Contactați dispozitivul de rețea. Elemente principale

Rețeaua de contact

Rețea densă de contact în depozitul de troleibuz din Seattle

Rețeaua de contact- constructia tehnica a cailor ferate electrificate si a altor tipuri de transport (metrou, tramvai, troleibuz, funicular), care serveste la transferul energiei electrice de la statiile de tractiune la materialul rulant electric.

În plus, cu ajutorul unei rețele de contact, se asigură alimentarea consumatorilor de cale ferată fără tracțiune (iluminat stații, treceri, alimentarea instrumentului de călătorie).

Rețeaua de contact este de două tipuri:

• Sine de contact (nu sunt utilizate pe troleibuz).

În ciuda faptului că, în transportul feroviar, șinele de rulare sunt de obicei folosite pentru a devia curentul de tracțiune inversă, acestea nu sunt de obicei considerate ca parte a rețelei de contact.

Elementele principale ale rețelei de contact sunt:

• Suporturi și structuri de susținere
• Pandantive de contact
• Fitinguri si piese speciale
• Fire de contact, putere și amplificare conectate la rețeaua electrică

În decembrie 2003, Departamentul de Electrificare și Alimentare cu Energie al JSC Căile Ferate Ruse a emis instrucțiuni pentru utilizarea galvanizării prin difuzie termică a pieselor și structurilor rețelei de contact. Această instrucțiune se aplică acoperirilor de protecție cu zinc aplicate prin galvanizare prin difuzie termică pe părți filetate, fitinguri, structuri de rețea de contact și alte produse din oțel carbon și cu conținut scăzut de carbon, inclusiv rezistență crescută, pe părțile din fontă ale rețelei de contact, inclusiv turnate. terminații de fier ale izolatoarelor din porțelan.

Rețeaua de contact aerian

Rețeaua de contact cu tramvaiul

Componentele rețelei aeriene de contact:

• cablu purtător
• fitinguri
• Piese speciale pentru rețeaua de contact (încrucișări, săgeți, izolatoare secționale)
• sarma de armare
• fir de contact

Rețeaua de contact aeriană este suspendată pe diferite suporturi. În acest caz, se observă căderea firului de contact între punctele de suspensie. O săgeată mare înclinată dăunează rețelei de contact, deoarece colectorul de curent care se mișcă de-a lungul firului de contact se poate rupe de fir în punctele de suspensie.

• Suspensie

În momentul separării, între colectorul de curent și fir se formează un arc electric. Restabilirea contactului are loc cu impactul colectorului de curent asupra firului. Există, de asemenea, oscilații ale colectoarelor de curent. Aceste fenomene accelerează uzura firului de contact și a colectoarelor de curent, degradează calitatea colectării de curent și, de asemenea, creează interferențe radio. Aceste evenimente pot fi evitate prin:

• Suspensie elastică. În același timp, trecând de punctul de suspensie, colectorul de curent ridică suspensia.
• Reglarea tensiunii firului pentru a reduce coborârea brațului. Reglarea poate fi efectuată atât manual, de două ori pe an, cât și automat, folosind contragreutăți. Unele tipuri de suspensie, cum ar fi pendulul, nu necesită dispozitive speciale pentru reglarea tensiunii.

Cele mai comune tipuri de pandantive

șină de contact

șină de contact- un fir de contact rigid conceput pentru a face un contact de alunecare cu colectorul de curent al materialului rulant (locomotiva electrica, autoturismul).

Fabricate din oțel moale, forma și dimensiunile transversale sunt similare cu forma și dimensiunile șinelor convenționale. Șina este fixată cu izolatori de console, care la rândul lor sunt montate pe traversele șinelor de rulare.

Secționarea rețelei de contact

Pentru a asigura posibilitatea alimentării rețelei de contact din mai multe substații de tracțiune, precum și pentru a repara secțiuni individuale fără a deconecta întreaga rețea de contact, se utilizează secţionarea reţelei de contact. În același timp, rețeaua de contact este împărțită în secțiuni, adică. n. secțiuni. Fiecare secțiune este alimentată de un alimentator separat de substația de tracțiune. În cazul unei defecțiuni la stația de tracțiune ( sau deteriorarea alimentatorului) de obicei este posibilă alimentarea secțiunii de la o altă substație de tracțiune. Astfel, secționarea crește fiabilitatea rețelei de contact, asigurând o alimentare neîntreruptă cu energie electrică.

Izolarea secțiunii

Pentru a asigura izolarea fiabilă a secțiunilor și pentru a preveni formarea unui arc care poate rupe izolația dintre secțiuni atunci când colectoarele de curent trec de la o secțiune la alta, se folosesc izolatori secționali.

Fundația Wikimedia. 2010 .

Sinonime:

Rețeaua de contact este un set de dispozitive pentru transmiterea energiei electrice de la substațiile de tracțiune către EPS prin pantografe. Face parte din rețeaua de tracțiune și pentru transportul electrificat pe calea ferată îi servește de obicei ca fază (cu curent alternativ) sau stâlp (cu curent continuu); cealaltă fază (sau pol) este rețeaua feroviară. Rețeaua de contact poate fi realizată cu șină de contact sau cu suspensie de contact.
Într-o rețea de contact cu suspensie de contact, elementele principale sunt următoarele: fire - un fir de contact, un cablu de susținere, un fir de armare etc.; suporturi; dispozitive de susținere și fixare; traverse flexibile și rigide (console, cleme); izolatoare și fitinguri pentru diverse scopuri.
O retea de contact cu suspensie de contact este clasificata in functie de tipurile de transport electrificat pentru care este destinata - calea ferata. magistrală, oraș (tramvai, troleibuz), carieră, mine transport feroviar subteran etc.; după natura curentului și tensiunea nominală a EPS alimentat de rețea; privind amplasarea suspensiei de contact față de axa căii ferate - pentru captarea centrală a curentului (pe principalul transport feroviar) sau lateral (pe căile de transport industrial); dupa tipul de suspensie de contact - cu un simplu, lant sau special; în funcție de caracteristicile de ancorare a firului de contact și a cablului purtător, interfețele secțiunilor de ancorare etc.
Rețeaua de contact este proiectată să funcționeze în aer liber și, prin urmare, este expusă factorilor climatici, care includ: temperatura mediului ambiant, umiditatea și presiunea aerului, vântul, ploaie, îngheț și gheață, radiații solare, conținutul diferiților contaminanți din aer. La aceasta este necesar să se adauge procesele termice care apar atunci când curentul de tracțiune trece prin elementele rețelei, efectul mecanic asupra acestora de la colectoarele de curent, procesele de electrocoroziune, numeroase sarcini mecanice ciclice, uzură etc. Toate dispozitivele de contact. rețeaua trebuie să fie capabilă să reziste la acțiunea factorilor enumerați și să ofere o calitate ridicată a colectării curentului în orice condiții de funcționare.
Spre deosebire de alte dispozitive de alimentare, rețeaua de contact nu are o rezervă, prin urmare, i se impun cerințe sporite în ceea ce privește fiabilitatea, ținând cont de care se realizează proiectarea, construcția și instalarea, întreținerea și repararea acesteia.

Proiectarea rețelei de contact

La proiectarea unei rețele de contact (CS), numărul și marca de fire sunt selectate pe baza rezultatelor calculelor sistemului de alimentare cu energie de tracțiune, precum și a calculelor de tracțiune; determina tipul de suspensie de contact în conformitate cu vitezele maxime ale ERS și cu alte condiții de colectare a curentului; găsiți lungimile de deschidere (ch. arr. în funcție de condițiile de asigurare a rezistenței sale la vânt, și la viteze mari - și un anumit nivel de denivelare de elasticitate); alegeți lungimea secțiunilor de ancorare, tipurile de suporturi și dispozitive de susținere pentru tracțiuni și stații; dezvoltarea proiectelor CS în structuri artificiale; plasează suporturi și întocmesc planuri pentru rețeaua de contact la stații și travee cu coordonarea zig-zagurilor de sârmă și ținând cont de implementarea săgeților de aer și a elementelor de sectionare ale rețelei de contact (interfețe izolante ale secțiunilor de ancorare și inserții neutre, izolatoare secționale și deconectatoare).
Principalele dimensiuni (indicatori geometrici) care caracterizează amplasarea rețelei de contact în raport cu alte dispozitive sunt înălțimea H de agățare a firului de contact deasupra nivelului vârfului capului șinei; distanța A de la părțile sub tensiune la părțile împământate ale structurilor și materialului rulant; distanța G de la axa traseului extrem până la marginea interioară a suporturilor, situată la nivelul capetelor șinei, sunt reglementate și determină în mare măsură proiectarea elementelor rețelei de contact (Fig. 8.9).

Îmbunătățirea designului rețelei de contact are ca scop creșterea fiabilității acesteia, reducând în același timp costul de construcție și exploatare. Suporturile din beton armat si fundatiile suporturilor metalice sunt realizate cu protectie impotriva efectelor electrocorozive ale curenților vagabonzi asupra armaturii acestora. O creștere a duratei de viață a firelor de contact se realizează, de regulă, prin utilizarea inserțiilor cu proprietăți antifricțiune ridicate (carbon, inclusiv cu conținut de metal; metal-ceramic etc.) pe colectoarele de curent, prin alegerea unui design rațional al colectoarelor de curent. , și prin optimizarea modurilor de colectare curente.
Pentru a îmbunătăți fiabilitatea rețelei de contact, gheața este topită, incl. fără întrerupere a circulației trenurilor; Se folosesc suspensii de contact rezistente la vânt etc. Eficiența lucrului pe rețeaua de contact este facilitată de utilizarea telecomenzii pentru comutarea de la distanță a secționatoarelor secționale.

Ancorarea firului

Sârme de ancorare - atașarea firelor suspensiei de contact prin izolatoarele și fitingurile incluse în acestea la suportul de ancorare cu transferul tensiunii lor către acesta. Ancorarea firelor poate fi necompensată (rigidă) sau compensată (Fig. 8.16) printr-un compensator care modifică lungimea firului dacă temperatura acestuia se modifică menținând tensiunea specificată.

În mijlocul secțiunii de ancorare a suspensiei de contact se realizează o ancorare medie (Fig. 8.17), care previne mișcările longitudinale nedorite către unul dintre ancoraje și vă permite să limitați zona de deteriorare a suspensiei de contact atunci când unul dintre firele acesteia. pauze. Cablul de ancorare din mijloc este atașat la firul de contact și cablul purtător cu fitinguri corespunzătoare.

Compensarea deformarii firului

Compensarea tensiunii firelor (control automat) a rețelei de contact atunci când lungimea acestora se modifică ca urmare a efectelor temperaturii este realizată de compensatoare de diferite modele - bloc-sarcină, cu tamburi de diferite diametre, hidraulice, gaz-hidraulice, arc etc.
Cel mai simplu este un compensator bloc-cargo, format dintr-o sarcină și mai multe blocuri (palan cu lanț), prin care sarcina este atașată de firul ancorat. Cel mai răspândit este compensatorul cu trei blocuri (Fig. 8.18), în care blocul fix este fixat pe un suport, iar două mobile sunt înglobate în bucle formate dintr-un cablu care poartă sarcina și fixate la celălalt capăt în flux. a blocului fix. Firul ancorat este atașat de blocul mobil prin izolatori. În acest caz, greutatea sarcinii este 1/4 din tensiunea nominală (se asigură un raport de transmisie de 1:4), dar mișcarea sarcinii este de două ori mai mare decât a unui compensator cu două până la 6 brațe (cu un bloc în mișcare).

compensatoare cu tamburi de diferite diametre (Fig. 8.19), cablurile legate cu fire ancorate sunt înfășurate pe un tambur de diametru mic, iar un cablu conectat la o ghirlandă de sarcini este înfășurat pe un tambur de diametru mai mare. Dispozitivul de frânare este utilizat pentru a preveni deteriorarea suspensiei de contact în cazul ruperii cablului.

În condiții speciale de funcționare, în special cu dimensiuni limitate în structurile artificiale, diferențe minore de temperatură în firele de încălzire etc., compensatoare de alte tipuri sunt utilizate și pentru firele catenare, cablurile de fixare și traversele rigide.

