Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
148
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
17.89 Mб
Скачать

 

 

Простая струна

перемещения,

которые

называют

 

 

 

автоколебаниями или «пляской»

 

 

 

проводов цепной подвески.

 

 

 

Автоколебания

происходят

 

 

 

под действием сил, возникающих

Рис. 245.

Схема

установки простой

при обтекании

воздушным пото­

ком проводов,

имеющих несим­

струны в

опорном

узле с рессорной

метричную форму поперечного се­

струной

 

 

 

 

чения. Чаще всего это наблюдает­

 

 

 

ся при отложении на проводах гололеда, а иногда и при опреде­ ленной степени износа проводов. Автоколебания обычно возника­ ют на участках, где провода открыты ветровым воздействиям: в безлесных и незастроенных местностях. Размах колебаний весь­ ма значителен (до метра и более), а частота, т. е. количество пе­ ремещений в одну и другую стороны от равновесного положения, достигает 40—60 периодов в 1 мин.

Сами по себе автоколебания затухают только тогда, когда изменяются вызвавшие их условия (например, когда прекратится

ветер или растает гололед),

и обычно

приходится прибегать

к различным мерам для

устранения

колебаний. В противном

случае возможны серьезные повреждения устройств контактной сети.

Для предупреждения появления автоколебаний целесообразно создание вдоль электрифицированной линии лесных полос, защи­ щающих контактные подвески от действия ветра. Применяли разбивку опор с пролетами разной длины (см. § 52). Хорошие ре­ зультаты дает ромбовидная контактная подвеска, при которой автоколебания не возникают. Если автоколебания появились при наличии на проводах гололеда, необходимо принять меры для его

удаления.

Эффективным средством борьбы с вертикальными автоколеба­ ниями является установка в отдельных пролетах контактной под­ вески между несущим тросом и контактным проводом динамиче­ ских поглотителей колебаний (демпферов). В этих устройствах применяют жестко связанную с корпусом пружину, на которой укреплен поршень с калиброванным грузом. При возникновении вертикальных колебаний в демпфере появляется значительное трение, способствующее затуханию колебаний. Такие устройства полезны и для снижения размаха колебаний, возникающих при взаимодействии контактной подвески с токоприемником на высо­ ких скоростях движения.

Снижению амплитуды колебаний способствуют и простые опорные струны, устанавливаемые на некоторых участках в опор­ ных узлах совместно с рессорными струнами по предложению канд. техн. наук И. А. Беляева (рис. 245). Такие струны легко применить в компенсированных подвесках; при полукомпенсированных подвесках нужно принимать специальные меры для сезон­ ной регулировки их длины (например, натяжными муфтами), что затруднительно.

300

Помимо

вертикальных

авто­

 

колебаний,

при

расположении

 

контактной

сети на высоких на­

 

сыпях под

воздействием

ветра,

 

направленного поперек пути, на­

 

блюдаются

колебания

проводов

 

в горизонтальной

плоскости, ко­

 

торые также можно отнести к ав­

 

токолебаниям.

При этом

откло­

 

нения контактных проводов в се­

 

редине пролета

могут

превысить

 

допускаемые. Наиболее эффек­

 

тивным

средством

борьбы с го­

Рис. 246. Схема рессорного крепления

ризонтальными

 

автоколебания­

провода линии ДПР

ми является

применение

ромбо­

 

видной

контактной

подвески.

 

Кроме автоколебаний, происходящих с большими перемещения­ ми и сравнительно небольшими частотами, иногда возникают ко­ лебания с малыми перемещениями и значительно большими часто­ тами. Такие колебания называют вибрацией проводов. Появление вибрации вызывается периодическим возникновением различных по направлению вихрей при обтекании проводов воздушными по­ токами. Вибрация проводов может привести к их повреждению в местах выхода из различных зажимов, вследствие чего рекоменду­ ется производить обмотку проводов и при осмотрах тщательно проверять провода во всех местах их креплений.

Особенно часто наблюдались, как следствие вибрации, изломы алюминиевых проволок на линиях ДПР в гололедных районах. Поэтому в настоящее время применяют рессорное крепление про­ водов на опорах, показанное на рис. 246. На линиях продольного энергоснабжения, смонтированных на штыревых изоляторах и расположенных в местах, подверженных автоколебаниям и вибра­ циям проводов, выполняют двойное их крепление на изоляторах с подвязкой дополнительного отрезка провода длиной около 1 м из того же материала, что и основной провод (см. рис. 242). Ана­ логичное двойное крепление может быть выполнено и при подвес­ ных изоляторах с применением двойного седла в опорной точке.

