Инфоурок Другое Другие методич. материалыМетодическое пособие по предмету «Устройство контактной сети и воздушных линий»

Методическое пособие по предмету «Устройство контактной сети и воздушных линий»

Скачать материал

Московский учебный центр профессиональных квалификаций

структурное подразделение Московской железной дороги

- филиал ОАО «РЖД»

 

 

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

для

ЭЛЕКТРОМОНТЕРА КОНТАКТНОЙ СЕТИ

по предмету

«УСТРОЙСТВО КОНТАКТНОЙ СЕТИ И ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва

2019

Рассмотрено и одобрено на

заседании цикловой комиссии

«Электроснабжение, связь и СЦБ»

«        »                           2019г.

_______________ А.В. Соколов

 

Автор:

преподаватель Подбельского подразделения

 

 

А.В. Соколов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методическое пособие по предмету «Устройство контактной сети и воздушных линий» предназначено для профессиональной подготовки электромонтеров по обслуживанию и ремонту устройств контактной сети.

 

 


СОДЕРЖАНИЕ

 

Классификация опор………………………………………………………….

5

Металлические опоры и фундаменты, Назначение, конструкция…………

6

Железобетонные опоры и фундаменты, Назначение, конструкция……….

8

Консоли и кронштейны, назначение, конструкция…………………………

13

Жесткие поперечины, назначение, конструкция……………………………

14

Гибкие поперечины, назначение, конструкция……………………………..

16

Фиксаторы, назначение, конструкция……………………………………….

17

Секционные изоляторы контактной сети. Назначение, требования к монтажу и техническому обслуживанию…………………………………...

18

Роговые разрядники контактной сети, Ограничители перенапряжений контактной сети, назначение, устройство………………………………….

20

Марки проводов и тросов, область применения……………………………

22

Контактные провода, марки, область применения…………………………

24

Типы контактных подвесок…………………………………………………..

25

Изолирующие сопряжения, назначение, месторасположение……………..

32

Контактная подвеска повышенной ветроустойчивости……………………

33

Контактные подвески в искусственных сооружениях……………………

34

Нейтральные вставки, назначение, месторасположение…………………...

36

Струны контактной подвески………………………………………………..

36

Рессорные струны…………………………………………………………….

38

Соединение проводов и вставок……………………………………………..

39

Типы анкеровок проводов контактных подвесок…………………………..

43

Электрические соединители, назначение, монтаж…………………………

43

Воздушные стрелки контактных подвесок………………………………….

46

Сопряжения анкерных участков контактных подвесок……………………

48

Регулировка контактных подвесок и воздушных линий…………………...

50

Типы компенсирующих устройств, назначение, устройство………………

51

Заземляющие устройства……………………………………………………..

54

Коррозия устройств контактной сети и меры по ее предотвращению……

58

Натяжение проводов контактной сети………………………………………

61

Самонесущие изолированные провода СИП…………………………..........

62

 


 

 

 

 

 

 

 

 

Общие меры безопасности работающих при различных условиях выполнения работ

 

 

При всех работах, во избежание поражения электрическим током, следует выполнять основное правило электробезопасности:

все элементы (части) контактной сети, ВЛ и связанного с нею оборудования на месте работы, монтажное приспособление, конструкция, на которой находится сам работающий, должны находиться под одним потенциалом, для чего они электрически (металлически) соединяются друг с другом заземляющими или шунтирующими штангами, разъединителями, шунтирующими перемычками и т.д.

Перед началом, а также во время работы, прежде чем коснуться элемента (провода, троса, шлейфа, врезного изолятора и т.п.), не имеющего металлической связи с монтажным приспособлением или конструкцией, на которой находится работающий, необходимо завесить на этот элемент заземляющую штангу, шунтирующую штангу для шунтирования тела работающего, установить при необходимости перемычку и только после этого выполнять работу.


 

КЛАССИФИКАЦИЯ ОПОР.

 

Опора контактной сети – составная конструкция, включающая фундамент, стойку, детали крепления, кронштейны, консоль и предназначенная для поддерживания проводов контактной подвески в требуемом положении по высоте и в плане относительно рельсового пути, а также закрепления вспомогательных проводов.

Опоры КС различают по типу закрепляемого на них поддерживающего устройства:

- консольные;

- жёстких поперечин;

- гибких поперечин.

По назначению и характеру воспринимаемых нагрузок опоры делят на промежуточные, переходные, анкерные, фиксирующие, фидерные и специальные.

Консольные опоры, поддерживающие только одну подвеску, называют промежуточными. Опоры, расположенные в местах сопряжений АУ между анкерными опорами и поддерживающие две контактных подвески, называют переходными.

Анкерные опоры предназначены для восприятия нагрузок от анкеруемых проводов, и, как правило, нагружены в двух плоскостях.

Фиксирующие опоры воспринимают усилия, возникающие при изменении направления проводов контактной подвески (например, на ВС или в кривых малого радиуса на съездах с бокового пути), где необходимо точно зафиксировать положение проводов относительно оси токоприёмника, а опоры с поддерживающим устройством отсутствуют.

Фидерными называют опоры, на которых подвешивают только питающие или отсасывающие провода. Различают фидерные опоры: промежуточные, угловые, на которых осуществляется изменение направления проводов; анкерные, устанавливаемые при переходах через дороги, ж.д. пути, и концевые.

Специальные опоры предназначены для установки на них различных конструкций: разъединителей, ограничителей перенапряжения и т.д.

Опоры КС бывают железобетонные и металлические. В СССР наибольшее распространение получили железобетонные опоры, однако в настоящее время широкое применение получили и металлические опоры (коробчатого типа) из прокатного швеллера или гнутого профиля.

Нормативные изгибающие моменты указываются относительно основания для металлических опор (например, МН10/15-73) и относительно УОФ, расположенного на 0,5 м ниже УГР реконструированного пути, для железобетонных опор (например, СК 6/13,6). Для анкерных опор нормативные моменты ранее указывались двумя числами, означающими допускаемые моменты поперёк и вдоль пути (например, СК 8-25/13,6). В отдельных случаях маркировку дополняли данными о годе разработки конструкции, направленности опоры, типе фундамента.

Направленными называют опоры, которые сконструированы в расчёте на строго определённое направление нагрузки и поэтому должны быть установлены соответствующим образом относительно оси пути.

Опоры, устанавливаемые без фундаментов, называют несъёмными или цельными, а опоры на фундаментах, если их можно снять, - съёмными или раздельными.

 

 

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ОПОРЫ И ФУНДАМЕНТЫ,

НАЗНАЧЕНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ.

 

Металлические опоры при электрификации применялись:

-  для гибких поперечин;

-  для крепления двухпутных консолей;

-  при однопутных консолях ранее, как правило, использовались в прибрежных зонах морей;

-  в местах, где их используют как анкерные, если нет возможности разместить железобетонную опору с анкерной оттяжкой;

-  в фидерных линиях в качестве угловых, анкерных.

Металлические опоры «старого» образца представляют собой четырёхгранные фермы пирамидальной формы со стойками из угловой стали и треугольной решёткой из уголков. Нижняя часть выполнена с перекрёстной решёткой. Раскосы решётки со стойками соединены сваркой. Опоры собраны из нескольких поясов, у каждого стыка установлены диафрагмы, состоящие из двух расположенных крестом уголков, соединяющих все четыре стойки. В местах крепления консолей или анкеровок к стойкам опор приварены горизонтально расположенные уголки. Наверху опор установлены оголовки, соединяющие четыре стойки, а внизу – основания, в которых имеются отверстия для анкерных болтов.

Высота металлических опор гибких поперечин может быть 15 или 20 м.

Опоры, не рассчитанные на анкеровку проводов делали направленными (маркировка МН), что давало до 5% экономии металла по сравнению с ненаправленными.

Среди типов металлических опор существуют:

- МН 35/15-73, МН 150/20-73 – для гибких поперечин без анкеровки,

- МН 45-25/15-73 – для гибких поперечин с анкеровкой.

