Определение максимально допускаемых длин пролетов для контактных подвесок. Разработка схем питания и секционирования КС и ВЛ на станции

Описание и обоснование предлагаемой схемы питания и секционирования. Основные сведения о примененных секционных изоляторах, разъединителях и приводах к ним

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.1Исходные данные для проектирования.

№ п/п	Наименование исходных данных					Характеристика исходных данных
1	Вариант схемы станции					3
2	Номера районов				Ветрового	I
					Гололедного	IV
3	Температура воздуха в тени, ̊ С		Минимальная			˗30
			Максимальная			+50
4	Высота насыпи, м					0,7	Материковый и насыпной грунты-пески мелкие
5	Расчетное сопротивление грунта, МПа					0,15
6	Характер местности					Открытая местность с редким лесом
7	Максимальная скорость движения ЭПС на станции, км/ч			по главному пути		110
				по второстепенным путям		40
8	Система электрической тяги					1×25 кВ
9	Расчетный тип токоприемников ЭПС					Л
10	Марки, сечения и количество проводов	Контактной подвески на главном пути станции				ПБСА-50/70 +НЛФ– 100
		Контактной подвески на каждом электрифицируемом второстепенном пути станции				ПБСА-50/70 + МФ-85
		низковольтной линии 380/220 В				4АС 50/8,0
		каждой питающей линии				2АС 70/11,0
		отсасывающей линии				4АС 50/8,0
		троса группового заземления				ПБСМ1-70

Основные физико – механические характеристики проводов

Марки проводов	ПБСА-50/70	НЛФ-100	МФ-85	АС-70/11,0	АС-50/8,0	ПБСМ 1-70
Фактическое сечение S, мм2	45,20/71,80	100	85,00	68,00/11,30	48,20/8,04	72,20
Расчетный диаметр di, мм	14,00	11,80/12,81	10,80/11,76	11,40	9,60	11,00
Высота сечения НК, мм			10,80		-	-
Ширина сечения, мм			11,76		-	-
Средний диаметр, d ср, мм			11,28		-	-
Нагрузка от собственного веса, gi , даН/м			0,740		0,191	0,586
ɑ ES, даН/˚С	24,13		-	12,33	7,44	14,01
24ɑ·10-6, 1/˚С	330		408	461	461	319

2.  ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСКАЕМЫХ ДЛИН ПРОЛЕТОВ ДЛЯ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК

2.1 Определение значений метеорологических факторов с учетом микроклиматических особенностей заданного участка

Для расчетов проводов и длин пролетов, а также нагрузок на провода, передающихся на опорные и поддерживающие конструкции определяем с учетом местных климатических условий и повторяемости не реже 1 раза в 10 лет:

                2.1.1  скорость ветра в режиме ветра максимальной интенсивности

, где

  – нормативная скорость ветра для заданного ветрового района на высоте 10 м от поверхности земли повторяемостью не реже 1 раза в 10 лет, м/с;  = 22м/с

 – коэффициент изменения скорости ветра, характеризующий местные условия защищенности КС. , где Z – высота расположения проводов над подстилающей поверхностью , м, определяем как сумму двух слагаемых, одним из которых является нормативное значение высоты расположения проводов КС (10 м), а вторым –заданная высота насыпи (0,7 м)  ;   – параметр шероховатости подстилающей поверхности, берем равным 0,2 м.

=20,834 м/с

2.1.2 скорость ветра в режиме гололеда с ветром

, где

 - нормативная скорость ветра в режиме гололеда с ветром для заданного гололедного района на высоте 10 м от поверхности земли повторяемостью не реже 1 раза в 10 лет м/с (для моего района – 18 м/с).

=17,046    

2.1.3  максимальную толщину стенки (корки) гололеда на проводах, имеющего плотность 900 кг/м³   

, где   

 - нормативная толщина стенки гололеда для проводов диаметром 10 мм на высоте 10 м от поверности земли для заданного гололедного района повторяемостью не реже 1 раза в 10 лет // мм – 20 мм.

 - коэффициент, учитывающий местные условия гололедообразования на проводах – по // 1,1 для заданного участка;

к – коэффициент, учитывающий влияние диаметра провода на толщину стенки гололеда (для всех проводов ВЛ и КС равен 1,0 //);

 = 22 мм.

2.1.4  значения температуры: минимальное, максимальное, в режимах ветра максимальной интенсивности и гололеда с ветром.

 Значения температуры воздуха в режимах ветра максимальной интенсивности  и гололеда с ветром  принимаем равными минус 5˚С //

Минимальную температуру  принимаем в соответствии с заданием, а значение максимальной температуры  берем на 10˚С выше указанной в задании для учета влияния солнечной радиации на нагрев проводов // : – 30 ˚С и +65 ̊ С соответственно.

2.1.5 Для КП значение толщины стенки гололеда принимаем равным  =0,5·22=11 мм //.

