Основные элементы троллейбусных контактных сетей. Их особенности, конструкция
Троллейбусы относятся к электрическому транспорту. Для обеспечения их электричеством существует контактная сеть. КС – это система устройств, связанных меж собой и выполняющих определенные функции. КС троллейбусного парка состоит из следующих конструктивных элементов:
— проводов контактных;
— арматуры подвесной;
— опор;
— тросовых систем, кронштейнов;
— прочих спец. устройств.
КП является основной движущей силой КС. Именно он подводит энергию к ЭПТ и распределяет ее. Провод принято изготовлять их меди. Используется спец. электролитическая твердотянутая медь. Для КП нормируются показатели площ. поперечного сечения, а профиль они имеют стандартный. Сечение по стандарту принимается в 85,0 мм. Если линия редко используется или является второстепенной, то можно применять провода с S сеч. в 65,0 мм. Также возможно применять провод биметаллический. В нем рабочая поверхность изготовляется из стали, а токопроводящая – из алюминия.
Если для данной КС возможны высокие электрич. нагрузки, то в ней устраивают дополнительный провод усиливающий. Его монтируют в особенности на вылетных линиях параллельно проводу конт-му. Далее по ходу натяжения усиливающего провода его соединяют с КП через каждые 280 метров. Подобная методика позволяет увеличивать сечение КП. Проводом усиливающим может быть провод из алюминия. Используют многожильный голый.
При формировании КС важно уделять особое внимание обеспечению изоляции проводов. Нормами тех. регламентов установлено, что нужно организовывать как минимум две ступени проводной изоляции. Для этого рекомендовано применять два изолирующих элемента, располагаемых последовательно. Притом диэлектрические свойст-а этих элементов соответствуют рабочему напряжению в сети (полному). При монтировании изоляции надо обеспечить должную безопасность для монтеров, для этого изоляторы, размещенные последовательно, не должны находиться друг к другу ближе, чем на 1,5 метра.
В практике строительства контактных сетей используются различные типы конструкций изоляторов. Они также могут изготовляться из разных материалов, в зависимости от требований конкретной КС. Наибольшее распространение, благодаря своей универсальности, получили изоляторы пластмассовые.
Арматура КС подвесная должна устраиваться таким образом, чтобы она позволяла головке токоприемника свободно передвигаться по точкам подвеса. Зажим четырех-винтовой помогает удерживать КП в нужном положении. Конструкция зажима имеет две щечки (хорошо обтекаемые). Они стыкуются меж собой винтами, которые снабжены потайными головками. В верхней части одной щечки установлен прилив крепления подвесн-го болта с нарезанной резьбой. В нижних частях щечек располагаются грани, которые входят в вырезы на КП и тем самым удерживают его положение.
Соединять провода К рекомендовано специальным зажимом стыковым, изготовляемым из стали. Его конструкция цельная и в ней проделан паз продольный, который по размерам соответствует профилю КП. Для крепления провода служат винты вертикальные, которые размещаются по обоим концам зажима и удерживают провод за концы. Фиксация КП производится жестко, с усилием. Нормируется прочность подобного соединения. Она должна соответствовать 97% прочности провода целого. В целом это соединение представляется надежным, однако имеется и ряд сложностей. К примеру, это увеличенный сосредоточенный вес. Он может создавать ненужные нагрузки на КС. В связи с чем постоянно ведется поиск новых методик стыкования проводов. Получает распространение способ так называемой холодной сварки. Такая методика основывается на явлении диффузионной сварки КП при помощи специа-ой установки. Сначала торцы проводов зачищают и подготавливают. Затем их помещают в установку и прижимаю друг к другу с особым усилием. Так происходит сварка. Прочность подобного соединения очень высокая и почти не отличается от прочности целого КП.
КС подвеска может быть снабжена подвесами разной конструкции. Бывают подвесы:
— гибкие;
— жесткие;
— сдвоенные.
Подвесы гибкие применяются в тех случаях, когда нужно улучшить качество токосъема, поскольку они предоставляют КП значительную свободу перемещения.
Подвесы жесткие имеют более плотную фиксацию. Они состоят из кривого рычага с двумя плечами, за который закрепляется зажим подвесной.
Подвесы сдвоенные нужны тогда, когда важно предотвратить внезапные схлестывания КП меж собой, а также их излишнее раскачивание. Такой подвес ограничивает перемещение КП в пространстве и выполняется в виде треуг-ка.
Крепление самой подвески также может быть разным. Часто провод анкеруют, т.е. фиксируют жестким способом. НТ анкеруют зажимом концевым клиновым. Другой способ крепления – это при помощи стального стенного крюка. Крюк заделывается в стене закрепами. Смысл действия закреп состоит в том, что при введении крюка в отверстие в стене, они остаются сложенными. Далее, когда крюк установлен, нужно резко выдернуть его стержень. В результате закрепы расклиниваются и образуют прочное соединение. Вытащить такой крюк практически невозможно. Общий показатель выдерживаемой нагрузки в таком случае равняется 700 кг.