- М 10/13-73 – для двухпутных консолей,

- М 10-40/10-73 – для однопутных консолей с анкеровкой или в качестве угловой или анкерной в фидерных линиях.

 

Примеры расшифровки: МН 45/15-73 – опора металлическая направленная с нормативным изгибающим моментом 45 тс·м, высота опоры 15 м, 1973 год разработки проекта опоры;

М 10-40/10-73 – опора металлическая ненаправленная с нормативным изгибающим моментом 10 тс·м в плоскости, перпендикулярной оси пути, и 40 тс·м в плоскости анкеровки проводов, высота опоры 10 м, 1973 год разработки проекта опоры.

В настоящее время широкое применение нашли металлические стойки следующих типов:

- МК или МШ – металлическая коробчатая двушвеллерная,

- МКГ или МГ – металлическая коробчатая из гнутого профиля,

- МКГА – металлическая коробчатая из гнутого профиля анкерная (усиленная),

- МКР или МШП – металлическая коробчатая двушвеллерная ригельная (с повышенной несущей способностью).

Эти стойки высотой 10 и 12 м применяются в качестве промежуточных не только в прибрежных зонах морей (как ранее), но и на других территориях, замещая железобетонные.

Металлические опоры могут изготавливать из широкополочных двутавров или труб большого диаметра (от 15 до 25 см). Они просты в изготовлении, но требуют большего, по сравнению с опорами сквозной конструкции, расхода металла (на 250 – 300%, т.е. в 2,5 – 3 раза).

Также существуют металлические опоры контактной сети многогранного сечения.

 

Примеры типов:

МШ-12-60С – стойка металлическая двушвеллерная высотой 12 м с нормативным изгибающим моментом 60 кН·м северного исполнения;

МШП-12-100К – стойка металлическая двушвеллерная для жёстких поперечин высотой 12 м с нормативным изгибающим моментом 100 кН·м для работы в среднеагрессивной среде.

МКГА-12-150 – стойка металлическая коробчатая из гнутого профиля анкерная высотой 12 м с нормативным изгибающим моментом 150 кН·м.

ОК-10-60С – стойка металлическая консольная из стального гнутого профиля высотой 10 м, нормативным изгибающим моментом 60кН·м, С – северное исполнение (до -65°С).

ОП-12-150С – стойка металлическая для опор жёстких поперечин высотой 12 м, нормативным изгибающим моментом 150 кН*м, северного исполнения.

МЛК1-10-80 – металлическая опора многогранного сечения консольная.

МЛП-12-100 – металлическая опора многогранного сечения для жёстких поперечин.

МТК1-10-80 – металлическая трубчатая (кольцевого сечения) консольная, высотой 9,6 м, нормативным изгибающим моментом 79 кН·м.

МТП – металлическая трубчатая (кольцевого сечения) для жёстких поперечин.

 

 

Фундаменты металлических опор

 

Фундаменты для металлических опор контактной сети типов М и МН бывают монолитными и блочными. При их установке использовались фундаменты трёх типов:

- ФР – раздельные из двух железобетонных блоков;

- Д – одноблочные железобетонные двутаврового сечения с подошвой и крыльями;

- П – одноблочные бетонные прямоугольного сечения; ростверки П, ПА со сваями С.

Соединения опор с фундаментами выполнялись сначала сваркой, позже – анкерными болтами.

                         

 

 

Металлические опоры коробчатого типа (МК, МШ, МГ) устанавливают на железобетонные фундаменты с анкерным креплением (типов ТСА, ФКА, ЗФА, ФС).

 

 

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ОПОРЫ И ФУНДАМЕНТЫ,

НАЗНАЧЕНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ.

Бетон, применяемый для изготовления опор КС, должен удовлетворять требованиям надёжной эксплуатации в течение длительного срока в трудных климатических условиях, в том числе при многократном замораживании и оттаивании без существенного снижения прочности. Стойки выполняют из бетона высокой плотности и прочности, для чего уплотняют бетонную смесь центрифугированием с предварительным напряжением арматуры.

Если в качестве арматуры с предварительным напряжением использована высокопрочная проволока, натягиваемая до бетонирования, то такие конструкции называют струнобетонными. Эти стойки представляют собой конические трубы со сбегом 1,5%. Сверху и снизу стоек устанавливают заглушки, предотвращающие попадание влаги внутрь. Нижняя заглушка также увеличивает поверхность опирания опоры на грунт.

 

 

Маркировка железобетонных стоек

 

Первая буквенно-цифровая группа – тип стойки, высота стойки в дм, толщина стенки в см:

- С – стойка;

- СЖБК – стойка железобетонная коническая;

- СК – стойка коническая, СКУ – то же, но усиленная;

- СКЦ – стойка коническая центрифугированная;

- СС – стойка со смешанным армированием (армирована струновой напрягаемой арматурой и ненапрягаемой стержневой арматурой по всей длине), ССА – то же, но с анкерным креплением к фундаменту;

- СО – стойка с ограниченным армированием (армирована струновой напрягаемой арматурой по всей длине и ненапрягаемой стержневой арматурой в фундаментной части);

- СП – стойка для жёстких поперечин, СТ – то же, но с уменьшенной коничностью.

Цифры второй группы – порядковый номер несущей способности, соответствующий определённому нормативному изгибающему моменту, и через точку – цифра, соответствующая классу напрягаемой арматуры.

Буква третьей группы – условия эксплуатации: М – для применения при температуре ниже 40ºС, К – для среды со среднеагрессивным воздействием на ж.б. конструкции, Э – для применения на участках постоянного тока.

Для порядкового номера несущей способности стойки соответствует нормативный изгибающий момент: 1 – 4,5 тс·м; 2 – 6,0 тс·м; 3 – 8,0 тс·м; 4 – 10 тс·м; 5 – 12 тс·м.

 

Пример: СС136.6-2.1Э – стойка со смешанным армированием (армирована струновой напрягаемой арматурой и ненапрягаемой стержневой арматурой по всей длине) длиной 13,6 м, с толщиной стенки бетона 6 см, второй несущей способности (нормативный изгибающий момент 6 тс·м) с арматурой первого класса, для применения на участках постоянного тока.

 

Маркировка «старых» стоек несколько отличается, например:

- СК 6/12,8 – стойка коническая с нормативным изгибающим моментом 6 тс·м, длина стойки 12,8 м;

- СКУ 8-25/12,8 - стойка коническая усиленная с нормативным изгибающим моментом в плоскости перпендикулярной оси пути 8 тс·м, в плоскости анкеровки – 25 тс·м, длина стойки 12,8 м.

Стойки с индексом «О» (особые) предназначены для установки только на участках постоянного тока с повышенной электрической коррозией. Стойки длиной 10,8 м, как правило, предназначены для установки на фундаменты.

На стойках СКЦ и СКЦо на расстоянии 9,6 м от вершины наносят несмываемой краской линию условного обреза фундамента, а выше нее марку (тип) стойки.

Промежуточные опоры рассчитаны на нормативные изгибающие моменты Мн 60; 80 и 100 кНм, действующие перпендикулярно оси пути на уровне условного обреза фундамента, принятого на 0,5 м ниже верха уровня головки рельса. Опоры изготовляют длиной 10,4; 10,8 и 13,6 м.

В стойках опор всех типов предусмотрены отверстия в верхней части для складных деталей, в нижней части – восемь сквозных отверстий диаметром 24 мм для вентиляции с целью уменьшения влияния перепада температур наружной и внутренней поверхностей.

В отверстия, расположенные в верхней части опор, закладывают болты, на которых крепят с помощью специальных деталей консоли, кронштейны и другие конструкции контактной сети и линии электропередачи. Такое крепление называют креплением на закладных деталях.

В верхних отверстиях для закладных деталей устанавливают изолирующие элементы для предотвращения прямого контакта арматуры опор с закладными деталями контактной подвески. Для опор, устанавливаемых на участках постоянного тока, в верхних отверстиях предусматривают двойную изоляцию. Первый уровень изоляции обеспечивают установкой закладных несъемных втулок в каждое отверстие до бетонирования опоры, второй уровень изоляции обеспечивают установкой съемных втулок в отверстия, где предусмотрены закладные детали  для контактной подвески.