Suport fir de contact

Clemă de sârmă de contact - un dispozitiv pentru fixarea poziției firului de contact într-un plan orizontal față de axa colectoarelor de curent. Pe secțiunile curbe, unde nivelurile capetelor șinei sunt diferite și axa pantografului nu coincide cu axa șinei, se folosesc cleme nearticulate și articulate.
Încuietoarea nearticulată are o tijă, trăgând firul de contact de pe axa pantografului către suport (zăvor întins) sau din suport (zăvoare comprimat) cu dimensiunea zigzagului. Pe căile ferate electrificate e. clemele nearticulate sunt folosite foarte rar (în ramurile ancorate ale suspensiei de contact, pe unele săgeţi de aer), deoarece „punctul dur” format cu aceste cleme pe firul de contact înrăutăţeşte colectarea curentului.

Clema articulată este formată din trei elemente: tija principală, suportul și tija suplimentară, la capătul căreia se atașează clema de fixare a firului de contact (Fig. 8.20). Greutatea tijei principale nu este transferată pe firul de contact și ia doar o parte din greutatea tijei suplimentare cu o clemă de fixare. Tijele sunt modelate pentru a asigura trecerea sigură a colectoarelor de curent atunci când aceștia stoarce firul de contact. Pentru liniile de mare viteză și de mare viteză, se folosesc tije suplimentare ușoare, de exemplu, din aliaje de aluminiu. Cu un fir de contact dublu, două tije suplimentare sunt instalate pe rack. Pe partea exterioară a curbelor cu raze mici, clemele flexibile sunt montate sub forma unei tije suplimentare convenționale, care este atașată la suport, rack sau direct pe suport printr-un cablu și un izolator. Pe traversele flexibile și rigide cu cabluri de fixare se folosesc de obicei elemente de fixare a benzii (asemănătoare unei tije suplimentare), articulate cu cleme cu un ochi montat pe cablul de fixare. Pe barele transversale rigide, este posibil să se monteze și cleme pe rafturi speciale.

Secțiunea ancora

Secțiune de ancorare - o secțiune de suspensie de contact, ale cărei limite sunt suporturi de ancorare. Împărțirea rețelei de contact în secțiuni de ancorare este necesară pentru a include în fire dispozitive care mențin tensiunea firelor atunci când temperatura acestora se modifică și pentru a efectua seccționarea longitudinală a rețelei de contact. Această diviziune reduce zona de deteriorare în cazul unei ruperi a firelor suspensiei de contact, facilitează instalarea, tehnica. întreținerea și repararea rețelei de contact. Lungimea secțiunii de ancorare este limitată de abaterile admisibile de la valoarea nominală a tensiunii firelor catenare stabilite de compensatoare.
Abaterile sunt cauzate de modificările poziției corzilor, blocajelor și consolelor. De exemplu, la viteze de până la 160 km/h, lungimea maximă a secțiunii de ancorare cu compensare pe două fețe pe tronsoane drepte nu depășește 1600 m, iar la viteze de 200 km/h nu este permisă mai mult de 1400 m. În curbe, lungimea secțiunilor de ancorare scade cu atât mai mult, cu cât curba de lungime este mai mare și raza acesteia este mai mică. Pentru a trece de la o secțiune de ancorare la alta, se efectuează perechi neizolatori și izolatori.

Conjugarea secțiunilor de ancorare

Împerecherea secțiunilor de ancorare este o combinație funcțională a două secțiuni de ancorare adiacente ale suspensiei de contact, care asigură o tranziție satisfăcătoare a pantografelor ERS de la unul dintre ele la celălalt, fără a încălca modul de colectare curent datorită plasării adecvate în acestea (de tranziție). ) travele rețelei de contact de la capătul unei secțiuni de ancorare și începutul alteia. Există pereche neizolante (fără secţionare electrică a reţelei de contact) şi izolatoare (cu secţionare).
Perechele neizolatoare se efectuează în toate cazurile când este necesară includerea compensatoarelor în firele catenarei. Se realizează astfel independența mecanică a secțiunilor de ancorare. Astfel de mate sunt montate în trei (Fig. 8.21, a) și mai rar în două trave. Pe liniile de mare viteză, interfațarea se realizează uneori în 4-5 trave din cauza cerințelor mai mari pentru calitatea colectării curente. Pe perechi neizolatori există conectori electrici longitudinali, a căror secțiune transversală trebuie să fie echivalentă cu aria secțiunii transversale a firelor rețelei de contact.

Interfețele izolatoare sunt utilizate atunci când este necesară secționarea rețelei de contact, când, pe lângă mecanică, este necesară asigurarea independenței electrice a secțiunilor de împerechere. Astfel de perechi sunt aranjate cu inserții neutre (secțiuni ale suspensiei de contact, pe care în mod normal nu există tensiune) și fără ele. În acest ultim caz, se folosesc de obicei mate cu trei sau patru trave, plasând firele de contact ale secțiunilor de împerechere în travea mijlocie (traveți) la o distanță de 550 mm una de alta (Fig. 8.21.6). În acest caz, se formează un spațiu de aer care, împreună cu izolatorii incluși în suspensiile de contact ridicate la suporturile de tranziție, asigură independența electrică a secțiunilor de ancorare. Trecerea patinului pantografului de la firul de contact al unei secțiuni de ancorare la alta are loc în același mod ca și în cazul împerecherii neizolante. Cu toate acestea, atunci când pantograful se află în mijlocul deschiderii, independența electrică a secțiunilor de ancorare este încălcată. Dacă o astfel de încălcare este inacceptabilă, se folosesc inserții neutre de lungimi diferite. Se alege astfel încât, cu mai multe pantografe ale unui tren ridicate, să fie exclusă suprapunerea simultană a ambelor goluri de aer, ceea ce ar duce la un scurtcircuit al firelor alimentate de diferite faze și sub tensiuni diferite. Pentru a evita arderea firului de contact al ERS, interfața cu inserția neutră are loc pe coastă, pentru care, cu 50 m înainte de începerea inserției, este instalat semnul de semnal „Opriți curentul” și după terminarea inserției, cu tracțiune locomotivă electrică după 50 m și cu tracțiune multiplă după 200 m, semnul „Porniți curentul” (Fig. 8.21, c). În zonele cu trafic de mare viteză sunt necesare mijloace automate de întrerupere a curentului pe EPS. Pentru a putea retrage trenul atunci când este forțat să se oprească sub inserția neutră, sunt prevăzute separatoare secționale pentru alimentarea temporară cu tensiune la inserția neutră din sensul de mișcare a trenului.

Secționarea rețelei de contact

Secționarea rețelei de contact - împărțirea rețelei de contact în secțiuni (secțiuni) separate, deconectate electric prin perechi izolatori ai secțiunilor de ancorare sau izolatoare secționale. Izolația poate fi spartă în timpul trecerii pantografului ERS de-a lungul limitei secțiunii; dacă un astfel de scurtcircuit este inacceptabil (când secțiunile adiacente sunt alimentate din faze diferite sau aparțin unor sisteme diferite de alimentare cu energie de tracțiune), inserțiile neutre sunt plasate între secțiuni. În condiții de funcționare, se realizează conexiunea electrică a secțiunilor individuale, inclusiv deconectatoarele secționale instalate în locuri adecvate. Secționarea este, de asemenea, necesară pentru funcționarea fiabilă a dispozitivelor de alimentare cu energie în general, întreținerea operațională și repararea rețelei de contact cu întreruperi de curent. Schema de secţionare prevede o astfel de aranjare reciprocă a secţiunilor, în care deconectarea uneia dintre ele are cel mai mic efect asupra organizării traficului feroviar.
Secționarea rețelei de contact este longitudinală și transversală. La secţionarea longitudinală, reţeaua de contact a fiecărei căi principale este separată de-a lungul liniei electrificate la toate staţiile de tracţiune şi posturile de secţionare. În secțiuni longitudinale separate, se distinge o rețea de contact de transporturi, substații, siding și puncte de trecere. La stațiile mari cu mai multe parcuri sau grupuri de căi electrificate, rețeaua de contact a fiecărui parc sau grupuri de căi formează secțiuni longitudinale independente. La stațiile foarte mari, uneori, rețeaua de contact a unuia sau ambelor gâturi este separată în secțiuni separate. Rețeaua de contact este, de asemenea, secționată în tuneluri lungi și pe unele poduri cu o plimbare mai jos. Cu secționarea transversală, rețeaua de contact a fiecăreia dintre căile principale este separată pe toată lungimea liniei electrificate. În stațiile cu o dezvoltare semnificativă a căii, se utilizează secționarea transversală suplimentară. Numărul de secțiuni transversale este determinat de numărul și scopul pistelor individuale și, în unele cazuri, de modurile de pornire ale ERS, atunci când este necesar să se utilizeze secțiunea transversală a suspensiilor de contact ale căilor adiacente.
Secţionarea cu împământare obligatorie a porţiunii deconectate a reţelei de contact este prevăzută pentru şinele pe care se pot afla persoane pe acoperişurile vagoanelor sau locomotivelor, sau căilor în apropierea cărora funcţionează mecanisme de ridicare şi transport (încărcare şi descărcare, amenajarea căilor etc.). Pentru a asigura o mai mare siguranță a celor care lucrează în aceste locuri, secțiunile corespunzătoare ale rețelei de contact sunt conectate la alte secțiuni prin separatoare secționale cu cuțite de împământare; aceste lame împământă secțiunile deconectate atunci când deconectatoarele sunt deconectate.

Pe fig. 8.22 prezintă un exemplu de schemă de alimentare cu energie electrică și de secţionare pentru o stație situată pe o secțiune cu două căi a unei linii electrificate pe curent alternativ. Diagrama prezintă șapte secțiuni - patru pe transporturi și trei la stație (una dintre ele cu împământare obligatorie când este oprită). Rețeaua de contact a căilor de transport din stânga și stația este alimentată de o fază a sistemului de alimentare, iar căile de transport din dreapta sunt alimentate de cealaltă. În consecință, secționarea a fost efectuată folosind mate izolatoare și inserții neutre. În zonele în care este necesară topirea gheții, pe inserția neutră sunt instalate două deconectatoare secționale cu acționări cu motor. Dacă nu este prevăzută topirea gheții, este suficient un deconectator secțional cu acţionare manuală.

Pentru secţionarea reţelei de contact a reţelelor principale şi laterale la staţii se folosesc izolatori secţionali. În unele cazuri, izolatorii secționali sunt utilizați pentru a forma inserții neutre pe rețeaua de contact AC, pe care EPS le trece fără a consuma curent, precum și pe șinele unde lungimea rampelor este insuficientă pentru a găzdui perechi izolatori.
Conectarea și deconectarea diferitelor secțiuni ale rețelei de contact, precum și conectarea la liniile de alimentare, se realizează cu ajutorul deconectatoarelor secționale. Pe liniile de curent alternativ, de regulă, se folosesc deconectatoare de tip rotativ orizontal, pe liniile de curent continuu - tocare verticală. Separatorul este controlat de la distanta de la consolele instalate in locul de serviciu din zona retelei de contact, in sediul celor de serviciu la posturi si in alte locuri. Cele mai critice și mai frecvent comutate întrerupătoarele sunt instalate în rețeaua de telecontrol de dispecerat.
Există deconectatoare longitudinale (pentru conectarea și deconectarea secțiunilor longitudinale ale rețelei de contact), transversale (pentru conectarea și deconectarea secțiunilor sale transversale), alimentator etc. Sunt desemnate cu literele alfabetului rus (de exemplu, longitudinal -A). , B, C, G; transversal - P ; feeder - F) și numerele corespunzătoare numerelor de piste și secțiuni ale rețelei de contact (de exemplu, P23).
Pentru asigurarea siguranței muncii pe secțiunea deconectată a rețelei de contact sau în apropierea acesteia (în depozit, asupra modalităților de echipare și inspectare a echipamentului de acoperiș al EPS, asupra căilor de încărcare și descărcare a mașinilor etc.), deconectatoare cu un cuțit de împământare sunt instalate.

