Energia consumată de transportul feroviar este cheltuită pentru asigurarea tracțiunii trenului și alimentarea consumatorilor care nu sunt de tracțiune: gări, depouri, ateliere, dispozitive de control al traficului feroviar.

Sistemul de alimentare cu energie electrică a căilor ferate electrificate include centrale electrice, raion posturi de transformare, rețele și linii electrice, care se numesc sursă de alimentare externă. Alimentarea internă sau de tracțiune include substațiile de tracțiune și rețeaua electrică de tracțiune.

Centralele electrice generează curent alternativ trifazat cu o tensiune de 6 ... 21 kV și o frecvență de 50 Hz. La posturile de transformare, tensiunea este crescută la 750 kV, în funcție de distanța de transmisie energie electrica consumatori. În apropierea locurilor de consum de energie electrică, tensiunea se reduce la 110 ... 220 kV și se alimentează în rețelele raionale, la care sunt conectate stații de tracțiune ale căilor ferate electrificate și posturi de transformare a drumurilor cu tracțiune diesel.

Rețeaua de tracțiune este formată din fire de contact și șine, care reprezintă liniile de alimentare și respectiv de aspirație. Loturi reteaua de contact conectat la substațiile de tracțiune învecinate.

Căile ferate folosesc sisteme de curent continuu cu o tensiune nominală de 3000 V și monofazate curent alternativ tensiune nominală 25 kV, frecvență 50 Hz.

Principalii parametri care caracterizează sistemul de alimentare cu energie al căilor ferate electrificate sunt puterea stațiilor de tracțiune, distanța dintre acestea și aria suspensiei de contact.

Stațiile de tracțiune DC îndeplinesc două funcții: scad tensiunea de intrare curent trifazatși convertiți-l în constantă. Nivelul de tensiune la colectorul de curent al materialului rulant electric la DCîn orice secțiune de bloc nu trebuie să existe mai mult de 4 kV și nu mai puțin de 2,7 kV, iar în unele secțiuni este permisă cel puțin 2,4 V. Ținând cont de aceste cerințe, stațiile de tracțiune DC sunt amplasate aproape una de alta (10 ... 20 km) cu secțiunea transversală maximă admisă a firului de contact.

Stațiile de tracțiune AC servesc doar la scăderea tensiunii AC (până la 27,5 kV) primită de la sistemele de alimentare. Pe direcții electrificate pe curent alternativ cu o tensiune nominală de 25 kV, distanța dintre stațiile de tracțiune este de 40 ... 60 km. Aria secțiunii transversale a firelor rețelei de contact într-un sistem de curent alternativ monofazat este de aproximativ două ori mai mică decât în ​​cazul curentului continuu. Cu toate acestea, proiectarea locomotivelor și a trenurilor electrice cu curent alternativ este mai complicată, iar costul acestora este mai mare.

Andocarea rețelelor de contact ale liniilor electrificate pe diferite sisteme de curent se realizează la gări speciale.

O rețea de contact este un ansamblu de fire, structuri și echipamente care asigură transmiterea energiei electrice de la stațiile de tracțiune la colectoarele de curent ale materialului rulant electric.

Rețeaua de contact constă din console, izolatoare, un cablu purtător, un fir de contact, cleme și șiruri și este montată pe metal sau suporturi din beton armat(Fig. 22.1).

Sunt utilizate rețele de contact simple (pe stații secundare și depouri) și rețele aeriene. O suspensie de contact simplă este un fir care atârnă liber, care este fixat pe suporturi. Într-o suspensie cu lanț (Fig. 22.1), firul de contact nu este suspendat liber între suporturi, ci este atașat de cablul purtător folosind șiruri de sârmă. Din acest motiv, distanța dintre suprafața capului și firul de contact rămâne aproape constantă. Distanța dintre suporturile cu suspensie cu lanț este de 70 ... 75 m.

Înălțimea firului de contact deasupra suprafeței capului șinei pe etape și stații ar trebui să fie de cel puțin 5750 mm, iar pe treceri - 6000 ... 6800 mm.

Firul de contact este realizat din cupru electrolitic trasat dur de profil special (Fig. 22.2). Poate avea o suprafață de secțiune de 85, 100 sau 150 mm2.

Suporturile rețelei de contact sunt utilizate din beton armat (până la 15,6 m înălțime) și metal (15 m sau mai mult). Distanța de la axa căii celei mai exterioare până la marginea interioară a suporturilor de pe tracțiuni și stații trebuie să fie de cel puțin 3100 mm. Pe liniile electrificate existente și în condiții dificile, este permisă reducerea distanței specificate la 2450 mm - la stații și la 2750 mm - pe transporturi.

Pentru a proteja rețeaua de contact de deteriorare, aceasta este secționată (împărțită în secțiuni separate - secțiuni) folosind goluri de aer (mate izolatoare), inserții neutre, izolatori secționali și mortare.

Goluri de aer se potrivesc pentru izolatie electrica zone adiacente unele de altele. Spațiul de aer se realizează în așa fel încât în ​​timpul trecerii colectorului de curent al materialului rulant electric, secțiunile de împerechere să fie conectate electric. La limitele golurilor de aer sunt instalate suporturi de rețea de contact care au o culoare distinctă.

