Габариты и нормы расположения проводов и опор контактной сети
На электрифицированных железных дорогах постоянного и переменного тока расположение проводов контактной сети по отношению УГР и оси пути должно удовлетворять требованиям стандарта и Правил технической эксплуатации (ПТЭ) железных дорог Российской Федерации.
Минимальная высота подвески смонтированного контактного провода над УГР должна быть на перегонах и железнодорожных станциях 5,75 м, а на переездах 6,0 м. В исключительных случаях это расстояние в пределах искусственных сооружений, расположенных на путях железнодорожных станций, на которых не предусматривается стоянка подвижного состава, а также на перегонах, с разрешения ОАО «РЖД», может быть уменьшено до 5,675 м при переменном и до 5,55 м при постоянном токе. Максимальная высота подвески контактного провода не должна превышать 6,8 м.
При новом строительстве, обновлении и реконструкции высота подвески контактного провода должна быть на перегонах и железнодорожных станциях 6,5 м, а на участках скоростного движения поездов (161—200 км/ч) — 6 или 6,25 м (определяется проектом). Уклон контактного провода при переходе от одной высоты подвески к другой не должен превышать значений, приведенных в табл. 6.1.
Уклон контактного провода
Скорость движения, км/ч
Уклон контактного провода, не более
Примечание. Уклон означает снижение или подъем контактного провода на длине 10 м: 0,01 — на 100 мм; 0,006 — на 60; 0,004 — на 40; 0,002 — на 20; 0,001 — на 10; 0,0005 — на 5 мм.
Переходные уклоны должны предусматриваться с обеих сторон каждого участка с основным уклоном на протяжении не менее одного пролета.
На участках со скоростью движения поездов от 161 до 200 км/ч высота подвески контактного провода не менее чем в двух пролетах, примыкающих к искусственному сооружению, должна быть такой же, как в искусственном сооружении.
Расстояние от нижней точки проводов питающих, усиливающих, отсасывающих, обратного тока, ДПР, ВЛ и других при наибольшей стреле провеса до поверхности земли и сооружений, а также расстояние между проводами линий при их взаимном пересечении или сближении, должны быть не менее приведенных в табл. 6.2.
Дата добавления: 2015-10-09 ; просмотров: 3696 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
1. Устройства электроснабжения должны обеспечивать надежное электроснабжение: — электроподвижного состава для движения поездов с установленными весовыми нормами, скоростями и интервалами между ними при требуемых размерах движения; — устройств СЦБ, связи и вычислительной техники как потребителей электрической энергии I категории. С разрешения МПС России до завершения переустройства допускается электроснабжение этих устройств по II категории; — всех остальных потребителей железнодорожного транспорта в соответствии с установленной МПС России категорией. 2. Уровень напряжения на токоприемнике электроподвижного состава должен быть не менее 21 кВ при переменном токе, 2,7 кВ при постоянном токе и не более 29 кВ при переменном токе и 4 кВ при постоянном токе. На отдельных участках железных дорог с разрешения МПС России допускается уровень напряжения не менее 19 кВ при переменном токе и 2,4 кВ при постоянном токе. 3. Устройства электроснабжения должны защищаться от токов короткого замыкания, перенапряжений и перегрузок сверх установленных норм. 4. Высота подвески контактного провода над уровнем верха головки рельса должна быть на перегонах и станциях не ниже 5750 мм, а на переездах не ниже 6000 мм. В исключительных случаях на существующих линиях это расстояние в пределах искусственных сооружений, расположенных на путях станций, на которых не предусматривается стоянка подвижного состава, а также на перегонах с разрешения МПС России может быть уменьшено до 5675 мм при электрификации линии на переменном токе и до 5550 мм — на постоянном токе. Высота подвески контактного провода не должна превышать 6800 мм. 5. В пределах искусственных сооружений расстояние от токонесущих элементов токоприемника и частей контактной сети, находящихся под напряжением, до заземленных частей сооружений и подвижного состава должно быть не менее 200 мм на линиях, электрифицированных на постоянном токе, и не менее 350 мм — на переменном токе. В особых случаях на существующих искусственных сооружениях с разрешения МПС России может допускаться уменьшение указанных расстояний. 6. Расстояние от оси крайнего пути до внутреннего края опор контактной сети на перегонах и станциях должно быть не менее 3100 мм. Опоры в выемках должны устанавливаться вне пределов кюветов. В особо сильно снегозаносимых выемках (кроме скальных) и на выходах из них (на длине 100 м) расстояние от оси крайнего пути до внутреннего края опор контактной сети должно быть не менее 5700 мм. Перечень таких мест определяется начальником железной дороги. На существующих линиях до их реконструкции, а также в особо трудных условиях на вновь электрифицируемых линиях расстояние от оси пути до внутреннего края опор контактной сети допускается не менее: 2450 мм — на станциях и 2750 мм — на перегонах. Все указанные размеры установлены для прямых участков пути. На кривых участках эти расстояния должны увеличиваться в соответствии с габаритным уширением, установленным для опор контактной сети. Взаимное расположение опор контактной сети, воздушных линий и светофоров, а также сигнальных знаков должно обеспечивать хорошую видимость сигналов и знаков. 7. Все металлические сооружения (мосты, путепроводы, опоры), на которых крепятся элементы контактной сети, детали крепления контактной сети на железобетонных опорах, железобетонных и неметаллических искусственных сооружениях, а также отдельно стоящие металлические конструкции (гидроколонки, светофоры, элементы мостов и путепроводов и др.), расположенные на расстоянии менее 5 м от частей контактной сети, находящихся под напряжением, должны быть заземлены или оборудованы устройствами защитного отключения при попадании на сооружения и конструкции высокого напряжения. Заземлению подлежат также все расположенные в зоне влияния контактной сети и воздушных линий переменного тока металлические сооружения, на которых могут возникать опасные напряжения. На путепроводах и пешеходных мостах, расположенных над электрифицированными путями, должны быть установлены предохранительные щиты и сплошной настил в местах прохода людей для ограждения частей контактной сети, находящихся под напряжением. 