Broască

Comutator de aer - format prin intersecția a două suspensii de contact deasupra turnului; conceput pentru a asigura o trecere lină și fiabilă a pantografului de la firul de contact al unei căi la firul de contact al altuia. Încrucișarea firelor se realizează prin suprapunerea unui fir (de obicei o cale adiacentă) pe altul (Fig. 8.23). Pentru a ridica ambele fire atunci când colectorul de curent se apropie de săgeata de aer, pe firul inferior se fixează o țeavă metalică restrictivă de 1-1,5 m lungime.Firul superior este plasat între tub și firul inferior. Încrucișarea firelor de contact pe un singur turneu se realizează cu deplasarea fiecărui fir către centru de la axele șinelor cu 360-400 mm și este situată acolo unde distanța dintre fețele interioare ale capetelor șinelor de legătură. a crucii este de 730-800 mm. La treceri în cruce și la așa-zisa. La intersecțiile oarbe, firele traversează centrul cotei sau intersecției. Gunners aerian efectuează, de regulă, fix. Pentru a face acest lucru, clemele sunt instalate pe suporturile care țin firele de contact într-o poziție predeterminată. Pe sinele de stație (cu excepția celor principale), comutatoarele pot fi realizate nefixate dacă firele de deasupra bijuteriei sunt amplasate în poziția specificată prin reglarea zig-zagurilor la suporturile intermediare. Corzile de suspensie de contact situate lângă săgeți trebuie să fie duble. Contactul electric între suspensiile de contact care formează o săgeată de aer este asigurat de un conector electric instalat la o distanță de 2-2,5 m de punctul de intersecție pe partea wit. Pentru a crește fiabilitatea, modelele de comutatoare sunt utilizate cu legături încrucișate suplimentare între firele ambelor suspensii de contact și șiruri duble de sprijin alunecare.

Contactați asistența de rețea

Suporturi de rețea de contact - structuri pentru fixarea dispozitivelor de susținere și fixare a rețelei de contact, percepând sarcina din firele sale și alte elemente. În funcție de tipul dispozitivului de susținere, suporturile sunt împărțite în cantilever (execuție cu o singură șină și cu două șine); rafturi de bare transversale rigide (singure sau pereche); suporturi de bare transversale flexibile; alimentator (cu suporturi numai pentru firele de alimentare și evacuare). Suporturile pe care nu există suport, dar există dispozitive de fixare, se numesc fixare. Suporturile cantilever sunt împărțite în intermediare - pentru atașarea unei suspensii de contact; tranzitorie, instalate la joncțiunile secțiunilor de ancorare, - pentru fixarea a două fire de contact; ancora, percepând forța de la ancorarea firelor. De regulă, suporturile îndeplinesc mai multe funcții în același timp. De exemplu, suportul traversei flexibile poate fi ancorat, consolele pot fi suspendate pe montantii traversei rigide. Suporturile pentru armare și alte fire pot fi fixate pe stâlpii de susținere.
Suporturile sunt din beton armat, metal (otel) si lemn. Pe căile ferate interne d. se folosesc în principal suporti din beton armat precomprimat (Fig. 8.24), centrifugați conici, lungime standard 10,8; 13,6; 16,6 m. Suporturile metalice se montează în cazurile în care este imposibilă utilizarea celor din beton armat datorită capacității portante sau dimensiunilor lor (de exemplu, în traverse flexibile), precum și pe liniile cu trafic de mare viteză, unde există cerințe crescute. pentru fiabilitatea structurilor suport. Suporturile din lemn sunt folosite doar ca temporar.

Pentru secțiunile de curent continuu, stâlpii din beton armat sunt realizați cu armătură suplimentară cu bară amplasată în partea de fundație a stâlpilor și concepute pentru a reduce deteriorarea armăturii stâlpilor prin electrocoroziune cauzată de curenții vagabonzi. În funcție de metoda de instalare, suporturile din beton armat și rafturile de traverse rigide sunt separate și inseparabile, instalate direct în sol. Stabilitatea necesară a suporturilor inseparabile în sol este asigurată de patul superior sau placa de bază. În cele mai multe cazuri, se folosesc suporturi inseparabile; cele separate sunt folosite cu o stabilitate insuficientă a celor inseparabile, precum și în prezența apei subterane, ceea ce face dificilă instalarea suporturilor inseparabile. În suporturile de beton armat de ancorare, se folosesc bretele, care sunt instalate de-a lungul căii la un unghi de 45 ° și atașate la ancore din beton armat. Fundațiile din beton armat în partea supraterană au o cupă adâncă de 1,2 m, în care se montează suporturi și apoi se etanșează sinusurile cupei cu mortar de ciment. Pentru a adânci fundațiile și suporturile în pământ, se folosește în principal metoda de scufundare în vibrații.
Suporturile metalice ale traverselor flexibile sunt de obicei realizate dintr-o formă piramidală tetraedrică, lungimea lor standard este de 15 și 20 m. În zonele caracterizate printr-o coroziune atmosferică crescută, pe fundații din beton armat se fixează în sol suporturi metalice cantilever de 9,6 și 11 m lungime. Suporturile cantilever sunt instalate pe fundații prismatice cu trei grinzi, suporturile transversale flexibile sunt instalate fie pe blocuri separate de beton armat, fie pe fundații pe piloți cu grilaje. Baza suporturilor metalice este legată de fundații cu șuruburi de ancorare. Pentru fixarea suporturilor în soluri stâncoase, soluri zburătoare din zonele de permafrost și îngheț sezonier profund, în soluri slabe și mlăștinoase etc., se folosesc fundații de structuri speciale.

Consolă

Consola este un dispozitiv de susținere fixat pe un suport, format dintr-un suport și o tijă. În funcție de numărul de căi suprapuse, consola poate fi cu una, două și rareori multi-track. Pentru a elimina legătura mecanică dintre suspensiile de contact ale diferitelor căi și pentru a crește fiabilitatea, consolele cu o singură cale sunt mai des folosite. Se folosesc console neizolate sau împământate, în care izolatoarele sunt amplasate între cablul purtător și suport, precum și în tija de blocare, și console izolate cu izolatori plasați în console și tije. Consolele neizolate (Fig. 8.25) pot fi curbate, înclinate și orizontale. Pentru suporturile instalate cu o dimensiune crescută se folosesc console cu bare. La joncțiunile secțiunilor de ancorare, la montarea a două console pe un suport, se folosește o traversă specială. Consolele orizontale sunt folosite în cazurile în care înălțimea suporturilor este suficientă pentru a asigura tija înclinată.

Cu console izolate (Fig. 8.26), este posibil să se efectueze lucrări la cablul de susținere în apropierea acestora fără a întrerupe tensiunea. Absența izolatoarelor pe consolele neizolate asigură o mai mare stabilitate a poziției cablului purtător sub diferite influențe mecanice, ceea ce afectează favorabil procesul de colectare curent. Suporturile și tijele consolelor sunt fixate pe suporturi cu ajutorul călcâielor, care le permit să fie rotite de-a lungul axei căii cu 90 ° în ambele direcții față de poziția normală.

Traversa flexibilă

Bară transversală flexibilă - un dispozitiv de sprijin pentru agățarea și fixarea firelor rețelei de contact situate deasupra mai multor șine. O traversă flexibilă este un sistem de cabluri întinse între suporturi pe căile electrificate (Fig. 8.27). Cablurile de transport transversale preiau toate sarcinile verticale de la firele suporturilor de lanț, traversa în sine și alte fire. Înclinarea acestor cabluri trebuie să fie de cel puțin Vio distanța dintre suporturi: acest lucru reduce efectul temperaturii asupra înălțimii suporturilor catenare. Pentru a crește fiabilitatea traverselor, se folosesc cel puțin două cabluri transversale portante.

Cablurile de fixare percep sarcini orizontale (cea superioară - din cablurile de transport ale suspensiilor de lanț și alte fire, cea inferioară - din firele de contact). Izolarea electrică a cablurilor de suporturi face posibilă menținerea rețelei de contact fără întreruperea tensiunii. Toate cablurile pentru reglarea lungimii lor sunt fixate pe suporturi cu tije filetate din otel; în unele țări se folosesc amortizoare speciale în acest scop, în principal pentru fixarea suspensiei de contact la stații.

colecția curentă

Colectare de curent - procesul de transfer de energie electrică de la un fir de contact sau șină de contact la echipamentul electric al unui ERS în mișcare sau staționar printr-un colector de curent care asigură alunecare (pe transportul electric principal, industrial și cel mai urban) sau rulare (pe unele tipuri de ERS de transport electric urban) contact electric. Ruperea contactului în timpul colectării curentului duce la apariția eroziunii arcului fără contact, având ca rezultat uzura intensă a firului de contact și a inserțiilor de contact ale colectorului de curent. Când punctele de contact sunt supraîncărcate cu curent în modul de conducere, apare eroziunea electroexplozivă de contact (scântei) și uzura crescută a elementelor de contact. Supraîncărcarea pe termen lung a contactului cu curentul de funcționare sau curentul de scurtcircuit atunci când EPS este oprit poate duce la arderea firului de contact. În toate aceste cazuri, este necesar să se limiteze limita inferioară a presiunii de contact pentru condițiile de funcționare date. Presiune de contact excesivă, incl. ca urmare a impactului aerodinamic asupra pantografului, o creștere a componentei dinamice și creșterea rezultată a strângerii verticale a firului, în special la cleme, pe săgețile de deasupra capului, la joncțiunea secțiunilor de ancorare și în zona artificială. structuri, poate reduce fiabilitatea rețelei de contact și a pantografelor, precum și poate crește rata de uzură a firelor și a inserțiilor de contact. Prin urmare, limita superioară a presiunii de contact trebuie, de asemenea, normalizată. Optimizarea modurilor de colectare curentă este asigurată de cerințe coordonate pentru dispozitivele de rețea de contact și colectoarele de curent, ceea ce garantează o fiabilitate ridicată a funcționării acestora la costuri minime reduse.
Calitatea colectării curentului poate fi determinată de diferiți indicatori (numărul și durata perturbărilor mecanice de contact în secțiunea calculată a traseului, gradul de stabilitate a presiunii de contact, aproape de valoarea optimă, rata de uzură a contactului). elemente, etc.), care depind în mare măsură de proiectarea sistemelor care interacționează - rețeaua de contact și pantografe, caracteristicile lor statice, dinamice, aerodinamice, de amortizare și alte caracteristici. În ciuda faptului că procesul actual de colectare depinde de un număr mare de factori aleatori, rezultatele cercetării și experiența de exploatare ne permit să identificăm principiile fundamentale pentru crearea sistemelor actuale de colectare cu proprietățile necesare.

Traversa rigidă

Bară transversală rigidă - servește la suspendarea firelor rețelei de contact situate deasupra mai multor (2-8) șine. O traversă rigidă este realizată sub forma unei structuri metalice bloc (bară transversală) montată pe două suporturi (Fig. 8.28). Astfel de traverse sunt folosite și pentru deschiderea travei. Bara transversală cu montantii este legată articulat sau rigid cu ajutorul unor bare, care permit descărcarea ei la mijlocul travei și reducerea consumului de oțel. La amplasarea corpurilor de iluminat pe bara transversală, pe aceasta se execută o pardoseală cu balustrade; asigura o scara pentru urcarea pe suporturile personalului de service. Instalați bare transversale rigide. arr. în stații și puncte.

izolatoare

Izolatoare - dispozitive pentru izolarea firelor unei rețele de contact care sunt sub tensiune. Există izolatori după direcția de aplicare a sarcinilor și locul de instalare - suspendate, tensionate, fixative și cantilever; prin design - în formă de farfurie și tijă; după material - sticlă, porțelan și polimer; izolatoarele includ și elemente izolatoare
Izolatoarele de suspensie - porțelan și în formă de vas de sticlă - sunt de obicei conectate în ghirlande de 2 pe liniile de curent continuu și 3-5 (în funcție de poluarea aerului) pe liniile de curent alternativ. Izolatoarele de tensiune sunt instalate în ancorajele de sârmă, în cablurile portante deasupra izolatoarelor secționale, în cablurile de fixare ale traverselor flexibile și rigide. Izolatoarele de reținere (fig. 8.29 și 8.30) se deosebesc de toate celelalte prin prezența unui filet interior în orificiul capacului metalic pentru fixarea țevii. Pe liniile de curent alternativ se folosesc de obicei izolatoare de tijă, iar pe liniile de curent continuu se folosesc și izolatoare cu disc. În acest din urmă caz, în tija principală a dispozitivului de reținere articulat este inclus un alt disc izolator cu un cercel. Izolatoarele din tijă din porțelan cantilever (Fig. 8.31) sunt instalate în barele și tijele consolelor izolate. Acești izolatori trebuie să aibă o rezistență mecanică crescută, deoarece lucrează la încovoiere. În deconectatoarele secționale și opritoarele de claxon se folosesc de obicei izolatori de tijă de porțelan, mai rar izolatori cu discuri. La izolatoarele secționale pe liniile de curent continuu se folosesc elemente izolatoare polimerice sub formă de bare dreptunghiulare din material presat, iar pe liniile de curent alternativ, sub formă de tije cilindrice din fibră de sticlă, care sunt acoperite cu capace de protecție electrică din țevi fluoroplastice. Au fost dezvoltate izolatoare polimerice cu tije cu miez din fibră de sticlă și nervuri din elastomer siliconic. Sunt folosite ca agățat, sectionare și fixare; sunt promițătoare pentru instalarea în barele și tijele consolelor izolate, în cablurile traverselor flexibile etc. În zonele de poluare industrială a aerului și în unele structuri artificiale, curățarea (spălarea) periodică a izolatoarelor din porțelan se realizează cu ajutorul echipamentelor mobile speciale.

