Как уже отмечалось, тяговая сеть состоит из двух частей - контактной и рельсовой, а также питающих и отсасывающих проводов. Рельсовая сеть - это ходовые рельсы, которые имеют стыковые электрические соединения. Контактная сеть магистральных и пригородных электрических дорог представляет собой совокупность проводов, конструкций и оборудования, обеспечивающих передачу электрической энергии от тяговых подстанций к токоприемникам ЭПС.
В отличие от других устройств энергоснабжения контактная сеть не имеет резерва и в случае ее повреждения движение поездов может остановиться. Это обстоятельство предъявляет особо высокие требования к конструкции и содержанию устройств контактной сети.
Воздушные контактные сети делятся на простые и цепные. Простая контактная подвеска (рис. 11.3, а) представляет собой провод 2, свободно висящий между местами подвеса на опорах 1 и 3. Такая подвеска применяется при сравнительно небольших скоростях движения, на деповских и второстепенных станционных путях.
Рис. 11.3.
Чем больше скорость движения поезда, тем труднее сохранить надежный контакт провода с токоприемником. Большие провесы провода могут нарушить токосъем и возможен пережог провода. Поэтому при высоких скоростях движения на электрифицированных железных дорогах применяют цепную контактную подвеску (рис. 11.3, б). При такой подвеске провод 2 висит в пролете между опорами 7 и 10 на часто расположенных проводах-струнах 4 и 7, которые соединены с несущим тросом 5. Контактный провод и несущий трос изолируются от опор изоляторами 8 и 9. Для уменьшения величины стрелы провеса при сезонном изменении температуры оба конца контактного провода (иногда и несущего троса) оттягивают к опорам, называемым анкерными, и через систему блоков и изоляторов к ним подвешивают грузовые компенсаторы.
Расстояние между анкерными опорами устанавливается с учетом допустимого натяжения контактного провода и может достигать 800 м и более.
Цепные контактные подвески имеют ряд разновидностей по способу подвешивания провода к несущему тросу, типу опорных струн и фиксаторов, по системе регулирования натяжения проводов и др. (рис. 11.4 а, б, в).
Для обеспечения равномерного истирания контактных пластин токоприемника по длине, контактный провод располагают со сме-
Рис. 11.4. Схемы цепных подвесок: а - одинарная с простыми опорными струнами в точках подвеса несущего троса; б - одинарная с рессорными струнами; в - двойная с рессорными струнами; г - вертикальная; д - полукосая; е - косая; 1 - несущий трос; 2 - фиксатор контактного провода; 3 - опорная струна; 4 - контактный провод; 5 - рессорная струна; 6 - вспомогательный трос;
7 - короткая струна; 8-10 - опоры
шением относительно пути. Смещение у опор называется зигзагом, а смещения в пролете - выносами. Величина нормального зигзага ±300 мм (рис. 11.4 г, д, е).
В соответствии с ПТЭ высота подвески контактного провода над уровнем верха головки рельса должна быть на перегонах и станциях не ниже 5750 мм, а на переездах не ниже 6000 мм. Максимальная высота подвески контактного провода составляет 6800 мм.
Материалом для контактных проводов служит твердотянутая электролитическая медь. Наиболее распространены медные фасонные (МФ) провода (рис. 11.5) сечением 100 и 150 квадратных миллиметров (мм 2), которые применяются на главных путях станций и перегонах, на остальных станционных путях, где нагрузка меньше, применяют провод МФ-85 (сечением 85 мм 2).
Рис. 11.5.
Опоры контактной сети бывают железобетонные и металлические.
Чаще применяют более дешевые железобетонные (высота до 15,6 м), но установка их сложнее из-за более хрупкого верхнего слоя бетона и они значительно тяжелее металлических. Опоры из металла (высота 15 м и более) делают в виде четырехгранной фермы пирамидальной формы (рис. 11.6).