 

Фундаменты и анкеры железобетонных опор

 

Фундаменты предназначены для закрепления на них стоек опор контактной сети. Существуют железобетонные фундаменты следующих типов:

- ДС – фундамент двутавровый стаканный.

Примеры: ДС 4,5/4,5-120, ДС 6/3-120, ДС 10/3,5-120. Первое число – несущая способность в тс·м на уровне условного обреза фундамента (УОФ), второе число – длина в м, третье число – мощность опор, устанавливаемых в фундамент.

 

                        

 

- ТС – фундамент трёхлучевой стаканный;

- ТСН – фундамент трёхлучевой стаканный повышенной надёжности;

-ТСС – фундамент трёхлучевой стаканный повышенной надёжности со скосами.

Примеры: ТС-60-3,5 – фундамент трёхлучевой стаканный с нормативным изгибающим моментом 60 кН·м, длиной 3,5 м;

ТСН-3-4,5 – фундамент трёхлучевой стаканный повышенной надёжности, с третьей несущей способностью (нормативным изгибающим моментом 98 кН·м = 10 тс·м), длиной 4,5 м;

ТСС-4,5-4Э – фундамент трёхлучевой стаканный со скосами длиной 4,5 м с четвёртой несущей способностью (нормативным изгибающим моментом 117 кН·м = 12 тс·м).

Фундамент ТСН                  

Стаканные фундаменты ТСН и ТСС

 

- ТСА – трёхлучевой со скосами для анкерного крепления опоры.

Пример: ТСА 4,0-2Э – фундамент трёхлучевой со скосами с анкерным креплением стойки к фундаменту, длиной 4 м, второй несущей способности (нормативным изгибающим моментом 79 кН·м или 8 тс·м), для использования на участках постоянного тока.

 

- ТСП - трёхлучевой со скосами для анкерного крепления опор жёстких поперечин.

- ЗФА – фундамент засыпной для закрепления в слабых грунтах с уширенной полкой с анкерным креплением опоры к фундаменту;

- ЗФ-1 – фундамент засыпной для закрепления в слабых грунтах с уширенной полкой со стаканом.

Для закрепления опор контактной сети в сложных инженерно-геологических условиях, в первую очередь в пучинистых грунтах районов вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания, могут применяться винтовые сваи из стали с болтовым креплением к ним опор. Для установки консольных опор применяются сваи винтовые марок СВ-325-4,5; СВ-325-6,0; СВ-351-4,5. Для установки опор жёстких поперечин в маркировку добавляется буква П (СВП). Первое число означает диаметр сваи в миллиметрах, второе число – длину сваи в метрах.

                                  Свая винтовая СВ-325-4,5_с надписью

Фундаменты ЗФА и ЗФ-1                                                                          .

Фундмент ФС - копия

 

 

- ФС – фундамент свайный для скальных грунтов с цилиндрической подземной частью, с анкерным креплением стойки. Примеры: ФС-98-1,7; ФС-117-2,7 – первое число обозначает нормативный изгибающий момент в кН·м, второе число – длину фундамента в метрах.

 

 

 

Фундамент ФКА - копия

 

 

- ФКА – фундамент клиновидный с анкерным креплением стойки. Примеры: ФКА-98-4,0; ФКА-117-4,5 - первое число обозначает нормативный изгибающий момент в кН·м, второе число – длину фундамента в метрах.

 

 

 

 

Для закрепления оттяжек анкерных опор служат анкеры. Существуют следующие типы анкеров:

- ПБ – анкер прямоугольного сечения блочный. Примеры: ПБ-1 и ПБ-2 (поперечное сечение 830×630 мм), отличаются только длиной – 2,7 и 3,4 м соответственно;

- ДА – двутавровый анкер;

- ТА – трёхлучевой анкер;

- ТАН – трёхлучевой анкер повышенной надёжности.

- ТАС - трёхлучевой анкер с заострением. Примеры: ТАС-4,0; ТАС-4,5 – число указывает длину анкера.

- КА – клиновидный анкер.

Примеры: КА-4,0; КА-4,5; КА-5,0 - число указывает длину анкера.

 

- АС – анкер для скальных грунтов с цилиндрической подземной частью. Примеры: АС-1,7; АС-2,7 – число указывает длину анкера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В СССР при электрификации для увеличения боковой поверхности железобетонных стоек с целью повышения несущей способности при действии горизонтальных нагрузок широкое применение получили лежни различного типа

Л-I, Л-II, Л-III.

Лежни устанавливались как вверху фундаментной части нераздельной опоры (со стороны пути), так и в нижней (со стороны поля).

Для сдвоенных стоек существует отдельный тип лежней Л-IV.

 

Для увеличения поверхности опирания анкерных железобетонных стоек длиной 13,6 м на грунт при действии повышенных вертикальных нагрузок применяются опорные плиты ОП-1, ОП-2 и ОП-3.

 

 

 

 

КОНСОЛИ И КРОНШТЕЙНЫ, НАЗНАЧЕНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ.

 

Консоли по числу перекрываемых путей могут быть однопутные, двухпутные, трёхпутные.

На однопутных и двухпутных перегонах, а также на отдельно расположенных путях станций, как правило, применяют однопутные консоли, так как при применении двухпутных консолей при повреждении по одному пути могут впоследствии быть повреждены подвески и по второму пути.

 

По форме консоли могут быть прямые и изогнутые. Прямые консоли, устанавливаемые под острым углом к опоре, называют наклонными, а под прямым углом – горизонтальными. Изогнутые консоли имеют горизонтальную и наклонную часть по отношению к опоре.

 

 Консоли имеют основной элемент – кронштейн, и вспомогательные – тягу, подкос. Тяга консоли в зависимости от действующих на неё усилий может быть растянутая или сжатая. Кроме этого, на изолированных консолях может устанавливаться дополнительный элемент – подкос.

По конструкции основного кронштейна консоли могут быть двушвеллерными или трубчатыми. Кронштейн трубчатой консоли представляет собой трубу с наружным диаметром 60 мм. Кронштейн двушвеллерной наклонной консоли изготавливается из двух швеллеров №5 или 6,5, расположенных параллельно и скрепленных соединительными планками.

Основной материал для изготовления консолей – сталь. Однако в настоящее время ЗАО «УКС» изготавливаются трубчатые консоли и из алюминия, наружный диаметр труб для этих консолей может быть 70 или 80 мм.

Сжатые тяги устанавливаются на прямых наклонных консолях в местах, подверженных повышенным воздействиям ветра и автоколебаниям проводов (поймы рек, над оврагами, насыпи высотой более 5 м от поверхности земли или над деревьями в лесистой местности, за исключением внешней стороны кривых участков пути при радиусе менее 1000 м).

Подкосы устанавливаются на наклонных изолированных консолях в случаях:

- на прямых при габарите опоры более 3,7 м при швеллерных консолях;

- на кривой радиусом менее 600 м при швеллерных консолях.

 

По изоляции от опоры консоли разделяют на неизолированные и изолированные. Неизолированные консоли имеют изоляторы между НТ и кронштейном, а также в фиксаторе.

 

 

Достоинства изолированных консолей:

1) изоляторы удалены из зоны воздействия загрязнения дыма тепловозов и пассажирских вагонов с угольным отоплением;

2) позволяют производить работы на НТ вблизи консоли под напряжением, что не допустимо при работе под напряжением с лейтера на неизолированных консолях по условиям безопасности;

3) отсутствие подвесного изолятора обеспечивает более стабильное положение НТ.

Применение горизонтальной консоли даёт возможность более широкой регулировки положения НТ относительно оси пути и позволяет размещать на кронштейне усиливающий провод.

К опоре консоли могут крепиться закладными деталями или на хомутах. При креплении консоли на хомутах расстояние от вершины железобетонной опоры до хомута тяги должно быть не менее 200 мм.

Консоли могут быть поворотными (компенсированная подвеска) и неповоротными (полукомпенсированная подвеска). В настоящее время установка неповоротных консолей запрещена. И при реконструкции или обновлении неповоротные консоли должны быть заменены.