Suspendarea contactului

Suspensia de contact - una dintre părțile principale ale rețelei de contact, este un sistem de fire, a cărui poziție relativă, metoda de conectare mecanică, materialul și secțiunea transversală asigură calitatea necesară colectării curentului. Proiectarea suspensiei de contact (KP) este determinată de fezabilitatea economică, condițiile de funcționare (viteza maximă a ERS, cel mai mare curent luat de pantografe) și condițiile climatice. Necesitatea de a asigura o colectare fiabilă a curentului la viteze și putere în creștere a EPS a determinat tendințele de schimbare a design-urilor suspensiilor: mai întâi simple, apoi simple cu șiruri simple și mai complexe - un singur arc, dublu și special, în care să se asigure cel dorit. efect, cap. arr. alinierea elasticității (sau rigidității) pe verticală a suspensiei în deschidere, se folosesc sisteme spațiale de cabluri cu un cablu suplimentar sau altele.
La viteze de până la 50 km/h, o calitate satisfăcătoare a captării curentului este asigurată de o simplă suspensie de contact, constând doar dintr-un fir de contact suspendat de suporturile A și B ale rețelei de contact (Fig. 8.10, a) sau cabluri transversale.

Calitatea colectării curente este determinată în mare măsură de înclinarea firului, care depinde de sarcina rezultată a firului, care este suma greutății moarte a firului (cu gheață împreună cu gheață) și încărcarea vântului, de asemenea ca lungimea travei și tensiunea firului. Calitatea colectării curentului este influențată foarte mult de unghiul a (cu cât este mai mic, cu atât calitatea colectării curentului este mai proastă), presiunea de contact se modifică semnificativ, în zona de sprijin apar sarcini de șoc, există o uzură crescută a contactului. fir și inserțiile colectorului de curent ale colectorului de curent. Este posibil să se îmbunătățească oarecum colectarea curentului în zona de sprijin prin aplicarea suspensiei firului în două puncte (Fig. 8.10.6), care, în anumite condiții, asigură o colectare fiabilă a curentului la viteze de până la 80 km / h. Este posibil să se îmbunătățească considerabil colectarea curentului cu o simplă suspensie doar prin reducerea semnificativă a lungimii treptelor pentru a reduce slăbirea, care în cele mai multe cazuri este neeconomică, sau prin utilizarea de fire speciale cu tensiune semnificativă. În acest sens, se folosesc suspensii cu lanț (Fig. 8.11), în care firul de contact este suspendat de cablul purtător cu ajutorul unor șiruri. O suspensie formată dintr-un cablu purtător și un fir de contact se numește unică; în prezența unui fir auxiliar între cablul purtător și firul de contact - dublu. Într-o suspensie cu lanț, cablul purtător și firul auxiliar sunt implicate în transmiterea curentului de tracțiune, deci sunt conectate la firul de contact cu conectori electrici sau șiruri conductoare.

Principala caracteristică mecanică a unei suspensii de contact este considerată a fi elasticitatea - raportul dintre înălțimea firului de contact și forța aplicată acestuia și îndreptată vertical în sus. Calitatea colectării curente depinde de natura modificării elasticității în interval: cu cât este mai stabilă, cu atât colectarea curentă este mai bună. În umerașele cu lanț simple și convenționale, elasticitatea de mijloc este mai mare decât cea a suporturilor. Egalizarea elasticității în intervalul unei singure suspensii se realizează prin instalarea cablurilor cu arc de 12-20 m lungime, pe care sunt atașate șiruri verticale, precum și prin aranjarea rațională a șirurilor obișnuite în partea de mijloc a travei. Pandantivele duble au o elasticitate mai permanentă, dar sunt mai scumpe și mai dificile. Pentru a obține o rată ridicată de uniformitate a distribuției elasticității în interval, se folosesc diverse metode de creștere a acesteia în zona nodului de sprijin (instalarea amortizoarelor cu arc și a tijelor elastice, efectul de torsiune din răsucirea cablului etc.). În orice caz, la dezvoltarea suspensiilor, este necesar să se țină cont de caracteristicile disipative ale acestora, adică de rezistența la sarcini mecanice externe.
Suspensia de contact este un sistem oscilator, prin urmare, atunci când interacționează cu colectoarele de curent, poate fi într-o stare de rezonanță cauzată de coincidența sau multiplicitatea de frecvență a oscilațiilor sale naturale și a oscilațiilor forțate, determinate de viteza colectorului de curent de-a lungul intervalului. cu o lungime dată. În cazul unor fenomene de rezonanță, este posibilă o deteriorare vizibilă a colectării curentului. Limita pentru colectarea curentului este viteza de propagare a undelor mecanice de-a lungul suspensiei. Dacă această viteză este depășită, colectorul de curent trebuie să interacționeze, parcă, cu un sistem rigid, nedeformabil. In functie de tensiunea specifica normalizata a firelor de suspensie, aceasta viteza poate fi de 320-340 km/h.
Umerașele simple și cu lanț constau din secțiuni de ancorare separate. Fixările de suspensie „la capetele secțiunilor de ancorare pot fi rigide sau compensate. Pe principal etc.se folosesc în principal suspensii compensate şi semicompensate. În suspensiile semicompensate, compensatorii sunt disponibile doar în firul de contact, în cele compensate - tot în cablul purtător. În acest caz, în cazul unei modificări a temperaturii firelor (datorită trecerii curenților prin acestea, modificări ale temperaturii ambientale), înclinarea cablului purtător și, în consecință, poziția verticală a contactului fire, rămân neschimbate. În funcție de natura modificării elasticității suspensiilor în interval, înclinarea firului de contact este luată în intervalul de la 0 la 70 mm. Reglarea verticală a suspensiilor semi-compensate se efectuează astfel încât cota optimă a firului de contact să corespundă temperaturii medii anuale (pentru o anumită zonă) ambientală.
Înălțimea structurală a suspensiei - distanța dintre cablul purtător și firul de contact la punctele de suspendare - se alege pe baza considerentelor tehnice și economice, și anume, ținând cont de înălțimea suporturilor, respectarea dimensiunilor verticale actuale ale apropierea clădirilor, distanțe de izolare, în special în zona structurilor artificiale etc.; în plus, trebuie asigurată o înclinare minimă a corzilor la temperaturi ambientale extreme, când pot apărea mișcări longitudinale vizibile ale firului de contact în raport cu cablul purtător. Pentru suspensiile compensate, acest lucru este posibil dacă cablul purtător și firul de contact sunt realizate din materiale diferite.
Pentru a crește durata de viață a inserțiilor de contact ale colectoarelor de curent, firul de contact este plasat într-un plan în zig-zag. Există diferite opțiuni pentru suspendarea cablului purtător: în aceleași planuri verticale ca și firul de contact (suspensie verticală), de-a lungul axei căii (suspensie semi-oblică), cu zig-zaguri opuse zig-zag-urilor firului de contact (oblic). suspensie). Suspensia verticală are o rezistență mai mică la vânt, oblică - cea mai mare, dar este cea mai dificil de instalat și întreținut. Pe tronsoanele drepte ale pistei se folosește în principal suspensia semi-oblică, pe tronsoanele curbe - verticale. În zonele cu încărcări ale vântului deosebit de puternice, se utilizează pe scară largă o suspensie în formă de diamant, în care două fire de contact suspendate de un cablu purtător comun sunt situate la suporturi cu zig-zaguri opuse. În părțile mijlocii ale traveelor, firele sunt trase una de alta prin benzi rigide. La unele suspensii, stabilitatea laterala este asigurata prin folosirea a doua cabluri portante, care formeaza un fel de sistem de brazare in plan orizontal.
În străinătate, suspensiile cu un singur lanț sunt utilizate în principal, inclusiv în secțiunile de mare viteză - cu fire de arc, șiruri de sprijin distanțate simple, precum și cu cabluri purtătoare și fire de contact cu tensiune crescută.

fir de contact

Firul de contact este cel mai important element al suspensiei catenare, luând direct contact cu pantografele ERS în procesul de colectare a curentului. De regulă, se folosesc unul sau două fire de contact. Două fire sunt de obicei utilizate la îndepărtarea curenților de peste 1000 A. Pe căile ferate interne. e. utilizați fire de contact cu o suprafață de secțiune transversală de 75, 100, 120, mai rar 150 mm2; în străinătate - de la 65 la 194 mm2. Forma secțiunii transversale a firului a suferit unele modificări; la început. Secolului 20 profilul secțiunii a căpătat o formă cu două caneluri longitudinale în partea superioară - capul, care servesc la fixarea fitingurilor rețelei de contact pe fir. În practica casnică, dimensiunile capului (Fig. 8.12) sunt aceleași pentru diferite zone de secțiune transversală; în alte ţări dimensiunile capului depind de aria secţiunii transversale. În Rusia, firul de contact este marcat cu litere și numere care indică materialul, profilul și aria secțiunii transversale în mm2 (de exemplu, MF-150 are formă de cupru, aria secțiunii transversale este de 150 mm2).

În ultimii ani, s-au răspândit firele de cupru slab aliate cu aditivi de argint și staniu, care cresc rezistența la uzură și la căldură a firului. Cei mai buni indicatori în ceea ce privește rezistența la uzură (de 2-2,5 ori mai mare decât cea a sârmei de cupru) sunt firele de bronz cupru-cadmiu, dar sunt mai scumpe decât firele de cupru, iar rezistența lor electrică este mai mare. Oportunitatea utilizării unuia sau altui fir este determinată de un calcul tehnic și economic, ținând cont de condițiile specifice de funcționare, în special, la rezolvarea problemelor de asigurare a colectării curentului pe liniile de mare viteză. Un interes deosebit este un fir bimetalic (Fig. 8.13), suspendat în principal pe căile de recepție și de plecare ale stațiilor, precum și un fir combinat oțel-aluminiu (partea de contact este din oțel, Fig. 8.14).