O inserție neutră este o secțiune a rețelei de contact în care nu există constant curent. Inserția neutră constă din mai multe goluri de aer conectate în serie și, la trecerea materialului rulant electric, asigură izolarea electrică a secțiunilor de împerechere.

Transporturile, stațiile intermediare, grupurile de căi din parcurile stațiilor sunt împărțite în secțiuni separate. Conectarea sau deconectarea tronsoanelor se realizează prin intermediul unor secționare secționale amplasate pe suporturile rețelei de contact sau folosind stâlpi de sectionare. Posturile de secţionare sunt echipate cu echipament de protecţie - întrerupătoare de circuit de la scurtcircuite.

Pentru a asigura siguranța personalului de întreținere și a altor persoane, toate structurile metalice (poduri, pasaje supraterane, semafoare, coloane hidro etc.) care interacționează direct cu elementele rețelei de contact sau sunt situate pe o rază de 5 m față de acestea sunt împământate. sau echipat cu dispozitive de deconectare. De asemenea, în zona de influență a rețelei de contact, toate structurile metalice subterane sunt izolate de sol pentru a le proteja de deteriorarea curenților vagabonzi.

Contactați dispozitivul de rețea: 1 - suport; 2 - împingere; 3 - consola; 4, 9 - izolatoare; 5 - cablu de transport: 6 - fir de contact; 7 - sfoară; 8 - zăvor

Transportul feroviar electric este cel mai productiv, economic și prietenos cu mediul. Prin urmare, de la mijlocul secolului al XX-lea și până în prezent s-au desfășurat lucrări active de trecere a căilor ferate la tracțiunea electrică. În prezent, peste 50% din căile ferate rusești sunt electrificate. În plus, chiar și tronsoane neelectrificate de cale ferată au nevoie de energie electrică: aceasta este utilizată pentru a asigura funcționarea sistemelor de semnalizare, centralizare, comunicații, iluminat, tehnologie informatică etc.

Electricitatea în Rusia este generată de întreprinderile din industria energetică. Transportul feroviar consumă aproximativ 7% din energia electrică produsă la noi. Acesta este cheltuit pentru furnizarea de tracțiune a trenurilor și pentru alimentarea consumatorilor care nu au tracțiune, care includ gările cu infrastructura lor, locomotivele, vagoanele și șinele lor, precum și dispozitivele de control al traficului feroviar. Întreprinderile mici și așezările situate în apropierea acestuia pot fi conectate la sistemul de alimentare cu energie feroviară.

Conform Clauza 1 din Anexa nr. 4 la PTEîn transportul feroviar, ar trebui asigurată o sursă de energie fiabilă a materialului rulant electric, a dispozitivelor de semnalizare, a comunicațiilor și a tehnologiei informatice, ca consumatori de energie electrică din categoria I, precum și alți consumatori în conformitate cu categoria stabilită pentru aceștia.

cuprinde rețea externă (centrale electrice, posturi de transformare, linii de înaltă tensiune) și rețele interne (reteaua de tractiune, linii de alimentare cu energie electrică pentru dispozitivele de semnalizare și comunicație, reteaua de iluminat si etc.).

Este generată o variabilă trifazată electricitate tensiune 6...21 kV, frecventa 50 Hz. Pentru a transfera energie electrică către consumatori, tensiunea nu este crescută la 250 ... 750 kV și transmisă către distante lungi cu ( linii de înaltă tensiune). În apropierea locurilor de consum de energie electrică, tensiunea este redusă la 110 kV cu ajutorul și alimentată în rețelele regionale, la care, împreună cu alți consumatori, sunt conectate căi ferate electrificate și alimentează consumatorii fără tracțiune, al căror curent este furnizat. printr-o tensiune de 6 ... 10 kV.

concepute pentru a furniza energie electrică materialului rulant electric. Se compune din a lua legaturași fire de șină, care sunt, respectiv hrănitoareși Conducta de aspirație. Secțiunile rețelei de tracțiune sunt împărțite în secțiuni (compartimentare) și conectate la cele vecine. Acest lucru face posibilă încărcarea mai uniformă a substațiilor și a rețelei de contact, ceea ce ajută, în general, la reducerea pierderilor de energie electrică în rețeaua de tracțiune.

Pe căile ferate rusești, sunt utilizate două sisteme de curent de tracțiune: permanentși variabilă monofazată.

Reguli operare tehnică reglementate niveluri nominale de tensiune pe colectoare de curent de material rulant electric: 3 kV- la curent continuu şi 25 kV- cu o variabilă. În același timp, se determină fluctuații de tensiune acceptabile din punctul de vedere al asigurării stabilității mișcării: la curent continuu din 2,7 inainte de 4 kV, cu o variabilă de la 21 inainte de 29 kV (Clauza 2 din Anexa nr. 4 la PTE).

Pe căile ferate electrizate DC, îndeplinesc două funcții: scad tensiunea curentului trifazat furnizat folosind și îl convertesc în DC folosind. De la substația de tracțiune electricitate prin protecția întrerupător cu eliberare rapidă este introdus în rețeaua de contact prin - alimentator, iar de la șine se întoarce înapoi la substația de tracțiune de-a lungul.

