях высотой до 5 м, в выемках глубиной до 5 м;
на прямом участке пути.
Характеристика местности: открытая равнинная местность с невысоким лесом.
2. Обработка заданных условий
Подготовим основные данные для проводов заданной полукомпенсирован-
ной контактной подвески (по прил. 1, 4, 5):
• несущий трос ПБСМ-95:
-диаметр d= 12,5 мм (приложение 1);
- линейная нагрузка от собственного веса троса gT = 7,8 Н/м (прило-
жение 1);
- значение наибольшего допустимого натяжения некомпенсирован-
ного троса полукомпенсированной подвески Гдоп = 20 кН =20 000 Н
(приложение 5);
• контактный провод НЛФ-100:
- высота сечения Н = 11,8 мм; ширина сечения А = 12,8 мм;
-линейная нагрузка от собственного веса провода gK =8,9 Н/м (при-
ложение 1);
45
- номинальное натяжение К= 10 кН = 10000 Н (приложение 4).
• Метеоусловия:
IV ветровой район, нормативные значения скорости ветра v0 = 29,8 м/с и
ветрового давления =547 Па (приложение 8);
• II гололедный район, для которого по прил. 9:
— нормативные значения скорости ветра уг0 = 13 м/с и ветрового давления
<?г0 = 100 Па (приложение 9);
— нормативная толщина гололеда на несущем тросе Z>rH = Ю мм;
— минимальная температура rmin = —30 °C
Влияние характера местности, где расположена заданная контактная под-
веска, учитывается коэффициентами: kv — к скорости ветра и ветровому
давлению и кь — к толщине гололеда. Контактная подвеска расположена на
перегоне в открытой равнинной местности с невысоким лесом, т.е. в не-
защищенной от ветра местности, поэтому принимаем kv = 1 (приложение 4)
и кь = 1,1 (приложение 6).
Нормативные значения скорости ветра и ветрового давления с учетом ха-
рактера местности:
— в режиме ветра наибольшей интенсивности
v = VqKv = 29,8 • 1 = 30 м/с;
q = q0K= 547 12= 547 Па;
— то же при гололеде с ветром:
уг = VfO kv = 13 1 = 13 м/с;
qr =qrQKv = 100 • 12= 100 Па.
Нормативное значение толщины гололеда с учетом характера местности:
- на несущем тросе
Ьп = кь = 10 • 1,1 = 11 мм;
— то же на контактном проводе
/>гк = 0,5 = 0,5 • 11 =5,5 мм.
3. Определение расчетного режима
Ветровое воздействие на провода возникает в двух режимах: максимально-
го ветра и гололеда с ветром. Выбор наибольшей допустимой длины пролета
должен производиться путем сравнения значений, полученных при ветре мак-
симальной интенсивности и при сочетании гололеда с ветром (по наименьше-
му значению длин пролетов).
Для сокращения объема учебных расчетов допускается определять расчет-
ный режим, исходя из сравнения числовых значений ветровых нагрузок на кон-
тактные провода, подсчитанных для названных режимов. Режим, соответству-
ющий большей из нагрузок, можно считать расчетным, и только в этом режиме
выполнять расчеты длин пролетов.
46
В нашем примере для подвески ПБСМ-95 + НЛФ-100 горизонтальная вет-
ровая нагрузка на контактные провода равна:
- в режиме ветра максимальной интенсивности, согласно выражению (2.3)
рКУ = анСхк^Н- 10“3=1 1,25- I2 547 11,8- 1О-3 = 8,О7 Н/м;
- в режиме гололеда с ветром, согласно выражению (2.4)
ркг = а„Схк^(Н+2Ьк)- 10—3=1-1,25• I2- 100 (11,8+2 • 5,5) • 10~3 = 2,85 Н/м,
где Н — высота сечения контактного провода, мм (приложение 4);
Сх — аэродинамический коэффициент лобового сопротивления контакт-
ного провода ветру (приложение 6);
ан — коэффициент, учитывающий неравномерность давления ветра вдоль
пролета; при расчете длин пролетов принимается ан =1.
Вывод: расчетным (более тяжелым по ветровым отклонениям) следует счи-
тать режим максимального ветра, так как pKV max = 8,07 Н/м > ркг = 2, 85 Н/м.
4. Расчетные нагрузки на провода и натяжения
в проводах контактной подвески в расчетном режиме
Прежде чем приступать к расчету длин пролетов, целесообразно предвари-
тельно систематизировать расчетные нагрузки на провода и натяжения в прово-
дах контактной подвески в таблице. Далее даны образцы таблицы для расчетного
режима максимального ветра (табл. 2.8) и для гололеда с ветром (табл. 2.9). В каж-
дом варианте расчета используется одна из этих таблиц соответственно найденно-
му выше расчетному режиму. В нашем примере расчетным оказался режим макси-
мального ветра, поэтому числовые значения параметров даны в табл. 2.8.
Таблица 2.8
Расчет режима максимального ветра
Расчетные параметры Значения расчетных нагрузок, Н/м, и натяже- ний, Н, для контактной подвески ПБСМ-95 + НЛФ-100, находящейся в открытой равнинной местности с невысоким редким лесом на нуле- вых местах; на станции = 1; кГ = 1,1
Нагрузка от веса проводов подвески Я = Я, + МЯк + Яс) 7,8+1 • (8,9+1)= 17,7
Ветровая нагрузка на несущий трос Рти = aHCv к, go d 10-3 1 • 1,25 I2 547 • 12,5 10"’= 8,55
Ветровая нагрузка на контактный провод /?К1 = ан Сх к. qoH 1(Г3 1 1,25- I2 547 11,810“’ = 8,07
Результирующая нагрузка на несу- щий трос 717,72 +8,552 =19,66
47
Окончание табл. 2.8
Расчетные параметры Значения расчетных нагрузок, Н/м, и натяже- ний, Н, для контактной подвески ПБСМ-95 + НЛФ-100, находящейся в открытой равнинной местности с невысоким редким лесом на нуле- вых местах; на станции ку = 1; кг = 1,1
Нагрузка от веса контактных прово- дов #’к = пк 8,9
Натяжение несущего троса в рас- четном режиме Т~ 0,9Г1О|| 0,9-20 000 = 18 000
Натяжение несущего троса при бес- провесном положении контактных проводов То ~ 0,8ГДОП 0,8-20 000 = 16 000
Натяжение контактных проводов К 10 000
Таблица 2.9
Образец таблицы для расчета режима гололеда с ветром
Расчетные параметры Значения расчетных нагрузок, Н/м, и натяжений, Н, для контактной подвески ПБСМ-95 + НЛФ-100, находящейся в открытой равнинной местности с невы- соким редким лесом на нулевых местах; на станции kv =1; Аг = 1,1
Нагрузка от веса проводов подвески g = gt + «к («к + &)
Нагрузка от веса гололеда на несущем тросе , = 0,8 • 0,009я/?т (d + Ьт)
Нагрузка от веса гололеда на контактном проводе £IK = 0,009nZ\ (<p + Z?K)
Полная нагрузка от веса гололеда на проводах контактной подвески = £IT + '\ Uik + ^.c)
Ветровая нагрузка на несущий трос Ри = а(1Сх А, </о + 2Z?,) • 10"3
Ветровая нагрузка на контактные провода Pkl = ан (А + Н)/2+2/\.) 10"'
48
Окончание табл. 2.9
Расчетные параметры Значения расчетных нагрузок, Н/м, и натяжений, Н, для контактной подвески ПБСМ-95 + НЛФ-100, находящейся в открытой равнинной местности с невы- соким редким лесом на нулевых местах; на станции к. =!;/:, = 1,1
результирующая нагрузка на несущий трос
Нагрузка от веса контактных проводов с учетом веса гололеда на них £' = М£к- + £.к)
Натяжение несущего троса в расчетном режиме 0,857Д0|1
Натяжение несущего троса при беспро- весном положении контактных прово- дов Г(> = 0,8Г1ол
Натяжение контактных проводов К
Заполняя таблицу, следует учесть, что:
• формулы для определения нормативных линейных нагрузок на несущий
трос рассмотрены ранее, в гл. 1 пособия;
• значение натяжения контактных проводов определяется по приложению 4;
• значения натяжений несущего троса Т и Tq определяются так:
- для компенсированной подвески главных путей Т = Tq = Гном, где 7Н0М
принимается по примечаниям к приложению 5;
- для полукомпенсированной подвески главных путей, если для нее ранее был
выполнен механический расчет анкерного участка, значения Tq и Т (Т = Tv max
или Т= Тг соответственно принятому в расчете длины пролета расчетному ре-
жиму) должны быть взяты из этого механического расчета;
- для расчета длины пролета полукомпенсированной подвески, если для
нее ранее не выполнялся механический расчет, ориентировочные значения Tq
и Тдолжны быть приняты по приложению 5.
Пример 2.3. Определить расчетом наибольшую допустимую длину пролета
для полукомпенсированной контактной подвески главных путей перегона
ПБСА-95+НЛФ-100 по данным примеров 2.1, 2.2.
Расчет
Расчетный режим, как уже установлено — режим максимального ветра.
Для максимальной скорости ветра v = 29,8 • 1 = 30 м/с из данных табл. 2.2 най-
дем числовые значения прогибов опор на уровне несущего троса ут = 0,022 м и
контактного провода ук = 0,015 м, а также соответствующие значения выражений
(2.5, 2.6) Z?np = 0,866 и Z?Kp = 0,835; конструктивную высоту подвески принимаем
Л = 1,8 м; длина подвесной гирлянды из трех изоляторов = 0,73 м (табл. 2.4).
49
Пользуясь методом последовательных приближений, принимаем при
определении длины пролета первоначально рэ = 0; Л| = 1. Тогда длина
пролета по выражению (2.1) равна
/ ,=2. —К—
maxl Vpk-P
V г v I г '
b - Y + J(£ -Y )2 -а1
клоп 'к д/ клоп 'к
= 2• -^/10000 - 0,866/(8,07 1 — 0) = 65,5 м.
Для определения коэффициента £|используем данные
табл. 2.5: при /= 65,5 м vn = 0,62; ал = 0,65;
табл. 2.6: при v = 30 м/с тп = 0,13; сд = 1,35;
табл. 2.7: при g' = 8,9 Н/м =1,37; ед = 1,01.
Согласно выражениям (2.11) и (2.12) коэффициенты к\ и £2 равны:
к2 = *дсдед = °’65 1Д5 • 1,01 = 0,886;
£,= k2+2vnm£n = 0,886 +2 • 0,62 • 0,13 • 1,37 = 1,11.
Определим при длине пролета / = 65,5 м по выражению (2.9) значе-
ние эквивалентной нагрузки рэ, учитывающей взаимодействие несуще-
го троса и контактного провода при их ветровом отклонении (горизон-
тальной составляющей линейной ветровой нагрузки, передающейся с
несущего троса на контактный провод), предварительно найдя среднюю
длину струны по формуле (2.10)
5ср= 1,8 - 0,115- 17,7-65,52/ 16000 = 1,25 м.
8,07 18000-8,55-10000-8-10000-18000-[(0,73 8,55/19,66) + 0,022-0,015]/65,52
18000 +10000 +10,6-1.25-10000-18000/8,9 65,52
= -0,542 Н/м.
При ^| = 1,11 и рэ = - 0,542 Н/м повторяем расчет длины пролета:
/тах = 2 • ^10 000 0,866/8,07 1,11-(-0,542)] = 60,4 м.
Для полученной длины пролета / = 60,4 м пересчитываем коэффици-
енты £2и для чего из табл. 2.5 находим при / = 60,4 м: vn = 0,66; =
=0,66; остальные параметры, входящие в выражения (2.11) и (2.12), не
изменились.
50
Тогда к. = ачсчеп =0,66- 1,35- 1,01 = 0,8999;
Z д д д
Л, = k2+2vnmn^n = 0,8999 +2 0,66 • 0,13 • 1,37= 1,13.
Определим при длине пролета / = 60,4 м по формулам (2.10) и (2.9)
значения средней длины струны и эквивалентной нагрузки:
5ср= 1,8 -0,115- 17,7-60,42/ 16000= 1,34 м.
_ 8.07-18000-8,55-10 000-8-10 000-18 000 [(0,73-8,55/19,66) + 0,022-0,015]/60,42 _
Р,~ 18000 + 10000 + 10,6-1,34 10 000 18 000/8,9-60,42
= -0,64 Н/м.
При к\ = 1,13 и рэ = —0,64 Н/м повторяем расчет длины пролета:
/тах = 2 • ^/10000 • 0,866/[8,07 -1,13- (-0,64)] = 59,6 м.
Дальнейшее уточнение длины пролета излишне, так как разница
между /тах3 = 59,6 м и /тах2 = 60,4 м не превышает 5% от /тах.
Длина пролета для компенсированной контактной подвески глав-
ных путей перегона ПБСМ-95 + НлФ-100 при kv =1; kY = 1,1 должна
быть принята по последнему результату с учетом допустимой кратности
пролета 1 м, т.е. /тах = 59 м.
Убедившись, что ограничения табл. 2.6.2 ПУТЭКС в данном случае
не действуют, длину пролета /тах = 59 м считаем окончательной.
Следует отметить, что в примере 2.1 при тех же исходных данных и
определении длин пролета по номограммам для контактной подвески
главных путей станции (см. табл. 2.2) получена практически такая же
длина пролета /ГПЯ¥ = 60 м.
1 IIldA
Глава 3. СОСТАВЛЕНИЕ СХЕМ ПИТАНИЯ
И СЕКЦИОНИРОВАНИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
В соответствии с программой изучения дисциплины «Контактная
сеть» принципиальные схемы питания и секционирования контактной
сети рассматриваются в теме 5 Питание и секционирование контактной
сети, а умение их составлять и читать входит в практические работы,
курсовые и дипломные проекты и является частью знаний и умений,
которыми должен обладать выпускник образовательного учреждения по
специальности «Электроснабжение».
3.1. Схемы питания контактной сети
Питание контактной сети от тяговых подстанций должно быть из
соображений надежности двусторонним, так как устройства электро-
снабжения электрической тяги поездов относятся к электропотребите-
лям I категории. При этом должно предусматриваться питание контакт-
ной сети каждого главного пути по отдельному фидеру (питающей ли-
нии/ Отдельным фидером также осуществляется питание контактной
сети железнодорожных станций, где расположены тяговые подстанции.
Примеры принципиальных схем питания приведены на рис 3.1 и 3.2.
Питающие линии, идущие от тяговых подстанций к контактной сети,
как правило, выполняются воздушными.
Линейные (фидерные) разъединители в питающих линиях контактной
сети переменного тока устанавливают в месте присоединения к
контактной сети (см. рис. 3.1, я; 3.2, а).
В питающих линиях контактной сети постоянного тока ли-
нейные разъединители устанавливают в месте их выхода из тяговой под-
станции, а также в месте присоединения к контактной сети, если длина
питающих линий более 150 м или если это функционально необходимо —
разъединители Ф31 и Ф32 при подключении станционного фидера к
контактной сети I и II главного пути (см. рис. 3.1, б, в; 3.2, б). Ранее на
участках постоянного тока при длине питающих линий более 150 м, но
менее 750 м в питающих линиях в месте присоединения к контактной
52
I эчэ |
в
I эчэ I
Рис. 3.1. Принципиальные схемы питания и секционирования контактной сети
станций с тяговыми подстанциями и прилегающих перегонов на двухпутных
участках переменного (а) и постоянного (б, в) тока
Рис. 3.2. Принципиальные схемы питания и секционирования контактной сети
станций с тяговыми подстанциями и прилегающих перегонов на однопутных
участках переменного (а) и постоянного (б) тока
сети допускалось устанавливать линейные разъединители (например,
Ф11 и Ф22) с ручными приводами. В настоящее время рекомендуется
для быстродействия и возможности применения ТУ устанавливать при
длине питающих линий свыше 150 м линейные разъединители с мотор-
ным приводом (см. рис. 3.1, в; 3.2, б).
Фидерные разъединители должны иметь моторные приводы с дис-
танционным управлением и телеуправлением.
Нумерацию фидерных разъединителей в питающих линиях, обозна-
чаемых буквой Ф, принимают следующей:
• на двухпутных участках разъединителям, подключенным к контакт-
ной сети нечетного пути перегонов, присваивают номера 1 и 5 (фидерные
разъединители Ф1 и Ф5 ), разъединителям, подключенным к контактной
сети четного пути перегонов — номера 2 и 4 (Ф2 и Ф4); разъединители в
питающей линии станции обозначают ФЗ, Ф31, Ф32 (см. рис. 3.1);
• на однопутных участках разъединителям, подключенным к кон-
тактной сети главного пути перегонов и станции, присваивают соответ-
ственно номера 1, 5 и 3 (см. рис. 3.2);
54
• вторая цифра в номере разъединителя (например, Ф11, Ф22, Ф31,
Ф32, Ф51, обозначает номер пути, к которому присоединяется питаю-
щая линия (см. рис. 3.1, 3.2).
Воздушные отсасывающие линии должны иметь минимальную дли-
ну и подключаться к средним точкам путевых дроссель-трансформато-
ров в каждом из главных путей, специально для этого устанавливаемых
непосредственно против тяговой подстанции, если это возможно по ус-
ловиям работы рельсовых цепей систем СЦБ.
Контактная сеть электрифицируемого участка для обеспечения на-
дежной работы и удобства ее обслуживания секционируется, т.е. разде-
ляется на электрически обособленные секции.
3.2. Секционирование контактной сети
Секционирование (электрическое разделение) контактной сети осу-
ществляют изолирующими сопряжениями анкерных участков (воздуш-
ными промежутками), нейтральными вставками, секционными изоля-
торами, разъединителями, переключателями и врезными изоляторами.
Продольное секционирование предусматривает выделение в отдельные
секции контактной сети каждого пути перегонов и главных путей же-
лезнодорожных станций*. При расположении тяговых подстанций и
постов секционирования на перегонах продольное секционирование
контактной сети главных путей выполняется также против каждой тя-
говой подстанции и поста секционирования контактной сети.
Продольное секционирование осуществляется изолирующими сопря-
жениями анкерных участков (воздушными промежутками) и разъеди-
нителями.
Изолирующие сопряжения, разделяющие контактную сеть железно-
дорожных станций и перегонов, должны быть расположены между вход-
ными светофорами и первыми стрелочными переводами станции (см.
рис. 3.1, 3.2).
* Примечания'. 1. Продольное секционирование контактной сети может быть
предусмотрено также с обеих сторон крупных искусственных сооружений (на-
пример, тоннелей или мостов «с ездой понизу» длиной более 300 м).
2. Следует отметить, что хотя на принципиальных схемах питания и секци-
онирования проход четных и нечетных питающих линий вдоль станции пока-
зан по одной ее стороне, на плане станции трассировку питающих линий следует
выполнять по возможности по разным сторонам путей (см. рис. 4.12—4.16), сни-
жая тем самым число опасных мест.
55
Продольные разъединители на изолирующих сопряжениях, как прави-
ло, имеют электродвигательные (моторные) приводы с телеуправлением.
Изолирующие сопряжения и установленные на них продольные
разъединители должны быть обозначены заглавными буквами русского
алфавита, которые наносят на приводы разъединителей (на рис. 3.1, 3.2
обозначены буквами А, Б, В, Г).
На электрифицированных участках переменного тока секции контакт-
ной сети, которые питаются от разных фаз, разделяются по каждому из
путей изолирующими сопряжениями с нейтральной вставкой между ними,
исключающей одновременное замыкание их полозами токоприемников.
Длину нейтральной вставки выбирают с учетом эксплуатируемых серий
электровозов и электропоездов (см. рис. 4.8 и 6.1). Электроподвижной
состав должен проходить нейтральную вставку с отключением тока со-
гласно сигнальным знакам, установленным в соответствии с «Инструк-
цией по сигнализации на железных дорогах Российской Федерации».
Изолирующие сопряжения с нейтральными вставками располагают-
ся, как правило, на перегоне за входным сигналом как можно ближе к
тяговой подстанции с учетом возможности проследования поездов по
нейтральным вставкам на выбеге в зависимости от профиля пути, типа
электроподвижного состава, скорости и веса поезда и возможности ос-
тановки поезда перед входным светофором станции при его запрещаю-
щем сигнале (см. рис. 3.2, а).
Продольные разъединители с моторными приводами на изолирую-
щих сопряжениях с нейтральными вставками служат для подачи напря-
жения на нейтральную вставку в случае непредвиденной остановки элек-
троподвижного состава на ней и поэтому устанавливаются на одном из
изолирующих сопряжений — по направлению движения. Если же воз-
можно движение электроподвижного состава по данному пути в обоих
направлениях, то продольные разъединители устанавливают на обоих
изолирующих сопряжениях нейтральной вставки (см. рис. 3.2, а). Такое
же решение принимают при необходимости включения в схему плавки
гололеда контактных подвесок на нейтральной вставке.
В тех случаях, когда нейтральная вставка окажется достаточно дале-
ко от станции (более 3—5 км от последних стрелок станции), для боль-
шей гибкости схемы на станции между последней стрелкой и входным
светофором по каждому главному пути следует предусмотреть изолиру-
ющее сопряжение с одним воздушным промежутком и нормально вклю-
ченным продольным разъединителем.
56
Поперечное секционирование контактной сети на станциях осуществ-
ляется секционными изоляторами, поперечными разъединителями, а также
врезными изоляторами в фиксирующих тросах поперечин и в нерабочих
ветвях контактных подвесок, пересекающих подвески разных секций.
При поперечном секционировании учитывается следующее:
• контактная сеть каждого главного пути на станциях должна быть
выделена в отдельную секцию;
• к секции контактной сети каждого главного пути на железнодо-
рожных станциях, кроме электрифицированных участков железных до-
рог скоростных, особогрузонапряженных, I и II категории, допускается
присоединять подвески одного—трех смежных с ним станционных элек-
трифицируемых путей; остальные станционные электрифицируемые
пути, примыкающие к каждому из главных, отделяют; при этом число
путей в отделяемой секции не должно быть более пяти;
• независимо от числа электрифицируемых путей с учетом техноло-
гии работы железнодорожной станции в отдельные секции выделяют
контактные подвески парков; групп путей (не более пяти); путей элект-
родепо и путей, на которых производятся погрузочно-разгрузочные ра-
боты; налив цистерн; мойка подвижного состава; заправка водой пас-
сажирских составов; осмотр крышевого оборудования и отстоя элект-
роподвижного состава, экипировка электровозов;
• должна предусматриваться возможность электрической плавки
гололеда или профилактического подогрева проводов контактной сети
главных путей станций и перегонов железных дорог I и II категории в
III—V гололедных районах. Для этого контактная сеть каждого главно-
го пути в пределах цепи тока плавки (включая станции и сопряжения
анкерных участков) должна иметь одно эквивалентное сечение,
обеспечивающее одинаковый нагрев проводов; чтобы выполнить это
условие, нужно предусматривать установку секционных изоляторов в
контактные подвески станционных путей, входящих в одну секцию с глав-
ным путем в одной из горловин станции или полностью выделять глав-
ные пути в самостоятельные поперечные секции (см. рис. 3.1, а\ 3.2, а).
Параллельное соединение подвески главного пути и примыкающего к
нему станционного пути допускается только в том случае, когда суммар-
ное сечение всех подвесок будет равно суммарному сечению контактной
подвески и усиливающих проводов на перегоне (см. рис. 3.2, б).
На рис. 3.2, а показан один из вариантов секционирования контакт-
ной сети переменного тока при наличии на перегоне усиливающего про-
57
вода А-185 или АС-185 и при замене его в пределах станции контактной
подвеской бокового пути. В этой схеме предусмотрена плавка гололеда по
главному пути. В зависимости от назначения путей 3 и 5 возможен и дру-
гой вариант секционирования такой схемы, особенно на участках посто-
янного тока: полное отделение контактной сети путей 3—5 от I главного
пути с установкой поперечного питающего разъединителя (см. рис. 3.2, б).
Усиливающие провода в этом случае трассируют через всю станцию.
Поперечные разъединители, соединяющие контактные подвески раз-
ных секций станции, обозначаются буквой П, причем разъединитель
между I и II главными путями обозначается П1 или П12, остальные — с
нечетными номерами, как правило, соответствующими номерам при-
соединяемых путей: ПЗ, П5 (или П13, П15) и т.д. — со стороны I пути, с
четными номерами: П4, П6 (или П24, П26) и т.д. — со стороны II пути.
Они могут иметь как ручные, так и моторные приводы в зависимости от
специализации путей согласно технико-распорядительному акту стан-
ции. Так, секции приемо-отправочных путей должны оборудоваться
разъединителями с моторными приводами: остальные секции могут
оборудоваться разъединителями с ручными приводами.
Поперечный разъединитель П12, устанавливаемый между главными
путями станций двухпутных участков, предназначен для шунтирования
секционных изоляторов в съездах между I и II путями; используется при
выполнении работ на этих секционных изоляторах и может иметь руч-
ной привод и нормально отключенное положение.
Все поперечные разъединители желательно размещать примерно
посередине присоединяемого пути (секции), чтобы на секционных изо-
ляторах не возникал большой перепад напряжения.
Присоединение контактных подвесок путей, где производятся погру-
зочно-разгрузочные и иные работы вблизи контактной сети, выполняют
через секционные разъединители с заземляющими ножами; обозначают их
буквой 3. Все разъединители, участвующие в сборке схемы плавки гололе-
да или профилактического подогрева, должны иметь моторные приводы.
В состав современных требований к работе железнодорожного транс-
порта входит необходимость дистанционного и телеуправления разъе-
динителями контактной сети. В связи с этим на большинстве разъеди-
нителей — линейных, продольных, поперечных (кроме разъединителей
с заземляющими ножами в тупиках, на путях погрузочно-разгрузочных
работ и разъединителей, предназначенных для шунтирования секцион-
ных изоляторов на время работ) — следует проектировать установку элек-
тродвигательных приводов.
58
На схемах указывают нормальное положение (включенное или от-
ключенное) каждого секционного разъединителя.
Типы секционных изоляторов выбирают в зависимости от номиналь-
ного напряжения контактной сети, количества контактных проводов,
установленной скорости движения поездов, места применения и степе-
ни загрязненности атмосферы [1, 8].
3.3. Порядок разработки, составления и утверждения схем
Схемы питания и секционирования разрабатывают в проектных ин-
ститутах в составе рабочих чертежей контактной сети участков же-
лезной дороги.
Служба электроснабжения железной дороги рассматривает рабочие
чертежи, утверждает их, а после строительства и монтажа принимает
контактную сеть в эксплуатацию.
Схемы питания и секционирования контактной сети утверждаются
начальником железной дороги и ежегодно выверяются.
Проверка знания схем питания и секционирования электротехни-
ческим персоналом, обслуживающим контактную сеть, а также оформ-
ляющим распоряжения и наряды, производится 1 раз в год.
Последовательность составления схемы питания и секционирования
контактной сети следующая:
• усвоить условные обозначения, принятые при выполнении схем
питания и секционирования (см. [1], приложение 8);
• начертить в произвольном масштабе заданную схему станции с
указанием номеров путей; заданную тяговую подстанцию показать от
путей на удалении, достаточном для размещения на чертеже питающих
линий и фидерных разъединителей;
• выбрать по рис. 3.1, 3.2 наиболее подходящий вариант схемы (уча-
сток двухпутный или однопутный; переменного или постоянного тока),
предварительного перечитав изложенные правила составления схем
питания и секционирования;
• выполнить продольное секционирование с буквенным обозначе-
нием продольных разъединителей;
• начертить питающие линии с фидерными разъединителями, дать
нумерацию фидерных разъединителей;
• выполнить поперечное секционирование с учетом назначения пу-
тей, необходимости плавки гололеда; показать и пронумеровать попе-
речные разъединители П и 3.
59
Глава 4. ВЫПОЛНЕНИЕ МОНТАЖНОГО ПЛАНА
КОНТАКТНОЙ СЕТИ СТАНЦИИ
Данная глава предназначена для дополнения теоретического мате-
риала, приведенного в учебнике по теме 6 Составление монтажных пла-
нов контактной сети программы изучения дисциплины «Контактная
сеть», практическими рекомендациями по составлению и чтению мон-
тажных планов контактной сети, что требуется при выполнении курсо-
вых и дипломных проектов, а также входит в состав обязательных про-
фессиональных умений специалиста со среднетехническим образова-
нием по данной специальности.
Кроме того, в связи с трассировкой контактной сети и проводов пи-
тающих линий на плане станции в данной главе уделено значительное
внимание практическим вопросам устройства, размещения и необхо-
димости фиксации воздушных стрелок, устройства и размещения изо-
лирующих и неизолирующих сопряжений анкерных участков контакт-
ных подвесок, нейтральных вставок, средних анкеровок, анкеровок про-
водов контактных подвесок и проводов питающих, отсасывающих и
усиливающих линий, соблюдению габаритов и норм расположения про-
водов и опор контактной сети, а также прохода контактной сети под
искусственным сооружением, каким является пешеходный мост, обыч-
но имеющийся на станции, что существенно дополняет изложение со-
ответствующих теоретических вопросов в учебнике по теме 3 Арматура
и узлы контактной сети.
4.1. Подготовка плана станции
Общие сведения. При реальном проектировании для выполнения мон-
тажных планов контактной сети используются планы станций, состав-
ленные в результате инженерно-геодезической съемки (или аэрофо-
тосъемки). Планы выполнены в привязке к реальному пикетажу про-
дольного профиля участка, на котором располагается станция. На планах
показаны оси существующих путей, указаны пикетные отметки осей
пассажирского здания и прочих искусственных сооружений: мостов,
60
труб, переездов и т.п. На основании этих исходных сведений выполня-
ется план реконструкции станции в связи с электрификацией в масш-
табе 1:1000 в условном пикетаже, когда за нулевой пикет принята ось
пассажирского здания, а расстояния между пикетами 100 м. На плане
указаны размеры существующих междупутий, нанесены и привязаны к
осям ближайших путей здания, сооружения, инженерные сети, устрой-
ства автоблокировки, воздушные и кабельные сети каждой станции и
все изменения, внесенные в перечисленные устройства в составе про-
екта реконструкции под электрификацию. Кроме того, заранее выпол-
няются промеры для выполнения инженерно-геодезического профиля
электрифицируемого участка, позволяющие определить свойства грун-
тов и глубину залегания грунтовых вод.
В учебных целях преподаватель задает схемы станций. В приложе-
нии 13 приведены примеры учебных схем станций.
Поскольку планы контактной сети являются специфическими чер-
тежами, в данном пособии подробно излагаются приемы разработки
планов и последовательность их исполнения.
План станции удобно вычерчивать на листе миллиметровой бумаги
в масштабе I: 1000. Ширина листа в соответствии с форматом А4 долж-
на быть равна 297 мм. Необходимая длина листа определяется в соот-
ветствии с заданной схемой станции, на которой указаны расстояния
(отметки) всех центров стрелочных переводов, светофоров, тупиков и
прочих сооружений от оси пассажирского здания в метрах; при этом
условно в правую сторону (по ходу километров) эти отметки приняты
со знаком «+», а в левую — со знаком «-». Требуемая длина чертежа
может быть определена по отметкам входных светофоров с учетом раз-
мещения изолирующих сопряжений контактной сети станции и пере-
гона и в соответствии с форматом А4 должна быть кратна 210 мм.
Пример 4.1. Если на схеме станции участка постоянного тока указаны сле-
дующие отметки входных светофоров —900 м у левого, + 1240 м у правого, то
длина чертежа будет равна (в соответствии с масштабом в миллиметрах): 900
+ 1240 + 2100 = 2340 мм (100 мм — запас с каждой стороны станции для воз-
можности расположения крайних анкерных опор за входными светофорами в
сторону перегонов). Окончательная длина чертежа согласно стандарту должна
быть выбрана с учетом размещения спецификаций (примерно 200 мм) и ос-
новной надписи, т.е. штампа (185 мм) и в соответствии с форматом А4 должна
быть кратной 210 мм. В нашем примере 2340 + 200 + 185 = 2725 мм; с учетом
кратности формату А4, округляя в большую сторону, получаем, что длина чер-
тежа будет равна 2730 мм = 2,73 м.
61
При переменном токе с одной стороны плана станции, где будет изолирую-
щее сопряжение, требуется оставить 100 мм, а с другой стороны плана станции
для размещения нейтральной вставки за входным светофором следует оставить
700 мм — при электровозном и 900 (1000) см — при моторвагонном движении
(подробнее об этом см. далее). Размер в скобках соответствует 11-12-ти мотор-
вагонным составом.
Затем следует начертить рамку чертежа согласно стандарту (20 мм от левого
края чертежа и 5 мм — с остальных сторон), сделать основную надпись и на-
чертить в верхней и нижней части чертежа продольные таблицы, в графах ко-
торых будут приведены в дальнейшем номера, габариты и типы опор, расстоя-
ния от оси пассажирского здания до места их установки, типы поддерживаю-
щих конструкций, фундаментов, анкеров, опорных плит и пр. Образец
выполнения таблиц дан на чертеже расстановки опор в горловине станции,
рекомендуемая ширина каждой графы таблиц 10 мм.
Вычерчивание плана станции следует начинать с разметки тонкими
вертикальными линиями через каждые 100 м условных станционных
пикетов в обе стороны от оси пассажирского здания (ПЗ), принимае-
мой за условный нулевой пикет. Необходимое число условных пикетов
по обе стороны от пассажирского здания определяется теми же сообра-
жениями, что и при выяснении длины чертежа.
При выполнении плана контактной сети станции следует пользовать-
ся условными обозначениями, приведенными в приложении 6 к [1].
Вычерчивание осей путей. Пути на плане контактной сети должны
быть представлены своими осями. На стрелках оси путей пересекаются
в точках, называемых центрами стрелочных переводов (рис. 4.1, а). От-
метки центров стрелочных переводов (ЦП) от оси ПЗ и расстояния меж-
ду осями путей (ширина междупутий) указаны на заданной схеме стан-
ции. Пользуясь этими данными и учитывая, что станции, как правило,
располагаются на прямых участках пути, наносят параллельными ли-
ниями оси путей; при этом расстояния между ними должны соответст-
вовать в принятом масштабе (1 м — 1 мм) заданным междупутьям. Номе-
ра путей и размеры междупутий следует указать в нескольких местах по
длине станции. Вычерчивание плана станции следует выполнять тон-
кими линиями. Необходимая обводка производится при завершении
чертежа. На плане станции также должны быть показаны соответству-
ющими условными обозначениями неэлектрифицируемые пути и пути,
предполагаемые к укладке в перспективе.
Указав на специальных выносках (см. рис. 4.1, а) пикетные отметки
центров стрелочных переводов, вычерчивают стрелочные улицы и съез-
ды наклонными линиями, имеющими угол наклона к горизонтали в
62
Рис. 4.1.Пример нанесения осей путей в горловине станции (а) и схема для
определения длины съезда (6) на плане контактной сети станции
соответствии с марками крестовин стрелочных переводов. Около каж-
дого ЦП должна быть указана марка крестовины стрелочного перевода.
Следует также указать отметки вершин стрелочных кривых. Если эти
отметки не заданы, они могут быть найдены расчетом.
Пример 4.2. Как известно, марка крестовины стрелочного перевода со-
ответствует тангенсу угла между осями двух пересекающихся путей (рис. 4.1, б):
tg а = т/1, (4.1)
где т — ширина междупутья, м;
/— расстояние от центра перевода до вершины стрелочной кривой крайне-
го пути станции или до центра стрелочного перевода на следующем пути, м.
Из формулы (4.1) может быть найдено расстояние /. Например, если шири-
на междупутья т = 5,3 м, а марка стрелки 1/11, то
63
tg a = p// = 1 /11,
отсюда I = 1 \ m = 115,3 = 58 m.
Приведенный расчет справедлив только при неизменных размерах между-
путий.
Далее на план станции наносят здания, пешеходный мост, пассажир-
ские платформы, тяговую подстанцию, входные светофоры, переезды и
прочие искусственные сооружения, с указанием их размеров, пикетных
отметок и расстояний от оси ближайших путей.
Разметка мест фиксации контактных проводов. Над стрелками на
путях располагаются воздушные стрелки, образуемые контактными
подвесками пересекающихся путей. Воздушные стрелки являются од-
ними из самых ответственных узлов контактной сети на станции, опре-
деляющими надежную работу устройств в целом [5].
Ветви контактных подвесок, пересекающиеся на воздушных стрел-
ках, должны быть правильно зафиксированы. Для этого возле стрелоч-
ных переводов, над которыми должны быть смонтированы воздушные
стрелки, а также в местах, где контактный провод должен изменить свое
направление (например, на стрелочных кривых крайних путей станции),
устанавливаются опоры с фиксирующими устройствами. Такие места
сосредоточены в горловинах станций. Поэтому разметка мест установ-
ки первых опор на станции начинается у стрелок сначала в одной, а за-
тем — в другой горловинах станции.
На одиночных воздушных стрелках наилучшее расположение контакт-
ных проводов, образующих стрелку (рис. 4.2), получается, если фиксирующее
устройство установлено на определенном расстоянии «С» от ЦП (табл. 4.1).
Таблица 4.1
Зависимость расстояния С от марки крестовины стрелки
Марка крестовины ЦП 1/22 1/18 1/11 1/9
Оптимальное расстояние С. м, от ЦП до фиксирующего устройства 12,5 11 6 5
Примечания'. 1. Расстояния С указаны для полукомпенсированных подвесок со-
гласно ПУТЭКС [5].
2. При необходимости указанные расстояния могут быть уменьшены; однако от
опоры до ЦП должно оставаться не менее 4—6 м в зависимости от марки кресто-
вины.
3. Увеличивать указанные расстояния допускается не более, чем на 1 м.
4. Воздушные стрелки главных путей на участках скоростного движения (160—
200 км/ч) должны быть, как правило, зафиксированы с помощью двух консолей.
64
На перекрестных воздушных
стрелках фиксирующее устрой-
ство следует располагать напро-
тив центра перекрестного стре-
лочного перевода, допускается,
если нужно, сдвинуть его в лю-
бую сторону на 1 —2 м. Аналогич-
но устанавливаются фиксирую-
щие устройства и над глухими пе-
ресечениями путей.
На стрелочных кривых край-
них путей станции места фикса-
ции контактных проводов целе-
сообразно выбрать в середине
Рис. 4.2. Схемы фиксации одиночных
воздушных стрелок
кривых — в точках пересечения осей съездов и крайних путей, например,
на рис. 4.3 фиксирующие опоры установлены на отметках -517 и —494.
Допускается, если нужно, сдвинуть опору от середины кривой на 1—5 м
в любую сторону.
В каждом месте, где необходима фиксация контактных проводов,
следует на плане наметить предполагаемую опору и, определив ее стан-
ционный пикет, т.е. расстояние от оси пассажирского здания, указать
его в соответствующей графе таблицы (см. рис. 4.2; 4.3).
Рис. 4.3. Пример установки опор для фиксации воздушных стрелок на стрелоч-
ных кривых в горловине станции
65
4.2. Расстановка опор контактной сети на станции
Опорные и поддерживающие конструкции на станции. В качестве ос-
новного типа несущих конструкций на станциях должны предусматри-
ваться жесткие поперечины на три—восемь путей на железобетонных
конических или металлических стойках, а по концам станции, где чис-
ло путей не более двух, консольные железобетонные конические или
металлические опоры с однопутными консолями. Применение двухпут-
ных консолей нежелательно. При числе путей на станции более восьми
и при отсутствии необходимых междупутий для установки стоек жест-
ких поперечин допускается применение гибких поперечин на металли-
ческих опорах. Число путей, перекрываемых одной гибкой поперечи-
ной, как правило, должно быть не более десяти. В отдельных обосно-
ванных случаях допускается перекрытие одной гибкой поперечиной
большего числа путей. Однако устройство фундаментов под металли-
ческие опоры гибких поперечин трудоемко и весьма дорого, поэтому
желательно избегать применения гибких поперечин.
