КС для железных дорог

КС для железных дорог

Контактная сеть – это основа обеспечения жел. дорог электричеством. От электричества работает непосредственно не только сам электрифицированный транспорт, но и прочие объекты – освещение, светофоры, станции и проч. КС работает в достаточно сложных условиях. Она постоянно подвергается воздействию из вне – это атмосферные осадки, резкие смены темпр-ры воздуха, сильный ветер, дожди и грозы, влияние снега и гололеда. К тому же, для КС не предусмотрено резервное питание. В связи с этим к сети контактной на практике предъявляются особые требования. Она должна быть максимально надежной, с низким уровнем отказов.

Сети контактные могут быть различны. Это сети тока переменного на 25 кВ и сети тока постоянного на 3 кВ. Их конструкция практически схожа меж собой, но есть и некоторые различия. Они состоят в уровне изоляции. На сетях тока переменного у проводов S сечения поперечного будет меньшей, следовательно, изоляция будет больше, поскольку по такой линии проходит более высокое напряжение.

Состав конструкции КС следующий:

опорные конструкции – опоры, изготовляемые в основном из металлов, ЖБИ, редко – из дерева.

подвеска контактная (КП).

прочие вспомогательные устройства – провода силовые, экранирующие, изоляторы секционные, стрелки воздушные.

Подвески для КС могут различаться. На ЖД транспорте рекомендованы к использованию подвески цепные или простые.

Подвеска простого типа представляет один контактн. провод, который размещается на поддерживающих конструкциях – опорах. Опоры располагаются друг от друга на определенном расст-нии. Обычно это 30 или 45 метров. Такую подвеску рекомендовано применять на жел. дорогах в зонах искусственных сооружений (к примеру, тоннелей). Обычно по таким дорогам движение транспорта осуществляется с невысокой υ (не более 42 км\ч.). Также КП простая может использоваться на сетях троллейбусов и трамваев.

В практике применения КС большое значение имеет качество самого процесса токосъема. Чтобы обеспечить хороший токосъем, применяют подвеску цепного типа. Такая подвеска действует в системе тока постоянного. В такой подвеске токоприемник поддерживает постоянное поднятое положение, а также постоянный нажим, при движении его относительно провода контактного по пролету меж соседними опорами.

По опорам КС с системами тока постоянного возможно также размещать провода высоковольтных линий эл. тока. Их укрепляют с полевой стороны ЖД на специальных кронштейнах, изготовляемых из дерева. К кронштейнам провода закрепляют изоляторами штыревого типа. Эти линии ВЛ в дальнейшем служат для питания потребителей не- тяговых, которые размещаются вдоль ЖД.

Для КС особое значение имеет безопасность. Чтобы защитить её от случайных замыканий, а также обеспечить безопасную работу людей, которые могут прикасаться к опорам и другим металлическ. частям КС, для опор устанавливают заземление. Заземление организуется на рельс.

Заземление конструируется при помощи стального провода. Его диаметр обычно берется от 10 до 13 мм. Провод заземления укладывается вдоль опор и стыкует меж собой все металлические части элементов КС и тяговый рельс. Охват стыкуемых конструкций должен быть не менее 5 метров от проводов КС.

Серьезную опасность для работающего на КС персонала может представлять и сам движущийся состав. Потому в процессе проведения работ в непосредственной близости к желез-дорожным путям, работникам запрещено находиться на расст-ии менее, чем в 2 метра от крайнего рельса.

Трасса электропередачи и сама КС по технике пересекаются посередине пролета. Притом важно нормировать расст-е меж проводами ВЛ и тросом несущ. Оно должно регулироваться в зависимости от проходящего по сети напряжения и составлять в среднем от 2 до 4 метров.

Широкое распространение получает также особый вид подвески – полу- косая. У такой подвески провод располагается зигзагом относительно путей, а трос размещается над путями по осям. Проводные зигзаги, которые идут от опор, именуют плюсовыми. Те, что идут к опорам – минусовыми. Плюсом подвески полукосой является то, что она реализует более равномерный износ пластин на приемнике тока подвижного состава. Это создается за счет поперечного смещения провода относительно серединной точки приемника тока при движении ЭПС.

Подвеска почти не существует полностью. Для удобства эксплуатации и ремонта её разбивают по отдельным отрезкам. Такие отрезки называются анкерными. Средняя длина анкерного отрезка варьируется от 1100 до 1600 метров. Провода по участкам не связаны меж собой механически. Вместо этого по концам каждого из АУ провод анкеруют, т.е. крепят на анкерных опорах. Тросы несущ-е также анкеруют, но по другим расстоян-м. Обычно, это 7 км.

Огромную роль для провода играет его провес. КП может фиксироваться и бес- провесно при некоторой Т. В таком случае реализуется самый лучший токосъем. Однако, в условиях окружающей среды, а также в результате того, что провод постоянного нагружен токами высокого напряжения, его длина может изменяться под влиянием Т. Также меняется и длина троса несущего. Если провес достаточно большой, то токосъем ухудшается. Поэтому на сетях очень важно регулировать провес провода так, чтобы процесс токосъема шел максимально качественно. Одним из способов регулировки провеса является методика анкеровки проводов и тросов на опорах.

