5. Контактная подвеска в искусственных сооружениях

Искусственные сооружения (мосты, путепроводы, тоннели и др. сооружения) часто не позволяют смонтировать типовую цепную подвеску. Способ прохода контактной подвески в искус­ственных сооружениях выбирают в зависимости от напряжения в контактной сети, высоты искусственного сооружения над уровнем верха головок рельсов, длины его вдоль электрифицированных пу­тей, скорости движения поездов.

Размещение контактной подвески в искусственных сооружениях при ограниченных габаритах связано с решением двух основных задач:

• обеспечение необходимых воздушных зазоров между контак­тной подвеской и заземленными частями искусственных сооруже­ний;

• выбор материала, конструкции и способа закрепления под­держивающих устройств.

Площадь сечения подвески в пределах искусственного сооруже­ния должна быть равна площади сечения контактной подвески на прилегающих участках, для чего в необходимых случаях монтиру­ют обводы, восполняющие площадь сечения несущего троса или усиливающих проводов. В сооружениях со стесненными габарита­ми подвешивают, как правило, два контактных провода; жесткое крепление их не допускается.

В пределах искусственных сооружений расстояния от элементов токоприемника и контактной сети, находящихся под напряжением, до заземленных частей сооружений и подвижного состава долж­ны соответствовать расстояниям, приведенным на рис. 1.104 и в табл. 1.44.

Расстояние от контактного провода до расположенных над ним заземленных частей искусственных сооружений и поддерживающих устройств (мостов, путепроводов, тоннелей, сигнальных мостков) должно быть при двух контактных проводах не менее 500 мм, при одном — не менее 650 мм. Расположение контактных проводов в искусственных сооружениях и условия установки изолированных отбойников приведены на рис. 1.105 и в табл. 1.45.

Рис. 1.104. Допустимые зазоры (расстояния) в искусственных сооружениях:

1 — искусственное сооружение; 2 — токоприемник ЭПС; 3 — контактный провод; 4 — несущий трос; 5 — подвижной состав; А₍, А₂, А₃ — зазоры (расстояния)

Допустимые расстояния между токоведущими элементами токоприемника и час­тей контактной сети, находящихся под напряжением, до заземленных частей в искусственных сооружениях, в соответствии с ПТЭ железных дорог Российской Федерации (пункты 4 и 5, приложение № 4) [1]

Таблица 1.44

		Зазор (расстояние), мм
		А,	а2	Аз
Род тока	Номинальный	Допустимый по решению владельца инфраструктуры	Допустимый, не менее	Допусти­мый, не менее
Постоянный ток 3 кВ	450	250	200	200
Переменный ток 25 кВ	450	375	270	270

И золированные отбойники или ограничители подъема контак­тных проводов исключают возможность приближения контактных проводов и токоприемника к расположенным над ними заземленным частям. Отбойники должны иметь форму, исключающую удар по ним полоза токоприемника при поджатии контактного провода.

Рис. 1.105. Расположение контактных проводов в искусственных сооружениях: а — схема расположения несущего троса в искусственном сооружении без отбойника; б — схема расположения проводов контактной подвески в искус­ственном сооружении с отбойником для контактного провода; в — схема от­бойника для контактного провода; г — схема отбойника для несущего троса; 1 — несущий трос; 2 — искусственное сооружение; 3 — предохранительный щит; 4 — обвод несущего троса; 5 — отбойник; 6 — контактный провод; А — расстояние от несущего троса до искусственного сооружения; Б — расстояние от контактного провода (несущего троса) до отбойника.

Таблица 1.45

Допустимые расстояния «А» от несущего троса (контактного провода) до искусственного сооружения и расстояние «Б» до отбойника.

Наличие изолированного	При двух контактных	При одном контактном
отбойника на искусствен­	проводах, мм	проводе, мм
ном сооружении	(см. рис. 1.105)	(см. рис. 1.105)
Не имеется	Более 500	Более 650
Имеется	70-500	100-650

Минимально допустимые расстояния от контактного провода до изолированного отбойника (без учета отжатия контактного провода токоприемником) следующие:

• не менее 150 мм для одного контактного провода и 100 мм для двух рабочих контактных проводов при скорости движения электроподвижного состава от 121 до 200 км/ч;

• не менее 100 мм для одного контактного провода и 70 мм для двух рабочих контактных проводов при скорости движения поездов от 51 до 120 км/ч;

• не менее 50 мм — на станциях, деповских и других второ­степенных путях, где скорости движения не превышают 50 км/ч.

Минимальный воздушный зазор от фарфора изолятора, находя­щегося со стороны напряжения (или первого от напряжения реб­ра стержневого изолятора), до заземляющих опорных устройств и искусственных сооружений должен быть не менее 150 мм при постоянном токе и не менее 300 мм при переменном токе. От фар­фора изолятора, находящегося со стороны заземленных частей (или первого от заземленных частей ребра стержневого изолятора), это расстояние должно быть не менее 100 мм независимо от системы тока и напряжения.