Рис. 11.6. Опоры контактной сети: а - консольные железобетонные; б - металлические для гибких поперечин; в - железобетонные для жестких поперечин; / - лежень; 2- стойка; 3 - раскос решетки; 4 - диафрагма; 5- ригель;
6 - фиксирующий трос
Расстояние от оси крайнего пути до внутреннего края опор контактной сети на прямых участках перегонов и станций должно быть не менее 3100 мм, а в особо трудных условиях и при реконструкции существующих линий это расстояние допускается не менее 2450 мм - на станциях и 2750 мм - на перегонах.
На крупных станциях контактные провода подвешиваются только на путях, предназначенных для приема и отправления поездов на перегоны с электротягой, а также на путях электровозных и моторвагонных депо. На промежуточных станциях, где маневры выполняются электровозами, контактной сетью оборудуются все пути. Над стрелочными переводами контактная сеть имеет, так называемые, воздушные стрелки, образуемые пересечением двух контактных подвесок.
Для надежной работы и удобства обслуживания контактную сеть делят на отдельные участки (секции) с помощью воздушных промежутков и нейтральных вставок (изолирующих сопряжений), а также секционных и врезных изоляторов. При проходе токоприемника электроподвижного состава по воздушному промежутку он кратковременно соединяет электрически обе секции контактной сети. Если по условиям питания секций это недопустимо, то их разделяют нейтральной вставкой, состоящей из нескольких последовательно включенных воздушных промежутков. Применение таких вставок обязательно на участках переменного тока, когда смежные секции питаются от разных фаз трехфазного тока. Длина нейтральной вставки устанавливается с таким расчетом, чтобы при любых комбинациях поднятых токоприемников подвижного состава полностью исключалось одновременное замыкание контактных проводов нейтральной вставки с проводами прилегающих к ней секций контактной сети. В отдельные секции выделяют перегоны и промежуточные станции, а на крупных станциях - отдельные группы электрифицированных путей. Соединяют или разъединяют секции посредством секционных разъединителей, установленных на опорах контактной сети. Между соседними тяговыми подстанциями размещают посты секционирования, оборудованные автоматическими выключателями для защиты контактной сети от замыканий.
Для снабжения электроэнергией линейных железнодорожных потребителей на опорах контактной сети дорог постоянного тока подвешивают специальную трехфазную линию электропередачи напряжением 10 кВ. Кроме того, в необходимых случаях на этих опорах размещают провода телеуправления тяговыми подстанциями и постами секционирования, низковольтных осветительных и силовых линий и др.
На электрифицированных железнодорожных линиях ходовые рельсы используют для пропуска тяговых токов, поэтому верхнее строение пути на таких линиях имеет следующие особенности: к головкам рельсов с наружной стороны колеи приваривают стыковые соединители из медного троса, вследствие чего уменьшается электрическое сопротивление рельсовых стыков (рис. 11.7); применяют щебеночный балласт, обладающий хорошими диэлектрическими свойствами, зазор между подошвой рельса и балластом делают не менее 3 см; железобетонные шпалы изолируют от рельсов резиновыми прокладками, а деревянные шпалы пропитываются креозотом, который защищает шпалы от гниения и одновременно является хорошим изолятором; линии, оборудованные автоблокировкой и электрической централизацией, имеют изолирующие стыки, с помощью которых образуются отдельные блок-участки. Чтобы пропустить тяговые токи в обход изолирующих стыков, устанавливают дроссель-трансформаторы или частотные фильтры. Питающие и отсасывающие линии выполняют воздушными или кабельными.
Электробезопасность обслуживающего персонала и других лиц, а также защита от токов короткого замыкания обеспечивается заземлением всех устройств, которые могут оказаться под напряжением в случае поломок, обрыва провода или нарушения изоляции.
Металлические опоры и конструкции (мосты, путепроводы, светофоры и т.п.), расположенные на расстоянии менее 5 м от контак-
Рис. 11.7. Стыковой соединитель тной сети, должны быть заземлены или оборудованы устройствами защитного отключения.
Для предохранения подземных металлических сооружений от повреждения блуждающими токами улучшают их изоляцию от земли, а также применяют специальные меры защиты.