8. Контактная сеть, линии автоблокировки и продольного электроснабжения напряжением свыше 1000 В должны разделяться на отдельные участки (секции) при помощи воздушных промежутков (изолирующих сопряжений), нейтральных вставок, секционных и врезных изоляторов, разъединителей. Опоры контактной сети или щиты, установленные на границах воздушных промежутков, должны иметь отличительную окраску. Между этими опорами или щитами запрещается остановка электроподвижного состава с поднятым токоприемником. 9. Схема питания и секционирования контактной сети, линий автоблокировки и продольного электроснабжения должна быть утверждена начальником железной дороги. Выкопировки из этой схемы включаются в техническо-распорядительный акт станции. 10. Переключение разъединителей контактной сети электродепо и экипировочных устройств, а также путей, где осматривается крышевое оборудование электроподвижного состава, производится работниками локомотивного депо. Переключение остальных разъединителей производится только по приказу энергодиспетчера. При этом переключение разъединителей и выключателей может производиться по приказу энергодиспетчера и работниками других служб, прошедших обучение. Приводы разъединителей с ручным управлением должны быть заперты на замки. Порядок переключения разъединителей контактной сети, а также выключателей и разъединителей линий автоблокировки и продольного электроснабжения, хранения ключей от запертых приводов разъединителей, обеспечивающий бесперебойность электроснабжения и безопасность производства работ, устанавливается начальником отделения железной дороги, а при отсутствии в составе железной дороги отделений железной дороги — заместителем начальника железной дороги.
ПУТЕКС. Правила устройства и технической эксплуатации контактной сети элетрифицированных железных дорог г. Москва 2002 г. Ббк 39. 217
2.2. Габариты устройств контактной сети 2.2.1. Минимальная высота подвески контактного провода над уровнем верха головки рельса должна быть на перегонах и железнодорожных станциях 5,75 м, а на переездах 6 м.
В исключительных случаях это расстояние в пределах искусственных сооружений, расположенных на путях железнодорожных станций, на которых не предусматривается стоянка подвижного состава, а также на перегонах, с разрешения МПС России, может быть уменьшено до 5,675 м при переменном и до 5,55 при постоянном токе.
Высота подвески контактного провода не должна превышать 6,8 м.
При новом строительстве, обновлении и реконструкции высота подвески контактного провода должна быть на перегонах и железнодорожных станциях 6,5 м, а на участках скоростного движения поездов (161-200 км/ч) – 6 или 6,25 м.
2.2.2. Уклон контактного провода при переходе в пределах, установленных подпунктом 2.2.1, от одной высоты подвески контактного провода к другой не должен превышать значений, приведенных в таблице 2.2.1.
переходные уклоны должны предусматриваться с обеих сторон каждого участка с основным уклоном на протяжении не менее одного пролета.
На участках со скоростью движения поездов от 161 до 200 км/ч высота подвески контактного провода не менее чем в двух пролетах, примыкающих к искусственному сооружению, должна бать такой же, как у искусственного сооружения. Таблица 2.2.1
Скорость движения, км/ч
Уклон контактного провода, не более
основной
Переходный
До 50
Примечание. Уклон означает снижение или подъем контактного провода на длине 10 м: 0,01 – на 100 мм; 0,006 – на 60 мм; 0,004 – на 40 мм; 0,002 – на 20 мм; 0,001 – на 10 мм; 0,0005 – на 5 мм. 2.2.3. Расстояние от нижней точки проводов питающих, усиливающих, отсасывающих, обратного тока, ДПР, ВЛ и других при наибольшей стреле провеса до поверхности земли и сооружений, а также расстояние между проводами линий при их взаимном пересечении или сближении, должны быть не менее приведенных в таблице 2.2.2.
2.2.4. Расстояние от изолированных консолей, фиксаторов, нижних фиксирующих тросов и шлейфов до поверхности пассажирских платформ, по которым не осуществляется проезд транспортных средств, должно быть не менее 4,5 м.
2.2.5. В пределах искусственных сооружений расстояния от частей токоприемника и контактной сети, находящихся под напряжением, до заземленных частей сооружений и подвижного состава должны соответствовать расстояниям, предусмотренным на рисунке 2.2.1 и в таблице 2.2.3.
2.2.6. Расстояние от контактного провода до расположенных над ним заземленных частей искусственных сооружений и поддерживающих устройств (мостов, путепроводов, тоннелей, сигнальных мостков) должно быть при двух контактных проводах не менее 500 мм, при одном – не менее 650 мм. Таблица 2.2.2
Наименование объектов пересечения или сближения
Наименьшее расстояние от проводов (кабелей), м
ВЛ 0,4 кВ, отсасывающих, обратного тока, экранирующих, волновода, волокно-оптической линии связи, группового заземления
ВЛ 10 (6) кВ, питающих и усиливающих линий 3 кВ
ВЛ 35 кВ, ДПР, питающих и отсасывающих линий 25 кВ
1
2
3
4
Поверхность земли:
в населенной местности
6
7
7
в населенной местности и в пределах искусственных сооружений
5
6
6
в труднодоступных местах
4
5
5
в недоступных местах
1
2,5
3
Головки рельсов неэлектрифицированного пути
7,5
7,5
7,5
Поверхность автомобильной дороги
7
7
7
Несущий трос или верхний провод ВЛ, подвешенный на опорах контактной сети
2
2
2
Провод троллейбусных и трамвайных линий
1,5
3
3
Провод ВЛ при напряжении:
0,4 кВ
1
2
3
6-10 кВ
2
2
3
20-110 кВ
3
3
3
1
2
3
4
150-220 кВ
4
4
4
330-500 кВ
5
5
5
Настил пешеходных мостов (при устройстве над мостом предохранительного щита)
4
4,5
5
Поверхность пассажирских платформ (при двойном креплении проводов)
4,5
7
7
Крыши производственных зданий
3
3
3
Здания по горизонтали
1,5
2
4
Линии связи и радио (по горизонтали)
2
2
—
Кроны деревьев
1
2
3
Примечания к таблице 2.2.2:
1. Населенная местность – городская черта с перспективой развития на 10 лет, курорты, поселки, населенные пункты, железнодорожные станции.
