La energía consumida por el transporte ferroviario se gasta en proporcionar tracción a los trenes y alimentar a los consumidores que no son de tracción: estaciones, depósitos, talleres, dispositivos de control del tráfico de trenes.

El sistema de suministro de energía de los ferrocarriles electrificados incluye plantas de energía, distrito subestaciones transformadoras, redes y líneas eléctricas, que se denominan fuente de alimentación externa. El suministro eléctrico interno o de tracción incluye las subestaciones de tracción y la red eléctrica de tracción.

Las centrales eléctricas generan corriente alterna trifásica con un voltaje de 6 ... 21 kV y una frecuencia de 50 Hz. En las subestaciones transformadoras se aumenta la tensión a 750 kV, dependiendo de la distancia de transmisión energía eléctrica consumidores Cerca de los lugares de consumo de electricidad, el voltaje se reduce a 110 ... 220 kV y se alimenta a las redes del distrito, a las que se conectan las subestaciones de tracción de ferrocarriles electrificados y las subestaciones transformadoras de carreteras con tracción diesel.

La red de tracción está formada por hilos de contacto y de carril, que representan las líneas de alimentación y aspiración, respectivamente. Parcelas red de contactos conectado a las subestaciones de tracción vecinas.

Los ferrocarriles utilizan sistemas de corriente continua con una tensión nominal de 3000 V y monofásicos. corriente alterna tensión nominal 25 kV, frecuencia 50 Hz.

Los principales parámetros que caracterizan el sistema de suministro de energía de los ferrocarriles electrificados son la potencia de las subestaciones de tracción, la distancia entre ellas y el área de suspensión de contacto.

Las subestaciones de tracción DC cumplen dos funciones: reducen la tensión de entrada corriente trifásica y convertirlo a constante. El nivel de tensión en el colector de corriente del material rodante eléctrico en corriente continua en cualquier sección de bloque no debe haber más de 4 kV ni menos de 2,7 kV, y en algunas secciones se permite al menos 2,4 V. Teniendo en cuenta estos requisitos, las subestaciones de tracción de CC se colocan cerca unas de otras (10 ... 20 km) con la sección transversal máxima permitida del hilo de contacto.

Las subestaciones de tracción de CA sirven solo para reducir el voltaje de CA (hasta 27,5 kV) recibido de los sistemas de energía. En direcciones electrificadas con corriente alterna con una tensión nominal de 25 kV, la distancia entre las subestaciones de tracción es de 40 ... 60 km. El área de la sección transversal de los cables de la red de contacto en un sistema de corriente alterna monofásico es aproximadamente dos veces menor que con corriente continua. Sin embargo, el diseño de locomotoras y trenes eléctricos con corriente alterna es más complicado y su costo es más alto.

El acoplamiento de redes de contacto de líneas electrificadas en diferentes sistemas actuales se lleva a cabo en estaciones ferroviarias especiales.

Una red de contactos es un conjunto de hilos, estructuras y equipos que aseguran la transmisión de energía eléctrica desde las subestaciones de tracción hasta los colectores de corriente del material rodante eléctrico.

La red de contactos consta de consolas, aisladores, un cable portador, un hilo de contacto, abrazaderas y cuerdas y está montada sobre metal o soportes de hormigon armado(Figura 22.1).

Se utilizan redes de contactos aéreos simples (en estaciones secundarias y vías de depósito) y en cadena. Una suspensión de contacto simple es un cable que cuelga libremente, que se fija en soportes. En una suspensión de cadena (Fig. 22.1), el cable de contacto no se suspende libremente entre los soportes, sino que se une al cable portador mediante cuerdas de alambre. Debido a esto, la distancia entre la superficie de la cabeza y el hilo de contacto permanece casi constante. La distancia entre los soportes con una suspensión de cadena es de 70 ... 75 m.

La altura del cable de contacto sobre la superficie de la cabeza del riel en etapas y estaciones debe ser de al menos 5750 mm, y en cruces: 6000 ... 6800 mm.

El cable de contacto está hecho de cobre electrolítico endurecido de un perfil especial (Fig. 22.2). Puede tener un área de sección de 85, 100 o 150 mm2.

Se utilizan soportes de red de contactos de hormigón armado (hasta 15,6 m de altura) y metálicos (15 m o más). La distancia desde el eje de la vía exterior hasta el borde interior de los apoyos en acarreos y estaciones debe ser como mínimo de 3100 mm. En líneas electrificadas existentes y en condiciones difíciles, se permite reducir la distancia especificada a 2450 mm - en estaciones ya 2750 mm - en acarreos.

Para proteger la red de contactos contra daños, se secciona (se divide en secciones separadas - secciones) utilizando espacios de aire (compañeros aislantes), inserciones neutras, aisladores seccionales y de mortaja.