На переходных опорах применяют траверсы для крепления переходных консолей.

 

 

 

ЖЕСТКИЕ ПОПЕРЕЧИНЫ, НАЗНАЧЕНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ.

 

Жёсткие поперечины (далее – ЖП) применяют на станциях и многопутных перегонах, а ранее применяли и на двухпутных перегонах в выемках, где опоры устанавливали с габаритом 5,7 м. Они состоят из собственно поперечины (ригеля) и опор, на которые она опирается. Типовые ЖП перекрывают от 2 (на перегонах) до 12 (на станциях) путей. На станциях применяют ЖП с нижним фиксирующим тросом, на перегонах применяют, как правило, ЖП с поддерживающими стойками.

Жёсткие поперечины состоят из стоек опор и металлического ригеля. Ригель представляет собой металлическую ферму с параллельными поясами и раскосной решёткой в вертикальной плоскости и треугольной решёткой в горизонтальной плоскости. Ригель соединяют с опорными стойками с помощью металлических оголовков (при  креплении к вершинам стоек) или опорных столиков (при креплении ниже вершин стоек). В зависимости от числа перекрываемых путей ригель может состоять из одного или нескольких (2 – 6) блоков. В настоящее время изготовляют ригели следующих основных расчётных длин: 16,9 (через 2 пути, база 40×50 см); 22,5 (через 4 пути, база 45×70); 30,3; 34,0; 44,2 (через 8 путей); 55,6 (через 10 путей); 64,5 м (через 12 путей). Новые ригели могут иметь один из трёх базовых размеров: 40×50 см, см и 74×120 см. Блоки между собой стыкуют болтовыми соединениями или сваркой с использованием накладок из угловой стали.

На станциях, где используются полукомпенсированные контактные подвески, несущий трос подвешивается к ригелю через подвесной изолятор с помощью треугольного подвеса. Фиксаторы, создающие зигзаг контактного провода, крепятся через зажим с ушком или элемент снижения к нижнему фиксирующему тросу.

 

 

На перегонах с компенсированными контактными подвесками НТ должен быть подвижным для компенсации температурных удлинений, поэтому в таких случаях НТ, как правило, подвешивают на роликах. Фиксаторы при этом крепят через поворотные петли к специальным вертикальным фиксаторным стойкам, закреплённым на ригелях.

 

Старые типы поперечин обозначают буквой П и числами. Первое число определяет несущую способность поперечины в тс·м, второе – расчётный пролёт в м. Например: П15-17,7, П29-30,3.

 

Жёсткие поперечины, на которых устанавливаются прожекторы освещения, оборудуются настилом и перильным ограждением и в обозначении перед добавляется буква О. Например, ОП29-30,3.

 

Расшифровка маркировки новых типов ригелей для жёстких поперечин:

РЦ – ригель оцинкованный из стали С245;

РЦС – ригель оцинкованный северного исполнения (для температур от -40 до -65°С) из стали С345;

РК – ригель для агрессивной воздушной среды из стали С345К;

РКсв – то же со сварными накладками;

первое число – несущая способность (кН·м), второе число - максимальная длина ригеля.

 

Примеры маркировки: РЦ 100-22,5; РЦ 850-64,5; РЦС 120-22,5; РЦС 740-44,2; ОРЦС 450-34,0.

 

 

 

 

 

ГИБКИЕ ПОПЕРЕЧИНЫ, НАЗНАЧЕНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ.

 

Гибкие поперечины (далее – ГП) предназначены для крепления контактных подвесок и представляют собой взаимосвязанную систему тросов, расположенных перпендикулярно оси пути.

Гибкие поперечины, как правило, монтировались на металлических опорах высотой 15 или 20 м.

Стрела провеса ПНТ должна быть не менее десятой части длины пролёта между опорами гибкой поперечины. Увеличение стрелы провеса ПНТ приводит к минимальным вертикальным перемещениям контактных подвесок при изменении температуры. Кроме того, горизонтальные составляющие сил, действующих на опоры от натяжения ПНТ тем меньше, чем больше провес.

Гибкая поперечина может быть изолированной, если все тросы изолированы от опор, или неизолированной, когда изоляторы врезаны только в НФТ, а верхний фиксирующий трос (далее – ВФТ) и поперечные несущие тросы (далее – ПНТ) заземлены.

 

ПНТ воспринимает все вертикальные нагрузки от контактных подвесок. ВФТ и НФТ воспринимают горизонтальные нагрузки (от ветра, изменения направления проводов).

Для надёжности ПНТ должен быть выполнен из двух или четырёх параллельных тросов марки ПБСМ-95. Для параллельного расположения тросов применяются распорки (деталь 125-1), к которым снизу крепятся вертикальные струны, выполненные из проволоки БМ-6 (БСМ-6). В качестве ВФТ и НФТ необходимо применять провод марки ПБСМ-70. Подвесные изоляторы к ВФТ крепятся через серьгу (деталь 075), надетую на полухомут хомутового зажима (деталь 039).

На прямых участках пути вертикальные струны гибкой поперечины и подвесные изоляторы, удерживающие контактные подвески, должны находиться над осью пути. В кривых участках пути крепление вертикальных струн на ПНТ смещают на 0,5 – 0,8 м от оси пути во внешнюю сторону кривой.

Недостатком ГП является механическая связь всех подвесок. Поэтому не рекомендуется перекрывать с помощью ГП более 10 путей. Также, существенными недостатками конструкции гибких поперечин являются большие размеры фундаментов, размеры поперечного сечения и высота опор. Они сокращают полезное пространство станций. Габаритные размеры фундаментов в отдельных случаях могут достигать величины, превышающей 2,5 на 2,5 м. Все эти недостатки приводят к тому, что при реконструкции станций ГП заменяют на ЖП.

 

 

ФИКСАТОРЫ, НАЗНАЧЕНИЕ, КОНСТРУКЦИЯ.

 

Фиксирующие устройства должны обеспечивать:

1 – надёжное крепление КП в требуемом положении относительно пути,

2 – возможность регулирования зигзага,

3 – вертикальное перемещение контактного провода при отжатии токоприёмником,

4 – перемещение проводов при изменении температуры,

5 – плавный без ударов и искрения токосъём при установленной скорости движения.

На путях, где скорость движения превышает 50 км/ч, устанавливают сочленённые фиксаторы, дополнительные фиксаторы которых должны воспринимать только растягивающее усилие. На НФТ ЖП и ГП устанавливают дополнительные фиксаторы, воспринимающие растягивающее усилие.

 

 

 

На нерабочих ветвях сопряжений и отходящих на анкеровку КП устанавливают простые фиксаторы, воспринимающие сжимающее усилие.

 

 

 

 

На внешней стороне кривых применяют гибкие фиксаторы (ФГ). Гибкие фиксаторы сочленяют с изолятором усовиком из биметаллического сталемедного провода сечением не менее 25 мм2 с возможностью регулирования зигзага. Ушко фиксатора должно быть на 100 мм выше КП при радиусе кривой более 600 м, и на 75 мм – при радиусе кривой 600 м и менее.

 

При использовании в качестве поддерживающей конструкции гибкой поперечины или жёсткой поперечины с нижним фиксирующим тросом для фиксации контактного провода применяют фиксаторы на фиксирующем тросе (ФФ).

 

Смещение дополнительного фиксатора КС-109 вдоль пути не должно превышать 1/3 длины дополнительного фиксатора в каждую сторону от среднего положения.

Основные стержни фиксаторов изготавливают из уголковой стали, труб стальных или алюминиевых сплавов. Стальные элементы должны иметь антикоррозионное покрытие. КС-109 изготавливают из полосовой стали специального профиля штамповкой или алюминиевых сплавов. Длина дополнительного фиксатора согласно ПУТЭКС должна быть не менее 1,2 м. Однако для скоростных участков (КС-200) разработаны и разрешены к применению дополнительные фиксаторы укороченной длины 0,9 м из алюминиевой трубы диаметром 34 мм (детали 109-7, 109-8 ЗАО «УКС»).