2. Ненаселенная местность – незастроенная местность, редко стоящие строения, перегоны, включая остановочные пункты.
3. Труднодоступные места – недоступные для транспорта и машин, откосы насыпей и выемок.
4. Недоступные места – склоны гор, скал, утесов.
5. Расстояние от проводов группового заземления до поверхности автомобильной дороги на переездах должно быть 6 м, а у анкеров этих проводов, кроме переездов, до поверхности земли 4 м 2040/2240 (на перегонах)
2060/2200 (на станциях)
Рис. 2.2.1. Расстояние между сооружениями, устройствами контактной сети, токоприемниками и подвижным составом, (мм):
Напряжение контактной сети, кВ
Вертикальный воздушный зазор между габаритом подвижного состава и наинизшим положением контактного провода, А1, мм
Вертикальный воздушный зазор между частями контактной сети, находящимися под напряжением, и заземленными частями сооружений, А2, мм
Боковой воздушный зазор между частями токоприемника, находящимися под напряжением, и заземленными частями сооружений, а, мм
номиналь-
Примечание. Наименьшие допустимые нормы могут применяться на существующих искусственных сооружениях с разрешения МПС России. Расстояние от контактного провода до изолированного отбойника должны быть не менее:
150 мм при одном контактном проводе и 100 мм при двух контактных проводах и скорости движения поездов от 121 до 200 км/ч;
100 мм при одном контактном проводе и 70 мм при двух контактных проводах и скорости движения поездов от 51 до 120 км/ч;
50 мм на железнодорожных станциях, путях депо и других второстепенных путях при скорости движения поездов до 50 км/ч.
2.2.7. На контактной сети не должно быть сближений на расстояние менее 0,8 м консолей, фиксаторов и анкерных отходов различных секций перегонов и железнодорожных станций. Расстояние от токоведущих частей контактной сети, кроме изолированных консолей, до опоры должно быть не менее 0,8 м.
2.2.8. Расстояние от оси крайнего пути до внутреннего края фундаментов или опор контактной сети на перегонах и железнодорожных станциях должно быть не менее 3,1 м, а в снегозаносимых выемках и на выходах из них на длине 100 м не менее 5,7 м. На участках железных дорог до обновления и реконструкции и в особо трудных условиях, кроме снегозаносимых выемок, допускается уменьшение этого расстояния до 2,45 м на железнодорожных станциях и 2,75 м – на перегонах.
Отклонение при установке опор контактной сети от проектного положения допускается только в сторону увеличения, но не более чем на 150 мм.
На кривых участках пути указанные расстояния увеличиваются в соответствии с габаритом уширения.
Опоры контактной сети должны устанавливаться вне пределов кюветов.
В выемках опоры контактной сети следует устанавливать за пределами кюветов с полевой стороны.
2.2.9. При новом строительстве, обновлении и реконструкции контактной сети на участках, где предусматривается скорость движения поездов 161 – 200 км/ч, расстояние от оси крайнего пути до внутреннего края фундаментов или опор должно быть 3,3 м, а при необходимости увеличенный габарит определяется проектом. Отклонение от этих норм допускается только в сторону увеличения, но не более чем на 100 мм.
2.2.10. Система контроля взаимного расположения пути и контактной сети должна осуществляться с применением реперных знаков в соответствии с техническими требованиями Специальной реперной системы контроля состояния железнодорожного пути в профиле и плане.
Реперный знак должен устанавливаться на опоре или фундаменте, он выполняется из отрезка круглого металлического стержня с резьбой для закрепления геодезических приборов. 2.3. Провода и тросы контактной сети 2.3.1. Площадь сечения проводов и тросов контактной сети должна обеспечивать прохождение тока, необходимого для тяги поездов при требуемых размерах движения с установленными весовыми нормами, скоростями, интервалами и с учетом разгона после остановки.
2.3.2. Температура нагрева проводов и тросов при максимальной температуре воздуха и наибольших токовых нагрузках не должна превышать значений, приведенных в таблице 2.3.1. Таблица 2.3.1
Тип провода и троса
Допустимая температура нагрева, 0 С, при длительности протекания тока, минут
20 и более
3
1
Медный контактный
95
120
140
Низколегированный контактный
110
130
150
Бронзовый контактный
120
140
160
Медный многопроволочный
100
120
140
Сталемедный биметаллический многопроволочный
120
140
150
Алюминиевый и сталеалюминиевый многопроволочный, в том числе биметаллический
90
100
110
2.3.3. Проверку проводов и тросов по условиям нагрева проводят по наибольшим за периоды 1, 3 и 20 минут действующим значениям токов нагрузки. Для контактной сети постоянного тока необходимо учитывать 15% износа каждого контактного провода.