Traje de espacios de aire para aislamiento electricoáreas adyacentes entre sí. El entrehierro se realiza de tal manera que durante el paso del colector de corriente del material rodante eléctrico, las secciones de acoplamiento se conectan eléctricamente. En los límites de los espacios de aire, se instalan soportes de red de contacto que tienen un color distintivo.

Una inserción neutral es una sección de la red de contactos en la que constantemente no hay corriente. El inserto neutro consta de varios espacios de aire conectados en serie y, al atravesar el material rodante eléctrico, proporciona aislamiento eléctrico de las secciones de acoplamiento.

Los acarreos, estaciones intermedias, grupos de vías en parques de estaciones se dividen en secciones separadas. La conexión o desconexión de tramos se realiza mediante seccionadores seccionales colocados sobre los soportes de la red de contactos o utilizando postes de seccionamiento. Los postes de corte están equipados con equipo de protección - rompedores de circuito de cortocircuitos.

Para garantizar la seguridad del personal de mantenimiento y otras personas, se ponen a tierra todas las estructuras metálicas (puentes, pasos a desnivel, semáforos, hidrocolumnas, etc.) que interactúan directamente con elementos de la red de contacto o se ubican en un radio de 5 m de los mismos. o equipado con dispositivos de desconexión. Asimismo, en la zona de influencia de la red de contacto, todas las estructuras metálicas subterráneas están aisladas del suelo para protegerlas de daños por corrientes vagabundas.

Dispositivo de red de contacto: 1 - soporte; 2 - empuje; 3 - consola; 4, 9 - aisladores; 5 - cable de transporte: 6 - cable de contacto; 7 - cuerda; 8 - pestillo

El transporte ferroviario eléctrico es el más productivo, económico y respetuoso con el medio ambiente. Por ello, desde mediados del siglo XX hasta la actualidad se ha trabajado activamente para trasladar los ferrocarriles a la tracción eléctrica. Actualmente, más del 50% de los ferrocarriles rusos están electrificados. Además, incluso los tramos de ferrocarril no electrificados necesitan energía eléctrica: se utiliza para garantizar el funcionamiento de los sistemas de señalización, centralización, comunicaciones, iluminación, tecnología informática, etc.

La electricidad en Rusia es generada por empresas en la industria energética. El transporte ferroviario consume alrededor del 7% de la electricidad que se produce en nuestro país. Se gasta en proporcionar tracción a los trenes y alimentar a los consumidores que no son de tracción, que incluyen estaciones de ferrocarril con su infraestructura, instalaciones de locomotoras, vagones y vías, así como dispositivos de control de tráfico de trenes. Las pequeñas empresas y los asentamientos ubicados cerca de él se pueden conectar al sistema de suministro de energía del ferrocarril.

De acuerdo a Cláusula 1 del Anexo N° 4 del PTE en el transporte ferroviario, debe proporcionarse un suministro de energía fiable para el material rodante eléctrico, los dispositivos de señalización, las comunicaciones y la tecnología informática como consumidores de energía eléctrica de categoría I, así como otros consumidores de acuerdo con la categoría establecida para ellos.

comprende red externa (plantas de energía, subestaciones transformadoras, líneas eléctricas) y redes internas (red de tracción, líneas de suministro de energía para dispositivos de señalización y comunicación, red de iluminación y etc.).

Se genera una variable trifásica electricidad tensión 6...21 kV, frecuencia 50 Hz. Para transferir energía eléctrica a los consumidores, el voltaje no aumenta a 250 ... 750 kV y se transmite a largas distancias con ( líneas eléctricas). Cerca de los lugares de consumo de electricidad, el voltaje se reduce a 110 kV con la ayuda de las redes regionales y se alimenta a ellas, a las que, junto con otros consumidores, los ferrocarriles electrificados están conectados y alimentan a los consumidores que no son de tracción, cuya corriente se suministra. por un voltaje de 6 ... 10 kV.

diseñado para proporcionar energía eléctrica al material rodante eléctrico. Consiste en contacto y cables ferroviarios, que son respectivamente nutritivo y linea de succión. Los tramos de la red de tracción se dividen en secciones (dividir) y conectado con los vecinos. Esto permite cargar las subestaciones y la red de contacto de manera más uniforme, lo que generalmente ayuda a reducir las pérdidas de electricidad en la red de tracción.

En los ferrocarriles rusos, se utilizan dos sistemas de corriente de tracción: permanente y variable monofásica.

Normas operación técnica regulado niveles de tensión nominal sobre los colectores de corriente del material rodante eléctrico: 3 kV- en corriente continua y 25 kV- con una variable. Al mismo tiempo, se determinan las fluctuaciones de voltaje aceptables desde el punto de vista de garantizar la estabilidad del movimiento: a corriente continua de 2,7 antes de 4 kV, con una variable de 21 antes de 29 kV (Cláusula 2 del Anexo N° 4 del PTE).

En ferrocarriles electrificados en corriente continua, realizan dos funciones: reducen el voltaje de la corriente trifásica suministrada usando y la convierten a CC usando. Desde la electricidad de la subestación de tracción a través de la protección interruptor de liberación rápida se alimenta a la red de contactos por - alimentador, y desde los rieles regresa a la subestación de tracción.