Жесткие поперечины устанавливают на одиночные или на сдвоен-
ные железобетонные конические или металлические опоры.
Расстановка опор в горловинах станции. Разбивку опор на станции,
как уже было сказано, следует начинать с горловин, где сосредоточено
наибольшее число мест фиксации контактных проводов на стрелках и
стрелочных кривых. Из намеченных мест фиксации производится выбор
тех, где рационально установить несущие опоры, т.е. опоры с консолями
или с жесткими (гибкими) поперечинами, расстояния между которыми
и будут длинами пролетов. Это в первую очередь места фиксации воздуш-
ных стрелок главных путей, где и намечаются первые несущие опоры, а за-
тем места фиксации прочих воздушных стрелок. Следует отметить, что на
консольных опорах для подвешивания и фиксации проводов двух подве-
сок главных путей, пересекающихся на стрелке, рационально, согласно
п. 2.8.15 ПУТЭКС, устанавливать по две консоли на траверсах (рис. 4.4, а, б).
Обычно расстояния между намеченными местами фиксации прово-
дов контактных подвесок не равны максимально допустимым длинам
пролетов, полученных расчетом по ветроустойчивости контактных под-
весок главных и боковых путей станции. В местах сосредоточения стре-
лочных переводов приходится отступать от максимальной расчетной
длины пролета в сторону уменьшения, стремясь наибольшее число воз-
душных стрелок зафиксировать с несущих конструкций. Одновремен-
но создаются условия для необходимой увязки зигзагов проводов кон-
66
a
б
Г-3,45 Г-3,25 Г-3,1
Г-3,1
нефиксированная
стрелка
Рис. 4.4. Фиксация воздушных стрелок на плане контактной сети станции (о, 6),
допустимый (в) и недопустимый (г) варианты анкеровки контактной подвески
после стрелки
тактной подвески в соседних пролетах, что гораздо проще сделать в про-
летах небольшой длины.
Если же установка только несущих опор приводит к значительному
сокращению длины пролетов, то следует рассмотреть возможность фик-
сирования воздушных стрелок с помощью специальных фиксирующих
опор, т.е. опор, на которых не устанавливаются ни консоли, ни попере-
чины, а только фиксирующие оттяжки (рис. 4.4, а, в) или фиксирую-
щие поперечники. Одновременно на рис. 4.4, в, г показаны допустимый
(в) и недопустимый (г) варианты анкеровки контактной подвески боко-
вого пути после воздушной стрелки.
Итак, при выборе мест установки несущих опор необходимо учи-
тывать следующие соображения:
• воздушные стрелки главных путей следует фиксировать с несущих
опор, т.е. опор с консолями или поперечинами;
67
• длина пролета между несущими смежными опорами должна быть
не более максимальной расчетной; в тех местах, где подвески главных и
боковых путей монтируют на общих гибких или жестких поперечинах,
длину пролета выбирают меньшей из двух допустимых длин пролетов,
подсчитанных для подвески главных и боковых путей;
• длина пролета между смежными несущими опорами должна
быть не более 70 м и не менее 30—35 м, а на скоростных участках
(161—200 км/ч) — 65 и 40 м соответственно;
• разница в длине смежных пролетов полукомпенсированной под-
вески не должна быть больше 25 % длины большего из них (например,
60 и 45 м), а на скоростных участках — не более 15 %.
Выполняя перечисленные требования, устанавливают в каждой гор-
ловине в намеченных местах фиксации стрелок главных путей первые
несущие опоры. Определив размеры пролетов между этими опорами и
указав их на чертеже, приступают к разметке несущих опор на следую-
щих стрелках станции. При этом, увязывая длины пролетов, нередко
приходится смещать устанавливаемые опоры в допустимых пределах (на
1—2 м) от предварительно намеченных наилучших мест фиксации стре-
лок и стрелочных кривых.
Пример 4.3. На рис. 4.3 приведен пример расстановки опор в горловине стан-
ции: по нижнему II пути расстояния между тремя несущими опорами, наме-
ченными для фиксации стрелок главных путей (ЦП4, ЦП6, ЦП 10), оказались
равными 58 и 43 м. Пусть при этом из расчетов длин пролетов известно, что для
подвески главных путей /тах = 70 м, а для подвески боковых путей /тах = 63 м.
Тогда можно считать, что по II пути наметились первые пролеты, размер кото-
рых не превышает /тах и вместе с тем достаточно велик.
Дальнейшая работа по расстановке опор на плане контактной сети станции
выполняется на рис. 4.5.
По I пути расстоянию между опорами, намеченными для фиксации стре-
лок ЦП2, ЦП8, ЦП 12 и середины стрелочной кривой на отметке (—517 м), со-
ставляют 145, 59 и 51 м. Длину 145 м рационально разделить на три пролета,
поставив по I пути опоры в створе с уже намеченными по II пути. При этом
получается следующая цепочка пролетов: 44, 58, 43, 59, 51 м. Проверка разни-
цы между длинами этих пролетов заставляет сдвинуть опоры, фиксирующие
стрелки ЦП8 и ЦП 10, на 1 м вправо (до отметки - 626) так, чтобы разница меж-
ду соседними пролетами не превышала 25 %.
Одновременно можно сдвинуть опору, фиксирующую стрелку ЦП4, на 1 м
вправо (до отметки —727), доведя левый пролет до 45 м, чтобы следующий про-
лет влево можно было сделать как можно больше, хотя бы 60 м, тем самым при-
ближаясь к максимально допустимой длине пролета. Окончательно получаем
пролеты, начиная с опор на отметке (—892) до отметки (—337) длинами: 60, 60,
45. 57. 44. 58. 51.60. 60. 60 м (см. рис. 4.5).
68
Опоры на отметках (-568), (-517), (-457), (-397), (—337) будут опорами
жестких поперечин, так как число путей в поперечнике в этих местах превы-
шает два. На опорах 19—20 также придется установить жесткую поперечину,
так как на опоре 20 необходимо подвесить три контактные подвески. Опоры,
намеченные для фиксации стрелок боковых путей ЦП 14 и ЦП 16, очевидно,
останутся фиксирующими, т.е. на них не будет ни консолей, ни жестких попе-
речин, а только оттяжки, фиксирующие стрелки. Остальные намеченные опо-
ры будут консольными. На консольных опорах 15, 18, 21,22 для подвешивания
и фиксации проводов двух подвесок, пересекающихся на стрелках, а также на
опоре 13 (две подвески) установлены по две консоли на траверсах.
После того как по всей станции будут поставлены опоры, фиксиру-
ющие стрелки, у этих опор нужно расставить зигзаги, которые на чер-
тежах показываются стрелками. Размеры зигзагов контактных прово-
дов у несущих опор на воздушных стрелках зависят от расстояния х от
места фиксации проводов до ЦП стрелки (и приведены в табл. 4.2). Зиг-
заги величиной 0,4 м, соответствующие наилучшему расстоянию от ЦП
до фиксирующего устройства, приняты нормальными (стандартными)
на стрелках и могут не обозначаться цифрой на них, зигзаги иного раз-
мера должны указываться цифрой, как это принято в условных обо-
значениях.
Таблица 4.2
Размеры зигзагов ветвей контактного провода на воздушных стрелках
Расстояние х, м, от места установки опоры, фикси- рующей стрелку, до ЦП стрелки Значение зигзагов пересекающихся ветвей контактных подве- сок при а = б, м, где а — зигзаг контактного провода прямого пути, б — то же подвески, отходящей по съезду, при марке крестовины
1/9 1/11 1/18 1/22
4 0,35 - - -
5 0,40 - - -
6 0,42 0,40 - -
8 - 0,44 0,36 -
9 - - 0,38 -
11 - - 0,40 0.38
12,5 - - 0.45 0,40
13 - - 0,46 0.41
Примечание. Прочерки в таблице показывают недопустимые расстояния для
выполнения зигзагов контактных проводов на стрелках.
69
Расстояние от оси ПЗ до
опоры, м________________
Тип кронштейна, надставки
Тип жесткой поперечины,
консоли__________________
Марка фундамента, анкера,
ОТТЯЖКИ__________________
Тип опоры, опорной плиты
Габарит опоры, м_________
Номер опоры
-892
-832
-772 -727
-670
НР-1-5к
ТА-4, БПО-2
СС136.6-3, ОП-2
3,5
11
2НС-1-5к
2НС-1-5к НР-1-5к
НР-1-5к
СС136.6-2
3,3
13
СС136.6-2______________
3,3___________3,3
15 17
СС136.6-2
3,4
19
Номер опоры 12 14 16 18 20
Габарит опоры, м 3,3 3.3 3.3 3,5 3,4
Тип опоры, опорной плиты СС 136.6-2 СС136.6-2 СС136.6-2 СС136.6-3 СС136.6-2, ОП-2
Марка фундамента, анкера, оттяжки ТА-4, БПО-2
Тип жесткой поперечины, консоли НР-1-5к НР-1-5к НР-1-5к HC-I-5K 2НС-1-5к
Тип кронштейна, надставки ТА-4. БПО-2
Расстояние от оси ПЗ до опоры, м -892 -832 -772 -727 -670
Рис. 4.5. Пример трассировки контактной сети постоянного тока в горловине
станции (начало)
Пример указания зигзагов у центра стрелочного перевода приведен
на рис. 4.6. В данном случае расстояние хот центра стрелочного перево-
да марки 1/9 до опоры равно 4 м. По табл. 4.2 находим, что при этом
размер зигзагов контактных проводов должен быть равен 0,35 м.
Расстановка опор в средней части станции. Между опорами, установ-
ленными для фиксации стрелок и вершин стрелочных кривых в обеих
горловинах станции, в середине станции остается расстояние, которое
следует разбить на пролеты, близкие к максимальным расчетным, стре-
мясь к установке минимального числа опор. В качестве основного типа
несущих конструкций при перекрытии от трех до восьми путей станции
применяют опоры с жесткими поперечинами.
При наличии на станции пешеходного моста до расстановки опор
решают вопрос о способе прохода под ним контактных подвесок. Обыч-
но высота пешеходных мостов, под которой подразумевают расстояние
от низа конструкций моста до уровня головок рельсов главных путей,
70
-626 -568 -517 -457 -397 _337
РЦ150-22 ОРЦ320-30.3 РЦ320-30,3 ОРЦ320-30,3 РЦ320-30,3
/=18,2/=25,3/=28,6 Л=28,6 Л=28,6
ТА-4, БПО-2
СС136.6-3 СС136.6-3, ОП-2 СС136.6-3, ОП-2 СС136.6-3, ОП-2 СС136.6-3, ОП-2 СС136.6-3, ОП-2
3,3 3,6 3,4 3,4 3,4 3,4
СС136.6-3, ОП-2 СС136.6-3, ОП-2 СС136.6-23 СС136.6-3, ОП-2 СС136 6-3, ОП-2 СС136 6-3, ОП-2 СС136.6-3, ОП-2 СС136 6-3, ОП-2
ТА-4, БПО-2 ТА-4, БПО-2 ТА-4, БПО-2
2НС-1-5к 2НС-1-5к
-626 -568 -544 -517 -494 -457 _397 _337
Рис. 4.5. Пример трассировки контактной сети постоянного тока в горловине
станции (окончание)
не превышает 7—7,5 м. Высота контактных проводов на перегонах и
станциях при новой электрификации при реконструкции принимается
6,5 м, а на участках со скоростью движения свыше 160 и до 200 км/ч — 6
м, т.е. нормальная высота кон-
тактных проводов ниже высо-
ты моста. В связи с этим, как
правило, проектируют под мо-
стом середину пролета наиболь-
шей длины, чтобы пропустить
контактные подвески путей
под мостом. В зависимости от
конкретной заданной высоты
моста могут быть приняты ва-
рианты прохода контактных
подвесок с отбойниками несу-
Рис. 4.6. Зигзаги контактных проводов на
воздушных стрелках и соседних опорах
71
щего троса либо с врезкой в несущий трос заземленных штанг, пропу-
щенных под нижней частью конструкций моста, и с установкой отбой-
ников контактных проводов [ 1, п. 3.7]. По заданию преподавателя в кур-
совом проекте или в практических работах в качестве индивидуальных
заданий может быть проработана и вычерчена схема пропуска контакт-
ной подвески под пешеходным мостом.
Разместив под пешеходным мостом середину пролета, намечают опо-
ры от моста влево, а затем вправо до опор, намеченных ранее в районе
стрелок в горловинах станции. При этом должны выполняться следую-
щие условия:
• длина двух-трех пролетов, расположенных приблизительно посе-
редине будущих анкерных участков боковых и главных путей станции,
должна быть на 10 % меньше допустимой, чтобы разместить в этих про-
летах средние анкеровки контактных подвесок; при полукомпенсиро-
ванной подвеске для размещения средней анкеровки требуется один, а
при компенсированной подвеске главных путей — два пролета, сокра-
щенные на 10 % от /тах;
• воздушные стрелки, которые могут быть в середине станции, же-
лательно зафиксировать на намечаемых жестких поперечинах; если это
не удается сделать, необходимо предусмотреть отдельные фиксирующие
опоры или фиксирующие поперечники;
• разместить опоры таким образом, чтобы они не попадали на пеше-
ходные настилы, подземные переходы, переезды, трассы водопровода,
кабелей, сооружения автоблокировки, лотки, чтобы опоры не находились
против дверей пассажирских зданий, не мешали пассажирам и т.п.;
• жесткие поперечины не должны проходить над пакгаузами; опо-
ры, как правило, должны так стоять на грузовых платформах и контей-
нерных площадках, чтобы не мешать работе погрузчиков, мостовых и
козловых кранов и т.п.;
• опоры, устанавливаемые на пассажирских платформах, не долж-
ны мешать посадке и высадке пассажиров; желательна установка опор с
габаритом не менее 4 м; еше более удачной, если позволяет длина жест-
ких поперечин, следует считать установку опор за платформой с габа-
ритом 6 м;
• контактные подвески обособленных парков или групп путей не-
обходимо размещать на отдельных жестких поперечинах;
• учесть, что наибольшая длина жестких поперечин составляет 44,2 м
(8 путей); при наличии большего числа путей необходимо разместить
72
опоры в междупутьях с монтажом части подвески на отдельных попере-
чинах, а контактную сеть крайнего пути (тупика) подвесить на консо-
лях, установленных на стойках жестких поперечин;
• одновременно учесть возможность пропуска питающих линий, про-
водов линий продольного электроснабжения и других проводов по опо-
рам контактной сети с полевой стороны опор.
Поскольку нормальный габарит опор, стоящих в междупутье, к оси
путей должен быть 3,1 м, а в особо трудных условиях — не менее 2,45 м,
диаметр железобетонных нераздельных опор в уровне головок рельсов
равен ~ 0,44 м, а допустимая неточность установки опоры поперек пути
составляет 0,15 м, наименьшая ширина междупутья, в котором можно
установить железобетонные конические нераздельные опоры с нормаль-
ным габаритом, составляет 6,8 м, а в особо трудных условиях — с умень-
шенным габаритом 5,5 м; при этом для металлических или железобетон-
ных опор, установленных с фундаментом, габарит должен быть несколь-
ко больше с учетом размера оголовка фундамента в уровне головки рельса.
Если же потребуется на опоре, стоящей в междупутье, расположить
анкеровку проводов контактной подвески с установкой компенсаторов,
то указанный размер междупутья возрастает на 0,4 м, так как грузы ком-
пенсаторов, которые могут висеть в две гирлянды, будут выступать на
0,2 м с обеих сторон опоры.
Расстановка опор по концам станции. Согласно принятой схеме сек-
ционирования контактной сети в местах примыкания перегонов к стан-
циям должно быть выполнено продольное секционирование.
На участках постоянного тока, как уже было указано ранее, оно вы-
полняется изолирующими трех- или четырехпролетными сопряжения-
ми с одним воздушным промежутком, проектируемыми по каждому
главному пути с обоих концов станции.
Такие изолирующие сопряжения размещают между входным сигна-
лом и ближайшим к перегону стрелочным переводом станции по воз-
можности на прямых участках пути. При этом по отношению к стрел-
кам станций изолирующие сопряжения располагают так, чтобы при от-
ключении напряжения в контактной сети перегона сохранялась
возможность перестановки сцепа двух электровозов с одного пути стан-
ции на другой. Для этого нужно, чтобы между ЦП последней в сторону
перегона стрелки и ближайшей переходной опорой изолирующего со-
пряжения было не менее 70 м.
73
На КС-200 изолирующие сопряжения проектируют на прямых, вы-
полняя их четырехпролетными с двумя переходными пролетами при
расчетной длине переходного пролета 55 м и более или пятипролетны-
ми с тремя переходными пролетами при расчетной длине переходного
пролета менее 55 м. Длины пролетов между анкерными и переходными
пролетами принимают максимально допустимыми.
Со стороны перегона изолирующее сопряжение с одним воздушным
промежутком должно ограждаться входным сигналом так, чтобы при от-
ключении напряжения в контактной сети станции исключалась возмож-
ность подачи напряжения на отключенную секцию с перегона через то-
коприемник электроподвижного состава. Варианты размещения опор
изолирующего сопряжения относительно входного сигнала и ЦП первой
стрелки показаны на рис. 4.7, а, б. Расположение сигнала в середине ан-
керного пролета или в его конце у анкеровки нежелательно, так как отхо-
дящая ветвь контактной подвески окажется вблизи от светофора. Направ-
ление зигзагов согласуют с взаимным расположением ветвей на переход-
ных опорах изолирующего сопряжения (см. рис. 4.7, а, б).
На скоростных участках изолирующие и неизолирующие сопряже-
ния располагают таким образом, чтобы переходная опора без пересече-
а
74
ния ветвей подвесок (опора Б) была первой по правильному направле-
нию движения (см. рис. 4.7, а).
На участках переменного тока с одной стороны станции по каждому
главному пути проектируют по одному изолирующему трех- или четы-
рехпролетному сопряжению, а с другой стороны станции, но не на стан-
ции, а на прилегающем перегоне за входным светофором станции про-
ектируют нейтральные вставки.
Нейтральная вставка (два изолирующих сопряжения и нейтральный
промежуток между ними) должна быть расположена на перегоне так, что-
бы была обеспечена скорость входа электроподвижного состава на нейт-
ральную вставку (сигнальный знак «Отключить ток») не более 20 км/ч
для проследования сигнальных знаков «Включить ток на электровозе» и
«Включить ток на электропоезде» со скоростью не менее 10 км/ч.
Первый светофор за нейтральной вставкой по направлению движе-
ния поезда должен находиться на расстоянии от знаков «Включить ток
на электровозе», «Включить ток на электропоезде», как правило, не ме-
нее 300 м для возможности остановки поезда, проследовавшего нейт-
ральную вставку, у светофора [27, п. 7.35].
При реальном проектировании места размещения нейтральных вста-
вок выбирают на основании специальных расчетов, исходя из профиля
пути, типов и скоростей локомотивов, массы поездов, расположения
границ блок-участков и пр. В учебном проектировании приходится ис-
ходить из самых простых соображений: расположить нейтральные встав-
ки на перегоне на указанном расстоянии от одного из входных свето-
форов станции.
Таким образом, на участках, где применяется только электровозная
тяга, т.е. нет пригородного моторвагонного движения (рис. 4.8, а), от
входного светофора станции до сигнала «Включить ток на электровозе»
должно быть не менее 300 м. Длина нейтральной вставки при этом дол-
жна обеспечивать пропуск сцепа из 3 электровозов.
На участках, где имеется пригородное моторвагонное движение
(рис. 4.8, 0, от входного светофора станции до сигнала «Включить ток
на электропоезде», должно быть также не менее 300 м плюс еще 100 м
(или 150 м — при 11 —12-вагонных электропоездах) до сигнала «Вклю-
чить ток на электровозе».
Если учесть, что сигнал «Включить ток на электровозе» практически
устанавливается на первой, считая от станции, анкерной опоре нейт-
ральной вставки, то, отложив от входного светофора станции в сторону
75
O\
a
Примечания 1 //0 — высота контактного провода от УГР
2 Необходимая длина нейтральной вставки L для электропоездов (см рис 4 8, <5) зависит от типа электропоезда и числа вагонов в нем — см таблицу
Обозначение При числе вагонов в электропоезде
8(8) 10(10) 12(11)
Длина электро- поезда L, м 160(180) 200(220) 240(240)
Расстояние между крайни- ми токоприем- никами L, м 115(130) 155(170) 195(190)
В таблице значения без скобок даны для электропоездов серий ЭР1, ЭР2, ЭР9,
значения в скобках даны для электропоездов серий ЭД2, ЭД4, ЭД9.
Рис. 4.8. Схемы размещения трехпролетных изолирующих сопряжений с нейтральными вставками на прямых
участках пути при электровозной (а) и моторвагонной (б) тяге
перегона 300 м при электровозной тяге или 400 (450) м при наличии
моторвагонной тяги, получают ориентировочное место установки пер-
вой анкерной опоры нейтральной вставки.
Затем, исходя из максимально допустимой длины пролета (/тах) (см.
рис. 4.8, а, 0, намечают опоры от последней стрелки станции в сторону
перегона и, дойдя до ранее намеченной точки на расстояние 300 или 400
(450) м от светофора, очередную опору принимают за первую анкерную
опору нейтральной вставки. Далее в сторону перегона размечают все 6
(см. рис. 4.8, а) или 8, 9, 10 пролетов нейтральной вставки, что соответ-
ствует 8, 10 или 12 вагонам в электропоезде (см. рис. 4.8, б).
При разбивке опор изолирующих сопряжений необходимо учиты-
вать, что длина пролетов между переходными опорами сокращается, на
прямых участках пути при скорости движения менее 160 км/ч она долж-
на быть на 25 % меньше допустимой по ветроустойчивости длины проле-
та (см. рис. 4.8). При этом на скоростных участках (161—200 км/ч) следу-
ет предусматривать нейтральные вставки с 4-пролетными сопряжения-
ми, что увеличивает их длину. Схемы четырехпролетных изолирующих
сопряжений анкерных участков с нейтральными вставками на прямых
участках пути при электровозной и моторвагонной тяге приведены в гл. 6
(рис. 6.1, а, б).
Следует отметить, что в реальном проектировании при расположении
нейтральной вставки по условиям продольного профиля далее 3—5 км от
последних стрелок на главных путях станции дополнительно предусмат-
ривают отделение станции от перегона воздушными промежутками, рас-
положенными между последними стрелками станции и входными сиг-
налами, с нормально включенными продольными разъединителями.
При наличии на станции переезда опоры располагают так, чтобы
расстояние от края проезжей части переезда в каждую сторону до опор
или анкеров было не менее 25 м.
В тех случаях, когда не удается выполнить все перечисленные требо-
вания при максимальной длине пролетов, приходится несколько сокра-
щать их длину, делая небольшую переразбивку опор.
Расстановка зигзагов. После размещения опор по всей станции оп-
ределяют величину и направление зигзагов. На воздушных стрелках рас-
становка зигзагов произведена ранее при установке опор в горловинах
станции. Расстановку остальных зигзагов по каждому пути начинают с
зигзага, указанного на воздушной стрелке этого пути в одной из горло-
вин станции. В средней части станции по каждому пути должны быть
77
расставлены зигзаги под каждой жесткой (гибкой) поперечиной, пооче-
редно направленные в одну и в другую сторону от оси пути. Если окажет-
ся, что в противоположной горловине зигзаг на воздушной стрелке по рас-
сматриваемому пути не увязывается с расставляемыми зигзагами (у двух
смежных промежуточных опор зигзаги имеют одностороннее направление),
то контактные провода этого пути на одной из жестких (гибких) попере-
чин нужно смонтировать без зигзага (с нулевым зигзагом). Нулевой зигзаг
допустимо проектировать только на тех поперечинах, где длина прилежа-
щих пролетов подвески наименьшая (примерно можно принять в этом слу-
чае за допустимую длину пролета 40 м).
На изолирующих сопряжениях от направления зигзагов контактно-
го провода зависит расположение (укладка) контактных проводов в пла-
не (см. рис. 4.7, а, б). Поэтому вначале необходимо расставить зигзаги
контактных проводов, начиная с крайних стрелок станции до анкерных
опор изолирующих сопряжений, а затем вычертить расположение под-
весок на изолирующих сопряжениях в плане. При этом желательно, что-
бы переходная опора без пересечения ветвей подвесок (опора Б) была
первой по правильному направлению движения (см. рис. 4.7, а).
4.3. Трассировка контактной сети на станциях
Трассировка анкерных участков. На боковых путях станции при скоро-
сти движения до 70 км/ч применяют полукомпенсированную контактную
подвеску с простыми опорными струнами, чаше всего типа ПБСМ-
70+МФ-85.
Полукомпенсированная контактная подвеска каждого бокового пути
станции обычно выполняется отдельным анкерным участком. Над съез-
дом главных путей и стрелочными улицами обеих горловин станции
желательно предусматривать отдельные анкерные участки (рис. 4.9, а).
Допускается заводить контактную подвеску с крайнего бокового пути
на стрелочную улицу при полукомпенсированной подвеске главных
путей, включая диспетчерский съезд между главными путями с одной
стороны станции (рис. 4.9, б). В другой горловине станции при этом
предусматривается отдельный анкерный участок для диспетчерского
съезда между главными путями.
Анкеруя подвески, учитывают, что воздушные стрелки желательно
выполнять с одиночным пересечением (рис. 4.10, а, б, в). Если же по
условиям трассировки это сделать не удается, то воздушные стрелки
78
Рис. 4.9. Схемы трассировки анкерных участков контактных подвесок при отдельных (а) и общих (б) анкерных
участках боковых путей и съездов станции
Рис. 4.10. Схемы анкеровки контактной подвески на опорах после воздушных
стрелок:
а, б — после одиночных воздушных стрелок; в — после двух соседних стрелок на
отдельных опорах; г — разнесенная на пролет и зафиксированная на опоре анке-
ровка с изменением направления; д — анкеровка подвески с незафиксированным
изменением направления (не допускается)
следует выполнять с двойным пересечением проводов, разнесенным
на пролет (рис. 4.10, г). Двойные пересечения без разнесения на про-
лет (рис. 4.10, д) делать не допускается.
Количество анкерных опор должно быть минимальным, но анкеро-
вать две подвески с разных сторон на одной железобетонной опоре не
допускается, необходимо ставить дополнительную анкерную опору; при
этом расстояние между этими анкерными опорами должно быть таким,
чтобы между анкерами оставалось расстояние допустимого сближения
между строительными конструкциями не менее 2 м (см. рис. 4.10, в).
Анкеруемые (нерабочие) ветви контактных подвесок вычерчивают
тонкими линиями.
Для улучшения работы стрелок главных путей, прежде всего в усло-
виях увеличения скорости движения поездов, целесообразно делать ан-
80
керовки отходящих ветвей после стрелок главных путей не ближе, чем
во втором пролете (см. рис. 4.5, 4.9, 4.10).
Над главными путями станции обычно предусматривается контакт-
ная подвеска того же типа, что и на перегоне. Принципы выбора типа
контактной подвески и марок ее проводов рассматриваются в дисцип-
лине «Электроснабжение». Марки проводов стандартных контактных
подвесок постоянного и переменного тока приведены в табл. 2.3.2 и 2.3.3
ПУТЭКС [5].
При скоростях движения до 120 км/ч на главных путях станций и
перегонов может быть применена полукомпенсированная подвеска. В этом
случае на всех воздушных стрелках станции будут пересекаться одно-
типные полукомпенсированные подвески, что соответствует эксплуа-
тационным требованиям, кроме того, узлы средних анкеровок анкер-
ных участков подвесок главных путей будут предельно просты.
Если при скоростях движения 120—140 км/ч на перегонах примене-
на компенсированная подвеска, а на главных путях станции — полу-
компенсированная, то поскольку совмещение полукомпенсированной
и компенсированной подвесок на изолирующих сопряжениях не допус-
кается, совмещение этих подвесок осуществляют в первом анкерном
участке перегона. Этот анкерный участок со стороны станции анкеру-
ют как полукомпенсированную подвеску, а со стороны перегона — как
компенсированную; в середине анкерного размешают среднюю анке-
ровку компенсированной подвески. Таким образом, на изолирующих
сопряжениях обе ветви контактных подвесок будут одинаковыми, по-
лукомпенсированными.
Анкерные участки контактных подвесок главных путей по станции
обычно трассируют от крайних в сторону перегона анкерных опор изо-
лирующих сопряжений в одном ее конце до таких же опор на другом конце
станции или на нейтральной вставке. Если при этом длины анкерных
участков превышают допускаемые (1600 м), то контактные подвески каж-
дого главного пути делят на два-три анкерных участка, устраивая их не-
изолирующие трехпролетные сопряжения в наиболее удобных для это-
го местах (рис. 4.11).
На скоростных линиях длина анкерных участков должна быть не бо-
лее 1400 м, при этом рекомендуется применять несущий трос Бр-120 и
контактные провода БрФ-120.
При отходе контактных проводов на анкеровку не допускается рез-
кое изменение направления контактных проводов: угол отклонения
81
1190
Рис. 4.11. Схема анкеровки контактных подвесок неизолирующих сопряжений
анкерных участков на главных путях в середине станции
контакных проводов главных путей с первоначальным их направлени-
ем не должен превышать 6° (т.е. тангенс угла изменения направления
контактного провода главного пути не должен превышать 1/10), а в сле-
дующих пролетах после первого, а также на второстепенных путях —
10° (тангенс угла 1/6). Эти требования должны быть учтены при разме-
щении неизолирующих сопряжений контактных подвесок главных пу-
тей в средней части станции: нерабочие ветви контактных подвесок не-
редко ради соблюдения требуемого угла отхода приходится трассиро-
вать по два пролета (см. рис. 4.11).
На скоростных участках тангенс угла отклонения анкеруемой ветви
контактного провода главного пути в первом пролете не должен превы-
шать 1/12.
На участках со скоростями движения 120—140 км/ч возможно при-
менение на главных путях станции, как и на перегонах, компенсирован-
ной подвески. При компенсированной подвеске главных путей на съез-
дах между главными путями и на стрелочных улицах обеих горловин
станции следует предусматривать отдельные анкерные участки и выпол-
нять их тоже компенсированной подвеской (см. рис. 4.9, а), так как пе-
ресечение на воздушных стрелках главных путей станции различных
цепных подвесок (компенсированной и полукомпенсированной) не
допускается.
При компенсированной подвеске главных путей в средней части
станции устраивают при необходимости неизолирующие трехпролетные
сопряжения контактных проводов и несущих тросов, так же как при
82
полукомпенсированной. При скоростях движения 161—200 км/ч дли-
ны пролетов между переходными и анкерными опорами неизолирую-
ших сопряжений должны приниматься максимально допустимыми.
После того как все анкерные участки протрассированы, подсчиты-
вают их длину и указывают номер и длину анкерного участка на вынос-
ках от анкерных опор (см. рис. 4.5, 4.9, 4.11). В одном (или в двух — при
компенсированной подвеске) из средних пролетов каждого анкерного
участка предусматривают средние анкеровки. При этом если средние
анкеровки не попадают в намеченные ранее уменьшенные пролеты, в
таких местах производят соответствующую переразбивку опор и кор-
ректировку длин пролетов.
На анкерных участках длиной менее 800 м (700 м — на скоростных
участках) не делают средних анкеровок, а устраивают одностороннюю
компенсацию проводов контактных подвесок. При этом жесткая анке-
ровка несущего троса и контактного провода размешается так, чтобы
температурные перемещения проводов подвесок, пересекающихся на
стрелках, совпадали по направлению.
Указав длины и номера анкерных участков, составляют ведомость
анкерных участков и приводят ее на отдельном листе или на листе «Мон-
тажный план контактной сети станции».
Трассировка питающих и отсасывающей линий и усиливающих прово-
дов. Трассы питающих и отсасывающей линий от тяговой подстанции к
электрифицируемым путям проектируют по кратчайшему расстоянию:
по территории станции, как правило, перпендикулярно осям путей, а
вдоль электрифицируемых путей — по опорам контактной сети (рис.
4.12—4.14). Питающие и отсасывающие линии выполняют обычно про-
водами А-185 или АС-185.
Для анкеровки проводов питающих линий у тяговой подстанции
постоянного тока используют обычно железобетонные или металличес-
кие опоры, а на тяговой подстанции переменного тока — металические
порталы на железобетонных опорах (см. рис. 4.12—4.14). Для анкеров-
ки питающих линий у путей также используют железобетонные или
металлические опоры. На каждой опоре следует анкеровать одну линию.
Несущая способность этих опор должна соответствовать моменту от сум-
марного натяжения проводов с учетом высоты их анкеровки, а натяже-
ние проводов, высота их анкеровки и подвески должны обеспечивать
соблюдение необходимых расстояний по вертикали от проводов пита-
ющих и отсасывающей линий до проводов других линий (в том числе до
83
несущих тросов контактных подвесок — при пересечении электрифи-
цируемых путей) и до поверхности земли [ 1, п. 6.1; 5, п. 2.2].
Характеристики опор питающих линий, показанных на рис. 4.12—
4.14, приведены в табл. 4.3.
Таблица 4.3
Выбор типов и конструкций для их закрепления в грунте (к рис. 4.12—4.14)
№ опоры Тип опоры Тип фундамента Тип анкера Тип оттяжки Тип опор- ной плиты
Рис. 4.12
1ф—7ф, 40. 43,44, 45,46 СС 136.6-3 - - - -
37, 49 СС 136.6-3 - ТА-4 БО-2 ОП-2
38, 48 СС 136.6-3 ТСН-3-4,0 ТА-4 БО-2 -
36, 39, 47, 52 СС 136.6-3 ТСН-3-4,0 - - -
35,41,42,51 СС 136.6-3 - - - ОП-2
50, 54 СС 136.6-3 - - БО-1 ОП-2
Рис. 4.13
19,21,33,34, 47 СС 136.6-3 - - - ОП-2
27,31,32, 39,40, 44 СС 136.6-3 - - - -
20, 22, 23, 25,29, 30, 35, 37, 42, 45, 48 СС 136.6-3 ТСН-3-4,0 - - -
24, 26, 28,36, 38,41, 43, 46 СС 136.6-3 ТСН-3-4,0 ТА-4 АО-1 -
Рис. 4.14
34, 35, 40, 49, 52, 56, 58, 62, 63 СС 136.6-2 - - - -
31,32,64,65 СС 136.6-3 ТСН-3-4,0 - - -
37,41,43,47,48,51, 53, 59 СС 136.6-3 ТСН-3-4,0 - - -
33.36,39, 55.57,61 СС 136.6-3 - ТА-4 АО-1 -
38, 42, 44. 50. 54. 60 СС 136.6-3 ТСН-3-4,0 ТА-4 АО-1 -
45,46 СС 136.6-3 - - - ОП-2
Известно, что на тяговых подстанциях переменного тока максималь-
ное натяжение проводов каждой линии, анкеруемой на портале, не дол-
жно превышать 4 кН ( 4000 Н = 400 кгс). Поскольку в питающих линиях
переменного тока обычно два провода А-185 (АС-185), максимальное
натяжение в каждом проводе должно быть 2 кН (2000 Н), а в питающих
84
। Главная разметочная
Y' ось подстанции
60,0
46,0
w
-WL---------------
ВЛ 10 кВ, 3AC-35,
Ятах=35 кН в каждом проводе
Здание тяговой подстанции
Ф11
Кабели ВЛ 10 кВ
в кабельном лотке
5 питаших линий по 4А-185,
Ятах= 1 кН в каждом проводе
2 питащие линии по 4А-185,
Ятах=5 кН в каждом проводе
Ф2 (
НФ5 ®J )
Осьопор|питаюшихлиний- /
37 399
-WL-
WL
2 питающие линии по 4А-185,
Ятах=7 в каждом проводе
Отсасывающая линия 10 А-185, \
Ятах=1 кН в каждом проводе I
51
1едним точкам
дроссель|-трансформаторов
обои>4главных путей
Усиливающий
проход А-185
Усиливающий провод А-18^
Рис. 4.12. Пример схемы трассировки питающих и отсасывающей линий от ти-
повой тяговой подстанции постоянного тока 110/35/10 кВ до контактной сети
на плане станции
линиях постоянного тока, состоящих из трех-четырех и более проводов
А-185, АС-185, еще меньше (но не менее 1000 Н = 100 кгс). При таких
малых натяжениях стрелы провеса проводов будут значительными, что
ограничивает длину пролетов питающих линий.
Пример 4.3. Определить допустимую длину пролета для провода А-185, ан-
керуемого на железобетонной опоре на высоте 9,5 м от земли с натяжением
//т max = 1 кН = 1000 Н, если габарит провода до земли должен быть не менее
7 м [5].
Расчет. Стрела провеса провода должна быть не более
A max — “2 — 2,5 м.
85
Питающая линия 2А-185
(к перегону за нейтральной вставкой)
Рис. 4.13. Пример схемы трассировки питающих и отсасывающей линий от ти-
повой тяговой подстанции переменного тока 110/35/27,5 кВ до контактной сети
на плане станции
Максимальная стрела провеса проводов соответствует максимальной темпе-
ратуре или режиму гололеда с ветром. Максимальная стрела провеса провода
/ктах=^/2/8Ях <4-2)
Исходя из формулы (4.2), найдем:
• /тах при максимальной температуре. При нагрузке от веса провода А-185
<7V = g= 0, 5 кгс/ м = 5 Н/м и натяжении Нх =Нт^ ~ 0,5 Ятах = 0,5 • 1000 =500 Н
86
a
"103,0
о
Питающие
ДПР, 2АС-30,
И =2 кН
------II-
КС I пути
КС II пути
110,0
36,0
Здание тяговой
подстанции
Ось опор
провода 55 кВ, А-185,
Ятах=2кН
5 питающих линий
контактной сети
рвв^2АС-185, Ятах=2кН
Отсасывающая линия
ЗА-185, Ятах=2 кН
К средним точкам дроссель-
' трансформаторов по обоим
главным путям__________
Ifer7
21,0
----4-----
----5-----
----6-----
32
8,1 5,6 3,1 3,4 3,1 5,63,1 8,1
Габариты 3,4
опор
Питающая линия 2А-185, Ятах=5кН
б
ДПР сечением АС-50,
Питающий провод 55 кВ, ^тах=5>2 кН
А-185, Ятах=9 кН
Рис. 4.14. Пример схемы трассировки питающих и отсасывающей линий от тран-
зитной тяговой подстанции переменного тока 110/ 27,5/10 кВ системы 2x25 кВ
до контактной сети (я) и схемы расположения опор питающих и отсасывающей
линий у здания тяговой подстанции (6)
87
I = /8Я f Jq~ = J8-500-2,5/5 = 44,7 m;
max V г ктах v
* ^max ПРИ гололеде c толщиной стенки 15 мм, скорости ветра vr = 14 м/с,
натяжении в проводе, близком к максимальному Ятах = 1000 Н, и результиру-
ющей нагрузке qx = 9,1 Н/м:
/ = /8Я f Jq~ = х/8-1000-2,5/9,1 = 46,9 м.
max у л к max х v
Таким образом, при натяжении в проводе Ятах = 1000 Н максимальная
длина пролета провода около 45—47 м. Нетрудно вычислить, что при допол-
нительной нагрузке от гололеда толщиной более 15 мм длина пролета будет
еще меньше (менее 45 м), при Ятах = 2000 Н максимальная длина пролета
будет около 50 м.
