b_200_200_16777215_00_images_kont-seti_01.jpgКонтактная сеть электрифицированных железных дорог работает в тяжелых условиях: резкие изменения температуры воздуха, ветер, дождь, гололед, нагрев проводов тяговыми токами. В то же время контактная сеть не имеет резерва, поэтому к ее надежности предъявляются особые требования. По конструкции контактные сети постоянного тока 3 кВ и переменного тока 25 кВ имеют много общего и отличаются главным образом уровнем изоляции. На участках переменного тока площадь поперечного сечения проводов КС меньше, а изоляция выше вследствие более высокого напряжения в сети.

Контактная сеть железных дорог состоит из контактной подвески и опорных (поддерживающих) конструкций, а также из вспомогательных узлов и устройств (усиливающих и экранирующих проводов, секционных изоляторов, воздушных стрелок и др.).

b_200_200_16777215_00_images_kont-seti_02.jpgНа электрифицированных дорогах применяют простые и цепные контактные подвески. Простая подвеска состоит из одного провода, подвешенного на конструкциях или на опорах, расположенных на расстоянии 30—40 м друг от друга. Ее используют в искуственных сооружениях (тоннелях) железных дорог, где скорость движения не превышает 35—40 км/ч, а также в трамвайных и троллейбусных сетях.

Для обеспечения хорошего токосъема токоприемник ЭПС при движении по контактному проводу в пролете между опорами должен сохранять неизменное по высоте положение и постоянное нажатие на провод. Для выполнения этого требования служит цепная подвеска, один пролет которой (системы постоянного тока) показан на рисунке:



b_200_200_16777215_00_images_kont-seti_03.jpgНесущий трех; (НТ) подвески крепится через гирлянду изоляторов (ГИ) к консоли (К), закрепленной на опоре (О). Контактный провод (КП) с помощью струнок (С) подвешивается к НТ. Конструкция струнок вместе с другими устройствами должна обеспечить беспровесное положение КП. С помощью фиксаторов (Ф) контактный провод фиксируется на консолях опор.

На опорах контактной сети постоянного тока подвешивают также провода ВЛ ПЭ 10 кВ с полевой стороны железной дороги на деревянных кронштейнах, к которым их крепят с помощью штыревых изоляторов. К этим линиям присоединяют электроприемники железнодорожных нетяговых потребителей, расположенных вдоль железной дороги.

Для защиты контактной сети от токов короткого замыкания и обеспечения безопасности людей при их прикосновении к металлическим частям, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции, опоры заземляют на рельс. Стальной заземляющий провод (ЗП) диаметром 10—12 мм прокладьюается вдоль опоры и соединяет все металлические части и конструкции, расположенные ближе 5 м от проводов контактной сети, с тяговым рельсом.

b_200_200_16777215_00_images_kont-seti_04.pngДля людей опасность представляет также движущийся подвижной состав, поэтому при работах, связанных с перемещением вдоль железнодорожных путей, необходимо находиться от крайнего рельса на расстоянии не менее 2 м.

Пересечения линий электропередачи и контактной сети осуществляется в середине пролета. При этом расстояние между несущим тросом и проводами ЛЭП должно составлять 2—5 м в зависимости от напряжения.

b_200_200_16777215_00_images_kont-seti_05.jpgНаибольшее распространение получила полукосая подвеска, у которой КП расположен зигзагообразно относительно оси пути, а НТ — над осью пути. Нормальный зигзаг на прямых участках пути составляет 300 мм. Зигзаги, направленные от опор, называются плюсовыми, а к опорам — минусовыми. Полукосая подвеска обеспечивает равномерный износ пластин токоприемника ЭПС благодаря поперечному смещению КП относительно средней точки токоприемника в процессе движения ЭПС.

Подвеску разбивают на отдельные анкерные участки длиной 1200—1600 м, контактные провода которых механически не связаны между собой. Контактный провод в конце каждого участка закрепляют (анкеруют) на анкерных опорах, несущие тросы могут анкероваться через 7 км. При некоторой средней температуре КП располагается беспровесно и обеспечивает хороший токосъем. При изменении температуры меняется длина НТ и КП, их натяжение и стрелы провесы; условия токосъема при этом ухудшаются. Для сохранения нормального токосъема применяют несколько способов анкеровки КП и НТ на анкерных опорах.

Подвеска, у которой НТ и КП крепятся к анкерной опоре жестко, называется некомпенсированной и допускает скорости движения до 60 км/ч.