Principal deficiencias del sistema de suministro de energía de CC son su polaridad constante, el voltaje relativamente bajo en el hilo de contacto y la fuga de corriente debido a la incapacidad de proporcionar un aislamiento eléctrico completo de la estructura de la pista superior de la inferior (""). Los rieles, que sirven como conductores de corriente de una polaridad, y la subrasante son un sistema en el que es posible una reacción electroquímica que conduce a la corrosión del metal. Como resultado, se reduce la vida útil de los rieles y las estructuras metálicas ubicadas cerca de la vía férrea. Para reducir este efecto, especial dispositivos de protección - estaciones de cátodo y seccionadores de puesta a tierra de ánodo.

Debido al voltaje relativamente bajo en el sistema de CC para obtener la potencia requerida del material rodante de tracción ( W = interfaz de usuario) una gran corriente debe fluir a través de la red de tracción. Para ello, las subestaciones de tracción se colocan cerca unas de otras (cada 10 ... 20 km) y se aumenta el área de la sección transversal, utilizando a veces hilos de contacto dobles e incluso triples.

Con corriente alterna, la potencia requerida se transmite a través de la red de contacto a un voltaje más alto ( 25 kV) y, en consecuencia, menor intensidad de corriente en comparación con un sistema de corriente continua. Las subestaciones de tracción en este caso están ubicadas a una distancia de 40...70 km entre sí. Su equipamiento técnico es más sencillo y económico que el de las subestaciones de tracción CC (no hay rectificadores). Además, en un sistema de corriente alterna monofásico, el área de la sección transversal de los cables de la red de contacto es aproximadamente dos veces más pequeña, lo que puede ahorrar significativamente el costoso cobre. Sin embargo, el diseño de locomotoras y trenes eléctricos AC es más complicado y su costo es mayor.

El acoplamiento de redes de contacto de líneas electrificadas en corriente continua y alterna se lleva a cabo en estaciones de ferrocarril especiales. Dichas estaciones cuentan con equipos eléctricos que permiten suministrar tanto corriente continua como alterna a los mismos tramos de vía de la estación. El funcionamiento de dichos dispositivos está interconectado con el funcionamiento de los dispositivos de centralización y señalización. La instalación de estaciones de acoplamiento requiere grandes inversiones. Cuando la creación de tales estaciones parece poco práctica, se utilizan dos sistemas y que funcionan con ambos tipos de corriente. Cuando se usa un EPS de este tipo, la transición de un tipo de corriente a otro puede ocurrir mientras el tren se mueve a lo largo del recorrido.

Red de contactos- este es un conjunto de cables, estructuras de soporte y otros equipos que aseguran la transmisión de energía eléctrica desde las subestaciones de tracción hasta el material rodante eléctrico. El requisito principal para el diseño de la red de contacto es garantizar un contacto permanente confiable del cable con el colector actual, independientemente de la velocidad de los trenes, las condiciones climáticas y atmosféricas. No existen elementos duplicados en la red de contactos, por lo que su deterioro puede suponer una infracción grave del horario de trenes establecido.

De acuerdo con el propósito de las vías electrificadas, utilizan simple y cadena suspensiones de contacto de aire. En estaciones secundarias y vías de depósito a una velocidad relativamente baja, se puede utilizar (" tranvía" tipo), que es un cable estirado que cuelga libremente, que se fija con aisladores en soportes ubicados a una distancia de 50 ... 55 m entre sí.

A altas velocidades, la flacidez del hilo de contacto debe ser mínima. Esto está garantizado por el diseño en el que el cable de contacto entre los soportes está unido a cable de transporte usando alambre frecuentemente espaciado instrumentos de cuerda. Debido a esto, la distancia entre la superficie de la cabeza del riel y el hilo de contacto permanece casi constante. Para una suspensión de cadena, a diferencia de una simple, se requieren menos soportes: están ubicados a una distancia de 65 ... 70 m entre sí. En tramos de alta velocidad se utilizan, en los que un cable auxiliar, al que también se une un cable de contacto con cuerdas. En el plano horizontal, el hilo de contacto está situado con respecto al eje de la vía con una desviación de ±300 mm en cada apoyo. Esto asegura su resistencia al viento y el desgaste uniforme de las placas de contacto de los colectores de corriente. Para reducir la flacidez del cable de contacto durante los cambios de temperatura estacionales, se tira de los soportes, que se llaman, y se suspende de ellos a través del sistema. La mayor longitud de la sección entre soportes de anclaje (sección de anclaje) se establece teniendo en cuenta la tensión admisible del cable de contacto desgastado y alcanza los 800 m en tramos rectos de la vía.