În timpul funcționării, uzura firelor de contact are loc în timpul colectării curentului. Există componente electrice și mecanice de uzură. Pentru a preveni ruperea sârmei din cauza creșterii tensiunilor de tracțiune, valoarea maximă a uzurii este normalizată (de exemplu, pentru un fir cu o suprafață a secțiunii transversale de ​​100 mm, uzura admisă este de 35 mm2); pe măsură ce uzura firului crește, tensiunea acestuia se reduce periodic.
În timpul funcționării, poate apărea o întrerupere a firului de contact ca urmare a efectului termic al unui curent electric (arc) în zona de interacțiune cu un alt dispozitiv, adică ca urmare a unei arderi a firului. Cel mai adesea, arderile firului de contact apar în următoarele cazuri: colectori de supracurent ai unui EPS fix din cauza unui scurtcircuit în circuitele sale de înaltă tensiune; la ridicarea sau coborârea pantografului din cauza curgerii curentului de sarcină sau a scurtcircuitului printr-un arc electric; cu o creștere a rezistenței de contact între fir și inserțiile de contact ale colectorului de curent; prezența gheții; închiderea prin derapaj a colectorului de curent a diferitelor ramuri de potenţial ale interfeţei izolatoare a secţiunilor de ancorare etc.
Principalele măsuri de prevenire a arderii firelor sunt: ​​creșterea sensibilității și vitezei de protecție împotriva curenților de scurtcircuit; utilizarea unui blocaj pe EPS care împiedică ridicarea pantografului sub sarcină și îl deconectează forțat atunci când este coborât; echipament de interfețe izolatoare ale secțiunilor de ancorare cu dispozitive de protecție care contribuie la stingerea arcului în zona de posibilă apariție a acestuia; măsuri oportune pentru prevenirea depunerilor de gheață pe fire etc.

cablu purtător

Cablu de transport - un fir dintr-o suspensie de lanț atașat la dispozitivele de susținere ale rețelei de contact. Un fir de contact este suspendat de cablul purtător cu ajutorul unor șiruri - direct sau printr-un cablu auxiliar.
Pe căile ferate interne pe liniile principale ale liniilor electrificate cu curent continuu, firul de cupru cu o suprafață de secțiune transversală de 120 mm2 este utilizat în principal ca cablu de transport, iar firul de oțel-cupru (70 și 95 mm2) este utilizat pe şinele laterale ale staţiilor. În străinătate, pe liniile de curent alternativ se folosesc și cabluri din bronz și oțel cu secțiunea transversală de la 50 la 210 mm2. Tensiunea cablului într-o suspensie de contact semicompensată variază în funcție de temperatura ambiantă în intervalul de la 9 la 20 kN, într-o suspensie compensată, în funcție de marca firului - în intervalul 10-30 kN.

Şir

Un șir este un element al unei suspensii de contact cu lanț, cu ajutorul căruia unul dintre firele sale (de obicei unul de contact) este suspendat de altul - un cablu purtător.
Prin design, ele disting: șiruri de legături, compuse din două sau mai multe legături de sârmă rigidă conectate sferic; sfori flexibile din sârmă flexibilă sau frânghie de nailon; rigidă - sub formă de distanțiere între fire, folosite mult mai rar; buclă - dintr-un fir sau dintr-o bandă metalică suspendată liber pe firul superior și fixată rigid sau articulat în clemele de șir ale inferioarei (de obicei contact); alunecare șiruri atașate de unul dintre fire și alunecând de-a lungul celuilalt.
Pe căile ferate interne e. cele mai utilizate șiruri de legătură din sârmă bimetală oțel-cupru cu diametrul de 4 mm. Dezavantajul lor este uzura electrică și mecanică a îmbinărilor legăturilor individuale. În calcule, aceste șiruri nu sunt considerate conductoare. Șiruri flexibile realizate din fire de cupru sau bronz, atașate rigid de clemele de șir și care acționează ca conectori electrici distribuiti de-a lungul suspensiei de contact și care nu formează mase concentrate semnificative pe firul de contact, ceea ce este tipic pentru conectorii electrici transversali tipici utilizați în legătură și alte elemente non -corzi conductoare. Uneori se folosesc șiruri de suspensie de contact neconductoare din funie de nailon, pentru fixarea cărora sunt necesari conectori electrici transversali.
Snururile glisante capabile să se deplaseze de-a lungul unuia dintre fire sunt utilizate în umerașe de contact catenare semicompensate cu o înălțime structurală mică, la instalarea izolatoarelor secționale, la punctele de ancorare a unui cablu purtător pe structuri artificiale cu dimensiuni verticale limitate și în alte condiții speciale. .
Corzile rigide sunt de obicei instalate numai pe săgețile aeriene ale rețelei de contact, unde acționează ca un limitator pentru ridicarea firului de contact al unei suspensii în raport cu firul alteia.

sarma de armare

Sârmă de armare - un fir conectat electric la suspensia de contact, care servește la reducerea rezistenței electrice generale a rețelei de contact. De regulă, firul de armare este suspendat pe suporturi pe partea de câmp a suportului, mai rar - deasupra suporturilor sau pe console lângă cablul de transport. Sârma de armare este utilizată în secțiuni de curent continuu și alternativ. Scăderea rezistenței inductive a rețelei de contact AC depinde nu numai de caracteristicile firului în sine, ci și de plasarea acestuia în raport cu firele suspensiei de contact.
Utilizarea unui fir de armare este prevăzută în faza de proiectare; de regulă, se folosesc unul sau mai multe fire toroane de tip A-185.

conector electric

Conector electric - o bucată de sârmă cu fitinguri conductoare, concepută pentru conectarea electrică a firelor rețelei de contact. Există conectori transversali, longitudinali și bypass. Sunt realizate din fire neizolate, astfel încât să nu interfereze cu mișcările longitudinale ale firelor suspensiilor de contact.
Conectorii încrucișați sunt instalați pentru conectarea în paralel a tuturor firelor rețelei de contact ale aceleiași căi (inclusiv a celor de armare) și la stațiile pentru suspensiile de contact a mai multor căi paralele incluse într-o singură secțiune. Conectorii încrucișați sunt montați de-a lungul căii la distanțe în funcție de tipul de curent și de ponderea secțiunii transversale a firelor de contact în secțiunea transversală totală a firelor rețelei de contact, precum și a modurilor de funcționare ale EPS pe brate de tractiune specifice. În plus, la stații, conectorii sunt amplasați în locurile de pornire și accelerare ale EPS.
Conectorii longitudinali sunt instalați pe săgețile deasupra capului între toate firele de suspensii de contact care formează această săgeată, la joncțiunile secțiunilor de ancorare - pe ambele părți cu pereche neizolante și pe de o parte cu pereți izolatori și în alte locuri.
Conectorii bypass sunt utilizați în cazurile în care este necesară completarea secțiunii transversale întrerupte sau reduse a suspensiei de contact din cauza prezenței ancorărilor intermediare ale firelor de armare sau când în cablul de susținere sunt incluși izolatori pentru trecerea printr-o structură artificială.

Contactați fitingurile de rețea

Fitinguri de rețea de contact - cleme și piese pentru conectarea firelor suspensiei de contact între ele, cu dispozitive de susținere și suporturi. Fitingurile (Fig. 8.15) sunt împărțite în tensiune (cap la cap, cleme de capăt etc.), suspensie (cleme de șnur, șai etc.), de fixare (cleme de fixare, suporturi, urechi etc.), conductoare, ușor încărcate mecanic. (cleme de alimentare, de conectare și de tranziție - de la fire de cupru la fire de aluminiu). Produsele care alcătuiesc armăturile, în conformitate cu scopul și tehnologia lor de producție (turnare, ștanțare la rece și la cald, presare etc.), sunt realizate din fontă ductilă, oțel, aliaje de cupru și aluminiu și materiale plastice. Parametrii tehnici ai fitingurilor sunt reglementați prin acte normative.

CLASIFICAREA ȘI ORGANIZAREA LUCRĂRILOR DE PISTĂ.

Lucrările de întreținere a pistei și a cotelor sunt împărțite în următoarele tipuri:

1. revizuire întărită a căii,

2. revizia pistei,

3. reparație medie armată,

4. repararea drumului de mijloc,

5. înlocuirea completă a șinelor și a pieselor metalice ale covoarelor, repararea de ridicare a căii,

6. îndreptarea planificată și preventivă a căii cu ajutorul unui complex de utilaje,

7. șlefuire șine,

8. revizia trecerilor,

9. conținutul căii curente etc.

Conținutul actual al căii Acesta este cel mai important tip de lucrare rutieră. Se desfășoară continuu pe tot parcursul anului și are ca scop prevenirea apariției tulburărilor de cale, eliminarea defecțiunilor și cauzele acestora. Scopul lucrărilor include - inspecția și verificarea căii, supravegherea acestora și menținerea acesteia în bună stare, inclusiv întreținerea căii conform șablonului și nivelului.

1. urgente si prioritare - au ca scop eliminarea defectiunilor periculoase in locurile de detectare a acestora.

2. întreținere preventivă programată efectuată pentru a preveni apariția unei defecțiuni a căii.

Controlul asupra stării căii se efectuează prin inspecția vizuală a căii și a structurilor, precum și prin verificarea echipamentelor de măsurare a căii.

Pentru a verifica calea din punct de vedere al ecartamentului și nivelului, se folosesc șabloane de șină, cărucioare de măsurare a căii, vagoane. Mașini de măsurare a căii TsNII-2 (cu sistem automatizat la bord) și TsNII-4 (cu preluare de date fără contact) care asigură înregistrarea automată a rezultatelor verificării ecartamentului, a poziției șinelor pe nivel. Pentru detectarea fisurilor și a altor defecte, se folosesc cărucioare de detectare a defectelor. De asemenea, sunt utilizate mașinile de curățat piatră spartă SHOM-D,

mașini de îndreptat-tașat-finisat VPO-3000 (capacitate de până la 3000 metri pe oră. Și alte mașini.

CAPITOLUL 11

DISPOZITIVE DE ALIMENTARE. SCHEMA DE ALIMENTARE, COMPLEX DE DISPOZITIVE.

Transportul feroviar consumă aproximativ 7% din energia electrică produsă în Rusia. Dispozitivul de alimentare trebuie să asigure o sursă de alimentare fiabilă:

1. electromobilitatea trenului pentru circulatia trenurilor cu norme stabilite si de greutate, viteze si intervale intre ele.

2.dispozitiv de semnalizare, comunicații și tehnologie informatică, în calitate de consumatori de energie electrică din categoria I.

3. toți ceilalți consumatori de transport feroviar în conformitate cu categoria stabilită de Ministerul Căilor Ferate.

Schema generală de alimentare cu energie a unui drum electrificat (desen Fig. 11.1) constând din dispozitive de alimentare externe (centrale electrice, substații, rețele și linii de transport) și alimentare de tracțiune (substații de tracțiune și rețea de tracțiune). căile ferate aparțin consumatorilor din prima categorie și a căror încălcare este asociată cu un pericol pentru viața oamenilor.

Rețeaua de tracțiune este formată dintr-o rețea de contact și feroviar și fire de alimentare . Rețeaua feroviară - acestea sunt șine de rulare care au conexiuni electrice cap la cap. Rețeaua de contact drumurile electrice principale și suburbane reprezintă un ansamblu de fire, structuri și echipamente care asigură transportul energiei electrice de la stațiile de tracțiune la colectoarele de curent ERS. Căderi mari ale firului pot perturba colectarea curentului și este posibilă arderea firelor. Rețeaua de contact nu are rezervă, iar dacă este deteriorată, mișcarea se va opri.

Suspensie de contact simplu reprezintă un fir care atârnă liber între locurile de suspendare pe suporturi. Folosit la viteze mici.

Suspensie de contact cu lanț reprezintă un fir atârnat între suporturi pe șiruri de sârmă adesea distanțate care sunt conectate la un cablu de transport. Odată cu schimbările sezoniere ale temperaturii, cantitatea de scădere este uneori trasă până la suporturi, iar o sarcină este suspendată printr-un sistem de blocuri. Suspensiile de contact cu lanț au o serie de varietăți în funcție de metoda de agățare a firului de cablul purtător.

În conformitate cu PTE, înălțimea suspensiei firului de contact deasupra nivelului vârfului capului șinei trebuie să fie de cel puțin 5750 mm la etape și stații și de cel puțin 6000 mm la treceri. Înălțimea maximă a suspensiei este de 6800 mm.

Materialul pentru firele de contact este cupru electrolitic trasat. Cele mai comune sunt firele de cupru cu o secțiune transversală de 100 și 150 mm pătrați, care sunt utilizate pe liniile principale ale stațiilor și etapelor, pe alte căi unde sarcina este mai mică - un fir cu o secțiune transversală de 85 mm. kV.

Suporturile retelei de contact sunt din beton armat si metal. Mai des se folosesc cele mai ieftine din beton armat (înălțime până la 15,6 m), dar instalarea lor este mai dificilă din cauza stratului superior de beton mai fragil, dar sunt mai grele decât cele metalice. Suporturile metalice (înălțimea de 15 m sau mai mult) sunt realizate sub formă de ferme piramidale tetraedrice. Distanța rețelei de contact pe tronsoane drepte de transporturi și stații trebuie să fie de cel puțin 3100 mm, iar în condiții deosebit de dificile - este permisă cel puțin 2450 mm - la stații, iar 2750 mm - la transporturi.