В полукомпенсированной цепной подвеске несущий трос анкеруется на анкерной опоре жестко, а контактный провод — через грузовые компенсаторы.

Для предотвращения угона или перетягивания КП под действием разности масс грузов компенсаторов на разных анкерных опорах в середине анкерного участка его жестко фиксируют на несущем тросе отрезком вспомогательного троса длиной 15—20 м, называемым средней анкеровкой.

Средняя анкеровка позволяет уменьшить зону разрушения контактной сети при обрыве КП в любой части анкерного участка.

Благодаря наличию средней анкеровки и компенсаторов при изменении температуры контактный провод получает возможность продольного перемещения вдоль пути от средней анкеровки. Несущий же трос так перемещаться не может, поэтому возникает перекос струн. Для уменьшения влияния перекоса струн и улучшения токосъема устанавливают вместо коротких струн в последних от средней анкеровки пролетах скользящие струны, перемещающиеся вдоль НТ вместе с КП.

Полукомпенсированная цепная подвеска с простыми опорными струнами применяется на железных дорогах, так как она проста по конструкции и обеспечивает бесперебойный токосъем при скоростях до 70 км/ч.

Улучшить работу подвески можно путем замены обычных струн у опор (см. рис. 2.9) на рессорные (PC). При этом струны вверху крепят не к НТ, а к отрезку вспомогательного троса (ВТ) длиной 12—14 м, закрепленному на несущем тросе на расстоянии 6—7 м с каждой стороны опоры, и располагают их с обеих сторон консоли симметрично.

Полукомпенсированная подвеска с рессорными струнами, допускающая скорость до 120 км/ч, широко распространена на железных дорогах.

Компенсированной цепной подвеской называют такую, в которой и НТ и КП имеют компенсаторы; может быть отдельный компенсатор на каждый провод (рис. 2.13) или один компенсатор для обоих проводов. Струны такой подвески при изменении температуры сохраняют вертикальное положение, смещаясь вправо или влево вместе с контактным проводом и несущим тросом.

Величину натяжения КП и НТ регулируют изменением плеч на коромысле и количеством грузов ГК.
Блок компенсатора (БК) состоит из ролика (Р), укрепленного на вилке (В) и вращающегося в шариковых подшипниках (ШП). Смазка к подшипникам поступает через масленку (М), установленную на конце вала ролика. Трехблочные компенсаторы позволяют иметь вес груза, составляющий 25 % от натяжения, которое нужно создать в анкеруемых проводах. Грузы набирают из отдельных железобетонных элементов массой 25 кг каждый. Максимальные перемещения грузов при температурных изменениях не должны превышать расстояний а (между грузом и роликом) и в (между грузом и землей), величина которых определяется по специальным таблицам. Минимальная величина а и в обставляет 200 мм.

Чтобы обеспечить продольное перемещение проводов компенсированной подвески при изменениях температуры, несущий трос подвешивают на поворотных консолях. Для устройства средней анкеровки одну консоль в середине анкерного участка выполняют неповоротной и закрепляют жестко двумя оттяжками за соседние опоры. Таким образом создается средняя анкеровка компенсированной подвески, которая допускает скорость движения поездов до 140 км/ч.

Двойная цепная подвеска отличается от одинарной наличием вспомогательного провода, расположенного между несущим тросом и контактным проводом. Его подвешивают к несущему тросу на струнах нормальной длины, а контактный провод к вспомогательному тросу — на коротких струнах.

Двойная цепная рессорная подвеска с пружинно-масляными амортизаторами между несущим тросом и вспомогательным проводом дает возможность получить удовлетворительный токосъем при скоростях 200 км/ч и выше.

Современные российские скоростные подвески допускают скорости 160 и 200 км/ч. Они используются на Московском железнодорожном узле (КС-160) и на Октябрьской железной дороге между Москвой и Санкт-Петербургом (КС-200). Эти подвески вертикальные, компенсированные, с раздельной анкеровкой несущего троса и двойного контактного провода, с удлиненными до 20 м рессорными вспомогательными тросами и мерными струнами, поддерживающими контактные провода. Они подвешиваются на изолированных горизонтальных консолях с подкосами и с закреплением несущего троса над консолью. Усиливающий провод размещается на кронштейнах со стороны пути. Натяжение НТ марки М-120 составляет 18 кН, одного КП марки МФ-120 (сечением 120 мм2) — 12 кН. Укороченные анкерные участки имеют длину до 1400 м.

Разработка сайта
Интернет Агентство Desite