Сочленённые фиксаторы дополняют устройствами, предохраняющими их от опрокидывания: ограничительными упорами на стойках крепления дополнительного фиксатора и, кроме того, жёсткими распорками между НТ и основным стержнем (на ветровых участках).

Угол наклона жёстких распорок и поддерживающих струн к вертикали поперёк оси пути не должен превышать 45°.

 

СЕКЦИОННЫЕ ИЗОЛЯТОРЫ КОНТАКТНОЙ СЕТИ. НАЗНАЧЕНИЕ, ТРЕБОВАНИЯ К МОНТАЖУ И ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ.

 

Секционные изоляторы (СИ) предназначены для электрического разделения контактной подвески на отдельные секции с надёжной изоляцией между ними.

Допускается применение СИ вместо изолирующих сопряжений анкерных участков и на нейтральных вставках при соответствующем обосновании и с разрешения Управления электрификации и электроснабжения.

СИ должны обеспечивать:

- плавный переход в обоих направлениях без ударов, отрывов и снижения контактного нажатия до значения менее 4 кгс полозов токоприёмников ЭПС с установленной скоростью движения;

- надёжную изоляцию при заземлении одной из секций, примыкающих к СИ.

СИ выбирают в зависимости от номинального напряжения КС, количества контактных проводов, установленной скорости движения ЭПС, места применения и СЗА.

Минимальная длина пути утечки тока для полимерных изолирующих элементов секционных изоляторов должна соответствовать значениям, приведённым в таблице:

 

Полимерный изолирующий элемент

Минимальная длина пути утечки тока, мм

при переменном токе

при постоянном токе

до 160 км/ч

161 – 200 км/ч

Гладкостержневой

1000

800

800

Ребристый

1500

1000

1000

Изолирующий скользун

1300

800

800

 

На участках со скоростью движения поездов 161 – 200 км/ч минимальная длина пути утечки тока всех полимерных изолирующих элементов должна быть при переменном токе 1500 мм.

СИ устанавливают:

- в первой трети пролёта между опорами по направлению преимущественного движения ЭПС;

- в средней части между путями на съездах.

 

Воздушные зазоры в устье дугогасительных рогов должны быть:

- для переменного тока – 150±10 мм;

- для постоянного тока – 50±10 мм.

Воздушные зазоры между разнопотенциальными элементами СИ должны быть не менее:

- для переменного тока – 200 мм;

- для постоянного тока – 120 мм.

Нижняя плоскость скольжения должна находиться на 20 – 30 мм выше соседних мест подвеса КП.

 

 

При полукомпенсированной подвеске СИ, находящийся на расстоянии более 200 м от средней или жёсткой анкеровки, подвешивают на  скользящих струнах.

СИ в плане должен располагаться над осью пути с отклонением не более 100 мм от неё.

 

Изоляторы, врезанные в НТ, должны располагаться по оси СИ вне зоны горения дуги на дугогасительных устройствах.

Конструктивная высота контактной подвески в местах врезки СИ должна быть не менее 1,2 м. До обновления, реконструкции или капитального ремонта допускается уменьшенное расстояние, но не менее 0,5 м.

Дугогасительные рога в плоскости скольжения не должны иметь износ более

5 мм. Износ изолирующих скользунов на рабочей поверхности не должен превышать 3 мм.

Для скоростей движения до 80 км/ч применяются типы СИ: ИС 0-80-25/3, ИС 1-80-25, ИС 2-80-3, ИС-1М-80-25, ИС-2М-80-3.

Расшифровка типов секционных изоляторов:

Первая группа букв и цифр – заводская маркировка СИ.

Вторая числовая группа – допустимая скорость прохода токоприёмников по СИ.

Третья числовая группа – напряжение контактной сети в кВ.

Для скоростных магистралей разработаны типы 12А-200-25, 4К-120-3, 4К-120-25, 8А-200-3, 2А-200-25.

 

РОГОВЫЕ РАЗРЯДНИКИ КОНТАКТНОЙ СЕТИ,

ОГРАНИЧИТЕЛИ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ, НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО.

 

При оперативных переключениях коммутационных аппаратов могут возникать коммутационные перенапряжения. Во время гроз на проводах могут образовываться значительные атмосферные перенапряжения. В обоих случаях перенапряжения представляют собой опасность для изоляции КС, ЭПС и потребителей, подключенных к ВЛ. Для защиты изоляции КС и ВЛ от атмосферных и коммутационных перенапряжений должны применяться разрядники (роговые, трубчатые, вентильные) или ОПН, при пробое которых защищаемое устройство соединяется с контуром заземления (рельсовой сетью или собственным контуром).

 

На контактной сети постоянного тока ОПН устанавливают в следующих местах (К-02/08):

1 – в середине фидерной зоны между двумя тяговыми подстанциями (при отсутствии поста секционирования) при её длине более 15 км;

2 – при консольном питании устанавливать ОПН в конце консоли;

3 – не далее двух пролётов от изоляторов в анкеровках проводов контактной подвески.

 

На контактной сети переменного тока ОПН устанавливают в следующих местах (К-02/08):

1 – на изолированных воздушных сопряжениях с нейтральной вставкой с подключением к нейтральной вставке,

2 – у отсасывающих трансформаторов у обоих выводов их первичной обмотки, присоединённых к КС,

3 – на станциях стыкования с обеих сторон изолирующих сопряжений со стороны постоянного тока и к нейтральной вставке со стороны переменного тока,

4 – на линиях ДПР в местах пересечения над контактной сетью (с одной стороны от места пересечения).

5 – не далее двух пролётов от изоляторов в анкеровках проводов контактной подвески (К-07/12).

 

На тяговых подстанциях, ПС, пунктах группировки и ППС – на подключенных фидерах контактной сети.

Все роговые разрядники КС должны быть демонтированы в плановом порядке и установлены ОПН в соответствии с требованиями.

От анкеровок и других защищаемых мест ОПН устанавливают на расстоянии не более 2-х пролётов и только при невозможности этого – не далее 4-х пролётов.

Установка ОПН на анкерных опорах с оттяжками не допускается.

 

           

 

ОПН к контактной сети подключают через роговый разрядник с одинарным воздушным промежутком, зашунтированным плавкой вставкой из одной медной проволоки диаметром 1,4 мм или из двух медных проволок диаметром каждой 0,68 мм. Кратчайшее расстояние между рогами должно быть 80 (+5) мм для переменного тока и 10 (+2) мм – для постоянного.

ОПН и роговый разрядник монтируются на одной раме, а основание ОПН, на котором расположен зажим для подключения заземляющих проводников, должно быть изолировано от рамы изоляцией с сопротивлением не менее 10 кОм.

К контактной сети ОПН присоединяют проводом М-70 или ПБСМ-70 к поперечным электросоединителям, установленным между НТ и КП. На питающих линиях ВЛ 6 (10), 23, 35 кВ и ДПР 25 кВ ОПН присоединяются проводами сечением не менее 25 мм2 по меди непосредственно к проводам защищаемой линии.

 

       

 

Наличие каких-либо проводов и изоляторов выше ОПН на расстоянии менее

2 м не допускается.

До замены роговых разрядников ограничителями перенапряжения в эксплуатации находятся роговые разрядники с двумя последовательными воздушными промежутками по 45 (+5) мм каждый для переменного тока и  по   

5 (+1) мм каждый – для постоянного.

Роговые разрядники КС устанавливают под углом 45 – 90° к оси пути на кронштейнах, располагая шлейфы под тем же углом.

Для защиты ВЛ 6 (10) кВ применяют разрядники или ОПН (МОПН) на соответствующее пробивное напряжение.

ОПН представляет собой нелинейное сопротивление.

 

 

 

МАРКИ ПРОВОДОВ И ТРОСОВ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ.

 

Несущие тросы служат для передачи электроэнергии по контактной сети на электроподвижной состав и для поддержания контактного провода на определённом уровне по вертикали.

