книги из ГПНТБ / Фрайфельд А.В. Устройство, монтаж и эксплуатация контактной сети учебник

водов. Эти дополнительные провода, постепенно опуская, закрепля­ ют внизу второй распорки (правой), в то время как основной кон­ тактный провод постепенно поднимают и через гирлянду из двух изоляторов РС-10 пропускают сверху этой распорки, а затем сно­ ва опускают до рабочего уровня.

Секционный изолятор может быть смонтирован на длине 8 м (см. рис. 155). При этом расстояние между распорками, рав­ ное 4 м, является минимально допускаемым и при наличии места его желательно увеличить до 8 м (с соответствующим удлинением секционного изолятора до 1 2 м).

На линиях переменного тока в тех местах, где скорость движе­ ния не более 50 км/ч, также могут быть установлены трехпровод­ ные секционные изоляторы, требующие для размещения до 16 м, но не менее 12 м. Здесь токоприемник, подходя к изолятору, сколь­ зит по основному контактному проводу, затем переходит на два дополнительных.

Основной провод с помощью рейтера поднимается, и токоприем­ ник остается на двух дополнительных проводах, с которых потом переходит на следующий основной провод. Электрическое разде­ ление в несущем тросе осуществляют изолятором ИСС-27,5.

§ 39. Секционные разъединители

Секционные разъединители контактной сети представляют собой аппараты, обеспечивающие электрическое соединение (или разъ­ единение) отдельных участков (секций) сети друг с другом и с пи­ тающими линиями, подводящими электроэнергию от тяговых под­ станций (см. главу X). Переключения секционных разъединителей осуществляют с помощью специальных приводов, приводимых в действие вручную и дистанционно (на расстоянии). В последнем случае систему управления называют дистанционной. Пульты для дистанционного управления разъединителями устанавливают на дежурных пунктах контактной сети, тяговых подстанциях и в поме­ щениях дежурных по станциям.

При наличии на участке энергоснабжения системы телеуправле­ ния наиболее важные и часто переключаемые секционные разъеди­ нители контактной сети включают в сеть телеуправления, и их пе­ реключение производит непосредственно энергодиспетчер.

Секционные разъединители ранее устанавливали на вершинах опор контактной сети. Теперь их монтируют на специальных крон­ штейнах так, чтобы длина приводных тяг была не более 5 м на ли­ ниях постоянного тока и не более 3,5—4 м при переменном токе (рис. 156). При этом необходимо следить за тем, чтобы в непосред­ ственной близости от дугогасительных рогов разъединителя, и осо­ бенно над ними, не было никаких заземленных элементов, на ко­ торые могла бы переброситься электрическая дуга, возникающая при отключении разъединителя. Расстояние от частей разъедини­ телей, находящихся под напряжением, до ближайших элементов

150

Рис. 1,56. Установка секционного разъединителя РЛНД с моторным приводом УМП-ІІ на железобетонной опоре

опоры не должно быть меньше 0 ,8 м на линиях постоянного тока и 1 м на линиях переменного тока.

Устройство различных секционных разъединителей и приводов, а также управление ими рассматриваются здесь, а места установ­ ки разъединителей в схемах — в § 42.

На линиях переменного тока применяют секционные разъеди­ нители РЛНД-35/1000 без заземляющих ножей и РЛНД-Іа-35/1000 с одним заземляющим ножом, изготовляемые заводом «Электроап­ парат». Указанные разъединители рассчитаны на длительный ток 1000 А при напряжении до 35 кВ переменного тока.

Разъединитель РЛНД-35/1000 (см. рис. 156) смонтирован на двух стержневых изоляторах и относится к горизонтально-пово­ ротному виду. Включение и отключение разъединителя осущест­ вляют, одновременно вращая оба изолятора, связанные с тягой. Эта тяга соединяет рычаги, приваренные к верхним концам валов, вращающихся в подшипниках, которые закреплены на концах основания разъединителя, выполненного из швеллера. Изоляторы вращаются таким образом, что укрепленные на их головках полу­ ножи поворачиваются в одну и ту же сторону. При включенном положении разъединителя один из полуножей входит в пальцевые

151

контакты, находящиеся на конце другого полуножа. На головках изоляторов, кроме полуножей, шарнирно укреплены контактные выводы, связанные с полуножами гибкими проводниками из лен­ точной меди.

