2. Описание стенда

Стенд представляет собой электрифицированное панно, на лицевой стороне которого изображена схема контактной сети двухпутного участка железной дороги, состоящего из двух перегонов и двух станций. На участке расположены две тяговые подстанции и пост секционирования. Показаны питающие фидеры, продольные и поперечные секционные разъединители и изоляторы.

Основное назначение стенда: с наибольшей наглядностью показать принципы питания и секционирования контактной сети. Контактная сеть станций с тяговыми подстанциями показана с изолирующими сопряжениями с двух сторон, причем одна секция имеет отдельную питающую линию, вторая - без такой линии при расположении тяговой подстанции в горловине станции. Третья станция (без тяговой подстанции) также имеет изолирующее сопряжение с 2-х сторон и продольные нормально включенные секционные разъединители.

3. Порядок выполнения работы

3.1. Собрать нормальную схему питания и секционирования электрифицированного участка постоянного тока.

3.2. Выполнить необходимые переключения секционных разъединителей для планового ремонта отдельной секции по заданию преподавателя. Собрать схему в исходное положение.

3.3. Собрать нормальную схему питания и секционирования электрифицированного участка переменного тока.

3.4. Выполнить необходимые переключения секционных разъедините­лей для планового ремонта отдельной секции по заданию преподавателя. Собрать схему в исходное положение.

3.5. Составить схему питания и секционирования контактной сети постоянного тока для одного из вариантов железнодорожного участка по заданию преподавателя (рис.4.1).

Рис. 4.1. План участка железной дороги со станциями К, Л, М, Н для

составления схем питания и секционирования контактной сети по вариантам

4. Контрольные вопросы

4.1. Основные требования к схемам питания и секционирования контактной сети.

4.2. Особенности схем питания и секционирования контактной сети переменного тока.

4.3. Что такое продольное и поперечное секционирование контактной сети?

4.4. Перечислить основные устройства секционирования контактной сети.

4.5. Назначение постов секционирования (ПС) и пунктов параллельного соединения (ППС).

4.6. В чем отличие конструкций секционных разъединителей переменного и постоянного тока?

4.7. В каких случаях применяются разъединители с заземляющими ножами?

Рекомендуемая литература

1. Марквардт К.Г., Власов И.И. Контактная сеть.- М.: Транспорт, 1994.-с.196-206.

2. Фрайфельд А.В. Проектирование контактной сети.- М.: Транспорт, 1984.- С.228-237.

3. Михеев В.П. Контактные сети и линии электропередачи: Учебник для вузов ж.-д. транспорта. – М.: Маршрут, 2003. – 416 с.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

Секционные разъединители контактной сети с моторным приводом умп-II

(2 часа)

Цель работы: ознакомление и изучение типов разъединителей, изучение устройства моторного привода и разъединителя.

1. Краткие теоретические сведения

Секционные разъединители предназначены для электрического соединения или разъединения отдельных секций (участков) контактной сети, а также для подключения к контактной сети питающих линий (рис. 5.1). Основные технические данные секционных разъединителей приведены в табл. 5.1.

Секционные разъединители монтируются на специальных кронштейнах, закрепленных на опорах. Не допускается над разъединителями наличие проводов и конструкций на расстоянии менее 3 м.

Разъединители постоянного и переменного тока устанавливаются на высоте 5-6 м от поверхности земли. Переключение секционных разъединителей производится приводами вручную или дистанционно с пульта либо по системе телеуправления.

Рис.5.1. Общий вид секционного разъединителя постоянного тока с ручным приводом

и схема его подключения к контактной сети

Таблица 5.1

Электрические параметры разъединителей постоянного тока

Параметры	Типы разъединителей
	РКЖ- 3,3/3000	РКЖ- 3,3/1250	РКС- 3,3/3000	РКС- 3,3/4000	РКСЗ- 3,3/3000	РС-3000/ 3,3-1	РС-3000/ 3,3-11
Номинальное напряжение, кВ	3,3	3,3	3,3	3,3	3,3	3,3	3,3
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0	4,0
Номинальный ток, А	3000	1250	3000	4000	3000	3000	3000
Предельный установившийся ток короткого замыкания, кА	50,0	25,0	50,0	50,0	25,0	50,0	25,0
Время протекания предельного установившегося тока короткого замыкания, с: -главной цепи -цепи заземления	3,0 -	3,0 1,0	3,0 -	3,0 -	3,0 1,0	3,0 -	3,0 1,0
Максимальный ток, отключаемый разъединителем с двигательным приводом при индуктивности сети: -300 мГн, А -35 мГн, А -в аварийном режиме сети 35 мГн, А	10,0 500,0 2000	10,0 500,0 2000	30,0 2000,0 2000	30,0 2000,0 2000	30,0 2000,0 2000
Длина пути утечки тока изоляторов, не менее, мм	500	500
Габаритные размеры, мм	880 760	920 730	1025 880	1025 880	1090 1555	1000 860	1000 910
Масса, кг	49,0	40,0	86,0	92,0	95,0	85,0	90,0

Моторные приводы должны иметь защиту от самопроизвольного включения и блокировку, которая не допускает включения разъединителя на период производства на нем ремонтных работ. На участках постоянного тока моторные и ручные приводы должны быть изолированы от опор контактной сети и кронштейнов разъединителей. Сопротивление изоляции должно быть не менее 10 кОм. Металлическая оболочка и броня кабеля дистанционного управления должны быть изолированы от конструкции моторных приводов и опор.

