- •Контактные сети и линии электропередачи
- •Глава 5 написана автором совместно с доцентом в.В. Свешниковым, глава 12 — с доцентом в.М. Павловым.
- •От автора
- •Глава 1 введение в контактные сети, линии электропередачи и их развитие
- •1.1. Понятие об энергетике и транспорте
- •1.2. Общие сведения об электрических сетях
- •1.3. Общие сведения о линиях электропередачи
- •1.4. Общие сведения о контактных сетях электрического транспорта
- •1.5. Этапы развития контактных сетей электрического транспорта
- •1.6. Контактные сети электрифицированных железных дорог
- •1.7. Понятия о характеристиках материалов, применяемых для изготовления узлов и элементов контактных сетей и линий электропередачи
- •Глава 2 климатические факторы и расчетные нагрузки, действующие на элементы контактных сетей и линий электропередачи
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Нагрузка от веса провода
- •2.3. Гололед и гололедные нагрузки
- •2.4. Ветер и ветровые нагрузки
- •Нормативное скоростное давление и скорость ветра на высоте 10 м от земли (повторяемость 1 раз в 10 лет)
- •Параметры шероховатости подстилающей поверхности
- •2.5. Температура окружающей среды и ее расчетные значения
- •Годовые минимумы и максимумы температуры окружающей среды различной обеспеченности
- •Годовая температура повторяемостью 1 раз в 10 лет
- •2.6. Расчетные режимы и результирующие нагрузки
- •Глава 3 токопроводящие и контактные устройства контактных сетей и лэп
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Контактные подвески и провода
- •Физико—механические характеристики проводов
- •Средняя разрушающая нагрузка (разрывное усилие в кН)
- •3.3. Узлы и элементы конструкций контактных подвесок и лэп
- •3.5. Расчет цепных контактных подвесок
- •3.6. Жесткие и полужесткие контактные токопроводы
- •3.7. Силовые кабели
- •Глава 4 опорно-подцерживающие устройства контактных сетей и лэп
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Консоли, кронштейны и траверсы контактных сетей и лэп
- •4.3. Опоры контактных сетей и лэп
- •4.4. Жесткие поперечины
- •4.5. Гибкие поперечины
- •4.6. Основания и поддерживающие элементы опор
- •4.7. Расчет закрепления опорных конструкций в грунте
- •Характеристики грунтов
- •Глава 5 изолирующие элементы в контактных сетях и лэп
- •5.1. Основные параметры
- •5.2. Конструкция простых изоляторов
- •5.3. Конструкция сложных и комбинированных изоляторов
- •Глава 6 устройства секционирования контактной сети и лэп
- •6.1. Схемы секционирования контактных сетей станций и перегонов
- •6.2. Сопряжения контактных сетей и нейтральные вставки
- •6.3. Секционные изоляторы
- •6.4. Секционные разъединители и групповые переключатели контактных сетей и их приводы
- •Глава 7 защитные устройства контактных сетей и лэп
- •7.1. Защита изоляции от перенапряжений
- •7.2. Защита устройств контактных сетей от коррозии. Заземление, обеспечение электробезопасности
- •7.3. Обеспечение надежной работы защит. Минимизации потерь тягового тока и напряжения в рельсовой сети
- •7. 4. Репеллентная защита от перекрытия изоляции птицами
- •7 5 Защита проводов воздушных промежутков контактной сети от пережогов токоприемниками
- •Глава 8 встроенные диагностические устройства контактных сетей и лэп
- •Глава 9 расчеты усилий в опорах при обрыве проводов
- •Глава 10 тепловой расчет элементов контактных сетей и лэп
- •10.1. Распределение токов между проводами контактной сети
- •10.2. Расчет температуры провода для тока, не изменяющегося по времени
- •10.1. Кривые нагревания проводов при различных коэффициентах изменения сопротивления
- •10.3. Выбор расположения поперечных соединителей подвески
- •Глава 11
- •11.2. Ветроустойчивость устройств контактных сетей и лэп
- •11.3. Ветровые отклонения проводов и допустимые длины пролетов простых контактных подвесок и лэп
- •Ветровые отклонения проводов и допустимые длины пролетов цепных контактных подвесок
- •Глава 12 токоприемники
- •Общие сведения и определения
- •Приведенные массы системы подвижных рам и полозов токоприемников
- •Силы нажатий и сухого трения системы подвижных рам токоприемников
- •Силы нажатий кареток токоприемников
- •Аэродинамические устройства
- •Коэффициенты вязкого трения систем подвижных рам токоприемников
- •Глава 13
- •13.2. Критерии качества токосъема
- •13.3. Обобщенные расчетные схемы токоприемников и контактных подвесок
- •13.4. Сосредоточенные параметры контактных подвесок и их определение
- •13.5. Определение распределенных параметров контактных подвесок
- •13.6. Косвенные параметры контактных подвесок, взаимодействующих с токоприемниками
- •13.7. Расчет токосъема для токоприемников с двумя степенями свободы, с учетом контактных подвесок с сосредоточенными параметрами
- •13.8. Методы испытаний контактных подвесок в лабораторных условиях и на полигонах
- •13.9. Порядок динамического расчета компенсированных контактных подвесок скоростных и высокоскоростных магистралей
- •Глава 14
- •Контактных сетей
- •14.2 Требования к контактным материалам. Динамический коэффициент использования вставок.