К примеру, подвеска, которая предполагает крепление троса и провода за единую анкерную опору жестко, называется подвеской некомпенсированной. Она применяется при υ движения ЭПС в 60 км\ч и ниже.

Подвеска полукомпенсированная предполагает анкеровку троса к опоре жестко, но вот провод уже анкеруется с применением грузовых компенсаторов.

Различия в использовании подвесок состоят в конкретных требованиях к КС, а также в зависимости от условий эксплуатации.

Важно снижать вероятность перетягивания или угона провода, возникающего в результате разности масс компенсаторов по отдельным анкерованным опорам. Чтобы его отрегулировать, КП закрепляют к тросу несущ. жестко при помощи отрезка от троса вспомогательного. Фиксацию ведут в средней части АУ и такое соединение именуют анкеровкой средней. СА может значительно уменьшить возможные повреждения в КС, если произойдет обрыв провода в любой зоне участка. Также в результате присутствия на проводе СА и компенсаторов провод имеет возможность перемещаться вдоль по пути от средн. анкеровки, притом вне зависимости от влияния Т. Однако, остается проблема перемещения троса несущего. Он в данном случае закреплен жестко. Потому появляется перекос струн. Чтобы его уменьшить, а также восстановить качество съема тока, вместо струн коротких устанавливают струны скользящие. Такие струны могут перемещаться вдоль троса вместе с проводом. Крепят их обычно на последних пролетах от СА.

Подвеска полукомпенсированного типа цепная, снабженная простыми струнами опорн-ми, может тоже применяться на ЖД. Это связано с тем, что при сравнительно простой конструкции она может выдавать хороший токосъем на υ ЭПС в 70 км\ч. Дополнительно улучшить подвеску возможно установкой на место струн обычных струн типа рессорных. Струны заменяются у опор и фиксируются они вверху не к тросу несущ., а к вспомогательному. Вспомогательный Т цепляется к НТ с каждой стороны опоры, а струны размещаются по обеим сторонам консоли.

Улучшенная версия подвески полукомпенсированной со струнами типа рессорных позволяет реализовывать движение ЭПС по линии со υ до 110 км\ч. Она довольно широко распространена на современных сетях ЖД.

Подвеска компенсированная цепная несколько отличается по конструкции от подвесок других типов. В ней и провод, и трос снабжены компенсаторами. Притом имеются варианты наличия как отдельных компенсаторов для каждого элемента (НТ и КП), так и одного компенсатора, за который закрепляются провод и трос. При колебаниях Т струны на подвеске остаются устойчивыми в вертикальном положении. Их смещение влево или вправо происходит вместе с КП и НТ.

В подвеске величина натяж-я Т и КП должна быть отрегулирована. Сделать это можно при помощи коромысла с грузами необходимого веса.

Компенсатор имеет блок, который включает в себя ролик вращающийся, закрепленный на вилке. Вращение ролика происходит за счет вставленных шарикоподшипников. Для ШП предусмотрена смазка. Она подается автоматически. Компенсаторы могут отличаться по числу блоков. Компенсаторы трехблочные позволяют нести вес, равный 25% от необходимого натяжения, создаваемого по проводам анкерованным. Грузы составляются из элементов ЖБИ. Важно контролировать перемещение грузов относительно проводов. В зависимости от влияния Т-р они (перемещения) не должны быть больше расстояний меж грузом и поверхностью грунта, меж роликом и грузом.

Реализовать удобное продольное перемещение КП на подвеске компенсированного типа при перепадах Т можно, если закрепить НТ на консолях поворотных. На СА одну из консолей посередине АУ делают неповоротной и фиксируют оттяжками за опоры с обеих сторон. Так получается СА по подвеске компенсированной, и она не позволяет движения транспорта со υ до 130 км\ч.

Подвеска цепная бывает и одинарной, и двойной. Подвеска двойная отличается присутствием между НТ и КП троса вспомогательного. Закрепляется такой трос по струнам со стандартной длиной, а к нему короткими струнами крепится КП.

Бывает улучшенная версия подвески двойной. Это так называемая рессорная подвеска, снабженная амортизаторами пружинно-масляными. Она закрепляется меж НТ и проводом вспомогательным и реализует возможность хорошего съема на υ движения ЭПС в 220 км\ч и больше.

В современных сетях ЖД наиболее часто применяются подвески, вертикальные, компенсированные, а также улучшенные с предусмотренной анкеровкой НТ и КП (двойного) по раздельному типу, снабженные рессорными ВТ или струнами мерными, которые служат для поддержания проводов. Многообразие подвесок и их технические решения позволяют создавать сети с высокими скоростями движения ЭПС, притом сохраняя максимально качество токосъема и надежность КС.

Для крепления подвесок применяются специальные консоли горизонтальные, снабженные подкосами с хорошей изоляцией. На них НТ закрепляется над консолью. Дополнительный усиливающий провод притом располагают на кронштейнах со стороны путей. Практикуется и создание укороченных АУ, если это обусловлено проектом.