ТЯГОВАЯ СЕТЬ
Тяговая сеть состоит из контактной
(питающей) и рельсовой
(отсасывающей) сетей. Рельсовая сеть представляет собой рельсы, имеющие стыковые электрические соединения. Контактная сеть - это совокупность проводов, конструкций и оборудования, обеспечивающих передачу электрической энергии от тяговых подстанций к токоприемникам электрического подвижного состава.
Основным требованием к конструкции контактной сети является обеспечение надежного постоянного контакта провода с токоприемником независимо от скорости движения поездов, климатических и атмосферных условий. В контактной сети нет дублируемых элементов, поэтому ее повреждение может повлечь за собой нарушение установленного графика движения поездов.
В соответствии с назначением электрифицированных путей используют простые и цепные воздушные контактные сети. На второстепенных станционных и деповских путях при сравнительно небольшой скорости движения может применяться простая контактная подвеска, представляющая собой свободно висящий провод, который закреплен на опорах.
При высокой скорости движения провисание контактного провода должно быть минимальным. Это обеспечивается конструкцией цепной подвески, в которой контактный провод между опорами подвешен не свободно, как в простой подвеске, а прикреплен к несущему тросу с помощью часто расположенных проволочных струн. Благодаря этому расстояние между поверхностью головки рельса и контактным проводом остается практически постоянным. Для цепной подвески в отличие от простой требуется меньше опор: они располагаются на расстоянии 70...75 м друг от друга.
В соответствии с ПТЭ высота контактного провода над поверхностью головки рельса на перегонах и станциях должна составлять не менее 5750 мм, а на переездах - 6000...6800 мм.
В горизонтальной плоскости контактный провод расположен зигзагообразно относительно оси пути с отклонением у каждой опоры на ±300 мм. Благодаря этому обеспечиваются его ветроустойчивость и равномерное изнашивание контактных пластин токоприемников.
Контактный провод изготавливают из твердотянутой электролитической меди. Он может иметь площадь сечения 85, 100 или 150 мм2. Наиболее распространены медные фасонные (МФ) провода. Для увеличения срока службы контактных проводов используют различные технические решения (сухая графитовая смазка медных накладок на полозе токоприемника и др.), снижающие их износ.
На строящихся магистральных железных дорогах применяют металлические (высотой до 15 м и более) и железобетонные (до 15,6 м) опоры контактной сети. Расстояние от оси крайнего пути до внутреннего края опор на прямых участках должно составлять не менее 3100 мм. На существующих линиях, оборудованных контактной сетью, и в особых случаях на электрифицируемых линиях допускается сокращение указанного расстояния до 2450 мм - на станциях и до 2750 мм - на перегонах.
Схема оснащения контактными проводами станционных путей зависит от их назначения и типа станции. Над стрелочными переводами контактная сеть имеет так называемые воздушные стрелки, образуемые пересечением двух контактных подвесок.
Надежное электроснабжение подвижного состава и безопасность работников, обслуживающих контактную сеть, обеспечиваются, в частности, ее секционированием (делением на отдельные участки) с помощью воздушных промежутков, нейтральных вставок (изолирующих соединений), а также секционных и врезных изоляторов.
Нейтральные вставки представляют собой несколько последовательно включенных воздушных промежутков, исключающих кратковременное электрическое соединение смежных секций контактной сети токоприемниками электрического подвижного состава в процессе его движения. Применение нейтральных вставок обязательно на участках переменного трехфазного тока с питанием секций от разных фаз.
Перегоны и промежуточные станции, а на крупных станциях группы электрифицированных путей выделяются в отдельные секции. Соединение или разъединение секций осуществляется посредством секционных разъединителей, размещаемых на опорах контактной сети.
