Учебно-методический комплекс по дисциплине «Электрические железные дороги»




НазваниеУчебно-методический комплекс по дисциплине «Электрические железные дороги»
страница3/14
Дата конвертации13.01.2013
Размер1.75 Mb.
ТипУчебно-методический комплекс
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

3. КОНТАКТНЫЕ СЕТИ


Контактная сеть — основная часть тяговой сети, которая обеспечивает передачу энергии от тяговой подстанции к движущемуся э.п.с. (см. раздел 1).

Контактная сеть относится к числу технических устройств, которые не имеют резерва. При повреждениях ее на одном из путей движение по этому пути должно быть остановлено на время ремонта и восстановления работоспособности сети. В некоторых случаях можно организовать движение по другим путям, но это, как правило, приводит к нарушению графика движения и определенному народнохозяйственному ущербу, связанному с задержками поездов.

Указанные обстоятельства позволяют сформулировать требования к контактной сети, которым она должна удовлетворять: обеспечивать бесперебойное движение поездов с установленными нормами, скоростями, и интервалами между поездами при требуемых размерах движения (ПТЭ железных дорог); противостоять воздействию различных климатических и эксплуатационных факторов и сохраняя при этом достаточный запас надежности в работе; иметь простую конструкцию, состоящую из высоконадежных легкозаменяемых узлов, позволяющих обеспечить быстрое восстановление работоспособности при повреждениях; обладать высокой долговечностью и требовать минимальных расходов на эксплуатационное обслуживание; иметь возможно меньшую строительную и монтажную стоимость при минимальном расходе дефицитных материалов; должна обеспечивать надежный токосъем при высоких скоростях движения в любых атмосферных условиях; иметь надежную изоляцию и достаточно износоустойчивые контактные провода.

В зависимости от назначения и условий эксплуатации контактная сеть может быть выполнена в виде воздушной контактной подвески на опорах или контактного (третьего) рельса, установленного рядом с путями на кронштейнах с изоляторами. Контактные рельсы используют только на метрополитенах. На магистральных электрических дорогах нашей страны контактные рельсы не применяют из-за трудностей, связанных с обеспечением безопасности людей и животных, защиты от снежных заносов и т. д.

К основным элементам контактной сети относят воздушные несущие, контактные и усиливающие провода; детали крепления этих проводов и изоляторы; поддерживающие устройства и опоры на станциях, перегонах и в искусственных сооружениях. Подробно устройство контактной сети и необходимые расчеты Вы будете проходить при изучении дисциплины «Контактные сети»

Воздушные контактные подвески подразделяют на простые и цепные. Простая контактная подвеска, называемая иногда трамвайной (рис. 3.1), состоит из контактного провода, подвешенного на опорах к консолям на изоляторах. Контактный провод может занимать почти горизонтальное положение только при какой-то одной температуре. При любой другой температуре он либо провиснет, либо натяжение его превысит допустимое. В условиях больших скоростей движения токоприемник может не успевать следовать за очертаниями контактного провода; в результате этого возможны нарушения скользящего контакта, особенно в точках подвеса контактного провода. На электрифицированных железных дорогах простая контактная подвеска применяется на второстепенных станционных путях, где не допускаются большие скорости движения.


Консоль


Рис. 3.1. Простая (трамвайная) подвеска контактного провода

На магистральных участках железных дорог в России, как и за рубежом, применяют цепные подвески, которые в свою очередь, подразделяют на одинарные и двойные. Цепные подвески позволяют увеличивать расстояние между опорами и обеспечивают безыскровой скользящий контакт при высоких скоростях.

В цепной одинарной подвеске (рис. 3.2) контактный провод с помощью часто размещенных струн подвешивают к несущему тросу, имеющему наибольший провес. Несущий трос на изоляторах крепится к консолям, расположенным на опорах. Положение цепной подвески относительно оси пути устанавливают фиксаторами, в которые врезаны фиксаторные изоляторы.