Несущие тросы цепных подвесок должны обладать высокой механической прочностью и антикоррозийной стойкостью. Их стрелы провеса при колебаниях температуры должны изменяться незначительно, чтобы не вызывать больших изменений стрел провеса контактных проводов. Для несущих тросов, применяемых на главных путях дорог постоянного тока, желательна возможно большая электрическая проводимость, чтобы можно было уменьшить число усиливающих проводов.

Несущие тросы представляют собой многопроволочные провода, свитые из 19 проволок (за исключением компактированного троса). Каждый последующий ряд проволок навивают в обратном направлении по отношению к предыдущему, при этом наружный повив всегда делают правым.

На дорогах переменного тока в качестве несущего троса на главных путях ранее применяли провода марок ПБСМ-70, ПБСМ-95, ПБСА-120 (ПБСА-50/70), М-95, М-120, на боковых путях станций применялись тросы из провода марки С-70.

В настоящее время запрещено применение стальных тросов в устройствах контактной сети за исключением тросов компенсирующих устройств.

 

 

 

С 2002 года техническим указанием К-88/02 разрешены к применению биметаллические комбинированные провода МСН сечением 120, 95 и 70 мм2 в качестве продольных несущих тросов контактных подвесок постоянного тока 3 кВ и переменного 25 кВ (в том числе скоростных и высокоскоростных) главных и второстепенных путей перегонов и станций. Департамент электрификации и электроснабжения при этом обязал службы электроснабжения при обновлении и ремонте устройств контактной сети предусматривать замену дефектных стальных и биметаллических (ПБСМ и ПБСА) проводов на провода МСН.

С 2008 года техническим указанием К-06/07 запрещён к применению в качестве несущего троса на участках переменного тока провод марки М-95 на главных путях при электрификации, реконструкции, обновлении и капитальном ремонте контактной сети.

С 2014 года Управлением электрификации и электроснабжения разрешён к применению компактированный медный несущий трос марки МК-14,0 (120).

С июля 2015 года техническим указанием К-01/15 запрещено применение провода марки ПБСМ в качестве несущего троса на участках переменного тока на главных путях и путях формирования и отправки тяжеловесных поездов.

 

 

Снижение площади сечения многопроволочных проводов и тросов вследствие обрыва проволок или коррозии не должно превышать 15% их полной площади сечения. При большем снижении площади сечения (обрыве трёх и более проволок) необходимо выполнить вставку или установить шунт. На места обрыва одной или двух проволок должен быть наложен бандаж.

 

Расшифровка марок несущих тросов:

М-120 – провод медный сечением 120 мм2;

ПБСМ-70 – провод биметаллический сталемедный сечением 70 мм2;

ПБСА-50/70 - провод биметаллический сталеалюминиевый сечением 50 мм2 по стали и 70 мм2 по алюминию;

МСН-95 – провод многопроволочный биметаллический (М – жилы из меди и СН – стальные жилы с никелевым покрытием) сечением 95 мм2;

МК-14,0(120) – провод медный компактированный диаметром 14 мм и номинальным сечением 120 мм2 (фактическое сечение 137 мм2).

 

В качестве поперечно-несущих тросов гибких поперечин должны применяться провода марки ПБСМ-95, в качестве верхних и нижних фиксирующих тросов гибких и жёстких поперечин – провода марки ПБСМ-70.

В качестве рессорного троса применяется медный провод марки М-35 или бронзовый того же сечения.

 

 

КОНТАКТНЫЕ ПРОВОДА, МАРКИ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ.

Контактный провод предназначен для передачи электроэнергии по контактной сети на токоприёмник электроподвижного состава.

В качестве контактных проводов КС применяются фасонные провода различных типов и сечений.

Основные требования, предъявляемые к контактным проводам:

- высокая прочность (чтобы выдерживать натяжение от КУ),

- высокая износостойкость (из-за трения угольных вставок о провод),

- высокая проводимость (так по нему протекает часть тягового тока);

- высокая коррозионная стойкость.

Основным материалом, из которого изготавливают контактные провода, является катодная медь. Наибольшее применение получили контактные провода марки МФ (медный фасонный), имеющие два продольных паза для закрепления различных зажимов. Кроме медных проводов применяются также и провода марок НлФ (низколегированный) и БрФ (бронзовый).

 

 

 

Размеры контактных проводов различного сечения приведены в таблице:

 

Номинальное сечение провода, мм2

Размеры провода, мм

фасонного

фасонного овального

А

Н

А

Н

85

11,76

10,8

---

---

100

12,81

11,8

14,92

10,5

120

13,9

12,9

16,1

11,5

150

15,5

14,5

18,86

12,5

 

На участках переменного тока в качестве контактных проводов на главных и приёмо-отправочных путях применяют провода сечением 100 мм2. На остальных путях станций применяют провода сечением 85 мм2.

На участках постоянного тока на главных путях в зависимости от плотности тока могут применяться провода сечением 120 мм2 или 150 мм2, а также возможно применение двух контактных проводов сечением 100 мм2.

Кроме марок МФ, НлФ и БрФ существуют также овальные контактные провода повышенной ветроустойчивости марок МФО, НлФО, БрФО. Кроме лучшей ветроустойчивости за счёт уменьшенной высоты, овальные контактные провода имеют лучшие условия охлаждения за счёт увеличенной по сравнению с обычными проводами внешней поверхностью.

 

ТИПЫ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК.

Воздушные контактные подвески разделяют на простые и цепные.

Простая контактная подвеска (часто называемая трамвайной) представляет собой провод, свободно висящий между точками подвеса на расстоянии пролёта. Этот провод называют контактным (далее «КП»). Простая подвеска обеспечивает бесперебойный токосъём на небольших скоростях движения поездов и применяется на путях электродепо, ПТО электровозов и электропоездов, где скорость движения ограничена до 50 км/ч.

 

 

Простая контактная подвеска

 

В зависимости от вида регулировки натяжения контактного провода простые контактные подвески делят на некомпенсированные, с сезонной регулировкой и компенсированные.

Некомпенсированные подвески не имеют устройств для автоматической регулировки натяжения провода.

Поскольку при высоких температурах натяжение сильно падает, а стрелы провеса увеличиваются, трудно обеспечить бесперебойный токосъём даже при сравнительно не высоких скоростях движения. Поэтому простые некомпенсированные подвески на магистральных дорогах не применяют.

Чтобы уменьшить стрелы провеса контактного провода при высоких температурах, выполняют сезонную регулировку натяжения, для чего в провод врезают натяжные муфты. Сезонную регулировку проводят 2 раза в год: весной – подтягивают, а осенью – отпускают.

На магистральных ж.д. в случае применения простой контактной подвески её обычно выполняют компенсированной. Один конец провода анкеруют жёстко, а второй через компенсирующее устройство.

 

Так как натяжение компенсированного контактного провода меняется в ограниченных пределах, стрелы провеса его при любых изменениях температуры изменяются незначительно, что обеспечивает хорошее качество токосъёма. Но при увеличении нагрузки на провод его стрелы провеса тоже увеличиваются, причём значительно больше, чем при отсутствии компенсаторов (т.к. груза будут перемещаться вверх, пока не заблокируются в блоке). Особенно опасно отложение гололёда и необходимо уделять этому серьёзное внимание при эксплуатации.

Простые подвески не могут быть применены при скоростях движения более 50 км/ч.

Для повышения эластичности точек крепления провода на опорах применяют специальные конструкции.

      

 

Простая контактная подвеска с поперечными тросами

 

 

 

 Простая контактная подвеска с оттяжными тросами

 

Подвеска с оттяжными тросами является переходной от простой к цепной.

 

При цепной подвеске благодаря наличию несущего троса (далее «НТ») можно задать любую стрелу провеса контактного провода путём соответствующего выбора длины струн в пролёте. Можно обеспечить и беспровесное положение контактного провода, при котором нижние концы всех струн находятся на одной и той же высоте. Малые стрелы провеса в цепной подвеске позволяют обеспечить хорошее качество токосъёма и при высоких скоростях.

