Rautatieliikenteen käyttämä energia kuluu junien vetovoiman tuottamiseen ja ei-vetokuluttajien: asemien, varikkojen, verstaiden, junaliikenteen ohjauslaitteiden sähkönsyöttöön.

Sähköistettujen rautateiden sähkönsyöttöjärjestelmään kuuluvat voimalaitokset, piiri muuntaja-asemat, verkot ja voimalinjat, joita kutsutaan ulkoiseksi virtalähteeksi. Sisäinen tai ajovoimansyöttö sisältää ajoasemat ja sähköisen vetoverkon.

Voimalaitokset tuottavat kolmivaiheista vaihtovirtaa, jonka jännite on 6 ... 21 kV ja taajuus 50 Hz. Muuntaja-asemilla jännite nostetaan 750 kV:iin siirtoetäisyyden mukaan sähköenergiaa kuluttajat. Sähkönkulutuspaikkojen lähellä jännite lasketaan 110 ... 220 kV:iin ja syötetään alueverkkoihin, joihin on liitetty sähköistetyn rautatien vetomuuntamot ja dieselvetoisten teiden muuntoasemat.

Vetoverkko koostuu kosketus- ja kiskojohdoista, jotka edustavat vastaavasti syöttö- ja imujohtoja. Tontteja ota yhteyttä verkkoon kytketty viereisiin vetovoima-asemiin.

Rautateillä käytetään tasavirtajärjestelmiä, joiden nimellisjännite on 3000 V ja yksivaiheinen vaihtovirta nimellisjännite 25 kV, taajuus 50 Hz.

Sähköistettujen rautateiden virransyöttöjärjestelmää kuvaavat pääparametrit ovat vetoasemien teho, niiden välinen etäisyys ja kosketinripustuksen pinta-ala.

DC-ajo-asemat suorittavat kaksi toimintoa: ne alentavat tulon jännitettä kolmivaiheinen virta ja muuntaa se vakioksi. Sähköisen liikkuvan kaluston virranottolaitteen jännitetaso klo DC missään lohkoosassa saa olla enintään 4 kV ja vähintään 2,7 kV ja joissakin osissa vähintään 2,4 V. Nämä vaatimukset huomioon ottaen DC-vetoasemat sijoitetaan lähelle toisiaan (10 ... 20 km) ajolangan suurimmalla sallitulla poikkileikkauksella.

Vaihtovirta-ajoneuvon sähköasemat alentavat vain voimajärjestelmistä tulevaa vaihtojännitettä (27,5 kV asti). Vaihtovirralla sähköistetyissä suunnissa 25 kV:n nimellisjännitteellä vetoasemien välinen etäisyys on 40 ... 60 km. Kosketinverkon johtojen poikkipinta-ala yksivaiheisessa vaihtovirtajärjestelmässä on noin kaksi kertaa pienempi kuin tasavirralla. Vaihtovirtavetureiden ja sähköjunien suunnittelu on kuitenkin monimutkaisempaa ja niiden hinta on korkeampi.

Sähköistettyjen ratojen kontaktiverkkojen telakointi eri virtajärjestelmiin tehdään erityisillä rautatieasemilla.

Kontaktiverkko on joukko johtoja, rakenteita ja laitteita, jotka varmistavat sähköenergian siirron vetoasemilta sähköisen liikkuvan kaluston virrankeräilijöille.

Kontaktiverkko koostuu konsoleista, eristimistä, kantokaapelista, ajolangasta, puristimista ja nauhoista ja se on asennettu metalliin tai teräsbetonituet(Kuva 22.1).

Käytetään yksinkertaisia ​​(toisioasema- ja varikkoradoilla) ja ketjun yläpuolella olevia kontaktiverkkoja. Yksinkertainen kosketinripustus on vapaasti roikkuva lanka, joka on kiinnitetty tukiin. Ketjuripustuksessa (kuva 22.1) ajolanka ei ole vapaasti ripustettu tukien väliin, vaan se on kiinnitetty kannatinkaapeliin lankanauhalla. Tästä johtuen pään pinnan ja ajolangan välinen etäisyys pysyy lähes vakiona. Ketjujousituksella varustettujen tukien välinen etäisyys on 70 ... 75 m.

Ajolangan korkeuden kiskon pään pinnan yläpuolella vaiheilla ja asemilla tulee olla vähintään 5750 mm ja risteyksissä - 6000 ... 6800 mm.

Ajolanka on valmistettu erikoisprofiilista kovavedetystä elektrolyyttikuparista (kuva 22.2). Sen poikkipinta-ala voi olla 85, 100 tai 150 mm2.

Kosketusverkkotukia käytetään teräsbetoni (korkeus 15,6 m) ja metalli (15 m tai enemmän). Etäisyyden uloimman radan akselista tukien sisäreunaan vetolaskuilla ja asemilla on oltava vähintään 3100 mm. Olemassa olevilla sähköistetyillä radoilla ja vaikeissa olosuhteissa on sallittua lyhentää määritetty etäisyys 2450 mm:iin - asemilla ja 2750 mm:iin - laskuissa.

Kosketinverkon suojaamiseksi vaurioilta se on jaettu (jaettu erillisiin osiin - osiin) käyttämällä ilmarakoja (eristysmatkoja), neutraaleja sisäosia, poikkileikkaus- ja upotuseristeitä.

Ilmaraot sopivat sähköeristys vierekkäiset alueet toisistaan. Ilmarako suoritetaan siten, että sähköisen liikkuvan kaluston virrankerääjän läpikulun aikana liitososat kytketään sähköisesti. Ilmarakojen rajoille asennetaan kosketusverkkotuet, joilla on erottuva väri.