Из примера 4.3 следует:
• если расстояние от анкерных опор или порталов на территории
тяговой подстанции до анкерных опор у путей более 40—50 м, требуют-
ся промежуточные опоры, на которых будут подвешиваться провода
питающих линий;
• если расстояние от тяговой подстанции до путей менее 40—50 м и
желательно обойтись без установки промежуточных опор для подвеши-
вания проводов питающих линий, следует для концевых (анкерных)
железобетонных опор взять стойки длиной 13,6 м и установить их в фун-
даменты; тем самым увеличить возможную высоту анкеровки линий и
за счет этого после выполнения расчетов, аналогичных примеру 4.3, уве-
личить длину пролетов;
• натяжение Ятах в проводах питающих и других линий, трассируе-
мых вдоль путей по опорам контактной сети, где длины пролетов боль-
ше 40—50 м, должно быть принято выше 1—2 кН; на практике макси-
мальное натяжение //тах в проводах линий, подвешиваемых с полевой сто-
роны опор контактной сети (см. рис. 4.12— 4.14 и рис. 4.15—4.17),
принимается следующим: 5—9 кН для АС-185(А-185); 3,5 кН для АС-
35; 5,2 кН для АС-50 и СИП-3 сеч. 50 мм2; 4,0—7,3 Н для АС-70 и СИП-
3 сеч. 70 и 95 мм2;
• при проектировании переходов проводов питающих линий через
пути станции над контактными подвесками путей необходимо выпол-
нить расчеты стрел провеса проводов, подобные приведенным, и опре-
делить, на какой высоте должна быть выполнена анкеровка, чтобы было
соблюдено минимально допустимое расстояние между пересекающи-
мися проводами (от проводов питающих линий до несущих тросов
88
контактных подвесок должно быть не менее 2 м). Очевидно, что высота
анкеровки проводов воздушного перехода должна быть 11 — 11,5 м, что
может быть обеспечено установкой железобетонных стоек длиной 13,6 м
в фундаментах. Натяжение в проводах воздушного перехода обычно
принимают 1 кН.
Пример 4.4. Рассчитать, при каком суммарном натяжении проводов линии
(питающей, ДПР и т.п.) железобетонная опора СС 136.6-3 может выдержать
анкеровку линии без оттяжки с анкером.
Расчет. Примем высоту анкеровки Л = 9,5 м. Несущая способность дан-
ной опоры 79 кН м. Момент в основании такой опоры
М~(^Н \h или 79 = (l/7 Ь,5. (4.3)
О \ max/ \ max/ ' '
Из формулы (4.3) следует, что суммарное натяжение проводов линий при
высоте анкеровки 9,5 м
£Ятах = 79/9,5 = 8,3 кН = 8300 Н;
при высоте анкеровки 12,3 м (на опоре со стойкой длиной 13,6 м, установ-
ленной в фундамент) суммарное натяжение проводов линии
£//тах = 79/12,3 = 6,42 кН = 6420 Н.
Отсюда следует, что на опоре СС 136.6-3 без оттяжки и анкера до-
пускается анкеровать на высоте до 9,5 м два провода А-185 (АС-185)
при натяжении в каждом из них до 4 кН; два провода ДПР сечением
АС-35 при натяжении в них 3,5 кН и т.п.; при высоте анкеровки 12,3 м,
очевидно, натяжение проводов должно быть еще меньше. Если необ-
ходимо задать проводам более высокое натяжение, придется приме-
нить более мощную опору, например СС 136.7-4, и повторить прове-
рочные расчеты.
Во всех случаях, когда расчетный момент в основании опоры больше
допустимого момента, требуются оттяжки и анкеры (см. рис. 4.12—4.17).
Питающие линии присоединяются к контактной сети главных пу-
тей станции непосредственно перед тяговой подстанцией (см. рис. 4.12—
4.14). Для анкеровки питающих линий и установки разъединителей мо-
гут использоваться как специально для этого установленные железобе-
тонные или металлические опоры, так и ранее намеченные консольные
опоры и опоры жестких поперечин. Если шлейфы разъединителей пи-
тающих линий должны при этом пересекать контактные подвески пу-
тей, следует предусмотреть их воздушный переход над контактными
подвесками с натяжением в проводах 1,0 кН либо трассировку этих
89
шлейфов по ригелю (жесткой поперечине) на специальных выносных
кронштейнах, закрепленных на нем.
Питающие линии контактной сети перегонов трассируют от опор на
территории тяговой подстанции, как правило, перпендикулярно осям
путей до опор, установленных у путей, где выполняется анкеровка, пе-
реход через электрифицированные пути и поворот питающих линий
вдоль электрифицируемых путей (см. рис. 4.12—4.14). Далее трассы пи-
тающих линий перегонов идут на кронштейнах с полевой стороны опор,
каждая со стороны своего пути, и заканчиваются на специально для этого
установленных анкерных железобетонных опорах на изолирующих со-
пряжениях. В качестве анкерных опор используют конические железо-
бетонные или металлические опоры с оттяжками и анкерами. На этих
же опорах в конце питающих линий устанавливают фидерные разъеди-
нители (см. рис. 4.15, 4.16). Расстояния между рядом стоящими вдоль
путей опорами и их анкерами рекомендуется принимать не менее 5—10 м
(в особых случаях — 2 м).
Линии продольного электроснабжения: трехфазная линия ВЛ ПЭ-10 кВ
стремя проводами АС или СИП-3 (при постоянном токе) и два провода
системы ДПР- 27,5 кВ (при переменном токе) после выхода из РУ тяго-
вых подстанций трассируют до опор, установленных возле путей, анке-
руют поперек и вдоль путей (см. рис. 4.12—4.14), далее трассируют в сто-
рону перегонов на своих кронштейнах с полевой стороны четных или
нечетных опор контактной сети.
Отсасывающая линия, как правило, выполняется из проводов А-185
(АС-185). Согласно ПУТЭКС [5] площадь сечения отсасывающей ли-
нии выбирают по расчетному току цепи отсоса, равному суммарному
току тяговой подстанции; число проводов должно быть не менее двух.
Отсасывающая линия должна иметь минимальную длину и подключать-
ся к рельсовой цепи в створе тяговой подстанции. Выполняя эти требо-
вания, для анкеровки отсасывающей линии у тяговой подстанции и у
путей используют по одной железобетонной опоре при переменном токе
(3—4 провода А-185 или АС-185) или две опоры при постоянном токе
(8—10 и более проводов А-185 или АС-185). Следует заметить, что в пос-
леднее время в связи с внедрением тяжеловесных поездов (6000 т и бо-
лее) и на переменном токе число проводов А-185 (АС-185) в отсасываю-
щих линиях составляет более четырех; в этом случае также потребуется
не одна, а две анкерные опоры. Спуск от воздушной части отсасываю-
щей линии и подключение к рельсовой цепи выполняется кабелем.
90
-1042___________-1012__________-982____________-932___________-882______________832________-797_______-772_________-727
HP-1-5____________ HP-I-5, НСУ-1-5 HP-1-5, НСУ-1-5 HP-I-5______________________-___________2HP-lz5 2НСУ-1-6,5 2HP-1-5
ТА-4, БПО-2 ТА-4, БПО-1 ТА-4, БПО-2 ТА-4, БПО-2
CCI36.6-3 CC136.6-3, ОП-2 CC136.6-2 CC136.6-2 CC136.6-3, ОП-2 CC136.6-3, ОП-2 CC136.6-2 CC136.6-2 CC136.6-2
______________3,3____________5,0_________3,2_______3,2_________3,1_____________3,3______________3,1 3,1______________3,1
_______________________________________________________________________________________________________________________________CC136.6-3 CC136.6-3 CC136.6-2 CC136.6-2 CC136.6-2_CC 136.6-3 CC136.6-2 CC136.6-2 CC 136.6-2
TCH-3-4, ТА-4, БПО-2 TCH-3-4, БО-1, TA-4 TCH-3-4 ТСН-3-4 TCH-3-4 ТА-4, БПО-2, TCH-3-4 TCH-3-4 TCH-3-4_TCH-3-4
HP-I-5 HP-I-5, НСУ-1-5 - HP-I-5, НСУ-1-3 HP-I-6,5 HP-I-6,5 HP-I-6,5 2HP-I-6,5
-1042 -1012 -982 -932 -882 -832 -772 -727
Рис. 4.15. Пример схемы присоединения питающих линий к контактной сети перегона на участках постоянного тока
-805 -785 -765 -745 -700 -645 -585
НР-1-5 - - НР-1-5, НСУ-1-5 НР-1-5, НСУ-7-5 НР-1-5 НР-1-5
ТА-4, АПО-2 ТА-3-4 ТА-4, АО-1 ТА-3-4 ТА-3-4 ТА-3-4, ТА-4, АПО-2 ТА-3-4
СС 136.6-3, ОП-2 СС 136.6-2 СС136.6-3, ОП-2 CCI36.6-2 СС 136.6-2 СС 136.6-3 СС 136.6-2
3,3 5,0 5,0 3,2 3,1 3,3 3,1
1 3 5 7 9 11 13
2 4 6 8 10 12 14
3,3 5,0 5,0 3,1 3,2 3,3 3,1
СС136.6-3, ОП-2 СС136.6-2 СС136.6-3, ОП-2 СС136.6-2 СС 136.6-2 СС 136.6-3 СС 136.6-2
ТА-4, АПО-2 ТСН-3-4 ТА-4, АО-1 ТСН-3-4 ТСН-3-4 ТСН-3-4, ТА-4, АПО-2 ТСН-3-4
НР-1-5, НСУ-1-5 НР-1-5, НСУ-1-5 НР-1-5 НР-1-5
-805 -785 -765 -745 -700 -645 -585
Рис. 4.16. Пример схемы присоединения питающих линий к контактной сети перегона (за нейтральной вставкой)
при системе переменного тока 2x25 кВ
На грузонапряженных участках железных дорог в контактную под-
веску главных путей могут входить усиливающие провода, которые на
перегоне идут параллельно контактной подвеске либо с полевой сторо-
ны опор контактной сети на кронштейнах КФ, либо над консолями на
Г-образных надставках над опорами или на кронштейнах КФ на отдель-
но стоящих опорах. Усиливающие провода со стороны перегона анке-
руются в районе изолирующих сопряжений на концевых опорах питаю-
щих линий и подключаются к фидерным разъединителям (см. оп. № 3-4
на рис. 4.15). Далее по станциям усиливающие провода трассируются
по опорам или поперечинам только при наличии схем плавки гололеда.
При этом на станциях участков переменного тока усиливающий провод
допускается заменять контактной подвеской бокового пути, эквивалент-
ной по сечению проводу А-185 (АС-185).
Пример схемы присоединения питающих линий к контактной сети
за нейтральной вставкой на перегоне при переменном токе 27,5 кВ при-
веден далее в гл. 5 на чертеже контактной сети перегона (см. рис. 5.1).
В электротяговой системе 2x25 кВ контактная сеть аналогична кон-
тактной сети переменного тока 27,5 кВ. Надо лишь иметь в виду, что от
тяговой подстанции с полевой стороны опор контактной сети на крон-
штейнах идут три линии: провод линии ДПР, питающая линия (фидер)
контактной сети данного пути перегона и питающий провод 55 кВ. При-
мер схемы присоединения питающих линий к контактной сети перего-
на (за нейтральной вставкой) при системе 2x25 кВ и расположения про-
водов всех линий на опорах контактной сети см. на рис. 4.16.
Габариты опор на станции. Габариты опор (расстояние от передней
грани опор до оси пути) указывают в соответствующих графах таблиц,
нанесенных вдоль плана станции. Нормальный габарит промежуточных
и переходных консольных опор на станциях должен составлять не менее
3,1 м на прямых участках пути; 3,2 м на внешней стороне стрелочных кри-
вых; 3,2 м на внутренней стороне стрелочных кривых при стрелке марки
1/18 и 3,25 м при стрелке марки 1/11 или 1/9 (см. рис. 4.5). На участках со
скоростным движением поездов опоры устанавливаются с увеличенны-
ми габаритами по отношению к указаназванным (см. гл. 6).
Необходимо отметить, что при новом проектировании нередко по
согласованию с заказчиком указанные габариты увеличивают до 3,3 м
(см. рис. 4.5, 4.15), что не меняет типа применяемых консолей, но по-
зволяет получить некоторый запас по габариту опор на случай рихтовки
пути, перехода на скоростное движение и других изменений в габаритах
93
в процессе эксплуатации. Габарит железобетонных стоек жестких попе-
речин с фиксирующими тросами принимается не менее 3,4 м из усло-
вий расположения изоляторов и фиксаторов в фиксирующем тросе у
опор.
Анкерные опоры контактной сети должны устанавливаться с габа-
ритом, увеличенным относительно принятого габарита промежуточных
опор на 0,2 м (для возможности размещения грузов компенсаторов в
две гирлянды). Таким образом, на прямых участках станций габарит
анкерных опор должен быть не менее 3,3 м. Габарит опор, на которых
установлены разъединители, должен быть также принят не менее 3,2 м.
В особо трудных условиях для опор, устанавливаемых в междупутьях,
допускается уменьшать габарит на прямых участках пути на станциях
ко всем путям до 2,45 м.
В пределах низких пассажирских платформ опоры следует устанав-
ливать с увеличенным габаритом, чтобы они не мешали посадке и высад-
ке пассажиров. Желательно располагать опоры за платформой. Так, при
ширине боковой платформы до 4 м опоры следует устанавливать за пре-
делами платформы с габаритом 6 м. При наличии высоких пассажирских
платформ опоры следует располагать за ними. В случаях обоснованного
расположения опор на пассажирских платформах расстояние между кра-
ем платформы и ближайшей гранью опоры должно быть не менее 2 м
(опора устанавливается с габаритом не менее 4 м). В особых случаях, на-
пример, при наличии на платформе какого-либо строения, допускается
уменьшать это расстояние, но не менее чем до 3,1 м от оси пути.
Расстояние от конца тупика до установленной за ним анкерной опо-
ры любого типа, кроме тупиков отстоя электровозов и электросекций,
должно быть не менее 20 м.
Опоры, устанавливаемые перед сигналами, располагают с такими
габаритами, чтобы не ухудшалась видимость сигналов (обычно 3,5 м).
Расстояние от сигналов до проводов контактной подвески, находящей-
ся под напряжением, должно быть не менее 2 м.
Выбор типов опорных и поддерживающих конструкции и расстановка
секционных изоляторов и разъединителей, ОПН и др. элементов. Рекомен-
дации по выбору типов жестких поперечин, консольных опор и опор-
стоек жестких поперечин, а также консолей, фундаментов, анкеров, от-
тяжек, опорных плит приведены в гл. 7, 8. Типы выбранных конструк-
ций указывают в соответствующих графах таблиц, идущих вдоль плана
станции, а также вносят в спецификации (см. приложение 31). Все опо-
94
ры, показанные на плане станции (включая специальные опоры для
питающих и отсасывающих линий), нумеруют в направлении счета
километров, начиная с первой анкерной опоры изолирующего сопряже-
ния анкерных участков в одном конце станции до последней анкерной
опоры сопряжения на ее другом конце. При этом их следует нумеровать
так, чтобы опоры, расположенные со стороны четных путей, имели чет-
ные номера, а со стороны нечетных — нечетные. Сдвоенные стойки жес-
тких поперечин имеют, как правило, один общий номер.
В соответствии с ранее составленной схемой питания и секциониро-
вания (см. гл. 3) на плане станции должны быть показаны места уста-
новки секционных изоляторов, секционных разъединителей и изоля-
торов, включаемых в фиксирующие тросы жестких или гибких попере-
чин, а также в нерабочие ветви цепных подвесок для электрического
разделения контактной сети станции на отдельные секции, согласно
схеме секционирования. Устройства для продольного секционирования
и изолирующие сопряжения между станцией и прилегающими перего-
нами также должны быть показаны на плане.
Кроме того, должны быть указаны места установки ограничителей
перенапряжений ОПН, которые применяются на контактной сети для
защиты от атмосферных и коммутационных перенапряжений. Они ус-
танавливаются на:
• контактной сети переменного тока — на изолирующих воздушных
сопряжениях с нейтральной вставкой с подключением к нейтральной
вставке; на линиях ДПР в местах пересечения с контактной сетью (с
одной стороны от места пересечения);
• контактной сети постоянного тока — в середине фидерной зоны
между двумя тяговыми подстанциями при ее длине более 15 км и при
отсутствии поста секционирования; при консольном питании — в кон-
це консоли;
• станциях стыкования — с обеих сторон изолирующих сопряжений
со стороны постоянного тока и к нейтральной вставке со стороны пере-
менного тока;
• тяговых подстанциях, постах секционирования, пунктах параллель-
ного соединения и пунктах группировки'.
- на подключенных питающих линиях контактной сети переменного
пюка после линейного разъединителя со стороны контактной сети;
- на подключенных питающих линиях контактной сети постоянного
тока перед линейным разъединителем со стороны контактной сети, за
95
исключением тех случаев, когда завод-изготовитель установил ОПН на
крыше ПС, ППС или РУ-3,3 кВ.
Ограничители перенапряжений (ОПН) показаны на рис. 4.12—4.16,
а также на рис. 5.1.
Общие требования к оформлению чертежей-планов контактной сети.
Согласно действующим стандартам на чертежах контактной сети стан-
ции (перегона) должны находиться план контактной сети и общие дан-
ные, к которым относятся: ведомость анкерных участков контактной
подвески; спецификация элементов сборных конструкций (опор, фун-
даментов, анкеров, опорных плит, оттяжек, жестких поперечин и др.);
спецификация оборудования (разъединителей и их приводов, разряд-
ников, ограничителей перенапряжения, изоляторов, секционных изо-
ляторов, искровых промежутков, диодных заземлителей), материалов
(проводов) и конструкций (консолей, фиксаторов, кронштейнов, тра-
верс и т.п.). Кроме того, на чертеже должны быть приведены и общие
указания: характеристика контактной подвески, метеорологические ус-
ловия и т.п., а также длина электрифицированных путей; грозозащит-
ного троса ГЗ; питающих, усиливающих, отсасывающих проводов; ДПР;
ВЛ. Пример общих данных к плану контактной сети перегона приведен
в приложении 31. На чертежах станций, кроме того, должна быть пока-
зана схема питания и секционирования контактной сети.
Глава 5. ВЫПОЛНЕНИЕ МОНТАЖНОГО ПЛАНА
КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕГОНА
Данная глава, как и глава 4, имеет целью пополнение теоретическо-
го материала, приведенного в учебнике по теме 6 Составление монтаж-
ных планов контактной сети программы изучения дисциплины «Кон-
тактная сеть», практическими рекомендациями по составлению и чте-
нию монтажных планов контактной сети, что требуется при выполнении
курсовых и дипломных проектов, а также входит в состав обязательных
профессиональных умений специалиста со среднетехническим образо-
ванием по данной специальности.
Кроме того, в связи с трассировкой контактной сети на плане пере-
гона в данной главе уделено значительное место практическим вопро-
сам устройства и размещения изолирующих и неизолирующих сопря-
жений анкерных участков контактных подвесок, нейтральных вставок
и др. основных элементов контактной сети на перегонах, а также про-
хода контактной сети под искусственным сооружением, каким являет-
ся железнодорожный мост на перегоне, что существенно дополняет из-
ложение соответствующих теоретических вопросов в [1] по теме 3 Ар-
матура и узлы контактной сети.
5.1. Подготовка плана перегона
Принятый порядок проектирования контактной сети таков: вначале
проектируют планы контактной сети станций, как более сложных объек-
тов, а затем — планы контактной сети перегонов. При этом на план кон-
тактной сети каждого перегона переносят изолирующие сопряжения
анкерных участков контактной сети главных путей с планов контакт-
ной сети прилегающих станций, так как на изолирующих сопряжениях
начинаются первые и заканчиваются последние анкерные участки кон-
тактной сети главных путей перегона.
Как известно, вдоль главных железнодорожных путей устанавлива-
ются километровые знаки; каждый километр разбит на пикеты — от-
97
резки по 100 м, на границе которых установлены пикетные столбики,
имеющие номера с 0 по 9. Пикетные столбики являются геодезически-
ми знаками, к которым производится привязка всех устройств, установ-
ленных вдоль путей. Километровый знак должен стоять против оче-
редного нулевого пикетного столбика. Мерный пикет составляет ровно
100 м. Если по каким-то причинам в процессе строительства, реконст-
рукции или эксплуатации на действующей железной дороге расстояние
по путям между двумя соседними пикетными столбиками изменилось
и стало равным не 100 м, а например 99,5 м или 101 м, то такой пикет
называется немерным, и это условным обозначением и цифрой с точно-
стью до 0,01 м указывается в пикетажном журнале, при этом соответ-
ствующие поправки строго отслеживается в пикетных отметках опор или
других сооружений.
Электрификации предшествуют инженерно-геологические изыска-
ния по трассе железнодорожного пути, результатами которых являют-
ся уточненные пикетажные журналы перегонов и другие данные, на-
пример, характеристики грунтов и глубина залегания грунтовых вод.
В пикетажных журналах даны пикетные отметки всех сооружений, име-
ющихся в полосе отвода: переездов, мостов, труб и прочих сооруже-
ний, инженерных сетей, наземных устройств автоблокировки, воздуш-
ных и кабельных линий с указанием расстояний между путями (ши-
рины междупутий), высоты насыпей и глубины выемок, высоты и
границ защитных лесопосадок, границ и радиусов кривых участков
пути и последующих проектных изменений, внесенных в эти устрой-
ства проектом реконструкции под электрификацию. В учебных целях
преподаватель задает перечень данных (пикетаж сигналов, сооруже-
ний и пр.) для трассировки контактной сети на перегоне. В приложе-
нии 14 приведены примеры учебных данных для трассировки контакт-
ной сети на перегонах.
Учебный план перегона рекомендуется выполнять на листе милли-
метровой бумаги в масштабе 1: 2000. Ширина листа 297 мм. Необходи-
мую длину листа определяют исходя из заданной длины перегона с уче-
том масштаба и запаса в правой части чертежа (примерно 400 мм) на
размещение общих данных и основной надписи и принимают кратной
стандартному размеру 210 мм.
В зависимости от числа главных путей на перегоне на плане в сере-
дине листа вычерчивают одну или две параллельные прямые линии на
расстоянии 1 см друг от друга, представляющие оси путей (обычно, все-
таки две линии, так как даже на однопутном участке задается перспек-
тивное расположение второго пути, который показывают штрих-пунк-
тирной линией согласно принятым условным обозначениям).
Пикеты на перегоне размечают тонкими вертикальными линиями
через каждые 5 см, что соответствует 100 м в натуре (рис. 5.1) и нумеру-
ют их в направлении счета километров, ориентируясь по пикету вход-
ного сигнала, указанного в задании для трассировки контактной сети
на перегоне.
Если при трассировке контактной сети станции, заданной в проек-
те, в ее правой горловине, примыкающей к заданному перегону, было
запроектировано изолирующее сопряжение контактных подвесок стан-
ции и перегона, расположенное до входного сигнала, то для его повторе-
ния на плане перегона нумерацию пикетов нужно начать за два-три пи-
кета до заданного пикета входного сигнала. При наличии в правой час-
ти плана станции 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 все-
го перегона размещают продольные таблицы для указания в них необ-
ходимых проектных данных; при однопутном перегоне потребуется толь-
ко нижняя таблица (см. рис. 5.1). Под нижней таблицей вычерчивают
спрямленный план пути, с указанием прямых и кривых участков.
Пользуясь размеченными пикетами, в соответствии с заданием на
проект на плане путей показывают искусственные сооружения (мосты,
трубы, переезды, сигналы и пр.), а на спрямленном плане ж.-д. пути —
соответствующими условными обозначениями показывают километро-
вые знаки, направления, радиусы и длины кривых участков пути, гра-
ницы расположения высоких насыпей и глубоких выемок, повторяют
изображение искусственных сооружений.
Пикетные отметки искусственных сооружений, сигналов, кривых,
насыпей и выемок обозначают в графе «Пикетаж искусственных со-
оружений» нижней таблицы (см. рис. 5.1) в виде дроби (например, 33/67),
числитель которой обозначает расстояние в метрах до одного пикета,
знаменатель — до другого. В сумме эти числа должны быть равны 100,
так как длина нормального пикета — 100 м.
99
о
о
Типы консолей______________________________НР-1-5_______НР-1-5 НР-1-5, НСУ-1-5 НР-1-5, НСУ-1-5 -___________НР-1-5____________НР-1-5_________НР-1-5
Типы анкеров и оттяжек_______________________________ТА-4, АПО-2_______________________________ТА-4, АО-1 ТА-4, АПО-2____________________________________
Типы фундаментов, опорных плит _________________________ОП-2________________________________________ОП-2________ОП-2 ТСН-3-4_____________________________
Несущая способность опор типа СО 36.6 3 2 2 3 332 2
Габарит опор, м____________________________3,3_____________3,3___________3,3__________3,3___________5,0_________3,3_______3,3 3,3____________3,4
Номер опоры ,63 65 67 69 7 1 73 73А 1 3
Несущая способность опор типа СС 136.6 2 3 2 23332 2
Типы фундаментов, опорных плит ТСН-3-4 ТСН-3-4 ТСН-3-4 ТСН-3-4 ОП-2 ОП-2 ТСН-3-4
Типы анкеров и оттяжек ТА-4, АПО-2 ТА-4, АО-1 ТА-4, АПО-2
Типы консолей НР-1-5 НР-1-5 НР-1-5, НСУ-1-5 НР-1-5, НСУ-1-5 - НР-1-5 - НР-1-5 НР-1-5
Пикетаж опор__________________fl?________________________£|S|______fl fl 3lfll fl fl_____________fl fl_____flfll
Пикетаж искусственных сооружений о|о|
План линий ЛК 117 км/?=500 м, *=425
Рис. 5.1. Фрагмент монтажного плана контактной сети перегона и пример схемы присоединения питающих линий к
контактной сети перегона (за нейтральной вставкой) при переменном токе 27,5 кВ
5.2. Предварительная разбивка перегона
на анкерные участки
Как было уже сказано, расстановку опор на перегоне начинают с
переноса на план перегона опор изолирующих сопряжений с плана кон-
тактной сети станции, к которой примыкает перегон, или опор нейт-
ральной вставки. Расположение этих опор на плане перегона должно
быть увязано с их расположением на плане станции. Увязку удобно осу-
ществить по входному светофору, пикетная отметка которого обозначе-
на и на плане станции, и на плане перегона: определяют расстояние
между светофором и ближайшей к нему опорой по отметкам на плане
станции. Это расстояние прибавляют к пикетной отметке светофора на
плане перегона (или вычитают из нее) и получают отметку опоры в пи-
кетаже перегона. Затем откладывают от этой опоры длины остальных
пролетов изолирующего сопряжения или нейтральной вставки, указан-
ных на плане станции, определяют пикетные отметки опор и заносят их
в графу «Пикетаж опор» нижней таблицы плана перегона (см. рис. 5.1).
После этого на плане перегона по каждому пути вычерчивают изолиру-
ющее сопряжение или нейтральную вставку так, как это показано на
плане станции, и повторяют зигзаги контактных проводов.
Далее необходимо наметить анкерные участки контактной сети по
всему перегону, определить примерное расположение мест их сопряже-
ний, убедившись, что в намеченных местах возможно размещение со-
пряжений. Затем в серединах анкерных участков надо наметить при-
мерное расположение средних анкеровок с тем, чтобы при разбивке опор
скорректировать длины пролетов со средней анкеровкой и переходных
пролетов сопряжений в соответствии с существующими требованиями.
В анкерных участках, частично расположенных на кривых, средние ан-
керовки следует сместить от середины анкерных участков на один-два
пролета в сторону кривых.
Намечая анкерные участки подвески, необходимо исходить из сле-
дующих соображений:
• количество анкерных участков на перегоне должно быть минимальным;
• максимальная длина анкерного участка контактного провода на
прямой при скорости движения до 160 км/ч принимается не более 1600 м
(на участках со скоростью движения 161—200 км/ч — не более 1400 м);
• сопряжения анкерных участков рекомендуется, как правило, уст-
раивать на прямых; на кривых участках пути радиусом менее 1200 м со-
101
пряжения анкерных участков размещать не следует; не следует также
допускать, чтобы сопряжение анкерных участков или средняя анкеров-
ка оказались в пределах заданного моста «с ездой понизу»;
• на участках с кривыми длину анкерного участка уменьшают в за-
висимости от радиуса и расположения кривых; ориентировочно предель-
ные длины анкерных участков контактных подвесок, расположенных
полностью на кривых участках пути различных радиусов, могут быть
приняты по табл. 5.1;
Таблица 5.1
Зависимость длины анкерного участка от радиуса кривой пути
Радиус кривой R, м Ориентировочная длина анкерного участка L.d, м, контактной подвески с одним или двумя контактными проводами на участках со скоростью движения до 160 км/ч
МФ-100 2МФ-100 МФ-100 2МФ-100
Полукомпенсированная подвеска Компенсированная подвеска
300 800 800 1000 1000
400 900 900 1200 1200
500 950 950 1300 1320
600 1000 1000 1440 1440
700 1040 1040 1520 1520
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
• если кривая по протяженности не больше половины длины анкер-
ного участка (800 или 700 м) и расположена в одном конце или в сере-
дине анкерного участка, то длину такого анкерного участка рекоменду-
ется принять равной средней длине, допустимой для прямой и кривой
данного радиуса;
• в конце перегона между входным светофором и первой стрелкой
следующей станции должно находиться изолирующее сопряжение, раз-
деляющее контактную сеть перегона и следующей станции; опоры изо-
лирующих сопряжений относятся к планам станций и в спецификаци-
ях плана перегона не учитываются. Иногда в исходных данных задается
к проектированию часть перегона, ограничиваемая очередным трехпро-
102
летным неизолирующим сопряжением. Опоры такого сопряжения от-
носятся к плану перегона.
Примерное расположение опор неизолирующих трехпролетных сопря-
жений анкерных участков отмечают на плане временными вертикальны-
ми 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.
5.3. Расстановка опор на перегоне
Расстановка опор производится пролетами, по возможности равны-
ми максимально допустимым для соответствующего участка пути и ме-
стности, полученными в результате определения длин пролетов. На од-
нопутных перегонах опоры намечают с той стороны пути, которая про-
тивоположна стороне предполагаемой укладки второго пути.
Намечая места установки опор, следует сразу же заносить их пике-
таж в соответствующую графу нижней таблицы (см. рис. 5.1), 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 зигзагов опор, перенесенных 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 длины пролета и колеблется от
0,05 до 0,4 м [5, табл. 2.6.1].
В местах перехода с прямого участка пути в кривую зигзаг провода у
опоры, установленной на прямом участке пути, может оказаться не увя-
занным с зигзагом провода у опоры, установленной на кривой (рис. 5.2, а).
' fl ’ у'52
6 Ч. а - ?, - ----------
*_____г— __________!__<--------
Рис. 5.2. Схемы расстановки опор и устройства зигзагов на границе прямых и
кривых участков пути
103
Для увязки зигзагов и длин пролетов при переходе профиля с прямого
участка пути в кривую в реальном проектировании используются вспо-
могательные проектные материалы, которые недоступны студентам при
курсовом или дипломном проектировании. Ориентировочно можно
считать зигзаги контактного провода у смежных опор, расположенных
на прямом и кривом участках пути, увязанными, если большая часть
пролета расположена на прямом участке пути и зигзаги контактного
провода у опор выполнены в разные стороны (рис. 5.2, б) или большая
часть пролета расположена на кривом участке пути и зигзаги направле-
ны в одну сторону (рис. 5.2, в). Чтобы этого достичь, следует сократить
длину одного-двух пролетов до 40 м на прямом участке пути перед кри-
вой, а в некоторых случаях — и пролета, частично расположенного на
кривой, чтобы можно было у одной из этих опор разместить контакт-
ный провод над осью пути (с нулевым зигзагом), а у смежной с ней опо-
ры сделать зигзаг контактного провода в нужную сторону (рис. 5.2, 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
участков пути.
При разбивке мест установки опор на перегоне разница в длине двух
смежных пролетов полукомпенсированной подвески не должна превы-
шать 25 % длины большего пролета (15 %— на участках со скоростью
движения свыше 160 км/ч) .
На участках, где часто наблюдаются гололедные образования и могут
возникнуть автоколебания проводов (см. задание на проект), разбивку
мест установки опор следует вести чередующимися пролетами, один из
которых равен максимально допустимому, а другой на 10—20 % меньше,
избегая при этом периодичности чередования пролетов.
Длины пролетов со средними анкеровками, места расположения ко-
торых были предварительно намечены на плане, должны быть сокраще-
ны на 10 % от максимальной расчетной длины пролета в этом месте: при
полукомпенсированной подвеске — один пролет, а при компенсирован-
ной — два (на скоростных участках длину пролетов со средней анкеров-
кой не сокращают). На неизолирующих трехпролетных сопряжениях со-
гласно нормам не нужно сокращать длину среднего переходного проле-
та, но нередко ее все же сокращают на 5 м*, чтобы в пределах каждого
анкерного участка был небольшой запас по длине, позволяющий в от-
104
дельных местах удачнее выбрать расположение опор относительно овра-
гов, труб, мостов, переездов и т.п.
* Примечание. На КС-200 длины пролетов между переходными и анкерны-
ми опорами неизолирующих сопряжений должны приниматься максимально
допустимыми.
Намеренно также сокращают длину пролета (принимают длину про-
лета, как на насыпи высотой более 5 м) и в местах расположения овра-
гов, 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.
От края проезжей части автомобильных дорог на переездах ближай-
шие опоры должны быть расположены не ближе 25 м по ходу движения
поездов. Как правило, стремятся, чтобы переезд оказался примерно в
середине пролета.
Конструкция и габариты металлического моста «с ездой понизу» вы-
сотой 7—7,5 м через реку обычно позволяют пропустить контактную под-
веску, не изменяя ее параметров и высоты контактных проводов. В реаль-
ных условиях используется чертеж конструкций моста; на нем выполня-
ется схема прохода контактной сети под связями моста отдельным
чертежом до выполнения плана контактной сети перегона. Затем на пла-
не контактной сети перегона увязывают установку опор перед связями
моста и после моста с пролетами контактной сети в пределах моста.
В пределах чертежа монтажного плана контактной сети перегона, где
кроме высоты и длины моста иной информации нет, на плане показы-
вают в принятом масштабе прямоугольниками шириной примерно 6 м
и длиной, равной заданной длине моста, отдельные мосты по каждому
главному пути. Затем точками на оси каждого пути в пределах моста
показывают места закрепления подвески в трех-четырех точках на спе-
циально установленных кронштейнах на предполагаемых конструкци-
ях моста так, чтобы длина пролетов на мосту была не более 40—45 м,
рядом с ними показывают зигзаги контактных проводов и указывают
длины пролетов на мосту. При этом следует расположить точки подвеса
симметрично относительно оси моста, полагая, что мост — конструк-
ция симметричная (рис. 5.3). Учитывая, что при заданной высоте моста
(7—7,5 м) контактные провода могут быть пропущены под нижними
связями верхнего строения моста с соблюдением допустимых расстоя-
ний между токоведущими частями и заземленными конструкциями
моста [1, п. 3.7; 5, п. 2.2], подразумевают установку фиксаторов контак-
105
Пикетаж опор £| р______
Пикетаж искусственных 2|
сооружений
ПК5
Насыпь Л=10 м
lihlifrlililil
] Г1
50 50
Рис. 5.3. Фрагмент плана контактной сети перегона с мостами «с ездой понизу»
тных проводов на вертикальных стойках моста в тех же местах, где под-
вешен несущий трос. При установке опор у моста длины пролетов пе-
ред мостом, на мосту и после моста и зигзаги должны быть между собой
увязаны.
Схема прохода контактной подвески под мостом на перегоне может
быть по заданию на практические работы или курсовой проект прора-
ботана подробнее, так как желательно, чтобы студенты получили пред-
ставление о существе задачи, ознакомились с необходимостью соблю-
дать габариты устройств контактной сети в стесненных условиях в пре-
делах искусственных сооружений, усвоили действующие нормы и
правила. Поскольку в учебном проекте чертежей конструкций моста
обычно нет, рекомендуется поступить так: начертить в пояснительной
записке в разделе «Выполнение монтажного плана контактной сети пе-
регона» в масштабе 1:100 схему вертикального сечения предполагаемо-
го моста, учитывая заданную высоту конструкций моста, начертить на
схеме возможный вариант конструкции кронштейна для крепления не-
сущего троса, указать высоту кронштейна, показать на схеме фиксатор
контактного провода, а также отбойник контактного провода, если он
требуется (это зависит от расстояния между нижней частью конструк-
ций моста и контактным проводом), и кронштейны проводов линий,
трассируемых по перегону (ВЛ ПЭ или ДПР), или усиливающих прово-
дов, если они есть, указать высоту от УГР контактного провода, несущего
106
троса и всех остальных проводов, указать минимальные изолирующие рас-
стояния оттоковедущих частей до заземленных (рис. 5.4). При выполне-
нии этой задачи должен быть основательно проработан п. 2.2 [5].
Пример 5.1. Дня крепления несущего троса на конструкциях моста устанавлива-
ются П-образные кронштейны, высота которых должна быть не менее (см. рис. 5.4)
^кр — ^из Лпах ~*~^2 ном’
где ^niax ® Гт|п, Л2 ном “ м-
Расстояние от низа моста до контактного провода:
= 7,0 — (5,75 ... 6,5)= (1,25 ... 0.5)> ^2rnin = м’ те- отбойники для кон-
тактного провода не нужны;
где 5,75(6,5) — высота подвеса контактного провода.
Рис. 5.4. Пример схемы прохода контактной подвески и других проводов по
мосту «с ездой понизу»
107
5.4. Окончательная разбивка анкерных участков
Выполнив расстановку опор и зигзагов контактного провода, про-
изводят окончательную разбивку контактной сети перегона на анкер-
ные участки и вычерчивают их трехпролетные сопряжения без секцио-
нирования.
Неизолируюшие сопряжения анкерных участков на перегоне следу-
ет выполнять по трехпролетной схеме с разанкеровкой несущего троса
и контактного провода (рис. 5.5, а). Около анкерных опор показывают
длину и номер анкерного участка. Анкерные участки и опоры нумеруют
в направлении счета километров, при этом на двухпутных линиях ан-
керным участкам и опорам со стороны первого пути присваивают нечет-
ные номера, а со стороны второго пути — четные. Составляют ведомость
анкерных участков на перегоне (см. приложение 31).
Определяют длину электрифицируемых путей перегона.
На плане перегона также трассируют усиливающие провода, если они
предусмотрены проектом. Усиливающие провода подвешивают на крон-
штейнах, на вновь электрифицируемых участках обычно с полевой сто-
роны опор или над консолями на опорах, высота которых увеличена за
счет установки опор длиной 13,6 м в фундаменты. При усилении дей-
ствующих участков допускается подвеска усиливающих проводов над
консолями на Г-образных надставках. Усиливающие провода разан-
керовывают на анкерных опорах сопряжений анкерных участков (см.
