Контактная сеть. Её основа, функции КС
Обеспечение движения электротранспорта невозможно без участия определенных технических элементов. Основу составляет сеть контактная. Она представляет из себя комплекс конструкций, которые служат для подведения и распределения электрической энергии меж тягов. подстанциями и ЭПС. Ход энергии осуществляется ч\з приемники тока.
КС, как она есть, является составной частью общей тяговой сети. Для электротранспорта КС служит полюсом, если в сети идет пост.т., или фазой, если преобладает т. перемен-й. Другим полюсом (или фазой) получается рельсовая сеть.
На практике возможны два рода организации КС.
Это:
— сеть, снабженная подвеской;
— сеть, снабженная рельсом.
История сооружения КС такими способами насчитывает уже немало десятилетий. С ростом потребности в электротранспорте, требований к его скоростям и надежности КС и все составляющие её элементы претерпевали различные изменения и совершенствовались.
КС – это, прежде всего, комплекс устр-тв, объединенных и действующих во имя реализации одной функции – реализация работы ЭПС. Для КС с подвеской можно выделить такие составляющие:
— провода КС (контактный, усиливающ-й, НТ);
— несущие опоры;
— механизмы фиксирующие (поперечины гибкие\жесткие, консоли);
— изоляторы.
Сети К, исполняемые с подвесками, имеют следующую классификацию.
- По виду проходящего т. и U-ю ЭПС.
- По виду ЭПС, работающего от данной сети – сеть трамвайная, магистральная, карьерная, подземная.
- По роду участвующей подвески – цепная — ЦП, простая или специализированная.
- По размежеванию подвески касательно рельсового пути – централизованный токосъем, боковой токосъем.
- По другим конструктивным особенностям исполнения – КС станции или перегона, находящаяся в ИС.
КС относится к механизмам электр.снабжения. Но, в отличие от прочих, имеет один недостаток. Она лишена резервного снабжения. Поэтому при её формировании большое внимание уделяется её надежности и качеству. Любая, даже самая незначительная поломка в КС, может привести к серьезным последствиям. Поэтому все этапы её строительства строго нормируются и должны соблюдаться в соответствии с техническими нормами неукоснительно. Контролировать нужно не только сам процесс застройки КС, но и качество исполнения всех устройств, входящих в неё. К производству элементов КС также нужно подходить со всей ответственностью. Большую роль играют и материалы, из которых изготавливаются составные части КС.
Проектирование сети контактной должны проводить только компетентные компании, которые имеют необходимую лицензию. При проектировании учитывается много факторов: особенности и климатические условия местности, где будет размещаться КС, требования к ЭПС, скорости планируемого движения ЭПС, его загруженности, наличия на трассе КС препятствий, других сооружений и проч. После всего этого начинается подбор элементов, составляющих сеть. Для каждого из них также существуют свои требования.
Провода КС служат основной проводящей и связующей единицей. Подбор S-ди сечения их также проводится на этапе проектировки, с учетом ряда вышеизложенных факторов.
Нормы проектировки КС более подробно описаны в специальной дисциплине – теории контактной сети.
В ходе проектирования особенно обращают внимания на следующие этапы:
- подбор и определение вида подвески с учетом требуемых и максимально возможных скоростных режимов ЭПС на данной КС;
- подбор и определение нужного числа КП в сети, а также их типоразмера. Для этого производится специальный тяговый расчет и расчет электрич. снабжения КС;
- подбор вида удерживающих опор и других устройств. В т.ч., для станций и перегонов КС;
- подбор и определение длин пролетов в КС. Особое внимание направляется на обеспечение ветроустойчивости;
- выбор мест размещения опор, составление плана и схемы КС. Также указываются места перегонов, станций, стрелок, анкерных участков, прочих элементов секционирования, изоляторов и проч.;
- составление конструкции сети для искусственных сооружений.