Nollaosa on kontaktiverkon osa, jossa ei ole jatkuvasti virtaa. Nollaosa koostuu useista sarjaan kytketyistä ilmaraoista, ja sähköisen liikkuvan kaluston ohittaessa se eristää liitososat sähköisesti.

Kuljetukset, väliasemat, rataryhmät asemapuistoissa on jaettu erillisiin osiin. Osuuksien kytkeminen tai irrottaminen tapahtuu kosketinverkon kannattimille sijoitetuilla lohkoerottimilla tai leikkauspylväillä. Leikkauspylväät on varustettu suojavarusteilla - katkaisijat oikosuluista.

Huoltohenkilöstön ja muiden henkilöiden turvallisuuden varmistamiseksi kaikki metallirakenteet (sillat, ylikulkusillat, liikennevalot, vesipylväät jne.), jotka ovat suoraan vuorovaikutuksessa kontaktiverkon elementtien kanssa tai sijaitsevat 5 metrin säteellä niistä, on maadoitettu tai varustettu katkaisulaitteilla. Myös kosketusverkon vaikutusalueella kaikki maanalaiset metallirakenteet on eristetty maasta suojatakseen niitä hajavirtojen aiheuttamilta vaurioilta.

Ota yhteyttä verkkolaitteeseen: 1 - tuki; 2 - työntövoima; 3 - konsoli; 4, 9 - eristimet; 5 - kantokaapeli: 6 - ajojohdin; 7 - merkkijono; 8 - salpa

Sähköjunaliikenne on tuottavin, taloudellisin ja ympäristöystävällisin. Siksi 1900-luvun puolivälistä nykypäivään on tehty aktiivista työtä rautateiden siirtämiseksi sähkövetoon. Tällä hetkellä yli 50 % Venäjän rautateistä on sähköistetty. Lisäksi sähköistämättömätkin rautatieosuudet tarvitsevat sähköenergiaa: sillä varmistetaan merkinantojärjestelmien toiminta, keskitys, tietoliikenne, valaistus, tietotekniikka jne.

Sähköä Venäjällä tuottavat energiateollisuuden yritykset. Rautatieliikenne kuluttaa noin 7 % maassamme tuotetusta sähköstä. Se käytetään junien vetovoiman tuottamiseen ja ei-vetokuluttajien, joihin kuuluvat rautatieasemat infrastruktuuriineen, veturi-, vaunu- ja ratalaitteistoineen, sekä junaliikenteen ohjauslaitteet. Sen lähellä sijaitsevat pienet yritykset ja taajamat voidaan liittää rautateiden sähköverkkoon.

Mukaan PTE:n liitteen nro 4 kohta 1 rautatieliikenteessä tulee tarjota luotettava sähköisen liikkuvan kaluston, merkinantolaitteiden, viestinnän ja tietotekniikan virransyöttö luokan I sähköenergian kuluttajat, sekä muut kuluttajat heille määritellyn luokan mukaisesti.

sisältää ulkoinen verkko (voimalaitokset, muuntaja-asemat, sähkölinjat) ja sisäiset verkot (vetoverkko, merkinanto- ja viestintälaitteiden tehonsyöttölinjat, valaistusverkko jne.).

Kolmivaiheinen muuttuja luodaan sähköä jännite 6...21 kV, taajuus 50 Hz. Sähköenergian siirtämiseksi kuluttajille jännitettä ei nosteta 250 ... 750 kV:iin ja siirretään pitkät matkat kanssa ( sähkölinjat). Sähkönkulutuspaikkojen läheisyydessä jännite alennetaan 110 kV:iin alueverkkojen avulla ja syötetään alueverkkoihin, joihin muiden kuluttajien ohella sähköistetty rautatie on kytketty ja syöttää ei-vetokuluttajia, joiden virta syötetään. 6 ... 10 kV jännitteellä.

suunniteltu toimittamaan sähköenergiaa sähköiseen liikkuvaan kalustoon. Se koostuu ottaa yhteyttä ja kiskon johdot, jotka ovat vastaavasti ravitseva ja imulinja. Vetoverkoston osat on jaettu osiot (osio) ja yhdistetty naapureihin. Tämä mahdollistaa sähköasemien ja kontaktiverkon kuormituksen tasaisemmin, mikä yleensä auttaa vähentämään sähköhäviöitä vetoverkossa.

Venäjän rautateillä käytetään kahta vetovirtajärjestelmää: pysyvä ja yksivaiheinen muuttuja.

säännöt tekninen toiminta säännelty nimellisjännitetasot sähköisen liikkuvan kaluston virranottokeräimissä: 3 kV- tasavirralla ja 25 kV- muuttujan kanssa. Samalla määritetään liikkeen vakauden varmistamisen kannalta hyväksyttävät jännitteen vaihtelut: tasavirralla alkaen 2,7 ennen 4 kV, muuttujalla alkaen 21 ennen 29 kV (PTE:n liitteen nro 4 kohta 2).

Rautateillä sähköistetty DC, suorittavat kaksi toimintoa: ne alentavat syötetyn kolmivaihevirran jännitettä käyttämällä ja muuntaa sen tasavirtaan käyttämällä. Vetoasemalta sähkön suojan kautta pikavapautuskytkin syötetään yhteysverkkoon - syöttölaite, ja kiskoilta se palaa sitä pitkin takaisin vetoasemalle.