рис. 5.5, а). Согласно ПУТЭКС при компенсированных подвесках реко-
мендуется разанкеровывать усиливающие провода через 3—4 сопряже-
ния анкерных участков контактной подвески с выполнением обвода с поле-
вой стороны опор. Изображение трехпролетного неизолирующего сопря-
жения без разанкеровки усиливающих проводов приведено на рис. 5.5, б.
В последнее время на участках с компенсированной подвеской использует-
ся вариант разанкеровки усиливающих проводов не на сопряжениях, а с
использованием опор средней анкеровки компенсированной подвески (см.
рис. 5.5, в). Номера и длины анкерных участков усиливающих проводов
также указывают в ведомости анкерных участков.
В качестве усиливающих, отсасывающих и питающих (при системе
2x25 кВ) проводов применяют голые провода А-185 (АС-185).
Провода ДПРтакже трассируют по перегону. Подвеску проводов ДПР
при системе переменного тока 27,5 кВ осуществляют на общем кронш-
тейне. Провода ДПР на двухпутных участках с системой тягового элек-
108
Провод ГЗ АС-70,
Wm„=2KH
Усил. провод А-185, Ятах=9 кН
Рис. 5.5. Изображение на плане контактной сети перегона:
а — трехпролетное неизолирующее сопряжение анкерных участков контактных
подвесок с разанкеровкой усиливающих проводов и проводов группового зазем-
ления; б — то же, без разанкеровки усиливающих проводов; в — средняя анке-
ровка компенсированной подвески с разанкеровкой усиливающих проводов, про-
водов группового заземления, а также проводов трехфазной ВЛ ПЭ 10 кВ на уста-
новленной для этого с большим габаритом и двумя оттяжками к опоре (№ 18А)
109
троснабжения 2x25 кВ и многопроводной системой ЭУП подвешивают
по одному проводу с каждой стороны. При этом должно предусматри-
ваться одновременное переключение обеих фаз линий ДПР. Разанке-
ровку проводов ДПР производят через 3—4 км.
Подвеску проводов ВЛ ПЭ 10(6) кВ при железобетонных и метал-
лических опорах и конструкциях, заземленных на тяговый рельс, осу-
ществляют на металлических кронштейнах с изоляторами опорно-
штыревого типа на напряжение 20 кВ или с двумя подвесными изоля-
торами тарельчатого типа (при уровне изоляции контактной сети
переменного тока) либо на деревянных кронштейнах с изоляторами
опорно-штыревого типа на напряжение 10 кВ. По условиям механи-
ческой прочности в ВЛ, подвешиваемых на опорах контактной сети,
должны применяться сталеалюминиевые провода площадью сечения
не менее 25 мм2, чаще всего провода АС-35, АС-50 или изолирован-
ные провода СИП такого же сечения (35; 50 мм2). Разанкеровка двух
проводов ДПР или трех проводов ВЛ ПЭ либо одного питающего или
экранирующего провода выполняется на специально для этого уста-
навливаемой с большим габаритом (5 м) опоре с двумя оттяжками, как
это показано на рис. 5.5, в.
На продольных ВЛ 10(6) кВ для снижения мешающего влияния элек-
трического поля должна выполняться транспозиция проводов на участ-
ках постоянного тока — через каждые 3 км; на участках переменного
тока, где влияние контактной сети на продольные ВЛ выше, — через 1 км,
а также должна соблюдаться равномерная загрузка фаз (однофазные
КТП подключают, чередуя фазы). Неравномерность распределения на-
грузки по фазам основной высоковольтной линии для питания устройств
СЦБ допускается не более чем на 10 %. Разанкеровка проводов ВЛ ПЭ
выполняется в обеих горловинах железнодорожных станций и через каж-
дые 3—4 км на перегонах.
Со схемами размещения проводов ВЛ, ДПР, питающих, усиливаю-
щих и других на опорах контактной сети, а также со схемами транспо-
зиции проводов следует ознакомиться по учебному иллюстрированно-
му пособию (альбому плакатов) «Техническое обслуживание и ремонт
устройств электроснабжения нетяговых потребителей на железных до-
рогах» [16].
Длины анкерных участков и марки проводов питающих, ДПР, ВЛ и
других указывают в спецификации к плану контактной сети (см. при-
ложение 31).
НО
В учебных курсовых и дипломных проектах трассировка проводов
указанных линий детально не рассматривается. Если индивидуальное
задание отдельных студентов предполагает подробную проработку трас-
сировки перечисленных линий, а также проводов ВЛ 0,4 кВ и других,
следует выполнять ее в соответствии с приведенными указаниями, а так-
же с п. 2.20 [5].
5.5. Габариты опор на перегоне
Промежуточные консольные опоры на прямых участках пути (кро-
ме выемок) должны быть установлены с нормальным габаритом — 3,1м
(на скоростных участках — 3,3 м).
Габарит промежуточных опор на кривых во всех случаях увеличивает-
ся от 3,1 м с учетом выноса подвижного состава в кривой на А, м, в
соответствии с табл. 5.2. Так, например, при кривой R= 400 м для опор
на внешней стороне кривой габарит Г = 3,1 +0,1 = 3,2 м; на внутренней
стороне кривой Г = 3,1 + 0,4 = 3,5 м. Габарит опор, установленных пе-
ред кривой на расстоянии менее 10 м от ее начала, можно принять рав-
ным габариту на кривой.
Таблица 5.2
Увеличение габарита опор на внешний и внутренней стороне кривых
участка пути
Радиус кривой, м Увеличение габарита опоры, А м
на внешней стороне кривой на внутренней стороне кривой
При габарите опор в прямых участках пути, м
3,1 (3,3); 5,7 3,1(3,3) 5,7
250... 300 0,15 0,45 0,2
350...400 0,1 0,4 0,2
500...600 0.1 0,4 0,15
700... 1000 0,05 0,35 0,12
1800... 1900 0,02 0,2(0,3) 0,1
2000... 2500 0,02 0,2 (0.3) 0,1
3000...4000 0,01 0.15(0,2) 0,05
Примечание. Данные в скобках соответствуют участкам со скоростями движе-
ния 161—200 км/ч.
111
Габарит анкерных опор на перегоне принимают, так же как и на стан-
ции, на 0,2 м больше габарита промежуточных опор.
Следует отметить, что при новом проектировании, так же как и на
станциях, по согласованию с заказчиком габариты промежуточных и пе-
реходных опор увеличивают до 3,3 м, анкерных— до 3,5 и м (см. рис. 5.1),
имея в виду перевод в недалекой перспективе электрифицируемого уча-
стка на скоростное движение поездов и стремясь иметь небольшой за-
пас по габариту опор на возможные его изменения в процессе эксплуа-
тации, Такое увеличение габаритов опор не приводит к изменению ти-
пов опор и поддерживающих конструкций.
В выемках опоры, как правило, устанавливают за кюветом с габаритом
4,9 м. В особо сильно снегозаносимых выемках (кроме скальных) и на вы-
ходах из таких выемок на длине 100 м опоры размещают с габаритом 5,7 м
для возможности работы снегоочистительных машин со стругом.
Для обеспечения видимости сигналов одна-две опоры, расположен-
ные перед светофором по направлению движения, должны иметь габа-
рит 3,5 м.
Габариты опор указывают в соответствующих графах таблиц (см. рис. 5.1),
расположенных в верхней и нижней частях чертежа плана перегона. В ос-
тальных графах этих таблиц указывают типы поддерживающих, фиксиру-
ющих и опорных конструкций. Условия выбора этих конструкций из-
ложены в гл. 7 и 8 данного пособия. Типы конструкций и их число
указывают в спецификациях (см. приложение 31).
Глава 6. ОСОБЕННОСТИ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
НА УЧАСТКАХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ,
ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ СКОРОСТЕЙ
ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ДО 200 км/ч
6.1. Общие сведения
В главах 4, 5 по ходу изложения правил выполнения трассировки
контактной сети на планах станции и перегона курсивом даны отдель-
ные примечания по особенностям трассировки, связанным со скорост-
ным движением. Данная глава позволит расширить знания по теме 1
Контактные подвески программы дисциплины «Контактная сеть», так
как в ней особенности контактной сети, предназначенной для скорост-
ного движения, рассматриваются и объясняются более полно в соот-
ветствии с Техническими требованиями Департамента электрификации
и электроснабжения ОАО «РЖД» к контактной подвеске постоянного
тока для скоростей движения поездов до 200 км/ч [12]. Следует отме-
тить, что изменения в конструктивных решениях, в выборе высокоэлек-
тропроводных материалов и коррозионностойких покрытий, в приме-
нении новых изоляторов, усовершенствованных поддерживающих и
опорных конструкций, в конструкции самой контактной подвески и пр.,
появившиеся в связи с внедрением подвески КС-200, показывают со-
временные направления развития контактной сети и уже широко ис-
пользуются в проводимой на ряде дорог реконструкции для увеличения
скоростей движения до 160 км/ч.
Трудовые и экономические затраты, необходимые для эксплуатации
и капитального ремонта контактной сети на протяженном полигоне
электрифицированных железных дорог, заставляет совершенствовать
конструкции контактной сети, методы их монтажа и обслуживания.
Намечаемое в России дальнейшее развитие скоростного движения по-
ездов ставит перед электрификаторами ряд новых технических задач.
В международной практике к настоящему времени сложилась следующая
113
классификация: скоростными считаются линии со скоростью движения
160—200 км/ч, высокоскоростными — со скоростью свыше 200 км/ч.
В связи с правительственным решением о реконструкции электри-
фицированной на постоянном токе железнодорожной магистрали Мос-
ква—Санкт-Петербург, предназначенной для движения электропоездов
со скоростями вначале до 220 км/ч, а затем до 250 км/ч и более, под
руководством Департамента электрификации и электроснабжения МПС
были разработаны Технические требования к устройствам тягового элек-
троснабжения электрифицированных участков железных дорог со ско-
ростями движения до 200 км/ч (ТТ-200). После этого последовала раз-
работка системы тягового электроснабжения, рассчитанной на новые
условия движения, а затем проектирование и строительство новой уси-
ленной системы тягового электроснабжения: реконструкция существу-
ющих и строительство новых тяговых подстанций, сокращение рассто-
яний между ними, радикальные изменения контактной сети.
Реконструкция первой скоростной магистрали Москва—Санкт-Пе-
тербург была начата в 1998 г. и в основном закончена к 2002 г. Контакт-
ная сеть для этой магистрали, предназначенная для скоростного дви-
жения (до 200 км/ч) получила название КС-200.
При выполнении проекта «Контактная сеть КС-200» использовано
все лучшее из многолетнего отечественного опыта проектирования,
монтажа и эксплуатации контактной сети и опыта зарубежных специа-
листов в этой области. Новые конструктивные решения, принятые при
разработке и монтаже контактной сети КС-200, отражают современные
тенденции развития и технического совершенствования контактной
сети. Эти же решения с учетом устранения выявленных при эксплуата-
ции недостатков должны использоваться и при реконструкции контакт-
ной сети постоянного тока на других участках железных дорог, предназ-
наченных для скоростного движения.
Контактная сеть КС-200 должна обеспечивать надежный токосъем с
числом проходов токоприемников до 7,5 млн, высокую эксплуатационную
надежность, долговечность не менее 50лет, а также значительное сокра-
щение эксплуатационных расходов на ее обслуживание за счет более
совершенных характеристик подвески: выравнивания эластичности в
пролетах; снижения веса зажимов и фиксаторов, применения совмес-
тимых коррозионностойких материалов; антикоррозионных покрытий;
высокой теплопроводности и малого электрического сопротивления
используемых материалов.
114
6.2. Основные требования к конструкции КС-200
Контактная подвеска, предназначенная для высоких скоростей дви-
жения, должна иметь:
• постоянную небольшую положительную расчетную стрелу провеса
контактных проводов в каждом пролете(при любой температуре стре-
лы провеса контактных проводовдолжны быть неизменны);
• равномерную эластичность в пролетах;
• облегченные зажимы на контактных проводах;
• большую электропроводность;
• динамическую устойчивость к нажатию токоприемника;
• эксплуатационную надежность, долговечность и малообслужива-
емость.
Постоянная положительная расчетная стрела провеса контактных
проводов обеспечивается применением на перегонах и главных путях стан-
ции одинарной компенсированной контактной подвески с конструктив-
ной высотой 1800 мм и тщательной регулировкой высоты контактного
провода при монтаже. В компенсированной контактной подвеске стре-
лы провеса несущего троса пропорциональны удельной нагрузке от веса
проводов длине пролета / и натяжению несущего троса Тх:
F
Fx^— (6.1)
X
Поскольку компенсаторы несущего троса обеспечивают его посто-
янное натяжение Тх = Гном = const (допустимое отклонение натяжения
проводов в анкерном участке принято <5 % — на прямых и <10 % — на
кривых), agxHe зависит от tx (кроме случаев отложения гололеда), в ком-
пенсированной подвеске в каждом пролете Fx~ const при любой темпе-
ратуре (кроме случаев гололеда). Значит, и стрелы провеса контактного
провода/кх = const при любой температуре tx.
В КС-200 применены мерные струны, расчет длины которых, а так-
же мест их установки в пролете выполняется с высокой точностью по
компьютерной программе. Мерные струны должны изготавливаться
заранее из многопроволочного гибкого провода (медного М-16 или
бронзового BZ II-16), маркироваться и устанавливаться в строго опре-
деленных местах по пролету согласно «паспорту» каждого анкерного
участка. Соблюдение такой точности при монтаже обеспечивает кон-
115
тактным проводам постоянную стрелу провеса при любой температуре.
В «паспорте» анкерного участка даны схемы расположения струн и ука-
заны все остальные параметры каждого пролета. Регулировка стрел про-
веса контактных проводов при их износе (допустимый средний износ
контактных проводов 20 %, местный износ 25 %) предусматривается за счет
ступенчатого снижения натяжения несущего троса. Контактные провода
и несущий трос должны заказываться исходя из мерной строительной
длины по анкерным участкам. Допуски на отклонения параметров регу-
лировки не должны превышать нормативов, установленных проектом.
Равномерная эластичность в пролете в КС-200 обеспечивается удли-
нением троса рессорной струны до 18—20 м, изготовлением его из мед-
ного троса М-35 (вместо БМ 6) и заданием строго определенного натяже-
ния в нем, что в комплексе повышает эластичность под опорами. В це-
лом получается достаточно равномерная эластичность вдоль пролета.
Коэффициент неравномерности (кэ) эластичности (Э) КС-200 равен
^э = Этах/Эт1п=1,1-1,2, (6.2)
что значительно меньше, чем у традиционных подвесок.
Снижение массы зажимов достигается применением новых конструк-
ций; так, например, стыковой зажим контактного провода УКС-059
имеет массу 0,52 кг, струновой зажим контактного провода УКС-0,46-1б —
0,139 кг, зажим средней анкеровки контактного провода УКС-051 —
0,68 кг и т.д., что ниже масс ранее применявшихся зажимов. Фиксаторы
контактных проводов на КС-200 — сочлененные, при этом основной
фиксатор изготавливается из оцинкованной стальной трубы (возможно
применение труб из алюминиевых сплавов), а дополнительный — об-
легченный — из алюминиевого швеллера.
Ограничительные накладки на воздушных стрелках по маршрутам
следования скоростных поездов также должны быть облегченной массы.
Высокая электропроводность контактной подвески главных путей
обеспечивается применением согласно [5] медных, низколегированных
или бронзовых проводов: несущие тросы выполняются медными (М-120)
или бронзовыми (Бр-120); медные (2МФ-120 или 2НлОлФ-120) или
бронзовые (2БрФ-120) контактные провода имеют повышенное сече-
ние; усиливающие провода — 2А-185 (АС-185); электрические соеди-
нители — медные гибкие МГ-95 или низколегированные; тросы сред-
ней анкеровки на участках постоянного тока медные (М-95 для несущего
троса и М-70 для контактного провода); трос рессорной струны — мед-
116
ный (М-35); токопроводящие (сплошные) струны выполняются из мед-
ных (МГ-16) или бронзовых (BZ II-16) проводов. Зажимы для контакт-
ных проводов изготавливают из медных сплавов. Крепление струн к
струновым зажимам осуществляют через коуши с помощью оконцева-
телей, обеспечивающих электрический контакт струн с проводами че-
рез зажим. Опорное седло несущего троса — алюминиевое с омеднен-
ной гильзой. Поперечные электрические соединители с несущего троса
на контактный провод — из низколегированного или медного гибкого
провода МГ-95; продольные — из провода М-120 или М-95.
Стыковка контактных проводов должна выполняться с помощью за-
жимов, изготовленных по технологии горячей штамповки, а несущих тро-
сов — с помощью двух четырехболтовых зажимов КС-326, медных оваль-
ных соединителей или цанговых соединительных зажимов. Все виды то-
копроводящих зажимов должны быть термо- и коррозионностойкими,
иметь высокую электропроводность и обеспечивать коррозионную совме-
стимость соединяемых проводов; они выполняются из медных сплавов.
Максимальная температура нагрева проводов не должна превышать
80 °C. Допустимая длительная токовая нагрузка при постоянном токе и
rmax окружающей среды и при нулевом износе для контактной подвес-
ки М-120 + 2МФ-120 составляет 1910 А; для М-120 + 2НлФ-120 - 1980
А; для М-120 + 2БрФ-120 - 2070 А.
Динамическая устойчивость к нажатию токоприемника достигается
более совершенной конструкцией контактной подвеской. Вертикаль-
ность подвески КС-200 с фиксированным положением относительно
оси пути несущего троса обеспечивает большую ветровую и динамичес-
кую устойчивость, чем традиционные подвески для крепления несуще-
го троса главных путей с зигзагом, соответствующим зигзагу контакт-
ного провода; применены изолированные горизонтальные с подкосом
консоли из стальных оцинкованных или алюминиевых труб с закрепле-
нием несущего троса в поворотном опорном седле, подвешенном на
горизонтальном стержне консоли. Конструкция консолей разработана
для габаритов 3,3—3,5 м; 4,9 м; 5,7 м и обеспечивает удобство, быстроту
и точность их сборки. Дополнительные фиксаторы — из алюминиевого
профиля, без ветровых струн; стойки сочлененных фиксаторов — сталь-
ные, оцинкованные. Однопутные изолированные консоли компенси-
рованной контактной подвески главных путей на перегонах и станциях
устанавливаются на опорах или на жестких поперечинах на консоль-
ных стойках.
117
Динамическую устойчивость к нажатию токоприемника повышает
также применение раздельной конструкции опор (опора-фундамент),
за счет чего повышается устойчивость опор в грунтах, появляется воз-
можность регулировки угла наклона опор и практически исключаются
резонансные явления в опорах, нарушающие нормальный токосъем при
движении поездов с высокими скоростями.
Надежность, долговечность и экономичность обслуживания КС-200
достигается за счет применения усовершенствованной изоляции, спе-
циальной арматуры совместимых коррозионностойких материалов, ан-
тикоррозионных покрытий, высокой теплопроводности и малого элек-
трического сопротивления используемых материалов. В частности, все
типы токопроводящих зажимов должны выполняться из медных спла-
вов быть термо- и коррозионностойкими, иметь высокую электропро-
водность и обеспечивать коррозионную совместимость соединяемых
проводов. Электрически слабонагруженная арматура (оконцеватели изо-
ляторов, блоки компенсаторов, штанги, клиновые зажимы и т.п.) долж-
ны изготавливаться из чугуна или углеродистой стали с покрытием го-
рячим цинкованием, а узлы крепления деталей консолей, опорные сед-
ла несущего троса, концевые и цанговые зажимы, дополнительные
фиксаторы — из алюминиевых сплавов. Крепежные изделия диамет-
ром до 12 мм должны быть из нержавеющей стали, свыше 12 мм — из
углеродистой стали с покрытием горячим цинкованием. Прочность за-
делки проводов в натяжной арматуре должна быть не менее 90% от раз-
рывного усилия провода.
Для защиты от коррозии алюминиевых сплавов в месте их контактов
с медными проводами и тросами применяются биметаллические (медь-
алюминий) вставки.
Кроме того, на КС-200 должны применяться новые, механически
более прочные и надежные фарфоровые и полимерные изоляторы сле-
дующих марок:
• КСФ-100-3,3/0,6 — в горизонтальных и наклонных стержнях изо-
лированных консолей; максимальный рабочий изгибающий момент для
этих изоляторов должен быть не более 40 % от механического разрушаю-
щего момента на изгиб для них (который составляет не менее 3,5 кН м);
• НСФт-120-3/0,8 — в узлах анкеровки несущего и контактного про-
вода и в качестве изоляторов на изолирующих сопряжениях;
• ПС-120Б — в узлах анкеровки троса средней анкеровки несущего
троса;
118
• ПСФ-70-3,3/0,5-01 — в узлах подвески усиливающего провода на
кронштейнах и обводах;
• ПС-70 — в узлах подвески и анкеровки проводов ВЛ 10 кВ;
• ШФ20-В — в узлах транспозиции проводов ВЛ 10 кВ;
• ССФт50-3/0,9В — как вариант в качестве врезных изоляторов в
контактный провод на изолированных сопряжениях.
Кроме того, в КС-200 и на других скоростных участках на съездах
между главными путями и на съездах, примыкающих к главным путям,
должны применяться удлиненные секционные изоляторы (с погонной
массой не более 4 кг/м), допускающие проход токоприемника со ско-
ростью до 200 км/ч, например, 8А-200-3. Полимерные изолирующие
элементы этих секционных изоляторов должны иметь длину пути тока
утечки не менее 0,8 м; изолирующие скользуны — не менее 0,9 м; раз-
рывное усилие при растяжении — не менее 70 кН; воздушные зазоры в
устье дугогасительных рогов — 50 ±10 мм.
Подробные сведения об изоляторах даны в [1, 8].
Освоение промышленностью производства высоконелинейных ре-
зисторов (варисторов) на основе окиси цинка привело к появлению и
применению новых аппаратов защиты от атмосферных и коммутаци-
онных перенапряжений — ограничителей перенапряжений нелиней-
ных (ОПН).
Использование ОПН позволяет:
• повысить надежность изоляции контактной сети за счет снижения
уровня грозовых перенапряжений (например, для постоянного тока до
17 кВ вместо 35—40 кВ);
• исключить срабатывание фидерных выключателей тяговых под-
станций и постов секционирования при грозовых воздействиях;
• сократить эксплуатационные расходы на обслуживание ОПН по
сравнению с ранее применявшимися на контактной сети разрядника-
ми на 85—90 %.
Для исключения заземления контактной сети через поврежденный
ОПН (вследствие, например, прямого удара молнии с током, превыша-
ющим его пропускную способность или повреждения ограничителя пе-
ренапряжений) подключение ОПН к контактной сети производится
через роговый разрядник с одним разрывом, замкнутым медной прово-
локой диаметром 1,4 мм; величина зазора между рогами при постоян-
ном токе 10 +2 мм, при переменном — 80 +5 мм. В случае повреждения
ОПН проволока сгорает при протекании тока короткого замыкания,
119
отключаемого выключателями подстанций, и поврежденный ОПН лег-
ко обнаруживается.
Разъединители контактной сети типа РКЖЗ-З,З/ЗООО с электропри-
водом ПДЖ-01-УХЛ1, применяемые на КС-200, имеют усовершенство-
ванные контакты с большей площадью сечения и взаимного прилега-
ния, чем обычные.
6.3. Особенности опорных конструкций КС-200
Для повышения надежности контактной сети КС-200 разработаны
специальные конструкции раздельных опор :
• железобетонные опоры ССА со смешанным армированием, по-
добные опорам СС, с металлическими башмаками для крепления опор
на анкерных болтах фундаментов;
• металлические оцинкованные опоры МК коробчатого сечения,
сварные, из швеллеров гнутого профиля;
• металлические оцинкованные опоры МД из широкополочного
двутавра № 300.
Все опоры устанавливаются на железобетонные фундаменты ТСА
(трехлучевые) с анкерным болтами для крепления опор. В нижней час-
ти опоры имеют идентичные фундаментам опорные плиты с ребрами
жесткости и с отверстиями для анкерных болтов (300x500 мм), прива-
ренные к основанию металлических опор или к закладному опорному
кольцу железобетонных. Для зашиты от электрокоррозии устанавлива-
ются изолирующие полимерные прокладки между опорой, анкерными
болтами и фундаментом.
Все железобетонные фундаменты опор длиной 4,5 или 5 м и такие же
анкеры для креплении оттяжек имеют изоляционное покрытие в подзем-
ной части и устанавливаются, как правило, методом вибропогружения.
Для крепления консолей на железобетонных опорах предусмотрены
хомуты с изолирующими прокладками, на металлических опорах —
плоские «клыковые» соединения. На сопряжениях вместо каждой пе-
реходной опоры устанавливается по две опоры с расстоянием между
ними 2 м, на которых крепятся две переходные консоли.
Для крепления контактной подвески на станциях в КС-200 разрабо-
таны новые конструкции ригелей для жестких поперечин: четырехгран-
ные оцинкованные решетчатые фермы, сваренные из уголков и состоя-
щие из двух, трех или четырех блоков. Соединение блоков между собой
120
выполняется на болтах. Ригели устанавливаются на железобетонные
опоры с помощью опорных столиков, а на металлические опоры — с
помощью подкосов и хомутов.
Анкеровка несущего троса и контактного провода осуществляется раз-
дельной на разных высотах на грузовых блочно-полиспастных компенса-
торах с коэффициентом передачи 3:1. Максимально допускаемая нагрузка
на компенсатор 40 кН. Тросы компенсаторов выполняются из коррозион-
ностойких стальных канатов со специальной смазывающей пропиткой.
6.4. Основные параметры КС-200
Кроме перечисленных выше особенностей контактной сети КС-200,
при проектировании должны быть соблюдены следующие параметры:
• номинальная проектная высота подвешивания контактного про-
вода на перегонах и станциях над УГР принята равной 6000 мм, в преде-
лах искусственных сооружений эта высота может быть 5750 мм;
• величина зигзагов контактных проводов на прямых участках пути
принята 300 мм, на кривых — не более 350 мм;
• допустимое отклонение контактных проводов от оси пути, прини-
маемое для расчета длин пролетов, составляет 400 мм;
• максимальная длина промежуточных пролетов и пролетов со сред-
ней анкеровкой — 65 м, минимальная длина пролета — 40 м. Длины
смежных пролетов в анкерном участке не должны отличаться более, чем
на 15 % от длины большего пролета. Длины пролетов между переход-
ными и анкерными опорами сопряжений должны приниматься макси-
мально допустимыми. Минимальный радиус кривой — 2000 м;
• длина анкерных участков контактной подвески главных путей КС-
200 не должна превышать 1400 м (2 • 700 м);
• сопряжения анкерных участков без секционирования (неизолирую-
щие) предусматриваются трех- или четырехпролетными. Длины пролетов
между переходными опорами сопряжений должны приниматься макси-
мально допустимыми. Неизолирующие сопряжения должны быть либо с
одним переходным пролетом (трехпролетные) при расчетной длине пере-
ходного пролета не менее 60 м, либо с двумя переходными пролетами (че-
тырехпролетные) при расчетной длине переходного пролета менее 60 м;
• сопряжения анкерных участков с секционированием (изолирую-
щие) предусматриваются четырех- или пятипролетными. Изолирующие
сопряжения следует принимать с двумя переходными пролетами (четы-
121
Опора Б Опора В Опора А
Опора Б Опора В Опора А
Сигнал «Включить ток
на электровозе»
Входной светофор
Сигнал «Включитьток Станиии
на электровозе»
Обозначение При числе вагонов в электропоезде
8(8) 10(10) 12(11)
Длина электро- пое та /, м 160(180) 200(220) 240(240)
Расстояние между крайни- ми токоприем- никами /„ м 115(130) 155(170) 195(190)
Примечания: 1. Нейтральные вставки с 4-пролетными сопряжениями могут применяться только
на прямых и в кривых радиусом 2000 м и более.
2. HQ — высота контактного привода от УГР.
3. Необходимая длина нейтральной вставки L для электропоездов зависит от типа электропоезда
и числа вагонов в нем — см. таблицу.
4. В таблице значения без скобок даны для электропоездов серий ЭР1, ЭР2. ЭР9; значения в скобках —
для электропоездов серий ЭД-2, ЭД-4, ЭД-9.
Рис. 6.1. Схемы размещения четырехпролетных изолирующих сопряжений анкерных участков с нейтральными встав-
ками на прямых участках пути при электровозной (а) и моторвагонной (б) тяге для контактной подвески КС-200
рехпролетные) при расчетной длине переходного пролета 55 м и более
(рис. 6.1) и с тремя переходными пролетами (пятипролетные) при рас-
четной длине переходного пролета менее 55 м. Изолирующие сопряже-
ния должны выполняться с полимерными гладкостержневыми изоля-
торами в контактных проводах и несущих тросах у переходных опор при
их подъеме в ветвях, отходящих на анкеровку;
• неизолирующие и изолирующие сопряжения должны быть распо-
ложены так, чтобы переходная опора без пересечения ветвей подвесок
(опора Б) была первой по правильному направлению движения. Кон-
соли переходных опор сопряжений должны быть установлены на отдель-
ных опорах для каждой подвески;
• средняя анкеровка на перегонах на прямых должна располагаться
посередине анкерного участка, а на кривых — со сдвигом в сторону кри-
вой для примерного равенства натяжений проводов на обеих полови-
нах анкерного участка;
• электрические соединители между проводами контактной подвески
и усиливающими проводами следует предусматривать в пролетах анке-
руемых ветвей сопряжения, с обеих сторон от средней анкеровки и до-
полнительно посередине между указанными;
• габариты промежуточных и анкерных опор, как правило, должны быть
типовыми, 3,3—3,5 м и 4,9 м (в обоснованных случаях допускается 5,7 м);
• при трассировке контактной сети на планах станций должны вы-
полняться следующие требования:
— на всех путях станций не допускается пересечение на воздушных
стрелках компенсированной и полукомпенсированной подвесок;
— длины пересекающихся анкерных участков должны определять-
ся из условия исключения необходимости сезонной регулировки
воздушных стрелок (т.е. желательно не слишком длинными);
— на боковых путях, примыкающих к главным, должна применять-
ся подвеска, сечением и натяжением аналогичная подвескам, при-
нятым на главных путях, а также имеющая с ними одинаковое на-
правление температурных перемещений и регулируемая в соответ-
ствии с графиками проекта КС-160-12;
— анкеровка отходящей подвески после воздушной стрелки долж-
на быть не ближе, чем во втором пролете;
• заземление конструкций и опор должно выполняться индивиду-
альным; проводники заземления для присоединения к рельсам должны
быть в прозрачной изоляционной оболочке.
123
Глава 7. ВЫБОР ПОДДЕРЖИВАЮЩИХ
И ФИКСИРУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
В соответствии с программой изучения дисциплины «Контактная
сеть» области применения, конструкции, маркировка, а также особен-
ности поддерживающих устройств контактной сети: консолей, жестких
поперечин, кронштейнов — изучаются в теме 7 Поддерживающие уст-
ройства контактной сети.
Знание маркировки консолей, жестких поперечин, фиксаторов,
кронштейнов и областей их применения, видов нагрузок на поддержи-
вающие и фиксирующие конструкции, способов их расчета и умение
производить подбор типовых поддерживающих устройств для различ-
ных условий установки по справочным материалам — входит в практи-
ческие работы, курсовые и дипломные проекты и является частью зна-
ний и умений, которыми должен обладать выпускник образовательного
учреждения по специальности «Электроснабжение». Пособие позволяет
расширить эти знания и умения за счет увеличения объема справочной
информации по поддерживающим и фиксирующим конструкциям и кон-
кретным рекомендациям по их применению.
Определение нагрузок, действующих на поддерживающие конструк-
ции от веса проводов, изоляторов, гололеда на проводах, давления ветра
на провода, изменения направления проводов, веса самих поддерживаю-
щих конструкций, рассматривается в следующей главе пособия (см. гл. 8
Выбор опор, п. 8.1) применительно к расчету изгибающих моментов в
основании опоры, так как эти нагрузки передаются на опору.
Выбор поддерживающих и фиксирующих устройств (консолей, жест-
ких поперечин, фиксаторов, кронштейнов) при реальном проектиро-
вании контактной сети состоит в привязке типовых конструкций к кон-
кретным условиям установки.
7.1. Выбор консолей
На электрифицируемых участках для установки на опорах применя-
ют неизолированные и изолированные консоли. Неизолированные
124
швеллерные прямые наклонные однопутные консоли типа HP, НС, НСУ
применяют на участках как постоянного, так и переменного тока. Изо-
лированные консоли швеллерные типа ИР, ИС и трубчатые типа ИТР,
ИТС из-за ограниченной прочности консольных изоляторов использу-
ют, как правило, на участках переменного тока.
Типы и характеристики наклонных неизолированных швеллерных,
а также изолированных швеллерных и трубчатых консолей и типов фик-
саторов приведены в [1, приложение 7|.
В приложениях 15— 19 к данному пособию содержатся таблицы при-
менения консолей в районах с толщиной гололеда до 20 мм и скорос-
тью ветра до 35 м/с, по которым можно сделать выбор консолей. Таб-
лица применения неизолированных швеллерных консолей на участ-
ках постоянного тока приведена в приложении 15, на участках
переменного тока — в приложении 16. Таблица применения на участ-
ках переменного тока изолированных трубчатых консолей дана в при-
ложении 17, изолированных швеллерных консолей — в приложении
18. В приложении 19 приведены таблицы применения неизолирован-
ных швеллерных оцинкованных консолей, выпускаемых ЛЭМЗ с 2007
г. и предназначенных для участков переменного тока при скоростях
движения поездов до 160 км/ ч.
В приложении 20 к данному пособию приведены сведения по консо-
лям для стоек жестких поперечин.
Для крепления консолей на опорах предусмотрены закладные дета-
ли или хомуты (на постоянном токе — с изолирующими прокладками).
На переходных опорах сопряжений и на опорах воздушных стрелок, где
предусматривается крепление двух консолей, они устанавливаются на
траверсах.
Выбирая консоли по приложениям 15—19, удобнее, например, на
плане перегона вначале указать в соответствующей графе консоли на
кривых (следует иметь в виду, что на первых опорах после кривых участ-
ков пути следует применять такие же консоли, как на кривой), на опо-
рах средней анкеровки компенсированной подвески; в выемке (при
большом габарите); на переходных опорах сопряжений, а затем осталь-
ные; на плане станции — на стрелках и переходных опорах сопряже-
ний, а затем остальные.
Подбор типовых фиксаторов производится в таком же порядке, что и
консолей, по таблицам применения, аналогичным таблицам примене-
ния консолей (см. приложения 21, 22, 23, 24).
125
Пример 7.1. Подобрать типовую неизолированную швеллерную наклонную
консоль и типовой фиксатор для установки на промежуточной опоре с габари-
том Г = 3,2 м, на внешней стороне кривой R = 800 м, длина пролета 60 м, при
контактной подвеске постоянного тока М-120+2 МФ-100 в районе с толщи-
ной стенки гололеда 15 мм и скоростью ветра 30 м/с.
По приложениям 16 и 21 находим, что при заданных условиях потребуются
консоль НР-1-5 и фиксатор ФГ-3.
Выбрав консоли, в отдельной спецификации указывают их тип и ко-
личество, а также массу каждой консоли. Масса консолей приведена в
[1, прил. 7] и [8].
Следует отметить, что на участках железных дорог со скоростью дви-
жения поездов до 200 км/ч (например, Москва—Санкт-Петербург) при-
менены горизонтальные изолированные оцинкованные консоли с под-
косом и опорным седлом, разработанные для габаритов 3,3...3,5; 4,9 и
5,7 м. Подбор этих консолей для конкретных условий установки на каж-
дой опоре достаточно сложен, производится с помощью расчетов по спе-
циальным компьютерным программам и в данном пособии не рассмат-
ривается.
7.2. Выбор жестких поперечин
При электрификации и реконструкции действующих участков при-
меняют жесткие поперечины, состоящие из ригелей и опор. Жесткость
ригелей позволяет применить опоры меньшей высоты и мощности, чем
опоры гибких поперечин, так как ригель практически не прогибается и
часть нагрузок от подвесок, размещенных под поперечиной (вертикаль-
ные нагрузки от веса ригеля, проводов, изоляторов, деталей арматуры и
гололеда на них), передается на опоры по их оси, вдавливая опоры в
грунт (что заставляет применять опорные плиты — см. приложение 25),
фактически создавая незначительный изгибающий момент в основании
опор. В результате суммарный изгибающий момент в основании опор
ригеля создается, в основном, за счет горизонтальных нагрузок от давле-
ния ветра на провода и изменения направления (излома) проводов: на
кривых, при отходе на анкеровку, на воздушных стрелках, при зигзагах, а
также от всех нагрузок от подвесок с полевой стороны опор. Для опреде-
ления мощности опор-стоек ригеля приходится выполнять достаточно
громоздкие расчеты, но даже при перекрытии наибольшего допустимого
количества (8) путей, как правило, оказывается достаточно применить
одиночные или сдвоенные опоры с нормативным моментом 60—80 кН м.
126
Конструкция ригелей рассчитана на перекрытие 3—8 путей; основ-
ные типы ригелей имеют длину 22,5— 44,2 м, существуют также укоро-
ченные ригели (см. приложение 26 и примечания к нему). Ригели дли-
ной 30,3—44,2 м могут быть использованы для размещения светильни-
ков и прожекторов; в этом случае они оснащаются настилами,
ограждениями и лестницей, предназначенными для обслуживания уст-
ройств освещения. Такие ригели называются «с освещением».
Ранее на станциях при полукомпенсированных контактных подвес-
ках всех путей проектировались жесткие поперечины с фиксирующим
тросом. Теперь для большей независимости контактных подвесок пу-
тей на станциях рекомендуется крепить их на поперечинах с помощью
фиксаторных стоек. Если же на главных путях станции применена ком-
пенсированная контактная подвеска и, особенно, если станция нахо-
дится на участке со скоростным движением, то рациональнее приме-
нить жесткие поперечины с консольными (для крепления подвесок глав-
ных путей) и фиксаторными стойками. Типы консолей для стоек жестких
поперечин приведены ранее в приложении 20.
На жестких поперечинах применяются ригели нескольких типов:
• Р — (взамен ранее применявшихся типа П) обычного исполнения
для районов с расчетной температурой rmin до -40 °C включительно из
стали С 345; для защиты от коррозии эти ригели окрашиваются;
• РЦ — с антикоррозионным покрытием, выполненным методом го-
рячего цинкования, предназначен для районов с расчетной температу-
рой до -40 °C включительно;
• РСЦ — в северном исполнении с антикоррозионным покрытием,
выполненным горячим цинкованием, для районов с расчетной темпе-
ратурой от -40 до -65 °C;
• РК — из коррозионностойкой стали для районов со слабоагрес-
сивной средой с расчетной температурой до —40 °C включительно.
В приложении 26 приведены общие данные жестких поперечин (ри-
гелей) типа Р и РЦ. Данные всех уже перечисленных типов ригелей со-
держатся в [7].
