Меню

Вспомогательное оборудование контактной сети



Устройство контактной сети. Основные элементы

Энергия, потребляемая железнодорожным транспортом, расходуется на обеспечение тяги поездов и питания нетяговых потребителей: станций, депо, мастерских, устройств регулирования движения поездов.

В систему электроснабжения электрифицированных железных дорог входят электростанции, районные трансформаторные подстанции, сети и линии электропередач, которые называют внешним электроснабжением. К внутреннему или тяговому электроснабжению относят тяговые подстанции и электротяговую сеть.

На электростанциях вырабатывается трехфазный переменный ток напряжением 6…21 кВ частотой 50 ГЦ. На трансформаторных подстанциях напряжение тока повышают до 750 кВ, в зависимости от дальности передачи электрической энергии потребителям. Вблизи мест потребления электроэнергии напряжение понижают до 110…220 кВ и подают в районные сети, к которым подключены тяговые подстанции электрифицированных железных дорог и трансформаторные подстанции дорог с тепловозной тягой.

Тяговая сеть состоит из контактных и рельсовых проводов, которые представляют соответственно питающую и отсасывающую линии. Участки контактной сети подсоединяют к соседним тяговым подстанциям.

На железных дорогах используют системы постоянного тока номинальным напряжением 3000 В и однофазного переменного тока номинальным напряжением 25 кВ частотой 50 Гц.

Основными параметрами, характеризующими систему электроснабжения электрифицированных железных дорог, являются мощность тяговых подстанций, расстояние между ними и площадь контактной подвески.

Тяговые подстанции постоянного тока выполняют две функции: понижают напряжение подводимого трехфазного тока и преобразуют его в постоянный. Уровень напряжения на токоприемнике электроподвижного состава при постоянном токе на любом блок-участке должен быть не более 4 кВ и не менее 2,7 кВ, а на отдельных участках допускается не менее 2,4 В. С учетом этих требований тяговые подстанции постоянного тока размещают недалеко друг от друга (10…20 км) при максимально допустимом сечении контактного провода.

Тяговые подстанции переменного тока служат только для понижения напряжения переменного тока (до 27, 5 кВ), получаемого от энергетических систем. На направлениях, электрифицированных на переменном токе с номинальным напряжением 25 кВ, расстояние между тяговыми подстанциями составляет 40…60 км. Площадь сечения проводов контактной сети в системе однофазного переменного тока примерно в два раза меньше, чем при постоянном токе. Однако конструкция локомотивов и электропоездов при переменном токе сложнее, а их стоимость выше.

Стыкование контактных сетей линий электрифицированных на разных системах тока осуществляется на специальных железнодорожных станциях.

Контактная сеть – это совокупность проводов, конструкций и оборудования, обеспечивающих передачу электрической энергии от тяговых подстанций к токоприемникам электрического подвижного состава.

Контактная сеть состоит из консолей, изоляторов, несущего троса, контактного провода, фиксаторов и струн и монтируется на металлических или железобетонных опорах (рис. 22.1).

Применяются простые (на второстепенных станционных и деповских путях) и цепные воздушные контактные сети. Простая контактная подвеска представляет собой свободно висящий провод, который закреплен на опорах. В цепной подвеске (рис. 22.1) контактный провод подвешен между опорами не свободно, а прикреплен к несущему тросу с помощью проволочных струн. Благодаря этому расстояние меду поверхностью головки и контактным проводом остается практически постоянным. Расстояние между опорами при цепной подвеске составляет 70…75 м.

Высота контактного провода над поверхностью головки рельса на перегонах и станциях должна составлять не менее 5750 мм, а на переездах – 6000…6800 мм.

Контактный провод изготавливают из твердотянутой электролитической меди специального профиля (рис. 22.2). Он может иметь площадь сечения 85, 100 или 150 мм2.