Main DC-virtalähdejärjestelmän puutteet ovat sen jatkuva napaisuus, suhteellisen alhainen jännite ajolangassa ja virtavuoto, joka johtuu kyvyttömyydestä tarjota täydellistä sähköeristystä ylemmän raiderakenteen alemmasta (""). Yhden napaisuuden virranjohtimina toimivat kiskot ja pohja on järjestelmä, jossa sähkökemiallinen reaktio on mahdollinen, mikä johtaa metallin korroosioon. Tämän seurauksena radan lähellä olevien kiskojen ja metallirakenteiden käyttöikä lyhenee. Tämän vaikutuksen vähentämiseksi erityistä suojalaitteet - katodiasemat ja anodimaadoituskytkimet.

Tasavirtajärjestelmän suhteellisen alhaisen jännitteen vuoksi liikkuvan kaluston vaaditun tehon saavuttamiseksi ( W=UI) vetoverkon läpi täytyy kulkea suuri virta. Tätä varten vetoasemat sijoitetaan lähelle toisiaan (10 ... 20 km välein) ja poikkipinta-alaa kasvatetaan, joskus käyttämällä kaksinkertaista ja jopa kolminkertaista ajolankaa.

Vaihtovirralla tarvittava teho siirretään kontaktiverkon kautta korkeammalla jännitteellä ( 25 kV) ja vastaavasti pienempi virranvoimakkuus tasavirtajärjestelmään verrattuna. Vetoasemat sijaitsevat tässä tapauksessa 40...70 km etäisyydellä toisistaan. Niiden tekniset varusteet ovat yksinkertaisempia ja halvempia kuin DC-vetoasemat (ei ole tasasuuntaajia). Lisäksi yksivaiheisessa vaihtovirtajärjestelmässä kontaktiverkon johtimien poikkipinta-ala on noin kaksi kertaa pienempi, mikä voi merkittävästi säästää kallista kuparia. Veturien ja vaihtovirtasähköjunien suunnittelu on kuitenkin monimutkaisempaa ja niiden hinta on korkeampi.

Tasa- ja vaihtovirralla sähköistettävien linjojen kontaktiverkkojen telakointi suoritetaan erityisillä rautatieasemilla -. Tällaisilla asemilla on sähkölaitteet, jotka mahdollistavat sekä tasa- että vaihtovirran syöttämisen aseman samoille osille. Tällaisten laitteiden toiminta on yhteydessä keskitys- ja merkinantolaitteiden toimintaan. Telakointiasemien asentaminen vaatii suuria investointeja. Kun tällaisten asemien luominen vaikuttaa epäkäytännölliseltä, käytetään kaksijärjestelmää ja molemmilla virroilla toimivia. Tällaista EPS:ää käytettäessä siirtyminen yhdestä virtatyypistä toiseen voi tapahtua junan liikkuessa matkaa pitkin.

Ota yhteyttä verkkoon- tämä on joukko johtoja, tukirakenteita ja muita laitteita, jotka varmistavat sähköenergian siirron vetoasemilta sähköiseen liikkuvaan kalustoon. Kosketusverkon suunnittelun tärkein vaatimus on varmistaa johdon luotettava ja jatkuva kosketus virranottimeen junien nopeudesta, ilmasto- ja ilmakehän olosuhteista riippumatta. Yhteysverkostossa ei ole päällekkäisiä elementtejä, joten sen vaurioituminen voi johtaa vakaviin junien aikataulun rikkomiseen.

Sähköistettyjen raitojen tarkoituksen mukaisesti he käyttävät yksinkertainen ja ketju ilmakosketusjousitukset. Toisioaseman ja varikkojen radalla suhteellisen alhaisella nopeudella sitä voidaan käyttää (" raitiovaunu"-tyyppi), joka on vapaasti roikkuva venytetty lanka, joka on kiinnitetty eristimillä tukiin, jotka sijaitsevat 50 ... 55 m etäisyydellä toisistaan.

Suurilla nopeuksilla ajolangan painumisen tulee olla minimaalista. Tämä varmistetaan rakenteella, johon tukien välinen ajojohdin on kiinnitetty kantokaapeli käyttämällä usein sijoitettua lankaa jouset. Tästä johtuen kiskon pään pinnan ja ajolangan välinen etäisyys pysyy lähes vakiona. Ketjujousitukseen, toisin kuin yksinkertaiseen, tarvitaan vähemmän tukia: ne sijaitsevat 65 ... 70 m etäisyydellä toisistaan. Nopeilla osilla niitä käytetään, joissa a apujohto, johon myös ajolanka on kiinnitetty naruilla. Vaakasuorassa tasossa ajojohdin sijaitsee suhteessa radan akseliin siten, että poikkeama on ±300 mm kussakin tuessa. Tämä varmistaa sen tuulenpitävyyden ja virrankeräinten kosketuslevyjen tasaisen kulumisen. Ajolangan painumisen vähentämiseksi kausiluontoisten lämpötilamuutosten aikana se vedetään tukiin, joita kutsutaan, ja ripustetaan niistä järjestelmän läpi. Välissä olevan osan suurin pituus ankkurituet (ankkuriosio) on asetettu ottaen huomioon kuluneen ajolangan sallitun jännityksen ja saavuttaa 800 m radan suorilla osilla.

Mukaisesti PTE:n liitteen nro 4 kohta 4 ajolangan jousituksen korkeus kiskon pään tason yläpuolella laskujen ja asemien tulee olla vähintään 5750 mm ja risteyksissä - vähintään 6000 mm. Ajolangan jousituksen suurin sallittu korkeus - 6800 mm. Ajojohto on valmistettu kovavedettyä elektrolyyttistä kuparia osio 85 , 100 tai 150 mm 2. Käytä johtojen kiinnittämisen helpottamiseksi puristimilla MF.

Kontaktiverkon luotettavan toiminnan ja huollon helpottamiseksi se on jaettu erillisiin osiin - osiot käyttämällä ilmaraot ja neutraalit insertit, yhtä hyvin kuin.

Kun sähköisen liikkuvan kaluston virranotin kulkee sitä pitkin, se kytkee luistollaan hetkeksi sähköisesti molemmat kosketusverkon osuudet. Jos osien tehoolosuhteiden mukaan tämä ei ole hyväksyttävää, ne erotetaan, mikä koostuu useista peräkkäisistä ilmaraoista. Nollaliitosten käyttö on pakollista vaihtovirralla sähköistetyissä linjoissa, koska. kontaktiverkon viereisiä osia voidaan syöttää voimalaitokselta tulevilla eri vaiheilla, Sähköliitäntä joita ei voida hyväksyä keskenään. EPS:n tulee seurata alasajotilassa ja apulaitteiden ollessa pois päältä. Kontaktiverkon jakamispaikkojen suojaamiseksi käytetään erityisiä signaalimerkkejä "", jotka on asennettu kontaktiverkon tukiin.

Osien kytkeminen tai irrottaminen tapahtuu tukien päälle sijoitetun kosketusverkon avulla. Erottimet voidaan ohjata etänä pylväsasennuksella sähkökäyttö kytkettynä energianhallintakonsoliin tai käyttämällä manuaalisesti manuaalinen ajo, .

Aseman raiteiden varustaminen ajolangoilla riippuu niiden tarkoituksesta ja asematyypistä. Vaihteiden yläpuolella kosketusverkostossa on kahden kosketinripustuksen risteyksestä muodostuva ns.

Pääradalla he käyttävät ota yhteyttä verkon tukeen. Etäisyyden äärimmäisen polun akselista tukien sisäreunaan suorilla osilla on oltava vähintään 3100 mm. Erikoistapauksissa sähköistetyillä radoilla on sallittua lyhentää määritettyä etäisyyttä 2450 mm- asemilla ja ennen 2750 mm- pakosalla. Kuljetuksissa niitä käytetään pääasiassa ajolangan yksittäinen ulokejousitus. Asemilla (ja joissakin tapauksissa laskuissa) sitä sovelletaan ajojohtimien ryhmäripustus päällä ja poikkipalkit.

Suojataksesi yhteysverkkoa oikosulku vierekkäisten vetoasemien välillä on varustettu turvakytkimet. Kaikki metallirakenteet, jotka ovat suoraan vuorovaikutuksessa kontaktiverkon elementtien kanssa tai sijaitsevat 5 metrin säteellä niistä, maahan(kytkettynä kiskoihin). Tasavirralla sähköistetyissä linjoissa käytetään erityistä diodia ja kipinää. Kosketusverkon elementtien ja laitteiden suojaamiseksi ylijännitteeltä (esimerkiksi salamaniskun vuoksi) on asennettu joitakin tukia kaaritorvet.

Jännitteen alaisten kosketusverkkoelementtien (ajojohdin, kantokaapeli, nauhat, puristimet) sähköeristykseen käytetään maadoitettuja elementtejä (tuet, konsolit, poikkipalkit jne.). Tehtyjen toimintojen mukaan eristimet ovat keskeytetty, jännitystä, fiksatiivi, konsoli, suunnittelultaan - astian muotoinen ja sauva, ja materiaalin mukaan, josta ne on valmistettu - ja.

Sähköistetyillä rautateillä kiskot kulkevat käänteinen vetovirta. Tehohäviöiden vähentämiseksi ja automaatio- ja telemekaniikan laitteiden normaalin toiminnan varmistamiseksi tällaisilla radoilla on seuraavat radan rakenteen ominaisuudet:

• hitsattu kiskon päihin kiskon ulkopuolella (shuntit), jotka vähentävät sähköinen vastus rautateiden nivelet;
• kiskot on eristetty ratapölkkyistä kumitiivisteiden avulla teräsbetonipölkkyjen ja puisten ratapölkkyjen kreosootilla kyllästyksen tapauksessa;
• käytetään murskattua kivipainolastia, jolla on hyvät dielektriset ominaisuudet, ja kiskon pohjan ja painolastin välissä on vähintään 3 cm rako;
• radoilla, joissa on automaattinen lukitus ja sähköinen lukitus, käytetään eristäviä liitoksia, jotka kuljettavat vetovirran niiden ympärille taajuussuodattimet.

Eräs eri tyyppisillä virroilla sähköistettyjen johtojen liittämistapa on kosketusverkon osittaminen kytkemällä yksittäisiä osia DC- tai AC-syöttölähteillä. Telakointiasemien kontaktiverkossa on eristettyjen osien ryhmiä: tasavirta, vaihtovirta ja kytkettävä. Kytketyt osat syötetään sähköä kautta. Kosketinverkko yhdestä virtatyypistä toiseen kytketään erityisillä moottorikäyttöillä, jotka on asennettu ryhmittelypisteisiin. Kuhunkin pisteeseen on kytketty kaksi syöttöjohtoa: AC ja DC DC-AC-vetoasemalta. Tämän sähköaseman sopivan tyyppiset virtalähteet on kytketty myös telakointiaseman ja viereisten vetojen kosketusverkkoon.

Kytkimet estetään, jotta estetään mahdollisuus syöttää virtaa kosketusverkon yksittäisille osille, jotka eivät vastaa siellä sijaitsevaa liikkuvaa kalustoa, sekä EPS:n ulostulo kosketusverkon osiin, joissa on erilainen virtajärjestelmä. keskenään ja laitteiden kanssa sähköinen keskitys. Kytkinohjaus sisältyy yhden reittireleen keskitysjärjestelmään kytkimien ja asemasignaalien ohjaamiseksi. Aseman hoitaja, joka kerää minkä tahansa reitin, samanaikaisesti nuolien ja signaalien asennuksen kanssa vaadittuun asentoon, tekee asianmukaiset kytkennät kontaktiverkossa.

Reittien keskittäminen telakointiasemille on järjestelmä sähköisen liikkuvan kaluston saapumisen ja lähtemisen laskemiseksi kosketusverkon kytkentäosien rataosuuksille, mikä estää sitä saamasta jännitteitä muunlaisesta virrasta. Tehonsyöttölaitteiden ja tasavirtasähköisen liikkuvan kaluston laitteiden suojaamiseksi, jos ne joutuvat kosketuksiin vaihtovirtajännitteen häiriöiden seurauksena, on olemassa erityisiä laitteita.

Virtalähdelaitteiden on tarjottava luotettava virtalähde:

• sähköinen liikkuva kalusto junien liikkumiseen, joilla on vakiintuneet painonormit, nopeudet ja niiden väliset välit vaadituilla liikekooilla;
• merkinantolaitteet, viestintä ja tietotekniikka luokan I sähköenergian kuluttajina;
• kaikki muut rautatieliikenteen kuluttajat vahvistetun luokan mukaisesti.

Automaattisen ja puoliautomaattisen lukituksen varavirtalähteen on oltava jatkuvassa valmiustilassa ja varmistettava merkinantolaitteiden ja risteysmerkinantolaitteiden keskeytymätön toiminta vähintään 8 tunnin ajan, mikäli virtaa ei ole katkaistu viimeisten 36 tunnin aikana. 1,3 s.

Luotettavan virransyötön varmistamiseksi rakenteiden ja virransyöttölaitteiden tilan säännöllinen seuranta, niiden parametrien mittaus, diagnostiikkalaitteet ja määräaikaiskorjaukset tulee suorittaa.

Virtalähdelaitteet on suojattava oikosulkuvirroilta, ylijännitteiltä ja normit ylittäviltä ylikuormituksilta.

Tasavirralla sähköistettävien johtojen alueella sijaitsevat metalliset maanalaiset rakenteet (putkistot, kaapelit jne.) sekä metalli- ja teräsbetonirakenteet on suojattava sähkökorroosiolta.

Keinotekoisissa rakenteissa etäisyyden virranottoelementin ja kosketusverkon jännitteen alaisena olevista osista rakenteiden ja liikkuvan kaluston maadoitettuihin osiin on oltava vähintään 200 mm tasavirralla sähköistetyillä linjoilla ja vähintään 270 mm- vaihtovirralla.

Huoltohenkilöstön ja muiden henkilöiden turvallisuuden vuoksi sekä suojan parantamiseksi oikosulkuvirroilta ne on maadoitettu tai varustettu laitteilla suojaava sammutus metalliset tuet ja elementit, joihin kosketusverkko on ripustettu, sekä kaikki metallirakenteet, jotka sijaitsevat lähempänä kuin 5 m kontaktiverkon jännitteisistä osista.

Karelin Denis Igorevitš ® Orekhovo-Zuevsky Railway College nimetty V.I. Bondarenkon mukaan "2017

Sähköisen liikkuvan kaluston infrastruktuuri sisältää välttämättä kontaktiverkot. Tämän säännöksen ansiosta kohdevirroittimien toimitus toteutuu, mikä puolestaan ​​lähtee liikkeelle ajoneuvoja. Tällaisia ​​verkkoja on monenlaisia, mutta ne ovat kaikki sarja kaapeleita, kiinnitys- ja vahvistuselementtejä, joista saa virtaa, ja kontaktiverkkoa käytetään myös kiinteiden kohteiden, kuten erilaisten risteyksien ja valaistusasemien, huoltoon.

Yleistietoa yhteysverkostoista

Tämä on osa teknistä rakennetta, joka on osa sähköistettyjä raiteita ja teitä. Tämän infrastruktuurin päätehtävänä on siirtää energiaa sähköisestä liikkuvasta kalustosta. Yhteysverkko on jaettu useisiin osiin, jotta varmistetaan mahdollisuus toimittaa laitteita energialla useilta sähköasemilta. Näin muodostuu osia, joista jokainen syötetään erillisestä syöttölaitteesta tietystä lähteestä.

Leikkausta käytetään myös korjaustoimenpiteiden helpottamiseksi. Esimerkiksi linjahäiriön sattuessa sähkönsiirto keskeytyy vain yhdessä osassa. Viallinen johdotus voidaan tarvittaessa liittää käyttökeskukseen, mikä vähentää seisokkeja. Lisäksi rautateiden kontaktiverkko on varustettu erityisillä eristeillä. Tämä päätös johtuu siitä, että vahingossa tapahtuva kaaren muodostuminen virrankeräinten läpikulun aikana voi häiritä johtimien päävaippaa.

Yhteysverkkojen laite

Tämäntyyppiset verkot ovat kokonainen sähköinfrastruktuurikomponenttien kokonaisuus. Erityisesti tämän laitoksen tyypillinen laite sisältää virtakaapeleita, erikoisripustimet, raudoitus ja sen erikoisosat sekä tukirakenteet. Tähän mennessä on käytetty ohjetta, jonka mukaan kosketusverkon osat, liittimet ja johdot käyvät läpi erityisen lämpödiffuusiogalvanoinnin menettelyn. Elementit on valmistettu vähähiilisestä ja suojakäsitelty viestinnän lujuuden ja kestävyyden lisäämiseksi.