При выборе жестких поперечин сначала принимают определенный
тип поперечин с учетом климатических условий и агрессивности окру-
жающей среды, а затем определяют требуемую длину ригелей
Г =г1+ Г2 + Ym +б/оп+ 2- 0,15, (7.1)
где ХГ|+ Г2 — габариты установки опор поперечины;
127
Ym — суммарная ширина междупутий, перекрываемых поперечиной;
Jon = 0,44 м — диаметр опоры в УГР;
2- 0,15 м — строительный допуск на установку опор поперечины.
По итогам расчета L' каждой поперечины выбирают ближайшую
большую основную L или укороченную Ар длину типовой поперечины
и ее несущую способность.
В реальном проектировании производятся расчеты необходимой
несущей способности жестких поперечин для выбора последних по спе-
циальным компьютерным программам. В учебных целях, когда нет воз-
можности выполнения громоздких расчетов, необходимых для выбора
несущей способности поперечин, можно воспользоваться следующими
ориентировочными соображениями:
• поперечины с наивысшей несущей способностью рассчитаны на
контактную сеть постоянного тока и тяжелые метеорологические усло-
вия (толщину гололеда 15—20 мм и скорость ветра 32—35 м/с);
• поперечины с наименьшей несущей способностью — на контакт-
ную сеть переменного тока и сравнительно легкие метеорологические
условия (толщину гололеда 5—10 мм и скорость ветра 25 м/с).
Пример 7.2. Выбрать жесткие поперечины, исходя из следующих условий:
контактная сеть переменного тока; метеорологические условия: III ветровой
район, II гололедный район; Zmjn= -30 °C; поперечины без освещения, окру-
жающая среда неагрессивна. В соответствии с заданными метеоусловиями при-
нят тип ригелей Р средней несущей способности.
Данные расчета длин поперечин, выбранные по приложению 26, типы и
суммарную массу металла поперечин удобно разместить в виде таблицы по об-
разцу табл. 7.1.
Таблица 7.1
Последовательность расчета и выбора жесткой поперечины
Номера опор по- перечины Расчетная длина попе- речины, Z/, м Выбранный тип основной попе- речины Длина попе-речины (с учетом укороче- ния) Lp, м Масса попере- чины, кг
17-18 3,4 + 3,5 + 5,3 + 6,5 + + 5,3 + 6,5 4- 0,44 + + 2-0,15 = 31,24 Р 280-34,0 31,51 1466
Пример 7.3. Рассчитать ширину междупутья х, перекрываемого поперечи-
ной в месте примыкания съезда (рис. 7.1).
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:
128
х = //9 или x = l/\\. (7.2)
При расстоянии / = 7 м от ЦП бли-
жайшей стрелки марки 1/11 до попере-
чины (поперечина установлена для фик-
сации стрелки) ширина междупутья со-
ставит
* = //11=7:11 = 0,64 м.
1/9(1/11)
Рис. 7.1. Определение ширины
междупутья
7.3. Выбор кронштейнов
Для подвески на опорах контактной сети проводов ВЛ, ДПР, питаю-
щих, усиливающих, отсасывающих, экранирующих линий применяют-
ся металлические кронштейны. Ранее при массовой электрификации в
50—71 гг. XX в. устанавливались металлические окрашенные кронштей-
ны типа КФ, КФУ, КФС, КФП, КФД, КФДС, КФДСИ и т. д. Основные
данные этих кронштейнов приведены в [1, прил. 7; 8, гл. 2). Там же дана
таблица применения кронштейнов [8, табл. 2.4.3], по которой можно
выбрать тип кронштейна.
В настоящее время на участках электрификации и на реконструиру-
емых участках (в т.ч. скоростных) взамен окрашенных кронштейнов
применяют кронштейны таких же основных размеров и массы, но бо-
лее коррозионноустойчивые, оцинкованные, обозначаемые КФЦ,
КФУЦ, КФПЦ, КФПУЦ, КФДЦ, КФДИЦ, КФДСЦ; кроме того, для
подвески проводов ВЛ дополнительно разработаны и применяются ме-
таллические оцинкованные кронштейны типа КВЛЦ и КВЛСЦ. В свя-
зи с применением изолированных проводов разработаны кронштейны
СИП-3(2,1) для их подвески. В учебнике [1, п. 7.1] и в справочнике [8,
гл. 2] эти кронштейны названы МГ.
Общий вид и основные данные кронштейнов КВЛЦ, КВЛСЦ и
СИП-3(2,1) приведены в приложении 27 к настоящему пособию. Пол-
ные сведения о применяемых кронштейнах содержатся в справочном
пособии [7].
На существующих электрифицированных участках постоянного тока
для крепления проводов ВЛ 6(10) кВ применены деревянные кронш-
тейны (траверсы) типа ДО-П, ДО-HI. Для крепления низковольтных
проводов 0,4 кВ используются деревянные кронштейны типа ДНО-1,
ДНО-П. Общий вид и основные данные кронштейнов ДО и ДНО также
даны в приложении 27 к настоящему пособию.
129
Для размещения кронштейнов любых проводов на жестких попере-
чинах существуют треугольные надставки (типа Р); для размещения
проводов ДПР над ригелями ранее использовали Т-образные надстав-
ки на ригели; в настоящее время прекратили их применять из-за недо-
статочной прочности. Для подвески усиливающих проводов над консо-
лями на ранее электрифицированных участках могут быть применены
Г-образные стойки-надставки типа ГС-1. Основные данные стоек и над-
ставок см. в справочнике [8, гл. 2].
Глава 8. ВЫБОР ОПОР
В соответствии с программой изучения дисциплины «Контактная
сеть» классификация, области применения, конструкции, маркировка,
особенности железобетонных и металлических опор контактной сети,
фундаментов, анкеров, опорных плит, анкерных оттяжек рассматрива-
ются в теме 8 Опоры контактной сети и закрепление их в грунте.
Умение производить расчет нагрузок на опорные и поддерживаю-
щие устройства, расчет изгибающих моментов в основании опор, под-
бор типовых опор по справочным материалам входит в практические
работы, курсовые и дипломные проекты и является частью знаний и
умений, которыми должен обладать выпускник по специальности «Элек-
троснабжение». Пособие позволяет расширить эти знания и умения за
счет увеличения объема справочной информации и рассмотрения при-
меров расчета.
В данной главе излагается также определение нагрузок, действую-
щих на поддерживающие конструкции от веса проводов, изоляторов,
гололеда на проводах, давления ветра на провода, изменения направле-
ния проводов, веса самих поддерживающих конструкций применитель-
но к расчету изгибающих моментов в основании опоры, так как пере-
численные нагрузки передаются на опору и участвуют в создании сум-
марного изгибающего момента, действующего на опору.
8.1. Типы опор
На электрифицируемых линиях применяют типовые железобетон-
ные или металлические опоры в соответствии с проектным заданием.
Характеристики железобетонных конических опор приведены в учеб-
нике [1, табл. 8.1] и в справочнике [8, гл. 1].
Рассматривая табл. 8.1 в учебнике, видим, что в контактной сети при-
меняются железобетонные опоры различных длины и марок. Обозначе-
ния марок опор расшифровываются следующим образом: марка стойки
состоит из буквенно-цифровых обозначений (групп) и зависит от назна-
чения опоры, вида и количества арматуры и класса бетона опоры (стой-
131
ки); первая группа содержит обозначение типа стойки и номинальные
габаритные размеры: длину стойки в дециметрах и толщину стенки в сан-
тиметрах, округленную до целого числа; во второй группе приведен ус-
ловный порядковый номер стойки, зависящий от ее несущей способнос-
ти — нормативного (допустимого) изгибающего момента Л/Он в уровне
обреза фундамента (в том числе условного — на расстоянии 9,6 м от верха
нераздельных стоек); в третьей группе индексов содержатся обозначения
дополнительных характеристик (если они требуются), отражающие ус-
ловия эксплуатации стоек (индексы: м — морозостойкие, к — коррози-
онностойкие, э — для участков постоянного тока с защитой от повышен-
ной электрокоррозионной опасности).
Пример расшифровки обозначения опоры СС 136.6 = 2 — стойка сме-
шанного армирования длиной 13,6 м с толщиной стенки 60 мм, 2-й несу-
щей способности (Mq max = 59 кН м), предназначенная для эксплуатации в
районах с расчетной температурой воздуха до -40 °C включительно.
При этом выборе стоек надо иметь в виду:
• стойки С являются аналогами ранее применявшихся стоек типа
СК, СКУ, СКЦ по геометрическим размерам, армированию и прочнос-
ти бетона;
• стойки типа СО и СС значительно надежнее стоек С, так как в них
дополнительно устанавливается по восемь стержней из ненапряженной
арматуры;
• самыми надежными являются стойки со смешанным армирова-
нием типа СС, где наряду с предварительно умеренно напряженной
проволочной арматурой применяются практически по всей длине опо-
ры стержни ненапряженной арматуры, поэтому, начиная с 1993 г., на
новых и реконструируемых электрифицируемых участках применяют-
ся, как правило, стойки СС;
• стойки длиной 10,8 и 10,4 м предназначены для использования в
качестве раздельных опор с установкой в стаканные фундаменты [ 1, гл. 8],
что создает лучшие условия зашиты опор от коррозии;
• стойки длиной 13,6 и 15,6 м предназначены в основном для ис-
пользования в качестве нераздельных опор для установки непосред-
ственно в грунт, но при необходимости увеличения высоты опоры в обо-
снованных случаях могут устанавливаться в стаканные фундаменты;
• стойки длиной 15,6 м предназначены главным образом для исполь-
зования в качестве переходных опор ВЛ; их выпускают и устанавливают
без фундаментов, как правило, по отдельному обоснованию и только с
разрешения ОАО «РЖД»;
132
• железобетонные опоры CCA со смешанным армированием, по-
добные по армированию опорам СС, разработаны в составе проекта КС-
200; характеристики опор типа ССА приведены в [1, табл. 8.2].
Кроме железобетонных опор ССА со смешанным армированием, в
составе проекта КС-200 разработаны в качестве промежуточных метал-
лические оцинкованные опоры коробчатого сечения МК, сварные, из
двух гнутых швеллеров и металлические оцинкованные опоры МД из
широкополочного двутавра № 294 или № 300. Характеристики опор МК
и МД приведены в [1, табл. 8.4, 8.5]. В обозначении опор МК(МД)-10-
100: МК — металлическая коробчатая, МД — металлическая двутавро-
вая, 10 — длина, м, 100 — нормативный момент Л/Он, кН м.
Все типы опор для скоростных участков (ССА, МК и МД) раздель-
ные, т.е. устанавливаются на железобетонные фундаменты. В первона-
чальном варианте для крепления этих опор были предусмотрены кли-
новидные фундаменты ФКА. Однако после установки их на участке
Москва—Санкт-Петербург и первых лет эксплуатации принято реше-
ние вместо клиновидных применять более надежные трехлучевые фун-
даменты типа ТСА с креплением опор на анкерные болты (см. [ 1, гл. 8]
и гл. 6 данного пособия).
Применение раздельной конструкции опор ССА, МК и МД весьма
перспективно, поскольку обеспечивает, кроме повышения устойчивос-
ти опор в грунтах и возможности регулировки угла наклона опор, опе-
ративную замену опор при повреждении стоек и минимальные затраты
на техническое обслуживание в процессе эксплуатации (зашита от кор-
розии и простая диагностика).
8.2. Выбор промежуточных и переходных консольных опор
Важнейшей характеристикой опор является их несущая способность —
допустимый изгибающий момент Л/Он в опасном сечении — в уровне
обреза фундамента (УОФ). По несущей способности прежде всего и
подбирают типы опор для применения в конкретных условиях установ-
ки, рассчитывая максимально возможный изгибающий момент Л/дтах
в основании реальной опоры.
Следует отметить, что для переходных опор неизолируюших и изо-
лирующих сопряжений анкерных участков контактной подвески, а также
для опор, установленных на воздушных стрелках с двумя консолями
опасным сечением является и уровень пяты консолей, потому что на пе-
133
речисленных опорах на двух консолях, установленных на траверсах,
подвешены две ветви контактной подвески, одна из которых отводится
на анкеровку Уровень пяты консоли (для консолей HP, НСУ, ИТР, ИТС,
ИР, ИС) находится на расстоянии 3,11 м от верха опоры.
Для подбора промежуточной консольной опоры необходимо составить
ее расчетную схему, исходя из назначения и условий размещения опоры
(профиль пути, высота и габарит опоры) и конкретных условий схем
размещения проводов на опоре (рис. 8.1). На расчетной схеме опоры
должны быть показаны все силы, действующие на опору, а также плечи
Рис. 8.1. Пример расчетной схемы промежуточной железобетонной коничес-
кой консольной опоры, установленной на кривой
134
этих сил относительно точки «О» — точки пересечения оси опоры с УОФ.
Как известно, момент силы равен произведению силы на плечо относи-
тельно расчетной точки.
Далее необходимо определить суммарные изгибающие моменты от
действия всех сил, включая горизонтальные (рис. 8.2) относительно точ-
ки «О» в трех расчетных режимах: гололеда с ветром, максимального вет-
ра, минимальной температуры, и по наибольшему из полученных мо-
ментов Л/Отах выбрать опору, исходя из условия
^4)max - ^Он- (8.1)
Для подбора переходной опоры рассчитывают не только наибольший
момент в основании опоры относительно УОФ Л/Отах, но и наиболь-
ший момент относительно уровня крепления пяты консоли Л/пттах и
выбирают опору по двум условиям:
^А)тах’ ~ и ^пттах - ^птн’ (8.2)
где Л/Он , Л/птн — расчетный нормативный момент в уровне обреза фундамента и
в уровне пяты консоли; значения предельного допускаемого нормативного мо-
мента в основании опоры Л/Он указаны в таблицах основных характеристик опор.
Значения нормативного момента в уровне пяты консоли Л/птн для
железобетонных опор следующие:
• для опор 2-й несущей способности (например, СС 108.6-2; СС
136.6-2)- 37 кН м;
• 3-й несущей способности (например, СС 108.6-3; СС 136.6-3; ССА
100.6-3)- 47 кН м;
Рис. 8.2. Горизонтальные нагрузки на опоры, установленные на кривой
135
• 4-й несущей способности (например, СС 108.7-4; СС 136.7-4; ССА
100.7-4) - 58 кН м.
Значения нормативного момента в уровне пяты консоли Л/птн для
металлических опор МК и МД такие же, как Л/Он, так как эти опоры
имеют неизменное по высоте сечение (например, для опоры МК 10/100
Л/Птн= ^0н= ЮО кН м.
Расчетные формулы для определения суммарного момента в кН м,
согласно расчетным схемам, приведенным на рис. 8.1 и 8.2:
• в уровне обреза фундамента опоры:
Ч) ~ 1^п(Г+ 0,5 ^оп)+ GKHZKH — ^npl znpl — ^пр2 znp2 “
— ^кр ZKP “ ^гз7гз+ - ^3 т^т + (-^к- Ли к) Лк+ 2 х
х(±%±Лгзпр)%+<±'Ргз±/’изгз)ЛГз±^оп/2| Ю-3; (8.3)
• в уровне пяты консоли:
^пт — 0’5 ^оп) + 6KHZKH ~ ^nplznpl “ ^пр2 znp2 —
~ ^KpZKp — ^гз7гз +( —Л — Ли — + ( — ^к— Лв х
х (Лс ” ^пт) + 2(±^пр- Ли пр)(^пр “ ^пт) + (~Лз - Ли г з) х
х (Л гз - Лпт) ± Р0П(А0П/2 - Лпт)П0-3. (8.4)
В формулах (8.3, 8.4) и на рис. 8.1:
(7П, Спр, (7ГЗ — вертикальные нагрузки от веса контактной подвески,
провода ДПР и провода группового заземления (ГЗ), Н, которые равны:
— в режиме максимального ветра:
G = g/ + GH3; (8.5)
— в режиме гололеда с ветром:
G = (g + gr)l + G^ (8.6)
где g — линейная (распределенная) нагрузка от веса цепной подвески или про-
вода, Н/м, см. формулу (1.2);
gr — линейная (распределенная) нагрузка от веса гололеда на проводах цеп-
ной подвески или других проводах, Н/м, см.формулы (1.7; 1.8; 1. 11);
/ — средняя длина пролета, м.
(7ИЗ — нагрузка от веса изоляторов, деталей и конструкций в точке подвеса
провода, Н (необходимо подсчитать суммарный вес гирлянды изоляторов с уче-
том веса седла, а для несущего троса контактной подвески — еще и части веса
фиксатора, если его конец подвешен к несущему тросу);
136
G KH GKp — вертикальные нагрузки от веса консоли и кронштейна, Н; принима-
ются по справочнику [8]. В режиме гололеда с ветром необходимо учесть также вес
снега и льда на консоли и кронштейне, исходя из заданного гололедного района;
Рт, Рк, Рпр, Ргз — горизонтальные нагрузки от давления ветра на несущий
трос, контактный провод, провода ДПР и ГЗ и на опору, Н:
Р=р1, (8.7)
где р — нормативные значения горизонтальных распределенных нагрузок от
давления ветра на провода контактной подвески и другие провода, подвешен-
ные на опоре, которые определяются:
- для режима максимального ветра по формуле (1.3)
Pv=a»cxk^d-10~3;
— для режима гололеда с ветром по формуле (1.12)
/’г = анСА‘70г ^+2/>т)' 10“3’
где осн — коэффициент, учитывающий неравномерность давления ветра вдоль
пролета, принимаемый по Нормам [6] при давлении ветра q§ до 400 Па рав-
ным ан= 0,9, при = 400—650 Па ан = 0,8, при q§ = 651 — 1000 Па ан= 0,7,
при q > 1000 Па ан = 0,65 (следует напомнить, что при выполнении механичес-
кого расчета и расчета длин пролетов по Нормам [6] принимается ан = 1);
Роп — горизонтальная нагрузка от давления ветра на опору, Н:
Роп= ^эЛг^О^оп’ (8.8)
где Сх — аэродинамический коэффициент лобового сопротивления ветру, при-
нимаемый равным для железобетонных опор кольцевого сечения 0,7; для плос-
ких опор 1,4;
50П — площадь вертикального сечения опоры, на которую приходится дав-
ление ветра в расчетном направлении; для конической железобетонной опоры
5оп = 3,46м2.
В случае металлических опор МК и МД величиу 5ОП следует вычис-
лить для вертикального сечения этих опор при известных размерах про-
филей [1, табл. 8.4, 8.5].
Ризт, ^изк’ Лв пр Лв гз “ горизонтальная нагрузка от изломов несу-
щего троса, контактного провода, проводов ДПР и ГЗ на кривой, Н:
(8.9)
где //z — натяжение провода, Н;
R — радиус кривой, м.
Остальные обозначения на расчетной схеме опоры:
Лоп — высота опоры, Лоп = 9,6 м;
137
hnj — высота пяты консоли над УОФ, Лпт = 6,49 м;
Лт, Лк, /*пр, hr3 — высота точек приложения горизонтальных сил
относительно точки «О», м;
zkh’ zkp’ znp’ zr3— плечи вертикальных усилий от веса консоли, крон-
штейна, провода ДПР и ГЗ, м;
Г — габарит опоры, м;
^оп — диаметр, м, конической железобетонной опоры или размер
сечения металлической опоры в направлении поперек пути на уровне го-
ловок рельсов [1, табл. 8.4, 8.5]; в нашем примере диаметр конической
железобетонной опоры СС на уровне головок рельсов равен 0,44 м.
Поскольку нагрузки на опору от веса проводов и гололеда на них и
от давления ветра на провода обусловлены распределенными нагрузка-
ми, расчет рационально начать с определения последних. Расчетные
формулы распределенных нагрузок от веса проводов и веса гололеда на
проводах и пояснения к ним полностью даны в в гл. 1, п. 1.2.3 «Опреде-
ление распределенных (линейных) нагрузок на несущий трос контакт-
ной подвески».
При проектировании для снижения объема раздела, связанного с
выбором опор, рекомендуется выбирать опоры в такой логической пос-
ледовательности:
• определяют нагрузки и изгибающие моменты в основании проме-
жуточных опор, установленных на внешней и внутренней стороне кри-
вой наименьшего 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 ра-
диуса;
• делают вывод о наиболее тяжелом расчетном режиме и все дальней-
шие расчеты для выбора промежуточных и переходных консольных опор
для сокращения объема вычислений выполняют только в этом режиме;
• если окажется, что на внутренней стороне кривой наименьшего
радиуса пригодна опора наименьшей несущей способности, например,
СС 136.6-2, расчеты моментов в основании промежуточных опор, уста-
новленных на внутренней стороне кривых больших радиусов, очевидно,
излишни, так как там тоже подойдут опоры наименьшей несущей спо-
собности (иногда при легких метеорологических условиях, легкой кон-
тактной подвеске и сравнительно большом радиусе кривой так может
получиться и для опор, установленных на внешней стороне кривых).
138
Вопрос о необходимости расчета Л/Отах в основании промежуточных
опор на прямых участках для выбора типа опор следует решать после того,
как подобраны опоры для установки на кривых. В ряде случаев, про-
анализировав результаты расчетов Л/Отах для кривых и убедившись, что
на внешней стороне кривой наибольшего радиуса подходит опора СС
136.6-2, можно сделать вывод, что и на прямых при габарите от 3,1 до
5,7 м в качестве промежуточных консольных могут быть применены
опоры СС 136.6-2.
Затем следует сделать расчет нагрузок и моментов Л/Отах и Мпт тах
для переходных опор неизолирующего сопряжения анкерных участков
в уже установленном расчетном режиме и выбрать эти опоры.
Пример 8.1. Выбрать промежуточные консольные железобетонные кони-
ческие опоры типа СС для установки на перегоне на внешней и внутренней
стороне кривой R = 850 м в слегка холмистой местности с невысоким редким
лесом на насыпи высотой до 5 м. Длина пролета / = 50 м.
Контактная подвеска переменного тока ПБСМ 95 + НлОл0,04Ф-Ю0, ком-
пенсированная на неизолированных консолях: на внешней стороне кривой на
консоли НР-1-5; на внутренней стороне на консоли НСУ-1-5. Габариты опор
на внешней стороне кривой 3,2 м, на внутренней — 3,5 м.
С полевой стороны опоры, установленной на внешней стороне кривой, на
кронштейне КФДСЦ-5 подвешены два провода ДПР сечением АС-50, на опоре,
установленной на внутренней стороне кривой, проводов ДПР нет; на обеих опо-
рах также с полевой стороны подвешены провода группового заземления АС-70.
Метеорологические условия: IV ветровой район (v0 = 29,8 м/с = 30 м/с;
<70 = 547 Па); II гололедный район (v^ = 14 м/с, = 100 Па; Ьц = 10 мм); rmin = -30 °C.
Вычерчиваем расчетную схему промежуточной консольной железобетон-
ной конической опоры и даем к ней пояснения по обозначениям всех нагрузок
и плеч этих нагрузок относительно уровня обреза фундамента (в качестве при-
мера см. рис. 8.1 и пояснения к нему).
Определяем по справочнику вес консолей и кронштейнов, установленных на
опоре: вес консолей без учета веса гирлянды изоляторов и части веса фиксатора,
укрепленного на консоли — НР-1-5 (7КН = 601 Н; НСУ-1-5 (7КН = 786 Н; вес крон-
штейна провода ДПР КФДС Ц-5, установленного на опоре на внешней стороне
кривой, также без учета веса гирлянд изоляторов <7кр =548 Н; весом кронштей-
нов провода группового заземления в силу его незначительности пренебрегаем.
Плечи сил, действующих на опору относительно уровня обреза фундамента:
Лоп — высота опоры, Лоп = 9,6 м;
Лт, Лк, Лпр, йгз — высота точек приложения горизонтальных сил относительно
точки «0» (примем hK = 6,75 м, Лт = 8,55 м; Лпр = 8,0 м; hr3 = 4,5 м);
zkh’ zkd’ znp’ z гз — плечи вертикальных усилий от веса консоли, кронштейна,
проводов ДПР и ГЗ (примем zKH = 1,8 м; zKp = 1,9 м; znpj = 1,715 м; znp2 = 3,215 м;
zr3 = 0,5 м);
139
Г — габарит опоры (3,2 м — на внешней стороне кривой и 3,5 м — на внутренней);
а — зигзаг контактных проводов, а = 0,3 м;
Jon — диаметр опоры; на уровне головок рельсов диаметр конической же-
лезобетонной опоры СС равен 0,44 м.
Расчет
1. Определение нормативных распределенных нагрузок на провода
Поскольку нагрузки на опору от веса проводов и гололеда на них и давле-
ния ветра на провода обусловлены распределенными нагрузками, то расчет ра-
ционально начать с их определения. Расчетные формулы нормативных распре-
деленных нагрузок на провода и пояснения к ним даны в гл. 1, п. 1.2.3.
Нормативные значения распределенных нагрузок*.
• от собственного веса проводов'.
— контактной подвески ПБСМ 95 + НлОл0,04Ф-Ю0
g = gT+ лк(#к + &с) = 7< 8 + 8,9+ 1,0= 17,7 Н/м (см. значения gT, в приложе-
нии 1; gc = 1,0 Н/м);
- провода ДПР АС-50 gnp= 1, 9 Н/м (см. приложение 1);
— провода группового заземления АС-70 gr3= 2,7 Н/м(см. приложение 1);
• от веса гололеда на проводах — задан II гололедный район, дг0 = 100 Па;
= 10 мм (см. приложение 9).
— на несущем тросе ПБСМ 95 (d = 12,5 мм, bT= b Г$ - kb = 10 • 1,1 = 11 мм)
£н.= 0,009 л/>т(d +/>т) • 0,8 = 0,009 • 3,14-11 • (12,5 +11) • 0,8 = 5,84 Н/м,
— на контактном проводе НЛОлО,04Ф-100 (с размерами сечения Н = 11,8 мм,
А = 12, 8 мм)
grK = 0,009л/>к( Jcp +/>т) = 0,009 • 3,14 • 5,5 • (12,3 + 5,5) = 2,77 Н/м,
где Jcp = (7/+ А)/2 = 12,3мм; Ьк = 0,5£>т- 0,5 = 0,5 • 11 = 5,5 мм;
— на всех проводах контактной подвески ПБСМ-95 + НлОлО,04Ф-ЮО
gr = grr+ ик(£гк + grc ) = 5, 84 + 2,77 + 0,03 = 8, 64 Н/м;
— на проводе ДПР АС-50 (d = 9,6 мм)
grnp= 0,009h/>t(J+/>t) = 0,009 3,14 11 (9,6 +11) = 6,4 Н/м;
— на проводе группового заземления АС-70 (d = 11,4 мм)
gr гз= 0,009л/>т(</ +/>т) = 0,009 3,1411(11,4+11) = 7,54 Н/м;
• от давления ветра на провода (горизонтальная нагрузка)
для расчета ветровых нагрузок используем формулу (1.3)
^«hW- |0’3-
где осн — коэффициент, учитывающий неравномерность давления ветра вдоль
пролета, который при заданном значении </г0 = 100 Па составляет осн= 0,9 и
при = 547 Па равен осн = 0,8 [6];
140
d — диаметр провода;
Сх — аэродинамический коэффициент лобового сопротивления провода
ветру.
Следовательно, в режиме максимального ветра — задан IV ветро-
вой район; = 547 Па:
— нормативная горизонтальная ветровая нагрузка на несущий трос ПБСМ-
95 (d = 12,5 мм, b1 = 11 мм, Сх = 1,25)
/^ = 0,8- 1,25- 1-547- 12,5- 10"3 =6,84 Н/м;
- то же на контактный провод НЛОл0,04Ф-100 (с высотой сечения //=11,8
мм, Сх = 1,25)
pKV = 0,8- 1,25- 1-547- 11,8- 10-3 =6,45 Н/м;
— то же на провод ДПР АС-50 (d = 9,6 мм, Сх = 1,2)
pnpv = 0,8- 1,2-1 -547-9,6- 10-3 = 5,04 Н/м;
- то же на провод ( ГЗ) АС-70 (d = 11,4 мм, Сх = 1,2)
pr3v = 0,8- 1,2- 1 -547- 11,4- 10~3=5,99 Н/м;
в режиме гололеда с ветром — задан II гололедный район (vr0 =
13 м/с; = 10 мм, = 100 Па, следовательно, осн = 0,9, Ьу= Ь^кь= 10 1,1 = 11 мм):
- на несущий трос ПБСМ-95 (d = 12,5 мм, Сх = 1,25)
/>тг = 0,9- 1,25- 1 100(12,5 + 2- II)- 10-3=3,88 Н/м;
— на контактный провод НлОл0,04Ф-Ю0 (с высотой сечения Н = 11,8 мм,
Сх= 1,25):
рК= 0,9 1,25 - 1 100 (11,8+2-5,5)- 10“3= 2,57 Н/м;
- на провод ДПР АС-50 (d = 9,6 мм, Сх = 1,2)
рпрг = 0,9- 1,2- 1 • 100 (9,6+ 2-11)- 10~3 = 3,41 Н/м;
- на провод (ГЗ) АС-70 (d = 11,4 мм, Сх = 1,2)
ргзг=0,9- 1,2- 1 100-(11,4+2-11) 10 З=3,61 Н/м,
Все полученные данные о распределенных нагрузках сводим в табл. 8.1.
2. Определение нормативных нагрузок (сил) на опору
Необходимо отметить, что поскольку маркировка типовых опор контакт-
ной сети выполнена по нормативным изгибающим моментам, расчет изгибаю-
щих моментов в основании опор, по которым производится подбор опор, вы-
полняют по нормативным нагрузкам, т.е. без учета соответствующих коэф-
фициентов перегрузки.
Нормативные нагрузки, действующие на опору, определяют для трех рас-
четных режимов: гололеда с ветром, максимального ветра, минимальной тем-
пературы.
141
Значения распределенных нагрузок
Таблица 8.1
Нагрузка Значение нагрузки на провода, Н/м, для рас- четного режима
гололеда с вет- ром ветром максималь- ного ветра минимальной температуры
От веса: проводов цепной подвески g 17,70 17,70 17,70
гололеда на проводах подвески gr 8,64 — —
провода ДПР сечением АС-50 gII0 1,90 1,90 1,90
гололеда на проводе ДПР gj пр 6,40 — —
провода ГЗ сечением АС-70. gI3 2,70 2,70 2,70
гололеда на проводе ГЗ gr,, 7,54 - —
От давления ветра: на несущий трос рт 3,88 6,84 —
на контактный провод 2,57 6,45 —
на провод ДПР рпо; 3,41 5,04 —
на провод ГЗ 3,61 5,99 -
• вертикальные нагрузки от веса проводов контактной подвески, ДПР и ГЗ:
— в режиме м а кс и м ал ь н о го ветра и минимальной темпе-
ратуры по формуле (8.5):
(7=<?/ + (7из,
6П = (17,7 • 50) + 200= 1085 Н; (7пр = 1,9-50 + 170 = 265 Н;
(7ГЗ = (2,7 • 50) + 50 = 185 Н;
- в режиме гололеда с ветром по формуле (8. 6):
G = (g + £Г)/ + 6ИЗ,
(7П = (17,7 + 8,64)- 50 + 300= 1617 Н;
6пр = (1,9 + 6, 4) • 50 + 200 = 615Н;
6ГЗ = (2,7 + 7, 54) • 50 + 60= 712 Н,
где g, gr — распределенные нагрузки от веса проводов и веса гололеда на прово-
дах (см. табл. 8.1);
/ — длина пролета, м;
(7ИЗ — вес подвесной гирлянды изоляторов (для контактной подвески с уче-
том части веса фиксатора, передающейся на несущий трос) принимаем, что без
гололеда (7ИЗ = 200 Н для несущего троса; (7ИЗ = 170 Н для провода ДП Р; (7ИЗ = 50 Н
для провода ГЗ; с гололедом эти нагрузки возрастают, соответственно, до 300,
200 и 60Н.
• вертикальные нагрузки от веса консолей с учетом части веса фиксаторов
(который примем равным 50 Н) и от веса кронштейна проводов ДПР без учета
веса гирлянды изоляторов и седла (которые учтены в весе провода) равны:
142
- в режиме максимального ветра и минимальной темпе-
ратуры для НР-1-5 вес (7КН = 601 + 50 = 651 Н; для НСУ-1-5 вес (7КН = 786 + 50
= 836 Н; для кронштейна КФДСЦ-5 на внешней стороне кривой вес (7 = 548
Н;
- в режиме гол ол ед а с ветром вес консолей и кронштейнов будет
больше с учетом веса гололеда на них: примем вес снега и льда (7Г на консолях
HP-I-5 — 100 Н, НСУ-1 -5 — 150 Н, на кронштейнах КФДСЦ-5 — 100 Н, т.е.
для HP-I-5 вес Скн = 651 + 100 = 751 Н;для НСУ-1-5 вес (7КН = 786 + 150 = 936
Н; для кронштейна КФДСЦ-5 нагрузка (7кр = 548 + 100 = 648 Н;
• горизонтальные нагрузки от давления ветра на трос, контактный повод, про-
вод ДПР, провод ГЗ, которые передаются с проводов на опоры, по формуле (8.7):
Р=р1,
где р — нормативные значения распределенных нагрузок от давления ветра на
провода контактной подвески, ДПР, ГЗ (см. табл. 8.1):
— в режиме максимального ветра:
Рт = 6,84 • 50 = 342 Н; Рк = 6,45 • 50 = 323 Н;
Рпр = 5,04 • 50 = 252 Н; Ргз = 5,99 • 50 = 300 Н;
— в режиме гололеда с ветром:
Рт = 3,88 • 50= 194 Н; Рк= 2,57 - 50= 129 Н;
Рпр = 3,41 • 50= 171 Н; Ргз =3,61 • 50= 181 Н;
• горизонтальная нагрузка от давления ветра на железобетонную коничес-
кую опору по формуле (8.8):
— в режиме м а кс и м ал ь н о го ветра
/’оп = С^оп = 0,7- 1 547- 3.46 = 1325 Н,
где Сх — аэродинамический коэффициент лобового сопротивления ветру, при-
нимаемый для конических железобетонных опор равным 0,7;
5ОП — площадь диаметрального сечения опоры, на которую приходится дав-
ление ветра; для конической железобетонной опоры 5ОП = 3,46 м2;
- в режиме гол о л ед а с ветром
/’оп = = °-7 •1 •100 3-46 =242 Н;
• горизонтальные нагрузки от изменения направления (излома) проводов на
кривой по формуле (8.9)
где Hj — натяжение несущего троса, контактного провода, проводов ДПР и ГЗ
в данном режиме в Н;
R — радиус кривой, м.
143
Устанавливаем значения натяжений проводов во всех расчетных режимах.
Номинальные натяжения проводов компенсированной контактной подвески
ПБСМ-95 + НЛОлО,04Ф-ЮО (см. исходные данные):
— несущего троса Тном = 18 кН = 18 • 103 Н;
— контактного провода К = 10 кН = 10 • 103 Н.
С полевой стороны опоры, установленной на внешней стороне кривой, на
кронштейне КФДСЦ-5 подвешены два провода ДПР сечением АС-50 каждый
с максимальным натяжением Ятах = 5500 Н, на опоре, установленной на внут-
ренней стороне кривой, проводов ДПР нет; на обеих опорах также с полевой
стороны подвешены провода группового заземления АС-70 с максимальным
натяжением Нтах = 4000 Н.
Натяжения некомпенсированных проводов АС-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:
/7ПП = 0,857/ = 0,85 • 5500 = 4675 Н,
lip 1 1Пал
Нгл г = 0,85Ятяу = 0,85 • 4000 = 3400 Н;
1 J 1 Шал
— при м а кс и м ал ь н о м ветре:
"пр V = 0,9Ятах = 0.9 -5500 = 4950 Н.
Нгз v= 0,9//max = 0, 9 4000 = 3600 Н;
- при м и н и м а л ь н о й температуре:
"пр / min — "max — ^$00 Н,
"гз / min ="тах = 4000 Н.
Горизонтальные нагрузки от изломов компенсированных несущего троса и
контактного провода на кривой соответственно во всех режимах равны:
т = 18 000 • 50 : 850 = 1059 Н; = 10 000 • 50 : 850 = 588 Н.
Горизонтальные нагрузки от излома на кривой проводов ДПР и ГЗ по фор-
муле (8.9):
— для режима м а кс и м ал ь н о го ветра:
PMinn = 4950 - 50:850 = 291 Н; Рил г = 3600 50 : 850 = 212 Н;
из iip 1 ИЗ 1 3
— для гололеда с ветром:
Р^ пп = 4675 • 50 : 850 = 275 Н; гя = 3400 • 50 : 850=200 Н;
из пр из гз 1
— для режима минимальной температуры:
пп'= 5500 • 50 : 850 = 324 Н; Р^ гя = 4000 • 50 : 850 = 235 Н.
И 3 11 р ИЗ ГЗ
Все полученные данные о изгибающих моментах Л/о на опору сводим в табл. 8.2
(при этом значения нагрузок следует округлить до целых чисел).
144
Значение нормативных нагрузок
Таблица 8.2
Расчетный режим Нормативная нагрузга, Н
G« Скн Gnpl, 6Пр2 GKp (7га Рт ? из г р< ? из к ? npl, ? пр2 Риз пр 1 Риз пр2 Р.3 /’и,., рт>
Максимал,- ный ветер 1085 651/836* 265 548/-* 185 342 1059 323 588 252 291 300 212 1325
Гололед с ветром 1617 751/986* 615 648/-* 712 194 1059 129 588 171 275 181 200 242
Минимал>- ная темпе- ратура 1085 651/836* 265 548/-* 185 - 1059 - 588 - 324 - 235 -
*В числителе указана нагрузка от веса консоли и кронштейна на внешней стороне, в знаменателе — на внутренней сто-
роне кривой.
3. Определение изгибающих моментов относительно УОФ опор во всех трех
расчетных режимах
Для опоры на внешней стороне кривой при наиболее неблагоприятном на-
правлении ветра к пути изгибающий момент равен:
М) — (Г+ 0,5 б/оп) + 6KHzKH — ^npl^npl — ^np2znp2 — ^кр2кр — ^гз2гз ~*~
+ (^т + Лгз т)Лт + ^к+ Лв к)Лк+ Л1р+ Лв пр)Лпр +
+ (^гз + ^из гз)^гз +Л)п^оп/2] ’ Ю 3-
Следовательно,
— в режиме м а к с и м ал ь н о г о ветра
Л/о = [1085 -(3,2+ 0,22)+651 • 1,8 - 265- 1,715- 265 3,215 - 548 1,9 — 185 -0,5 +
+(342+1059) • 8,55+ ( 323+ 588) • 6,75+ 2- ( 252 + 291) • 8,0 +
+ (300 + 212) • 4,5 +1325 • 4,8] • 10 “3 = 37376 • 10 “3 Н-м = 37,4 кН м;
— в режиме гол о л ед а с ветром
Л/о = [1617 - (3,2 + 0,22)+ 751 -1,8 - 615 • (1,715 + 3,215) - 6148 1,9-712-0,5 +
+ (194 + 1059) • 8,55+ (129 + 588) • 6,75+ 2 (171+ 275) • 8,0 + (181 + 200) 4,5 +
+242 • 4,8] • 10-3 = 27102 • 10 “3 Н-м-27,1 кН м;
— в режиме м и н и м ал ьн о й температуры
Л/о = [1085 • (3,2+ 0,22)+ 651 • 1,8 - 265 • (1,715+3,215) - 548 1,9 - 185 • 0,5 +
+ 1059 • 8,55 + 588 • 6,75 + 2 • 324 • 8,0 + 235 • 4,5] • 10~3 = 30678 • Ю"3 Н-м = 30,7 кН м.