На рис. 156 показан разъединитель без заземляющего ножа. Если имеется заземляющий нож, то он расположен со стороны по­ луножа с пальцевыми контактами. Заземляющий нож выполняют из стальной пластины, один конец которой приварен к валу, а вто­ рой снабжен пальцевыми контактами. Вал заземляющего ножа вращается в подшипнике, установленном на основании разъеди­ нителя, и соединен с этим основанием гибкими проводниками., При включении заземляющего ножа его пальцевые контакты соединя­ ются с неподвижным контактом, закрепленным на полуноже.

На линиях постоянного тока применяют секционные разъеди­ нители РСУ-3000/3,3 (рис. 157), рассчитанные на длительный ток 3000 А при напряжении 3,3 кВ и смонтированные на двух шты­ ревых изоляторах. Один из этих изоляторов установлен верти­ кально и является неподвижным, а второй — подвижным; при вер­ тикальном положении подвижного изолятора разъединитель вклю­ чен, при переводе рычагом подвижного изолятора в наклон­ ное положение разъединитель отключается. На подвижном изоля­ торе укреплен медный нож, а на неподвижном — четыре медные губки, которые крепят к головке изолятора с помощью стальных пружин, плотно зажимающих нож между губками, когда разъеди­ нитель включен. На головках изоляторов укреплены рога, между которыми происходит разрыв электрической дуги, возникающей при отключении разъединителя. Провода к каждой головке при­

152

соединяют зажимами, которые позволяют подключать по четыре провода сечением до 120 мм2 каждый.

Присоединение контактов разъединителей к проводам контак­ тной сети производят медными проводами (шлейфами), причем для подключения к контактам на подвижном изоляторе обязатель­ но применяют гибкие провода. Эти провода закрепляют на двух тарельчатых изоляторах, устанавливаемых один на другом в не­ посредственной близости от разъединителя. Если в конструкции разъединителя предусмотрен заземляющий контакт, устанавлива­ ют дополнительный нож, который входит в этот контакт, когда разъединитель отключен.

Для переключения секционных разъединителей как переменно­ го, так и постоянного тока в настоящее время применяют уни­ фицированный моторный привод типа УМ.П-ІІ, разработанный проектно-конструкторским бюро ЦЭ МПС. При установке с разъе­ динителями РЛНД привод комплектуют соединительными муфта­ ми (см. рис. 156). На линиях постоянного тока приводы УМП-П устанавливают не на кронштейне (как это показано на рис. 156), а непосредственно на опоре. Передача усилия, необходимого для поворота подвижного изолятора разъединителя, осуществляется трубчатыми или тросовыми тягами.

Привод работает от сети переменного тока напряжением 220 В и состоит из электродвигателя типа УЛ-062 (270 Вт, 8 000 об/мин), редуктора, фрикциона и блокировок, смонтированных в одном ли­ том кожухе. В приводе предусмотрена регулировка угла поворота

разъединителем. Пульт смонтирован на основании 1 и закрыт кры­ шкой 2, закрепленной гайкой 4. Для переключения режима управ­ ления (с данного пульта или телеуправлением) служит пакетный выключатель 3 с ручкой. Кнопкой 6 осуществляют пуск моторно­ го привода только при управлении с данного пульта. Для указа­ ния положения привода и разъединителя служат сигнальные лам­ пы 5 и 7. Между пультом управления и приводом секционного разъединителя прокладывают три провода.

Дистанционное управление приводом УМП-ІІ производят по схеме, приведенной на рис. 159 для отключенного положения разъ­ единителя. Питание подается на пульт управления через предохра­ нители (на 6 А). При положении, показанном на схеме рис. 159, якорь Я и обмотка возбуждения двигателя не-, получают питания и на пульте управления горит зеленая лампа Л О, сигнализирую­ щая об отключенном положении разъединителя. Для включения его нужно перевести в требуемое положение переключатель ПП, нажать кнопку КП и не отпускать ее, пока не загорится красная лампа ЛВ, показывающая, что разъединитель включен.