- •14.3. Изнашивание при передаче электрической энергии через статический, разрывной и скользящий контакт «провод — токоприемник»
- •14.4. Общий и местный износ контактных проводов и вставок токоприемников
В.П. МИХЕЕВ
Контактные сети и линии электропередачи
Утверждено
Департаментом кадров
и учебных заведений МПС России
в качестве учебники для студентов вузов
железнодорожного транспорта
МОСКВА
2003
УДК 621.332.3(075)
ББК 39.217 31.279
М695
М695 Михеев В.П. Контактные сети и линии электропередачи:
Учебник для вузов ж.-д. транспорта. — М.: Маршрут, 2003.— 416 с.
ISBN 5-89035-086-2
Дано описание конструкций, теории и методов расчета устройств контактных сетей и линий электропередачи, применяемых на железных дорогах. Рассмотрены токоприемники электроподвижного состава и принципы их взаимодействия с современными контактными подвесками. Изложены методы обеспечения надежного, экономичного и экологичного токосъема при внедрении скоростных перевозок и расширении евроазиатского транзита.
Предназначен для студентов вузов железнодорожного транспорта по специальности 101800 Электроснабжение железных дорог, может быть полезен также инженерно-техническим работникам при проектировании, сооружении, монтаже и эксплуатации электрифицированных железных дорог.
УДК 621.332.3(075)
ББК 39.217 31.279
Глава 5 написана автором совместно с доцентом в.В. Свешниковым, глава 12 — с доцентом в.М. Павловым.
Рецензенты: В.Е. Чекулаев — энергодиспетчер Диспетчерского центра Управления перевозками МПС России; А.Т. Бурков — д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой «Электроснабжение железных дорог» ПГУПСа:
А.П. Гукун — зам. начальника службы электроснабжения Западно-Сибирской железной дороги: Н.А. Бондарев — преподаватель Московского колледжа железнодорожного транспорта.
Учебник одобрен Департаментом электрификации и электроснабжения МПС России.
ISBN
5-89035-086-2
© В.П.Михеев, 2003
© Издательство
«Маршрут», 2003
От автора
При создании данного учебника для вузов, а ему предшествовали четыре издания книги «Контактные сети», написанные К. Г. Марквардтом и И. И. Власовым (1938—1994 гг.), ставилась задача сохранить классическую основу дисциплины и одновременно внести изменения, произошедшие в последнее время.
Формальное изменение произошло в соответствии с ГОС специальности 101800 в названии дисциплины «Контактные сети и ЛЭП». Но добавление ЛЭП рассматривалось, как это было принято, для контактных сетей в 1938 г., т.е. их электрические расчеты выносились в отдельную дисциплину – «Электроснабжение электрических железных дорог».
В содержании книги учтен ряд изменений в конструкциях контактных сетей и токоприемников, связанных с увеличением скоростей движения пассажирских поездов до 220—350 км/ч, ужесточением требований по надежности токосъема в связи с развитием международных контейнерных перевозок, в частности, евроазиатского транзита.
Необходимость экспериментальной проверки новых внедряемых конструкций контактных сетей и токоприемников привела к изложению принципов их стендовых и линейных (полигонных) испытаний.
Также введены материалы по токосъемным устройствам транспорта монорельсового и на магнитном подвесе.
Порядок изложения материала в учебнике несколько модернизирован: после метеоусловий последовательно рассмотрены конструкции, процессы и основы расчетов и экспериментов для узлов шести функциональных подсистем, на которые условно можно подразделить контактные сети и ЛЭП. После этого изложены вопросы, связанные с совместной работой нескольких подсистем, токосъема и изнашивания материалов.
Линии электропередачи рассматривались преимущественно те, которые обслуживаются предприятиями железных дорог. Процессы, реализуемые в узлах их подсистем, в основном работающих без токосъема, базируются на теориях, аналогичных с разработанными для воздушных и кабельных линий различного назначения.
Автор выражает искреннюю признательность всем, оказавшим помощь при создании учебника, в частности, сотрудникам Департамента электрификации и электроснабжения МПС России и кафедры электроснабжения ПГУПСа, а также научному редактору Ф.А. Магидину.