Опоры контактной сети применяют железобетонные (высотой до 15,6 м) и металлические (15 м и более). Расстояние от оси крайнего пути до внутреннего края опор на перегонах и станциях должно составлять не менее 3100 мм. На существующих электрифицированных линиях и в трудных условиях допускается сокращение указанного расстояния до 2450 мм – на станциях и до 2750 мм – на перегонах.

Для защиты контактной сети от повреждений ее секционируют (разделяют на отдельные участки – секции) с помощью воздушных промежутков (изолирующих сопряжений), нейтральных вставок, секционных и врезных изоляторов.

Воздушные промежутки устраивают для электрической изоляции смежных участков друг от друга. Воздушный промежуток выполняют таким образом, чтобы при проходе токоприемника электроподвижного состава сопрягаемые участки электрически соединялись. На границах воздушных промежутков устанавливают опоры контактной сети, имеющие отличительную окраску.

Нейтральной вставкой называется участок контактной сети, в котором постоянно отсутствует ток. Нейтральная вставка представляет собой несколько последовательно включенных воздушных промежутков и при прохождении электроподвижного состава обеспечивает электрическую изоляцию сопрягаемых участков.

Читайте также:  Газовое оборудование все марки цены

Перегоны, промежуточные станции, группы путей в станционных парках выделяют в отдельные секции. Соединение или разъединение секций осуществляется посредством секционных разъединителей, размещаемых на опорах контактной сети или с помощью постов секционирования. Посты секционирования оборудуют защитной аппаратурой – автоматическими выключателями от коротких замыканий.

Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала и других лиц все металлические конструкции (мосты, путепроводы, светофоры, гидроколонки и др.), непосредственно взаимодействующие с элементами контактной сети или находящиеся в радиусе 5 м от них, заземляют или оборудуют устройствами отключения. Также в зоне влияния контактной сети все подземные металлические сооружения изолируют от земли для предохранения их от повреждения блуждающими токами.

Устройство контактной сети: 1 – опора; 2 – тяга; 3 – консоль; 4, 9 – изоляторы; 5 – несущий трос: 6 – контактный провод; 7 – струна; 8 – фиксатор

Источник

Вспомогательное оборудование контактной сети

Основные приспособления, применяемые при работах на контактной сети

В процессе монтажа, эксплуатации и ремонта контактной сети применяется большое число различных механизмов и приспособлений для выполнения тех или иных работ. Основные механизмы и некоторые приспособления, устанавливаемые на платформах монтажных поездов и на дрезинах ДМ, а также монтажные и изолированные съемные вышки, описаны в главах по монтажу и эксплуатации контактной сети. Поэтому в настоящей главе даны краткие описания только переносных приспособлений, наиболее часто применяемых при монтаже, эксплуатации и ремонте контактной сети.

При работах, связанных с натяжением проводов, широко используют полиспасты (рис. 145), имеющие грузоподъемность от 0,5 до

2 Т. Каждый полиспаст комплектуют двумя обоймами и пеньковым канатом. Допускаемые нагрузки на блочные обоймы и полиспасты с пеньковыми канатами (по ГОСТ 2195—43) приведены в табл. 15.

Рис. 145. Полиспаст на 2 Т

Испытывают блоки и полиспасты нагрузкой, равной 1,25 номинальной, в течение 10 мин

периодичность испытания 1 раз в год.

Для подтягивания контактного провода при монтаже фиксаторов и регулировании выносов на кривых участках пути применяют приспособление, показанное на рис. 146. Приспособление представляет собой ручную лебедку типа ПБ, к щеке которой приварена струбцина 1, состоящая из подушки и скобы с зажимным винтом 2, имеющим рукоятку. При помощи скобы с зажимным винтом оно легко крепится к стержню фиксатора. Приспособление рассчитано на нагрузку до 400 кГ и имеет стопорное устройство, включаемое нажатием кнопки 3 при одновременном придерживании рукоятки 4.

Рис. 146. Приспособление для подтягивания контактного провода

Условия испытания и их периодичность такие же, как и для полиспастов .