Для закрепления на стенном крюке НТ применяют шумоглушитель. Это делается для того, чтобы снизить возможные шумы, создаваемые в системе при движении токоприемника по КП и передаваемые на стены.
Принято секционирование КС. Это позволяет обеспечить удобство обслуживания. Деление на секции (участки) проводится изоляторами секционными. Методика организации участков такая, что во время прохождения токоприемника по этим изоляторам возможно возникновение электр. дуги. Отрицательное влияние эл. дуг заключается в том, что они могут со временем сильно разрушить изолятор вплоть до полной непригодности последнего. Поэтому на таких сетях в троллейбусном парке рекомендовано к использованию устройство гашения электр-ой дуги – изолятор секционный.
Подведение проводов к изол-ру секционному осуществляют с обеих сторон. Далее их стыкуют в зажимах концевых. В изол-ре ходовые элем-ты изготовляются из алюминия или латуни, а зазор меж ними небольшой. Сверху второго зазора установлена камера дуго- гасительная. А тем временем, первый ходовой элемент состыкован с КП через катушку. Элемент ходовой 2 нейтрален электрически и находится в отдалении от концов изолятора. Основная часть И представляет собой два бруса изоляционных, которые соединены косынками дугообразными и другими соединяющими деталями.
К приемнику тока троллейбуса, когда он находится на токоведущем элементе изол-ра секционного, ток подводится исключительно через катушку дуго- гасительную. Возникающее притом эл. магнитное поле входит во взаимодействие с дуговым полем и тянет ее в камеру. Там дуга гасится. Такая методика с применением сил магнитных полей положительно сказывается на долговечности работы изоляторов и их надежности.
Случается так, что в ходе эксплуатации изолятор надо перемкнуть. Чтобы это выполнить на нем предусмотрены специальные втулки с болтами прижимными, изготовляемыми из латуни. Для втулки есть перемычка. Она вводится во втулку и представляет отрезок КП подходящего размера.
Помимо основных частей КС троллейбусного парка, существуют части вспомогательные и специальные. К спецчастям относят:
— стрелки КС;
— держатели кривые;
— крестовины пересечения и т.д.
Держатели кривые применяются тогда, когда при организации поворотов трассы КС становится нецелесообразным создание сложных подвесных комплексов. Такой подход может ухудшать качество токосъема, притом значительно. Потому для создания плавных поворотных кривых и задействуют держатели. Их основная функция в способствовании прохождения головкой токоприемника сложного участка кривой. Притом они позволяют для провода изменять направление по углу до сорока пяти градусов. В конструкции держателя имеется пята, которая удерживает КП поднятым выше положения полоза, по которому движется головка приемника в данном кривом участке. К полозу присоединяются части концевые, которые реализуют отвод КП и ровный переход головки на полоз держателя. Размеры полоза и габариты самого держателя зависят от нужного угла поворота линии КС.
Если углы поворота нужны небольшие, то рекомендовано применять держатель, чья конструкция состоит из простых подвесов для троллейбуса и распорки, состыкованных меж собой. Подобная конструкция помогает создавать качественный токосъем при устойчивом передвижении головок приемника тока по данной кривой.
Стрелки сходные применяются там, где нужно обеспечить переход токоприемника от одной линии КС к другой в местах стыка двух отдельных трасс. Конструкция стрелок довольно проста. К плите стрелки КП доставляются направляющими. Головка токоприемника скользит по одной трассе и при заходе на стрелку перемещается обоймой по направляющим на плите. Эти направляющие ведут головку на следующую трассу (трассу вывода). Фиксируют стрелку специальным тросом анкерным, чтобы не перенагружать КП и систему сети в целом.
Части стрелок сделаны так, что их высота плавно изменяется. В результате обеспечивается более надежный переход головки от одной трассы к другой.
Если присутствует такая необходимость, то применяют также стрелки управляемые. Их еще называют расходными. Они служат для перемещения токоприемника от одной линии на другую, уже разветвляемую, трассу. Конструкция таких стрелок отличается от предыдущего вида. Она несколько сложнее. Все потому, что механизм стрелок управляемых должен вести переход головки не на соединенную линию, а в направлении конкретной линии (чаще одной из двух). Подвижная часть стрелки зафиксирована таким образом, что она постоянно задерживается пружиной в положении направо. Соответственно, троллейбус движется направо. Механизм стрелки включается, если требуется левый поворот.
Управляемая стрелка дает возможность движения троллейбусов со скоростью до 17 км\ч. Удобство конструкции стрелки управляемой состоит также в том, что она не имеет в составе своем устройств отбойных и защелочных и более надежна в работе.