Изоляторы, поддерживающие контактную подвеску в пределах искусственного сооружения и находящиеся в анкеровках на эти сооружения, следует устанавливать в таких местах, где исключает­ся возможность протечек и попадания на изоляторы загрязненных стоков при дожде и таянии снега. В тоннелях, имеющих течь воды, для предотвращения перекрытия изоляторов устанавливают защит­ные экраны (зонтики) из полимерных материалов или по местным условиям

Когда при номинальном напряжении в контакт­ной сети нельзя по условиям необходимых габаритных расстояний для этого напряжения разместить без реконструкции искусствен­ного сооружения контактную подвеску, в пределах искусственного сооружения монтируют неизолированную контактную подвеску с устройством с обеих ее сторон нейтральных вставок с применением секционных изоляторов (до переустройства сооружения). Поезда проходят через искусственное сооружение с выклю­ченным током по инерции или с опущенным токоприемником.

Возможность такого прохода поездами искусственных сооружений проверяют соответствующим расчетом.

Конструкция крепления поддерживающих и фиксирующих уст­ройств контактной сети на железнодорожных мостах и путепроводах должна противостоять воздействию вибрации, возникающей при проходе подвижного состава.

В пределах искусственных сооружений, подверженных вибрации, не допускается применение стержневых фарфоровых изоляторов, следует применять полимерные изоляторы, крепление контактной подвески выполнять безболтовой арматурой.

Узлы крепления контактной подвески в искусственных соору­жениях должны обеспечивать свободное перемещение компенси­рованных проводов при изменении температуры. Поддерживающие струны при подходе к искусственным сооружениям и в его пределах при стесненных габаритах должны быть скользящие. Расстояние между находящимися под напряжением несущим тросом и контак­тным проводом в середине пролета должно быть не менее 150 мм.

Заземленные вставки несущих тросов под искусственными со­оружениями должны быть выполнены из стального проката с креп­лением безболтовой арматурой и проложены открыто.

На подходах к искусственному сооружению должен быть вы­полнен уклон контактного провода (снижение высоты подвески от УГР) (рис. 1.106). На подходах к искусствен­ному сооружению и в его пределах при скорости движения поез­дов 161—200 км/ч выполнение требования к качеству токосъема (выравнивание эластичности контактной подвески вдоль пролета) осуществляют:

• установкой у опорного узла простых струн при длине пролета до 18 м;

• установкой укороченных рессорных струн длиной 12 м при длине пролета от 25 до 40 м;

• переходом от простых струн к укороченной рессорной струне на смежных опорах в пролете длиной от 18 до 25 м;

• переходом от опорного узла с укороченной рессорной струной к типовому опорному узлу в ближайшем к искусственному соору­жению пролете длиной более 40 м.

Рис.1.106. Уклон контактного провода на подходах к искусственному сооружению в зависимости от скорости движения поездов.

За искусственным сооружением должен быть выполнен подъем контактного провода (повышение высоты подвески от УГР).

Под сигнальными и пешеходными путепроводами, имеющими ширину вдоль пути 10—15 м и достаточно большую высоту, кон­тактную подвеску пропускают свободно, не подвешивая ее к этим сооружениям. При этом опоры контактной сети располагают так, чтобы сооружение оказалось примерно в середине пролета, т.е. в той его части, где несущий трос имеет наибольший провес. Для пре­дотвращения возможности поджатия к мостику подвески в случае, например, повышенного нажатия токоприемника устанавливают отбойники несущего троса.

На мостах с ездой поверху проход контактной подвески не тре­бует каких-либо специальных устройств кроме закрепления на них опор. На мостах с ездой понизу контактную подвеску монтируют короткими пролетами длиной 10—25 м, применяя специальные под­держивающие конструкции, укрепляемые на фермах и поперечных связях моста (рис. 1.107).

Рис. 1.107. Схемы прохода контактных подвесок на мостах с ездой понизу: а — при низко расположенных верхних ветровых связях моста; б — при более высоких верхних ветровых связях; 7 — отбойник контактного провода; 2 — «П»-образный кронштейн; 3 — фиксатор; 4 — кронштейн; УГР — уровень головки рельса

На мостах, имеющих пролетные строения средней длины с низ­кими фермами, несущий трос пропускают над пролетным строе­нием и закрепляют на специальных кронштейнах (рис. 1.107, а). Контактный провод подвешивают к несущему тросу на струнах, размещенных в промежутках между верхними ветровыми связями моста. При необходимости над контактным проводом устраивают отбойники.

В том случае, если мосты состоят из высоких ферм, несущий трос проходит под поперечными связями такого моста и крепится на них с помощью звеньев из круглой стали или поперечных тро­сов, натянутых между элементами боковых ферм (между дополни­тельными кронштейнами) (рис. 1.107, б). При компенсированных подвесках для крепления несущего троса применяют ролики, обес­печивающие его продольные перемещения.

В тоннелях, как правило, применяют полукомпенсированную цепную подвеску с двумя контактными проводами. Расстояние меж­ду точками подвеса несущего троса принимают 10—30м.

Рассто­яние между контактным проводом и несущим тросом 0,25—0,5 м.

В сооружениях со стесненными габаритами применяют контакт­ную подвеску пространственно-ромбическую или без несущего тро­са с двумя контактными проводами. В практике имеются примеры применения шины вместо контактных проводов.