În stațiile mari, firele de contact sunt atârnate numai pe șinele destinate primirii și plecării trenurilor pentru tracțiuni cu tracțiune electrică, precum și pe șinele depourilor electrice de unități multiple.

Pentru o funcționare fiabilă și o întreținere ușoară, rețeaua de contact este împărțită în secțiuni (secțiuni) separate folosind goluri de aer și inserții neutre (mate izolatoare), precum și izolatori secționali și mortare. Secțiunile se conectează sau se deconectează cu ajutorul separatoarelor secționale instalate pe suporturile rețelei de contact. Pentru a furniza energie electrică consumatorilor de cale ferată liniară, pe suporturile rețelei de contact este suspendată o linie specială trifazată cu o tensiune de 10 kV.

Pe liniile de cale ferată electrificate, șinele de rulare sunt folosite pentru a trece curenții de tracțiune, prin urmare, suprastructura șinei (VSP) pe astfel de linii are următoarele caracteristici:

1.Conectorii cap la cap dintr-un cablu de cupru sunt sudați la capetele șinei din exteriorul șinei, drept urmare rezistența electrică a îmbinărilor șinei scade (Fig. 11.7). 2. se folosește balast din piatră zdrobită, care are proprietăți dielectrice bune, distanța dintre talpa șinei și balast este realizat de cel puțin 3 cm,

3. traversele din beton armat sunt izolate de șine cu garnituri de cauciuc, iar traversele din lemn sunt impregnate cu creozot, care protejează traversele de degradare și, în același timp, este un bun izolator,

4.liniile echipate cu blocare automata si interblocare electrica, au rosturi izolante, cu ajutorul carora se formeaza sectiuni separate de bloc.

Pentru a trece curenții de tracțiune care ocolesc îmbinările izolatoare, sunt instalate transformatoare de șoc sau filtre de frecvență.

Pentru a proteja structurile metalice subterane de deteriorarea cauzate de curenții vagabonzi, se îmbunătățește izolarea acestora față de pământ și se aplică și măsuri speciale de protecție.

O parte a sistemului de alimentare cu energie de tracțiune, constând din alimentatoare (linii de alimentare), rețea de contact, rețea feroviară și linii de aspirație, este retea de tractiune. În unele cazuri, rețeaua de tracțiune include fire și dispozitive suplimentare conectate la rețelele de contact și (sau) feroviare.

Rețeaua de tracțiune (Fig. 8.5) este un circuit electric complex și conține circuite formate din fire, rețea feroviară și pământ. Curentul care curge de la substația de tracțiune către EPS este distribuit între firele rețelei de contact. Returul curentului la substație se realizează prin rețeaua feroviară și sol și mai departe de-a lungul liniei de aspirație. Sub acțiunea cuplării inductive reciproce, care se manifestă între circuitele rețelei de tracțiune atunci când circulă un curent alternativ, în rețeaua feroviară - circuitul de pământ este indus un curent direcționat opus curentului care l-a provocat în rețeaua de contact.

Principalii parametri ai rețelei de tracțiune

Principalii parametri ai rețelei de tracțiune includ rezistența activă specifică (pe 1 km lungime) R, inductanța L și capacitatea C. Valorile lui R și L depind în principal de numărul și caracteristicile firelor rețelei de contact, firele șinei. și alte elemente incluse în rețeaua de tracțiune, precum și din conductibilitatea electrică a pământului. Datorită scurgerii de curent din șine, a cărei intensitate se modifică de-a lungul căii este determinată de rezistența de tranziție a circuitului șine-sol, parametrii R și L nu sunt constanți pe lungimea rețelei de tracțiune: lângă stații și EPS, valorile lor sunt oarecum mai mari decât la mijlocul secțiunii. La electrificarea pe curent alternativ, acești parametri depind și de puterea curentului care curge prin șine, deoarece caracteristicile electromagnetice ale oțelului șinelor sunt neliniare. În funcție de numărul și mărcile de fire ale rețelei de contact, rezistența activă specifică R este de 0,04-0,07 Ohm/km la curent continuu și 0,14-0,20 Ohm/km la curent alternativ de frecvență industrială. Inductanța L la un curent de frecvență de putere este de 0,9-0,15 mH / km. Pentru componentele curente ale ERS, având o frecvență de 300 până la 3000 Hz și care determină cel mai interferent efect asupra liniei de comunicație, valoarea lui R este puțin mai mare, iar L este puțin mai mică decât la o frecvență de 550 Hz. Capacitatea specifică C este determinată de dimensiunile geometrice și de poziția relativă a elementelor rețelei de contact față de suprafața pământului, precum și de caracteristicile izolației și este de 17-20 nF/km.
Valorile rezultate ale parametrilor rețelei de tracțiune (ținând cont de distanța dintre stațiile de tracțiune și schema de alimentare cu energie utilizată în zona inter-substații) au un impact semnificativ asupra principalelor indicatori ai sistemului de alimentare cu energie de tracțiune. Rezistența activă R este proporțională cu pierderea de energie electrică în rețeaua de tracțiune, și cu pierderi de curent continuu și tensiune. Într-o rețea de tracțiune cu curent alternativ, pierderile de tensiune depind atât de R), cât și de L. Nivelul de influență perturbatoare și periculoasă a rețelei de tracțiune asupra liniilor de comunicații adiacente și a altor comunicații de-a lungul căii ferate depinde, de asemenea, de raportul dintre i, L, valorile C.
Capacitatea de încărcare a rețelei de tracțiune (pentru trenuri în trecere) este determinată de cea mai mare putere a curentului - pe termen lung sau pe termen scurt (în termen de 1-3 minute), la care temperatura celui mai încărcat fir nu depășește valoarea admisă . Totodată, trebuie respectată și abaterea maximă admisă a tensiunii din rețeaua de contact față de cea nominală, care asigură funcționarea normală a echipamentelor de putere și auxiliare ale ERS.

Odată cu creșterea suprafeței secțiunii transversale sau a numărului de fire, capacitatea de încărcare a rețelei de tracțiune crește. O creștere a dimensiunii traficului, a masei trenurilor și a vitezei de deplasare a acestora, precum și dorința de a reduce numărul de substații de tracțiune (cu o distanță mai mare între ele) într-o secțiune electrificată duc la necesitatea creșterii capacitatea de încărcare a rețelei de tracțiune, care este de obicei asigurată prin agățarea unui fir de armare. Acest lucru vă permite să creșteți puterea admisibilă a curentului de 1,5-2 ori, să reduceți valorile R și L. În unele zone ale căii ferate. pentru curent alternativ, uneori este necesară reducerea semnificativă (de până la 15 ori) a efectului magnetic asupra comunicațiilor adiacente. În acest caz, în rețeaua de tracțiune sunt instalate transformatoare de aspirație cu fir de retur (Fig. 8.6, a). O astfel de rețea se caracterizează printr-o localizare mai frecventă a perechilor izolatori ai secțiunilor de ancorare și valori crescute ale R și L; îmbunătățirea caracteristicilor sale se realizează prin alegerea anumitor valori ale raportului de transformare, așa-numitul. despicarea firului de retur, așezarea lui rațională pe suporturi. În plus, pentru a reduce efectul electromagnetic al rețelei de tracțiune AC cu capacitate de încărcare crescută, se folosește un fir de ecranare, care este conectat în zona inter-substației la rețeaua feroviară sau la electrozi speciali de împământare (Fig. 8.6.6). Firul de ecranare se folosește, de regulă, împreună cu firul de armare și este suspendat pe suporturile rețelei de contact. Sub acțiunea curenților de suspensie de contact și a firului de armare din circuitul fir de ecranare - pământ, este indus un curent direcționat opus curentului care l-a provocat. Cu cât firul de ecranare este mai aproape de cel de armare (ținând cont de distanța admisă în funcție de condițiile de izolare), cu atât se reduc mai mult L și efectul magnetic asupra comunicațiilor adiacente.

Pentru a îmbunătăți parametrii rețelei de tracțiune, tensiunea este crescută în ea. Cel mai economic, fără modificarea designului EPS și întărirea izolației rețelei de contact, aceasta se realizează folosind un fir de alimentare care este sub tensiune crescută în raport cu rețeaua de contact. Tensiunea înaltă furnizată de la substație la firul de alimentare este redusă de convertoare statice (la curent continuu) sau autotransformatoare (la curent alternativ) la nivelul necesar pentru EPS și este transferată la suspensia de contact (Fig. 8.6, c) . În mod obișnuit, se utilizează o rețea de tracțiune AC cu un fir de alimentare și autotransformatoare. Pe căile ferate interne e. În astfel de rețele, tensiunea dintre firul de alimentare și rețeaua feroviară este de 25 kV, iar între firul de contact și firul de alimentare - 50 kV (sistem 2 × 25 kV). Deoarece cea mai mare parte a energiei electrice este transmisă prin cablul de alimentare, sarcina curentă a firelor rețelei de contact este redusă de 1,5-1,8 ori, iar valorile R și L - de 2,2-2,6 ori. Într-un sistem 2×25 kV, curentul este returnat în principal nu prin rețeaua feroviară și pământ, ci prin cablul de alimentare. Ca urmare, influența magnetică a rețelei de tracțiune asupra liniei de comunicație este redusă de aproape 10 ori. Pentru rețelele de tracțiune existente și alegerea elementelor acestora pentru liniile nou electrificate, se realizează o comparație a indicatorilor tehnici și economici.

curenti vagabonzi

Curenții electrici rătăcitori se numesc în pământ, rezultați din scurgerile de curenți de la diferite dispozitive de energie electrică și linii electrice din cauza insuficientei sau lipsei izolației față de pământ sau atunci când se utilizează pământul ca una dintre fazele sistemului de transport de energie la consumatori. Modalitățile de propagare a curenților vagabonzi în pământ sunt diverse (de unde și numele). Ele curg nu numai în pământ, ci și în părțile metalice ale structurilor subterane. Curenții vagabonzi variabili (frecvența 50 Hz) sunt practic siguri pentru structurile subterane. Cel mai mare pericol îl reprezintă curenții vagabonzi în sistemele care funcționează pe curent continuu, în special în transportul feroviar, unde șinele de rulare sunt utilizate ca fir de retur în sistemul de alimentare cu energie de tracțiune - căi ferate electrificate. etc., tramvai, metrou, cariera electrificata si transport feroviar miniera. Cu un nivel real de izolare feroviară față de sol și lungimea zonelor de putere din stațiile de tracțiune, până la 10-30% (căi ferate), 1-10% (tramvai), 0,1-0,2% (metrou), 40-50% % (transport minier) din curentul consumat de EPS. Curenții vagabonzi din pământ pot fi detectați la o distanță considerabilă (până la zeci de kilometri) de sursa apariției lor, în funcție de conductivitatea electrică a solului. În soluri foarte umede, acești curenți sunt localizați în apropierea surselor lor, în soluri stâncoase - la mare distanță de acestea.
Curenții paraziți pot reprezenta un pericol pentru personalul care deservește instalația electrică și public (tensiune de treaptă și tensiune de atingere). Cea mai mare consecință negativă a curenților vagabonzi în sol este apariția electrocoroziunii (distrugerea electrochimică) a comunicațiilor metalice subterane - cabluri, linii de comunicație, conducte, armarea structurilor din beton armat etc. Când curgerea curentului de pe o suprafață metalică în contact cu sol, se produce distrugerea (dizolvarea) 9,12 kg otel, 33,8 kg plumb, 2,93 kg aluminiu pe an.
Protecția structurilor de manifestările negative ale curenților vagabonzi poate fi asigurată prin reducerea curenților de scurgere (inclusiv îmbunătățirea izolației căii ferate), izolarea maximă fiabilă a structurilor subterane de la sol, protecția activă: devierea (drenajul) sau suprimarea curenților de scurgere. de la suprafata unei structuri subterane prin curent de protectie generat de o sursa speciala de curent (protectie catodica). Minimizarea curenților de scurgere din rețeaua feroviară de tracțiune este asigurată prin crearea continuității electrice a rețelei de la sarcina de tracțiune (material rulant electric) la stația de tracțiune. În acest scop, calea ferată este echipată cu conectori electrici cap la cap; pentru a asigura revenirea fiabilă a curenților de tracțiune în rețeaua feroviară de tracțiune, sunt instalați conectori electrici transversali inter-șină și inter-căi.