При двойной цепной подвеске (рис. 3.3) к несущему тросу на струнах подвешивают вспомогательный провод, к которому также струнами крепят контактный провод. Двойная цепная подвеска допускает наибольшие скорости движения.




Контактный провод в цепных подвесках подвешивают так, чтобы он располагался по всей длине пролета примерно на одной высоте от головки рельса. Это достигается применением струн разной длины: коротких в средней части пролета и более длинных у опор.

В плане на прямых участках пути контактные провода располагают зигзагообразно относительно оси пути. Это необходимо для обеспечения равномерного износа накладок токоприемников.

Зигзаг устанавливают в соответствии с длиной рабочей части токоприемника. На дорогах России зигзаг составляет 0,3 м в каждую сторону от оси пути. Зигзаг контактному проводу придают фиксаторами, устанавливаемыми на каждой опоре.

Несущий трос может быть расположен зигзагообразно вместе с контактным проводом (рис. 3.4,а), по оси пути (рис. 3.4, б) и с зигзагом, обратным зигзагу контактного провода (рис. 3.4, в). В зависимости от этого цепная подвеска называется соответственно вертикальной, полукосой и косой. Выбор типа расположения подвески в плане зависит от скорости и преимущественного направления ветра на данном участке. Косая цепная подвеска наиболее устойчива к воздействию ветра и позволяет применять большие пролеты. Однако монтаж ее значительно сложнее. В настоящее время в России и за рубежом изобретены и другие виды подвесок.

a)

б)

в)



В проводах контактной подвески необходимо поддерживать определенное натяжение, чтобы обеспечить минимальные стрелы провеса контактного провода. На электрифицированных железных дорогах применяют полукомпенсированные и компенсированные контактные подвески, отличающиеся способом натяжения проводов.




Рис.3.5 Полукомпенсированная цепная подвеска

В полукомпенсированной цепной подвеске с помощью грузовых компенсаторов (рис. 3.5) обеспечивают постоянное натяжение контактного провода независимо от его температуры. Из-за этого отдельные точки контактного провода перемещаются вдоль пути при изменениях окружающей температуры и тем больше, чем ближе точка находится к компенсатору. Так как в полукомпенсированной подвеске несущий трос закреплен на опоре жестко, при колебаниях температуры стрела его провеса изменяется. Вместе с несущим тросом приподнимается или опускается контактный провод. В зимнее время возникает так называемый отрицательный провес, что значительно снижает качество токосъема. Учитывая это, в полукомпенсированной подвеске натяжение контактного провода регулируют так, чтобы он располагался беспровесно при температуре не среднегодовой, а ниже ее на 10~15°С.

В компенсированной цепной подвеске в контактный провод и несущий трос включены приспособления, автоматически компенсирующие температурные изменения и поддерживающие постоянное натяжение троса и контактного провода. Довольно часто контактный провод и несущий трос крепят к общему компенсатору.

Грузовой компенсатор в полукомпенсированной и компенсированной подвесках состоит из груза и нескольких блоков, через которые его с помощью троса присоединяют к проводам.

Чтобы можно было включить грузовые компенсаторы в провод контактной подвески, последнюю разбивают на отдельные участки, механически не связанные друг с другом, называемые анкерными. Длина анкерного участка составляет около 1600 м на прямых отрезках пути.

Чтобы обеспечить плавный переход полоза токоприемника с контактного провода одного анкерного участка на смежный без нарушения скользящего контакта и снижения установленной скорости движения, устраивают так называемые сопряжения анкерных участков. (рис. 3.6)



б)

а)

Рис. 3.6 Сопряжение анкерных участков6 а- вид сбоку, в- вид сверху

В тех случаях, когда анкерные участки даже на мгновение нельзя электрически соединять, например, при сопряжении анкерных участков с различными по фазе напряжениями, применяют нейтральные вставки (рис. 3.7).