Для защиты контактной сети от короткого замыкания между соседними тяговыми подстанциями располагают посты секционирования, оборудованные автоматическими выключателями. Кроме того, с целью обеспечения безопасности обслуживающего персонала и других лиц, а также защиты систем автоматики и телемеханики от токов короткого замыкания все металлические конструкции, непосредственно взаимодействующие с элементами контактной сети или находящиеся в радиусе 5 м от них, заземляют или оборудуют устройствами отключения. Для предохранения подземных металлических сооружений от повреждения блуждающими токами их изолируют от земли.
Снабжение электроэнергией линейных железнодорожных потребителей осуществляется посредством использования специальной трехфазной линии с напряжением 10 кВ, которая подвешивается на опорах контактной сети.
На электрифицированных железных дорогах по рельсам проходит тяговый ток. Для сокращения потерь электроэнергии и обеспечения нормального режима работы устройств автоматики и телемеханики на таких линиях предусматривают следующие особенности устройства верхнего строения пути:
- к головкам рельсов с наружной стороны колеи приваривают медные стыковые соединители, снижающие электрическое сопротивление рельсовых стыков;
- рельсы изолируют от шпал с помощью резиновых прокладок в случае применения железобетонных шпал и пропиткой деревянных шпал креозотом;
- используют щебеночный балласт, обладающий хорошими диэлектрическими свойствами, и между подошвой рельса и балластом обеспечивают зазор не менее 3 см;
- на линиях, оборудованных автоблокировкой и электрической централизацией, применяют изолирующие стыки (для того чтобы пропускать тяговый ток в обход их, устанавливают дроссель-трансформаторы или частотные фильтры).
Контактная сеть
Густая контактная сеть в троллейбусном парке Сиэтла
Конта́ктная сеть - техническое сооружение электрифицированных железных дорог и других видов транспорта (метро , трамвая , троллейбуса , фуникулёра), служащее для передачи электроэнергии с тяговых подстанций на электроподвижной состав.
Кроме того, с помощью контактной сети обеспечивается снабжение нетяговых железнодорожных потребителей (освещение станций , переездов, питание путево́го инструмента).
Контактная сеть бывает двух типов:
- Контактные рельсы (на троллейбусе не применяются).
Несмотря на то, что на рельсовом транспорте ходовые рельсы обычно применяются для отвода обратного тягового тока, - они, как правило, не рассматриваются в качестве части контактной сети.
Основными элементами контактной сети являются:
- Опоры и опорные конструкции
- Контактные подвески
- Арматура и спецчасти
- Контактные, питающие и усиливающие провода, подключённые к электрической сети
В декабре 2003 года Департаментом электрификации и энергоснабжения ОАО «Российские железные дороги» была выпущена инструкция по применению термодиффузионного цинкования деталей и конструкций контактной сети. Данная инструкция распространяется на защитные цинковые покрытия, наносимые методом термодиффузионного цинкования на резьбовые детали, арматуру, конструкции контактной сети и другие изделия из углеродистой и низкоуглеродистой стали, в том числе повышенной прочности, на чугунные детали контактной сети, включая чугунные оконцеватели фарфоровых изоляторов.
Воздушная контактная сеть
Контактная сеть трамвая
Составные части воздушной контактной сети:
- Несущий трос
- Арматура
- Специальные части для контактной сети (пересечения, стрелки , секционные изоляторы)
- Усиливающий провод
- Контактный провод
Воздушная контактная сеть подвешивается на различных опорах. При этом между точками подвески наблюдается провисание контактного провода. Большая стрела провисания вредит контактной сети, так как движущийся вдоль контактного провода токоприёмник может в точках подвески отрываться от провода.
- Подвеска
В момент отрыва между токоприёмником и проводом образуется электрическая дуга. Восстановление контакта происходит с ударом токоприёмника о провод. Также происходит раскачивание токоприёмников. Перечисленные явления ускоряют износ контактного провода и токоприёмников, ухудшают качество токосъёма, а также создают радиопомехи. Избежать этих явлений позволяют:
- Эластичная подвеска. При этом проходя точку подвеса токоприёмник приподнимает подвес.
- Регулировка натяжения провода с целью уменьшения стрелы провисания. Регулировка может осуществляться как вручную, два раза в год, так и автоматически, с помощью противовесов. Некоторые разновидности подвесок, например маятниковая, не требуют специальных приспособлений для регулировки натяжения.
Контактный рельс
Контактный рельс - жёсткий контактный провод, предназначенный для осуществления скользящего контакта с токоприёмником подвижного состава (электровоза , моторного вагона).
Изготавливается из мягкой стали, форма и поперечные размеры схожи с формой и размерами обычных рельсов. Рельс крепится при помощи изоляторов к кронштейнам, которые в свою очередь монтируются на шпалы ходовых рельсов.
Секционирование контактной сети
Для обеспечения возможности питания контактной сети от нескольких тяговых подстанций , а также для ремонта отдельных участков без отключения всей контактной сети, применяется секционирование контактной сети . При этом, контактная сеть разбивается на участки, -т. н. секции. Каждая секция запитывается отдельным фидером от тяговой подстанции . В случае неисправности на тяговой подстанции (или повреждения фидера ) обычно есть возможность запитать секцию от другой тяговой подстанции . Таким образом, секционирование повышает надёжность контактной сети, обеспечивая бесперебойную подачу электроэнергии.
Изолирование секций
Для обеспечения надёжной изоляции секций и предотвращения образования дуги , которая может нарушить изоляцию между секциями при прохождении токосъёмников из одной секции в другую используются секционные изоляторы .
Wikimedia Foundation . 2010 .
Синонимы :Железнодорожный транспорт на электрической тяге является наиболее производительным, экономичным и экологически безопасным. Поэтому с середины XX века и по настоящее время ведется активная работа по переводу железнодорожных магистралей на электрическую тягу. В настоящее время более 50 % железных дорог России являются электрифицированными. Кроме того, даже неэлектрифицированные участки железных дорог испытывают потребность в электрической энергии: она используется для целей обеспечения функционирования систем сигнализации, централизации, связи, освещения, работы вычислительной техники и т.д.
Электрическая энергия в России вырабатывается, являющимися предприятиями энергетической отрасли. Железнодорожный транспорт потребляет около 7% электроэнергии, производимой в нашей стране. Она расходуется на обеспечение тяги поездов и питание нетяговых потребителей, к которым относятся железнодорожные станции с их инфраструктурой, устройства локомотивного, вагонного и путевого хозяйства, а также устройтсва регулирования движения поездов. К системе электроснабжения железной дороги могут быть подключены расположенные вблизи нее небольшие предприятия и населенные пункты.
Согласно п. 1 Приложения № 4 к ПТЭ на железнодорожном транспорте должно быть обеспечено надежное электроснабжение электрического подвижного состава, устройств СЦБ, связи и вычислительной техники как потребителей электрической энергии I категории , а также других потребителей в соответствии с установленной для них категорией.
состоит из внешней сети (электростанции , трансформаторные подстанции , линии электропередачи ) и внутренних сетей (тяговая сеть , линии электроснабжения устройств СЦБ и связи , осветительная сеть и др.).
На вырабатывается трехфазный переменный электрический ток напряжением 6...21 кВ частотой 50 Гц. Для передачи электрической энергии к потребителям напряжение на повышают до 250…750 кВ и передают на большие расстояния с помщью (ЛЭП ). Вблизи мест потребления электроэнергии напряжение понижают до 110 кВ с помощью и подают в районные сети, к которым наряду с другими потребителями подключены электрифицированных железных дорог и, питающие нетяговые потребители, ток которым поступает по напряжением 6...10 кВ.
Назначение и виды тяговых сетей
предназначена для обеспечения электрической энергией электрического подвижного состава. Она состоит из контактных и рельсовых проводов , представляющих собой соответственно питающую и отсасывающую линии . Участки тяговой сети делят на секции (секционируют ) и подсоединяют к соседним. Это позволяет более равномерно загружать подстанции и контактную сеть, что в целом способствует снижению потерь электроэнергии в тяговой сети.
На железных дорогах России используют две системы тягового тока: постоянного и однофазного переменного .