Для проводов линии ДПР

в настоящее время применяют толь­

ко усиленные надставки (см.

§

2 2 )

или

устанавливают типовые

железобетонные опоры длиной

13,6 м на

фундаментах ДС.

§ 72. Влияние гололеда и

меры по его устранению

Низкие температуры, возникающие в зимнее время, создают условия, осложняющие работу полукомпенсированных цепных под­ весок, так как натяжение несущих тросов значительно увеличива­ ется, а стрелы провёса контактных проводов получают отрицатель­ ное значение, что ухудшает качество токосъема. Превышение на­

301

тяжения может вызвать повреждение несущих тросов в тех местах, где была нарушена целость отдельных жил. При низких темпера­ турах происходит застывание смазки в шарнирах токоприемников, что вызывает уменьшение активного и увеличение пассивного на­ жатий токоприемников из-за возрастания сил трения в шарнирах. Но самое значительное влияние на работу контактной сети и про­ цесс токосъема оказывает наличие гололеда на проводах контакт­ ных подвесок.

Гололед обычно образуется во время смены оттепели похолода­ нием при температурах, незначительно отличающихся от нуля, во время туманов или при дождях, когда температура воздуха ниже нуля. Очень часто образование гололеда сопровождается значи­ тельным ветром. Интенсивность гололеда характеризуют толщиной его корки и объемным весом. Собственно гололед имеет объемный вес от 0,6 до 0,9 г/см3. Чем больше интенсивность гололеда, тем, как правило, меньше его объемный вес. Иногда на уже образовав­ шемся гололеде появляется изморозь (кристаллический осадок с объемным весом до 0 ,1 г/см3) и на проводах получается так назы­ ваемая смесь, имеющая значительные размеры и объемный вес от 0,2 до 0,6 г/см3. В отдельных случаях изморозь может образо­ ваться и на свободных от гололеда проводах.

Форма гололедных образований чрезвычайно разнообразна и зависит в основном от направления ветра, действующего при их возникновении. Когда направление ветра перпендикулярно направ­ лению провода, гололед образуется с наветренной стороны и чаще всего имеет овальную или гребнеобразную форму. При продольном по отношению к проводу действии ветра гололед образуется по всей поверхности провода, но имеет пористое строение и меньшую интенсивность. Изморозь бывает пушистая, иглообразная и веерообразная. При последней форме она имеет наибольшую плотность.

Наличие гололеда на контактных проводах ухудшает, а иногда

ипрерывает контакт между ними и полозами токоприемников, так как ледяная корка имеет очень низкую проводимость. В ряде случаев образуется электрическая дуга, которая повреждает кон­ тактные поверхности и приводит к пережогу контактных проводов

иих обрыву. Образование гололеда увеличивает нагрузку на про­ вода, что при полукомпенсированных подвесках приводит к зна­ чительному увеличению натяжения несущих тросов, а при компен­

сированных вызывает большие стрелы провеса всех проводов (см. § 9). Поскольку чаще всего гололед располагается на прово­ дах эксцентрично, происходит закручивание проводов, которое в цепных подвесках относительно невелико (до 15°) только благо­ даря влиянию струн. Возникновение гололеда на токоприемниках увеличивает их массу, вследствие чего снижается активное дав­ ление, и токоприемник может оторваться от контактного провода при его повышении, а иногда и опуститься под тяжестью льда.

Удаляют гололед с проводов контактной сети оплавлением его электрическим током или механическими средствами. Первый спо­

30 2

соб обычно применим только для главных путей, где сечение кон­ тактных подвесок легче привести к одному и тому же значению. Желательно организовать предварительный прогрев проводов, что­ бы их температура поднялась выше нуля и образование гололеда стало невозможным. В этом случае плотность тока, необходимого для нагрева проводов, составляет 2,5—3,5 А/мм2. Если же гололед уже образовался на проводах, то для его оплавления необходимо иметь плотность тока 6,5 А/мм2 и выше. Однако предварительный прогрев проводов все же требует большей затраты электрической энергии (из-за длительного времени).