Нейтральной вставкой называют участок контактной подвески, на котором в нормальных условиях нет напряжения. Нейтральные вставки на дорогах постоянного тока устраивают в тех случаях, когда габариты какого-либо искусственного сооружения не позволяют подвесить контактный провод, находящийся под напряжением, без нарушения минимального расстояния до ближайших заземленных частей. Длина нейтральной вставки примерно равна 200 м.

Нейтральную вставку осуществляют, монтируя дополнительную контактную подвеску, которая вместе с подвесками смежных анкерных участков образует два последовательно включенных воздушных промежутка. Через нейтральную вставку поезд проходит без тока по инерции. Для того чтобы он не остановился в пределах нейтральной вставки, при подходе к ней машинист разгоняет поезд до соответствующей скорости. Если поезд вынужденно остановился под нейтральной вставкой, то его выводят, включив секционные разъединители 2 или 3 в зависимости от того, в какую сторону должен двигаться поезд. Чтобы машинист знал, где нужно отключить и снова включить ток, устанавливают предупредительные сигнальные знаки.




Рис. 3.7 Нейтральная вставка

Для обеспечения нормальной работы электрифицированных железных дорог большое значение имеет выбор электрического сопротивления контактной сети. Напомним, что номинальное напряжение в контактной, сети дорог переменного тока составляет 25 кВ и постоянного тока — 3 кВ. Тяговые и другие расчеты производят исходя из этих значений. На шинах тяговых подстанций напряжение на 10% выше номинального для компенсации падения напряжения и составляет 27,5 кВ для дорог переменного тока и 3,3 кВ на дорогах постоянного тока.

Однако резкие изменения нагрузок в тяговой сети вызывают значительные колебания напряжения. При понижении напряжения снижается скорость движения поездов и тем самым уменьшается пропускная способность дорог. Поэтому Правилами технической эксплуатации железных дорог РФ установлен уровень напряжения на токоприемнике электровозов на любом участке: не менее 21 кВ при переменном токе и 2,7 кВ при постоянном токе. Электрическое сопротивление контактной сети должно быть выбрано таким, чтобы удовлетворить эти требования. При этом учитывают также сопротивление рельсовой сети питающих и отсасывающих линий.

Контактные провода изготовляют из меди, обладающей большой проводимостью. Наибольшее распространение получили контактные провода марки МФ (медный, фасонный). Фасонными их называют из-за двух продольных пазов, необходимых для закрепления различных зажимов. На главных путях применяют контактные провода сечением 100 и 150 мм2 (МФ-100. МФ-150), а на станционных — сечением 85 мм2. Иногда используют также провода бронзовые, сталемедные.

В качестве несущих тросов применяют медные, биметаллические (сталемедные) провода и стальные тросы. Биметаллические провода свиты из отдельных биметаллических проволочек, каждая из которых имеет стальную сердцевину, покрытую тонким слоем меди. Сечение проводов контактной сети дорог переменного тока значительно меньше, чем на дорогах постоянного тока. Это объясняется более высоким напряжением, подводимым к токоприемникам электровозов. Обычно на дорогах переменного тока вполне достаточно несущего троса и контактного провода для обеспечения необходимой проводимости контактной подвески.

На дорогах постоянного тока вынуждены подвешивать два контактных провода, располагая их рядом, кроме того, дополняют подвеску усиливающими проводами.

Рельсовая сеть служит вторым проводом тяговой сети. На железных дорогах используют рельсы типов Р50, Р65 и Р75 (цифры указывают массу в килограммах одного метра рельса)

Провода контактной сети соединяют электрическими соединителями- гибким медным проводом. Соединители располагают на перегонах через определенное расстояние. Крепление электрических соединителей к алюминиевому усиливающему проводу осуществляется специальными переходными зажимами. В этих зажимах нет непосредственного соприкосновения алюминиевого провода с медным, что обеспечивает защиту против агрессивной коррозии при попадании влаги.