Допустимые значения длительного тока при температуре окружающего воздуха +40 0 С и скорости ветра 1 м/с для проводов и тросов контактной сети постоянного тока приведены в таблице 2.3.2, переменного тока и ВЛ – в таблице 2.3.3.
Кратность перегрузок относительно указанных значений допускается:
При длительности протекания тока:
3 минуты, не более 1,3
1 минута, не более 2,5
При плавке гололеда, не более 1,25
При профилактическом подогреве: не более (суммарно с тяговым током) 1,25
Основные требования к контактной сети. От контактной сети получают питание агрегаты троллейбуса. Каждый фидер тяговой подстанции питает свой участок контактной сети. В случае выхода из строя фидера или одноагрегатной подстанции соседние могут принять на себя нагрузку контактной сети, благодаря чему обеспечивается беспрерывное энергоснабжение.
Зону контактной сети, обслуживаемую тяговой подстанцией, разбивают на изолированные друг от друга участки (так называемое секционирование), каждый из которых получает электроэнергию от своего питающего кабеля. Количество питающих линий равно количеству изолированных участков контактной сети, а ток по этим линиям поступает к «плюсовому» контактному проводу, расположенному ближе к проезжей части. Пройдя через силовую цепь троллейбуса, ток поступает в «минусовый» контактный провод, расположенный ближе к тротуару, и по отсасывающему кабелю возвращается на шины распределительного устройства постоянного тока тяговой подстанции.
Кабельные линии питающие и отсасывающие по сечению, марке кабеля, трассе прокладки одинаковы и в аварийных ситуациях могут заменить друг друга. Кабельные линии выполняют преимущественно подземными с выводами на концевые опоры контактной сети.
Надежность энергоснабжения троллейбуса во многом зависит от принятых схем питания и секционирования контактной сети. Участки контактной сети могут получать питание как от одной тяговой подстанции (односторонняя схема питания), так и от двух (двусторонняя). В последнем случае напряжения на шинах постоянного тока обеих питающих подстанций должны быть равны, а характеристики преобразователей одинаковы. Согласно правилам технической эксплуатации, потеря напряжения от подстанции до токоприемника троллейбуса, находящегося в любом месте трассы, не должна превышать 15% номинального напряжения сети, т. е. 90 В.
Контактная сеть троллейбуса работает в сложных условиях, так как два контактных провода разной полярности располагаются на расстоянии 520±20 мм друг от друга, а токосъем с них ведется двумя токоприемниками, работающими раздельно. Схождение, расхождение и пересечение линий троллейбуса, а также пересечение их с линиями трамвая потребовало разработки и установки специальных частей контактной сети, обеспечивающих беспрепятственный проход токоприемников.
Специфика токосъема, осуществляемого токоприемником троллейбуса с контактного провода, определяется тем, что токосъем значительного по величине тока ведется при больших скоростях перемещения скользящего контакта, а контактный провод имеет систематические провесы между точками подвеса. Провес провода резко осложняет контакт с ним токоприемника. Токосъем, осуществляемый в таких условиях, сопровождается не только механическим износом контактного провода, но и вредным воздействием на контактный провод электрической дуги, возникающей в момент нарушения контакта. Электрическая дуга в зоне точек подвеса вызывает поджог контактного провода, что со временем приводит к его обрыву. Кроме того, электрическая дуга создает радиопомехи.
При любом натяжении подвешенного контактного провода он не может быть идеально горизонтальным. Провес провода тем меньше, чем сильнее его натяжение и чем меньше пролет (расстояние между точками крепления контактного провода). О провесе судят по его стреле, т. е. разности высот нижней и верхней точек контактного провода в пролете.
Рис. 1. Схема провеса контактного провода
Сила нажатия токоприемника на контактный провод (встречает противодействие части веса контактного провода в пролете, и это обеспечивает надежный контакт. Иначе происходит контакт в точках подвеса. В результате инерции движущихся масс и сил трения в сопряжениях токоприемников при прохождении мест подвеса контактного провода слежение нарушается и головка токоприемника отрывается от контактного провода. Контактная вставка головки токоприемника отрывается от провода в точке А (рис. 1), при этом возникает электрическая дуга, приводящая к поджогу контактного провода в точке А. Токоприемник снова касается провода в точке В, что сопровождается значительным ударом по контактному проводу в этой точке. Как в первом, так и во втором случае механическая прочность контактного провода постепенно снижается — это может привести к его обрыву, а следовательно, и к перебою в энергоснабжении целого участка контактной сети.
Во время эксплуатации контактные провода, как правило, подвергаются относительно малому износу. Срок их службы довольно велик.
Для обеспечения благоприятных условий взаимодействия токоприемников с контактным проводом необходимо постоянно поддерживать максимально допустимое натяжение контактного провода; систематически проверять крепление проводов на кривых, пересечениях и стрелках; регулярно контролировать техническое состояние головок токоприемника для уменьшения сил трения в шарнирах; контролировать и регулировать нажатие токоприемника на контактный провод, с тем чтобы оно постоянно поддерживалось в пределах 12—14 кгс.
Токосъем значительно улучшается, если контактный провод обладает некоторой свободой перемещения относительно токоприемника, т. е. изменяет свое пространственное положение в зависимости от величины воздействия токоприемника на контактный провод. Причем свое пространственное положение контактный провод меняет не только в пролете, но и в точках подвеса, что позволяет резко увеличить угол излома ß (см. рис. 2) контактного провода в точке подвеса.
Таким образом, выполненная подвеска носит название эластичной в отличие от жесткой подвески, исключающей вертикальное перемещение точек подвеса при нажатии токоприемников. Эластичная подвеска обеспечивает лучшее качество токосъема, снижает износ, уменьшает вероятность поджога и обрыва контактного провода в точках подвеса. Улучшение качества токосъема достигают путем создания более благоприятных условий слежения головок токоприемника за контактным проводом.
