- •Тема 5.Принципы построения систем электроснабжения железных дорог Лекция № 9
- •5.1 Энергетическая эффективность железнодорожного транспорта
- •5.2 Схемы электроснабжения железных дорог
- •Тяговые подстанции
- •Устройство контактной сети
- •Схемы и конструкции контактных подвесок
- •Провода и изоляторы контактной сети
- •Поддерживающие конструкции и опоры контактной сети
- •Устройства секционирования контактной сети
- •29 Февраля 2004г.
Провода и изоляторы контактной сети
Провода контактных подвесок должны иметь высокую механическую прочность, обладать хорошей электрической проводимостью, быть износостойкими и не подверженными коррозии.
К
онтактный
провод непосредственно
взаимодействующий с токоприёмником
э.п.с., изготавливают из меди холодной
протяж-кой, что придаёт ему повышенную
прочность и износостойкость. Применяют
также бронзовые провода, обладающие
лучшими ме-ханическими свойствами, но
меньшей электропроводностью, чем медные.
В
качестве несущего троса цепной
подвески используют много-проволочные
провода, состоящие из 19 проволок. В
зависимости от требуемой электропроводности
несущие тросы могут быть из медных (М),
бронзовых, биметаллических (ПБСМ) и
стальных оцинкованных проволок.Для
обеспечения необходимой электро-проводности
контактной подвески применяют усиливающие
про-вода, как правило, алю-миниевые.
Поперечные и продольные электриче-ские
соединители изго-тавливают из медных
гибких голых проводов марки (МГГ).
Характеристики основ-ных проводов, применя-емых в контактной сети, приведены в таблице.
И
золяторы
контактной сети являются одним из
ответственных её элементов. Качество
их оценивают по электрической и
механической прочности. Изготавливают
изоляторы в основном из фарфора. В
последние годы получили широкое
применение стеклянные тарельчатые
изоляторы и изолирующие вставки из
различных полимерных материалов.
Электрическая прочность изоляторов
характеризуется сухоразрядным и
мокроразрядным пробивным напряже-нием.
Сухоразрядным называют такое
напряжение, при котором происходит
поверхностное перекрытие сухого и
чистого изолятора. Для тяговой сети
постоянного тока (U=3 кВ)
оно должно быть не менее 70 кВ, а для
тяговой сети переменного тока (U=25
кВ) – не менее 135 кВ.
Мокроразрядное - напряжение, при котором наступает перекрытие поверхности изолятора, смачиваемого искусственным дождём, направленным под углом 45о к горизонтали. Пробивное напряжение изолятора – это напряжение, при котором происходит электрический пробой фарфора.
Изоляторы разделяют на натяжные и подвесные.
Натяжные врезают в провода и на них передаётся натя-жение. Подвесные предназначены для подвески проводов.
К
натяжным анкерным изоляторам предъявляются
более повышенные требования, чем к
подвесным, поэ-тому натяжные изоляторы
испы-тывают на комбинированную
эле-ктромеханическую нагрузку.
На электрифицированных дорогах наиболее массовое применение по-лучили тарельчатые подвесные из-оляторы (рис. 6.19) с пробивным напряжением 110 кВ. На дорогах постоянного тока применяется по-следовательное соединение 2 изо-ляторов. На дорогах переменного тока применяют гирлянды из 3-х и более тарельчатых изоляторов. Стержневые изоляторы (рис. 6.20) состоят из двух чугунных шапок и фарфорового стержня с рёбра-ми.Шапки с фарфором соединены цементным раствором. Эти изоляторы используют в качестве фик-саторных, секционных и консольных.
Поддерживающие конструкции и опоры контактной сети
Поддерживающие конструкции – консоли, жёсткие и гибкие поперечины применяют для подвески проводов контактной сети на определённой высоте относительно уровня головок рельсов.
К
онсоли
используют для подве-ски проводов
контактной сети над одним или двумя
путями. По способу крепления различают:
защемлённые, т.е.жёстко закре-плённые
на опоре консоли; полу-защемлённые,
когда консоль мо-жет поворачиваться в
ограничен-ных пределах и поворотные,
ко-торые свободно поворачиваются
относительно места крепления. В качестве
однопутных устанавли-вают только
наклонные поворот-ные консоли.
Консоли могут быть изолированные (рис.6.21,а) и неизолированные (рис.6.21,б и в ) от опоры. Обыч-но консоли изготавливают из швеллерной стали. Трубы применяют только для лёгких изолированных консолей. Фиксаторы крепят на кронштейнах, установленных на опорах или непосредственно на подкосах консолей. По конструкции они могут быть жёсткими, сочленёнными и гибкими.
Жёсткая поперечина (рис.6.22) представляет собой конструкцию с решётчатым металлическим ригелем, концы которого закреплены на опорах (стойках), установленных по обе стороны перекрываемых путей.Несущие тросы контактных подвесок закрепляют на нижнем поясе фермы специальными устройствами (рис.6.22,а) или на изолированных консолях, установленных на консольных стойках (рис.6.22,б).
Г ибкая поперечина (рис.6.23) представляет собой конструк-цию из тросов, концы которых закреплены на опорах, установ-ленных по обе стороны от пу-тей. Эта конструкция состоит из поперечного несущего и фи-ксирующих (верхнего и нижне-го) тросов. Поперечный несу-щий трос воспринимает все ве-ртикальные нагрузки от подве-шенных к нему цепных подве-сок. Фиксирующие тросы удер-живают в определённом поло-жении относительно оси пути провода цепных подвесок и воспринимают горизонтальные усилия от них. На верхнем фиксирующем тросе закрепляют несущие тросы, а на нижнем – при помощи фиксаторов контактные провода. Гибкие поперечины применяют только в тех случаях, когда нельзя установить жёсткие поперечины.
Опоры контактной сети могут быть железобе-тонными, стальными и деревянными. Опоры раз-личаются между собой по назначению, конструк-ции и форме поперечного сечения, по способу изготовления и т.п. Конические струнобетонные опоры консольные опоры (рис.6.24) имеют пред-варительно напряжённую арматуру из высоко-прочных стальных проволок. Цельные опоры (рис. 6.24,а ) устанавливают непосредственно в грунт, раздельные опоры (рис.6.24,б) соединяют с фун-даментом стаканного типа. Зазор между опорой и фундаментом заполняют цементным раствором. После его затвердевания опора становится неразъ-ёмной, составляя одно целое с фундаментом. Раздельные разъёмные опоры устанавливают не-посредственно на готовые фундаменты и скреп-ляют анкерными болтами.