Изоляторы(см. рис. 3.2.) контактной сети изолируют заземленные конструкции и части подвески, находящиеся по другим потенциалом. Качество изоляторов оценивается по электрической и механической прочности. Изоляторы изготавливают из фарфора, но в последнее время нашли широкое применение изоляторы из закаленного стекла и полимеров. По конструкции изоляторы бывают: подвесные, натяжные и опорные. В качестве подвесных применяют тарельчатые изоляторы ПФ70, ПТФ70-фарфоровые, ПС70-стеклянные. Тарельчатые изоляторы соединяют в гирлянды по два(постоянный ток), по три, четыре и пять(переменный ток) в зависимости от загрязненности воздуха.

В качестве фиксаторных изоляторов в настоящее время применяются фарфоровые изоляторы: тарельчатые (на постоянном токе) и стержневые на переменном токе. В качестве секционирующих изоляторов , обеспечивающих разделение контактной сети на секции, предусмотрены секционирующие стержневые полимерные изоляторы.

В настоящее время несколько российских фирм начали серийное изготовление полимерных подвесных, фиксаторных, консольных и натяжных изоляторов. Полимерные изоляторы по многим параметрам превосходят фарфоровые, и предполагается переход полностью на полимерные изоляторы.

Опоры контактной сети предназначены для крепления на них проводов контактной подвески и проводов ВЛ различного назначения. По основному назначению опоры бывают промежуточные, переходные анкерные и фиксирующие; по видам поддерживающих устройств- консольные, с жесткой и гибкой поперечиной ; по способу установки- цельные или неразъемные и раздельные или съемные; по условиям нагружения- без оттяжек и с оттяжками; по используемому материалу- железобетонные и металлические.

Для подвески контактной сети в нужном положении и поддерживании их на определенной высоте относительно рельсового пути применяют различные поддерживающие конструкции- консоли, жесткие и гибкие поперечины.

Консоли (см. рис. 3.2.) используют для подвески проводов контактной сети над путями. Применяются разнообразные конструкции консолей, отличающихся способом крепления на опорах, а также бывают изолированные и неизолированные от опоры. Обычно консоли изготавливают из швеллеров.

Фиксаторы (см. рис. 3.2.) применяются для создания зигзагов контактного провода (см. рис. 3.4) и для ограничения его от ветровых отклонений. По конструкции они бывают жесткими, сочлененными и гибкими. В зависимости от направлении усилий, они работают на сжатие или растяжение.

На станциях и многопутных участках необходимо перекрывать большое количество путей, контактную сеть подвешивают на гибких или жестких поперечинах. Жесткие поперечины применяют на станциях и многопутных перегонах. Они состоят из металлической поперечины(ригеля) и опор, на которые она опирается. Гибкие поперечины представляют собой систему тросов, натянутых между опорами, установленными по обе стороны путей.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

Похожие:

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Электрические железные дороги» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Статистика
Охватывает грузы, которые выданы грузополучателям, переданы на другие виды транспорта, новостройки, линии другой ширины колеи, иностранные...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Электрические железные дороги» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине дс. 02. 1
Учебно-методический комплекс по дисциплине дс. 02 “Экологическая анатомия растений” составлен в соответствии с требованиями Государственного...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Электрические железные дороги» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине ен. Ф. 07. «Геология» как часть образовательной программы является совокупностью учебно-методических материалов, способствующих
Учебно-методический комплекс по дисциплине ен. Ф. 07. «Геология» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Электрические железные дороги» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Иностранные языки
...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Электрические железные дороги» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Строительная механика
...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Электрические железные дороги» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Инженерная геология
...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Электрические железные дороги» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине История железнодорожного
...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Электрические железные дороги» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Строительные конструкции
...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Электрические железные дороги» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Строительная механика
...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Электрические железные дороги» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Внешнеэкономическая деятельность
...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница