Глава 6 устройства секционирования контактной сети и лэп
Для обеспечения надежной работы и удобства обслуживания электрические сети секционируют, т.е. разделяют на участки (секции), которые могут быть электрически изолированы один от другого. Такое деление контактных сетей обеспечивает: локализацию места повреждения без нарушения движения поездов на остальных участках; выведение в ремонт отдельных секций с пропуском поездов по другим; минимальные потери напряжения, влияющего на скорость движения ЭПС, и мощности (энергосбережение).
Для секционирования контактной сети используют изолирующие сопряжения анкерных участков, нейтральные вставки и секционные изоляторы. Секции подключают и отключают секционными разъединителями и переключателями секций станций стыкования. Деление контактной сети на секции, расположение тяговых подстанций, постов секционирования и питающих линий, размещение и присоединение секционных разъединителей показывают на схемах питания и секционирования электрифицированных участков, используя принятые условные обозначения (рис. 6.1).
Оптимальные варианты схем секционирования должны содержать минимальное количество оборудования, максимально удовлетворять всем требованиям при низких приведенных затратах.
6.1. Схемы секционирования контактных сетей станций и перегонов
Для электрифицированных однопутных и двухпутных участков железных дорог приняты принципиальные схемы питания контактных сетей от тяговых подстанций, обеспечивающие минимальные потери, селективную работу защит при повреждениях и подачу разных напряжений на переключаемые секции станций стыкования (рис. 6.2).
Секционирование станций зависит от наличия на них тяговых подстанций, количест
Рис. 6.1. Фрагмент схемы питания и секционирования контактных сетей
Условные обозначения к рис. 6.1
— пассажирское
здание;
— пост
секционирования;
— сопряжение
изолирующее;
— разъединитель
заземляющий с ручным приводом
нормально отключенный;
— то
же, нормально включенный;
— светофор
четный;
— мост
железнодорожный;
—–– подвеска контактная;
WL –– линия электропередачи;
ПЭ — линия продольного электроснабжения;
А...Ф — вид разъединителя;
— пост
централизации;
— пункт
параллельного соединения;
— изолятор
секционный;
— разъединитель
телеуправляемый нормально
отключенный;
— то
же, нормально включенный;
— труба
водоводная путевая;
— переезд
путевой;
– – – путь неэлектрифицированный;
линия
питающая;
— пикетная
привязка.
ва путей, парков, депо, погрузочно-разгрузочных путей и т. п.
В местах примыкания перегонов к станциям с обеих сторон контактную сеть делят на секции (продольное секционирование). При этом контактные сети каждого перегона и каждой станции выделяют в отдельную секцию. Исключение составляют перегоны с крупными искусственными сооружениями, контактные сети которых (сооружений) выделяют в особую секцию. На двухпутных и многопутных участках контактные сети каждого главного пути также выделяют в отдельную секцию (поперечное секционирование).
Рис. 6.2. Основные принципиальные схемы питания контактных сетей на однопутных и двухпутных участках: одностороннего (а, б); двустороннего (в,г): с постом секционирования (д,е); пунктами параллельного соединения (ж,з): и на станции стыкования (и); ЭЧЭ — тяговая подстанция; ПС — пост секционирования; ППС — пункт параллельного соединения; ПГ — пункт группировки
Рис. 6.3. Схемы питания и секционирования контактных сетей станций с тяговыми подстанциями на однопутной линии переменного (а) и постоянного (б) и двухпутной линии переменного (в) и постоянного (г) тока и станций без тяговых подстанций на двухпутной (д), однопутной (е) линиях, продольном расположении путей (ж), шунтирующей линии (з), посте секционирования (и) и депо (к).
В местах сопряжения продольных секций устанавливают продольные разъединители (рис. 6.3, а-з), обозначаемые первыми буквами русского алфавита А, Б, В, Г и т.д. (кроме П).
Поперечное соединение секций осуществляют поперечными разъединителями, обозначаемые буквой П с цифрами. Для принятой схемы питания участка на ней указывают нормальное положение каждого разъединителя (включенное или отключенное).
Схема питания и секционирования, как правило, должна предусматривать параллельную работу смежных тяговых подстанций. Исключение составляют схемы питания на участках, которые расположены за концевыми подстанциями или являются ответвлениями небольшой протяженности от магистрали. Поэтому продольные разъединители на станциях, где отсутствует тяговая подстанция, должны быть нормально замкнуты (см. рис. 6.3, д-з).
При расположении тяговой подстанции на станции контактные сети главных путей присоединяют к ней отдельными питающими линиями, или, иначе, сетевыми фидерами, по которым электрическая энергия передается на устройства распределения энергии (в конкретном случае на контактную и рельсовую сети). Фидеры, присоединенные к контактным и другим проводам, называют питающими, а присоединенные к рельсам — отсасывающими.
Схема присоединения зависит от числа путей на перегоне и станции. На двухпутных линиях постоянного тока на станциях с числом электрифицированных путей пять и более (кроме главных) питающие сетевые фидеры соединяют с подвесками каждого главного пути на перегонах через линейные разъединители Фл1, Фл2, Фл4 Фл5 (см. рис. 6.3, г). Еще одну линию подключают к контактной сети станции через разъединители Ф3, Ф31 и Ф32. Эта линия, нормально питающая все подвески станции, является в то же время резервной для перегонных фидеров на случай отключения одного из них. При такой схеме питание может быть осуществлено через станционную линию как всей станции, так и перегонов. Однако применение такой схемы питания требует подвески питающих линий вдоль всей станции. Площадь сечения проводов каждой из них должна быть равна площади сечения контактных подвесок на главных путях перегонов (в медном эквиваленте). На главных путях станции подвески используют в этом случае только для питания ЭПС, находящегося на этих путях.
Сетевые фидеры присоединяют к контактной подвеске через секционные разъединители, которые устанавливаются на станции. При воздушных фидерах секционные разъединители устанавливают также и у подстанции. Это позволяет отключать питающую линию со стороны контактной сети и со стороны тяговой подстанции для ее осмотра и ремонта.
Линейные разъединители, удаленные от подстанции, обозначают буквами Фл с соответствующим цифровым индексом. При длине фидера L < 150 м эти разъединители устанавливают с ручными приводами Фл1, Фл2, при L > 750 м — с электрическими приводами Фл4, ФЛ5(см. рис. 6.3,г)
На двухпутных линиях однофазного переменного тока (см. рис. 6.3, в)
отдельные участки контактной сети питаются от разных фаз трехфазной сети, что уменьшает неравномерность ее нагрузки. В месте раздела питания для устранения замыкания полозом токоприемника проводов различных фаз устраивают изолирующее сопряжение с нейтральной вставкой. При пяти и более электрифицированных путях (кроме главных) на станции применяют схему питания и секционирования, показанную на рис. 6.3, в, а при меньшем числе путей — на рис. 6.3, д. Сетевые фидеры соединяют с контактной сетью через линейные разъединители Ф1, Ф2, Ф4, Ф5, установленные вблизи места подключения. Поперечные разъединители П с электрическим приводом, П1, П2 позволяют резервировать каждый из двух фидеров, подключенных к одноименной фазе. Нормально отключенные разъединители А и Б с ручным приводом предназначены для подачи напряжения на нейтральную вставку в случае остановки под нею ЭПС. Места расположения вставок выбирают с учетом профиля линии на основании тяговых расчетов.
На однопутной линии постоянного и переменного тока сетевые фидеры подключают только к контактной сети перегонов (см. рис. 6.3, а, б). Станцию секционируют с учетом изложенных выше требований. На станциях с развитой сетью электрифицированных путей при секционировании допускается присоединять к контактной подвеске каждого главного пути подвески двух — трех смежных станционный путей. Поэтому на станциях однопутных линий с числом электрифицированных путей более четырех и на станциях двухпутных дорог более восьми предусматривают поперечное секционирование (см. рис. 6.3, а).
При секционировании контактной сети станций стыкования предусматривают секции постоянного и переменного тока, а также переключаемые. В переключаемую секцию может быть подано напряжение постоянного или переменного тока (рис. 6.2, и). Такие станции секционируют по тем же принципам, что и обычные. Для обеспечения поездной и маневровой работы число переключаемых секций должно быть как можно меньшим.
Напряжение любого тока подается на переключаемые секции контактной сети через специальные переключатели, электрический привод которых блокируют с устройствами управления стрелками и сигналами станции. Управление этими переключателями вводят в систему маршрутно-релейной централизации станции. При задании какого-либо маршрута одновременно с установкой стрелок и сигналов в требуемое положение включаются также соответствующие переключатели, подавая в секции контактной сети сигнал о роде тока проходящего электровоза. Если на переключаемую секцию вошел электровоз переменного тока, то подать другое напряжение, перевести стрелки и открыть соответствующие сигналы для входа на данную секцию электровоза постоянного тока невозможно. После отцепки электровоза от состава и выхода его с переключаемой секции напряжение в последней может быть переключено на другое, несмотря на то, что путь остается занятый составом.
Переключатели и секционные разъединители объединяют в пункты группировки, которые по их защищенности от влияния климатических факторов разделяют на открытые и закрытые. К каждому пункту подводят по два сетевых фидера: один — переменного, а другой — постоянного тока.
На станциях, имеющих парки или отдельные группы электрифицированных путей, секционирование должно быть выполнено так, чтобы при отключении одной из секций сохранилась возможность приема и отправления поездов на остальные секции станции. Для этого иногда применяют схему с выделением горловины станции в отдельную секцию. При такой схеме можно отключить любой парк станции, не снимая напряжения с контактной сети остальных. Подвески таких парков питают, как правило, отдельными сетевыми фидерами от тяговой подстанции.
Независимо от числа электрифицированных путей в самостоятельные секции выделяют контактную сеть путей, на которых выполняют погрузочно-разгрузочные работы, пути осмотра крышевого оборудования и отстоя ЭПС, а также пути экипировки электровозов. Присоединение контактной подвески этих путей выполняют секционными разъединителями с заземляющим ножом, при отключении которых одновременно заземляется отключенный участок контактной сети. Это делают для безопасности обслуживающего персонала при попадании напряжения на подвеску, вблизи которой выполняется работа.
Питание контактной сети депо на тех станциях, где расположена тяговая подстанция, как правило, предусматривают от специального фидера. Внутри депо каждую подвеску секционируют отдельно и снабжают секционным разъединителем Д с заземляющим ножом (рис. 6.3, к). Для обеспечения безопасности работ по осмотру и ремонту подвижного состава эти разъединители связаны со световыми указателями внутри и снаружи депо над воротами соответствующего пути.
Для надежной защиты контактной сети от токов короткого замыкания при параллельной работе подстанций в сеть включают изолирующее сопряжение, которое размещают примерно в середине участка между двумя смежными тяговыми подстанциями и устраивают в этом месте пост секционирования ПС (см. рис. 6.2, д, е, з), на котором устанавливают автоматические выключатели. На двухпутных и многопутных линиях параллельное включение контактных подвесок главных путей, кроме постов секционирования, может обеспечиваться пунктами параллельного соединения, располагаемыми между постами секционирования и подстанциями.