De acuerdo con Cláusula 4 del Anexo N° 4 del PTE altura de suspensión del cable de contacto por encima del nivel de la cabecera del carril en los acarreos y estaciones debe ser no menos de 5750 mm, y en los cruces - no menos de 6000 mm. La altura máxima permitida de la suspensión del cable de contacto - 6800mm. El hilo de contacto está hecho de cobre electrolítico estirado duro sección 85 , 100 o 150mm2. Para la conveniencia de unir cables con abrazaderas, use FM.

Para un funcionamiento confiable de la red de contactos y facilidad de mantenimiento, se divide en secciones separadas: secciones mediante el uso espacios de aire y inserciones neutras, tanto como.

Cuando el colector de corriente del material rodante eléctrico pasa por él, con su patín, conecta eléctricamente brevemente ambos tramos de la red de contactos. Si, de acuerdo con las condiciones de potencia de las secciones, esto es inaceptable, entonces se separan, lo que consta de varios espacios de aire consecutivos. El uso de insertos neutros es obligatorio en líneas electrificadas en corriente alterna, porque. las secciones vecinas de la red de contactos pueden ser alimentadas por diferentes fases provenientes de la planta de energía, conexión eléctrica que son inaceptables entre sí. La EPS debe seguir en régimen de parada y con las máquinas auxiliares apagadas. Para proteger los lugares de corte de la red de contacto, se utilizan señales de señalización especiales "", instaladas en los soportes de la red de contacto.

La conexión o desconexión de tramos se realiza mediante una red de contactos colocada sobre los soportes. Los seccionadores se pueden controlar de forma remota utilizando un poste accionamiento eléctrico conectado a la consola del administrador de energía, o manualmente usando accionamiento manual, .

El esquema para equipar las vías de la estación con hilos de contacto depende de su propósito y tipo de estación. Por encima de los desvíos, la red de contacto tiene la llamada, formada por la intersección de dos suspensiones de contacto.

En los ferrocarriles principales, utilizan apoyos de la red de contactos. La distancia desde el eje del recorrido extremo hasta el borde interior de los apoyos en tramos rectos debe ser como mínimo 3100mm. En casos especiales, en líneas electrificadas, se permite reducir la distancia especificada a 2450mm- en las estaciones y antes 2750mm- en la carrera. En los acarreos, se utilizan principalmente suspensión individual en voladizo del hilo de contacto. En las estaciones (y en algunos casos, en los acarreos), se aplica suspensión de grupo de hilos de contacto y en travesaños.

Para proteger la red de contactos de cortocircuito entre subestaciones de tracción adyacentes están equipados con interruptores de seguridad. Todas las estructuras metálicas que interactúen directamente con los elementos de la red de contacto o que se encuentren en un radio de 5 m de ellos, terrestre(conectado a los rieles). En las líneas electrificadas con corriente continua se utilizan diodos y chispas especiales. Para proteger los elementos y equipos de la red de contactos de sobretensiones (por ejemplo, por la caída de un rayo), se instalan unos soportes con cuernos de arco.

Para el aislamiento eléctrico de elementos de la red de contacto bajo tensión (cable de contacto, cable portador, cadenas, abrazaderas) de elementos puestos a tierra (soportes, consolas, travesaños, etc.). De acuerdo con las funciones que realizan, los aisladores son suspendido, tensión, fijador, consola, por diseño - en forma de plato y varilla, y según el material del que están hechos -, y.

En los ferrocarriles electrificados, los rieles corren corriente de tracción inversa. Para reducir las pérdidas de energía y garantizar el funcionamiento normal de los dispositivos de automatización y telemecánica en dichas líneas, se proporcionan las siguientes características de la estructura de la vía:

• soldados a las cabezas de riel en el exterior de la vía (derivaciones), que reducen resistencia eléctrica juntas de rieles;
• los rieles se aíslan de las traviesas con la ayuda de juntas de goma en el caso de traviesas de hormigón armado e impregnación de traviesas de madera con creosota;
• se utiliza balasto de piedra triturada, que tiene buenas propiedades dieléctricas, y se proporciona un espacio de al menos 3 cm entre la base del riel y el balasto;
• en las líneas dotadas de bloqueo automático y enclavamiento eléctrico, se utilizan juntas aislantes, y para pasar la corriente de tracción a su alrededor, se instalan o filtros de frecuencia.

Una de las formas de unir líneas electrificadas en diferentes tipos de corriente es el seccionamiento de la red de contactos con la conmutación de secciones individuales para ser alimentadas por alimentadores de CC o CA. La red de contactos de estaciones de acoplamiento tiene grupos de secciones aisladas: corriente continua, corriente alterna y conmutables. Las secciones conmutadas se alimentan de electricidad a través de. La red de contacto de un tipo de corriente a otro se cambia con unidades de motor especiales instaladas en los puntos de agrupación. En cada punto se conectan dos líneas de alimentación: AC y DC desde la subestación de tracción DC-AC. Los alimentadores del tipo de corriente apropiado de esta subestación también están conectados a la red de contacto de los cuellos de la estación de acoplamiento y acarreos adyacentes.