Согласно требованиям ПТЭ, предъявляемым к контактной сети, высота контактных проводов над уровнем дорожного полотна должна быть в точках подвешивания 5,7 ± 0,1м. Допускаются отступления от требуемой высоты подвешивания контактных проводов над уровнем дорожного полотна внутри зданий троллейбусных парков до 5,2 м, в воротах зданий троллейбусных парков —до 4,7 м и под искусственными сооружениями — до 4,2 м с соблюдением требований плавного изменения высоты подвешивания контактных проводов.
Контактные провода троллейбуса должны иметь не менее чем две ступени изоляции по отношению к опорам, зданиям, сооружениям, земле, контактным проводам трамвая, проводам связи и освещения.
Типы контактных подвесок. В контактной сети троллейбуса различают несколько систем подвески проводов: простую, поперечно-цепную, продольно-цепную, маятниковую и полигонную.
Простая подвеска получила распространение из-за простоты конструкции и низкой стоимости. Применяется она при невысоких скоростях движения (35—40 км/ч). В то же время эта система требует значительных затрат на эксплуатацию не только контактной сети, но и подвижного состава.
При простой поперечной подвеске (рис. 2) продольный пролет между точками подвеса контактного провода не превышает 35 м. Стальная оцинкованная проволока диаметром 5 мм или трос из стальных оцинкованных проволок общим сечением 26,6 мм 2 крепится к стенам зданий или опорам противоположных сторон улиц поперек линий контактной сети. С помощью подвесных зажимов контактный провод прикрепляется к этим поперечинам.
Сила натяжения боковых участков поперечного троса зависит от необходимой величины уклона этих участков: чем меньше уклон, тем больше натяжение боковых участков. Оптимальная величина уклона боковых участков поперечин 1:10. Это означает, что, например, необходимо поднять точку крепления поперечины выше уровня контактного провода на 2 м при пролете между контактными проводами и зданием, к которому крепится поперечина, равном 20 м.
Поперечный трос или проволоку стремятся расположить на прямолинейных участках пути перпендикулярно оси контактного провода, а на криволинейных — по направлению радиуса кривой.
Поперечно-цепную подвеску применяют при значительном расстоянии между опорами или зданиями для обеспечения горизонтального положения контактных проводов.
Поперечно-цепная подвеска контактной сети (рис. 3) состоит из двух тросов или проволок, расположенных перпендикулярно оси контактных проводов один над другим, и струн, воспринимающих вертикальную нагрузку от арматуры и контактного провода.
Верхний трос, или проволока, 1 выполняет в конструкции роль несущей поперечины, способной воспринять нагрузку, приходящуюся на струны и нижнюю поперечину 3. Нижняя поперечина предназначена для фиксирования пространственного положения контактных проводов 2. Нижняя поперечина воспринимает усилия от нажатия штанг токоприемника на контактный провод и усилия растяжения при отклонении контактных проводов от прямолинейного направления.
Поперечно-цепная подвеска имеет достаточно широкое распространение, однако она не вписывается, в архитектурный силуэт улицы и не обеспечивает достаточной эластичности контактной сети. Вместе с тем поперечно-цепная подвеска контактных проводов позволяет работать троллейбусу со скоростью до 50 км/ч.
Продольно-цепная подвеска благодаря значительной эластичности обеспечивает почти безыскровой токосъем при больших скоростях движения. При этом резко снижается число случаев схода токоприемника с контактного провода.
Для монтажа продольно-цепной подвески устанавливают опоры контактной сети, на кронштейнах которых крепят продольный несущий трос (рис. 4). Контактный провод подвешивается на вертикальных струнах 9 и фиксируется в горизонтальной плоскости фиксаторами 6, расположенными на кронштейне 1 опор контактной сети. Длина пролета — до 50 м, но не свыше 60 м.
Рис. 4. Подвеска контактного провода на кронштейнах:
В последнее время широкое распространение получила маятниковая подвеска контактной сети троллейбуса (рис. 5). При подвеске контактных проводов на жестких наклонных струнах (маятниках) провода располагаются в плане зигзагообразно. На прямых участках зигзаг выполняется с углом перегиба проводов на каждом подвесе до 3°. Правилами технической эксплуатации установлен пролет 40 ±3 м. Наклон струн осуществляется путем систематической сдвижки подвесов на поперечинах или кронштейнах в разные стороны от оси пути.
Рис. 5. Подвеска контактного провода на наклонных струнах (маятниках):
Наклонное расположение струн (рис. 4) обеспечивает эластичность контактной сети в зонах подвешивания, что благоприятствует хорошему токосъему. Кроме того, такая система способна в значительной степени компенсировать температурные напряжения в сети. Компенсация происходит вследствие изменения наклона струн и, следовательно, некоторого изменения угла зигзага. При понижении температуры контактный провод укорачивается, в результате чего угол зигзага растет, стремясь к 180°, угол струн также растет и несколько снижается расстояние контактного провода от поверхности дороги. В случае повышения температуры контактный провод удлиняется, в результате чего угол зигзага и угол наклона струн уменьшаются и несколько увеличивается расстояние от контактного провода до дороги. При этом натяжение контактного провода с изменением температуры окружающей среды колеблется меньше, чем в случае прямолинейного расположения контактной сети.