На железных дорогах, электрифицированных на постоянном токе , выполняют две функции: понижают напряжение подводимого трехфазного тока с помощью и преобразуют его в постоянный с помощью. От тяговой подстанции электричество через защитный быстродействующий выключатель подается в контактную сеть по - фидеру , а из рельсов возвращается обратно на тяговую подстанцию по.
Основными недостатками системы электроснабжения постоянного тока являются его постоянная полярность, относительно низкое напряжение в контактном проводе и утечки тока из-за отсутствия возможности обеспечить полную электроизоляцию верхнего строения пути от нижнего (""). Рельсы, служащие проводниками тока одной полярности, и земляное полотно представляют собой систему, в которой возможна электрохимическая реакция, приводящая к коррозии металла. В результате снижается срок службы рельсов и металлических конструкций, расположенных возле железнодорожного полотна. Для снижения этого эффекта применяют специальные защитные устройства - катодные станции и анодные заземлители .
Из-за относительно низкого напряжения в системе постоянного тока для получения необходимой мощности тягового подвижного состава (W=UI ) по тяговой сети должен протекать ток большой силы. Для этого тяговые подстанции размещают недалеко друг от друга (через каждые 10...20 км) и увеличивают площадь сечения, иногда применяя двойной и даже тройной контактный провод.
При электрификации на переменном токе по контактной сети передается требуемая мощность при бóльшем напряжении (25 кВ ) и, соответственно, меньшей силе тока по сравнению с системой постоянного тока. Тяговые подстанции в этом случае располагаются на расстоянии 50...70 км друг от друга. Их техническое оснащение проще и дешевле, чем у тяговых подстанций постоянного тока (отсутстсвуют выпрямители). Кроме того, сечение проводов контактной сети примерно в два раза меньше, что позволяет существенно экономить дорогостящую медь. Однако конструкция локомотивов и электропоездов переменного тока сложнее, а их стоимость выше.
Стыкование контактных сетей линий, электрифицированных на постоянном и переменном токе, осуществляют на специальных железнодорожных станциях - . На таких станциях имеется электрическое оборудование - , позволяющие на одни и те же участки станционных путей подавать как постоянный, так и переменный ток. Работа таких устройств взаимоувязывается с работой устройств централизации и сигнализации. Устройство станций стыкования требует больших капиталовложений. Когда создание таких станций представляется нецелесообразным, применяют двухсистемные и, работающие на обоих родах тока. При использовании такого ЭПС переход с одного рода тока на другой может происходить во время движения поезда по перегону.
Устройство контактной сети
Контактная сеть - это совокупность проводов, поддерживающих конструкций и другого оборудования, обеспечивающих передачу электрической энергии от тяговых подстанций к электрического подвижного состава. Основным требованием к конструкции контактной сети является обеспечение надежного постоянного контакта провода с токоприемником независимо от скорости движения поездов, климатических и атмосферных условий. В контактной сети нет дублируемых элементов, поэтому ее повреждение может повлечь за собой серьезное нарушение установленного графика движения поездов.
В соответствии с назначением электрифицированных путей используют простые и цепные воздушные контактные подвески . На второстепенных станционных и деповских путях при сравнительно небольшой скорости движения может применяться ("трамвайного " типа), представляющая собой свободно висящий натянутый провод, который закреплен с помощью изоляторов на опорах, расположенных на расстоянии 50…55 м друг от друга.
При высоких скоростях движения провисание контактного провода должно быть минимальным. Это обеспечивается конструкцией, в которой контактный провод между опорами прикреплен к несущему тросу с помощью часто расположенных проволочных струн . Благодаря этому расстояние между поверхностью головки рельса и контактным проводом остается практически постоянным. Для цепной подвески в отличие от простой требуется меньше опор: они располагаются на расстоянии 65...70 м друг от друга. На скоростных участках применяют, в которой к несущему тросу на струнах подвешивают вспомогательный провод , к которому также струнами крепят контактный провод. В горизонтальной плоскости контактный провод расположен относительно оси пути с отклонением у каждой опоры на ±300 мм. Благодаря этому обеспечиваются его ветроустойчивость и равномерное изнашивание контактных пластин токоприемников. Для уменьшения провисания контактного провода при сезонном изменении температуры его оттягивают к опорам, которые называются, и через систему к ним подвешивают. Наибольшая длина участка между анкерными опорами (анкерного участка ) устанавливается с учетом допустимого натяжения изношенного контактного провода и на прямых участках пути достигает 800 м.