Para excluir la posibilidad de suministrar corriente a tramos individuales de la red de contactos que no correspondan al material rodante allí ubicado, así como la salida del EPS a tramos de la red de contactos con un sistema de corriente diferente, los interruptores se bloquean con entre sí y con dispositivos centralización eléctrica. El control de interruptores se incluye en un sistema de centralización de retransmisión de ruta única para controlar los interruptores y las señales de las estaciones. El encargado de la estación, al recoger cualquier ruta, simultáneamente con la instalación de flechas y señales en la posición requerida, realiza el cambio apropiado en la red de contactos.

La centralización de rutas en las estaciones de atraque ha un sistema de cómputo de llegadas y salidas de material rodante eléctrico en los tramos de vía de los tramos conmutados de la red de contactos, lo que evita que sea energizado por otro tipo de corriente. Para proteger los equipos de los dispositivos de alimentación y material rodante eléctrico de corriente continua en caso de contacto con ellos como consecuencia de eventuales perturbaciones en la tensión de corriente alterna, existen equipos especiales.

Los dispositivos de suministro de energía deben proporcionar un suministro de energía confiable:

• material rodante eléctrico para el movimiento de trenes con normas de peso establecidas, velocidades e intervalos entre ellos con los tamaños de movimiento requeridos;
• dispositivos de señalización, comunicaciones y tecnología informática como consumidores de energía eléctrica de categoría I;
• todos los demás consumidores de transporte ferroviario de acuerdo con la categoría establecida.

Una fuente de suministro de energía de respaldo para el bloqueo automático y semiautomático debe estar disponible constantemente y garantizar el funcionamiento ininterrumpido de los dispositivos de señalización y señalización de cruce durante al menos 8 horas, siempre que no se haya cortado la energía en las 36 horas anteriores. 1,3 segundos

Para garantizar un suministro de energía confiable, se debe realizar un monitoreo periódico del estado de las estructuras y los dispositivos de suministro de energía, la medición de sus parámetros, los dispositivos de diagnóstico y las reparaciones programadas.

Los dispositivos de alimentación deben estar protegidos contra corrientes de cortocircuito, sobretensiones y sobrecargas superiores a las normas establecidas.

Las estructuras metálicas subterráneas (tuberías, cables, etc.), así como las estructuras metálicas y de hormigón armado ubicadas en la zona de líneas electrificadas con corriente continua, deben protegerse de la corrosión eléctrica.

Dentro de estructuras artificiales, la distancia desde los elementos portadores de corriente del colector de corriente y partes de la red de contacto bajo tensión hasta las partes puestas a tierra de estructuras y material rodante debe ser al menos 200mm en líneas electrificadas a corriente continua, y no menos de 270mm- en corriente alterna.

Para la seguridad del personal de servicio y otras personas, así como para mejorar la protección contra corrientes de cortocircuito, están conectados a tierra o equipados con dispositivos cierre de protección soportes metalicos y elementos a los que se suspende la red de contactos, así como todas las estructuras metálicas situadas a menos de 5 m de las partes vivas de la red de contactos.

Karelin Denis Igorevich ® Orekhovo-Zuevsky Railway College lleva el nombre de V.I. Bondarenko "2017

La infraestructura de material rodante eléctrico incluye necesariamente redes de contacto. Gracias a esta disposición, se realiza el suministro de pantógrafos de destino que, a su vez, ponen en marcha vehículos. Hay muchas variedades de tales redes, pero todas son un conjunto de cables, elementos de fijación y refuerzo que proporcionan energía. Además, la red de contacto también se usa para dar servicio a objetos fijos, incluidos varios cruces y estaciones de iluminación.

Información general sobre las redes de contactos

Esto es parte de una estructura técnica, que es parte de un complejo de vías y caminos electrificados. La tarea principal de esta infraestructura es la transferencia de energía al material rodante eléctrico. Para garantizar la posibilidad de suministrar energía a los equipos desde varias subestaciones, la red de contactos se divide en varias secciones. Así, se forman secciones, cada una de las cuales es alimentada por un alimentador separado de una fuente específica.

El seccionado también se utiliza para facilitar las operaciones de reparación. Por ejemplo, en caso de falla en la línea, la transmisión de energía se interrumpirá en una sola sección. El cableado defectuoso se puede conectar a una subestación operativa si es necesario, lo que reduce el tiempo de inactividad. Además, la red de contacto de las vías férreas está provista de aisladores especiales. Esta decisión se debe al hecho de que la formación accidental de un arco en el momento del paso de los colectores de corriente puede romper la cubierta principal de los cables.

El dispositivo de las redes de contacto.

Las redes de este tipo son todo un complejo de componentes de infraestructura eléctrica. En particular, un dispositivo típico de esta instalación incluye cables de poder, perchas especiales, armaduras y sus partes especiales, así como estructuras de soporte. Hasta la fecha, se utiliza una instrucción según la cual las piezas, los accesorios de la red de contacto y los cables se someten a un procedimiento especial de galvanización por difusión térmica. Los elementos están hechos de bajo contenido de carbono y están sujetos a un tratamiento protector para aumentar la resistencia y durabilidad de las comunicaciones.