Для опоры на внутренней стороне кривой при направлении ветра к пути
изгибающий момент равен:
^0 = 1^ (Г+ 0,5 б/оп) + (7КН zKH — (7r3zr3+ (Рт — Риз Т)ЛТ + (Рк - Риз К)ЛК+
+ (Лз “ Лв ГЗ^ГЗ — Л)П^Оп/^1 3.
Тогда
— в режиме м а кс и м ал ь н о го ветра
Л/о = [ 1085 (3,5+ 0,22) + 836 - 1,8 - 185 • 0,5 + (342 - 1059) • 8,55 + ( 323 - 588) х
х 6,75 + (300 — 212)4,5—1325 4,8] • 10 “3 = -8435 10“3 Н-м - -8,4 кН м;
- в режиме гол ол ед а с ветром
Л/о = [ 1617 (3,5 + 0,22) + 986 1,8 - 712 0,5 + (194 - 1059) • 8,55 + (129 - 588) х
х 6,75+ (181 - 200) -4,5 - 242 • 4,8] • 10 “3 = -4397 • 10“3 Н-м - -4,4 кН м:
146
- врежиме минимальной температуры
Л/о = [1085 • (3,5 + 0,22) + 836 • 1,8 - 185 • 0,5 - 1059 • 8,55 - 588 • 6,75 - 235 • 4,5] х
х 10-3 = -8632 • 10~3 Н м = -8,6 кН м.
Для опоры на внутренней стороне кривой при направлении ветра к полю
изгибающий момент равен
М) ~ + 0’5 ^оп) + ^KHZKH — ^Г32ГЗ~ + Риз т^т — (рк+ ^из к^к —
— (Ргз + ^3 ГЗ^ГЗ — Л)П^Оп/2]‘ Ю 3.
Тогда
— в режиме м а кс и м ал ьн о го ветра
Мо = [1085 • (3,5 + 0,22) + 836 • 1,8 - 185 • 0,5 - (342 +1059) • 8,55 - (323 + 588) х
х 6,75 - (300 + 212) • 4,5 - 1325 • 4,8 = -21343 • 10“3 Н м = -21,3 кН м;
- в режиме гол ол ед а с ветром
Л/о = [1617 • (3,5+ 0,22) + 986 • 1,8 - 185 • 0,5 - (194 +1059) • 8,55 - (129 + 588) х
х 6,75 -(181 + 200) • 4,5 — 242 • 4,8 =—10994 Ю”3 Н м = — 11 кН м.
Наибольшее значение изгибающего момента Л/п относительно УОФ ока-
м 1ПаЛ
залось равным:
- для опор на внешней стороне кривой 37,4 кН м,
— для опор на внутренней стороне кривой 21,3 кН м.
Выбираем согласно [1 табл. 8.1] на внешней и на внутренней стороне кри-
вой R = 650 м опоры СС 136.6-2, у которых нормативный изгибающий момент
в УОФ составит 59 кН м, что больше, чем значения Л/Отах, полученные рас-
четом.
По результатам выполненных расчетов можно сделать следующие выводы:
• поскольку для заданных условий и на внешней, и на внутренней сто-
роне кривой наименьшего радиуса пригодны опоры наименьшей несущей
способности, следовательно, на кривых больших радиусов, а также на пря-
мых участках перегона (где усилия от распределенных нагрузок будут не-
сколько выше из-за большей длины пролетов, но усилия от изломов про-
водов будут заметно меньше и в целом суммарные моменты в УОФ будут
меньше), в качестве промежуточных опор тем более подойдут опоры типа
СС 136.6-2;
• расчетным (наиболее тяжелым) оказался режим максимального ветра;
• расчетным направлением ветра на внутренней стороне кривой оказалось
направление к полю; дальнейшие расчеты моментов для подбора опор (в дан-
ном случае — для подбора переходных опор) следует выполнять в режиме макси-
мального ветра.
147
8.3. Выбор анкерных опор
Обычно при проектировании анкерные опоры принимаются без
предварительных расчетов типовыми, так как значительную часть на-
грузок от натяжения проводов при их анкеровке воспринимают оттяж-
ки с анкерами, рассчитанные на определенное натяжение проводов и
тип контактной подвески (табл. 8.3).
Анкерные железобетонные опоры (рис. 8.3) состоят из стойки с
несущей способностью не ниже третьей (136.6-3), оттяжек (рис. 8.4 и
табл. 8.3), анкера трехлучевого ТА-4 ( ТА-4,5) или свайного СА-4,5 и
опорной плиты ОП-2.
Характеристики оттяжек анкерных опор
Таблица 8.3
Вид подвески Вид анкеровки проводов Обозна- чение оттяжки Наибольшее натяжение анкеруемых проводов, кН Обозна- чение оттяжки Наиболь- шее натя- жение про- водов, кН
Переменный ток Постоянный ток
Компенсированная цепная Компенсирован- ная раздельная АКО-2 28 + 28 БКО-2 28 + 28
Компенсирован- ная совмещенная АКО-1 28 - -
Жесткая АО-2 28 БО-2 28 + 28
Полукомпенсиро- ванная цепная Полукомпенси- рованная АПО-2 28 + 28 БПО-2 28 + 28
Жесткая АО-2 28 + 28 БО-2 28 + 28
Усиливающие, пи- тающие, отсасы- вающие провода, провода ВЛ-10 кВ. ВЛ-27,5 кВ, прово- да средних анкеро- вок компенсиро- ванных подвесок Жесткая АО-1 28 БО-1 28
Примечания. 1. Оттяжки АО-1 и БО-1 — одиночные: оттяжки АКО-2, БКО-2,
БПО-2, АО-2 и БО-2 — двойные.
2. В таблице указаны типы оттяжек железобетонных опор. При применении ме-
таллических опор типа МК или МД оттяжки выполняются по аналогичным схе-
мам. отличаясь только деталями. В их обозначения добавляется буква М (напри-
мер. АКОМ-2 вместо АКО-2. АОМ -1 вместо АО-1 и т.д.).
148
Металлические типа МК или МД анкерные опоры состоят из стой-
ки с несущей способностью не ниже 79 кН м, трехлучевого фундамента
с анкерными болтами типа ТСА-98-4,0 (либо 4,5 или 5,0), оттяжек (см.
прим. 2 к табл. 8.3), анкера трехлучевого ТА-4,0 (либо 4,5, либо 5,0).
8.4. Выбор стоек жестких поперечин
Для выбора опор-стоек жестких поперечин необходимо определить
суммарный изгибающий момент Л/о в каждой стойке на УОФ от дей-
ствия горизонтальных сил от давления ветра на провода подвески, пи-
тающие и усиливающие провода, поперечину и опору; от сил при изме-
нении направления проводов на кривых и при отводе на анкеровку и от
сил от натяжения фиксирующего троса (рис. 8.5).
Выбор стоек должен производиться по большему из двух моментов
поперек и вдоль пути, Л/оп и Л/ов, кН м, определяемых в режиме макси-
мального ветра. Большим, как правило, оказывается суммарный момент
поперек пути
МОП = M7+MK+MC+Mnn + MH3+M2OW <8-10)
149
Оттяжки анкерных опор по чертежам ЛЭ3.00.0023
(ОАО «ЛЭМЗ». 2000 г.)
Вид анкеровки проводов Переменный ток Постоянный ток
Тип оттяжки Масса оттяжки, кг Тип оттяжки Масса оттяжки, кг
Компенсированная АКО-2 153 БКО-2 153
АКО-2-01 БКО-2-01
Компенсированная совмещенная АКО-1 86 - -
АКО-1-01
Полукомпенсирован- ная и жесткая АПО-2 149 БПО-2 149
АПО-2-01 БПО-2-01
Жесткая АО-2 145 БО-2 145
АО-2-01 БО-2-01
Жесткая: средней анкеровки, анкеровки усиливающих, питающих проводов ВЛ 10 кВ; ВЛ 27,5 кВ АО-1 86 БО-1 86
АО-1-01 БО-1-01
Рис. 8.4. Типы оттяжек анкерных опор контактной сети
150
Питающая линия
Питающая линия
Рис. 8.5. Расчетная схема для определения изгибающего момента в основании
опор-стоек жесткой поперечины
где Л/т, Л/к — моменты от горизонтальных нагрузок от давления ветра на несу-
щие тросы и контактные провода (горизонтальные нагрузки от излома на кри-
вых при учебном проектировании допускается не учитывать, так как станции
задаются на прямых участках пути );
Л/с — момент от давления ветра на опору;
Л/пп — момент от давления ветра на поперечину в направлении поперек пути;
Л/из — момент от изменения направления (излома) проводов при отводе на
анкеровку;
Л/Доп — дополнительный момент от проводов ДПР, BJI, питающих, усили-
вающих, подвешиваемых на опорах и поперечинах.
Определение изгибающего момента Л/оп в учебной практике суще-
ственно упрощается, если воспользоваться результатами расчетов нор-
мативных изгибающих моментов в стойках жестких поперечин от дей-
ствия вышеназванных нагрузок, взятыми из типового проекта и по-
мещенными в приложениях 28—30.
Стойки каждой поперечины выбирают в следующем порядке. Под-
считывают число подвесок на каждой поперечине и, учитывая среднюю
длину пролета подвески для данной поперечины, находят по приложе-
нию 28 соответственно роду тока и скорости ветра момент
= Л/ + Л/ + Л/ + Л/пп (8.11)
и записывают его значение в табл. 8.4. Затем для тех поперечин, где кон-
тактная подвеска меняет свое направление при отводе на анкеровку или
на съездах, по приложению 29 определяют моменты Л/из и заносят их в
ту же табл. 8.4. Если направления сил излома двух или более подвесок
на данной поперечине совпадают, то моменты от этих двух изломов сум-
151
мируют; если силы направлены встречно, то вычитают; учитывают лишь
результирующий момент.
С учетом того что на поперечине или на ее опорах подвешены про-
вода ДПР, ВЛ, усиливающих и питающих линий, по приложению 30 на-
ходят А/доп (он может складываться из нескольких моментов) и также
заносят его в таблицу (табл. 8.4).
Таблица 8.4
Номера опор попере- чины Тип по- перечины Суммарный момент поперек пути, кН- м Тип выбран- ных стоек жестких по- перечин
Л/, .'И„п и Чп
17-18 Р280-34.0 50 10 4 • 3,5+2 • 1,7=17,4 77,4 - 77,4 СС 136.6-3
25-26 Р280-39.2 59 12 4-3,5+2- 1,7=17,4 88,4 5,2 93.6 2 • СС 136.6-2
После этого в табл. 8.4 рассчитывают суммарный момент:
W'o,. = A/i + WH3+^on- (8-12)
Если значение ЛГ0П окажется меньше 79 кН м (одиночная опора тре-
тьей несущей способности 136.6-3), то сдвоенные стойки не нужны и
А^оп= ^оп- Следует заметить, что опоры с несущей способностью выше
79 кН м применяются только по особому разрешению.
В том случае, если значение М'оп >79 кН м, придется выбрать сдво-
енную опору, при этом следует учесть момент Мс от давления ветра на
вторую стойку (см. ниже).
Скорость ветра, м/с 25 30 35 40
Момент Л/с, кН-м 3,6 5,2 7.1 9,2
Тогда суммарный момент
Ч>п=^оп+Чг (8-13)
Выбор несущей способности стоек поперечин производится по это-
му моменту. Следует отметить, что стойки жестких поперечин, как пра-
вило, устанавливаются на опорные плиты (см. приложение 25).
Пример 8.2. Определить суммарные изгибающие моменты на УОФ железо-
бетонных опор-стоек жестких поперечин, действующие поперек пути для сле-
дующих условий: контактная сеть переменного тока, скорость ветра v = 30 м/с;
поперечины без освещения; на поперечине, например, 17—18 (Р280-34.0 без
освещения) находится шесть контактных подвесок: две контактные подвески
152
главных путей ПБСМ-95+НлОлФ-100 и четыре — боковых путей ПБСМ-
70+МФ-85; одна из них — контактная подвеска съезда бокового пути с танген-
сом угла излома проводов 1/11; с полевой стороны четных опор подвешены два
питающих провода 2А-185; с полевой стороны нечетных опор — два провода
ДПР 2АС-50; длина пролета 58 м. Выбрать несущую способность стоек жест-
ких поперечин.
Расчет
Выбираем по приложению 28 момент М\ = 50 кН м; по приложению 29 — мо-
мент Л/из = 10 кН м; по приложению 30 — момент Л/доп =4 • 3,5+2 • 1,7=17,4 кН м.
Так как ЛГ0П = + Л/из + Л/доп = 50+10+17,4 = 77,4 кН м < 79 кН м, следо-
вательно, вторые стойки не нужны, т.е. Л/оп = Л/'оп = 77,4 кН м.
Исходя из Л/оп = 77,4 кН м, принимаем опоры третьей несущей способнос-
ти (Л/Он = 79 кН м), т.е. СС 136.6-3 (см. табл. 8.4).
Пусть на поперечине 19—20 (Р280-39.2 без освещения) той же станции на-
ходятся семь контактных подвесок, одна из них — подвеска главного пути отхо-
дит на анкеровку с тангенсом угла отвода 1/10; с полевой стороны опор прежний
набор проводов; средняя длина пролета подвески 62 м.
= 59 кН м; Л/из=12 кНм; Л/доп = 4 • 3,5 + 21,7 = 17,4 кН м; ЛГ0П = М{ + Л/из +
+Л/Д0П = 59+12+17,4 = 88,4 кН м > 79 кН м, следовательно, нужны вторые стой-
ки. Момент от ветра на вторую стойку Мс = 5,2 кН м. Тогда Л/оп = Л/'оп + Л/с =
= 88,4 + 5,2 = 93,6 кН м. Исходя из Л/Оп = 93,6 кН м (см. табл. 8.4), принимаем
сдвоенные стойки типа СС 136.6-2 (с суммарным моментом 2 • 59 = 118 кН м).
Глава 9. СОСТАВ И СТОИМОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ
И МОНТАЖНЫХ РАБОТ И ЗАТРАТ
ПРИ СООРУЖЕНИИ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
Работы по электрификации участков железных дорог выполняются
по утвержденной проектно-сметной и технической документации. При
сооружении контактной сети выполняемые работы разделяют на стро-
ительные и электромонтажные (монтажные).
Студенты и специалисты среднего звена должны знать состав, объем
и порядок строительных и монтажных работ, иметь ориентировочное
представление о стоимости основных работ и затрат. Эти знания сту-
денты приобретают, изучая в соответствии с программой дисциплины
«Контактная сеть» тему 15 Сооружение контактной сети.
Наиболее четкие знания о составе работ и стоимости затрат при со-
оружении контактной сети дает анализ смет. Сметы составляются на
основании общих данных (ведомостей и спецификаций) к выполнен-
ным планам контактной сети каждого перегона и станции и сборников
действующих сметных цен и расценок.
В данном пособии даны упрощенные таблицы цен строительных и
монтажных работ, материалов и оборудования контактной сети в базис-
ном уровне цен по состоянию на 01.01.2000 г. (см. приложение 32) и при-
мер составления сметы для условий общих данных, содержащихся в
приложении 31. Таблицы цен приложения 32 охватывают большую часть
применяемых типов контактных подвесок постоянного и переменного
тока, марок проводов, опорных и поддерживающих конструкций, обо-
рудования и методов строительных и монтажных работ.
Внимательный анализ примера сметы и таблиц цен показывает, что
и то, и другое состоит из разделов: строительные работы, монтажные
работы, материалы и оборудование, позволяет установить содержание
каждого из этих разделов, а также получить представление о стоимости
проводов, опорных и поддерживающих конструкций и оборудования
контактной сети.
154
Пример 9.1. Определить стоимость сооружения контактной сети постоян-
ного тока на двухпутном перегоне длиной 4,6 км (длина электрифицируемых
путей 9,1 км). В качестве исходных данных использовать общие данные к пла-
ну контактной сети перегона, приведенные в приложении 31, и таблицы цен,
данные в приложении 32.
Таблица 9.1
Определение сметной стоимости строительных и монтажных работ,
материалов и оборудования контактной сети по перегону
Наименование работ или затрат Единица измерения Коли- чество Сметная стоимость, руб.
единицы общая
1 2 3 4 5
1. Строительные работы
Установка опор железобетонных оди- ночных раздельных и фундаментов методом вибропогружения на перегоне шт. НО 3916 430 760
Установка опор железобетонных оди- ночных раздельных и фундаментов закапыванием на перегоне шт. 39 4198 163 722
Установка анкеров железобетонных с оттяжками вибропогружением шт. 32 2975 95 200
Установка анкеров железобетонных с оттяжками закапыванием шт. 3 2798 8394
Установка поперечин жестких на опоры одиночные перекрывающие пути в ко- личестве до 4 шт. 4 4141 16 564
Устройство изоляции опор железобе- тонных от металлических частей кон- тактной сети шт. 149 143 21 307
Стоимость железобетонных опор:
СС 104.6-2 шт. 101 3360 339 360
СС 104.6-3 шт. 46 3360 154 560
СС 136.6-3 шт. 2 4710 9420
Стоимость железобетонных фундамен- тов:
ТС 4.0-2; 3 шт. 101 2360 238 360
ТС 4.5-3 шт. 40 2530 101 200
ТС 5.0-3 шт. 8 2650 21 200
Стоимость анкера ТА 4.0 шт. 32 1830 58 560
155
Продолжение табл. 9.1
1 2 3 4 5
Стоимость анкера ТА 4.5 шт. 3 1940 5820^
Стоимость оттяжек БО-1 шт. 19 2880 54 72(7"
Стоимость оттяжек БО-2 шт. 2 5020 10 040^
Стоимость оттяжек БКО-2 шт. 14 5560 77 840
Стоимость поперечин жестких, оголов- ков, опорных столиков т 3,42 25 590 87 518^
Знаки нумерации опор шт. 149 108 16 092
Итого прямые затраты по строи- тельным работам 190 0597
2. Монтажные работы
Раскатка несущего троса км 10,14 25 009 253 591
Раскатка двойного контактного провода км 10,14 2776 28 149
Регулировка контактной подвески с двойным контактным проводом цепной эластичной компенсированной км 9,1 112 763 1 026 143
Подвеска под пешеходными мостами проход 2 5782 11 564
Проверка параметров контактной под- вески и доведение их до норм после вытяжки новых проводов км 9,1 4016 36 546
Монтаж на контактной подвеске уст- ройств для плавки гололеда км 9,1 3785 34443
Монтаж анкеровки односторонней не- сущего троса или контактного провода:
жесткой шт. 4 2097 8388
компенсированной шт. 30 3680 110 400
Монтаж анкеровки средней компенси- рованной цепной подвески шт. 8 4224 33 792
Сопряжение анкерных участков с двой- ным контактным проводом:
трехпролетное без секционирования сети шт. 6 39 990 239 940
трехпролетное с секционированием сети шт. 2 53 241 106 482
Монтаж устройств защиты от пережога контактной сети шт. 4 2946 11 784
156
Продолжение табл. 9.1
1 2 3 4 5
Изоляция металлических конструкций от поверхности железобетонных опор км 9,1 И 109 101 092
Армирование консольными стойками жестких поперечин, перекрывающих два пути шт. 4 2946 И 784
Установка консолей неизолированных массой до 75 кг шт. 127 592 75 184
То же массой 76—150 кг шт. 38 740 28 120
Установка на опорах хомутов крепле- ния консолей шт. 282 269 75 858
Заземление опоры железобетонной шт. 149 818 121 882
Заземление поперечины жесткой шт. 4 817 3268
Установка на опорах предупреждаю- щих знаков высокого напряжения шт. 149 31 4619
Монтаж дополнительных проводов:
одного провода неизолированного на подвесных изоляторах, усиливающего км 8,52 45 670 389 108
одного провода неизолированного на подвесных изоляторах, ВЛ АБ -ЮкВ км 3.97 45 670 181 310
каждого следующего провода сверх одного км 7,94 23 573 187 170
одного провода изолированного са- монесущего типа СИП-3 на штыре- вых изоляторах км 11,93 59 455 709 298
Анкеровка односторонняя:
одного провода усиливающего на подвесных изоляторах шт. 8 3167 25 336
одного провода ВЛ на подвесных изоляторах шт. 8 3167 25 336
каждого следующего провода ВЛ на подвесных изоляторах шт. 16 1966 31 456
Установка стоек (надставок) на опоре или жесткой поперечине шт. 146 620 90 520
Установка на опорах хомутов крепле- ния кронштейнов шт. 152 269 40 888
Монтаж разъединителя секционного шт. 3 13 490 40 470
Монтаж ограничителя перенапряжения шт. 18 8747 157 446
157
Продолжение табл. 9.7
1 2 3 4 5
3. Материалы
Провод:
НлОл0,04Ф-100 км 20,28 66 101 1 340 528
М-120 км 10,14 81 167 823 ОЗГ
М-95 км 1,01 65 237 65 889
ПБСМ-70 км 0,29 57 054 16 546
ПБСМ-95 км 1,0 65 813 65 813 ~
А-185 км 8,78 30 577 268 46б"
АС-35 км 12,27 7758 95 191
Проволока биметаллическая БСМ 4 км 9,48 7918 75 063
Проволока биметаллическая БСМ 6 км 3,12 17 422 54 357
Провод самонесущий СИП-3 (тип SAX) 1x50 км 12,29 25 548 313 984
Стойка консольная для промежуточных консолей шт. 8 6580 52 640
Компенсатор блочно-полиспастный КБП-З-ЗО шт. 30 6659 199 770
Тросовый успокоитель грузов шт. 30 1227 36 810
Кронштейн успокоителя грузов шт. 30 1763 52 890
Груз компенсаторный чугунный шт. 846 685 579 510
Консоли неизолированные швеллерные (60,1 х 119+ 77,3 х 12+ 72,3 х 14+ 82,7 х х 12 + 35,6x 8)- 1000= 11,113 т т 11,113 27 830 281 445
Хомут крепления консолей шт. 282 645 181 890
Кронштейны для подвески проводов (34,3 х 2 + 46 х 2 + 39,3 х 39 + 44,8 х 33+ + 36,4x76): 1000 = 5,023 т т 5,023 33 970 170 625
Хомут крепления кронштейнов шт. 152 176 26 752
Стойки, надставки (37 кг х 138 + 86,9 кг х 8) : 1000 = 5,8 т т 5,80 29 960 173 768
Знак предупреждающий высокого на- пряжения шт. 149 85 12665
Итого прямые затраты по монтаж- ным работам руб. 9063671
Итого прямые затраты по строи- тельно-монтажным работам руб. 10964268
158
Продолжение табл. 9.1
1 2 3 4 5
В том числе фонд оплаты труда рабо- чих, монтажников и машинистов (10 964 268x5 %) руб. (548 213)
Накладные расходы — 110 % х 0,94 от фонда оплаты труда (548 213 х 110 % х 0,94 руб. 566 853
Сметная прибыль — 65 % от фонда оплаты труда (548 213 х 65 %) руб. 356 338
Итого по сметной стоимости строи- тельно-монтажных работ (10 964 268+548 213+356 838) руб. 11887459
4. Оборудование
Разъединитель РКМ 3,3-4000 шт. 2 24 390 48 780
Разъединитель РЛНД 10/400 шт. 1 3680 3680
Ограничитель перенапряжения ОПН-3,3 шт. 18 2960 53 280
Привод моторный УМП-П шт. 3 7590 22 770
Изоляторы:
ПСФ 70-3/0,5-05 шт. 324 780 252 720
ФСФ 100-3/0,6 шт. 158 1045 165 НО
С4-195-1 шт. 36 695 25 020
НСК 120-3/0,6 шт. 114 372 42 408
ПС 70Е шт. 348 130 45 240
ШФ 20-УО шт. 232 139 32 248
Устройство защиты от пережогов шт. 4 11 250 45 000
Итого по оборудованию руб. 736 256
Затраты на транспортные и заготови- тельно-складские расходы — 6 % (736256x6 %) руб. 44 175
Итого по сметной стоимости обору- дования руб. 780 431
Всего по смете в базисном уровне цен 2000 г. тыс. руб. 12 667,93
В том числе:
строительно-монтажные работы тыс. руб. 11 887,459
оборудование тыс. руб. 780,43
159
Окончание табл. 9.1
1 2 3 4 5
Расчетный измеритель:
на 1 км электрифицируемых путей (12 747,27:9,1 км) тыс. руб. 130632
на 1 км развернутой длины контактной сети(12 747,27 : 10,14 км) тыс. руб. 1172,34
Рассчитанную в данном примере сметную стоимость следует сопоставить с
«Отраслевыми укрупненными показателями базисной стоимости на виды ра-
бот» УП ВР-2001. Сборник № 3. «Электрификация и электроснабжение желез-
ных дорог. Контактная сеть», утвержденный ОАО «РЖД» и предназначенный
для предварительной оценки стоимости строительства в базовых ценах 2000 г.
Для определения стоимости сооружения контактной сети в текущих ценах
следует воспользоваться индексами пересчета [24]. В качестве примера приво-
дится выписка из индексов пересчета к ценам 2000 г., утвержденных распоря-
жением ОАО «РЖД» 31.10.2007 г. № 2071р, на IV квартал 2007 г. (табл. 9.2).
Индексы пересчета к ценам 2000 г. (выписка)
Таблица 9.2
Шифр видов работ Наименование стоимо- сти строительства, видов работ, зданий и сооружений Индекс
СМР (строит.- монт.) работы Элементы затрат
Оплата труда Эксплуа- тация машин Матери- альные ресурсы Обору- дование
7.3 Контактная сеть на пе- регоне — строительные и монтажные работы (комплекс работ) 3,37 5,84 3,57 3,01 2,68
Стоимость сооружения контактной сети, выведенная на расчетный изме-
ритель, в текущих ценах IV квартала 2007 г. составит:
на 1 км электрифицируемых путей — 4630,12 тыс. руб.
(И 887,459:9,1 км х 3,37 + 780,43 : 9,1 км х 2,68 = 4630,12);
на 1 км развернутой длины контактной сети — 4157,03 тыс. руб.
(11 887,459: 10,14 х 3,37 + 780,43 : 10,14x 2,68 = 4157,03).
Примечание. Определенная в данном примере стоимость сооружения кон-
тактной сети считается базовой и служит для подготовки тендерной докумен-
тации и проведения подрядных торгов.
160
Глава 10. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОХРАНЫ ТРУДА
ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
И БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ
НА СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Контактная сеть является частью системы электроснабжения желез-
ных дорог, работа эксплуатационного персонала в устройствах которой
сопряжена с необходимостью строго соблюдать правила безопасности
при выполнении работ.
В соответствии с программой дисциплины «Контактная сеть» в
теме 11 Организация безопасных условий труда при техническом обслу-
живании и ремонте устройств контактной сети и в соответствующей
главе учебника [1] уделено значительное внимание правилам охраны
труда на контактной сети и организации безопасных условий ее эксп-
луатации и ремонта.
Цель настоящей главы пособия дополнить изложенный в учебнике
материал в части условий обеспечения охраны труда при эксплуатации
контактной сети и обеспечения безопасности движения поездов, пре-
дусматриваемых при проектировании контактной сети.
10.1. Мероприятия по обеспечению охраны труда
при выполнении работ на контактной сети
При проектировании контактной сети должны быть приняты конк-
ретные технические конструктивные и организационные решения, обес-
печивающие в дальнейшем при строительстве, монтаже и эксплуатации
безопасное производство работ на контактной сети и проводах линий
продольного электроснабжения, подвешенных на опорах контактной
сети. Строительство, монтаж, обновление и реконструкция контактной
сети должны производиться по разработанным и утвержденным типо-
вым проектам с применением типовых узлов, арматуры и оборудования.
Дистанция электроснабжения должна контролировать выполнение
161
строительно-монтажных работ и проверять параметры готовой контак-
тной сети [5, п.1].
Безопасность обслуживающего персонала должна обеспечиваться:
- применением надлежащей изоляции в точках подвеса и анкеров-
ках проводов;
— соблюдением соответствующих расстояний до токоведущих или
заземленных частей, между проводами в местах их пересечений (вклю-
чая провода разных напряжений),
- соблюдением необходимых габаритов до поверхности земли, стро-
ений, крон деревьев;
— заземлением опор и конструкций контактной сети, а также всех
металлических конструкций, расположенных на расстоянии в плане
менее 5 м от проводов и элементов, находящихся под рабочим напря-
жением выше 1 кВ;
— выравниванием потенциалов с помощью электрических соединителей;
— применением надписей и плакатов, знаков опасности и т.п.
Секционные разъединители, отделяющие пути, на которых произ-
водятся работы с подъемом на крышу подвижного состава либо погру-
зочно-разгрузочные операции, должны иметь стационарные заземляю-
щие ножи, которые заземляют контактную сеть при отключении разъе-
динителя.
Шлейфы секционных разъединителей и разрядников, подключен-
ных к поперечным электрическим соединителям между несущим тро-
сом и контактным проводом, должны быть дополнительно закреплены
на изоляторах на несущем тросе, что позволяет при отключении указан-
ных шлейфов от электрических соединителей организовать работу по
обслуживанию оборудования, не снимая напряжения с контактной сети.
Нейтральные вставки, установленные в фиксирующих тросах гиб-
ких поперечин, позволяют безопасно обслуживать изоляторы в этих тро-
сах поперечин без снятия напряжения.
При проектировании контактной сети необходимо следить, чтобы
не создавались «опасные места», в том числе:
• не допускать размещения двух и более разъединителей или раз-
рядников или разъединителя и разрядника (ОПН) на одной опоре;
• не проектировать анкеровки проводов различных секций на од-
ной опоре;
• не допускать сближения консолей и фиксаторов различных сек-
ций на расстояние менее 0,8 м;
162
• не допускать «прошивания» контактных подвесок и прохождения
над ними на расстоянии менее 0,8 м шлейфов разъединителей и разряд-
ников другой секции контактной сети;
• не использовать общие стойки фиксаторов для различных секций
контактной сети и т. п.
С целью предупреждения образования опасных мест на контактной
сети должны использоваться изолирующие элементы длиной 1000 мм
при постоянном токе и 1200 мм при переменном, которые устанавлива-
ют в местах анкеровок проводов для увеличения расстояния между за-
земленными и токоведущими частями.
Если отдельные «опасные» места все-таки имеются на существующей
контактной сети, они должны быть обозначены специальными знаками-
указателями (красная стрела, плакат «Внимание! Опасное место!») или
должно выполняться цветовое выделение мест повышенной опасности.
Каждый район контактной сети должен располагать необходимым
количеством защитных средств, средств по оказанию первой помощи,
съемных изолирующих вышек.
10.2. Проектные мероприятия по обеспечению
безопасности движения поездов
Контактная сеть должна отвечать требованиям ПТЭ железных дорог
Российской Федерации, ПУТЭКС, Правил и Инструкций по безопасности,
техническому обслуживанию и ремонту устройств контактной сети и
других нормативных документов МПС России, ОАО «РЖД» и стандар-
тов. От надежности контактной сети в значительной мере зависят безо-
пасность и бесперебойность движения поездов. Согласно ПТЭ устрой-
ства электроснабжения должны обеспечивать надежное электроснаб-
жение электроподвижного состава с установленными весовыми
нормами, скоростями и интервалами между ними при требуемых раз-
мерах движения; а также устройств СЦБ, связи, вычислительной тех-
ники и остальных нетяговых потребителей электроэнергии железнодо-
рожного транспорта.
Основная задача контактной сети — обеспечение бесперебойного
токосъема и безопасного движения поездов. Выполнение этой задачи
при проектировании устройств контактной сети решается разработкой
таких схем питания и секционирования, которые обеспечивают надеж-
ность электроснабжения за счет резервирования питания каждого глав-
163
ного пути от двух фидеров смежных тяговых подстанций и возможнос-
тью переключения питания с одного фидера на другой на каждой из
подстанций, а также за счет выделения в отдельные секции как главных
путей перегонов и станций, так и станционных путей для возможности
отключения поврежденного участка контактной сети.
Безопасность и бесперебойность движения обеспечиваются на ста-
дии проектирования, когда выбираются сеченые проводов контактной
сети соответственно предусмотренным весовым нормам поездов и ско-
ростям движения, длины пролетов по условиям ветроустойчивости и ка-
честву токосъема, необходимые габариты опор в зависимости от места
их установки, размеры и направления зигзагов, габариты контактной сети
в искусственных сооружениях, способы и схемы борьбы с гололедом, защи-
та от перенапряжений и т.д.
Весьма важное значение для качественного токосъема и безопасно-
го движения поездов имеют точные горизонтальная и вертикальная регу-
лировки контактной подвески в соответствии с планами контактной сети
и монтажными таблицами, выбор конструкций контактной подвески в
соответствии с установленной скоростью движения поездов.
Важное значение имеет также расположение опор у входных сигналов
станций (подробно об этом рассказано в гл. 4).
Для предупреждения локомотивных бригад «Внимание, токораздел\»
опоры, ограничивающие воздушный промежуток, отмечают специаль-
ной черно-белой окраской (четыре черные полосы и три белые). Кроме
того, первая по ходу движения опора снабжается вертикальной черной
полосой. В месте воздушного промежутка запрещена остановка локо-
мотивов во избежание пережога контактного провода.
Выбор места расположения нейтральных вставок на участках пере-
менного тока определяется также соображениями безопасности движе-
ния поездов, возможностью прохода поезда по инерции.
Применение улучшенных конструкций воздушных стрелок, сопря-
жений, соблюдение допустимых уклонов контактных проводов, углов
отклонения проводов в плане существенно влияют на взаимодействие
токоприемника и контактной подвески, скорость движения поездов,
безопасность движения.
Средние анкеровки проводов позволяют уменьшить размеры повреж-
дений, перерывы в движении поездов.
В процессе проектирования и монтажа контактной сети должны при-
ниматься решения, направленные на предупреждение падения опор на
164
путь. Для этого анкерные железобетонные опоры должны иметь оттяж-
ки, соответствующие по прочности нагрузкам от анкеровки. Опоры,
фундаменты, поддерживающие конструкции должны иметь антикорро-
зионную защиту (защитные покрытия на фундаментной части опор,
изоляция фундаментов от опор, применение оцинкованных конструк-
ций, применение на участках постоянного тока групповых заземлений
с диодными заземлителями для уменьшения электрокоррозии опор).
Для обеспечения нормальной работы рельсовых цепей, питающих
устройства СЦБ, обязательным является устройство в рельсовых цепях
изолирующих стыков и секционирование троса группового заземления
в местах разделения блок-участков.
Все переезды через электрифицированные пути должны быть обо-
рудованы с обеих сторон дорожными запрещающими знаками для ав-
томобильного транспорта «Ограничение высоты 4,5м» высотой не более
4,5 м. Над переездами не допускается устройство неизолирующих и изо-
лирующих сопряжений контактной сети. Высота подвеса контакт-
ного провода от УГР должна быть не менее 6 м.
На путепроводах и пешеходных мостах, расположенных над элект-
рифицированными путями, должны быть установлены предохрани-
тельные щиты для ограждения частей контактной сети и ВЛ, проходя-
щих под искусственными сооружениями и находящихся под напряже-
нием. При проходе продольных ВЛ и питающих линий над пешеходными
мостами между этими линиями над пешеходными мостами устраива-
ются защитные сетчатые ограждения.
Приложения
Приложение 1
Таблица П1
Основные данные проводов
Марка про- вода Площадь расчетного сечения провода 5р, мм" Высота сечения Н, мм, или диаметр d, мм Ши- рина сече- ния А, мм Линейная нагрузка от веса провода g, Н/м 24а-10"6, 1/°С а ES, Н/°С Разрушаю- щая нагруз- ка при рас- тяжении проводов /?, кН
1 2 3 4 5 6 7 8
ПБСА-50/70 1 17 14,0 - 6,8 330 24,13 48,0
ПБСМ-70 69,9 11,0 - 6,1 319 13,82 48,7
ПБСМ-95 90,6 12,5 - 7,8 319 17,93 62,9
М-35 34,6 7.5 - 3,11 408 - 35,3
М-70 67,7 10,7 - 6,12 408 - 37,0
М-95 92,5 12,6 - 8,4 408 17,38 33,5
М-120 117,0 14,0 - 10,6 408 21,98 41,06
МФ-85 85 10,8 11,76 7,6 408 18,78 31,3
МФ-100 100 11,8 12,8 8,9 408 22,10 36,26
МФО-100 100 10,5 14,92 8,9 408 22,10 36,26
МФ-120 120 12,9 13,9 10,7 408 22,10 42,9
МФ-150 150 14,5 15,5 13,4 408 33,15 53,0
БрМгФ-85 85 10,8 11,76 7,6 408 18,78 35,8
БрМгФ-100 100 11,8 12,8 8,9 408 22,10 41,16
БрМгФ-120 120 12.9 13,9 8.9 408 26,6 49,6
БрФ-150 150 14.5 15.5 13,4 408 33.3 59,0
НлОлФ-85 85 10.8 11.76 7.6 408 18.78 32,1
НлОлФ-ЮО ' 100 11.8 12.8 8.9 408 22,10 37.73
НлОлФО-ЮО 100 10.5 14,92 8.9 408 22,10 37.73
НлОлФ-120 120 12.9 13.9 10.7 408 22,10 44.6
166
Окончание табл. П1
1 2 3 4 5 6 7 8
НлОлФ-150 150 14,5 15,5 13,4 408 33.3 54,4
А-150 148 15,8 - 4,1 552 18,23 23,2
А-185 183 17,5 - 5,0 552 22,54 28.68
АС-35 А36,9/С6,2 8,4 - 1,5 461 5,80 12.74
АС-50 А48,2/С8,0 9,6 - 1,9 461 7,58 16,32
АС-70 А68,0/С11,3 11,4 - 2,7 461 10,68 22,98
АС-95 А95,0/С16 13,5 - 3,8 461 14,9 31,85
АС-185 А181/С34,9 18,8 - 7,3 461 - 62,06
СИП-3 (SAX) 135 А35 11,5 - 1,6 552 5,1 11,2
СИП-3 (SAX) 150 А 50 12,6 - 2,39 552 7,2 14,2
СИП-3 (SAX) 170 А 70 14,3 - 3,04 552 10,1 20,6
СИП-3(5АХ) 195 А 95 16,0 - 3,83 552 13,7 27,9
БСМ4 12,6 4,0 - 1,0 319 2,96 2,8
БСМ6 28,3 6,0 - 2,3 319 6,63 2,8
МГ-16 15,8 6,0 - 1,45 408 - 3,4
МГ-70 68,6 12,6 - 6,3 408 12,89 14,7
МГ-95 94 14,3 - 8,6 408 17,66 17,8
С-70 72,6 11,1 - 6,23 288 16,48 91,35
167
Приложение 2
Таблица П2
Физико-механические характеристики проводов
Провода Плотность материала, кг/м3 Температурный коэффициент линейного рас- ширения а, 1/°С Модуль упругости Е, ГПа Временное сопротивление разрыву про- волоки о, ГПа, не менее
Многопроволочные провода
Медные М 8900 17 КГ* 127,5 0,39
Алюминиевые А 2750 23 • 1 СТ6 61,8 0,15
Биметаллические ПБСМ 8230 13.3 • 1(Г* 171,7 0,74
Стальные (канаты) С 8000 12 КГ6 196,2 1,18
Сталеалюминиевые АС сечением, мм":
16—95 3470 19,2 • 1(Г* 80,9
120 и более 3560 18,9 КГ6 83,0
Однопроволочные провода
Стальные ПСО 7850 12 КГ6 196,2 0,39
Биметаллические БСМ 8230 13,3 • КГ6 171,7 0,39
Контактные: медные МФ, и бронзовые БрМгФ низколегирован- ные НлФ сечением, мм": 85 100 120 150 100 150 8900 17 • КГ6 127,5 0,368 0,363 0,358 0,353 0,412 0,392
168
Приложение 3
Таблица ПЗ
Коэффициенты запаса прочности
Расчетный режим Голо- лед- ный район Коэффициент ку запаса прочности несущих тросов полукомпенсированных контактных подвесок и проводов воздушных линий
сталемедный сталеалю- минивый ПБСА медный М алю- миние- вый А стале- алюми- нивый АС
ПБСМ БСМ
Наибольшая го- лоледная нагруз- ка с давлением ветра III 2,8 3,0 2,9 2,1 2,7 3,0
III-IV 3,0 3,1 3,0 2,2 3,0 3,5
V 3,2 3,3 3,2 2,4 3,5 4,0
Наибольшая вет- ровая нагрузка - 2,8 3,0 2,9 2,1 2,7 3,0
Низшая темпера- тура воздуха - 2,8 3,0 2,9 2,1 2,7 3,0
Примечание. Для несущих тросов компенсированных контактных подвесок вели-
чину ку следует принимать равной: для тросов марки ПБСМ—2,8; ПБСА—3,0;
М—2,2.