Principal deficiențe ale sistemului de alimentare cu curent continuu sunt polaritatea sa constantă, tensiunea relativ scăzută în firul de contact și scurgerea de curent din cauza incapacității de a asigura izolarea electrică completă a structurii superioare a căii de rulare față de cea inferioară (""). Șinele, care servesc ca conductori de curent de o polaritate, și subnivelul sunt un sistem în care este posibilă o reacție electrochimică, care duce la coroziunea metalului. Ca urmare, durata de viață a șinelor și a structurilor metalice situate în apropierea căii ferate este redusă. Pentru a reduce acest efect, special dispozitive de protectie - stații catodiceși întrerupătoare anodice de împământare.

Datorită tensiunii relativ scăzute în sistemul DC pentru a obține puterea necesară a materialului rulant de tracțiune ( W=UI) un curent mare trebuie să circule prin reţeaua de tracţiune. Pentru a face acest lucru, stațiile de tracțiune sunt amplasate aproape una de alta (la fiecare 10 ... 20 km) și aria secțiunii transversale este mărită, uneori folosind fir de contact dublu și chiar triplu.

Cu curent alternativ, puterea necesară este transmisă prin rețeaua de contact la o tensiune mai mare ( 25 kV) și, în consecință, o putere de curent mai mică în comparație cu un sistem de curent continuu. Statiile de tractiune in acest caz sunt situate la o distanta de 40...70 km una de alta. Echipamentul lor tehnic este mai simplu și mai ieftin decât substațiile de tracțiune DC (nu există redresoare). În plus, într-un sistem de curent alternativ monofazat, aria secțiunii transversale a firelor rețelei de contact este de aproximativ două ori mai mică, ceea ce poate economisi în mod semnificativ cupru scump. Cu toate acestea, proiectarea locomotivelor și a trenurilor electrice de curent alternativ este mai complicată, iar costul acestora este mai mare.

Andocarea rețelelor de contact ale liniilor electrificate în curent continuu și alternativ se efectuează la gări speciale -. Asemenea stații au echipamente electrice care permit alimentarea cu curent continuu și alternativ în aceleași secțiuni ale șinelor stației. Funcționarea unor astfel de dispozitive este interconectată cu funcționarea dispozitivelor de centralizare și semnalizare. Instalarea stațiilor de andocare necesită investiții mari. Atunci când crearea unor astfel de stații pare nepractică, se utilizează două sisteme și care funcționează pe ambele tipuri de curent. Când se utilizează un astfel de EPS, trecerea de la un tip de curent la altul poate avea loc în timp ce trenul se deplasează de-a lungul cursei.

Rețeaua de contact- este un set de fire, structuri de susținere și alte echipamente care asigură transmiterea energiei electrice de la stațiile de tracțiune la materialul rulant electric. Principala cerință pentru proiectarea rețelei de contact este asigurarea contactului permanent fiabil al firului cu colectorul de curent, indiferent de viteza trenurilor, condițiile climatice și atmosferice. Nu există elemente duplicate în rețeaua de contact, astfel încât deteriorarea acesteia poate duce la o încălcare gravă a programului de tren stabilit.

În conformitate cu scopul căilor electrificate, acestea folosesc simpluși lanţ suspensii de contact cu aer. Pe liniile secundare ale stației și depoului, la o viteză relativ mică, poate fi folosit (" tramvai tip "), care este un fir întins agățat liber, care se fixează cu izolatoare pe suporturi amplasate la o distanță de 50 ... 55 m unul de celălalt.

La viteze mari, înclinarea firului de contact ar trebui să fie minimă. Acest lucru este asigurat de designul în care este atașat firul de contact dintre suporturi cablu de transport folosind fir distanțat frecvent siruri de caractere. Din acest motiv, distanța dintre suprafața capului șinei și firul de contact rămâne aproape constantă. Pentru o suspensie cu lanț, spre deosebire de una simplă, sunt necesare mai puține suporturi: acestea sunt situate la o distanță de 65 ... 70 m unul de celălalt. Pe tronsoanele de mare viteză se folosesc, în care a fir auxiliar, la care se atașează și un fir de contact cu șiruri. În plan orizontal, firul de contact este situat în raport cu axa căii cu o abatere de ±300 mm la fiecare suport. Aceasta îi asigură rezistența la vânt și uzura uniformă a plăcilor de contact ale colectoarelor de curent. Pentru a reduce slăbirea firului de contact în timpul schimbărilor sezoniere de temperatură, acesta este tras la suporturi, care sunt numite, și suspendat de acestea prin sistem. Cea mai mare lungime a secțiunii dintre suporturi de ancorare (secțiune de ancorare) se stabilește ținând cont de tensiunea admisă a firului de contact uzat și atinge 800 m pe porțiuni drepte ale căii.

În conformitate cu Clauza 4 din Anexa nr. 4 la PTE înălțimea suspensiei firului de contact deasupra nivelului capului șinei pe tracțiuni și stații ar trebui să fie nu mai puțin de 5750 mm, iar la treceri - nu mai puțin de 6000 mm. Înălțimea maximă admisă a suspensiei firului de contact - 6800 mm. Firul de contact este realizat din cupru electrolitic trasat tare secțiune 85 , 100 sau 150 mm 2. Pentru confortul atașării firelor cu cleme, utilizați MF.