153

Рис. 159. Схема управления моторным приводом УМП-П

В схеме имеется также переключатель двигателя ПД и автома­ тический выключатель AB типа АО-15МТ, защищающий двигатель от токов коротких замыканий и перегрузок. При включении пуль­ та в систему телеуправления к нему присоединяют специальную приставку (стойку) телеуправления. (Часть схемы пульта, отно­ сящаяся к телеуправлению, на рис. 159 не показана.)

Надежная работа привода обеспечивается при напряжении на электродвигателе не ниже 160 В. При этом переключение разъе­ динителя происходит за 2—3 с.

На линиях переменного тока для разъединителей без заземля­ ющего ножа применяют ручные приводы ПРН-110, а для разъеди­ нителей с заземляющим ножом — ПРНЗ-35 и ПРН-220. На лини­ ях постоянного тока применяют ручной привод, который устанав­ ливают внизу опоры и соединяют с рычагом, производящим пере­ ключение разъединителя с помощью шарнирно сочлененных тяг. Рукоятка привода помещена в запираемую на замок чугунную ко­ робку и может быть переведена только, если открыта крышка этой коробки. Верхнее положение рукоятки соответствует включенно­ му состоянию разъединителя, нижнее — отключенному.

Глава X

ПИТАНИЕ И СЕКЦИОНИРОВАНИЕ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

§ 40. Принципы питания

На дорогах постоянного тока провода контактной сети при помощи питающих линий соединяют с положительной шиной тяго­ вой подстанции, а рельсовую сеть отсасывающими линиями — с от­ рицательной (см. § 1). На дорогах однофазного переменного тока всю электрифицированную линию делят по длине на ряд участ-

154

ков, контактная сеть каждого из которых получает питание от разных фаз.

Это делают для выравнивания нагрузок отдельных фаз энерго­ снабжающей системы, в противном случае большая нагрузка о\ электрической железной дороги, приходящаяся только на одну из фаз, вызовет нарушение нормальных условий питания других по-“ требителей, подключенных к этой системе.

Как правило, на однопутных электрифицированных линиях применяют схему двустороннего питания контактной сети (рис. 160, а). При этом каждый находящийся на линии локомотив полу­ чает энергию от двух тяговых подстанций и ток /, потребляемый локомотивом, поступает к нему с двух сторон, складываясь из токов )і и /2. Величины /і и h обратно пропорциональны расстоя­ нию от локомотива до соответствующей тяговой подстанции (чем ближе к тяговой подстанции находится локомотив, тем боль­ шая часть тока поступает к нему от этой подстанции). На линиях переменного тока двустороннее питание выполняют путем подклю­ чения контактной сети данного участка на обеих тяговых подстан­ циях к одной и той же фазе.

С увеличением тока в проводах контактной сети растут потери напряжения и потери электроэнергии. От размера потерь зависит величина напряжения на токоприемнике локомотива, которая вли­ яет на скорость движения: чем больше потери и меньше напряже­ ние на токоприемнике, тем ниже скорость, которую может развить локомотив.

Снижение потерь энергии в контактной сети дает экономию потребляемой электроэнергии, что имеет важное народнохозяйст­ венное значение.

Сказанное выше определяет преимущества двустороннего пита­ ния по сравнению с односторонним (рис. 160, б). При односторон­ нем питании локомотив получает энергию только от одной тяго-

а)

Ю

В)

15.5

вой подстанции, вследствие чего по проводам контактной сети про­ ходит весь потребляемый им ток I. Это при прочих равных усло­ виях вызывает большие потери напряжения и энергии, чем при двустороннем питании. Кроме того, при двустороннем питании возможно осуществить подачу электроэнергии к локомотиву и в случае повреждения контактной сети, перейдя на одностороннее питание. При одностороннем же питании повреждение контактной сети на участке между тяговой подстанцией и локомотивом вызо­ вет прекращение подачи энергии к локомотиву.

Поэтому одностороннее питание применяют только на неболь­ ших по длине участках, расположенных за крайними тяговыми подстанциями на главных линиях, на малодеятельных ветвях не­ значительной протяженности, примыкающих к главной линии, и на станциях.

На двухпутных и многопутных линиях обычно применяют дву­ стороннее питание, а одностороннее — только при условиях, ука­ занных для однопутных участков.