Конструкция разъединителей с заземляющим ножом должна исключать возможность включения заземляющего ножа при включенном положении разъединителя.

На участках постоянного тока в эксплуатации находятся разъединители контактной сети типа РС, РКС, РКЖ.

Разъединитель типа РС-3000/3,3 У1 на длительный ток 3000 А показан на рис. 5.2. Разъединитель состоит из опорной рамы, двух изоляторов типа КО-400 (или СТ-35, ИОССФ -3,3). При отключении разъединителя подвижный изолятор отклоняется примерно на 30, при этом образуется между токоведущими частями разъединителя воздушный промежуток длиной около 200 мм. Разъединитель переключается ручным или моторным приводом.

Разъединители повышенной надежности для контактной сети постоянного тока типа РКС-3,3/4000, РКС-3,3/3000, РКСЗ-3,3/3000 приведены на рис. 5.3-5.5.

Подвижные и неподвижные части разъединителей установлены на изоляторах типа ОНВП-35/1000 и закреплены на основании. Разъединители рассчитаны на работу в интервале температур окружающего воздуха 40С, допустимая механическая нагрузка на изоляторы в направлении продольной оси разъединителя составляет 200 Н (20 кгс). Ножи главных токоведущих частей выполнены из медной шины 8100 мм. Расстояние между подвижными и неподвижными ножами во включенном положении разъединителя должно быть 5 мм (регулировку зазора выполняют изменением высоты упора), а в отключенном положении – не менее 100 мм. На разъединителях РКС-3,3/4000 контакт ножей осуществляется восемью парами ламелей, выполненных из медной шины 320 мм, на разъединителях РКС-3,3/3000 и РКСЗ-3,3/3000 – шестью парами ламелей. Расстояние между контактными поверхностями ламелей в отключенном положении разъединителей РКС-3,3/3000 и РКСЗ-3,3/3000 составляет 4,50,5 мм и РКС-3,3/4000 – 6,50,5 мм. Указанные зазоры регулируются изменением длины болтового соединения, оттягивающего ламели в хвостовой части.

Натяжение в разъемных контактах (ламелях) обеспечивается и регулируется пружинами. Контактное нажатие проверяется шаблоном на продольное вытягивание его вдоль оси ламелей. Контактное нажатие каждой ламели должно быть таким, чтобы при усилии 70-90 Н (7-9 кгс) шаблон из медной шины (размером 820 мм для РКС-3,3/4000 и 620 мм для РКС-3,3/3000 и РКСЗ-3,3/3000), вставленный в покрытый смазочным материалом разъемный контакт, плавно выходил из него.

Дугогасительные рога на разъединителях, выполненные из контактного провода, должны соприкасаться между собой и плавно скользить при отключении (включении) разъединителя до выхода ножей из соприкосновения с ламелями. Расстояние между дугогасительными рогами в отключенном положении разъединителя должно быть не менее 100 мм. Если износ дугогасительных рогов составляет более 10% поперечного сечения, то они подлежат замене.

Рис.5.2. Установка разъединителя постоянного тока с моторным приводом

на железобетонной опоре: 1 – опора; 2 – кронштейн; 3 – шарнирное ушко; 4 – рычаг; 5,9 – подвижный и неподвижный изоляторы; 6 - главные контакты; 7 – дугогасительные рога; 8 – контактный вывод; 10 – опорная рама; 11 – крюковой болт; 12 – вал, идущий к разъединителю; 13 – моторный привод; 14 – вал привода; 15 – рычаг привода

Рис.5.3. Разъединитель контактной сети типа РКС – 3,3/4000:

1 – тяга привода; 2 – рычаг; 3 – подвижная головка; 4 – питающий фидер; 5 – нож разъединителя; 6 – изолятор; 7 – ламель; 8 – пружина; 9 – основание

Рис.5.4. Разъединитель контактной сети типа РКС – 3,3/3000:

1 –рычаг; 2 – кронштейн подвижный; 3 – изолятор; 4 – нож подвижный; 5 –кронштейн; 6 –кожух; 7, 8 –рога дугогасящие; 9 – нож неподвижный; 10 – кольцо резиновое; 11 – втулка; 12 –ось; 13 – упор; 14 – основание; 15 – зажим для проводов; 16 – болт М16804; 17 – пластина стопорная; 19 –пружина; 20 – колпачок; 21 – планка; 22 – ламель