Creșterea totală a rezistenței circuitului de retur a curenților de tracțiune ca urmare a instalării îmbinărilor șinei nu trebuie să fie mai mare de 20% din rezistența căii fără sudură. Dacă este necesar să se reducă curenții de scurgere din secțiunile locale ale căii (tunele, stații și căi de depozitare), se poate utiliza secționarea cu supape a rețelei feroviare, ceea ce duce simultan la scăderea coroziunii electrice a șinelor și a pieselor de fixare a șinei, în special în tuneluri. Indicatorii pericolului electrocoroziv al curenților vagabonzi pentru structurile și structurile de transport feroviar sunt prezentați în Tabelul 1. Când un astfel de pericol este detectat pentru structurile subterane (cabluri, conducte), se utilizează echipament de protecție activ (Fig. 8.7): drenaj polarizat , protectie catodica, drenaj imbunatatit, drenaj-protectie catodica. Tipul de protecție este selectat în funcție de condițiile locale, în funcție de potențialele „structură – șină”.

Pentru structurile din beton armat (suporturi retele de contact, structuri artificiale etc.), principala metoda de protectie impotriva electrocoroziunii prin curenti de scurgere este izolarea electrica a elementelor metalice ale fixarii retelei de contact impamantate pe sinele din beton armat si armarea acesteia, pt. care se folosesc bucse izolante, garnituri, saibe etc.. P.

Izolarea electrică este asigurată de cerința normativă a nivelului de izolare a structurilor față de sol egal cu 104 Ohm. Dacă este imposibil să se realizeze un astfel de nivel, în circuitul de împământare al structurilor din beton armat de pe șine sunt incluse dispozitive de împământare cu scântei sau diode, întrerupând curenții de scurgere corozivi din șinele din structură (Fig. 8.8). În modul de scurtcircuit al rețelei de contact pe o structură de beton armat, eclatoarele și electrozii de împământare cu diodă pentru 200 A de clasă nu mai mică de 20 asigură eliminarea curenților de scurtcircuit pe șine.

Compatibilitate electromagnetica

Funcționarea diferitelor dispozitive și sisteme electrice situate de-a lungul liniilor de cale ferată electrificate și care le deservesc este foarte influențată de circuitele electrice. e. Această împrejurare impune luarea în considerare a compatibilităţii electromagnetice a echipamentelor electrice (instrumente, dispozitive, dispozitive), i.e. capacitatea lor de a funcționa satisfăcător într-un mediu electromagnetic fără a provoca efecte inacceptabile asupra mediului, precum și asupra altor echipamente tehnice.
În Federația Rusă, Legea „Cu privire la asigurarea compatibilității electromagnetice” este în vigoare de la 1 ianuarie 1999, conform căreia mijloacele tehnice care sunt surse de radiații electromagnetice, inclusiv. linii aeriene trifazate (VL) și căi ferate electrice. sunt supuse certificării obligatorii pentru conformitatea cu nivelurile de radiații electromagnetice stabilite de standardele de stat. Gradul de influență depinde de simetria circuitelor, atât influențate, cât și afectate.
Circuitul este simetric dacă parametrii firelor sale - primar (rezistență activă, inductanță, capacitate între fire și față de pământ, conductivitatea izolației) și secundar (impedanță și coeficient de propagare a undei) sunt aceiași. În practică, din cauza diferențelor existente, toate circuitele cu două și trei fire sunt parțial sau complet dezechilibrate. Următoarele linii aeriene pot fi atribuite celor complet asimetrice: o rețea de tracțiune a căilor ferate electrice. etc., linii de transmisie a curentului monofazat folosind pământ ca fir de retur; linii care funcționează pe sistemele „două fire - masă” (DPZ) și „două fire - șină” (DPR), precum și cu deconectarea fază cu fază a firelor; linii de transmisie în curent continuu de foarte înaltă tensiune (peste 750 kV) pe distanțe ultra-lungi (mai mult de 1000 km). Toate celelalte linii aeriene bifazate și trifazate sunt parțial asimetrice.
Influențele electromagnetice sunt practic supuse oricăror linii cu un nivel mai scăzut de transfer de energie, așezate aproape de calea ferată electrică. - linii aeriene și prin cablu de comunicații telefonice și telegrafice, radiodifuziune, telecontrol și telesemnalizare, circuite de autoblocare feroviară, rețele electrice de energie și iluminat, linii electrice de joasă tensiune, rețea de contact deconectată a căilor adiacente, precum și elemente conductoare din metal structuri, pasageri, conducte, mantale de cabluri etc. În sistemul de alimentare cu energie de tracțiune, sursa de influență electromagnetică o reprezintă unitățile redresoare-invertoare ale stațiilor de tracțiune și materialul rulant electric, convertoarele tiristor-impuls ale sursei de alimentare staționare suplimentare și dispozitivele de reglare a tensiunii , generând componente ale curenților și tensiunilor cu frecvențe diferite și uneori în schimbare.
Circuitul electric de influență. e. - un circuit care cuprinde o substatie de tractiune, o locomotiva electrica si o retea de tractiune. Tensiunea de influență a rețelei de tracțiune este egală cu tensiunea de funcționare a curentului alternativ, iar curentul din pământ, care este parte integrantă a rețelei de tracțiune, este proporțional cu curentul de funcționare. Rețeaua de tracțiune este aproape complet nesimetrică și are o influență puternică asupra circuitelor învecinate. Linia afectată se numește linie adiacentă. Dispunerea reciprocă a liniilor de influență și adiacente, la care pot apărea influențe periculoase și interferente, se numește apropiere, iar distanța dintre linii, măsurată perpendicular pe linia de influență, este lățimea de apropiere. Abordarea cu o lățime de linie constantă va fi paralelă, cu o lățime variabilă va fi oblică, iar dacă există secțiuni paralele și oblice, va fi dificilă. Tensiunile și curenții induși în linia adiacentă apar din cauza influenței câmpului electromagnetic al firelor rețelei de tracțiune asupra acesteia. Pentru a facilita analiza și calculele, se obișnuiește să se ia în considerare efectele electrice și magnetice.
Influența electrică se manifestă în inducția în linia adiacentă de potențial față de pământ de către câmpul electric creat în prezența tensiunii în linia de influență. Dacă nu există curent în rețeaua de contact, atunci poate fi luat în considerare doar efectul electric. Influența magnetică se manifestă prin apariția unei feme longitudinale induse de câmpul magnetic al liniei de influență. FEM longitudinală, fiind distribuită de-a lungul liniei, creează în ea o tensiune în raport cu pământul, care variază pe lungimea liniei; face ca un curent să fie închis prin capacitatea distribuită a liniei (sau prin conexiunile galvanice la pământ, dacă există). Dacă cuplarea capacitivă dintre rețeaua de contact și linia adiacentă este foarte mică (de exemplu, cu o lățime de apropiere semnificativă), poate fi luată în considerare doar influența magnetică. La o abordare complexă, FEM longitudinal la începutul liniei, împământat la capăt, depinde de dimensiunile circuitelor „rețea de contact-sol” și „linie adiacentă-sol”, precum și de lățimea abordării. , scăzând odată cu creșterea sa. La rândul lor, dimensiunile circuitelor depind de conductivitatea pământului și de frecvența curentului de influență: odată cu creșterea lor, dimensiunile ambelor circuite scad. FEM longitudinală se determină prin însumarea FEM indusă în fiecare secțiune de abordare oblică sau paralelă.
Liniile adiacente cu împământare (circuite cu un singur fir - telegraf, sisteme de semnalizare, linii electrice la distanță pentru amplificatoare ale circuitelor de comunicații la distanță lungă, structuri împământate sau metalice sau comunicații așezate în pământ) sunt, de asemenea, supuse influenței galvanice, care este cea mai periculoasă în tronsoane de curent continuu. Bine. D. curent alternativ, influențe periculoase apar dacă în linia adiacentă este indusă o tensiune care depășește tensiunea de contact stabilită pentru o persoană, sau o tensiune care este admisă în funcție de condițiile de funcționare ale echipamentului și izolației. Tensiunea indusă în linia de semnalizare este de asemenea periculoasă, ceea ce poate provoca o funcționare falsă a releului și poate duce la deschiderea unui semnal către secțiunea ocupată. O tensiune periculoasă poate apărea dacă există o tensiune suficient de mare în rețeaua de contact (influență electrică), un curent alternativ mare (influență magnetică), un potențial semnificativ al șinelor (influență galvanică). Pentru a proteja dispozitivele și sistemele de influențe periculoase, se folosesc măsuri speciale destul de complexe și costisitoare.

Ecranarea liniilor adiacente

Principiul ecranării este că firul, împământat la capete și situat în apropierea catenarei, își reduce într-un grad sau altul influența magnetică asupra liniei adiacente. În linia adiacentă apare o FEM, care este suma vectorială a FEM indusă de câmpurile rețelei de contact și ale firului de ecranare. FEM totală în linia adiacentă este cu atât mai mică, cu cât componentele FEM sunt mai apropiate ca mărime și unghiul dintre ele este mai apropiat de 180°. Raportul dintre FEM a rețelei de contact rezultată și indusă de curent se numește factor de screening.
Odată cu influența simultană a curenților rețelei de contact și a șinelor pe linia adiacentă se manifestă efectul de ecranare al șinelor. FEM longitudinală care apare în linia adiacentă este determinată de suma vectorială a curenților.
Efectul de ecranare al cablului se datorează prezenței unei mantale metalice și a unei armuri împământate în mai multe puncte, care sunt un fir de ecranare. Factorul de ecranare al mantalei cablului este cu atât mai mic, cu cât rezistența sa activă este mai mică sau inductanța este mai mare. Pentru a reduce rezistența cablurilor de comunicație, mantaua de plumb este înlocuită cu aluminiu. Inductanța carcasei poate fi mărită prin utilizarea unei benzi blindate cu permeabilitate magnetică relativă crescută. Factorul de ecranare al învelișului scade odată cu creșterea frecvenței curentului de influență.