Pentru funcționarea fiabilă a rețelei de contact și ușurința întreținerii, este împărțită în secțiuni separate - secțiuni prin utilizarea goluri de aerși inserții neutre, precum și.

Când colectorul de curent al materialului rulant electric trece de-a lungul acestuia, cu derapajul său, conectează electric pentru scurt timp ambele secțiuni ale rețelei de contact. Dacă, în funcție de condițiile de putere ale secțiunilor, acest lucru este inacceptabil, atunci acestea sunt separate, care constă din mai multe goluri de aer consecutive. Utilizarea inserţiilor neutre este obligatorie pe liniile electrizate pe curent alternativ, deoarece. secțiunile învecinate ale rețelei de contact pot fi alimentate prin diferite faze provenite de la centrală, conexiune electrica care nu sunt permise între ele. EPS-ul trebuie să urmeze în modul run-down și cu mașinile auxiliare oprite. Pentru a proteja locurile de secționare ale rețelei de contact, se folosesc semne speciale de semnal „”, instalate pe suporturile rețelei de contact.

Conectarea sau deconectarea secțiunilor se realizează prin intermediul unei rețele de contact amplasate pe suporturi. Separatoarele pot fi controlate de la distanță folosind un stâlp montat acționare electrică conectat la consola de gestionare a energiei sau folosind manual acționare manuală, .

Schema de echipare a liniilor de stație cu fire de contact depinde de scopul lor și de tipul stației. Deasupra turneurilor, rețeaua de contact are așa-numita, formată prin intersecția a două suspensii de contact.

Pe căile ferate principale, se folosesc contactați asistența rețelei. Distanța de la axa căii extreme până la marginea interioară a suporturilor pe secțiuni drepte trebuie să fie de cel puțin 3100 mm. În cazuri speciale, pe liniile electrificate, este permisă reducerea distanței specificate până la 2450 mm- la statii si inainte 2750 mm- pe fuga. La transporturi, acestea sunt utilizate în principal suspensie individuală în consolă a firului de contact. În stații (și în unele cazuri, la trăgări), se aplică suspensie de grup de fire de contact pe și bare transversale.

Pentru a proteja rețeaua de contact de scurt circuitîntre staţiile de tracţiune adiacente sunt echipate cu întrerupătoare de siguranță. Toate structurile metalice care interacționează direct cu elementele rețelei de contact sau situate pe o rază de 5 m de acestea, sol(legat la șine). Pe liniile electrizate în curent continuu se folosesc diode și scântei speciale. Pentru a proteja elementele și echipamentele rețelei de contact de supratensiune (de exemplu, din cauza unui fulger), unele suporturi sunt instalate cu coarne arc.

Pentru izolarea electrică a elementelor rețelei de contact sub tensiune (fir de contact, cablu purtător, șiruri, cleme) de elementele împământate (suporturi, console, bare transversale etc.) sunt utilizate. După funcțiile lor, izolatorii sunt suspendat, tensiune, fixativ, consolă, de proiectare - în formă de farfurieși tijă, și în funcție de materialul din care sunt realizate -, și.

Pe căile ferate electrificate, șinele circulă curent de tracțiune inversă. Pentru a reduce pierderile de putere și pentru a asigura funcționarea normală a dispozitivelor de automatizare și telemecanică pe astfel de linii, sunt prevăzute următoarele caracteristici ale structurii structurii căii:

• sudate la capetele șinei din exteriorul căii (șunturi), care reduc rezistență electricăîmbinări șinelor;
• șinele se izolează de traverse cu ajutorul garniturilor de cauciuc în cazul traverselor din beton armat și impregnarea traverselor de lemn cu creozot;
• se foloseste balast din piatra sparta, care are proprietati dielectrice bune, iar intre talpa sinei si balast se prevede un decalaj de cel putin 3 cm;
• pe liniile dotate cu blocare automată și interblocare electrică se folosesc îmbinări izolante, iar pentru a trece curentul de tracțiune în jurul lor se instalează sau filtre de frecventa.

Una dintre modalitățile de îmbinare a liniilor electrificate pe diferite tipuri de curent este secţionarea reţelei de contact cu comutarea tronsoanelor individuale pentru a fi alimentate cu alimentatoare DC sau AC. Rețeaua de contact a stațiilor de andocare are grupe de secțiuni izolate: curent continuu, curent alternativ și comutabil. Secțiunile comutate sunt alimentate cu energie electrică prin. Rețeaua de contacte de la un tip de curent la altul este comutată cu motorizări speciale instalate la punctele de grupare. Două linii de alimentare sunt conectate la fiecare punct: AC și DC de la substația de tracțiune DC-AC. Alimentatoarele de tipul adecvat de curent ale acestei substații sunt, de asemenea, conectate la rețeaua de contact a gâturilor stației de andocare și a transporturilor adiacente.