Для создания цепи тока, нагревающего провода цепных подве­ сок, эти провода или соединяют с тяговыми рельсами, применяя специальные разъединители, или на двухпутных линиях включают провода двух путей петлей. Как только гололед с проводов опа­ дет, нагревание проводов прекращают.

По схемам рис. 247, а, б, в и г осуществляют плавку гололеда на линиях переменного тока, а по схемам рис. 247, д и г — на ли­ ниях постоянного тока. Путь тока на всех схемах указан утол­ щенной линией. Секционные разъединители, входящие в схему плавки, показаны условно: одним кружком вместо двух.

При всех схемах (кроме схемы рис. 247, б) на линиях перемен­ ного тока движение поездов во время плавки можно не прерывать, но должно быть исключено замыкание секционных изоляторов на съездах между главными путями. На линиях постоянного тока при схемах рис. 247 движение поездов из-за недостаточного напряже­ ния временно прекращают.

Схему рис. 247, а применяют на однопутных линиях перемен­ ного тока, и оплавление гололеда производят сразу на двух фи­ дерных зонах. Среднюю тяговую подстанцию II отключают, а рас­

положенную около нее нейтральную вставку

шунтируют,

 

вклю­

чая секционные разъединители

2

и 3. Посты секционирования

также отсоединяют от сети и для

создания

цепи тока

включают

продольные разъединители 1 и 4.

На тяговой подстанции /

к сети

подключают фазу а (или b), а на

подстанции I I I —-фазу

b

(или

a) , осуществляя таким образом

 

замыкание разных

фаз

через

контактную сеть между подстанциями / и III.

Если сопротивление

контактной сети достаточно велико и ток не

превысит

допускае­

мого, применяют схему рис. 247, б, оплавляя гололед на одной фидерной зоне и осуществляя замыкание фаз на одной из тяго­

вых

подстанций

путем соединения сети, куда подана фаза а (или

b) ,

с фазой с

через обходную шину (см. подстанцию II на

рис. 247, б).

Схему рис. 247, в применяют на двухпутных линиях перемен­ ного тока. Здесь замыкание фаз образуется на одной из тяговых

подстанций

через

контактные сети обоих

путей,

соединяемые

обходной

шиной

другой подстанции (как это

показано на

рис. 247,

с)

или

поперечным секционным

разъединителем, уста­

новленным у другой подстанции. Разновидностью рассматривае­ мой схемы является схема рис. 247, г, применяемая при достаточ-

зоз

ю Подстанция I

Подстанция Е

ПодстанцияШ

—Т----— а

 

 

-Обходная шина

 

Обходная шина-

Пост секционирования

 

Пост секционирования

1

2 3

і

б) Подстанция I

 

Подстанция й

------ а

 

а — ------

Ь

 

Ь ------------

Обходная шина

Пост секционирования

Обходная ш и н а ---- і-*—

 

 

д) +

Запасная шина

Запасная шина

3 04

ном сопротивлении контактной сети на

участках между тяговой

подстанцией и постом секционирования.

тока применяют схему

На однопутных линиях постоянного

рис. 247, д, аналогичную схеме рис. 247,

б, для линий переменного

тока, а на двухпутных линиях постоянного тока схему рис. 247, в, аналогичную схеме рис. 247, в для линий переменного тока. Так же, как и там, помимо схемы рис. 247, е может быть применена схема с соединением контактных сетей двух путей через попереч­ ный секционный разъединитель у тяговой подстанции или у поста секционирования.

Как уже указывалось, плавку гололеда и подогрев проводов контактной сети с целью предупреждения его образования приме­ няют только на главных путях перегонов и станций. На второсте­ пенных путях станций, на деповских и парковых путях и нейтраль­ ных вставках плавку гололеда осуществить не удается, поэтому в таких местах можно применять только механические способы очи­ стки проводов от гололеда. Эти же способы в сочетании с электри­ ческим могут быть осуществлены и на главных путях.

Для устранения гололеда с проводов контактной сети механи­ ческим способом применяют большое число различных приспособ­ лений. В последнее время широкое распространение получили токоприемники с вибрационной установкой (рис. 248), которую монтируют на специальном полозе, расположенном на переднем по ходу токоприемнике вместо нормального полоза. Специальный полоз состоит из двух уголков 2, расположенных на расстоянии 230 мм друг от друга и выгнутых по форме нормального полоза. Уголки 2 крепят к швеллерным балочкам 3, установленным на ка­ ретках токоприемника. К каждому уголку крепят по два вибра­ тора 1, расположенных на расстоянии 545 мм друг от друга. Под­ вод воздуха к вибраторам осуществляют под давлением 5—7 ат через изолированный шланг, присоединяемый к штуцеру локомо­ тивного свистка малой громкости. Вибрация уголков происходит с

большой частотой

(4—5 тыс. ударов в 1 мин),

что

обеспечивает

быструю очистку проводов от гололеда.