Calculul influențelor periculoase

La determinarea influențelor periculoase se calculează modul forțat (deconectarea unuia dintre TPS) și modul de scurtcircuit în rețeaua de contact; în aceste moduri, curentul de influență este cel mai mare. Tensiunea admisibilă Ua în linia adiacentă depinde de scopul și tipul liniei, precum și de modul de proiectare. Deci, pentru liniile aeriene de comunicație pe stâlpi de lemn id = 60 V în regim forțat și 1000 V în caz de scurtcircuit; pe suporturi din beton armat - 36 V si respectiv 160-250 V (in functie de timpul de deconectare a scurtcircuitului). Pentru liniile de comunicație prin cablu menținute cu respectarea măsurilor de siguranță, 1/d = 0,21/esp în regim forțat și în caz de scurtcircuit (ISP este tensiunea de test pentru un cablu de comunicație, de obicei 1800 V). În modul forțat pentru liniile aeriene și de iluminat prin cablu? / d \u003d 300 V, pentru liniile electrice -400 V; în cazul unui scurtcircuit pentru ambele (Ud \u003d 1000 V (cu excepția cazurilor individuale).
Influența indusă rezultată este determinată de acțiunea simultană a diferitelor tipuri de influențe. Pentru liniile adiacente aeriene, este definită ca suma vectorială a tensiunilor de influență electrică și magnetică la un unghi de deplasare vectorială de aprox. 90°. În liniile aeriene și cablurile cu un singur fir cu împământare de lucru, atât influențele magnetice, cât și cele galvanice apar simultan (defazatul este, de asemenea, de aproximativ 90 °). Pentru liniile de cablu fără împământare funcțională se determină doar influența magnetică (nu apar influențe electrice și galvanice).
Curentul de influență în modul de scurtcircuit este calculat la capătul zonei de alimentare, dacă lungimea sa este egală cu lungimea de apropiere de linia adiacentă. Dacă lungimea de apropiere este mai mică decât lungimea zonei de alimentare, punctul de proiectare este selectat la sfârșitul secțiunii de apropiere. În modul forțat (una dintre substații este oprită), se ține cont de faptul că rețeaua de tracțiune a fiecărei zone de alimentare primește putere unidirecțională de la substațiile adiacente. Tensiunile și curenții nesinusoidali din rețeaua de tracțiune au un efect de interferență asupra liniilor adiacente care funcționează în mod normal cu tensiuni și curenți scăzute în intervalele de frecvență tonală și hartonică (linii de comunicație și de difuzare). Influențele interferente sunt supuse și circuitelor de semnalizare și dispozitivelor de automatizare a controlului traficului trenurilor care funcționează la frecvențe de 50; 75; 125; 175; 225; 275 și 325 Hz.
Unitățile redresoare ale locomotivelor electrice în secțiunile de curent alternativ, precum și unitățile redresoare și redresoare-invertoare ale stațiilor de curent continuu, creează armonici cu frecvențe și amplitudini diferite. Dacă sarcina de tracțiune este o proporție semnificativă a sistemului de alimentare și curba tensiunii de alimentare este nesinusoidală (chiar și în limite normale), atunci armonicile conținute în aceasta determină o creștere a armonicilor în tensiunea redresată. Gama de oscilații armonice este foarte largă; ca urmare a influenței lor, în liniile adiacente apare tensiune de zgomot (interferență), ceea ce îngreunează sau perturbă funcționarea lor normală. Tensiunea de zgomot, sau psofometrică, este o tensiune cu o frecvență de 800 Hz la un capăt al liniei de comunicație (închis la ambele capete la impedanța undei), care creează același efect de interferență ca și tensiunile induse reale de diferite frecvențe. Tensiunile de frecvențe diferite creează interferențe inegale în liniile de comunicație și de difuzare, prin urmare sunt aduse la psofometric folosind factorul de impact acustic, care ține cont de influența relativă a tensiunilor de diferite frecvențe. Orice linie reală cu două fire are asimetrie longitudinală și transversală (diferiți parametri electrici ai firelor de-a lungul lungimii sale), în urma căreia apare o tensiune de interferență la capătul liniei, care este cu atât mai mică, cu atât asimetria este mai mică. linia. Calitatea unei linii de comunicație cu două fire este estimată prin factorul de sensibilitate la interferența de la fiecare armonică. Coeficientul de sensibilitate este raportul dintre tensiunea de interferență la capătul liniei și valoarea medie a tensiunilor ambelor fire în raport cu pământul. La determinarea Um, modul normal de funcționare al sistemului de alimentare cu energie electrică este considerat cel calculat. Tensiunea de zgomot admisă variază de la 1 la 3,5 mV pentru diverse linii de comunicație și o anumită lungime a liniei. Calculul UUi este de obicei efectuat pentru o secțiune neseparată galvanic, adică o secțiune care nu conține transformatoare, amplificatoare și filtre, de exemplu, o secțiune de amplificare într-o linie de comunicație.

Asigurarea compatibilităţii electromagnetice

Măsurile de protecție care asigură compatibilitatea liniilor electrice ale căilor ferate și liniilor adiacente pot fi aplicate atât în ​​sursa de influențe - circuite electrice de cale ferată, cât și în liniile adiacente afectate. Măsurile de protecție aplicate la sursa de influențe sunt numite active, deoarece reduc influența asupra tuturor liniilor adiacente. Măsurile de protecție aplicate pe o linie adiacentă pot proteja doar acea linie și, prin urmare, sunt denumite pasive.
Măsurile de protecție activă sunt următoarele: d. curent alternativ - utilizarea transformatoarelor de aspirație și a dispozitivelor de amortizare pentru amortizarea oscilațiilor rezonante, pe căile ferate electrice. e. curent continuu - instalarea de convertoare multipulse cu o calitate suficient de mare a tensiunii redresate, filtre de netezire la statiile de tractiune pentru a netezi ondularea tensiunii redresate. În plus, se realizează o reducere parțială a influențelor magnetice cu alimentarea în două sensuri a rețelei de tracțiune. Deoarece tensiunea indusă în linia de comunicație, care este permisă în condiții de siguranță, poate fi crescută cu o reducere a timpului de acțiune, este necesară creșterea vitezei de protecție a releului, care oprește rețeaua de tracțiune în cazul a unui scurtcircuit.
Principalele măsuri de protecție pasivă includ îndepărtarea liniei adiacente de pe linia de influență și cablarea liniei adiacente; în plus, în plus, în liniile de comunicație se încrucișează firele, se echilibrează cablurile, se crește nivelul tensiunii de transmisie, se folosesc dispozitive de compensare, bobine de blocare și drenare, transformatoare de izolare și descărcătoare. Circuitele șine cu blocare automată folosesc circuite rezonante și filtre; în rețelele electrice de joasă tensiune, neutrul transformatorului de alimentare este împământat, sunt instalate rezistențe active sau capacitive de împământare, liniile sunt împărțite în secțiuni mai scurte, crescând numărul de puncte de alimentare și conectându-le la mijlocul secțiunii de apropiere.
Majoritatea stațiilor de tracțiune DC cu convertoare cu 6 impulsuri (practic toate instalate înainte de 1960) au filtre de netezire cu o singură secțiune. La proiectarea și electrificarea noilor tronsoane de căi ferate, documentele de reglementare prevăd instalarea de filtre puternice de netezire în două secțiuni (dezvoltate de VNIIZhT și West Siberian Railway).
Când se instalează unități de conversie cu 12 sau 24 de impulsuri la substațiile de tracțiune, se folosesc filtre de netezire aperiodice cu o singură legătură mai simple sau unitățile sunt montate fără filtre.
Filtrul de netezire constă dintr-un reactor (cu o singură legătură) sau două (cu două legături) incluse în tăierea în magistrala negativă, circuite rezonante și aperiodice (capacitive). Reactoarele sunt realizate pentru o tensiune nominală de 3,3 kV, un curent nominal de 6500 și 3250 A din blocuri prefabricate de tip RBFA-U-6500/3250. Numărul de blocuri din filtrul de netezire este determinat de inductanța reactoarelor Lp necesară pentru a obține factorul de netezire corespunzător. Inductanța reactorului nu ar trebui să depindă de curentul de sarcină al substației de tracțiune care trece prin acesta, astfel încât reactorul nu are miez de oțel. Reactoarele pentru curent nominal 3250 A sunt completate din unul, două, trei și patru blocuri cu conexiune serie-paralelă a secțiunilor, iar reactoare pentru curent nominal 6500 A - cu conexiune paralelă a secțiunilor. Pentru circuitele rezonante și aperiodice se folosesc condensatoare hârtie-ulei FMT4-12, proiectate pentru o tensiune nominală de 4 kV.
Inductanțele circuitelor rezonante LK sunt alcătuite din două bobine (principală și de control), conectate în serie-opus sau în serie-corespunzător. Aceste bobine, realizate din sârmă de cupru PR-500 de diferite secțiuni, având un număr diferit de spire pentru diferite circuite, sunt montate pe bare de lemn și se mișcă reciproc una față de alta. Când distanța dintre bobine se modifică, inductanța lor reciprocă M se schimbă fără probleme și se atinge valoarea inductanței necesare LK = LK \ ± LK2 ± Mk pentru a regla circuitul la rezonanța tensiunilor la frecvența armonică (semnul „+” corespunde cu o consoană în serie, iar semnul „-” corespunde conexiunii opuse a bobinelor).
Bobinele rezonante și condensatoarele sunt instalate în încăperi separate ale părții închise a substației de tracțiune sau în dulapuri metalice (în cazul utilizării unui aparat de comutație complet exterior de 3,3 kV). Reactoarele cu dimensiuni și greutate mari de gabarit sunt amplasate fie într-o prelungire a clădirii stației de tracțiune, fie în camere din plăci de azbociment cu garduri metalice.
Pentru a măsura tensiunea de interferență și a determina factorul de netezire, se folosește un contor de tensiune de interferență de tip IMN-3. Dispozitivul este format din două seturi, conectate înainte și după filtrul de netezire, de obicei în celula unui comutator de rezervă de mare viteză. Fiecare set include blocuri de măsurare și de protecție.
Compatibilitatea electromagnetică a căilor ferate electrice cu sistemele de alimentare cu energie este asigurată în proiectarea și exploatarea sistemelor de alimentare cu energie de tracțiune. În același timp, sunt luați în considerare factori de influență reciprocă: nesinusoiditatea și asimetria tensiunilor de alimentare trifazate, un nivel semnificativ de putere reactivă consumată de sarcinile de tracțiune din sistemul electric de alimentare, calitatea tensiunii redresate, supratensiune.
Tracțiunea electrică AC nu este doar un consumator puternic de energie reactivă și curent nesinusoidal, ci și o sarcină monofazată asimetrică puternică, care duce la dezechilibru de tensiune în sistemele de alimentare electrică trifazată.
Este practic imposibil să se elimine complet influența electromagnetică și galvanică a unui echipament electric asupra altuia, a unui circuit electric asupra altuia, prin urmare, de obicei, ei caută să le reducă în așa măsură încât funcționarea normală a circuitelor electrice afectate să nu fie perturbată. , iar cerințele GOST 13109-97 ar fi îndeplinite.Standarde pentru calitatea energiei electrice în sistemele de alimentare cu energie de uz general.

Pagina 7 din 19

Rețeaua de tracțiune 2x25 kV AC include suspensii de contact care alimentează firele fiecărei căi și rețeaua feroviară de retur, care sunt interconectate prin înfășurările autotransformatoarelor liniare.
Deoarece tensiunea de operare a firului de contact în raport cu șinele și pământul cu un sistem de alimentare cu 2 x 25 kV este de 27,5 kV, modelele standard sunt utilizate în dispozitivele de rețea de contact cu aceleași dimensiuni generale și izolație ca la un sistem convențional de 25 kV AC. sistem. Sunt folosite atât console izolate, cât și neizolate, iar recent, ținând cont de condițiile de funcționare, consolele neizolate au devenit cele mai răspândite.
Pe baza experienței de proiectare și exploatare a secțiunilor de drumuri din Moscova și Belarus, Institutul Transelectroproject a dezvoltat scheme standard și unități de suspensie de sârmă pentru sistemul de alimentare 2x25 kV. Ca fir de alimentare pe fiecare cale principală, se utilizează în principal sârmă de aluminiu de gradul A-185. În funcție de natura sarcinii de tracțiune a unei anumite secțiuni, pot fi utilizate fire de alte mărci, în special, împărțite 2A-95.

Orez. 1.27. Dispunerea firelor rețelei de tracțiune 2x25 kV pe suporturi
I - fir de contact, 2 - cablu purtător, 3 - fir de alimentare, 4 - fir DPR

Pentru suspendarea firului de alimentare se folosesc structuri de susținere standard care sunt folosite pentru a găzdui fire suplimentare ale sistemului de curent alternativ de 25 kV (alimentare, aspirație, armare, linii longitudinale de alimentare etc.).

Orez. 1.28. Contactați asistența de rețea pe o secțiune cu o singură pistă:
(denumirile 1-4 din legenda de la Fig. 1.27; 5 - cablu de alimentare cu blocare automată)

Pe o secțiune cu o singură cale (Fig. 1.27, a), firul de alimentare este suspendat deasupra liniei DPR pe un suport de tip KFS sau KF pe partea de câmp a suportului, iar dacă această parte este ocupată de alte fire, apoi deasupra tijei consolei suspensiei de contact (Fig. 1.28).
În acest caz, linia DPR este suspendată din partea câmpului pe suporturi de tip KFD sau KFDS.
Pe o secțiune cu două căi (Fig. 1.27, b), firul de alimentare al acestei căi este suspendat împreună cu unul dintre firele liniei DPR pe un suport de tip KFDI, KFDU; în zonele supuse auto-oscilațiilor firelor - KFDSI, KFDSU.
Este posibil să amplasați cablul de alimentare al fiecărei linii în același mod ca pe o secțiune cu o singură cale. Dacă înălțimea suportului este insuficientă pentru a respecta distanțele admise de la fire la sol)