Pentru a exclude posibilitatea de a furniza curent secțiunilor individuale ale rețelei de contact care nu corespunde cu materialul rulant situat acolo, precum și ieșirea EPS către secțiuni ale rețelei de contact cu un sistem de curent diferit, comutatoarele sunt blocate cu unul pe altul și cu dispozitive centralizare electrică. Controlul comutatoarelor este inclus într-un sistem de centralizare cu un singur traseu-releu pentru controlul comutatoarelor și semnalelor stației. Insotitorul de statie, colectand orice traseu, concomitent cu instalarea sagetilor si a semnalelor in pozitia ceruta, face comutarea corespunzatoare in reteaua de contacte.

Centralizarea rutelor la stațiile de andocare are un sistem de numărare a sosirii și plecării materialului rulant electric pe secțiunile de cale ale secțiunilor comutate ale rețelei de contact, care îl împiedică să fie alimentat de un alt tip de curent. Pentru a proteja echipamentele dispozitivelor de alimentare cu energie electrică și materialul rulant electric de curent continuu în cazul contactului cu acestea ca urmare a oricăror perturbări ale tensiunii de curent alternativ, există echipamente speciale.

Dispozitivele de alimentare trebuie să asigure o sursă de alimentare fiabilă:

• material rulant electric pentru deplasarea trenurilor cu norme de greutate stabilite, viteze și intervale între acestea cu dimensiunile de deplasare cerute;
• dispozitive de semnalizare, comunicații și tehnologie informatică ca consumatori de energie electrică de categoria I;
• toţi ceilalţi consumatori de transport feroviar în conformitate cu categoria stabilită.

O sursă de alimentare de rezervă pentru blocarea automată și semiautomată trebuie să fie în permanență pregătită și să asigure funcționarea neîntreruptă a dispozitivelor de semnalizare și semnalizare de trecere timp de cel puțin 8 ore, cu condiția ca alimentarea să nu fi fost întreruptă în ultimele 36 de ore. 1,3 s.

Pentru a asigura o alimentare fiabilă cu energie, trebuie efectuată monitorizarea periodică a stării structurilor și a dispozitivelor de alimentare cu energie, măsurarea parametrilor acestora, dispozitivele de diagnosticare și reparațiile programate.

Dispozitivele de alimentare cu energie electrică trebuie să fie protejate de curenții de scurtcircuit, supratensiuni și suprasarcini peste standardele stabilite.

Structurile subterane metalice (conducte, cabluri etc.), precum și structurile metalice și din beton armat situate în zona liniilor electrizate în curent continuu, trebuie protejate împotriva coroziunii electrice.

În cadrul structurilor artificiale, distanța de la elementele purtătoare de curent ale colectorului de curent și părți ale rețelei de contact sub tensiune până la părțile împământate ale structurilor și materialului rulant trebuie să fie de cel puțin 200 mm pe linii electrizate cu curent continuu, și nu mai puțin de 270 mm- pe curent alternativ.

Pentru siguranța personalului de întreținere și a altor persoane, precum și pentru a îmbunătăți protecția împotriva curenților de scurtcircuit, acestea sunt împământate sau echipate cu dispozitive oprire de protecție suporturi metaliceși elementele de care este suspendată rețeaua de contact, precum și toate structurile metalice situate la mai puțin de 5 m de părțile sub tensiune ale rețelei de contact.

Karelin Denis Igorevich ® Colegiul Feroviar Orekhovo-Zuevsky numit după V.I. Bondarenko „2017

Infrastructura materialului rulant electric include în mod necesar rețele de contact. Datorită acestei prevederi, se realizează furnizarea de pantografe țintă care, la rândul lor, se pun în mișcare vehicule. Există multe varietăți de astfel de rețele, dar toate sunt o combinație de cabluri, elemente de fixare și de întărire care furnizează energie din.De asemenea, rețeaua de contact este folosită și pentru deservirea obiectelor fixe, inclusiv a diferitelor treceri și stații de iluminat.

Informații generale despre rețelele de contact

Aceasta face parte dintr-o structură tehnică, care face parte dintr-un complex de piste și drumuri electrificate. Sarcina principală a acestei infrastructuri este de a transfera energie de la materialul rulant electric. Pentru a asigura posibilitatea alimentării cu energie a echipamentelor din mai multe substații, rețeaua de contact este împărțită în mai multe secțiuni. Astfel, se formează secțiuni, fiecare dintre acestea fiind alimentată de un alimentator separat de la o anumită sursă.

Secționarea este folosită și pentru a facilita operațiunile de reparații. De exemplu, în cazul unei defecțiuni de linie, transmisia de energie va fi întreruptă doar într-o singură secțiune. Cablajul defectuos poate fi conectat la o substație de funcționare dacă este necesar, reducând timpul de nefuncționare. În plus, rețeaua de contact a căilor ferate este prevăzută cu izolatori speciali. Această decizie se datorează faptului că formarea accidentală a unui arc în momentul trecerii colectoarelor de curent poate perturba mantaua principală a firelor.