Características de las redes aéreas de contactos.

Las redes aéreas son las más comunes debido al ahorro de espacio y una organización más eficiente lineas electricas. Es cierto que también hay desventajas de dicho dispositivo, que se expresan en costos más altos de instalación y mantenimiento. Entonces, la red de contacto aérea incluye un cable portador, accesorios, cables, flechas con intersecciones, así como aisladores.

Las principales características de diseño de las redes de este tipo se reducen al método de colocación. Las comunicaciones se suspenden en soportes especiales. En este caso, se pueden notar cables caídos entre los puntos de instalación. Es imposible eliminar por completo esta falla, pero su presencia puede ser perjudicial, por ejemplo, si el soporte de la red de contacto permite una fuerte flacidez, entonces el colector de corriente que se mueve a lo largo del cable en los puntos de suspensión puede perder contacto con su línea.

Redes de contactos ferroviarios

En este caso, hablamos de la versión clásica de la red de contactos. Son los ferrocarriles los que utilizan mayores volúmenes de materiales para la electrificación del material rodante. El cable en sí para tales fines está hecho de cobre electrolítico trefilado con un área de sección transversal de hasta 150 mm 2. En cuanto a los elementos de soporte, la red de contactos ferroviarios se realiza mediante instalaciones de hormigón armado o metálicas, cuya altura puede alcanzar los 15 m.Los espacios desde el eje de las vías extremas hasta los lados exteriores de los soportes en estaciones y etapas no son más de 310 cm. Es cierto que hay excepciones, por ejemplo, en condiciones difíciles, la tecnología permite que el espacio se reduzca a 245 cm. Se utilizan métodos tradicionales para proteger cables de este tipo: división en secciones separadas, el uso de aisladores e insertos neutros.

Red de contactos de trolebuses

En comparación con el transporte ferroviario, el movimiento de un trolebús no implica una conexión eléctrica permanente con la superficie. Los requisitos de maniobrabilidad también están aumentando, lo que lleva a cambios en la organización de la infraestructura de electrificación. Estas diferencias determinaron la característica principal de las redes eléctricas para trolebuses: la presencia de líneas de dos hilos. Al mismo tiempo, cada cable se fija en pequeños intervalos y cuenta con un aislamiento confiable. Como consecuencia, la red de contactos se complica tanto en los tramos rectos como en las zonas de bifurcaciones e intersecciones. Las características incluyen aplicación amplia seccionamiento con aisladores apropiados. Pero en este caso, la funda no solo protege los cables de los contactos entre sí, sino que también protege el material en la intersección. Además, no se permite el uso de pantógrafos de arco y pantógrafos en la infraestructura de las redes de trolebuses.

Contacto redes de tranvías

En las redes de contacto de tranvía se suelen utilizar hilos de cobre y aleaciones de similares características. Además, no se excluye la posibilidad de utilizar alambres de acero y aluminio. El acoplamiento de tramos con diferentes alturas de suspensión se realiza con una pendiente de cableado en relación con el perfil longitudinal de la vía. En este caso, la desviación puede variar del 20 al 40%, dependiendo de la complejidad y condiciones del tramo de tendido. En tramos rectos, la red de contactos del tranvía se encuentra en forma de zigzag. Al mismo tiempo, el paso en zigzag, independientemente del tipo de suspensión, no supera los cuatro tramos. También es necesario tener en cuenta la desviación de los cables de contacto del eje del pantógrafo; este valor, por regla general, no supera los 25 cm.

Conclusión

A pesar del desarrollo tecnológico de los sistemas de electrificación, las redes de contacto en las principales opciones de diseño conservan el dispositivo tradicional. Los cambios en términos de mejorar los parámetros técnicos y operativos afectan solo algunos aspectos del uso de las piezas. En particular, la red de contacto de los ferrocarriles se alimenta cada vez más con elementos que han sido sometidos a galvanización por difusión térmica. Procesamiento adicional base del elemento, sin duda, aumenta la fiabilidad y durabilidad de las líneas, pero contribuye a una mejora técnica radical en una medida mínima. Lo mismo se aplica a los tranvías y trolebuses. redes electricas, en el que, sin embargo, recientemente se han mejorado significativamente los dispositivos de fijación, la resistencia del refuerzo y partes de estructuras suspendidas.

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24. Esquemas y diseños básicos de la red de contactos.