Система подвески контактного провода с наклонными струнами не только повышает эластичность сети, что позволяет повысить скорость скольжения головок токоприемника троллейбуса, но и является более экономичной. Экономическая целесообразность подвески с наклонными струнами обусловлена возможностью увеличить пролет между опорами контактной сети и сократить объем работ, связанный с сезонной регулировкой натяжения контактной сети. Подвеску с наклонными струнами применяют в районах с резко континентальным климатом, так как в этом случае экономическая эффективность, получаемая от сокращения объема сезонных регулировок натяжения контактного провода, значительно превышает рост затрат на восстановление такой подвески при обрывах проводов. В районах с мягким климатом более целесообразна продольно-цепная подвеска контактных проводов.
Под искусственными сооружениями высотой до 8 м устраивают изоляционную подшивку с бортами высотой не менее 50 мм, которая служит второй ступенью электрической изоляции, необходимой по ПТЭ. Пролеты между креплением контактных проводов не должны превышать 4 м. Снижение контактного провода при входе под искусственные сооружения делается плавным для сохранения устойчивости токосъема.
Дополнительные нагрузки, сопровождающие эксплуатацию контактной сети в осенне-зимний период, например гололед и температурные колебания, изменяют величину стрелы провеса. Повышение температуры в летние жаркие месяцы сильно увеличивает стрелу провеса. Чтобы поддержать стрелу провеса контактного провода постоянной, осуществляют сезонную регулировку его натяжения. Это довольно трудоемкое мероприятие. Более перспективно автоматическое регулирование натяжения контактных проводов с помощью блочно-грузовой компенсации.
Рис. 8. Схема грузовой компенсации:
1- грузовые компенсаторы, 2- сдвоенная шина.
В умеренных широтах достаточно проводить две регулировки: осенний роспуск и весеннюю подтяжку контактных проводов. В районах с большими температурными колебаниями необходимо проводить до четырех регулировок. Цель регулировок — придать первоначальное натяжение контактным проводам участка, так чтобы до последующей сезонной регулировки оно не выходило за пределы, предусмотренные ПТЭ. Разработанные монтажные кривые или таблицы дают возможность при известном сечении провода, величине пролета и системе подвески выбирать оптимальное натяжение провода.
Сезонную регулировку троллейбусной контактной сети выполняют путем вставки или удаления отрезка провода, длину которого определяют расчетным путем.
Для поддержания постоянной величины натяжения при всех возможных температурных изменениях применяется метод автоматического грузового регулирования натяжения контактного провода В соответствии с ПТЭ этот метод регулирования натяжения обязательно применяют при строительстве или капитальном ремонте линий троллейбуса. Грузы компенсаторов (рис 8) помещают внутри опоры или снаружи ее в ограждающей решетке и гибким стальным тросом через систему блоков подсоединяют к регулируемому контактному проводу.
В зоне где контактный провод переходит с прямолинейного направления на направление присоединения к грузам компенсатора, устанавливают специальную стальную сдвоенную шину (рис. 9). Разрезанный контактный провод заводят в сдвоенную шину перехода Одна часть сдвоенной шины с закрепленным на ней контактным ‘проводом одного направления и контактный провод, прикрепленный к шине другого направления, присоединяют к грузам компенсирующего устройства. Переход устроен так, что шина одного направления может свободно перемещаться в конструкции перехода.
При переходе контактной вставки головки токоприемника с контактного провода на сдвоенную шину токосъем идет с шины на верхние кромки угольной контактной вставки головки токоприемника (рис. 10). В этих условиях надежный токосъем обеспечивается только при полной исправности головки токоприемника троллейбуса и контактной угольной вставки.
Рис. 10. Проход контактной вставки через сдвоенную шину:
Для односторонней автоматической грузовой компенсации используют спрямленный кривой держатель. Причем контактный провод одного направления крепят неподвижно к концу держателя, а провод второго направления пропускают через его второй конец (с возможностью скольжения) и направляют на трос, поддерживающий груз компенсатора.
1- подвижная шина, 2- средняя шина, 3- обойма, 4- ролик.
Киевское трамвайно-троллейбусное управление применяет для поддержания постоянного натяжения контактных проводов автоматический регулятор натяжения АРТ (рис.11). Регулятор состоит из двух подвижных, шин 1, на которых укреплены обоймы 3 с роликами 4, и одной средней шины 2. Подвижные шины / с подсоединенным к их концам контактным проводом могут перемещаться вдоль средней шины. Тросы системы АРТ проходят через ролики подвижных шин и соединяются с грузами, расположенными у опор, что позволяет путем перемещения подвижных шин обеспечивать требуемое натяжение контактных проводов на смежных участках. На протяженном участке контактной сети необходимо применять значительное количество АРТ, так как длина паза шины ограничена.
КОНСТРУКЦИЯ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
Правила технической эксплуатации предусматривают две ступени изоляции контактных проводов 2 (рис. 13). С этой целью используют два последовательно расположенных изолирующих элемента 1, диэлектрические свойства которых соответствуют полному рабочему напряжению сети. Для безопасности работы монтажников расстояние между двумя последовательными изоляторами должно быть не менее 1,5—2 м.
Рис. 13. Схема изоляции контактного провода:
а- с изоляцией в точке подвеса, б- без изоляции в точке подвеса; 1- изоляторы, 2- контактный провод
На контактной сети применяются разной конструкции изоляторы, изготовленные из различных материалов (рис. 14). Большое распространение получили изоляторы из пластмасс.
Подвесная арматура контактной сети должна позволять головке токоприемника беспрепятственно проходить через точки подвеса. Применяемый четырехвинтовой зажим (рис. 15) состоит из двух обтекаемых щечек (основной 3 и прижимной 1), скрепляемых винтами 2 с потайными головками. Верхняя часть одной из щечек имеет прилив с резьбой для крепления подвесного болта, а нижние части щечек — грани 4, входящие в вырезы контактного провода 5 и удерживающие его в необходимом положении.