 

 

 

 

Хорошие результаты дают также устройства МОГ-1

и МОГ-2

для механической очистки,

располагаемые

на

изолированной

вышке дрезины

ДМ или

автомотрисы

АГВ.

Одно

из таких

устройств (МОГ-1) показано на рис. 249.

Оно состоит из бараба­

на 2, установленного на наклонной раме

1 и приводимого во вра­

щение электродвигателем 3. На барабане закреплены стальные билы, которые при вращении барабана со скоростью 2700 об/мин ударяют по нижней поверхности контактного провода с частотой 225 ударов в 1 с; это вызывает вибрацию провода, вследствие чего происходит отслоение гололедного образования. (На рис. 249 в ка­ честве бил показаны отрезки контактного провода.)

Питание электродвигателя 3 осуществляют от бензоэлектрического агрегата АБ-Т/230, устанавливаемого на платформе дрези­ ны ДМ, через специальный изолировочный трансформатор с изо­ ляцией обмотки и выводов на напряжение 25 кВ.

305

1

Рис. 248. Вибрационная установка на токоприемнике

Подъем рамы с вибробарабаном в рабочее положение, а также обеспечение необходимого давления (10—14 кгс) барабана на контактный провод осуществляют с помощью пружин 5. Враще­ ние вибробарабана должно производиться в том же направлении, в каком вращаются колеса дрезины. Поэтому при изменении нап­

равления

движения дрезины

устройство

для

очистки

гололеда

вместе с рабочей площадкой 6

дрезины

поворачивается

на 180°.

Опускание рамы вибробарабана

и перевод его в транспортное по­

ложение

производят тягой

4,

в

которую

врезают

изолятор

ИСС-27,5

или стеклопластиковый

стержень.

Очистку

гололеда

производят при движении дрезины со скоростью от 2 0 до

60 км/ч.

Более мощным устройством

для

механической очистки гололе­

да является установка МОГ-2, имеющая два барабана с билами, обеспечивающими полное очищение рабочей поверхности контакт­ ного провода.

Кроме того, провода от гололеда очищают или с изолирующих съемных вышек, или непосредственно с земли, используя специаль­ ные изолированные штанги.

После очистки от гололеда желательно покрыть провода тон­ ким слоем отработанного трансформаторного масла, что облегчит отделение гололеда при его повторном образовании. Такую же смазку следует наносить на полозы и подвижные рамы токоприем­ ников, при этом возможно будет сбить гололед несколькими подъ­ емами и опусканиями токоприемников на стоянках.

По проекту ПКБ ЦЭ МПС изготовлен опытный образец ва­ гона ВОТ для очистки контактного провода от гололеда и обмывки изоляторов под напряжением. Вагон предназначен для работы под напряжением 3,3 и 27,5 кВ. Для очистки гололеда на изолиро­ ванной рабочей раме с каждой стороны вагона устанавливают механические однобарабанные МОГ-1 или двухбарабанные МОГ-2 вибраторы, которые по конструкции аналогичны применяемым на дрезине ДМ (см. рис. 249). При работе по очистке гололеда ис­ пользуется один из вибраторов, направление вращения которого совпадает с направлением движения вагона. Испытывается вибра­ тор МОГ-3 с телескопическим подъемником, который сможет ра­ ботать при движении вагона в любом направлении. На вагоне

30 6

6800отУГР

Рис. 249. Устройство для механической очистки проводов от гололеда МОГ-1

Может быть также применен пневматический вибратор (см.

рис. 248).

На токоприемник вагона устанавливается устройство для на­ несения на контактный провод растворенной сухой графитовой смазки или антигололедной жидкости. Графитовая смазка нано­ сится валиком со щеткой, вращающимся в картере, в который по­ дается смазка из расходного бачка под действием шестеренчатого насоса. Избыток смазки через отверстия в картере по гибкому шлангу сливается обратно в расходный бачок. Антигололедная смазка подается аналогично.