Согласно проекту ведется строительство КС. Выбор методик строительства проводится таким образом, чтобы они максимально не отражались на ходе движения ЭПС. Притом важно не терять в качестве застройки и организации. Особенное внимание уделяется и надежности сети в целом.
При расположении контактной сети непосредственно на местности нужно учитывать все оптимальные размеры и дистанции расположения устройств друг от друга. Основные размеры, которые характеризуют положение КС, это:
– высота подвеса КП над верхом рельсовой головки;
– дистанция расположения элементов, находящихся под U, и заземленных отрезков КС и ЭПС;
– длина отрезка от внутрен. края опоры КС на уровне рельсовой головки до крайней путевой оси.
Технологии организации КС всегда совершенствуются. Учеными и техниками всего мира ведется поиск новых подходов, которые помогут повысить надежность и безопасность КС и ЭПС. Притом важно учитывать и экономический фактор. Все работы должны проводиться с соблюдением качества, но требовать небольших затрат, как материальных, так и трудовых. Одним из главных направлений поиска новых технологии в системе организации КС является ограничение действия блуждающих т. на сеть и её устройства. Такие меры увеличивают срок службы устройств и элементов КС, проводов. Сейчас распространено применение для таких случаев контактных угольных вставок на токоприемниках.
Дальнейшее техническое обслуживание КС ведут со строгим соблюдением технических норм и правил ТБ. Для ремонта пользуются специальными передвижными техническими средствами: вышками подъемными, автомотрисами и проч. Диагностику неисправностей ведут в специальных передвижных вагонах-лабораториях.
Ряд работ по ремонту и обслуживанию КС проводится при отключении в сети U и остановке ЭПС. Однако, некоторые работы можно проводить и без снятия напряжения. Сейчас объемы таких работ значительно расширены. Это стало возможным, благодаря использованию новых технологий. В частности, хорошо зарекомендовало себя использование двойной изоляции. Она может применяться в анкеровках проводов, на поперечинах (гибких) и в других устройствах.
Большую службу в ходе обслуживания КС и предупреждения неисправностей играет наличие и развитие дистанционного управления КС. К примеру, возросла скорость переключения разъединителей КС секционных, когда её перевели в дистанционный режим и стали использовать компьютерное управление. Теперь диспетчер может более оперативно реагировать на любые ситуации и, тем самым, предотвращать и возможные крупные аварии, и незначительные повреждения, и остановки КС, которые впоследствии могут сказаться на работе всего оборудования.
С ростом финансирования увеличилась и оснащенность всей дистанции КС. Ремонт теперь можно производить более оперативно и в короткие сроки. Для КС также стали использоваться периферические механизмы, которые не имеют прямого отношения к процессу токосъема, но, тем не менее, достаточно необходимы. Это различные машины для рытья траншей, котлованов, установщики опор, бурильные установки, грузовой транспорт и проч.
Растет качество работы сетей и их надежность и благодаря внедрению новых методов борьбы с внешними негативными факторами. Так как на большей территории нашей страны довольно суровые зимы, то немаловажной становится разработка методик борьбы с наледью и гололедом в КС. Современные методики позволяют выполнять защитные меры, а также плавление наледи, без остановки работы ЭПС. Для борьбы с воздействием сильного ветра применяется специальный вид подвески – ромбовидная.
Для КС принято районирование, а также определение границ контактирующих участков. Такой подход обеспечивает удобство эксплуатации и обслуживания КС. Определение границ проводится с учетом показателя длины эксплуатационной, а также длины путей, находящихся под U-ем (электрифицированных).
Длина электрификационных путей представляет сумму длин всех АУ в КС в выбранной области. Эта длина является главным учетным показателем и определяет районы КС, дистанции подведения электроэнергии. Она может превышать длину эксплуатационную.
Данные показатели также нужно рассчитывать на начальном этапе организации КС при определении необходимого количества материалов, оборудования, устройств. Ремонт сети и расчет материалов для ремонта также проводится по этим показателям.