Контактный провод изготавливают из твердотянутой электролитической меди сечением 85 , 100 или 150 мм 2 . Для удобства крепления проводов с помощью зажимов используют МФ .
Для надежной работы контактной сети и удобства обслуживания ее делят на отдельные участки - секции с помощью воздушных промежутков и нейтральных вставок , а также.
При проходе токоприемника электроподвижного состава по он своим полозом кратковременно электрически соединяет обе секции контактной сети. Если по условиям питания секций это недопустимо, то их разделяют, которая состоит из нескольких расположенных последовательно воздушных промежутков. Применение нейтральных вставок обязательно на линиях, электрифицированных на переменном токе, т.к. соседние секции контактной сети могут питаться от разных фаз, приходящих с электростанции, электрическое соединение которых друг с другом недопустимо. Проследовать ЭПС должен в режиме выбега и с выключенными вспомогательными машинами. Для ограждения мест секционирования контактной сети применяются специальные сигнальные знаки "", устанавливаемые на опорах контактной сети.
Соединение или разъединение секций осуществляется посредством, размещаемых на опорах контактной сети. Управление разъединителями может осуществляться как дистанционно с помощью установленного на опоре электропривода , связанного с пультом энергодиспетчера, так и вручную с помощью ручного привода , .
Схема оснащения контактными проводами станционных путей зависит от их назначения и типа станции. Над стрелочными переводами контактная сеть имеет так называемые, образуемые пересечением двух контактных подвесок.
На магистральных железных дорогах применяют и опоры контактной сети . Расстояние от оси крайнего пути до внутреннего края опор на прямых участках должно быть не менее 3100 мм . В особых случаях на электрифицируемых линиях допускается сокращение указанного расстояния до 2450 мм - на станциях и до 2750 мм - на перегонах. На перегонах в основном применяют индивидуальную консольную подвеску контактного провода . На станциях (а в некоторых случаях и на перегонах) применяется групповая подвеска контактных проводов на и поперечинах .
Для защиты контактной сети от короткого замыкания между соседними тяговыми подстанциями располагают, оборудованные защитными выключателями . Все металлические конструкции, непосредственно взаимодействующие с элементами контактной сети или находящиеся в радиусе 5 м от них, заземляют (соединяют с рельсами). На линиях, электрифицированных на постоянном токе, применяют специальные диодные и искровые. Для защиты элементов и оборудования контактной сети от перенапряжений (например, вследствие удара молнии) на некоторых опорах устанавливают, имеющие дугогасительные рога .
Для электрической изоляции элементов контактной сети, находящихся под напряжением (контактного провода, несущего троса, струн, фиксаторов), от заземленных элементов (опор, консолей, поперечин и пр.) применяются. По выполняемым функциям изоляторы бывают подвесные , натяжные , фиксаторные , консольные , по конструкции - тарельчатые и стержневые , а по материалу, из которого они изготовлены - , и.
На электрифицированных железных дорогах по рельсам проходит обратный тяговый ток . Для сокращения потерь электроэнергии и обеспечения нормального режима работы устройств автоматики и телемеханики на таких линиях предусматривают следующие особенности устройства верхнего строения пути:
- к головкам рельсов с наружной стороны колеи приваривают (шунты), снижающие электрическое сопротивление рельсовых стыков;
- рельсы изолируют от шпал с помощью резиновых прокладок в случае применения железобетонных шпал и пропиткой деревянных шпал креозотом;
- используют щебеночный балласт, обладающий хорошими диэлектрическими свойствами, а между подошвой рельса и балластом обеспечивают зазор не менее 3 см;
- на линиях, оборудованных автоблокировкой и электрической централизацией, применяют изолирующие стыки, а для того чтобы пропускать тяговый ток в обход них, устанавливают или частотные фильтры .