Dimensiones de los dispositivos de red de contactos. La altura normal del cable de contacto sobre el nivel de las cabezas de los rieles en los lances se toma igual a 6250 mm, en las estaciones - 6600 mm. La altura mínima debe ser de al menos 5750 mm en los lances y 6250 mm en las estaciones, el máximo - no más de 6800 mm.
La distancia desde la cara frontal de los soportes hasta el eje de la vía se toma en las secciones rectas de la vía del acarreo y las estaciones es de 3100 mm, en los huecos cuando los soportes están ubicados detrás de la zanja: 4900 y 5700 mm, en condiciones de hacinamiento en los lances, las dimensiones se reducen a 2750 mm y en las estaciones, hasta 2450 mm.
La distancia desde los alambres de refuerzo suspendidos en los soportes de la red de contacto en el lado del campo hasta el suelo en el medio del vano debe ser de al menos 6000 mm, y la distancia de ellos a la pendiente de la excavación debe ser de al menos 4500 mm.
En las estructuras artificiales, la distancia de los elementos del pantógrafo y partes de la red de contacto bajo tensión a las partes puestas a tierra de estructuras y material rodante debe ser de 200 mm en los tramos de corriente continua y 350 mm de corriente alterna.
Conjugaciones de secciones ancla. La red de contacto consta de secciones de anclaje separadas de 1200-1600 m de largo Para garantizar la transición del patín de pantógrafo del cable de contacto de una sección de anclaje al cable de contacto de la siguiente, se utilizan varios esquemas de interfaz para estas secciones. Las interfaces deben garantizar una transición suave del pantógrafo y una recopilación de corriente ininterrumpida para las velocidades de movimiento aceptadas en el sitio. En los acarreos se utilizan relaciones de posición simples y elásticas. En los lugares donde se secciona la suspensión de la catenaria, se realizan materiales aislantes, y en los lugares alimentados desde diferentes fases en vías de corriente alterna, donde no es aceptable cerrar tramos adyacentes con pantógrafo, se utilizan materiales aislantes con inserto neutro (ver párrafo 25) .
Con una suspensión semicompensada, cuando la velocidad no supera los 70 km / h, los emparejamientos simples se realizan según un esquema de dos tramos (Fig. 76, a). Entre los soportes de anclaje 1 y 3, se coloca un transicional 2, en cuya consola, en una doble silla, se suspenden los cables de soporte de ambas secciones de anclaje. Los hilos de contacto están suspendidos de cuerdas a los cables portadores y anclados en los soportes 1 y 3 a 0,5-0,6 my por encima de la altura normal del hilo en el tramo.
La conexión eléctrica entre los cables de los tramos de anclaje se realiza mediante conectores longitudinales. En la intersección de los hilos de contacto se instala un tubo restrictivo de 1-1,5 m de largo para que cuando pase el patín, la subida de cualquier hilo en este lugar provoque la subida de otro. En la intersección de los cables de contacto, se observan chispas y su mayor desgaste, por lo tanto, se utiliza una interfaz de dos tramos en las pistas secundarias de las estaciones.

Arroz. 76. Emparejamiento simple de dos vanos (a) y elástico de tres vanos (b) de secciones de anclaje

En las vías principales de las estaciones y tramos con suspensiones semi-compensadas y compensadas, se realizan interfaces elásticas de tres tramos de secciones de anclaje (Fig. 76, b). Entre los soportes de anclaje 1 y 4, se colocan dos soportes de transición 2 y 3. Las ramas ancladas de los cables de contacto entre estos soportes se colocan en paralelo a una distancia de 100 mm con una elevación en los soportes de transición de 200 mm con respecto al alambre de contacto de trabajo. El pantógrafo de un cable a otro pasa más tranquilo en medio del tramo de transición.
Flechas de aire. La transición del pantógrafo del hilo de contacto de una vía de estación a otra se realiza mediante flechas de aire, que se forman en la intersección de dos suspensiones de contacto convergentes. En la intersección de los cables de contacto, se instala un tubo restrictivo de 1-1,5 m de largo en el cable inferior.
A altas velocidades, las flechas de aire deben fijarse, es decir, los cables deben mantenerse en la posición requerida para un funcionamiento confiable con la ayuda de abrazaderas. Por lo tanto, las intersecciones de los cables se realizan cerca de un travesaño flexible o rígido, o se instala un soporte especialmente (Fig. 77).
Los dispositivos de fijación están ubicados a una distancia de 1-2 m desde la intersección de los cables de contacto en la dirección de la flecha aguda; la intersección de los hilos de contacto debe estar entre los ejes de los caminos convergentes y estar separados de ellos a una distancia de 400 mm. En el plano vertical, esta intersección se encuentra donde la distancia entre los bordes interiores de los rieles convergentes de la cruz es de 730-800 mm.
Las flechas no fijas se utilizan en rutas secundarias, donde la velocidad de movimiento es baja.
Sujetadores. Para crear zigzags del cable de contacto en las secciones rectas de la vía y desplazamientos en los soportes de las curvas, se utilizan abrazaderas. Las abrazaderas deben ser livianas y fáciles de mover en los planos vertical y horizontal.



