Подвеска
Обеспечение процесса токосъема в КС невозможно без ряда устройств. Одним из таких представляется подвеска контактная (КП). Её без сомнения можно назвать одной из ведущих частей сети. Конфигурация КП являет собой систему проводов, располагаемых опционально. Их изготовляют в соответствии с особыми техническими нормами. Значение имеет всё: материал, из которого они изготовляются, его качество, способ сечения и механического стыкования с сетью и так далее. Все эти факторы должны учитываться и строго соблюдаться для того, чтобы обеспечить качество токосъема и безотказность сети.
Немаловажную роль в конструктивных спецификациях подвески контактной играют и экономические вопросы, а также удобство дальнейшей эксплуатации КП. Для условий эксплуатирования должна обеспечиваться высокая υ движения ЭПС, притом, чтобы в сети не возникало неполадок, пережогов, остановок в работе. Токоустойчивость проводов обеспечивается разными способами. Большую роль играет качество материала, из которого изготавливаются провода, подвеска и прочие элементы КС. Здесь должны в полной мере соблюдаться все технические условия и ГОСТы. При расчете подвески контактной, да и всей КС в целом, важно учитывать климатические условия данного региона. Излишнее температурное воздействие, к примеру, может вызывать неполадки в работе КС и её составляющих, потому важен запас прочности.
Подвески контактные за весь период своего использования претерпели ряд конструктивных изменений. Электротранспорт с каждым годом становится все более востребованным, возрастает пассажиропоток, растут скорости движения, требуется большая мощность ЭПС, более строгие запросы к надежности режимов токосъема. Старые модели подвесок уже не в состоянии справляться с подобными требованиями. Поэтому их конструкции стали изменяться и совершенствоваться. Как уже говорилось, вначале конструкции КП были довольно простыми. Далее появились подвески со струнами. Сейчас перспективны к использованию сложные конфигурации подвесок. К примеру, одинарные рессорные, двойные рессорные, специал-ые подвески. Такие КП добавочно снабжены пространствен-ми вантовыми схемами с тросами. Такая схема помогает в обеспечении основного конструктивного эффекта – уравнивания жесткости подвески по пролетам. Также при упоминании жесткости подвески иногда пользуются термином «вертикальная эластичность».
При невысоких υ движения ЭПС (до 52 км\ч.) для обеспечения качества процесса токосъема достаточно простой подвески, состоящей из КП и не более. Данный провод крепится к опорам КС или тросам поперечного значения.
На качество съема тока может влиять и множество других факторов. В частности, к основным можно отнести: стрелу провисания провода, длину пролета, натяжение КП. Стрела провисания – это комплексный показатель, состоящий из индивидуального веса КП и нагрузки от ветра (учитывается отдельно для данной местности). Другим основным фактором обеспечения качества съема тока является угол. Чем меньше угол, тем хуже качество съема. Притом есть риск возникновения излишних ударных нагрузок по опорным зонам, изменение нажатия контактного, что приводит к чрезмерному износу проводов, а также вставок токосъема от токоприемника.
Для улучшения процесса токосъема существует ряд способов. К примеру, возможно применение проводов в 2 точках. Это повышает надежность токосъема на υ до 80 километров в час. Если в системе установлена простая подвеска, то улучшить съем возможно только сокращением длины пролета. Это приведет к понижению стрелы провисания. Однако, окажется довольно затратным методом. Возможно также применять провода с высокой степенью натяжения.
Широко распространено применение подвесок цепных. В их конфигурации провод К крепится за трос (Н) при участии струн. Подобный вид подвески, что состоит из КП и НТ принято называть одинарной подвеской. Когда меж тросом и проводом имеется добавочный провод, то подобную подвеску называют двойной.
Для подобной ЦП НТ и добавочный провод реализуют функцию передавания тока тягового. Соединение их с КП происходит при помощи электрическ. соединителей или токопровод-их струн.
КП принято оценивать по ряду характеристик. Ведущей характеристикой механич. для неё служит эластичность. Под эластичностью понимают показатель отношения высоты подъема КП на показатель силы, прикладываемой к нему и направляемой вертикально. Ход изменения параметра интенсивности эластичности по пролету формирует качество токосъема. Чем более стабильна эластичность, тем лучше идет токосъем.
Для подвесок простого типа показатель эластичности, замеряемый посередине пролета, больше, нежели у самих опор. Выровнять эластичность на таких одинарных подвесках можно путем инсталляции тросов рессорных. Длина тросов может колебаться от 11-13 до 22 метров. К этим тросам далее крепятся струны, вертикально размещенные. Также добиться хорошего эффекта можно оптимальным размещением простых струн по средним отрезкам пролетов.