Для поднятия тяжелых грузов (установка стальных опор и т. д.) используют различные лебедки грузоподъемностью от 0,5 до 3 Т

Для обжатия трубчатых соединителей, при помощи которых осуществляют стыкование медных и алюминиевых проводов, применяют клещи, описанные в главе I (см. рис. 9).

При стыковании и натяжении тросов и контактных проводов применяют в основном 2 вида приспособлений: натяжные само-захватывающие зажимы (рис. 147) и крюковые зажимы (рис. 148). Натяжной самозахватывающий зажим предназначен для передачи нагрузки до 2000 кГ на медные, стальные и алюминиевые провода контактной сети сечением от 50 до 185 мм2.

При приемке натяжного зажима проверяют легкость хода барашка по откидному болту, нет ли заеданий в местах соединения подвижной и неподвижной щек. Зажим со стальным тросом испытывают приложением двойной нагрузки (4 000 кГ). После снятия нагрузки проверяют целость насечки вкладышей, нет ли остаточных деформаций в деталях зажима, а также следов проскальзывания по тросу. Крюковой зажим применяют при анкеровке контактных проводов. Периодичность испытаний натяжных и крюковых зажимов
1 раз в 6 месяцев, а периодичность осмотров 1 раз в 3 месяца.

Источник

Как устроена и работает контактная сеть?

Как устроена и работает контактная сеть?

Электрификация пришла на наши железные дороги давно. Современные Российские железные дороги уже невозможно представить без электровозов, быстрых пассажирских, тяжелых и длинных грузовых поездов, которые водят эти локомотивы. Безусловно электрификация совершила подлинную революцию на железных дорогах всего мира. Оставим пока анализ всех технических и экономических плюсов электротяги, посмотрим на контактную сеть.

Контактная сеть представляет из себя целый набор устройств: опоры, контактный провод, консоли, поддерживающие устройства, несущий трос, струны. Много всякого, а как оно работает?

Вдоль железной дороги, как правило, с правой стороны, на определенном расстоянии друг от друга (порядка 50 метров), в специальный фундамент в насыпи устанавливаются опоры, они могут быть бетонными или металлическими. На опоры устанавливаются консоли с изоляторами, между консолью и опорой, на консоль подвешивается сверху несущий трос, под ним подвешен непосредственно сам контактный провод.

Читайте также:  Оборудования для производства электроэнергии из угля

Подвеска контактного провода к несущему тросу осуществляется, так называемыми, струнами, один конец струны закрепляется на несущем тросу, а к нижнему концу струны специальными хомутами крепится и закрепляется винтами контактный провод. Сам контактный провод не идеально круглый, а имеет специальное сечение, оно позволяет хомутам надежно закрепить его, не мешая токоприемникам электровозов свободно двигаться по нижней его части.

На станциях все практически также, только контактная сеть располагается на жестких поперечинах или на гибких поперечинах, а поперечины устанавливаются сверху опор, которые находятся на больших расстояниях друг от друга, и между ними проложено много путей, это позволяет не устанавливать опоры контактной сети на каждом пути станции.

С целью обеспечения возможности снятия напряжения на отдельных путях перегонов и станций при сохранении питания электроэнергией других путей, что может оказаться необходимым не только при возникновении аварийных ситуаций, но и для обеспечения плановых работ на контактной сети, выполняемых со снятием напряжения, контактная сеть делится на отдельные участки (секции), электрически непосредственно не связанные между собой, не только на перегонах, но и на станциях. Это называется – секционированием.

Контактная сеть питается от тяговых подстанций, расположенных на определенном расстоянии на участках, в зависимости от рода тока. Железные дороги электрифицированы на постоянном токе, напряжением 3000 Вольт и на переменном токе, напряжением 25000 Вольт.