а- пряжковый, б- орешковый, в- из дельта-древесины, г- прессованные
Соединение контактных проводов осуществляется стальным «стыковым зажимом (рис. 16). Зажим представляет собой цельный конструктивный элемент, имеющий продольный паз, соответствующий профилю контактного провода. Концы проводов удерживаются тремя вертикальными винтами, расположенными с обоих концов зажима. Вертикально расположенные в верхней части зажима винты фиксируют положение провода в зажиме.
Прочность такого соединения составляет 92—98% прочности целого провода. Недостаток этого соединения — большой сосредоточенный вес, создающий значительные динамические нагрузки на контактную сеть. В последнее время началось внедрение холодной сварки контактных проводов. Холодная сварка состоит в том, что аккуратно подготовленные торцы контактных проводов прижимаются друг к другу на специальной установке под очень большим усилием. В результате в торцах провода происходит диффузионная сварка стыка. По прочности такой стык мало чем отличается от цельной части провода.
Рис. 1 6. Стыковой зажим Б-12 (а) и обхватный (б)
Подвеска контактной сети осуществляется различными по конструкции подвесами (рис. 17). Жесткие подвесы представляют собой двуплечий кривой рычаг, к которому жестко крепится подвесной зажим. Гибкие подвесы дают некоторую свободу перемещения контактному проводу и тем самым благоприятствуют токосъему. Для предотвращения схлестывания контактных проводов и чрезмерной раскачки их устанавливают сдвоенный подвес в виде треугольника (рис. 18,д), ограничивающий пространственное перемещение контактных проводов. Крепление подвески контактного провода выполняется различными методами (рис. 18). Анкеровка (жесткое фиксирование) несущего троса осуществляется клиновым концевым зажимом (рис. 18, б), в который заводят трос, огибающий гладкий клин.
Рис. 1 7. Троллейбусные подвесы :
а- общий вид, б- жесткий одноплечий и жесткий двуплечий, в- вид сверху, г- гибкий для прямых участков,
Стенной крюк (рис. 18, а), к которому крепится подвеска, заделывают в стене. В отверстие стены вставляют стержень крюка вместе с закрепами. Если резко выдернуть стержень, то он своим конусным концом расклинивает закрепы. Закрепы входят острыми краями в стену и не дают выдернуть крюк из отверстия. Один стенной крюк выдерживает нагрузку до 700 кгс.
Несущий трос крепят к стенному крюку через шумоглушитель (рис. 18,6), чтобы снизить уровень шума, передаваемого стенам здания от скольжения токоприемника по проводу.
Контактная сеть делится на отдельные участки с помощью секционных изоляторов, имеющих воздушный промежуток. При прохождении токоприемника через этот изолятор возникает электрическая дуга, которая способна перекрыть воздушный промежуток между двумя изолированными участками и тем самым полностью разрушить изолятор. Поэтому в контактной сети троллейбуса применяется устройство для «гашения электрической дуги — секционный изолятор СИ-6Д (рис. 19). Несмотря на наличие дугогасящего устройства, секционный изолятор необходимо проезжать в режиме выбега.
Контактные провода подводят к секционному изолятору с обоих концов и закрепляют в концевых зажимах 1 секционного изолятора. Ходовые элементы 2 и 4 выполнены из латуни или алюминия, зазор между ними составляет 12—16 мм. Над вторым по ходу воздушным зазором располагается дугогасительная камера 3. Первый ходовой элемент 2 электрически соединен через дугогасительную катушку 5 с контактным проводом. Второй ходовой элемент 4 электрически нейтрален и отделен воздушными зазорами от концов изолятора, находящегося под потенциалом присоединенных участков контактной сети. Основная часть изолятора выполнена из двух изоляционных брусов 6, скрепленных по концам дугообразными косынками и соединительными деталями.
Токоприемник троллейбуса, находясь на токоведущем элементе секционного изолятора, может получить ток только через дугогасительную катушку. Электромагнитное поле, возникшее при этом, взаимодействует с полем электрической дуги и затягивает ее по рогам в камеру, где она растягивается и гасится. Применение электромагнитного гашения дуги повышает надежность и долговечность секционного изолятора.
В эксплуатационных условиях иногда необходимо перемкнуть изолятор; для этого предусмотрены латунные втулки с прижимными болтами. Перемычка представляет собой отрезок контактного провода, заведенный в латунные втулки изолятора. Скорость движения троллейбуса при проследовании изолятора неограниченна.
К специальным частям контактной сети относятся кривые держатели, стрелки, крестовины и пересечения троллейбусных линий как друг с другом, так и с линиями трамвая.
Чтобы не создавать в местах поворота контактной сети сложной системы подвеса, которая ухудшит условия токосъема, и для создания на контактных проводах плавной кривой поворота устанавливают кривые держатели (рис. 20). Они помогают головке токоприемника пройти участок кривой и могут изменять направление контактного провода до 45°. На пяте 5 кривого держателя закреплен контактный провод 1, поднятый выше полоза, по которому скользит головка токоприемника на участке кривой. На полозе крепятся специальные концевые части, обеспечивающие отвод контактного провода и плавный переход головки токоприемника троллейбуса на полоз кривого держателя. Длина полоза и конструкция подвеса кривого держателя, а следовательно, и самого держателя зависят от необходимого угла поворота линии контактной сети.
При углах изгиба линии контактной сети до 10—12° можно применять кривой держатель, состоящий из спаренных обычных троллейбусных подвесов и распорки. Такая конструкция обеспечивает надежный токосъем и устойчивое проследование головок токоприемника по кривому участку.