Overhead-yhteysverkkojen ominaisuudet

Ilmaverkot ovat yleisimpiä tilansäästön ja tehokkaamman organisoinnin vuoksi sähköjohdot. Totta, tällaisella laitteella on myös haittoja, jotka ilmaistaan ​​​​korkeampina asennus- ja ylläpitokustannuksina. Joten yläpuolinen kosketusverkko sisältää kantokaapelin, liittimet, johdot, nuolet risteyksillä sekä eristimet.

Tämäntyyppisten verkkojen tärkeimmät suunnitteluominaisuudet rajoittuvat sijoitusmenetelmään. Viestintä on keskeytetty erikoistuilla. Tässä tapauksessa asennuspisteiden välissä voidaan havaita roikkuvia johtimia. Tätä vikaa ei voida täysin poistaa, mutta sen esiintyminen voi olla haitallista.Esimerkiksi jos kontaktiverkon tuki mahdollistaa voimakkaan painumisen, voi ripustuspisteissä kaapelia pitkin liikkuva virrankeräin menettää kosketuksen linjaansa.

Rautateiden yhteysverkostot

Tässä tapauksessa puhumme yhteysverkon klassisesta versiosta. Rautatiet käyttävät eniten materiaaleja liikkuvan kaluston sähköistämiseen. Itse lanka tällaisiin tarkoituksiin on valmistettu elektrolyyttisesti kovavedetystä kuparista, jonka poikkipinta-ala on jopa 150 mm 2. Kantavien elementtien osalta rautatien kosketusverkko on muodostettu teräsbetoni- tai metalliasennuksilla, joiden korkeus voi olla 15 m. Raot ääriraiteiden akselista tukien ulkosivuille asemilla ja vaiheissa eivät ole yli 310 cm. Totta, poikkeuksia on - esimerkiksi vaikeissa olosuhteissa tekniikka mahdollistaa raon pienentämisen 245 cm: iin. Tämän tyyppisten johtojen suojauksessa käytetään perinteisiä menetelmiä - jako erillisiin osiin, käyttö eristimet ja neutraalit sisäkkeet.

Johdinautojen yhteysverkosto

Raideliikenteeseen verrattuna johdinauton liikkuminen ei tarkoita pysyvää sähköyhteyttä maanpinnan kanssa. Myös ohjattavuuden vaatimukset kasvavat, mikä johtaa muutoksiin sähköistysinfrastruktuurin organisaatiossa. Nämä erot määrittelivät johdinautojen sähköverkkojen pääpiirteen - kaksijohtoisten linjojen läsnäolon. Samanaikaisesti jokainen lanka kiinnitetään pienin väliajoin ja on varustettu luotettavalla eristyksellä. Tämän seurauksena kontaktiverkosto monimutkaistuu sekä suorilla osuuksilla että haarautumis- ja risteysalueilla. Ominaisuuksiin kuuluu mm laaja sovellus leikkaus sopivilla eristeillä. Mutta tässä tapauksessa vaippa ei vain suojaa johtoja kosketuksilta toisiinsa, vaan myös suojaa materiaalia risteyksessä. Valokaarivirroittimien ja virroittimien käyttö ei myöskään ole sallittua johdinautoverkoston infrastruktuurissa.

Ota yhteyttä raitiovaunuverkostoihin

Raitiovaunukontaktiverkoissa käytetään yleensä kuparista ja ominaisuuksiltaan vastaavista seoksista valmistettuja johtoja. Myöskään mahdollisuutta käyttää teräs-alumiinilankoja ei ole suljettu pois. Eri ripustuskorkeudella olevien osien kytkentä suoritetaan johdotuksen kaltevuus suhteessa kiskon pituusprofiiliin. Tässä tapauksessa poikkeama voi vaihdella 20 - 40 % linjan asennusosuuden monimutkaisuudesta ja olosuhteista riippuen. Suorilla osilla raitiovaunun kontaktiverkko on siksak-kuviossa. Samaan aikaan siksak-askel - ripustustyypistä riippumatta - ei ylitä neljää jänneväliä. On myös tarpeen huomata kosketuskaapeleiden poikkeama virroittimen akselista - tämä arvo on yleensä enintään 25 cm.

Johtopäätös

Sähköistysjärjestelmien teknologisesta kehityksestä huolimatta kosketusverkot säilyttävät pääsuunnitteluvaihtoehdoissa perinteisen laitteen. Muutokset teknisten ja toiminnallisten parametrien parantamisessa vaikuttavat vain joihinkin osien käytön näkökohtiin. Erityisesti rautateiden kontaktiverkkoon toimitetaan yhä enemmän elementtejä, jotka on läpikäynyt lämpödiffuusiosinkityksen. Lisäkäsittely elementtipohja Epäilemättä lisää linjojen luotettavuutta ja kestävyyttä, mutta myötävaikuttaa vähäisessä määrin radikaaliin tekniseen parannukseen. Sama koskee raitiovaunuja ja johdinautoja. sähköverkot, jossa kuitenkin viime aikoina kiinnityslaitteita, raudoituksen lujuutta ja ripustettujen rakenteiden osia on parannettu merkittävästi.