На границах между линиями, электрифицированными по системам постоянного и переменного тока, устраивают станции стыкования. Контактная сеть на таких станциях делится на три района: в одном районе контактная сеть всегда находится под напряжением постоянного тока, а в другом – всегда под напряжением переменного тока, а в третьем районе, называется, район переключения, напряжение на каждом пути может быть тем или другим в зависимости от того, какого рода тока электровоз направляется на этот путь или находится на нем.

В настоящее время при электрификации предпочтение отдается переменному току, при этой системе благодаря высокому напряжению тяговые подстанции можно располагать на большем расстоянии одна от другой (через 40-60, а иногда и 80 километров), чем при постоянном токе (через 15-25 километров), общую площадь сечения проводов контактной сети можно существенно уменьшить (обычно 140 мм2, при постоянном токе она составляет 700 мм2 и даже протягивается второй провод).

Неоспоримыми положительными качествами системы переменного тока являются высокие тяговые свойства электровозов и отсутствие интенсивной коррозии подземных искусственных сооружений. Можно существенно увеличивать вес составов, а отсюда возрастает пропускная способность железных дорог, да и материальные затраты при электрификации переменным током ниже. Вообщем экономика двигает вперед научно-технический прогресс. Но есть у контактной сети переменного тока и существенный недостаток – она оказывает сильное индуктивное влияние на другие линии, находящиеся в зоне действия ее электромагнитного поля – воздушные и кабельные линии связи, линии телеуправления, радиовещания, силовые и осветительные линии, линии для питания автоблокировки и др. Приходится удалять их на большое расстояние или калибровать.

Контролирует и в оперативном порядке управляет устройствами контактной сети на дороге – энергодиспетчер.

Источник

Контактная сеть

Контактная сеть. Это сеть устройств включающая в себя: контактные рельсы, кабели и оборудование, обеспечивающие передачу электрической энергии от тяговых и совмещенных тягово-понизительных подстанций к токоприемникам электроподвижного состава.

Контактная сеть — комплекс устройств для передачи электроэнергии от тяговых подстанций к ЭПС через токоприёмники. Контактная сеть является частью тяговой сети и для рельсового электрифицированного транспорта обычно служит её фазой (при переменном токе) или полюсом (при постоянном токе); другой фазой (или полюсом) служит рельсовая сеть.

Основные элементы контактной сети.jpg

Размещение контактной сети, таблица.jpg

Контактная сеть может быть выполнена с контактным рельсом или контактной подвеской. Ходовые рельсы впервые были использованы для передачи электроэнергии движущемуся экипажу в 1876 году русским инженером Ф. А. Пироцким. Первая контактная подвеска появилась в 1881 году в Германии.

Основными элементами контактной сети с контактной подвеской (часто называемой воздушной) являются провода контактной сети (контактный провод, несущий трос, усиливающий провод и пр.), опоры, поддерживающие устройства (консоли, гибкие поперечины и жёсткие поперечины) и изоляторы.

Контактную сеть с контактными подвесками классифицируют: по виду электрифицированного транспорта, для которого контактная сеть предназначена, — магистрального, в том числе высокоскоростного, железнодорожного, трамвая и карьерного транспорта, рудничного подземного транспорта и др.; по роду тока и номинальному напряжению питающегося от контактной сети ЭПС; по размещению контактной подвески относительно оси рельсового пути — для центрального (магистральный железнодорожный транспорт) или бокового (промышленный транспорт) токосъёма; по типам контактной подвески — контактная сеть с простой, цепной или специальной подвеской; по особенностям выполнения — контактная сеть перегонов, станций, для искусственных сооружений.

Читайте также:  Массажное оборудование в ярославле

В отличие от других устройств электроснабжения контактная сеть не имеет резерва. Поэтому к надёжности контактной сети предъявляют повышенные требования, с учётом которых осуществляется проектирование, строительство и монтаж, техническое обслуживание контактной сети и ремонт контактной сети.