Станции стыкования переменного и постоянного тока
Один из способов стыкования линий, электрифицированных на разных родах тока - это секционирование контактной сети с переключением отдельных секций на питание от фидеров постоянного или переменного тока. Контактная сеть станций стыкования имеет группы изолированных секций: постоянного тока, переменного тока и переключаемые. В переключаемые секции подается электроэнергия через. Контактную сеть с одного рода тока на другой переключают специальными с моторными приводами, устанавливаемыми на пунктах группировки. К каждому пункту подведены две питающие линии: переменного и постоянного тока от тяговой подстанции постоянно-переменного тока. Фидеры соответствующего рода тока этой подстанции подключают также к контактной сети горловин станции стыкования и прилегающих перегонов.
Для исключения возможности подачи на отдельные секции контактной сети тока, не соответствующего находящемуся там подвижному составу, а также выезда ЭПС на секции контактной сети с другой системой тока переключатели блокируют друг с другом и с устройствами электрической централизации . Управление переключателями включают в единую систему маршрутно-релейной централизации управления стрелками и сигналами станции. Дежурный по станции, собирая какой-либо маршрут, одновременно с установкой стрелок и сигналов в требуемое положение производит соответствующие переключения в контактной сети.
Маршрутная централизация на станциях стыкования имеет систему счета заезда и выезда электроподвижного состава на участки пути переключаемых секций контактной сети , что предотвращает попадание его под напряжение другого рода тока. Для защиты оборудования устройств электроснабжения и электроподвижного состава постоянного тока при попадании на них в результате каких-либо нарушений напряжения переменного тока имеется специальная аппаратура.
Требования к устройствам электроснабжения
Устройства электроснабжения должны обеспечивать надежное электроснабжение:
- электроподвижного состава для движения поездов с установленными весовыми нормами, скоростями и интервалами между ними при требуемых размерах движения;
- устройств СЦБ, связи и вычислительной техники как потребителей электрической энергии I категории;
- всех остальных потребителей железнодорожного транспорта в соответствии с установленной категорией.
К устройствам электроснабжения тягового подвижного состава предъявляются описанные выше требования в отношеннии и .
Резервные источники электроснабжения усройств СЦБ должны быть в постоянной готовности и обеспечивать бесперебойную работу устройств СЦБ и переездной сигнализации в течение не менее 8 ч при условии, что питание не отключалось в предыдущие 36 ч. Время перехода с основной системы электроснабжения на резервную или наоборот не должно превышать 1,3 с.
Для обеспечения надежного электроснабжения должны проводиться периодический контроль состояния сооружений и устройств электроснабжения, измерение их параметров, приборами диагностики и осуществляться плановые ремонтные работы.
Устройства электроснабжения должны защищаться от токов короткого замыкания, перенапряжений и перегрузок сверх установленных норм.
Металлические подземные сооружения (трубопроводы, кабели и т.п.), а также металлические и железобетонные конструкции, находящиеся в районе линий, электрифицированных на постоянном токе, должны быть защищены от электрической коррозии.
В пределах искусственных сооружений расстояние от токонесущих элементов токоприемника и частей контактной сети, находящихся под напряжением, до заземленных частей сооружений и подвижного состава должно быть не менее 200 мм на линиях, электрифицированных на постоянном токе, и не менее 270 мм - на переменном токе.
С целью безопасности обслуживающего персонала и других лиц, а также для улучшения защиты от токов короткого замыкания заземляют или оборудуют устройствами защитного отключения металлические опоры и элементы, к которым подвешена контактная сеть, а также все металлические конструкции, расположенные ближе 5 м от частей контактной сети, находящихся под напряжением.
Карелин Денис Игоревич ® Орехово-Зуевский железнодорожный техникум имени В.И.Бондаренко "2017