Sivu 22/35

24. Yhteysverkoston peruskaaviot ja suunnitelmat

Yhteysverkkolaitteiden mitat. Ajolangan normaaliksi korkeudeksi kiskojen päiden tason yläpuolella laskuissa otetaan 6250 mm, asemilla - 6600 mm. Vähimmäiskorkeuden on oltava nostoilla vähintään 5750 mm ja asemilla 6250 mm, maksimi korkeintaan 6800 mm.
Etäisyys tukien etupinnasta radan akseliin otetaan noston ja asemien radan suorilla osilla 3100 mm, syvennyksissä, kun tuet sijaitsevat ojan takana - 4900 ja 5700 mm, ahtaissa olosuhteissa laskuissa mitat pienennetään 2750 mm:iin ja asemilla - jopa 2450 mm:iin.
Etäisyyden kentän puoleisiin kosketinverkkotukiin ripustetuista vahvistuslangoista jänteen keskellä olevaan maahan on oltava vähintään 6000 mm ja etäisyyden niistä kaivannon rinteeseen vähintään 4500 mm.
Keinotekoisissa rakenteissa etäisyyden virroittimen elementeistä ja jännitteisen kosketusverkon osista rakenteiden ja liikkuvan kaluston maadoitettuihin osiin tulee olla 200 mm tasavirran ja 350 mm vaihtovirran osissa.
Ankkuriosien konjugaatiot. Kosketusverkko koostuu erillisistä 1200-1600 m pituisista ankkuriosista, joilla varmistetaan virroittimen luistojen siirtyminen yhden ankkuriosan ajolangasta seuraavan ajolangalle, näille osille käytetään erilaisia ​​liitäntäkaavioita. Liitäntöjen tulee varmistaa virroittimen tasainen siirtyminen ja keskeytymätön virranotto työmaalla hyväksytyillä kulkunopeuksilla. Nostoissa käytetään yksinkertaisia ​​ja joustavia kavereita. Paikoissa, joissa ajojousitus on lohkottu, tehdään eristäviä pareja ja eri vaiheista syötetyissä vaihtovirtateillä, joissa ei ole hyväksyttävää sulkea vierekkäisiä osia virroittimella, käytetään eristäviä pareja neutraalilla sisäkkeellä (katso kohta 25). .
Puolikompensoidulla jousituksella, kun nopeus ei ylitä 70 km / h, yksinkertaiset pariliitokset suoritetaan kahden jännejärjestelmän mukaisesti (kuva 76, a). Ankkuritukien 1 ja 3 väliin on sijoitettu siirtymä 2, jonka konsoliin, yhdessä kaksoissatulassa, on ripustettu molempien ankkuriosien tukivaijerit. Ajolangat ripustetaan kantokaapeleihin ja ankkuroidaan tukiin 1 ja 3 0,5-0,6 m ja jänteen normaalin korkeuden yläpuolelle.
Ankkuriosien johtimien välinen sähköliitäntä tehdään pitkittäisliittimillä. Ajojohtimien leikkauskohtaan asennetaan 1-1,5 m pituinen rajoittava putki siten, että luistojen ohittaessa minkä tahansa johtimen nousu tässä paikassa aiheuttaa toisen nousun. Ajojohtimien risteyksessä havaitaan kipinöintiä ja niiden lisääntynyttä kulumista, joten asemien sivuraiteilla käytetään kaksivälistä rajapintaa.

Riisi. 76. Yksinkertainen kaksijänne (a) ja elastinen kolmiväli (b) ankkuriosien parittaminen

Asemien ja jännevälien pääraiteilla, joissa on puolikompensoitu ja kompensoitu jousitus, tehdään ankkuriosien elastiset kolmiväliset rajapinnat (kuva 76, b). Ankkuritukien 1 ja 4 väliin sijoitetaan kaksi siirtymätukea 2 ja 3. Näiden tukien välisten ajolankojen ankkuroidut haarat on sijoitettu rinnakkain 100 mm:n etäisyydelle siirtymätukien kohdalla 200 mm:n korkeudella suhteessa tukiin. toimiva yhteysjohto. Virroittimen johdosta toiseen kulkee rauhallisemmin siirtymäjännevälin keskellä.
Ilmanuolet. Virroittimen siirtyminen asemaradan ajolangasta toiselle tapahtuu ilmanuolilla, jotka on muodostettu kahden lähentyvän kosketinripustuksen leikkauskohtaan. Ajojohtimien leikkauskohdassa alempaan johtoon asennetaan 1-1,5 m pitkä rajoittava putki.
Suurilla nopeuksilla ilmanuolet on kiinnitettävä, eli johdot on pidettävä luotettavan toiminnan edellyttämässä asennossa puristimien avulla. Siksi johtimien leikkauspisteet tehdään joustavan tai jäykän poikkipalkin lähellä tai asennetaan tuki (kuva 77).
Kiinnityslaitteet sijaitsevat 1-2 m etäisyydellä ajojohtimien leikkauspisteestä terävän nuolen suuntaan; ajojohtimien leikkauspisteen tulee olla lähentyvien polkujen akselien välissä ja erotettava niistä 400 mm:n etäisyydellä. Pystytasossa tämä leikkauspiste sijaitsee paikassa, jossa ristin koontuvien kiskojen sisäpintojen välinen etäisyys on 730-800 mm.
Kiinteitä nuolia käytetään toissijaisilla reiteillä, joilla kulkunopeus on alhainen.
Kiinnikkeet. Puristimia käytetään ajolangan siksakkien luomiseen radan suorille osille ja poikkeamien luomiseen tukiin kaarteissa. Puristimien tulee olla kevyitä ja helposti liikuteltavia pysty- ja vaakatasossa.