Изменение стрелы провеса КП в цепной подвеске в основном зависит от изменения стрелы провеса НТ. Если устранить колебания стрелы провеса НТ, то стрела провеса КП также будет неизменной.

Местные стрелы провеса можно уменьшить до очень малых значений, почти неощутимых для токоприёмника, поддерживая высокое натяжение КП и уменьшая расстояние между струнами. В цепных подвесках можно выровнять эластичность в пролёте как увеличением эластичности опорных узлов, так и уменьшением её в средней части пролёта. Благодаря этому удаётся получить примерно в два раза большие длины пролётов, чем у простых подвесок.

 

Классификация по способу подвешивания КП к НТ:

- одинарные (КП крепится на струнах непосредственно к НТ);

- двойные (КП крепится к НТ через вспомогательный трос).

 

 

 

 

Классификация по типу опорного узла:

- с простыми опорными струнами (в точке подвеса НТ и со смещёнными);

- с рессорными тросами.

 

 

 

 

 

 

1 – рессорный трос,

2 – подрессорные вертикальные струны.

 

Колебания стрел провеса КП при изменениях температуры невелики, что положительно отражается на качестве токосъёма.

 

 

 

Двойная подвеска со смещёнными струнами обеспечивает примерно такое же качество токосъёма, как одинарная с рессорным тросом.

При установке в двойной подвеске рессорных тросов между НТ и ВТ качество токосъёма значительно улучшится. Стрелы провеса ВТ будут изменяться ещё меньше и, следовательно, изменение стрел провеса КП будут незначительны. Эластичность в пролёте также будет выравнена в большей степени, чем при двойной подвеске со смещёнными опорными струнами.

 

Для того чтобы обеспечить более равномерный износ угольных вставок токоприёмника по ширине, КП располагают со смещениями относительно оси токоприёмника. Смещения КП у опор называют зигзагами, а смещение в пролёте – выносами. На прямых участках пути приняты зигзаги, направленные в разные стороны от оси пути на смежных опорах, нормальный зигзаг принят равным 300 мм. Зигзаги, направленные от опор называют плюсовыми (положительными). На кривых участках пути зигзаг устанавливают в зависимости от радиуса кривой и длины пролёта по таблице, но не более 400 мм, чтобы КП в середине пролёта располагался, как правило, по оси токоприёмника.

Значения зигзагов для двойного КП относятся к наружному от оси токоприёмника проводу.

 По взаимному расположению проводов в плане подвески разделяют на:

- вертикальную цепную на прямом участке (НТ расположен точно над КП);

- полукосую цепную на прямом участке (НТ подвешен без зигзагов, т.е. над осью пути, струны ближние к опоре имеют небольшой перекос, из-за чего незначительно повышается ветроустойчивость);

- косую цепную на прямом участке (зигзаги НТ направлены противоположно зигзагам КП. Перекос струн велик – ветровое отклонение меньше, чем у полукосой. Сложны при монтаже, требуют тщательной регулировки);

- ромбовидную цепную (применяется на ветровых участках при двух контактных проводах).

- вертикальную цепную на кривом участке (хордовая). (НТ расположен точно над КП, величина зигзагов совпадает. Ветроустойчивость примерно как у полукосой на прямом участке).

- косую цепную на кривом участке (НТ значительно смещён в сторону внешней стороны кривой, струны имеют значительный уклон, хорошая ветроустойчивость).

 

 

 

 

По способу регулирования натяжения проводов различают следующие виды цепных подвесок:

- некомпенсированные (в РФ не применяется);

- полукомпенсированные;

- компенсированные.

 

В некомпенсированных подвесках натяжение проводов не регулируется.

                                   

В полукомпенсированных подвесках НТ анкерован жёстко, КП – через компенсирующее устройство (далее «КУ»). Полукомпенсированные подвески применяют на боковых путях станций, реже на перегонах.

 

В компенсированных подвесках все провода анкеруют через КУ. Компенсированные подвески применяют на перегонах и главных путях станций скоростных участков.

 

ПРОСТРАНСТВЕННО-РОМБОВИДНАЯ АВТОКОМПЕНСИРОВАННАЯ ПОДВЕСКА

 

Согласно ПУТЭКС   автокомпенсированная пространственно-ромбическая контактная сеть с двумя НТ и двумя КП (КС-ПР) применяется в тоннелях и искусственных сооружениях при скорости движения поездов до 120 км/ч.

 

Конструкция пространственно-ромбовидной сети

             Основной особенностью построения пространственно-ромбовидных подвесок (ПРАКС) является новое взаимное расположение контактных проводов и несущих тросов. Базовая конструкция ПРАКС имеет два несущих троса и два контактных провода. Несущие тросы расположены по обеим сторонам от оси пути и в точках подвеса жестко закреплены через изоляторы на горизонтальной консоли одиночной опоры или на жесткой поперечине.

Контактные провода образуют в плане ромбовидные фигуры, симметричные относительно оси пути. Два провода соединены в пролете шарнирной планкой, а в середине участка между двумя соседними планками каждый провод крепится к соответствующему несущему тросу фиксирующим элементом. Такие элементы являются точками подвешивания контактных проводов и одновременно фиксируют их относительно оси пути.

 

Свойства ПРАКС

1. Способность к автоматической компенсации изменений длины провода

В ПРАКС осуществлен новый принцип компенсации температурных изменений длины проводов подвески. При изменении под воздействием температуры длины несущих тросов и контактных проводов изменяется не только положение несущих тросов по высоте, но и расстояние от них до оси пути, т. е. происходит пространственное изменение положения проводов без продольной сдвижки, которая свойственна компенсированным цепным подвескам. Изменение высоты несущих тросов в пролётах длиной от 50 до 70 м при перепадах температуры воздуха 80°C вызывает изменение высоты подвеса контактных проводов относительно уровня головок рельсов до 100 мм. Но, высота контактного провода изменяется одинаково во всех точках пролёта, поэтому траектория движения полоза токоприемника остается горизонтальной. Высота контактного провода при колебаниях температуры в полукомпенсированной вертикальной подвеске изменяется в еще большей степени: при той же длине пролетов, что и в ПРАКС, более чем на 50%. Для сохранения постоянной высоты контактного провода по длине пролета полукомпенсированную подвеску конструктивно усложняют в зоне опоры. Это исключено в компенсированной подвеске благодаря применению компенсаторов, но такая подвеска практически теряет ветроустойчивость.

Расчеты ПРАКС показали, что изменение жёсткости подвески по длине пролета в среднем составили 5 – 7% в зависимости от его длины. Следовательно, по этому показателю ПРАКС отвечает современным требованиям к контактным сетям высокоскоростных линий.

Таким образом, ПРАКС, автоматически компенсируя температурные изменения длины проводов подвески в каждом пролете отдельно, не ухудшает своих динамических характеристик.

 

2. Длина анкерных участков

Вследствие того что процесс компенсации температурных удлинений проводов ПРАКС происходит в каждом пролёте отдельно и нет необходимости в компенсаторах, исключается понятие анкерных участков. Подвеска может быть смонтирована на перегоне любой длины одним анкерным участком. С учетом схемы питания и секционирования в местах разделения секций контактной сети можно монтировать либо изолирующие сопряжения, либо изолирующие вставки.

Вертикальную контактную подвеску разделяют на анкерные участки еще и для того, чтобы ограничить зоны повреждения при обрывах проводов. Протяженность зоны повреждения ПРАКС при обрывах контактных и несущих тросов в несколько раз меньше.

 

3. Простота конструкции

В связи с отсутствием продольных перемещений проводов в ПРАКС полностью исключаются все устройства, обеспечивающие эти сдвижки в вертикальных контактных подвесках, а их немало: поворотные консоли и фиксаторы, включая все шарнирные соединения, средние анкеровки, компенсаторы с роликами, барабанами, тормозными устройствами, грузами и всевозможными деталями крепления, скользящие струны. Исчезают и все проблемы, связанные с их обслуживанием – смазкой, проверкой хода роликов, прокачкой грузов, обходами и осмотрами.

В ПРАКС вообще отсутствуют струны, которым столько внимания уделяется в вертикальных подвесках.