Dispozitivul rețelelor de contact

Rețelele de acest tip sunt un întreg complex de componente ale infrastructurii electrice. În special, un dispozitiv tipic al acestei facilități include cabluri de alimentare, umerașe speciale, armături și piesele sale speciale, precum și structuri de susținere. Până în prezent, se utilizează o instrucțiune, în conformitate cu care părțile, fitingurile rețelei de contact și firele sunt supuse unei proceduri speciale de galvanizare prin difuzie termică. Elementele sunt realizate din emisii reduse de carbon și sunt supuse unui tratament de protecție pentru a crește rezistența și durabilitatea comunicațiilor.

Caracteristicile rețelelor aeriene de contact

Rețelele aeriene sunt cele mai comune datorită economiei de spațiu și organizării mai eficiente linii electrice. Adevărat, există și dezavantaje ale unui astfel de dispozitiv, care se exprimă în costuri mai mari de instalare și întreținere. Deci, rețeaua de contact aeriană include un cablu purtător, fitinguri, fire, săgeți cu intersecții, precum și izolatori.

Principalele caracteristici de proiectare ale rețelelor de acest tip sunt reduse la metoda de plasare. Comunicațiile sunt suspendate pe suporturi speciale. În acest caz, pot fi observate fire lăsate între punctele de instalare. Este imposibil să eliminați complet acest defect, dar prezența sa poate fi dăunătoare.De exemplu, dacă suportul rețelei de contact permite o slăbire puternică, atunci colectorul de curent care se deplasează de-a lungul cablului în punctele de suspensie poate pierde contactul cu linia sa.

Rețele de contact feroviar

În acest caz, vorbim despre versiunea clasică a rețelei de contact. Căile ferate sunt cele care utilizează cele mai mari volume de materiale pentru electrificarea materialului rulant. Firul în sine pentru astfel de scopuri este fabricat din cupru electrolitic dur trasat, cu o suprafață în secțiune transversală de până la 150 mm 2. În ceea ce privește elementele de susținere, rețeaua de contact feroviar este asigurată de instalații din beton armat sau metal, a căror înălțime poate ajunge la 15 m. Golurile de la axa căilor extreme până la părțile exterioare ale suporturilor la stații și trepte sunt nu. mai mult de 310 cm. Adevărat, există excepții - de exemplu, în condiții dificile, tehnologia permite reducerea decalajului la 245 cm. Sunt utilizate metode tradiționale de protecție a firelor de acest tip - împărțirea în secțiuni separate, utilizarea izolatoare și inserții neutre.

Rețea de contact troleibuze

Față de transportul feroviar, deplasarea unui troleibuz nu presupune o legătură electrică permanentă cu suprafața. Cerințele de manevrabilitate sunt, de asemenea, în creștere, ceea ce duce la schimbări în organizarea infrastructurii de electrificare. Aceste diferențe au determinat principala caracteristică a rețelelor electrice pentru troleibuze - prezența liniilor cu două fire. În același timp, fiecare fir este fixat la intervale mici și este prevăzut cu izolație fiabilă. Ca urmare, rețeaua de contact devine mai complicată atât în ​​tronsoane drepte, cât și în zonele de ramificare și intersecții. Caracteristicile includ aplicare largă secţionarea cu izolatori corespunzători. Dar în acest caz, mantaua nu numai că protejează firele de contactele între ele, ci și materialul de la intersecție. În plus, utilizarea pantografelor cu arc și a pantografelor nu este permisă în infrastructura rețelelor de troleibuze.

Rețele de contact ale tramvaielor

În rețelele de contact cu tramvaiul, se folosesc de obicei fire din cupru și aliaje cu caracteristici similare. De asemenea, nu este exclusă posibilitatea de a folosi fire de oțel-aluminiu. Cuplarea secțiunilor cu înălțimi diferite de suspensie se realizează cu o pantă de cablare în raport cu profilul longitudinal al căii. În acest caz, abaterea poate varia de la 20 la 40%, în funcție de complexitatea și condițiile secțiunii de așezare a liniei. Pe tronsoane drepte, rețeaua de contact a tramvaiului este situată în zig-zag. Totodată, pasul în zig-zag - indiferent de tipul suspensiei - nu depășește patru trave. De asemenea, este necesar să rețineți abaterea cablurilor de contact de la axa pantografului - această valoare, de regulă, nu este mai mare de 25 cm.

Concluzie

În ciuda dezvoltării tehnologice a sistemelor de electrificare, rețelele de contact din principalele opțiuni de proiectare păstrează dispozitivul tradițional. Modificările în ceea ce privește îmbunătățirea parametrilor tehnici și operaționali afectează doar unele aspecte ale utilizării pieselor. În special, rețeaua de contact a căilor ferate este din ce în ce mai alimentată cu elemente care au suferit galvanizare prin difuzie termică. Prelucrare suplimentară element de bază, fără îndoială, crește fiabilitatea și durabilitatea liniilor, dar contribuie la o îmbunătățire tehnică radicală într-o măsură minimă. Același lucru este valabil și pentru tramvaie și troleibuze. retelelor electrice, în care, însă, recent au fost îmbunătățite semnificativ dispozitivele de fixare, rezistența armăturii și părțile structurilor suspendate.