169
Приложение 4
Таблица П4
Номинальное натяжение новых контактных проводов
Марка контактного провода Номинальное натяжение контактного провода К, кН (кгс)
Одиночные
МФ-85, НлФ-85 8,5 (850)
БрФ-85 9,5 (950)
МФ-100, МФО-100, НлФ-100 10(1000)
БрФ-100, БрФО-ЮО 13 (1300)
МФ-120, НлФ-120 12 (1200)
МФ-150, НлФ-150 15 (1500)
БрФ-150, БрФО-150 18 (1800)
Двойные
2МФ-100, 2МФО-ЮО, 2НлФ-100 20 (2000)
2БрФ-100, 2БрФО-ЮО 26 (2600)
2МФ-120, 2НлФ-120 24 (2400)
170
Приложение 5
Таблица П5
Натяжения несущих тросов контактных подвесок
Тип подвески Номи- нальное натяжение компенси- рованного несущего троса Т1ЮМ, кН Макси- мальное натяжение некомпен- сирован- ного не- сущего троса Ттах, кН Ориентировочные значения натяжений несущих тросов полукомпенсированной подвески
в режиме ветра максималь- ной интенсивности Tv при заданном значении мини- мальной температуры Zmin, °C в режиме гололеда с ветром Тг при заданном значении толщины корки гололеда Ьп, мм при бес- провес- ном по- ложении контакт- ных прово- дов То
-50 ^0 -30 5 10 15 20 и более
М-95+МФ-100 М-95+2МФ-100 М-120+2МФ-100 М-120+МФ-150 М-120+2МФ-120 14,5 14,5 18,0 18,0 18,0 16,0 16,0 20,0 20,0 20,0 0,7Гтах 0,8 Гт„ 0,85 Ттах 0,8Гтах 0,85 Гтах 0,9Гтах Т 1 max 0,75 Гтах
ПБСМ-70+МФ-85 ПБСМ-70+МФ-100 ПБСМ-95+МФ-100 ПБСМ-95+2МФ-100 ПБСА-50/70+МФ-85 ПБСА-50/70+МФ-100 15,0 15,0 16,0 18,0 15,0 18,0 16,0 16,0 20,0 20,0 16,0 20,0 0,8Гтах 0,85 Гтах 0,9Ттах 0,75 0,85Ттах 0,95 Гтах т 1 max 0,8 Г™,
Примечание. Рекомендации данной таблицы справедливы и в том случ ае, когда вместо контактных проводов МФ -100
применены контактные провода МФО-100, БрФ-100, НлФ-100.
Приложение 6
Таблица Пб
Аэродинамический коэффициент лобового сопротивления провода ветру Сх
Провода Коэффициент Сх
Одиночные провода и тросы диаметром более/менее 20 мм, а также провода и тросы, покрытые гололедом 1,1/1,2
Одиночные контактные провода и несущие тросы контактной подвески с учетом зажимов и струн 1,25
Одиночные овальные контактные провода 1,15
Одиночные контактные провода сечением 150 мм2 1,30
Двойные контактные провода при расстоянии между ними 40 мм на нулевых местах и насыпях до /более 5 м 1,55/1,85
172
Приложение 7
Таблица П7
Значения коэффициента kv изменения ветрового давления и скорости ветра
в зависимости от характера местности и высоты насыпи (глубины выемки)
и характеристики подстилающей поверхности
Характеристика местности и значе- ние шероховатости Z() Значения коэффициента kv для различного профиля участка
Выемки глуби- ной, м Нуле- вое ме- сто Насыпи, эстакады мосты высотой, м
7 и бо- лее до 5 до 5 до 10 до 15
Открытая ровная поверхность без растительности; поверхность озер, водоемов и морей, поймы крупных рек; Zo = 0,05 м 0,98 U 1,26 1,35 1,43 1,47
Степь, равнина, луг; Zo = 0,1 м 0,8 0,93 1,1 1,18 1,21 1,3
Открытая равнинная местность с невысоким (до 4—5 м) редким ле- сом, кустарником; Zo = 0,15 м 0,7 0,83 1,0 1,09 1,16 1,22
Открытая холмистая или равнинная местность с редким лесом высотой 6—7 м, садами, парками; Zo = 0,2 м 0,65 0,77 0,94 1,03 1,1 1,15
Участки, защищенные лесозащит- ными насаждениями, не подлежа- щими вырубке; станции в пределах станционных построек; Zo = 0,5 м 0,43 0,55 0,73 0,85 1,0 1,13
Не подлежащий вырубке густой лес с высотой деревьев не менее 10 м; го- род со зданиями высотой более 10 м; Zo = 1,0 м 0,27 0,38 0,6 0,78 0,95 1,03
Приложение 8
ТаблицаП8
Нормативные значения ветрового давления и скорости ветра максимальной
интенсивности
Ветровые районы России (по СНиП 2.01.07) 1а I II III IV V VI VII ‘
Нормативное значение 194 262 342 433 547 684 832 969~
ветрового давления , Па (кгс/м“) (19,8) (26,7) (34,9) (44,2) (55.8) (69,8) (84,9) (92,9)
Нормативное значение 17,8 20,6 23,6 26,5 29,8 33.3 36,8 39,7
скорости ветра v0, м/с (18) (21) (24) (27) (30) (33) (37) (40)
Примечание. 1. Нормативные значения приведены при повторяемости 1 раз в
10 лет на высоте 10 м над поверхностью земли (согласно СТН ЦЭ 141-99).
2. Для скорости ветра в скобках даны округленные значения.
174
Приложение 9
Таблица П9
Нормативные значения скорости ветра при гололеде и нормативная толщина
гололеда
Районы территории России по толщине стенки гололеда (по СНиП 2.01.07) I II III IV V
Нормативная толщина стенки гололеда /?н, ММ 5 10 15 20 25
Нормативное значение ветрового давле- ния <7г0, Па (кгс/м2) 92 (9,4) 100 (10,2) 117 (11,9) 167 (17,0) 192 (19,6)
Нормативное значение скорости ветра при гололеде vr0, м/с 12 13 14 17 18
Примечание. Нормативные значения приведены при повторяемости 1 раз в 10 лет,
на высоте 10 м над поверхностью земли.
175
Приложение 10
Таблица П10
Значения поправочного коэффициента к толщине стенки гололеда в зависимости от местных условий
Вид поверхности Насыпь высотой, м Выемка глубиной, м Незащищен- ная от ветра, открытая ровная по- верхность Лес, здания, станционные постройки с вы- сотой более вы- соты расположе- ния проводов
5 10 15 20 25 30 и более 5 7 и более
Поправочный коэффициент кь 1,1 1,2 1,3 1,4 1,45 1,5 0,75 0,6 1,1 0,8
Примечание.'. В учебных расчетах допустимо принимать на насыпях высотой до 5 м и выемках глубиной до 5 м значе-
ния коэффициента kh = 1.
Приложение 11
Таблица ПН
Ориентировочные значения нормативной линейной нагрузки от веса гололеда на струнах контактной подвески
Z?H, мм 5 10 15 20
g.c, Н/м 0,1 0,3 0,6 1,0
Приложение 12
Рис. П12.1. Переменный ток, подвеска компенсированная, на изолированных
консолях: ПБСМ-70+МФ-100, ПБСМ-95+МФ-100
Рис. П12.2. Переменный ток, подвеска полукомпенсированная, на изолиро-
ванных консолях: ПБСМ-70+МФ-100, ПБСМ-95+МФ-100
177
Рис. П 12.3. Переменный ток, подвеска полукомпенсированная, на гирляндах
из трех-четырех изоляторов: ПБСМ-70+МФ-85
Рис. П12.4. Переменный ток, подвеска полукомпенсированная, на гирляндах
из четырех изоляторов: ПБСМ-95+МФ-100
178
Рис. П12.5. Переменный ток, подвеска полукомпенсированная, на гирляндах
из трех изоляторов: ПБСМ-70+МФ-100. ПБСМ-95+МФ-100
Рис. П12.6. Переменный ток, подвеска компенсированная, на гирляндах из трех-
четырех изоляторов: ПБСМ-70+МФ-100, ПБСМ-95+МФ-100. Постоянный ток, под-
веска полукомпенсированная, на гирляндах из двух изоляторов: ПБСМ-70+МФ-85
179
Рис. П 12.7. Постоянный ток, подвеска компенсированная, на гирляндах из
двух изоляторов: М-120+2МФ-100, ПБСМ-95+МФ-100
Рис. П 12.8. Постоянный ток, подвеска полукомпенсированная, на гирляндах
из двух изоляторов: М-120+2МФ-100. ПБСМ-95+МФ-100
180
U, м/с 40 30 20 10 0 30 40 50 60 70 80 /, м
Рис. П 12.9. Постоянный ток, подвеска компенсированная, на гирляндах из
двух изоляторов: М- 120+МФ-150, ПБСМ-95+МФ-150
Рис. П12.10. Постоянный ток. подвеска полукомпенсированная. на гирляндах
из двух изоляторов: М-120+МФ-150. ПБСМ-95+МФ-150
Приложение 13
Таблица П13
00
to
Данные для трассировки контактной сети на станции
Исходные данные Последняя цифра учебного шифра студента
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Характеристика участка двухпутный однопутный
Схема станции (рис. П13.1 — П13.10) П13.1 П13.2 П13.3. П13.4 П13.5 П13.6 П13.7 П13.8 П13.9 П13.10
Марка крестовин стрелок 1/11
Расстояние от здания тяговой подстанции до оси I пути, м 50 НО 80 95 100 105 90 85 75 6о
Высота пешеходного моста, м 6,9 7,0 7,2 7,5 7,6 7,8 7,4 7,1 6,8 6,8
Предполагаемое расположение в перспективе второго пути (на однопутных участках) - - - - - слева по ходу кило- метров справа по ходу ки- лометров
Примечания. 1. Низкие пассажирские платформы, указанные на схемах станций, расположены симметрично относител>но
оси ПЗ и имеют длину 400, ширину 4, высоту 0,2 м; расстояние открая платформы до оси прилегающих путей—1,745 м.
2. Для перехода на платформы используется пешеходный мост шириной 5 м.
3. Размеры и конфигурацию зданий тяговых подстанций принять по рис. 4.12—4.14 данного пособия.
4. Размеры пассажирских зданий принять равными 50x20 м, расстояние пассажирского здания от оси I пути — 30 м.
00
-840
Ст. A
Ст. В
$81
Рис. П13.6. Расчетная схема станции Е
2513
Ось переезда
ширина 6~м
2211
00
СТ'
Ст. Ж
Рис. П 13.8. Расчетная схема станции 3
00
Ст. И
Рис. П13.10. Расчетная схема станции К
Приложение 14
00
00
Таблица П14
Данные для трассировки контактной сети на перегоне (пикетаж сигналов, сооружений и др.)
Сигналы, сооружения, кривые, рельеф местности Варианты
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Выходной сигнал станции 42 км 50 км 61 км 75 км 86 км 93 км 103 км 110 км 120 км 135 км
0+16 2+08 2+07 1+48 2+20 1+37 2+50 0+17 1+93 0+20
Ось переезда шириной 6 м 1+46 3+40 3+32 2+80 3+50 2+65 3+80 1+45 3+20 1+50
Начало кривой, центр слева по ходу 43 км 51 км 62 км 76 км 87 км 94 км 104 км 111 км 121 км 136 км
километров 0+31 2+20 1+58 1+76 1+62 1+68 1+78 0+05 0+85 0+12
Радиус кривой R 400 500 600 700 1000 550 900 1100 1200 1300
Конец кривой 3+51 5+25 4+45 4+80 3+57 4+73 4+73 3+12 3+78 3+10
Начало выемки глубиной 2 м 4+78 7+52 6+15 6+58 6+53 6+17 6+05 4+37 5+92 4+29
Конец выемки, пикет 6+80 9+40 8+50 8+72 8+40 8+67 8+10 6+46 8+00 6+53
Ось оврага небольшой ширины 44 км 52 км 63 км 77 км 88 км 95 км 105 км 112 км 122 км 137 км
0+26 0+98 1+04 2+00 1+25 2+11 1+13 0+15 1+02 0+37
Начало насыпи высотой 5 м, открытое место, пикет 3+05 4+70 4+05 5+15 4+50 5+12 4+00 3+08 4+44 3+21
Ось моста «с ездой понизу» через реку, пикет 4+71 6+22 6+17 6+75 6+12 6+73 6+14 4+60 6+02 4+85
Длина моста, м 130 НО 120 120 140 125 140 130 100 ПО
Конец насыпи 6+05 7+80 7+65 8+30 7+75 8+25 7+65 6+10 7+55 6+20
Ось каменной трубы с отверстием 1,1м 45 км 53 км 64 км 78 км 89 км 96 км 106 км 113 км 123 км 138 км
2+53 4+20 7+21 5+25 7+12 5+12 7+22 6+06 7+54 6+12
Входной сигнал следующей станции 46 км 54 км 65 км 79 км 90 км 97 км 107 км 114 км 124 км 139 км
2+90 2+63 2+45 1+65 2+37 3+04 1+70 2+05 2+35 1+90
Окончание табл. П14
Сигналы, сооружения, кривые, рельеф местности Варианты
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Центр перевода первой стрелки сле- дующей станции, пикет 5+70 5+50 5+40 4+88 5+35 6+00 4+60 5+00 5+50 4+95
Предполагаемое расположение в пер- спективе второго пути (на однопутных участках) — — — — — слева по ходу километ- ров справа по ходу километров
Примечания. 1. В обозначениях пикетных отметок цифры показывают: первая — номер пикета, две другие — расстоя-
ние в метрах до этого пикета.
2. Высота металлического моста «с ездой понизу» (расстояние от уровня головки рельсов до нижней части верхних свя-
зей моста) — 7,5 м.
3. Контактная подвеска на перегоне расположена , в основном, на нулевых местах или на насыпях высотой 1 —2 м в от-
крытой равнинной местности с редким лесом (кроме указанных выемки, насыпи высотой 5 м и моста через реку).
Приложение 15
Таблица П15
чО
О
Области применения неизолированных швеллерных консолей на участках постоянного тока
Промежуточные опоры Тип консоли при габарите опор, м
3,1...3,5 4,9 5,7
Типовые опоры Прямая НР-1-5 НР-Ш-6,5 HP-IV-6,5
Внешняя сторона кривой
Внутренняя сторона кривой радиусом Св. 2000 м
от 1000 м до 2000 м вкл. НСУ-1-5 НСУ-Ш-6,5 НСУ-1У-6,5
до 1000 м вкл. НСУ-1-6,5 НСУ-Ш-6,5 п НСУ-1У-6,5 п
На воздушной стрелке Прямая 2НСУ-1-6,5 2НСУ-Ш-6,5п -
Опоры средней анкеров- ки при компенсирован- ной подвеске Прямая НСУ-1-5 НСУ-Ш-6,5 НСУ-1У-6,5
Внешняя сторона Св. 600 м
кривой радиусом до 600 м вкл. НСУ-Ш-6,5 п НСУ-1У-6,5 п
Внутренняя сторона Св. 2000 м НСУ-Ш-6,5 НСУ-1У-6,5
кривой радиусом до 2000 м вкл. НСУ-1-6,5 НСУ-Ш-6,5 п НСУ-1У-6,5 n
Окончание табл. П15
Переходные опоры сопряжений Тип консоли при проектном габарите опор, м
3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 4,9 5,7
3-пролетные сопряжения без секцио- нирования Прямая Опора А (рабочая ветвь ближе к опоре) Консоль рабо- чей ветви HP-I-5 НР-Ш-6,5
То же анке- руемой ветви НСУ-1-5 НСУ-Ш-6,5 п НСУ-1У-6,5 п
Опора Б (анкеруе- мая ветвь ближе к опоре) Консоль рабо- чей ветви HP-I-5 HP-II-5 HP-III- 6,5 HP-IV-6,5
То же анке- руемой ветви НСУ-1-5 НСУ-П-5 НСУ-Ш-6,5 п НСУ-1У-6,5 п
3- или 4-про- летные со- пряженияс секциониро- ванием Прямая Опора А (рабочая ветвь ближе к опоре) Консоль рабо- чей ветви НР-1-5 НР-Ш-6,5 НР-Ш-6,5
То же анке- руемой ветви НСУ-П-5 НСУ-Ш-6,5 п НСУ- IV-6,5 п
Опора Б (анкеруе- мая ветвь ближе к опоре) Консоль рабо- чей ветви НР-1-5 НР-Ш-6,5 HP- IV-6,5
То же анке- руемой ветви НСУ-1-5 НСУ-Ш-6,5 п НСУ-1У-6,5 п
Примечание. Размещение сопряжений анкерных участков на кривых в учебном пособии не рассматривается.
Приложение 16
чО
hJ
Таблица П16
Области применения неизолированных швеллерных консолей на участках переменного тока
Промежуточные опоры ТИП КОНСОЛИ П1 ри габарите опор, м
3,1... 3,5 4,9 5,7
Типовые опоры Прямая НР-1-5 НР-Ш-5 HP-IV-5
Внешняя сторона кривой радиусом Св. 600 м
до 600 м вкл. НСУ-Ш-5П* НСУ-1У-5п*
внутренняя сторона кривой радиусом Св. 2000 м НР-Ш-5 HP-IV-5
от 1000 м до 2000 м вкл. НСУ-1-5 НСУ-Ш-5П* НСУ-1У-5п*
до 1000 м вкл. НСУ-Ш-5 НСУ-1У-5
Опоры на воздуш- ной стрелке Прямая 2НСУ-1-5 2НСУ-Ш-5 -
Опоры средней ан- керовки при ком- пенсированной под- веске Прямая НСУ-1-5 НСУ-Ш-5
Внешняя сторона Св. 600 м
кривой радиусом до 600 м вкл. НСУ-Ш-5 п*
Внутренняя сторна Св. 2000 м НСУ-Ш-5 НСУ-1У-5
кривой радиусом до 2000 м вкл. НСУ-Ш-5П* НСУ-1У-5п*
Окончание mao.i. 1116
Переходные опоры сопряжений Тип консоли при проектном габарите опор, м
3,1...3,2 з,з 3,4 3,5 4,9 5,7
Трехпролет- ные сопря- жения без- секциониро- вания Прямая Рабочая ветвь ближе к опоре Опора А Консоль рабо- чей ветви НР-1-5 НР-П1-5 HP-IV-5
То же анке- руемой ветви НСУ-1-5 НСУ-Н1-5П*
Анкеруемая ветвь ближе к опоре Опора Б Консоль рабо- чей ветви НР-1-5 НР-П-5 НР-Ш-5 HP-IV-5
То же анке- руемой ветви НСУ-1-5 НСУ-П-5 НСУ-1У-5п* НСУ-1У-5п*
Трехпролет- ные или че- тырехпро- летные со- пряжения с секциониро- ванием Прямая Рабочая ветвь ближе к опоре Опора А Консоль рабо- чей ветви НР-1-5 НС-П1-5
То же анке- руемой ветви НСУ-1-5 НСУ-П-5 НСУ-Ш-5П* НСУ-1У-5п*
Анкеруемая ветвь ближе к опоре Опора Б Консоль рабо- чей ветви НР-1-5 НР-П-5 НР-П1-5 HP-IV-5
То же анке- руемой ветви НСУ-1-5 НСУ-Ш-5п*
Примечания'. 1. Размещение сопряжений анкерных участков на кривых в учебном пособии не рассматривается.
2. *Указанные консоли допускается изготавливать из швеллера 6,5 без установки на них подкосов.
чО
Приложение 17
Таблица П17
Области применения изолированных трубчатых консолей на участках переменного тока
Промежуточные опоры Тип консоли при проектном габарите опор, м
3,1...3,5 3,7 4,9
Типовые опоры Прямая ИТР-11 ИТР-111 ИТР-111+удлин. 1000 мм
Внешняя сторона кривой
Внутренняя сторона кривой радиусом Св. 1000 м ИТС-11 итс-ш ИТС-111+удлин.
1000 м и менее ИТС-Пп ИТС-Шп ИТС-П1п+удлин.
Опоры на воздушной стрелке Прямая 2ИС-11-5 2ИС-111-5 2ИС-У-6,5
Опоры средней анкеровки Прямая ИТС-11 ИТС-111 ИТС-111п+удлин.
Внешняя сторона кривой
Внутренняя сторона кривой радиусом Св. 1800 м ИТС-11 ИТС-111 ИТС-111п+удлин.
1800 м и менее ИТС-Пп ИТС-Шп ИТС-111п+удлин.
Окончание табл. П17
Переходные опоры 3 -пролетных сопряжений Тип консоли при проектном габарите опор,м
3,1...3,5 3,7 4,9
Сопряжения без секционирования
Прямая Рабочая ветвь ближе к опоре А Консоль рабочей ветви ИТР-11 ИТР-111 ИТР-Ш+удлин.
То же анкеруемой ветви ИТС-11 ИТС-111 ИТС-111п+удлин.
Анкеруемая ветвь ближе к опоре Б Консоль рабочей ветви ИТР-11 ИТР-111 ИТР-111+удлин.
То же анкеруемой ветви ИТС-11 ИТС-111 ИТС-111п+удлин.
Сопряжения с секционированием
Прямая Рабочая ветвь ближе к опоре А Консоль рабочей ветви ИТР-11 ИТР-111 ИТР-Ш+удлин.
То же анкеруемой ветви ИТС-111 ИТС-IVn ИТС-1Уп+удлин.
Анкеруемая ветвь ближе к опоре Б Консоль рабочей ветви ИТР-111 ИТС-IVn ИТС-1Уп+удлин.
То же анкеруемой ветви ИТС-11 ИТС-111 ИТС-111п+удлин.
Примечания: 1. Размещение сопряжений анкерных участков на кривых в учебном пособии не рассматривается.
2. На воздушных стрелках взамен изолированных трубчатых консолей применяются изолированные швеллерные(ктоис
Приложение 18
Таблица П18
Области применения изолированных швеллерных консолей для участков переменного тока
Промежуточные опоры Тип консоли при габарите опор, м
3,1..3,3 3,4..3,5 4,9 5,7
Типовые опоры Прямая ИР-11-5 ИР-У-6,5 ИР-У-6,5
Внешняя сторона кривой 600 м и менее ИР-11-6,5 ИР-111-6,5
Св. 600 м ИР-11-5 ИР-111-5
Внутренняя сторона кривой радиусом 1 000 м и менее ИС-11-6,5 ИС-У-6,5 ИС-У-6,5
Св. 1000 м ИС-11-5
Опоры на воздушной стрелке Прямая 2ИС-11-5 2ИС-111-5 2ИС-У-6,5 2ИС-У-6,5
Опоры средней анкеровки при компенсированной подвеске Прямая ИС-11-5 ИС-У-6,5 ИС-У-6,5
Внешняя сторона кривой радиусом 600 м и менее ИС-11-6,5 ИС-111-6,5
Св. 600 м ИС-11-5 ИС-111-5
Внутренняя сторона кривой радиусом 1000 м и менее ИС-11-6,5
Св. 1000 м ИС-11-5
Окончание табл. П18
Переходные опоры 3 -хпролетных сопряжений Тип консоли при габарите опор, м
3,1..3,3 3,4..3,5 4,9 5,7
Неизолирующие сопряжения без секционирования Прямая Рабочая ветвь ближе к опоре А Консоль рабочей ветви ИР-П-5 ИР-У-6,5
То же анкеруемой ветви ИС-11-5 ИС-111-5 ИС-У-6,5
Рабочая ветвь ближе к опоре Б То же рабочей ветви ИР-П-5 ИР-111-5 ИР-У-6,5
То же анкеруемой ветви ИС-11-5 ИС-У-6,5
Изолирующие со- пряжения с секцио- нированием Прямая Рабочая ветвь ближе к опоре А То же анкеруемой ветви ИР-П-5 ИР-У-6,5
То же рабочей ветви ИС-111-5 ИС-У1-6,5
Рабочая ветвь ближе к опоре Б То же рабочей ветви ИР-111-5 ИР-У1-6,5
То же анкеруемой ветви ИС-11-5 ИС-У-6,5
Примечание. Размещение сопряжений анкерных участков на кривых в учебном пособии не рассматривается.
Приложение 19
чО
00
Таблица П19
Области применения неизолированных швеллерных оцинкованных консолей для участков пер еменного тока
со скоростью движения поездов до 160 км/ч
Промежуточные опоры Тип консоли при проектном габарите опор, м
3,1...3,3 3,4...3,5 3,7 4,9
Типовые опоры Прямая НР-1-5к HP-III-5K HP-IV-6,5k
Внешняя сторона кри- вой радиу- сом Св. 2000 м
1500 м < R > 2000 м
600</?< 1500 м НР-Ш-6,5к НР-Ш-6,5к
до 600 м HP-IV-6,5k
Внутренняя сторона кри- вой радиу- сом Св. 2000 м НС-1-5 НС-111-5 HC-IV-6,5
1500 м < R > 2000 м НС-Ш-6,5
600 м <R< 1500 м
до 600 м НС-1-6,5
Опоры на воздуш- ной стрелке Прямая 2НС-1-5к 2НС-П-5к 2 НС-11-5К 2НС-П1-6,5к
Опоры средней ан- керовки компенси- рованной подвески Прямая НС-1-5 НС-Ш-6,5 HC-IV-6,5
Внешняя сторона кривой
Внутренняя сторона кривой НС-1-6,5
Окончание табл. П19
Переходные опоры сопряжений без секционирования Тип консоли при проектном габарите, м
3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 4,9 5,7
Пря- мая Рабочая ветвь ближе к опоре А Консоль рабочей ветви НР-1-5к НР-П-5к НР-Ш-6,5к
То же анкеруемой ветви НС-1-5 НС-Ш-6,5 HC-IV-6,5
Рабочая ветвь ближе к опоре Б То же рабочей ветви НР-1-5 НР-П-5 HP-III-5 HP-IV-6,5
То же анкеруемой ветви HC-I-5 НС-П-5 НС-Ш-6,5 HC-IV-6,5
Переходные опоры сопряжений с секционированием Тип консоли при проектном габарите, м
3,1 3,2 з,з 3,4 3,5 4,9 5,7
Пря- мая Рабочая ветвь ближе к опоре А Консоль рабочей ветви НР-1-5к НР-П-5к НР-Ш-6,5к
То же анкеруемой ветви НС-П-6,5 НС-Ш-6,5 HC-IV-6,5
Рабочая ветвь ближе к опоре Б То же рабочей ветви НР-1-5 HP-II-5 НР-Ш-5 HP-IV-6,5
То же анкеруемой ветви НС-1-5 НС-П-5 НС-Ш-6,5 HC-IV-6,5
Примечание. Размещение сопряжений анкерных участков на кривых в учебном пособии не рассматривается.
чО
чО
Приложение 20
Таблица П20
Консоли для стоек жестких поперечин
№ рисунка Тип консоли Размеры, мм Масса, кг
L /
Неизолированные
П20, а ЖНР-1 2520 2160 16,32
П20, <7 ЖНС-1 2120 22,30
П20, б ЖНР-П 2880 2160 20,10
П20, б ЖНС-П 2120 26,10
Изолированные
П20, в ЖС-1 1950 1600 19,13
П20, в ЖР-1 14,64
П20, г ЖС-П 2310 22,89
П20, г ЖР-П 18,40
Примечание. В обозначениях консолей принято: ЖН — наклонная для жестких
поперечин; Р — растянутая тяга; С — сжатая тяга из трубы; I, II — тип консоли,
зависящий от длины кронштейна.
Рис. П20. Общий вид консолей для стоек жестких поперечин:
а - ЖНР (ЖНС)-1; б-ЖСНР (ЖНС)-П; в - ЖР (ЖС)-1; г - ЖР (ЖС)-И
200
Приложение 21
Таблица П21
Области применения фиксаторов при неизолированных консолях
на участках постоянного тока
Назначение фиксатора на промежуточных опорах Тип с зиксатора при габарите опор, м
3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 4,9 5,7
Промежуточные опоры
Прямая Зигзаг к опоре ФП-1-3 ФП-Ш-З ФП-1У-3
Зигзаг от опоры ФО-П-З ФП-Ш-З ФО-У-З ФО-У1-3
Внешняя сторона кривой R менее 800 м ФГ-2-3
R по свыше 800 м до R прил. 22 ФГ-3
От R по прил. 22 до 1500 м УФП-П-3 УФП-У-З
R свыше 1500 м ФП-П-З ФП-У-З
Внутренняя сторона кривой R менее 800 м УФО-2-1-3 УФО-2-П-3 УФО-2-111-3
R свыше 800 м до 1500 м УФО-1-3 УФО-1-3 УФО-1-3
R свыше 1500 м ФО-1-3 ФО-П-З ФО-1У-3 ФО-У-З
Переходные опоры на 3-пролетных сопряжений
Прямая, трехпро- летное сопряжение без секцио- нирования Опора А Рабочая ветвь ФП-1-3 ФП-Ш-З ФП-1У-3
Анкер- ная ветвь ФА-И-З ФА-1У-3 ФА-У1-3
Опора Б Рабочая ветвь ФО-П-З ФО-Ш-З ФО-У-З ФО-У1-3
Анкер- ная ветвь ФА-П-3 ФА-Ш-З ФА-У-З ФА-У1-3
Прямая, трехпро- летное сопряжение с секцио- нировани- ем Опора А Рабочая ветвь ФП-1-3 ФП-Ш-З ФП-1У-3
Анкер- ная ветвь ФТ-П-3 ФТ-1У-3 ФТ-У-З
Опора Б Рабочая ветвь ФО-П-З ФО-Ш-З ФО-У-З ФО-У1-3
Анкер- ная ветвь ФТ-1-3 ФТ-П-3 ФТ-Ш-З ФТ-1У-3 ФТ-У-З
Примечание. Размещение трехпролетных сопряжений анкерных участков на
кривых не рассматривается.
201
Приложение 22
Таблица П22
Максимальные радиусы кривых для установки гибких фиксаторов ФГ-3
или ФГ-25 (при заданной длине пролета)
Число контактных проводов Расчетная скорость ветра, м/с Максимальный радиус кривой /?, м, при длине пролета, м
40 50 60 70
1 до 25 900 1000 1100 1150
30 750 800 850 900
35 600 650 650 -
2 до 25 1050 1150 1250 1350
30 850 950 1050 1100
35 750 800 850 850
202
Приложение 23
Таблица П23
Области применения фиксаторов при неизолированных консолях на участках переменного тока
Назначение фиксатора Тип фиксатора при габарите опор, м
3,1 3,2 з,з 3,4 3,5 4,9 5,7
Прямая Зигзаг к опоре ФП-1-25 ФП-1У-25 ФП-У-25
Зигзаг от опоры ФО-П-25 ФО-Ш-25 ФО-У-25 ФО-У1-25
Внешняя сторона кривой R до 400 м вкл. ФГ-2-25
R св. 400 м до R по прил. 22 ФГ-25
R св. R по прил. 22 ФП-П-25 ФП-У-25
Внутренняя сто- рона кривой R до 400 м вкл. ФО-2-1-25 ФО-2-11-25 ФО-2-1У-25 ФО-2-У1-25
R св. 400 м ФО-1-25 ФО-П-25 ФО-1У-25 ФО-У1-25
Переходные опоры трехпролетных сопряжений
Прямая, трехпро- летное сопряже- ние без секцио- нирования Опора А Рабочая ветвь ФП-1-25 ФП-1У-25 ФП-У-25
Анкерная ветвь ФА-П-25 ФА-Ш-25 ФА-У-25 ФА-У1-25
Опора Б Рабочая ветвь ФО-П-25 ФО-Ш-25 ФО-У-25 ФО-У1-25
Анкерная ветвь ФА-Ш-25 ФА-У-25 ФА-У1-25
Прямая, трехпро- летное сопряже- ние с секциони- рованием Опора А Рабочая ветвь ФП-1-25 ФП-1У-25 ФП-У-25
Анкерная ветвь ФТ-1-25 ФТ-1У-25 ФТ-У-25
Опора Б Рабочая ветвь ФО-П-25 ФО-Ш-25 ФО-У-25 ФО-У1-25
Анкерная ветвь ФТ-1-25 ФТ-П-25 ФТ-1У-25 ФТ-У-25
Примечание. Размещение трехпролетных сопряжений анкерных участков на кривых не рассматривается.
203
204
Приложение 24
Таблица П24
Области применения фиксаторов при изолированных консолях на участках переменного тока
Назначение фиксатора Тип фиксатора при габарите опор, м
3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 4,9 5,7*
Прямая Зигзаг к опоре ФПИ-1 ФПИ-2 ФПИ-3 ФПИ-4
Зигзаг от опоры ФО-П-З ФП-Ш-З ФО-У-3 ФО-У1-3
Внешняя сторона кривой R rq величин по прил. 22 ФГИ-1 ФГИ-2
R св. величин по прил. 22 ФПИ-2 ФПИ-3 ФПИ-4 ФПИ-5
Внутренняя сторона кривой ФОИ-2 ФОИ-2 ФОИ-4
Переходные опоры трехпролетных сопряжений
Прямая, трехпро- летное сопряжение без секциониро- вания Опора А Рабочая ветвь ФПИ-1 с ФПИ-2с ФПИ-Зс ФП-1У-3
Анкерная ветвь ФАИ-3 ФАИ-4 ФАИ-5
Опора Б Рабочая ветвь ФОИ-2с ФОИ-Зс ФОИ-4с ФОИ-5с
Анкерная ветвь ФАИ-3 ФАИ-4 ФАИ-4 ФАИ-5
Прямая, трехпро- летное сопряжение с секциониро- ванием Опора А Рабочая ветвь ФПИ-1 с ФПИ-2с ФПИ-Зс ФПИ-4с
Анкерная ветвь ФАИ-3 ФАИ-3 ФАИ-5 ФАИ-6
Опора Б Рабочая ветвь ФОИ-2с ФОИ-Зс ФОИ-4с ФОИ-5с
Анкерная ветвь ФАИ-3 ФАИ-4 ФАИ-5
Примечания. 1. Размещение трехпролетных сопряжений анкерных участков на кривых не рассматривается.
2. При габарите опор более 4,9 м целесообразно применять консольные стойки, монтируемые на жестких поперечинах.
Приложение 25
Таблица П25
Опорные плиты консольных опор и опор жестких поперечин
Назначение опор Тип опорных плит
Кон- соль- ные опоры Одностоечные опоры жестких поперечин перекрывающих Двухстоечные опоры жестких поперечин, перекрывающих
2—3 пути 4—6 путей 7—8 путей 2—3 пути 4—6 путей 7—8 путей
Промежуточные опоры: - - ОП-2 ОП-2 - - ОП-З
Анкерные опоры: анкеровки проводов ДПР, средние анкеров- ки компенсированной подвески (//max = 12 кН) ОП-2 ОП-2 ОП-2 ОП-2 ОП-З ОП-З ОП-З
анкеровки цепной под- вески с одним кон- тактным проводом, анкеровки трех усили- вающих или питаю- щих проводов и т.п. (Ятах = 2,7 кН) ОП-2 ОП-2 ОП-2 ОП-2 ОП-З оп-з ОП-З
анкеровки цепной под- вески с двумя кон- тактными проводами (//тах = 4,5 кН) ОП-2 ОП-2 ОП-2 ОП-З ОП-З оп-з ОП-З
Примечания'. 1. Условия применения опорных плит соответствуют грунтам
средней плотности.
2. Двухстоечные опоры поперечин устанавливаются на одну опорную плиту
оп-з.
205
Приложение 26
Таблица П26
Общие данные жестких поперечин (ригелей) типа Р и РЦ
Марка поперечины Основная L и возможные укороченные (в скобках) длины поперечин,м Число блоков Масса поперечины основной дли- ны т, кг
Р80-22,5 Р 100-22,5 Р 130-22,5 Р 180-22,5 РЦ 80-22.5 РЦ 100-22,5 РЦ 130-22,5 РЦ 180-22,5 22,515 (21,715 20,915; 20,115 19,315; 18,515 17,715; 16,915 16,115; 15,315 14,515; 13,715 12,915) 2 686 702 744 872 688 704 747 877
OP 180-30,3/Р180-30,3 ОР320-30,3 / Р320-30,3 ОР360-30,3 / Р360-30,3 ОРЦ220-30,3 / РЦ 180-30,3 ОРЦ320-30,3 / РЦ320-30,3 ОРЦ 360-30,3 / РЦ 360-30,3 30,26 (29,01; 27,76; 26,51; 25,26; 24,01; 22,76; 21,51; 20,26; 19,01; 17,76; 16,51; 15,26) 3 1665/ 1162 1863/1360 2006/ 1521 1670/1391 1875 /1596 2016/ 1737
ОР250-34,0 / Р220-34,0 ОР280-34,0 / Р280-34,0 ОР320-34,0 / Р320-34,0 ОР380-34,0/Р380-34,0 ОРЦ250-34,0 / РЦ220-34,0 ОРЦ280-34,0 / РЦ280-34,0 ОРЦ320-34,0 / РЦ320-34,0 ОРЦ380-34,0 / РЦ380-34,0 34,01 (32,76; 31,51; 30,26) 3 1897/1333 2030/1466 2224/1659 2344/1780 1844/1531 1999/1686 2172/ 1860 2304/1992
ОР280-39,2 / Р280-39,2 ОР320-39,2 / Р320-39,2 ОР480-39,2/ Р480-39,2 ОРЦ280-39,2/ РЦ280-39,2 ОРЦ320-39,2/ РЦ320-39,2 ОРЦ480-39,2/ РЦ480-39,2 39,165 (37,915; 36,665; 35,415) 4 2321 / 1664 2444/ 1786 2882/2224 2366/ 1999 2486/2119 2932/2565
ОР350-44,2 / Р350-44,2 ОР420-44,2 / Р420-44.2 ОР590-44.2 / Р590-44,2 ОР630-44.2/ Р630-44.2 ОРЦ350-44.2 / РЦ350-44.2 44,165 (42,915; 41,665; 40,415; 39,165) 4 2886/2147 3193/2454 3569 / 2829 3709 / 2969 2949 / 2538
206
Окончание табл. П26
Марка поперечины Основная L (и возмож- ные укороченные Lp (в скобках) длины поперечин, м Число блоков Масса поперечины основной дли- ны т, кг
ОРЦ420-44,2 / РЦ420-44,2 ОРЦ590-44,2 / РЦ590-44,2 ОРЦбЗО-44,2/ РЦ630-44,2 44,165 (42,915; 41,665; 40,415; 39,165) 4 3251 /2839 3653 / 3242 3792 / 3380
Примечания'. 1. В обозначении поперечин, например, ОРЦ360-30,3, буквы и
цифры означают: О — наличие освещения, Р — ригель, Ц - оцинкованный, 360 —
несущая способность, кНм, 30,3 — основная расчетная длина м;
2. Укороченные длины поперечин получают из основной, уменьшая число не-
усиленных панелей в крайних блоках по возможности симметрично; длина пане-
лей составляет: у поперечин длиной 22,5 м — 0,8 м; у остальных — 1,25 м; воз-
можно дополнительное сокращение длины поперечины в пределах 0,8 или 1,25 м
посредством изменения места опирания ригеля на опоры в пределах крайних уси-
ленных панелей.