При раздельном питании контактных сетей путей на двухпут­ ном участке (рис. 160, в) каждая из них получает энергию от тя­ говых подстанций независимо друг от друга, при этом на каждом пути распределение токов аналогично рассмотренному выше для однопутных участков. Повреждение, вызывающее отключение се­ ти одного из путей, не отражается на движении поездов по второ­ му пути.

Для обеспечения защиты контактной сети от токов коротких замыканий между тяговыми подстанциями размещают посты сек­ ционирования, на которых устанавливают защитную аппаратуру — быстродействующие выключатели на линиях постоянного тока или масляные выключатели на линиях переменного тока. Быстродей­ ствующие аппараты отключают сеть под нагрузкой в очень корот­ кое время (доли секунды), предупреждая разрушение сети, обору­ дования тяговых подстанций и электроподвижного состава. Око­ ло каждого поста секционирования в контактной сети обоих путей монтируют изолирующие сопряжения анкерных участков (см. § 30), и токи, протекающие по проводам контактной сети, направ­ ляются через защитные аппараты. Посты секционирования при­ меняют и на однопутных участках, в этом случае при повреждении сети выходит из работы только половина участка между тяговыми ■подстанциями. Посты секционирования ранее размещали в специ­ альных зданиях, в настоящее время их собирают из комплектных устройств, изготовляемых на заводе и приспособленных для на­ ружной установки.

При устройстве постов секционирования на двухпутных лини­ ях получается схема узлового питания, когда каждый локомотив в нормальных условиях получает энергию от обеих тяговых под­ станций по контактным сетям обоих путей (рис. 160, г). В этом случае токи, проходящие по отдельным участкам контактной сети, меньше тех, которые были бы при раздельном питании путей. Это при прочих равных услойиях обусловливает меньшие потери на­

156

пряжения и энергии в сети. В случае повреждения контактной се­ ти на каком-либо из четырех участков при схеме узлового пита­ ния защитная аппаратура отключает сеть только того участка, где произошло повреждение. Остальные три участка остаются под на­ пряжением и движение поездов на них может продолжаться.

Наиболее экономичной является схема параллельного соеди­ нения контактных сетей путей (рис. 160, д), которое осуществля­ ют в нескольких местах на участке между тяговыми подстанциями

шее снижение потерь напряжения и энергии, чем при узловой схе ме. Особенно эффективно параллельное соединение контактных се­ тей путей на линиях, где применяют рекуперацию (возвращение) электрической энергии. В этом случае рекуперируемая энергия сразу передается поездам на другом пути. При рассматриваемой схеме в случае необходимости также могут быть установлены по­ сты секционирования.

Для того чтобы повреждение контактной сети на одном из пу­ тей при параллельном их соединении не приводило к длитель­ ному снятию напряжения с обоих путей, посты параллельного сое­ динения должны обеспечивать автоматическое разъединение и со­ единение контактных сетей путей. На отдельных электрифициро­ ванных линиях осуществляют параллельное соединение контакт­ ных сетей двух путей с помощью обычных секционных разъеди­ нителей. Для сборки и разборки такой схемы требуется некото­ рое время, что при повреждении на одном из путей может вызвать задержку движения поездов и на другом пути.

Питающие линии от тяговых подстанций к контактной сети обычно выполняют воздушными и очень редко кабельными. Общее сечение проводов питающих линий должно быть не меньше сече­ ния всех проводов контактной сети, к которой присоединена дан­ ная линия. Подключение питающих линий к шинам тяговых под­ станций производят с помощью соответствующих защитных аппа­ ратов, а к контактной сети — секционных разъединителей.

Число питающих линий от тяговых подстанций обычно выбира­ ют такое, чтобы контактная сеть каждого из главных путей по обе стороны от подстанции получала самостоятельное питание. При расположении тяговой подстанции в пределах станции и опре­ деленном числе путей (см. § 42) для питания контактной сети станции предусматривают отдельную линию, которая является ре­ зервной для питающих линий перегонов. На крупных станциях, имеющих отдельные парки, число питающих линий для станцион­ ной сети может быть увеличено. Если на данной станции нахо­ дится электродепо, то питание его контактной сети осуществляют

самостоятельной линией.