Если троллейбусная сеть по трассе имеет пересечения с сетью трамвайной, то для этих пересечений должна быть организована надежная электрическая изоляция. Недопустимо превышение углов пересечений между сетями троллейбус-трамвай, КП сходящимися, КП расходящимися и т.д. Для пересечений троллейбусных линий разного направления встречный угол нормируется как 50 до 90 градусов, для пересечений троллейбус-трамвай – в 40 до 90 градусов.
Середина пересечений также должна быть надежно изолирована от других КП, которые могут быть подвешены к нему при помощи изоляторов секционных. Чтобы улучшить подвижность сетей применяются соединения на шарнирах, которые также зависят от допустимых величин углов встреч.
Чтобы сформировать пересечение, нужно подготовить концы проводов, разрезать их и закрепить зажимами концевыми на изоляторах. В изоляторные трубки вставлены перемычки. Они нужны для хорошего электрического соединения КП, размещаемых по обеим сторонам пересечения.
Для каждого пересечения оставляется два изолятора секционных, шесть изоляторов, не имеющих дуго-гашения и спец-ое дугогасительное устройство. По направлению трассы первыми устанавливаются изоляторы дуго-гашения. Если предполагается движение троллейбуса и в прямом и в обратном направлении от пересечения, то первыми по этим двум направлениям устанавливаются изоляторы дугового гашения, а затем по четыре штуки изоляторов без дугового гашения.
Существуют пересечения специальных типов. Они имеют следующие особенности. Провода в одном направлении укрепляются за стальные направляющие, а провода по другому направлению изолируются при помощи трубки бакелитовой. Когда головка приемника тока проходит необеспеченный отрезок, то она скользит вдоль направляющих. При проходе отрезка изолирован-го головка движется по ходовым элементам, которые выполняются из древесины.
υ движения троллейбуса под пересечением по максимуму составляет 26 км\ч.
Организация пересечения троллейбусной сети с трамвайной обеспечивается за счет специальной конструкции. Провода крепятся простыми зажимами. По неразрезанным проводам идут головки троллейбусные. Пересечение для трамвайной линии устроено несколько ниже по отношению к линии троллейбусной. В результате провода не соприкасаются между собой. Это позволяет проводить через пересечение и трамвай, и троллейбус, притом ни один из них не должен снижать скорость.
Одной из ведущих частей КС являются опоры. На них ложится работа по удержанию проводов в нужном положении и распределению их в пространстве. Опоры для троллейбусных сетей могут изготовляться из металла или железобетона. Размеры их варьируются, однако, не могут превышать 15 метров. Для ЖБ опор применяют разные виды бетона. Он подбирается в зависимости ль форм сечения опоры и может быть:
— вибрированным, центрифугированным, вибропрессовым.
ЖБ опоры имеют преимущества. Это: сниженная металлоемкость, устойчивость к коррозийным явлениям, долговечность, отсутствие потребности в постоянной покраске. Но они позволяют принимать меньшую, по сравнению с металлическими опорами, нагрузку, а также значительно тяжелее по весу.
Сечения ЖБ опор могут быть: прямоугольными, цилиндрическими, двутавровыми. Большей популярностью пользуются опоры цилиндрического типа, имеющие легкую конусность к месту расположения кронштейна.
У опор есть цокольная часть. Она нужна для того, чтобы располагать на ней кабельную разделку. В цокольной части есть окна, которые закрываются щитами из металла.
Опоры при установке заливают в бетонный фундамент.
Опоры металлические трубчатые в плане обслуживания и эксплуатации значительно удобнее, нежели опоры из железобетона. Они гораздо более прочные. Металлические опоры на производстве принято изготовлять составными, притом из труб с разным Д. Потому их технологические характеристики значительно выше, чем у опор ЖБ и других.
Чтобы разместить провода на опорах, нужны кронштейны. Их также делают из труб разного диам-ра. К опоре они фиксируются при помощи хомута. Если кронштейны устанавливаются на металлических опорах, то их хорошо электрически изолируют. Длины кронштейнов нормируются, но не превышают восьми метров.
Чтобы обеспечить питание сети контактной от шин на тяговой подстанции, служит линия кабельная подземная. Она проходит вдоль трассы и стыкуется с питающими пунктами КС. Пункты организуются так. При подходе к пункту кабель из земли вынимается и по опоре поднимается до кронштейна. Если сеть основана у зданий, то подъем кабеля идет по стене до троса несущего. Далее кабель разделывают, выделяют токоведущую жилу и стыкуют ее с проводом контак-ым при помощи специальной кабельной гибкой перемычки. Сечение перемычки нормируют до 95 мм. Также возможно закрепление питающего кабеля питающими зажимами. По окончании работ проверяют качество всех соединений и делают контрольный пуск. Если все показатели соответствуют, то можно считать, что ток к КС подведен.