Двойные подвески имеют более стабильную эластичность. Однако, их использование требует определенных затрат. Их конструкция сложнее. Сложнее и обслуживание.
Чтобы стабилизировать максимально эластичность в пролетах КС, прибегают к разным методикам. Хороший эффект дает увеличение эластичности по зонам опорных узлов. Для этого устанавливают специальные упругие стержни или амортизаторы пружинного типа. При разработке конструкции подвесок надо принимать во внимание их диссипативные характерис-ки. Под диссипативными характеристиками понимают стойкость конструкции к действию механическ. нагрузок из вне.
Подвеска, сама по себе, представляется системой колебательной. В результате, в процессе взаимодействия с приемниками тока она может приходить в состояние резонанса. Резонанс возникает, в частности, из-за совпадения частоты собствен. колебаний подвески с колебаниями вынужден-и, которые регламентируются υ следования токоприемника вдоль пролета определенной длины. Подобное резонансное явление отрицательно сказывается на качестве токосъема. Притом предельным значением является υ расхождения волн механич. вдоль самой подвески. Резкое превышение этой υ для токоприемника создаются сложные условия, так как ему фактически приходится работать с жесткой системой. Расчетным путем эта υ определена в пределах от 310 до 330 км/час. Она зависит также от нормированного удельного натяжения КП.
Подвески типов простая и цепная сформированы, как правило, из единичных анкерованных отрезков. Крепятся по концам отрезков они жестким соединением или же соединением компенсированным. Вид соединения выбирается в зависимости от целевого предназначения КС. Так, к примеру, подвески полукомпенсированные или компенсированные рекомендованы к использованию на сетях магистральных железных дорог. Подвески полукомпенсированные отличаются тем, что на них компенсаторы присутствуют только на КП, а у компенсированных подвесок и на КП, и на тросе Н. Притом у подвесок риск изменения их положения (вследствие различных факторов) гораздо ниже. И при изменениях темп-ры, и при прохождении токов, и при увеличении стрелы провисания троса, их положение по вертикали остается постоянным. Соответственно, стабилизируется и положение проводов К.
При регуляции положения подвесок полукомпенсированных в вертикальном режиме учитывают показатель среднегодового изменения темп-ры окруж. воздуха в данном районе. Этому показателю должна быть сопоставлена оптимальная расчетная длина стрелы провисания провода контакт.
При расчетах конфигурационную высоту для подвески определяют таким образом, чтобы она соответствовала не только качеству работы сети, на и имела экономическую выгоду. Учитывается всё:
— высота несущих опор КС;
— соблюдение изоляционных расстояний (к примеру, дальность нахождения КС от строений и сооружений, хозяйственных и промышленных);
— соблюдение вертикал-х габаритов КС по нормам;
— минимального наклона струн при ср. темп.-ре воздуха в данной местности.
Конструкционная высота подвески – определяется расст. между НТ и КП в точке подвисания.
Обеспечение оптимального наклона струн и контроль за данным показателем в зависимости от изменений Т воздуха важны, поскольку резкие колебания могут вызывать заметные отклонения и перемещения продольные КП относительно троса. Всё это может сказываться на качестве съема тока и надежности и стабильности работы сети.
В компенсир-ных подвесках улучшить качество их конструкции можно, если использовать для изготовления провода и троса разные материалы.
Увеличить срок использования вставок на КС токоприемниках можно, если разместить провод К в плане с зигзагом. Также практикуются разные методы подвешивания НТ. Это может быть размещение его в общих с проводом плоскостях, по путевым осям, с зигзагами, против зигзагов и так далее.
Размещение провода и троса в одной плоскости принято называть термином «вертикальная подвеска», по осям путей – «подвеска полу- косая», против зигзагов КП – «подвеска косая».
На практике каждая из них имеет свои особенности. Так вертикальная менее устойчива к ветру, косая требует больших затрат при монтировании и дальнейшей эксплуатации. Подвеска полу- косая чаще реализуется по прямым отрезкам пути. Если же в КС много криволинейных участков, то для них нужна подвеска вертикального типа.
Существует и редкий тип подвески – «ромбовидная». Она применяется, главным образом, в сетях, часто подвергаемых сильным нагрузкам от ветра. Ромбовидная подвеска, точнее её конструкция, совмещает в себе 2 КП и один общий НТ. Провода крепятся к тросу прямо у опор с зигзагами. Зигзаги размещаются противоположно. По сред. отрезкам пролетов провода фиксируются и притягиваются к друг другу при задействии жестких планок.
Для отдельных видов подвесок дополнительное поперечное постоянство может обеспечиваться задействием двух НТ вместо одного. Эти два троса образуют в горизонтальн-й плоскости, так называемую, вантовую схему.