Pagina 22 din 35

24. Scheme și proiecte de bază ale rețelei de contact

Dimensiunile dispozitivelor din rețeaua de contact. Înălțimea normală a sârmei de contact deasupra nivelului capetelor șinei de pe tiraje este luată egală cu 6250 mm, la stații - 6600 mm. Înălțimea minimă trebuie să fie de cel puțin 5750 mm la transporturi și 6250 mm la stații, maxim - nu mai mult de 6800 mm.
Distanța de la fața frontală a suporturilor până la axa căii se ia pe secțiunile drepte ale căii de tracțiune și stații este de 3100 mm, în adânciturile când suporturile sunt amplasate în spatele șanțului - 4900 și 5700 mm, in conditii inghesuite pe traituri dimensiunile sunt reduse la 2750 mm iar la statii - pana la 2450 mm.
Distanța de la firele de armare suspendate pe suporturile rețelei de contact pe partea câmpului până la sol în mijlocul travei trebuie să fie de cel puțin 6000 mm, iar distanța de la acestea până la panta săpăturii trebuie să fie de cel puțin 4500 mm.
În structurile artificiale, distanța de la elementele pantografului și părțile rețelei de contact sub tensiune până la părțile împământate ale structurilor și materialului rulant trebuie să fie de 200 mm în secțiunile de curent continuu și 350 mm de curent alternativ.
Conjugări de secțiuni de ancorare. Rețeaua de contact constă din secțiuni de ancorare separate cu lungimea de 1200-1600 m. Pentru a asigura tranziția pantografului de la firul de contact al unei secțiuni de ancorare la firul de contact al următoarei, se folosesc diverse scheme de interfață pentru aceste secțiuni. Interfețele ar trebui să asigure o tranziție lină a pantografului și colectarea neîntreruptă a curentului pentru vitezele acceptate de deplasare pe șantier. La transporturi se folosesc mate simple și elastice. În locurile în care este secționată suspensia catenară, se efectuează mate izolatoare, iar în locurile alimentate din diferite faze pe drumurile cu curent alternativ, unde este inacceptabilă închiderea secțiunilor adiacente cu un pantograf, se folosesc mate izolatoare cu inserție neutră (vezi paragraful 25). .
Cu o suspensie semi-compensată, când viteza nu depășește 70 km/h, împerecherile simple sunt efectuate conform unei scheme cu două trave (Fig. 76, a). Între suporturile de ancorare 1 și 3 se plasează o tranziție 2, pe consola căreia, într-o șa dublă, sunt suspendate cablurile de susținere ale ambelor secțiuni de ancorare. Firele de contact sunt suspendate pe sfori de cablurile portante si ancorate pe suporturile 1 si 3 cu 0,5-0,6 m si peste inaltimea normala a firului in trava.
Conexiunea electrică între firele secțiunilor de ancorare se realizează folosind conectori longitudinali. La intersecția firelor de contact, se instalează o țeavă restrictivă de 1-1,5 m lungime, astfel încât, atunci când derapajul trece, ridicarea oricărui fir în acest loc să provoace ridicarea altuia. La intersecția firelor de contact se observă scântei și uzura crescută a acestora, prin urmare, pe liniile secundare ale stațiilor este utilizată o interfață cu două trave.

Orez. 76. Împerecherea simplă a secțiunilor de ancorare cu două trave (a) și elastică cu trei trave (b).

Pe liniile principale de stații și travee cu suspensii semicompensate și compensate se execută interfețe elastice cu trei trave ale secțiunilor de ancorare (Fig. 76, b). Între suporturile de ancorare 1 și 4 sunt amplasate două suporturi de tranziție 2 și 3. Ramurile ancorate ale firelor de contact dintre aceste suporturi sunt așezate în paralel la o distanță de 100 mm cu o cotă la suporturile de tranziție cu 200 mm față de fir de contact de lucru. Pantograful de la un fir la altul trece mai calm pe mijlocul intervalului de tranziție.
Săgețile de aer. Trecerea pantografului de la firul de contact al unei căi de stație la alta este asigurată de săgeți de aer, care se formează la intersecția a două suspensii de contact convergente. La intersecția firelor de contact, pe firul inferior este instalat un tub restrictiv de 1-1,5 m lungime.
La viteze mari, săgețile de aer trebuie să fie fixate, adică firele trebuie menținute în poziția necesară pentru o funcționare fiabilă cu ajutorul clemelor. Prin urmare, intersecțiile firelor sunt efectuate în apropierea unei traverse flexibile sau rigide sau este instalat special un suport (Fig. 77).
Dispozitivele de fixare sunt situate la o distanță de 1-2 m de intersecția firelor de contact în direcția săgeții ascuțite; intersecția firelor de contact trebuie să fie între axele căilor convergente și să fie separate de acestea la o distanță de 400 mm. În plan vertical, această intersecție este situată acolo unde distanța dintre marginile interioare ale șinelor convergente ale crucii este de 730-800 mm.
Săgețile nefixate sunt folosite pe rutele secundare, unde viteza de deplasare este mică.
Elemente de fixare. Pentru a crea zigzaguri ale firului de contact pe secțiuni drepte ale căii și decalaje la suporturi pe curbe, se folosesc cleme. Clemele trebuie să fie ușoare și ușor de mutat în plan vertical și orizontal.