Обмывка изоляторов осуществляется специальным устройст­ вом ОИК-1. Выброс воды производится из двух стволов, чем обес­ печивается одновременная обмывка изоляторов по двум путям. Обмывать изоляторы можно без снятия напряжения с контактной сети, поэтому для отвода токов утечки в землю стволы оснащены заземляющими тросами; операторы при управлении стволами на­ ходятся на деревянном настиле с резиновыми ковриками.

Для

питания различных устройств

электрической энергией

в вагоне

установлена электростанция с

бензиновым двигателем

мощностью 12 кВт и напряжением 220

В. При неработающей

электростанции цепи освещения, сигнализации и управления полу­ чают питание от аккумуляторной батареи с подзарядным агрегатом.

Для проводов различных воздушных линий также разработа­ ны схемы плавки гололеда и профилактического подогрева прово­ дов, которые проходят эксплуатационные испытания.

Нормальная работа разъединителей контактной сети и воздуш­ ных линий при гололеде может быть обеспечена только при исполь­ зовании химических средств. Для этой цели рекомендуется при­ менять специальные ангигололедные смазки (например, густые смазки ЖТКЗ-65 и КВ-3 со сроком действия один месяц).

Во время гололедных образований эксплуатационный персонал дистанций контактной сети должен усиливать наблюдение за рабо­ той токоприемников и отдельных устройств сети (см. § 81).

§ 73. Меры по предотвращению пережогов проводов

Пережоги контактных проводов — один из наиболее серьезных видов повреждений контактной сети, вызывающих существенные нарушения графика движения поездов. Подавляющее число пере­ жогов контактных проводов происходит при их взаимодействии с токоприемниками электроподвижного состава. Поэтому преду­ преждение пережогов должно осуществляться совместными усили­ ями персонала участков энергоснабжения и работников локомо­ тивного хозяйства.

Пережоги контактных проводов в местах секционирования кон­ тактной сети на воздушных промежутках' происходят обычно при перекрытии полозом токоприемника проводов с разными потен­ циалами— провода, находящегося под рабочим напряжением,

3 0 8

Рис. 250. Схема расположения защитных полос:

1 — защ итная полоса; 2 — орешковый изолятор

и провода, имеющего пониженный потенциал (например, из-за падения напряжения на фидерной зоне) или вообще не находяще­ гося под напряжением. При перекрытии таких проводов между ними и полозом токоприемника возникает электрическая дуга, ток которой в большинстве случаев недостаточен для срабатывания защиты на тяговых подстанциях или постах секционирования. Обычно в этих случаях происходят пережоги сходящей ветви кон­ тактного провода в зоне отрыва от него полоза токоприемника.

Помимо описанных выше дуговых пережогов, возникают и так называемые контактные пережоги. Такие пережоги возможны при перекрытии полозом токоприемника проводов воздушного проме­ жутка, один из которых находится подрабочим напряжением, а второй по каким-либо причинам заземлен. При недостаточном быстродействии защиты от коротких замыканий пережог происхо­ дит в момент соприкосновения полоза токоприемника с заземлен­ ным контактным проводом. Аналогичные процессы могут проис­ ходить и при проходах токоприемника через секционные изоляторы.

Для предотвращения пережогов контактных проводов на воз­ душных промежутках канд. техн. наук А. А. Порцеланом предло­ жено применять специальные стальные полосы, охватывающие провод сходящей ветви в зоне отрыва от нее полоза токоприемни­ ка (рис. 250). При этом в поддерживающие струны в месте уста­ новки стальных полос 1 включают орешковые изоляторы 2. Реко­ мендуется одновременно увеличить расстояние между ветвями воздушного промежутка до 600 мм (если это допустимо по усло­ виям ветровых отклонений контактных проводов). Указанные вы­ ше полосы длиной от 0 ,6 до 1 м каждая устанавливают на протя­ жении 6 м с обеих сторон контактного провода и соединяют болта­ ми. Для обеспечения одновременной работы обоих контактных проводов в зоне отрыва полоза токоприемника планки через каж­ дые 3 м соединяют специальными скобами.

Защитные полосы предохраняют контактный провод от воздей­ ствия дуги с боков выше нижнего края паза провода, оставляя нижнюю рабочую часть его свободной для скольжения токоприем­ ника. Даже в случае пережога контактного провода полосы при-

309

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