Riisi. 77. Kiinteän ilmaosoittimen asettelu käännöksessä

Riisi. 78. Kaaviot, jotka selittävät puristettujen (a) ja venytettyjen (b) pidikkeiden toimintaa
Salvat ovat kaarevia niin, että kun ajolanga painetaan ulos, virroittimen luisto ei kosketa niitä. Siksakin suunnasta riippuen puristimet toimivat jännityksessä tai puristuksessa. Positiivisella siksakilla (katso kuva 76, b, tuki 1) salpaan vaikuttaa puristusvoima ja negatiivisella (tuki 4) vetovoima. Puristetussa salpassa (kuva 78, a) voiman pystykomponentti N suuntautuu alaspäin, mikä lisää keskitettyä massaa ja jäykkyyttä, ja venytetyssä salpassa (Kuva 78, b) se on ylöspäin, mikä vähentää väkevöity massa ja jäykkyys, kun virranotin kulkee tämän salvan alta. Jälkimmäisessä tapauksessa virranottoolosuhteet ovat paremmat ja ajolangan kuluminen vähenee. Puristetut pidikkeet korvataan mahdollisuuksien mukaan käänteisillä nivelkiinnikkeillä ja konsolit, joissa on käänteinen lukituspylväs (katso kuva 91, d).
Suunnittelun mukaan puristimet on jaettu jäykiin, nivellettyihin, joustaviin ja käänteisiin. Nivelsalpa (kuva 79, a, b) koostuu 1 päätangosta ja 2 lisätangosta. Lisätanko toimii jännityksessä. Se kiinnitetään päätankoon erityisellä telineellä 3. Päätanko on ripustettu kahdella kierteellä kannatinkaapeliin 1,5-2 m etäisyydellä konsolin molemmilta puolilta. Tässä tapauksessa vain lisätangon painosta tuleva kuorma siirtyy ajolangalle. Alueilla, joissa on kaksi ajolankaa, jokaisessa ajolangassa käytetään puristimia lisätankojen kanssa.



Riisi. 79. Suoraan nivelletyt (a), taaksepäin nivelletyt (b) ja joustavat (c) pidikkeet
Peruutuskiinnikkeet asennetaan polun suorille osille, joissa on positiivinen siksak, ja kaarteiden sisällä oleviin tukiin. Kun tuet sijaitsevat pienten säteiden käyrien ulkosivulla, käytetään joustavia puristimia (kuva 79, c), jotka koostuvat kaarevasta puristimesta 4 ja langasta 5, jonka halkaisija on 5-6 mm ja jotka on kiinnitetty eriste 6 tuen kohdalla.
Jouset ja klipsit. Pystysuuntaiset merkkijonot ovat joustavia tai linkkejä. Nauhat kiinnitetään ketjun jousituksen johtoihin pulttittomilla nauhoilla (aiemmin käytettiin pulttikiinnittimiä). Pulttittomat puristimet ovat 3-4 kertaa kevyempiä kuin pulttipuristimet, mikä vähentää metallikustannuksia niiden valmistuksessa ja yksinkertaistaa asennustyötä. Puolikompensoidussa ripustuksessa käytetään liukupaloja, kun narut ovat vinossa (kuva 80).

Kosketusjousitus keinotekoisissa rakenteissa.

Keinotekoisen rakenteen riittämättömän koon vuoksi on mahdotonta käyttää vakiorakenteita asennettaessa siihen kosketinripustus. Siksi siltojen, ylikulkuteiden (Kuva 81, a) alle, jos niiden korkeus on riittävä, jousitus johdetaan rakenteen alle ja: asennetaan eristetyt lokasuojat estämään sen puristuminen rakennetta vasten. Jos rakenteen korkeus ei ole riittävä, leikataan kantokaapeliin eristetty sisäosa ja järjestetään ohitus, jossa on kiinnitys ajolangan päälle tai pois tieltä (kuva 81, b). Myös muut ratkaisut ovat mahdollisia.
Riisi. 80. Liukuva merkkijono:
1 - jäykkä kolmio: 2 - rengas


Riisi. 81. Kaaviot ajojousituksen kulkua varten jalankulkusillan ja ylikulkusillan alta:
I - aidan kilpi; 2 ja 5 - kantokaapelin lokasuojat; 3 - liukunauha; 4 - eristetty sisäosa; 6 - ohitus
Kontaktiverkkotuet asennetaan siten, että rakenne on jänteen keskellä.
Alhaalta kulkevilla silloilla ajojousituksen suunnittelu riippuu niiden mitoista. Jos sillan korkeus ei ole riittävä, tukikaapeli ripustetaan U:n muotoisiin kannakkeisiin tai erityisiin pyöriviin konsoleihin sillan tuulisiteiden yläpuolelle (kuva 82, a) tai niiden sisäpuolelle poikittaiskaapeleihin tai muihin rakenteisiin kuva 8. 82b).
Vaikein laite on kontaktiverkko tunneleissa. Se on valmistettu ketjuripustuksena, jolla on pieni rakennekorkeus (400-500 mm) ja pieni jänneväli (15-25 m). Jousitus kiinnitetään tunnelin yläosan syvennykseen asennettuun eristettyyn konsoliin tai joustaviin eristettyihin siteisiin.

Riisi. 82. Kaaviot kosketusjousituksen läpikulkua silloilla, joiden ajo on alla:
1 - hakkuri; 2 - kiinnike; 3 - salpa; U GR - kiskon pään korkeus
Ajolangan korkeus keinotekoisissa rakenteissa ja niiden alla on yleensä pienempi kuin vierekkäisillä vierekkäisillä alueilla. Rakenteen lähestymistavoissa ajolangan korkeutta lasketaan asteittain.