Трассировка и подвеска питающих и отсасывающих линий рас­ сматриваются в § 53, а подключение отсасывающих линий к рель­ совой сети — в § 44.

157

§ 41. Принципы секционирования

Для обеспечения наиболее надежной работы контактной сети и удобства ее обслуживания всю сеть делят на отдельные участ­ ки — секции, которые могут быть изолированы друг от друга. Это деление называют секционированием. Отвечая требованию о ми­ нимальном нарушении движения поездов из-за отключения какойлибо секции, схема секционирования контактной сети должна пре­ дусматривать возможно меньшее количество секционных изолято­ ров и разъединителей и минимальное число операций по переклю­ чению разъединителей.

Секционирование бывает продольное и поперечное, а иногда с обязательным заземлением сети отключаемой секции.

При продольном секционировании осуществляют разделение контактной сети вдоль электрифицированной линии у каждой тя­ говой подстанции и каждого поста секционирования. Кроме того, выделяют в отдельные секции контактные сети перегонов и стан­ ций. На станциях, имеющих несколько электрифицированных пар­ ков или групп путей, каждый парк или каждая группа путей долж­ ны быть выделены в отдельные секции. На очень больших стан­ циях в отдельные секции целесообразно выделять контактные се­ ти обеих горловин. В отдельных случаях контактные сети круп­ ных тоннелей или мостов с ездой понизу также выделяют в особые секции.

При поперечном секционировании предусматривают разделение контактных сетей каждого из главных путей как на перегонах, так и на станциях, разъездах и обгонных пунктах. Кроме того, на тех станциях, где число путей, примыкающих к каждому из глав­ ных, больше трех, осуществляют дополнительное поперечное сек­ ционирование. Число поперечных секций на таких станциях опре­ деляется не только количеством, но и назначением отдельных пу­ тей.

Для обеспечения условий плавки гололеда на проводах элек­ трическим током контактная сеть по каждому главному пути в пределах цепи тока должна быть одного эквивалентного сечения, обеспечивающего равномерный прогрев проводов. Поэтому парал­ лельное соединение подвесок главного пути и соседнего станци­ онного допускается только в том случае, когда суммарное сечение обеих контактных подвесок будет равно сечению подвески на пе­ регонах. Если это условие не выполняется, то на промежуточных

158

тей осмотра крышевого оборудования подвижного состава, отстоя электроподвижного состава на зонных станциях и в пунктах оборо­ та; путей электродепо и таких, на которых производят экипиров­ ку электровозов. Эти секции соединяют с остальными секционными разъединителями с заземляющим ножом. К контактам, куда вхо­ дит заземляющий нож, присоединяют подвеску того пути, которую нужно заземлить. При выключении разъединителей автоматически происходит заземление отключенных секций контактной сети, что обеспечивает безопасность людей, работающих на крышах под­ вижного состава.

Обычно секционные разъединители с заземляющим ножом обо­ рудуют ручным приводом (рис. 162, а). При необходимости ди­ станционного управления подачей напряжения и заземления отклю­ чаемой секции по условиям обеспечения безопасности работ на крыше электроподвижного состава (например, при экипировке) на линиях переменного тока устанавливают два секционных разъ­ единителя, один из которых имеет заземляющий нож (рис. 162, б). При этом приводы обоих разъединителей сблокированы так, что одновременное их включение невозможно.

Контактную сеть каждого из путей, расположенных внутри здания электродепо, выделяют в отдельную секцию и соединяют с линией, находящейся под напряжением, секционным разъедини­ телем с заземляющим ножом. Этими разъединителями управляет дежурный по депо. При включении и отключении указанных разъ­ единителей загораются соответствующие световые сигналы, что способствует повышению безопасности производства работ по ос­ мотру и ремонту электроподвижного состава в депо.

В местах соединения продольных секций контактной сети, по­ лучающих питание при различных напряжениях, выполняют ней­ тральные вставки. При переменном токе нейтральные вставки пре­ дусматривают у каждой тяговой подстанции. В отдельных слу­ чаях, когда подвеска контактной сети в негабаритном искусствен-

Рис. 162. Схемы включения секционных разъединителей с заземляющим контактом

159