376 Fachwissen Fahrleitung 120 (2022) Heft 9 Auflaufbedingungen bei Weichenfahrdrähten – Teil 2 Uwe Resch, Frankfurt am Main; Rainer Puschmann, Igensdorf Fortsetzung von Teil 1 in eb-Heft 8/2022, Seite 302–308 Symbole und Abkürzungen, Literaturverzeichnis und Autorenangaben siehe Teil 1 4 Höhe des fest abgespannten Tragseils 4.1 Nicht gekoppelte Fahrdrähte an der Fahrdrahtkreuzung Für die Bespannung einer Weiche, bei der sich beweglich und fest abgespannte Tragseile kreuzen, übertragen die Hänger des fest abgespannten Tragseils Höhenänderungen auf dessen beweglich nachgespannten Fahrdraht. So wird bei tiefen Temperaturen und geringem Tragseildurchhang der Fahrdraht über die Fahrdrahtnennhöhe nach oben gezogen. Im Sommer liegt der Fahrdraht durch den größeren Tragseildurchhang besonders in Feldmitte unter der Fahrdrahtnennhöhe. Durch das Eigengewicht der Drähte und Seile entsteht im Tragseil ein Durchhang, dessen Verlauf durch die Cosinus-Hyperbolicus-Funktion beschrieben wird. Die für Oberleitungen genutzten leichten und zusätzlich gespannten Seile und Drähte erlauben den Durchhang mit einer Parabel anzugleichen ([2; 3], Abschnitt 4.3). Der Durchhang des Tragseils und die Höhendifferenz ∆Y Mitte infolge von Temperaturänderungen sind abhängig von der Längsspannweite, den Seileigenschaften und dem Temperaturbereich der Oberleitung. Im Zustand 0 lässt sich die Montagetemperatur +5° C in Deutschland annehmen, auch als Mitteltemperatur bezeichnet, und im Zustand x soll die jeweils vorhandene Umgebungstemperatur der Durchhangsberechnung zugrunde liegen. Der Tragseildurchhang ergibt sich im Zustand 0 in Feldmitte zu (16) Y Mitte,0 = . µ0 · G ‘ · l 2 8 · ST0 Durch die sich ändernde Umgebungstemperatur ändert sich die Höhe des fest abgespannten Tragseils, das mittels der Hänger den Fahrdraht nach oben zieht oder durch Entlastung den Fahrdraht nach unten sinken lässt. Um den gespannten Fahrdraht nach oben oder unten auszulenken, sind zusätzliche Kräfte erforderlich. Diese Kräfte verursachen die wiederum vertikal wirkende Be- und Entlastung F Tr am Tragseil (Bild 7). Die Be- oder Entlastung des Tragseils drückt der Korrekturfaktor µ durch die Verkleinerung oder Vergrößerung der Meterlast von Fahrdraht und Tragseil G ‘ aus [2]. Im Zustand 0 wirkt weder eine Be- noch eine Entlastung auf das Tragseil, da sich der Fahrdraht im Zustand 0, in einer horizontalen Lage, befindet. In diesem Zustand wird in Gleichung (16) µ=µ0=1. Für µx gilt • µx<1 für Temperaturen größer 5°C als Entlastungen des Tragseils und • µx>1 für Temperaturen kleiner 5°C als Belastung des Tragseils. Die temperaturbedingte Änderung der Spannkraft im Tragseil folgt aus der Zustandsgleichung für Seile und Drähte nach [5], Gleichung (17) für den Temperaturbereich ϑTx–ϑT0 zu (17) S 2 Tx · S Tx – S T0 + E · A µ0 · G ‘ 2 · l 2 24 · S 2 T0 + E · A · αth (ϑTx – ϑT0) = E · A , µx · G ‘ 2 · l 2 24 · S 2 T0 wobei µx den Zustand der Be- oder Entlastung bei der vom Zustand 0 abweichenden Temperatur ϑTx des Tragseils ausdrückt. Mit dem E-Modul E , dem Seilquerschnitt A , dem WärmeausdehnungskoeffiziSF F Tr F Tr F Tr l ∆Y Mitte ∆Y Mitte ∆Y Mitte,x ∆Y Mitte,0 F Tr SF ST Stützpunkt links Stützpunkt rechts Anhublage bei ϑ < 5 °C Ruhelage bei ϑ = +5 °C ST Bild 7: Be- und Entlastung des Fahrdrahts bei festabgespannten Tragseilen.
RkJQdWJsaXNoZXIy MjY3NTk=