Выбор общей площади сечения проводов контактной сети обычно осуществляется при проектировании системы тягового электроснабжения. Все остальные вопросы решаются с помощью теории контактной сети — самостоятельной научной дисциплины.

Основными вопросами проектирования контактной сети являются: выбор числа и марок её проводов в соответствии с результатами расчётов системы тягового электроснабжения, а также тяговых расчётов, выбор типа контактной подвески в соответствии с максимальными скоростями движения ЭПС и другими условиями токосъёма; определение длины пролёта (главным образом по условию обеспечения её ветроустойчивости); выбор типов опор и поддерживающих устройств для перегонов и станций; разработка конструкций контактной сети в искусственных сооружениях; размещение опор и составление планов контактной сети станций и перегонов с согласованием зигзагов проводов и с учётом выполнения воздушных стрелок и элементов секционирования контактной сети (изолирующих сопряжений анкерных участков, секционных изоляторов и разъединителей). При выборе методов строительства и монтажа контактной сети в ходе электрификации железных дорог стремятся, чтобы они в возможно меньшей степени отражались на перевозочном процессе при безусловном обеспечении высокого качества работ. Основные производственные предприятия по сооружению контактной сети — строительно-монтажные поезда и электромонтажные поезда. Организация и методы технического обслуживания и ремонта контактной сети выбираются из условий обеспечения заданного высокого уровня надёжности контактной сети при наименьших трудовых и материальных затратах, безопасности труда работников районов контактной сети, возможно меньшего влияния на организацию движения поездов. Производственным предприятием по ремонту контактной сети является дистанция электроснабжения.

Основные размеры (см. рисунок и таблицу), характеризующие размещение контактной сети относительно других постоянных устройств железной дороги, — высота Н подвешивания контактного провода над уровнем верха головки рельса; расстояние А от частей, находящихся под напряжением, до заземлённых частей сооружений и подвижного состава; расстояние Г от оси крайнего пути до внутреннего края опор контактной сети на уровне головой рельсов.

Совершенствование конструкций контактной сети направлено на повышение её надёжности при снижении стоимости строительства и эксплуатации. Железобетонные опоры контактной сети и фундаменты металлических опор выполняются с учётом электрокоррозионного воздействия на их арматуру блуждающих токов. Увеличение срока службы контактного провода достигается, как правило, применением на токоприёмниках угольных контактных вставок.

При техническом обслуживании контактной сети на отечественных железных дорогах без снятия напряжения используют съёмные вышки, автодрезины, монтажные автомотрисы. Перечень работ, выполняемых под напряжением, был расширен благодаря применению двойной изоляции на гибких поперечинах, в анкеровках проводов и других элементах контактной сети.

Многие контрольные операции осуществляются средствами технического диагностирования, которыми оснащены вагоны-лаборатории. Оперативность переключений секционных разъединителей контактной сети значительно возросла благодаря применению телеуправления. Увеличивается оснащённость дистанций электроснабжения специализированными механизмами и машинами для ремонта контактной сети (например, для рытья котлованов и установки опор).

Повышению надёжности контактной сети свособствуют использование разработанных в нашей стране методов плавки гололёда, в том числе без перерыва движения поездов, электрорепеллентной защиты, ветроустойчивой ромбовидной контактной подвески и другие. Для определения числа районов контактной сети и границ участков обслуживания пользуются понятиями эксплуатационной длины и развёрнутой длины электрифицированных путей, равной сумме длин всех анкерных участков контактной сети в заданных пределах. На отечественных железных дорогах развёрнутая длина электрифицированных путей является учётным показателем для районов контактной сети, дистанций электроснабжения, отделений дорог, министерства и более чем в 2,5 раза превышает эксплуатационную длину. Определение потребности в материалах на ремонтно-эксплуатационные нужды контактной сети производится по её развёрнутой длине.

См. также

  • «Энциклопедия железнодорожного транспорта», научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1995 год.

Контактная сеть также используется для питания троллейбусов.

Источник