В ПРАКС фиксирующий элемент содержит фиксаторный зажим, короткую планку и регулировочное звено, обеспечивающее точное расположение контактных проводов относительно оси пути. Регулировка производится один раз при монтаже, дополнительных регулировок в процессе эксплуатации не требуется, что подтверждается результатами эксплуатационных наблюдений за работой ПРАКС.

 

4. Реакция ПРАКС на ветровые нагрузки

Немало усилий потрачено на создание ветроустойчивых вертикальных контактных подвесок. Имеется целый ряд конструктивных решений. Однако они обеспечивают положительные результаты только при средних скоростях ветра. Вертикальные подвески совершенно не работоспособны при скорости ветра более 25 м/с.

Как единственно приемлемая конструкция ПРАКС смонтирована в районе Новороссийска, где скорость ветра достигает 40 м/с. Под Новороссийском бывают не только сильные ветры, но и ураганы. Во время одного из них, когда выбрасывало на берег суда, разрушались дома в городе и, естественно, выходили из строя воздушные линии различного назначения, ПРАКС сохранила свою работоспособность. Высокая ветроустойчивость заложена в принципе расположения проводов ПРАКС – не в вертикальной плоскости, как во всех известных контактных сетях, а практически почти в горизонтальной.

 

5. Зона повреждения

Речь идёт о протяженности поврежденного участка контактной подвески в случаях обрыва контактных проводов или несущих тросов в различных сочетаниях. В вертикальных подвесках при обрыве контактных проводов (при их пережогах и т.д.) зона повреждения представляет собой половину анкерного участка: от средней анкеровки до компенсаторов. Наибольшие разрушения происходят в нескольких пролетах, но при восстановлении, как правило, необходимо выполнить регулировку подвески на протяжении нескольких сотен метров.

В случае обрыва несущего троса объемы повреждения подвески несоизмеримо больше.

В ПРАКС, поскольку несущие тросы жестко закреплены на каждой опоре, а контактные провода крепятся к несущим тросам в нескольких точках в пролете через достаточно надежные фиксирующие зажимы, протяженность зоны повреждения в несколько раз меньше.

Специальными разрушающими испытаниями выявлено следующее. При обрыве одного контактного провода зона повреждения ограничивается длиной одного ромба, созданного контактными проводами в пролете. Она составляет 15 – 18 м. После стыковки контактного провода никакой дополнительной регулировки не требуется. Такой же объем восстановительных работ необходим при обрыве двух контактных проводов. Даже в случае обрыва несущего троса зона повреждения не превышает одного пролета.

 

 

ИЗОЛИРУЮЩИЕ СОПРЯЖЕНИЯ, НАЗНАЧЕНИЕ, МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЕ.

 

Воздушный промежуток (изолирующее сопряжение) – сопряжение смежных участков контактной сети с электрической изоляцией, допускающее электрическое соединение сопрягаемых участков при проходе токоприёмника ЭПС [ПТЭ].

 Изолирующие сопряжения на прямых и кривых участках радиусом более 2000 м должны применяться трёхпролётные или четырёхпролётные, а на кривых участках радиусом 2000 м и менее – трёхпролётные.

Изолирующие сопряжения, разделяющие контактную сеть станций и перегонов, должны располагаться между входными светофорами (или знаком «Граница станции») и первыми входными стрелочными переводами станции.

Не допускается совмещать на изолирующих сопряжениях компенсированные и полукомпенсированные подвески.

Одновременное взаимодействие полоза токоприёмника с контактными проводами обеих ветвей трёхпролётного сопряжения в средней части должно быть на длине

6 – 12 м.

Консоли компенсированных контактных подвесок, фиксаторы, струны и электрические соединители на изолирующем сопряжении следует размещать так, чтобы обеспечивалась изоляция анкерных участков при температурных изменениях.

Горизонтальное расстояние между внутренними сторонами рабочих контактных проводов в переходном пролёте должно быть 550±50 мм.

 

 

* По ветровым отклонениям на действующих участках, а также на нормально замкнутых изолирующих сопряжениях допускается расстояние между рабочими контактными проводами по горизонтали:

- 400 мм – при постоянном токе,

- 500 мм – при переменном токе.

 

Вертикальное расстояние от рабочего контактного провода до нижней поверхности врезного фарфорового изолятора допускается не менее:

- 250 мм – при двух контактных проводах,

- 300 мм – при одном контактном проводе.

Опоры, ограничивающие воздушный промежуток, должны иметь отличительный знак – чередующиеся четыре чёрные и три белые горизонтальные полосы. При этом первая по ходу движения опора имеет ещё и вертикальную чёрную полосу.

 

 

КОНТАКТНАЯ ПОДВЕСКА ПОВЫШЕННОЙ ВЕТРОУСТОЙЧИВОСТИ.

 

По взаимному расположению проводов в плане подвески разделяют на:

- косую цепную на прямом участке (зигзаги НТ направлены противоположно зигзагам КП. Перекос струн велик – ветровое отклонение меньше, чем у полукосой. Сложны при монтаже, требуют тщательной регулировки);

- ромбовидную цепную (применяется на ветровых участках при двух контактных проводах).

- вертикальную цепную на кривом участке (хордовая). (НТ расположен точно над КП, величина зигзагов совпадает. Ветроустойчивость примерно как у полукосой на прямом участке).

- косую цепную на кривом участке (НТ значительно смещён в сторону внешней стороны кривой, струны имеют значительный уклон, хорошая ветроустойчивость).

 

 

 

КОНТАКТНЫЕ ПОДВЕСКИ В ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЯХ.

 

 Площадь сечения контактной подвески в пределах искусственного сооружения должна быть равна площади сечения на прилегающих участках, для чего в необходимых случаях монтируют обводы несущего троса или усиливающих проводов. Обводы подвешивают на искусственном сооружении вне зоны прохода токоприёмника.

В сооружениях со стеснёнными габаритами следует применять контактную подвеску пространственно-ромбическую или без несущего троса с двумя контактными проводами.

Схемы прохода контактной подвески в различных вариантах показаны ниже.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                   

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Методическое пособие по предмету «Устройство контактной сети и воздушных линий»"

Методические разработки к Вашему уроку:

Получите новую специальность за 2 месяца

Хранитель музейных предметов

Получите профессию

Технолог-калькулятор общественного питания

за 6 месяцев

Пройти курс

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Краткое описание документа:

Методическое пособие по предмету «Устройство контактной сети и воздушных линий» предназначено для профессиональной подготовки электромонтеров по обслуживанию и ремонту устройств контактной сети.

В методическом пособии рассмотрены устройство и назначение основных узлов и элементов контактной сети железных дорог Российской Федерации.

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

6 625 828 материалов в базе

Скачать материал

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

  • Скачать материал
    • 28.12.2019 5864
    • DOCX 5.8 мбайт
    • 79 скачиваний
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Соколов Андрей Викторович. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Соколов Андрей Викторович
    Соколов Андрей Викторович
    • На сайте: 4 года и 3 месяца
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 13943
    • Всего материалов: 3

Ваша скидка на курсы

40%
Скидка для нового слушателя. Войдите на сайт, чтобы применить скидку к любому курсу
Курсы со скидкой

Курс профессиональной переподготовки

Технолог-калькулятор общественного питания

Технолог-калькулятор общественного питания

500/1000 ч.

Подать заявку О курсе

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

Педагог-библиотекарь

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 458 человек из 66 регионов

Курс повышения квалификации

Специалист в области охраны труда

72/180 ч.

от 1750 руб. от 1050 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 40 человек из 19 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Организация деятельности библиотекаря в профессиональном образовании

Библиотекарь

300/600 ч.

от 7900 руб. от 3950 руб.
Подать заявку О курсе
  • Сейчас обучается 282 человека из 66 регионов

Мини-курс

История и основы галерейного бизнеса

3 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Основы профессиональной деятельности эксперта в области индивидуального консультирования

4 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Карьерный навигатор: эффективный поиск работы

6 ч.

780 руб. 390 руб.
Подать заявку О курсе