3. В таблице указана масса поперечин основной длины; масса укороченной по-
перечины приблизительно т, = mLp/L.
207
Приложение 27
Общий вид и основные данные кронштейнов СИП-1(2,3), КВЛЦ,
КВЛСЦ, ДО и ДНО для подвески проводов различного назначения
(питающих, усиливающих, ДПР, ВЛ и др.)
Таблица П27.1
Кронштейны для изолированных проводов СИП-1(2,3)
№ рисунка Тип кронштейна Сортамент балки крон- штейна Масса, кг
П27, а СИП-11 Уголок 50x50x5 17,40
П27. б СИП-21 22,36
П27. в СИП-3 Швеллер № 5 34,28
г де
Рис. П27. Обший вид кронштейнов:
а, б. в.- СИП-1 (2. 3): ги г)—КВЛЦ и СИП-Зп; f —ДО-П(Ш); жи з —ДНО и ДНОУ
208
Таблица П27.2
Кронштейны КВЛЦ, КВЛСЦ, КВЭДЦ
№ ри- сунка Тип крон- штейна Сортамент балки крон- штейна Размеры,мм Масса, кг Род тока
«3 b
П27, г КВЭДЦ1 Швеллер № 5 800 1000 1800 2950 56,62 Пере- менный
КВЭДЦА 59,74
КВЛЦ-50 Уголок 50x50x5 1240 1000 1000 2600 39,22 Посто- янный
КВЛЦ-50А 42,34
КВЛЦ-63 Уголок 63 х 63 х 5 46,03
КВЛЦ-63А 49,15
П27, д КВЛСЦ-50 Уголок 50 х 50 х 5 1370 953 953 2770 44,76
КВЛСЦ-63 Уголок 63 х 63 х 5 51.57
П27, г СИП-Зп У голо 50 х 50 х 5 1100 650 650 1970 26,80 Посто- янный
СИП-ЗпА 1070 31,40
П27, д СИП-ЗпС 1125 607 607 34,52
Примечания к табл. П27.1, П27.2: 1. Кронштейн с малым (укороченным) буге-
лем.
2. В обозначениях типов кронштейнов принято: К — кронштейн, Ф — фидер-
ный, Д — для двух проводов, У — удлиненный, Ц — с возможностью цинкования
горячим способом, С — со сжатой тягой, ВЛ — для высоковольтных линий, Э —
для экранирующих проводов, А — модификация кронштейна для опор, располо-
женных на внешней стороне кривых радиусом 1000 м и менее; цифры обозначают
сортамент уголка балки или номер швеллера.
Таблица П27.3
Деревянные кронштейны (траверсы) типа ДО для трехфазных
высоковольтных линий
№ рисун- ка Тип крон- штейна Сечение бруса, мм Размеры, мм Объем древе- сины, м3 Масса металла, кг
А Б /. /2 11 h
П27, е до-п 80 х 100 1145 1000 2160 1800 1570 825 0,044 16,31
ДО-Пу 1645 2660 2270 2015
до-ш 1145 1250 2410 2070 1765 1080 0,044 16,63
ДО-Шу 1645 2910 2520 2225
209
Таблица П27.4
Деревянные кронштейны типа ДНО для низковольтных проводов
№ ри- сунка Тип крон- штейна Сечение бруса, мм Размеры, мм Объем древеси- ны, м3 Масса металла, кг
А а /| /2 h
П27, ж ДНО-1 80 х 100 1035 400 2250 1825 1000 0,039 13,39 ”
дно-п 2660 2270 2015 0,038 13,39 ”
ДНО-1у 1145 1250 2410 2070 1765 0,049 13,39
П27, з ДНО-Пу 1645 2910 2520 2225 0,047 16,97
210
Приложение 28
Таблица П28
Нормативные моменты Mi в стойках жестких поперечин с фиксирующим
тросом, установленных на прямом участке пути, от горизонтальных нагрузок
на провода контактных подвесок, поперечину и одиночные опоры-стойки
Длина попере- чины, м Число подве- сок Значения Л/ь кН-м, при скорости ветра, м/с, и длине пролета, м
25 м/с 30 м/с 35 м/с
70 м 60 м 50 м 70 м 60 м 50 м 70 м 60 м 50 м
22,5 3 23/25 22/23 20/22 32/35 30/32 28/30 43/46 40/43 37/39
4 27/30 25/27 23/25 38/41 35/38 32/34 50/55 46/50 42/45
30,3 4 31/32 29/30 27/28 43/45 40/42 38/39 58/60 54/56 50/52
5 34/36 32/33 29/30 48/50 45/46 41/42 64/66 59/61 55/56
6 37/39 35/36 32/33 53/55 49/50 44/46 71/73 65/67 59/61
34,0 5 36/37 33/34 31/32 50/52 46/48 43/44 67/69 62/64 57/59
6 39/40 36/37 33/34 55/57 50/52 46/48 73/76 67/69 62/63
7 42/43 39/40 35/36 59/61 55/56 50/51 79/82 73/75 66/68
39,2 6 42/43 39/40 36/37 59/61 55/56 50/52 79/81 73/75 67/69
7 45/46 42/43 38/39 64/65 59/60 54/55 85/88 79/81 72/74
8 48/50 44/46 41/42 68/70 63/64 57/58 92/94 84/86 77/78
44,2 7 48/50 44/46 42/42 68/70 63/65 58/60 91/94 85/87 78/80
8 51/53 48/49 44/45 73/75 67/69 62/63 98/102 90/92 83/84
9 55/56 50/52 46/47 78/79 71/73 65/66 104/107 96/98 87/89
Примечания'. 1. Приведены данные для поперечин без освещения. В числителе —
для участков переменного тока, в знаменателе — постоянного тока.
2. Для поперечин с освещением момент М\ следует умножить на коэффициент 1,3.
211
Приложение 29
Таблица П29
Нормативные моменты Миз в стойках опор жестких поперечин
с фиксирующим тросом от изменения направления проводов контактных
подвесок при отводе на анкеровку
Тип контактной подвески ПБСМ-95+МФ-100 М-120+2МФ-100 ПБСМ-70+МФ-85
Тангенс угла отвода на анке- ровку 1/6 1/10 1/15 1/6 1/10 1/15 1/6 1/10 1/15
Л/из, кН м 19 12 8 28 17 И 16 10 7
212
ПриложениеЗО
Таблица ПЗО
Дополнительные нормативные моменты М10П в стойках опор жестких
поперечин с фиксирующим тросом, установленных на прямом участке пути,
от горизонтальных нагрузок на провода, подвешенные на опорах
(поперечинах) на кронштейнах и надставках
Тип провода А-185 АС-35 или АС-50 АС-70
Скорость ветра, м/с 25 30 35 40 25 30 35 40 25 30 35 40
Значения Л/10П, кНм, при рас- положении по- перечины на прямой и дли- нах пролетов, м: 70 2,9 4,1 5,6 7,4 1,4 2,0 2,7 3,5 2,1 2,7 3,7 4,8
60 2,5 3,5 4,8 6,3 1,2 1,7 2,3 3,0 1,8 2,3 3,2 4,1
50 2,0 3,0 4,0 5,2 1,0 1,4 1,9 2,5 1,5 1,9 2,6 3,4
213
Приложение 31
Пример общих данных к плану контактной сети
Таблица П31.1
Ведомость анкерных участков проводов контактной сети и других проводов, м
Номер анкерного участка I II III IV V VI VII VIII IX X Всего
Несущий трос (НТ) М-120 1167 1167 1230 1230 590 590 1046 1046 1037 1037 10140
Контактный про- вод (КП) 2НлОл0,04Ф-Ю0 1167 1167 1230 1230 590 590 1046 1046 1037 1037 10140
Трос средней анкеровки: (СА НТ) ПБСМ-95 (СА КП) ПБСМ-70 120 34 120 34 114 34 114 34 - - 120 34 120 34 120 34 120 34 948 272
Усиливающий провод А-185 1У = 254; 2У = 260; ЗУ = 4004; 4У = 4004 8522
ВЛ АБ-10кВ 3 х АС-35 1АБ= 1442; 2АБ = 2528 3970
ВЛ ПЭ 10 кВ СИП-3 (SAX) 1x50 1ПЭ= 1442; 2ПЭ = 2536 3978
Длина электрифицируемых путей 9100
Примечания-. 1. На перегоне смонтирована цепная компенсированная подвеска
М-120+НлОл0,04Ф-100; имеется пост секционирования и пешеходный мост.
2. Метеорологические условия г1П1П = -50 °C, rmax = +40 °C, v = 22 м/с, Ьп = 10 мм.
Таблица П31.2
Спецификация элементов опорных конструкций
Наименование Единица измерения Количество
Опоры:
СС 104.6-2 шт. 101
СС 104.6-3 шт. 46
СС 136.6-3 шт. 2
Всего опор шт. 149
214
Окончание табл. П31.2
Наименование Единица измерения Количество
Фундаменты:
ТС-4.0-2 шт. 101
ТС-4.5-3 шт. 39
ТС-5.0-3 шт. 8
Всего фундаментов шт. 149
Анкер ТА-4.0 шт. 32
Анкер ТА-4.5 шт. 3
Оттяжка БО-1 шт. 19
Оттяжка БО-2 шт. 2
Оттяжка БКО-2 шт. 14
Ригель жесткой поперечины РЦ 130-22,5, масса 705 кг шт. 4
Оголовок типа ОГ-1, масса 57 кг шт. 4
Столик опорный типа ОГЗ-З, масса 93 кг шт. 4
Таблица П31.3
Спецификация оборудования, изделий и материалов
Наименование Единица измерения Количество
Материалы и изделия
Провода, км:
М-120 (НТ) км 10,14
НлОл0,04Ф-Ю0 (КП) км 20,28
М-95 (электрические соединители, шлейфы) км 1,01
ПБСМ-70 (трос СА КП) км 0,29
ПБСМ-95 (трос СА НТ) км 1,0
А-185 (усиливающий провод) км 8,78
АС-35 (ВЛ АБ) км 12,27
СИП-3 (SAX) 1x50 (ВЛ ПЭ) км 12,29
Проволока 4 БСМ1 (струны) км 9,48
Проволока 6 БСМ1 (рессорный трос) км 3,12
Стойки:
консольная для промежуточных консолей типа СКФ шт. 8
усиливающего провода шт. 138
Г-образная на ригель шт. 8
215
Окончание табл. П31.3
Наименование Единица измерения Количество
Анкеровка контактной подвески:
Компенсатор блочно-полиспастный КБП-3-30 шт. 30
Кронштейн успокоителя грузов шт. 30
Успокоитель грузов тросовый шт. 30
Груз компенсатора чугунный шт. 846
Консоли:
НР-1-5 шт. 127
НР-П-6,5 шт. 12
НС-1-6,5 шт. 14
НС-1-6,5-п шт. 12
ЖН-1 шт. 8
Кронштейны:
КФЦ-6,5 шт. 2
КФДЦ-5 шт. 2
КВЛЦ-50 шт. 39
КВЛСЦ-50 шт. 33
СИП-3 шт. 76
Хомуты:
крепления консоли шт. 282
крепления кронштейна шт. 152
Оборудование:
Разъединитель РКМ-3,3/4000 шт. 2
Ограничитель перенапряжения ОПН-3,3 шт. 18
Разъединитель РЛНД-10/400 шт. 1
Привод моторный УМП-П шт. 3
Изоляторы:
ПСФ 70-3/0,5-05 шт. 324
ФСФ 100-3/0,6 шт. 158
С4-195-1 (для ОПН) шт. 36
НСК 120-3/0,6 шт. 114
ПС 70Е шт. 348
ШФ 20-УО шт. 232
Устройство защиты от пережогов шт. 4
216
Приложение 32
Цены на строительные и монтажные работы,
материалы и оборудование контактной сети
Приведенные далее таблицы цен составлены по материалам рабочих
проектов, выполненных проектными организациями для центральных
районов европейской территории Российской Федерации в базисном
уровне цен по состоянию на 01.01.2000 г.
В условиях рыночных отношений базисный уровень предназначен для со-
поставления результатов инвестиционной деятельности в разные периоды
времени, экономического анализа и определения стоимости в текущих ценах.
Сметной стоимостью строительных и монтажных работ учтены зат-
раты на выполнение полного комплекса работ, определенного на осно-
ве соответствующих технологических карт, технических условий и ин-
струкций, связанных с их установкой или монтажом.
Сметная стоимость строительных и монтажных работ учитывает оп-
лату труда рабочих и монтажников, затраты на эксплуатацию машин и
механизмов, а также стоимость материалов, арматуры, фиксаторов и
других деталей по их нормативному расходу на измеритель, указанный
в таблице, в том числе применение оцинкованных изделий.
Сметная стоимость приведена к условиям выполнения работ на вновь
электрифицируемых участках железных дорог, учитывающая основные
положения и коэффициенты, предусмотренные соответствующими
сметно-нормативными документами, принятыми и введенными в дей-
ствие установленным порядком:
• работы, выполняемые с «пути», производятся в «окно» 2 ч;
• работы, выполняемые вблизи действующих путей, для учета пере-
рывов в работе, связанных с пропуском поездов, определены с коэффи-
циентом к = 1,7, что соответствует 73—112 парам поездов, проходящих
по путям в сутки;
• оплата труда рабочих-монтажников рассчитана с коэффициентом
к = 1,24, обусловленных повышением тарифных ставок, связанных с
выполнением верхолазных работ.
По итоговым данным сметы, составленной на строительство контакт-
ной сети, в табл. П32.1 приведены усредненные значения удельного веса
статей затрат в составе прямых затрат сметной стоимости строительно-
монтажных работ, кроме оборудования.
217
Таблица П32.1
Вид работ Удельный вес прямых затрат, %. Строительно-монтажные работы
В том числе: Всего
оплата труда рабо- чих, монтажников эксплуатация машин, в том числе оплата труда машинистов мате- риалы
Контакт- ная сеть 4 23 1 73 100
Общая сметная стоимость строительно-монтажных работ определяется
добавлением к прямым затратам накладных расходов и сметной прибыли.
Размер накладных расходов определяется от фонда оплаты труда ра-
бочих, монтажников и машинистов; его можно принять по укрупнен-
ным нормативам для транспортного строительства в размере 110 % с
коэффициентом 0,94, учитывающим снижение с 01.01.2005 г. ставки
единого социального налога.
Размер сметной прибыли определяется от фонда оплаты труда рабочих,
монтажников и машинистов по общеотраслевому нормативу в размере 65 %.
На стоимость оборудования, определенного по отпускным ценам, в
смете следует начислять затраты на транспортные, заготовительно-
складские расходы и услуги посредников в усредненном размере 6 %.
Общая сметная стоимость строительства складывается из сметной
стоимости строительно-монтажных работ и стоимости оборудования
(табл. П32.2).
Приведенная в таблицах сметная стоимость строительных и монтажных
работ, материалов и оборудования дана с упрощением и усреднением и мо-
жет рассматриваться только для использования в учебных целях.
За основу расчета сметной стоимости работ и оборудования приня-
ты нормативно-методические документы бывш. Госстроя России и ба-
зисные цены, применяемые для разработки сметной документации на
объекты, строящиеся по заказам ОАО «РЖД».
Таблица П32.2
Наименование работ или затрат Единица измерения Сметная стои- мость, руб.
1 2 3
/. Строительные работы
Установка опор железобетонных одиночных нераздель- ных без опорных плит закапыванием:
на перегоне шт. 2659
на станции шт. 2498
218
Продолжение табл. П32.2
1 2 3
То же с опорными плитами:
на перегоне шт. 4521
на станции шт. 4144
Установка опор железобетонных сдвоенных нераздель- ных с опорной плитой на станции шт. 5233
То же одиночных раздельных и фундаментов стаканно- го типа методом вибропогружения:
на перегоне шт. 3916
на станции шт. 3740
То же методом закапывания:
на перегоне шт. 4198
на станции шт. 4277
Установка опор железобетонных сдвоенных раздельных и фундаментов стаканного типа закапыванием с опор- ными плитами на станции шт. 4862
Установка «с пути» опор металлических массой до 1 т шт. 3236
То же массой свыше 1 т шт. 3361
Установка фундаментов типа ТСА или ФКА под опоры методом вибропогружения шт. 2886
Установка фундаментов типа ТСА под опоры закапыванием шт. 2714
Установка анкеров железобетонных с оттяжками виб- ропогружением шт. 2975
То же закапыванием шт. 2798
Установка на одиночные опоры жестких поперечин, перекрывающих пути в количестве:
до 4 шт. 4141
до 8 шт. 7128
То же на сдвоенные опоры, перекрывающие пути в ко- личестве до 8 шт. 9170
Устройство изоляции опор железобетонных от метал- лических частей контактной сети шт. 143
Материалы
Стойки опор железобетонные:
СС 104.6-2: 3 шт. 3360
219
Продолжение табл. П32.2
1 2 3
СС 104.7-4 шт. 4140
СС 108.6-2; 3 шт. 3800 "
СС 108.7-4 шт. 4580 "
СС 136.6-2; 3 шт. 4710
СС 136.7-4 шт. 5540
ССА 100.6-3 шт. 4730
ССА 100.7-4 шт. 5250
ССА 120.6-3 шт. 5120
ССА 120.7-4 шт. 6070
Стойки опор металлические т 22 250
Фундаменты трехлучевые стаканные:
ТС 4.0-2; 3 шт. 2360
ТС 4.0-4 шт. 2750
ТС 4.5-2; 3 шт. 2530
ТС 4.5-4 шт. 2900
ТС 5.0-2; 3 шт. 2650
ТС 5,0-4 шт. 2960
Фундаменты трехлучевые с анкерными болтами для консольных опор:
ТА 4.0-2; 3 шт. 2720
ТА 4.0-4; ТА 4.5-2; 3 шт. 2880
ТА 4.5-4 шт. 3080
ТА 5.0-2; 3 шт. 3220
ТА 5.0-4 шт. 3440
Фундаменты клиновидные с анкерными болтами для консольных опор:
ФКА-98( 117)-4,0 шт. 2950
ФКА-98(117)-4,5 шт. 3130
ФКА-98( 117)-5,0 шт. 3290
Фундаменты трехлучевые с анкерными болтами для стоек жестких поперечин:
ТАП 4.5-3: 4 шт. 3040
ТАП 4.5-5 шт. 3270
220
Продолжение табл. П32.2
1 2 3
ТАП5.0-3;4 шт. 3400
ТАП 5.0-5 шт. 3680
Анкер трехлучевой ТА-4,0 шт. 1830
То же ТА-4,5 шт. 1940
Анкеры клиновидные:
КА-4,0 шт. 2900
КА-4,5 шт. 3050
КА-5,0 шт. 3290
Ригели жестких поперечин, оголовки, опорные столики т 25 590
Плита опорная ОП-2 шт. 180
То же ОП-3 шт. 259
Оттяжки анкерные:
АО-1; БО-1; БС-1 шт. 2880
АКО-1; ОАС; ОАП; ОАЖ шт. 3350
АО-2; АПО-2; БО-2; БПО-2; АС-1 шт. 5020
АКО-2; БКО-2 шт. 5560
АК-2у; АПЦ-2; БП-2; БПЦ-2; АЖ-2 шт. 7660
БК-2у шт. 8480
Знак нумерации опор шт. 108
2. Монтажные работы
Раскатка несущего троса «поверху» км 25009
Раскатка одиночного контактного провода км 1581
Раскатка двойного контактного провода км 2776
Регулировка контактной подвески с одиночным кон- тактным проводом:
цепной эластичной полукомпенсированной км под- вески 94 931
то же компенсированной км под- вески 97 317
цепной эластичной полукомпенсированной км под- вески 110 377
то же компенсированной км под- вески 112 763
221
Продолжение табл. П32.2
1 2 3
Подвеска под пешеходными мостами и малыми путе- проводами проход 5782 ”
Подвеска под большими путепроводами проход 8866
Подвеска на мостах с ездой понизу м моста 265
Подвеска в тоннелях м тоннеля 185
Монтаж на контактной подвеске:
устройства для плавки гололеда (при /?н > 10 мм ука- зывается общая длина подвески главных путей) км 3785
противоветровые струны (учитывается длина тех участков контактной подвески, где v > 30 м/с) км 4036
Проверка параметров контактной подвески и доведение их до норм после вытяжки новых проводов км под- вески 4016
Монтаж односторонней анкеровки несущего троса или контактного провода:
жесткой шт. 2097
компенсированной шт. 3680
Монтаж средней анкеровки компенсированной цепной подвески шт. 4224
Монтаж стрелки воздушной:
с одиночным контактным проводом шт. 6675
с двойным контактным проводом шт. 8341
Монтаж оттяжки фиксирующей:
до двух ветвей подвески шт. 1683
за каждую последующую ветвь сверх двух шт. 1161
Сопряжения анкерных участков полукомпенсированной и компенсированной подвесок с одиночным контакт- ным проводом:
трехпролетное без секционирования сети шт. 30 383
то же с секционированием сети шт. 43 634
четырехпролетное с секционированием сети шт. 60 684
пятипролетное с нейтральной вставкой шт. 78 819
Сопряжения анкерных участков полукомпенсированной и компенсированной подвесок с двойным контактным проводом:
трехпролетное без секционирования сети шт. 39 990
222
Продолжение табл. П32.2
1 2 3
то же с секционированием сети шт. 53 241
четырехпролетное с секционированием сети шт. 70 290
пятипролетное с нейтральной вставкой шт. 88 425
Монтаж устройства защиты от пережогов контактной сети шт. 4760
Изоляция металлических конструкций от поверхности железобетонных опор шт. 11 109
Армирование фиксирующим тросом и треугольными подвесами жестких поперечин:
перекрывающих 2 пути поперечина 2848
то же 3-5 путей поперечина 4764
то же 6-8 путей поперечина 6411
Армирование фиксаторными стойками и треугольными подвесами жестких поперечин:
перекрывающих 2 пути поперечина 2118
то же 3-5 путей поперечина 3721
то же 6-8 путей поперечина 5609
Армирование консольными, фиксаторными стойками и треугольными подвесами жестких поперечин:
перекрывающих 2 пути поперечина 2946
то же 3-5 путей поперечина 5567
то же 6-8 путей поперечина 8787
Установка консолей неизолированных:
массой до 75 кг шт. 592
массой 76—150 кг шт. 740
Установка консолей изолированных шт. 472
То же изолированных с подкосами шт. 869
Установка на опорах хомутов для крепления консолей и кронштейнов дополнительных проводов шт. 269
Установка на опорах траверс для крепления двух консолей шт. 647
Установка на опорах удлинителей для крепления кон- солей шт. 1569
Заземление опоры железобетонной шт. 818
То же металлической шт. 381
Заземление поперечины жесткой шт. 818
То же опор контактной сети, групповое км 11 978
223
Продолжение табл. П32.2
1 2 3
Монтаж диодного заземлителя шт. 513
Установка на опорах знаков (указателей) сигнальных шт. 499
Установка на опорах предупреждающих знаков высоко- го напряжения шт. 31
Установка номерных знаков на основных стержнях фиксаторов и фиксирующих тросах шт. 204
Установка защитного репелентного устройства на стержневых изоляторах шт. 114
Монтаж дополнительных проводов:
одного провода неизолированного на подвесных изоляторах (усиливающего, питающего, экрани- рующего, ДПР, ВЛ 6-10 кВ) км 45 670
каждого следующего провода сверх одного км 23 573
одного провода изолированного самонесущего типа СИП 3 (SAX) на подвесных изоляторах (ВЛ 6-10 кВ) км 56212
каждого следующего провода сверх одного км 39714
одного провода неизолированного на штыревых изоляторах км 49 704
одного провода изолированного самонесущего типа СИП 3 (SAX) на штыревых изоляторах (ВЛ6-10 кВ) км 59 455
Анкеровка односторонняя одного провода на подвес- ных изоляторах шт. 3167
Анкеровка односторонняя каждого следующего прово- да на подвесных изоляторах шт. 1966
Установка стоек (надставок) на опоре или жесткой по- перечине шт. 620
Подключение экранирующего провода к дроссель- трансформатору шт. 1996
Монтаж:
изолятора врезного секционирования шт. 1838
изолятора секционного шт. 4248
ограничителя перенапряжения шт. 8747
разъединителя секционного шт. 13 490
разрядника трубчатого шт. 1409
224
Продолжение табл. П32.2
1 2 3
Материалы
Провод:
НлОлО,04Ф-100 км 66 101
НлОлО,04Ф-120 км 79 343
МФ-100 км 57 627
МФ-120 км 71 290
БрФ-120 км 88 230
М-35 км 24 527
М-70 км 47 591
М-95 км 65 237
М-120 км 81 167
ПБСМ-70 км 57 054
ПБСМ-95 км 65 813
МГ-70 км 59 824
МГ-95 км 77 028
А-120 км 19 499
А-185 км 30 577
АС-35 км 7758
АС-50 км 10 197
АС-70 км 14 300
Проволока биметаллическая БСМ1 диаметром, мм
4 км 7918
6 км 17 422
Провода самонесущие с защитной изоляцией на напряжение 6-20 кВ марки СИП-3 (SAX) одножильные сечением, мм2:
1 х 35 км 19981
1 х 50 км 25 548
Компенсатор блочно-полиспастный КБП-3-30 для анке- ровки контактной подвески шт. 6659
успокоитель грузов тросовый шт. 1227
Кронштейн успокоителя грузов шт. 1763
Груз компенсаторный чугунный шт. 685
Груз компенсаторный железобетонный шт. 59
225
Продолжение табл. П32.2
1 2 3
Стойка консольная для консоли
промежуточной шт. 6580
переходной шт. 16 020
Консоли неизолированные:
швеллерные т 27 830
трубчатые т 36 510
Консоли изолированные:
швеллерные т 33 630
трубчатые т 41 970
Траверса переходной опоры шт. 1810
Хомут крепления консолей, траверс шт. 645
Хомут крепления кронштейнов шт. 176
Кронштейны металлические для подвески проводов т 33 970
Стойки, надставки т 29 960
Кронштейн деревянный типа ДО шт. 490
Устройство защитное репелентное шт. 89
Знак предупреждающий высокого напряжения шт. 85
Знак сигнальный типа «Опустить — Поднять токопри- емник» шт. 517
3. Оборудование
Разъединители:
РКМ 3,3/4000 шт. 24 390
РКЖ 3,3/4000 шт. 25 350
РГ 35/2000 шт. 28 720
РЛНД 10/400 шт. 3680
Приводы электродвигательные:
УМП-П шт. 7590
пдж шт. 22 970
Привод ручной типа ПР шт. 4210
Ограничители перенапряжения:
ОПН-3,3 шт. 2690
ОПН-27.5 шт. 8890
ОПН-Ю шт. 1580
226
Продолжение табл. П32.2
1 2 3
Изоляторы подвесные:
ПС 70Е шт. 130
ПСД 70Е шт. 162
ПСФ 70-3 шт. 780
ПСПК 70-3 шт. 947
ПСПК 70-25 шт. 1302
Изоляторы натяжные:
ИСК 120-3 шт. 372
ИСК 120-25 шт. 510
НСФ, НСПК 120-3 шт. 1152
НСФ, НСПК 120-25 шт. 1297
Изоляторы фиксаторные:
ФСФ, ФСПК 100-3 шт. 1045
ФСФ, ФСПК 100-25 шт. 1152
Изоляторы консольные:
КСФ, КСПК 100-3 шт. 985
КСФ, КСПК 100-25 шт. 1380
Изоляторы штыревые:
ТФ 20 шт. 9
ШФ 20-Г шт. 65
ШФ 20-УО шт. 139
Изолятор опорный С4-195-1 (для ОПН) шт. 695
Разрядник трубчатый РТВ-35-2 шт. 1091
То же РТВ-10 шт. 1640
Разрядник роговый шт. 1596
Изолятор секционный ИС-1-80-3 шт. 5660
То же ИС-2-80-25 шт. 5970
То же ИС-0-80-25\3 шт. 4870
То же 8А-200-3 15910
То же 12А-200-25 шт. 17 550
То же 2А-200-25/25 19 200
Заземлитель диодный шт. 2420
Искровой промежуток шт. 157
Устройство защиты от пережогов шт. 11 250
227
Рекомендуемая литература
1. Бондарев Н.А., Чеку.шев В.Е. Контактная сеть. Учебник. — М.: Марш-
рут, 2006.
2. Дворовчикова Т.В., Зимакова А.Н. Электроснабжение и контактная сеть
электрифицированных железных дорог: Учебное пособие. — М.: Трансиз-
дат, 1989.
3. Правила технической эксплуатации (ПТЭ) железных дорог Российс-
кой Федерации (ЦРБ-756), утверждены МПС России 26.05.2000 г. — М.: Те-
хн нформ, 2000.
4. Правила устройства системы тягового электроснабжения (ПУСТЭ) же-
лезных дорог РФ (ЦЭ-462, 04.06.1997).
5. Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети
электрифицированных железных дорог (ПУТЭКС), ЦЭ-868, утверждены
МПС России 11.12.2000 г. — М.: Трансиздат, 2001.
6. Нормы проектирования контактной сети (СТН ЦЭ 141-99). МПС Рос-
сии. — М.: Трансиздат, 2001.
7. Основные типовые решения по контактной сети: Справочное посо-
бие. — М.: МПС России, Тран с электро проект, 2002.
8. Контактная сеть и воздушные линии. Нормативно-методическая до-
кументация по эксплуатации контактной сети и высоковольтным воздуш-
ным линиям: Справочник. — М.: МПС России, 2001.
9. Железные дороги колеи 1520 мм (СТН Ц-01-95) для скоростных ли-
ний.
10. Строительные нормы и правила Российской Федерации. Железные
дороги колеи 1520 мм . СНиП 32-01-95.
11. Устройство и эксплуатация контактной сети и воздушных линий: По-
собие. ОАО «РЖД». — М.: Трансиздат, 2004.
12. Технические требования к контактной подвеске постоянного тока для
скорости движения поездов до 200 км/ч (КС-200-06), ЦЭ ОАО «РЖД». — М.,
2006.
13. Сборник технических указаний, информационных материалов и ру-
ководящих документов по хозяйству электроснабжения железных дорог.
Ежегодное издание ЦЭ ОАО «РЖД». — М.: Трансиздат.
14. Технологические карты на работы по содержанию и ремонту устройств
контактной сети электрифицированных железных дорог: Кн. I. Капиталь-
ный ремонт (Утв. ЦЭ МПС России 29.03.1997г. ЦЭ/197-5/3). Кн. II. Техни-
ческое обслуживание и текущий ремонт (Утв. ЦЭ МПС России 21.11.1998 г.
ЦЭ/197-5/1-2). Книга III. Техническое обслуживание, текущий и капиталь-
ный ремонт линейных устройств нетягового электроснабжения на опорах
228
контактной сети и самостоятельных опорах на обходах (Утв. ЦЭ МПС Рос-
сии 16.02.2000 г. ЦЭ/197-5/1-3).
15. Пособие по проектированию воздушных линий электропередачи на-
пряжением 0,38—20 кВ с самонесущими изолированными и защищенны-
ми проводами — СПб.: ОАО «РОСЭП», ENSTO, 2004.
16. Чекулаев В.Е, Зимакова А.Н. Техническое обслуживание и ремонт ус-
тройств электроснабжения нетяговых потребителей на железных дорогах:
Учебное иллюстрированное пособие (альбом плакатов) для студентов ву-
зов, техникумов и колледжей, учащихся образовательных учреждений же-
лезнодорожного транспорта, осуществляющих профессиональную подго-
товку. — М.: Маршрут, 2006.
17. Нормативы численности работников хозяйства электрификации и
электроснабжения для ОАО «РЖД», утверждены ОАО «РЖД» 03.11.2005 г.
18. Типовой проект организации труда работников района (дистанции)
контактной сети, (утв. МПС СССР 24.12.2001 г.).
19. Методика определения стоимости строительной продукции на тер-
ритории Российской Федерации (МДС81-35.2004), введена в действие по-
становлением Госстроя России 10.03.2004 г. № 15/1 (Рассмотрена Минюс-
том России и признана документом, соответствующим законодательству
Российской Федерации).
20. Отраслевые единичные расценки на строительные работы ОЕР-2001.
Сб. № 28. Железные дороги. (Утв. распоряжением ОАО «РЖД» 21.09.2007 г.
№ 1847р).
21. Отраслевые единичные расценки на монтаж оборудования ОЕРм-
2001. Сборник № 20 Оборудование сигнализации, централизации, блоки-
ровки и контактной сети на железнодорожном транспорте, утвержденные
распоряжением ОАО «РЖД» 19.06.2007г. № 1120р (Вып. 1) и 07.11.2006 г.
№2199р (Вып. 2).
22. Отраслевые сборники сметных цен на материалы, изделия и конст-
рукции для строительства объектов железнодорожного транспорта (ОССЦ-
2001. Вып. 1—5), введенные в действие распоряжениями ОАО «РЖД».
23. Отраслевые сборники отпускных цен на оборудование для строитель-
ства объектов железнодорожного транспорта (ОСОЦо-2001. Вып. 1—3),
введенные в действие распоряжениями ОАО «РЖД».
24. Индексы пересчета сметной стоимости строительно-монтажных ра-
бот и оборудования к ценам 2000 г, утверждаемые ОАО «РЖД» ежегодно и
по кварталам.
25. Индексы цен в строительстве. Межрегиональный информационно-
аналитический бюллетень КО-ИН ВЕСТ. Издается ежеквартально с 1992 г.
26. Анализ работы хозяйства электрификации и электроснабжения (Еже-
годные отчетные издания ЦЭ, утверждаемые ОАО «РЖД»).
27. Руководящие указания по расстановке светофоров автоблокировки
и определения длин блок-участков на линиях с АЛСО; № 660301, разрабо-
таны ГУП ГТСС, утверждены МПС России 8.02.2003 г.
229
Содержание
ВВЕДЕНИЕ....................................................3
Глава 1. Механический расчет: определение нагрузок на провода,
натяжений и стрел провеса проводов; построение монтажных кривых.. 5
1.1. Общие положения и порядок расчета......................5
1.2. Механический расчет анкерного участка цепной
полукомпенсированной контактной подвески....................7
1.2.1. Исходные данные..................................7
1.2.2. Определение натяжений проводов...................7
1.2.3. Определение распределенных (линейных) нагрузок
на несущий трос контактной подвески................... 10
1.2.4. Определение длины эквивалентного и критического
пролетов и установление исходного расчетного режима... 16
1.2.5. Определение значений натяжений несущего троса
в зависимости от температуры. Построение монтажной кривой
Г (0. Составление монтажной таблицы....................18
1.2.6. Расчет и построение монтажных кривых стрел провеса
несущего троса и контактных проводов...................27
1.2.7. Составление итоговой монтажной таблицы.
Выводы из расчета......................................32
Глава 2. Определение наибольших допустимых длин пролетов...35
2.1. Общие сведения........................................35
2.2. Определение значений максимальных длин пролетов
по номограммам.............................................37
2.3. Определение значений максимальных длин пролетов
по приближенным формулам динамического расчета..........41
Глава 3. Составление схем питания и секционирования
контактной сети.........................................52
3.1. Схемы питания контактной сети.........................52
3.2. Секционирование контактной сети.......................55
3.3. Порядок разработки, составления и утверждения схем....59
230
Глава 4. Выполнение монтажного плана контактной сети станции..60
4.1. Подготовка плана станции...............................60
4.2. Расстановка опор контактной сети на станции............66
4.3. Трассировка контактной сети на станциях................78
Глава 5. Выполнение монтажного плана контактной сети перегона.97
5.1. Подготовка плана перегона..............................97
5.2. Предварительная разбивка перегона на анкерные участки.... 101
5.3. Расстановка опор на перегоне......................... 103
5.4. Окончательная разбивка анкерных участков............. 108
5.5. Габариты опор на перегоне................................ 111
Глава 6. Особенности контактной сети на участках железных дорог,
предназначенных для скоростей движения поездов до 200 км/ч. ИЗ
6.1. Общие сведения....................................... 113
6.2. Основные требования к конструкции КС-200 ................ 115
6.3. Особенности опорных конструкций КС-200............... 120
6.4. Основные параметры КС-200 ........................... 121
Глава 7. Выбор поддерживающих и фиксирующих конструкций....... 124
7.1. Выбор консолей....................................... 124
7.2. Выбор жестких поперечин.............................. 126
7.3. Выбор кронштейнов.................................... 129
Глава 8. Выбор опор....................................... 131
8.1. Типы опор............................................ 131
8.2. Выбор промежуточных и переходных консольных опор......... 133
8.3. Выбор анкерных опор.................................. 148
8.4. Выбор стоек жестких поперечин........................ 149
Глава 9. Состав и стоимость строительных и монтажных работ
и затрат при сооружении контактной сети................... 154
Глава 10. Обеспечение охраны труда при эксплуатации контактной сети
и безопасности движения поездов на стадии проектирования.. 161
10.1. Мероприятия по обеспечению охраны труда
при выполнении работ на контактной сети................... 161
10.2. Проектные мероприятия по обеспечению безопасности
движения поездов.......................................... 163
Приложения................................................ 166
Рекомендуемая литература...................................228
231
Учебное издание
Анна Николаевна Зимакова
Виктор Михайлович Гиенко
Владимир Андреевич Скворцов
КОНТАКТНАЯ СЕТЬ
ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ
ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
Расчеты, выбор конструкций
и составление монтажных планов
Учебное пособие
Подписано в печать 25.12.2009 г.
Формат 60x84 '/|б- Печ. л. 14,5. Дополнительный тираж 1000 экз. Заказ 5209.
ФГОУ «Учебно-методический центр по образованию
на железнодорожном транспорте»
105082, Москва, ул. Бакунинская, д. 71
Тел.: +7 (495) 739-00-30, e-mail: marketing@umczdt.ru;
http://www.umczdt.ru
ООО «Пиар-Пресс»
117525. Москва, ул. Днепропетровская, д. 7, корп. 1
Отпечатано в ОАО «Можайский полиграфический комбинат»
143200, г Можайск, ул Мира, 93
www oaompk ru www.oaoMnK рф тел (495) 745-84-28, (49638) 20-685