  

2.1.2  Физико – механические характеристики проводов. Определение натяжений несущих тросов (максимально допускаемых, ориентировочных в разных режимах), номинальных натяжений контактных проводов.

Максимально допускаемые, номинальные и ориентировочные натяжения проводов в разных режимах

Наименование натяжений, режимов и проводов		Формулы для определения ориенти-ровочных натяжений	Значения натяжений, даН
Максимально допускаемое натяжение НТ, Т max	ПБСА-50/70	-	2000
Номинальное натяжение КП, К	НЛФ-100	-	1000
	МФ-85	-	850
Натяжение НТ в режиме беспровесного положения КП, То	ПБСА-50/70	То =0,80 Тmax	1600
Натяжение НТ в режиме ветра максимальной интенсивности (с учетом  ), Тв	ПБСА-50/70	Тв=0,90 Тmax	1800
Натяжение НТ в режиме гололеда с ветром (), Тг	ПБСА-50/70	-	2000

 

Определение нормативных нагрузок на провода в режиме ветра максимальной интенсивности для расчета длин пролетов и подвесок

Наименование нагрузок	Формулы для расчета	Значения нагрузок, даН/м
От собственного веса провода, gi	По справочным данным	ПБСА-50/70, МФ-85, НЛФ-100,
На НТ от веса всех проводов контактной подвески (вес подвески),		ПБСА-50/70+МФ-85, ПБСА-50/70+НЛФ-100,
От ветра на НТ подвески, Рнв		ПБСА-50/70 0,467
От ветра на КП, Ркв		МФ-85 0,36
		НЛФ-100 0,394
Результирующая нагрузка на НТ контактной подвески, qнв		ПБСА-50/70+НЛФ-100,
		ПБСА-50/70+МФ-85,

          Определение нормативных нагрузок на провода в режиме гололеда с ветром для расчета длин пролетов и подвесок

Наименование Нагрузок	Формулы для расчета	Значение нагрузок, даН/м
От веса гололеда  на НТ, gгн		ПБСА-50/70 =2,194
От веса гололеда На одном КП, Gгк		МФ-85 =0,679
		НЛФ-100 =0,71
От веса одного  КП  с гололедом, Gкг		МФ-85 =1,419
		НЛФ-100 =1,583
На НТ от веса  всех проводов подвески с гололедом  (вес подвески с гололедом),  Gпг		ПБСА-50/70+НЛФ-100 =4,546
		ПБСА-50/70+МФ-85 =4,382
От ветра на НТ, покрытый гололедом,  Рнг		ПБСА-50/70 =1,296
От ветра на КП, покрытый гололедом, Ркг		МФ-85 =0,733
		НЛФ-100 =0,755
Результирующая нагрузка на НТ подвеску,  Qнг		ПБСА-50/70+НЛФ-100 =4,727
		ПБСА-50/70+МФ-85 =4,57

Рассчитываем максимально допустимую длину пролета :

1.  Для подвески ПБСА-50/70+НЛФ-100

В режиме ветра максимальной интенсивности  К=1000 даН, =0,394 даН/м,

=0,5 м, =0,010 м, =0,3 м. При  =1 и  =0 имеем

=94,4 м

По материалам // и рекомендациям, приведенным в пункте 3.3.5 методички, находим значения коэффициентов для определения   при 94,4 м:

 =0,38, =0,163, =0,911, =0,592, =1,48, =1,0, 0,592=0,876, =0,876+20,38=0,989.

По // и табл. ……. : =1,8 м,  =1,624 даН/м,  1600 даН            

=1,228 м

По // и табл. …..: =1800 даН, =0,467 даН/м, =0,68, =1,707 даН/м,

0,015 м, =0,873 даН/м, =1

=-0,024 даН/м

Новое значение длины пролета с учетом  и

=92 м.

Значение длины пролета отличается менее, чем на 5% поэтому расчет заканчиваем и принимаем окончательно  =92 м.

В режиме гололеда с ветром по // и табл. …:  =0,755 даН/м,

=0,5 м, =0,010 м  , =0,3 м. При  =1 и  =0 имеем

=68,2 м.

Значения коэффициентов по // и пункту 3.3.5 методички:

 =0,568, =0,141, =0,882, =0,648, =1,494, =1,05, 0,648=1,017, =1,017+20,568=1,158, . По // и табл. …:  =2000 даН, =1,296 даН/м, =0,68, =4,727 даН/м,

0,015 м, =1,583 даН/м, =1

=1,257 м

=-0,166 даН/м

=58,1 м.

Разница между значениями длины пролета получилась более 5%, поэтому расчет продолжаем . Для =58,1 м:  =0,61, =0,141, =0,882, =0,664, =1,494, =1,05, 0,664,05=1,042, =1,042+20,61=1,194,

 .

=-0,174 даН/м

=57,1 м.

Последние два значения длины пролета отличаются менее , чем на 5%, поэтому расчет заканчиваем и принимаем окончательно 57,1 м.

Теперь рассчитываем максимальную длину пролета для подвески ПБСА