Orez. 77. Dispunerea unui indicator de aer fix pe o turnură

Orez. 78. Scheme care explică funcționarea elementelor de reținere comprimate (a) și întinse (b).
Dispozitivele de blocare sunt curbate astfel încât, atunci când firul de contact este apăsat, pantograful să nu le atingă. În funcție de direcția zigzagului, clemele funcționează în tensiune sau compresie. Cu un zig-zag pozitiv (vezi Fig. 76, b, suport 1), asupra zăvorului acţionează o forţă de compresiune, iar cu una negativă (suport 4), o forţă de tracţiune. Pentru un zăvor comprimat (Fig. 78, a), componenta verticală N a forței este îndreptată în jos, ceea ce crește masa concentrată și rigiditatea, iar pentru un zăvor întins (Fig. 78, b), este în sus, ceea ce reduce masa concentrată și rigiditatea atunci când colectorul de curent trece pe sub acest zăvor. Condițiile actuale de colectare în acest din urmă caz ​​vor fi mai bune, iar uzura firului de contact va fi mai mică. Elementele de fixare comprimate, dacă este posibil, sunt înlocuite cu elemente de fixare articulate invers și console cu stâlpi de blocare inversă (vezi Fig. 91, d).
Prin proiectare, clemele sunt împărțite în rigide, articulate, flexibile și inverse. Zavorul articulat (Fig. 79, a, b) constă din tijele principale 1 și 2 suplimentare. Tija suplimentară funcționează în tensiune. Se atașează la cel principal folosind un suport special 3. Tija principală este suspendată cu două șiruri de cablul purtător la o distanță de 1,5-2 m pe ambele părți ale consolei. În acest caz, numai sarcina din greutatea tijei suplimentare este transferată pe firul de contact. În zonele cu două fire de contact, se folosesc cleme pentru fiecare fir de contact cu tije suplimentare.



Orez. 79. Dispozitive de reținere articulate direct (a), articulate invers (b) și flexibile (c)
Clemele inverse sunt instalate pe secțiuni drepte ale traseului cu zig-zaguri pozitive și pe suporturi situate în interiorul curbelor. Când suporturile sunt amplasate pe partea exterioară a curbelor cu raze mici, se folosesc cleme flexibile (Fig. 79, c), care constau dintr-o clemă curbată 4 și un fir 5 cu un diametru de 5-6 mm, atașat la izolatorul 6 la suport.
Corzi și cleme. Corzile verticale sunt flexibile sau legături. Sforile sunt atașate la firele suspensiei lanțului cu cleme cu șnur cu un design fără șuruburi (anterior erau folosite cleme cu șuruburi). Clemele fără șuruburi sunt de 3-4 ori mai ușoare decât cele cu șuruburi, ceea ce duce la o reducere a costurilor cu metalul pentru fabricarea lor și la simplificarea lucrărilor de instalare. Într-o suspensie semi-compensată, snururile glisante sunt folosite când snururile sunt înclinate (Fig. 80).

Suspensie de contact în structuri artificiale.

Din cauza dimensiunii insuficiente a unei structuri artificiale, este imposibil să se utilizeze structuri standard atunci când se instalează o suspensie de contact în ea. Așadar, sub poduri, pasageri (Fig. 81, a), dacă înălțimea lor este suficientă, suspensia este trecută pe sub structură și: se montează aripi izolate pentru a preveni apăsarea acesteia de structură. Dacă înălțimea structurii este insuficientă, o inserție izolată este tăiată în cablul purtător și se dispune o derivație cu fixare pe firul de contact sau departe de cale (Fig. 81, b). Sunt posibile și alte soluții.
Orez. 80. Snur glisant:
1 - triunghi rigid: 2 - inel


Orez. 81. Scheme de trecere a suspensiei catenare pe sub pod pietonal și pasaj superior:
I - scut de gard; 2 și 5 - aripile cablului purtător; 3 - sfoară glisantă; 4 - insert izolator; 6 - bypass
Suporturile rețelei de contact sunt instalate astfel încât structura să fie la mijlocul travei.
Pe podurile cu o plimbare de jos, designul suspensiei catenare depinde de dimensiunile acestora. Dacă înălțimea podului este insuficientă, cablul de susținere este suspendat pe console în formă de U sau console rotative speciale deasupra legăturilor de vânt ale podului (Fig. 82, a), sau în interiorul acestora pe cabluri transversale sau alte structuri fig. 82b).
Cel mai dificil dispozitiv este rețeaua de contact în tuneluri. Este realizat sub forma unei suspensii cu lanț cu o înălțime structurală mică (400-500 mm) și lungimi mici (15-25 m). Suspensia se fixează pe o consolă izolată instalată într-o nișă din partea superioară a tunelului, sau pe legături izolante flexibile.

Orez. 82. Scheme de trecere a suspensiei de contact pe poduri cu o plimbare mai jos:
1 - tocator; 2 - suport; 3 - zăvor; U GR - nivelul capului șinei
Înălțimea firului de contact în structurile artificiale și sub acestea este de obicei mai mică decât în ​​zonele adiacente adiacente. La abordările de structură, este prevăzută o scădere treptată a înălțimii firului de contact.