Arroz. 77. Disposición de un puntero aéreo fijo en un desvío

Arroz. 78. Esquemas explicativos del funcionamiento de retenedores comprimidos (a) y estirados (b)
Los pestillos están curvados de modo que cuando se presiona el cable de contacto, el patín del pantógrafo no los toca. Dependiendo de la dirección del zigzag, las abrazaderas trabajan en tensión o compresión. Con un zigzag positivo (ver Fig. 76, b, soporte 1), una fuerza de compresión actúa sobre el pestillo, y con uno negativo (soporte 4), una fuerza de tracción. Para un pestillo comprimido (Fig. 78, a), la componente vertical N de la fuerza se dirige hacia abajo, lo que aumenta la masa concentrada y la rigidez, y para un pestillo estirado (Fig. 78, b), es hacia arriba, lo que reduce la masa concentrada y la rigidez cuando el colector de corriente pasa por debajo de este pestillo. Las condiciones de recogida actuales en este último caso serán mejores, y el desgaste del hilo de contacto será menor. Los retenedores comprimidos, si es posible, se reemplazan con retenedores articulados inversos y consolas con postes de bloqueo inverso (ver Fig. 91, d).
Por diseño, las abrazaderas se dividen en rígidas, articuladas, flexibles e inversas. El pestillo articulado (Fig. 79, a, b) consta de 1 varilla principal y 2 varillas adicionales. La varilla adicional trabaja en tensión. Se une al principal mediante un bastidor especial 3. La barra principal se suspende con dos cuerdas al cable portador a una distancia de 1,5-2 m en ambos lados de la consola. En este caso, solo la carga del peso de la varilla adicional se transfiere al hilo de contacto. En áreas con dos hilos de contacto, se utilizan abrazaderas para cada hilo de contacto con varillas adicionales.



Arroz. 79. Retenedores articulados directos (a), articulados inversos (b) y flexibles (c)
Las abrazaderas inversas se instalan en tramos rectos del camino con zigzag positivo y en soportes ubicados dentro de las curvas. Cuando los soportes están ubicados en el lado exterior de las curvas de radios pequeños, se utilizan abrazaderas flexibles (Fig. 79, c), que consisten en una abrazadera curva 4 y un cable 5 con un diámetro de 5-6 mm, unidos a el aislador 6 en el soporte.
Cuerdas y clips. Las cuerdas verticales son flexibles o de enlace. Las cuerdas se unen a los cables de la cadena de suspensión con abrazaderas de cuerda de un diseño sin pernos (anteriormente se usaban abrazaderas de pernos). Las abrazaderas sin pernos son 3-4 veces más livianas que las abrazaderas con pernos, lo que reduce los costos de metal para su fabricación y simplifica el trabajo de instalación. En una suspensión semicompensada, las cuerdas deslizantes se utilizan cuando las cuerdas están sesgadas (Fig. 80).

Suspensión por contacto en estructuras artificiales.

Debido al tamaño insuficiente de una estructura artificial, es imposible utilizar estructuras estándar al instalar una suspensión de contacto en ella. Por lo tanto, debajo de puentes, pasos elevados (Fig. 81, a), si su altura es suficiente, la suspensión se pasa debajo de la estructura y: se instalan defensas aisladas para evitar que se presione contra la estructura. Si la altura de la estructura es insuficiente, se corta un inserto aislado en el cable portador y se dispone una derivación con sujeción en el cable de contacto o lejos de la ruta (Fig. 81, b). También son posibles otras soluciones.
Arroz. 80. Cuerda deslizante:
1 - triángulo rígido: 2 - anillo


Arroz. 81. Esquemas del paso de catenaria suspendida bajo el puente peatonal y paso elevado:
I - escudo de esgrima; 2 y 5 - guardabarros del cable portador; 3 - cuerda deslizante; 4 - inserto aislado; 6 - derivación
Los soportes de la red de contactos se instalan de modo que la estructura quede en el medio del vano.
En puentes con paseo desde abajo, el diseño de la suspensión de la catenaria depende de sus dimensiones. Si la altura del puente es insuficiente, el cable de soporte se suspende sobre soportes en forma de U o consolas giratorias especiales sobre los lazos de viento del puente (Fig. 82, a), o dentro de ellos sobre cables transversales u otras estructuras fig. 82b).
El dispositivo más difícil es la red de contactos en túneles. Está hecho en forma de suspensión de cadena con una altura estructural pequeña (400-500 mm) y luces pequeñas (15-25 m). La suspensión se fija sobre una consola aislada instalada en un nicho en la parte superior del túnel, o sobre tirantes aislantes flexibles.

Arroz. 82. Esquemas del paso de la suspensión de contacto en puentes con paseo por debajo:
1 - astilladora; 2 - soporte; 3 - pestillo; U GR - nivel de cabeza de riel
La altura del hilo de contacto en estructuras artificiales y debajo de ellas suele ser menor que en áreas adyacentes adyacentes. En los accesos a la estructura, se proporciona una disminución gradual en la altura del cable de contacto.