Конструктивные элементы сходных стрелок выполнены с постепенно меняющейся высотой, благодаря чему головка токоприемника плавно переходит со скольжения угольной вставкой по контактному проводу на скольжение обоймами головки по направляющим плиты стрелки.
При необходимости перевода токоприемника с одной линии на ветвь разветвляемой трассы устанавливают расходные (управляемые) стрелки.
Конструкция расходных стрелок значительно сложнее (рис. 22) сходных. Механизм привода этих стрелок должен направлять движение головки токоприемника в одно из двух направлений. Подвижное перо 1 стрелки постоянно удерживается пружиной 2 в положении для движения троллейбуса направо. Включение механизма перевода стрелки необходимо только при движении налево.
Рис. 22. Автоматическая расходная стрелка типа СТУ-4:
Если водитель проследует изолированное от контактного провода основание стрелки 3 головки токоприемника при не включенном тяговом двигателе, механизм перевода пера стрелки не включится и токоприемники пройдут на правое направление. Если же проследовать изолированную вставку при включенном тяговом двигателе, ток питания электродвигателя пройдет через катушки электромагнитов 4 привода пера стрелочного перевода. Катушки, притянув якоря, переведут перо стрелки в положение, обеспечивающее движение головок токоприемника по левому направлению.
Перо стрелки удерживается в положении, обеспечивающем левое направление движения головок токоприемника до тех пор, пока они не пройдут предусмотренный на плите стрелки воздушный зазор, образованный соединением обеих половинок плиты пластинами из изоляционного материала. При проходе воздушного зазора головками токоприемника обесточиваются катушки электромагнитов и перья стрелки возвращаются пружинами в положение, обеспечивающее правое направление движения.
Максимальная расчетная скорость движения троллейбуса под управляемой стрелкой 18 км/ч. Отсутствие защелочных и отбойных устройств в механизме управляемых стрелок обеспечивает относительную простоту конструкции и безотказность в работе.
Рис. 23. Пересечение троллейбусных проводов типа МПИ-6-12Д:
Средняя часть пересечения электрически изолирована от всех контактных проводов, подведенных к нему с помощью обычных секционных изоляторов (рис. 23). Благодаря шарнирному соединению элементов средней части пересечения его можно применять при разрешенных углах встреч трасс контактных проводов.
Провода обоих направлений разрезают и крепят концевыми зажимами к секционным изоляторам. Благодаря перемычкам, заключенным в изоляционные трубки, осуществляется электрическое соединение контактных проводов, расположенных по обе стороны пересечения.
Каждое пересечение включает в себя два секционных изолятора 1 с дугогасительным устройством и шесть изоляторов без дугогашения. По ходу движения изоляторы с дугогашением устанавливают первыми. В тех случаях, когда предусмотрена возможность движения троллейбуса через пересечение в прямом и обратном направлениях (пересечение на территории троллейбусного парка),устанавливают первыми по прямому и обратному направлениям движения изоляторы с дугогашением и четыре без дугогашения.
Рис. 24. Пересечение трамвайной и троллейбусной линий типа МТТ-56:
а- общий вид пересечения, б- схемы сборки пересечения для различных углов встречи;
6- бакелитовая труба, 7- контактный провод троллейбус, 8- короткий полоз
Находит применение и пересечение типа МП-У. В этом пересечении контактные провода одного направления крепят к стальным направляющим, а контактные провода другого направления изолируют бакелитовой трубкой. При проезде необеспеченного участка головка токоприемника троллейбуса скользит по стальным направляющим, при проезде изолированного участка головка токоприемника скользит по ходовым элементам из дельта-древесины. Максимальная расчетная скорость движения под пересечением 25,2 км/ч. Головки токоприемника троллейбуса проходят через пересечение с линией трамвая (рис. 24) по неразрезаемым контактным проводам, прикрепленным к конструкции обычными зажимами. Токоприемники трамвая проходят через пересечение, которое установлено несколько ниже уровня контактных проводов троллейбуса, что исключает возможность касания токоприемником трамвая контактных проводов троллейбуса. Благодаря такой конструкции допускается проследование через пересечение линии трамвая и троллейбуса без снижения скорости.
Опоры контактной сети троллейбуса бывают как металлические, так и железобетонные длиной от 9,5 до 15 м. Железобетонные опоры в зависимости от формы сечения изготавливают из центрифугированного, вибрированного или вибропрессового бетона. К достоинствам железобетонных опор относятся их низкая металлоемкость, долговечность, стойкость против коррозии, опоры не требуют систематической окраски. Однако они в два раза тяжелее металлических и при тех же размерах допускают меньшую нагрузку.
Для размещения кабельной разделки опоры имеют полую цокольную часть с окнами размером 350X125 мм, закрывающимися металлическими щитами. Опоры заделаны в бетонный фундамент.
Металлические трубчатые опоры в эксплуатации удобнее железобетонных, обладают более высокими прочностными качествами. Их технологические качества выше, потому что они сделаны составными из труб разного диаметра.
Кронштейны для подвески контактного провода изготовляют из труб диаметром 60—90 мм и крепят к опоре хомутом. От металлических опор кронштейны электрически изолируются. Длина кронштейна от 3,3 до 8 м.
Питание контактной сети от шин тяговой подстанции осуществляется по подземным кабельным линиям, присоединяемым в питающих пунктах к контактной сети. У этих пунктов кабель из земли поднимается внутри опоры к кронштейну или по стене здания к несущему тросу. После разделки кабеля его токоведущую жилу соединяют с контактным проводом гибкой кабельной перемычкой: сечением не менее 95 мм 2 с помощью питающих зажимав.
(из учебника «Устройство и эксплуатация троллейбуса»)