Рис.5.5. Разъединитель контактной сети типа РКСЗ – 3,3/3000: а) с заземляющим ножом;

б) положение его блокировки при включенном заземлителе:

1 – кожух; 2 – заземляющая шина; 3 – перемычка; 4 – нож заземления; 5 – контакт разъемный; 6 – шина; 7 – вывод контактный; 8 – рычаг; 9 – узел подшипниковый; 10 – тяга; 11 – упор

Разъединители не требуют смазки в течение всего периода эксплуатации, т.к. имеют герметизированные подшипниковые узлы. Разъединители рассчитаны на присоединение медных проводов сечением 95-120 мм² до 8 шт. с каждой стороны, а также алюминиевых проводов через переходные зажимы. Крутящий момент при затяжке болтов должен быть в пределах 90-100 Н·м (9-10 кгс·м).

Управление разъединителями типа РКС-3,3/4000 и РКС-3,3/3000 осуществляется ручными и электроприводами (по телемеханике). Разъединитель типа РКСЗ-3,3/3000 рассчитан на управление двумя ручными приводами с механической блокировкой. Для подъема разъединителя на высоту веревочный канат крепят под верхний фланец изолятора с целью исключения самопроизвольного раскрытия разъединителя.

Разъединители контактной сети постоянного тока типа РКЖ-3,3/3000 УХЛ1 предназначены для включения и отключения находящихся под напряжением ненагруженных участков контактной сети. Разъединители типа РКЖ-3,3/1250 УХЛ1 предназначены для заземления отключенных участков контактной сети (рис. 5.6).

Рис.5.6. Разъединители: а) типа 3000; б) РКЖ-3,3/1250 УХЛ1:

1 – цоколь; 2 – неподвижный изолятор; 3 – подвижный изолятор;

4 – главная токоведущая система; 5 – дугогасительные рога; 6 – заземлитель;

7 – болт заземления; 8 – контакт заземлителя; 9 – ламельный контакт

Подвижный изолятор разъединителя установлен на поворотном основании, качающемся в направлении его продольной оси. Поворотное основание укомплектовано буфером, уменьшающим ударную нагрузку на подвижный изолятор и узлом с подшипником, который защищен от попадания влаги и пыли и не требует смазки в течение межремонтного периода 10-15 лет. Главная токоведущая система состоит из подвижного и неподвижного ножей. На главных ножах установлены зажимные колодки для подключения медных и алюминиевых проводов. Прижим контактирующих поверхностей обеспечивается натяжением в ламельных контактах. Дугогасительная система состоит из двух дугогасительных рогов, установленных на неподвижном и подвижном ножах разъединителя. Разъединители работоспособны при толщине корки гололеда до 20 мм, устойчивы к воздействию внешних механических факторов. Фарфоровые изоляторы имеют разрушающую нагрузку на изгиб не менее 6 кН.

На участках переменного тока применяются секционные разъединители типа РЛНД-35/1000 У1, РЛНД-35/1000, РЛНД-35/600 без заземляющих ножей и типа РЛНДЗ-35/1000 с одним заземляющим ножом. Разъединители рассчитаны на длительный ток 600 или 100 А при напряжении до 35 кВ переменного тока.

Основанием разъединителя служит рама. На ее концах в подшипниках укреплены стержневые изоляторы, соединенные в нижней части тягой. При переключении разъединителя изоляторы одновременно поворачиваются на 902 в противоположном направлении, при этом главные полуножи замыкаются или размыкаются. Основные технические данные секционных разъединителей переменного тока приведены в табл. 5.2 и приводов разъединителей постоянного и переменного тока в табл. 5.3.

В местах секционирования линии ДПР (при двух проводах) устанавливаются двухполюсные разъединители, состоящие из двух однополюсных разъединителей с расстоянием между ними 800 мм.

Приводы двигательные винтовые типа ПВД-10, ПВД-20 (табл. 5.4) применяются для разъединителей переменного и постоянного тока, изготовляются ГП МЭЗ МПС России.

Таблица 5.2

Электрические параметры разъединителей переменного тока

Параметры	Типы разъединителей
	РД-35/1000	РНД-35/1000	РНДЗ-1-35/1000	РНДЗ –16-35/1000	РНД-10/400	РЛНД-10/630	РЛНД 1-10/400	РЛНД 1-10/630	РЛНД 1-10Б/400Н
Номинальное напряжение, кВ	35,0	35,0	35,0	35,0	10,0	10,0	10,0	10,0	10,0
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	40,5	40,5	40,5	40,5	12,0	12,0	12,0	12,0	12,0
Номинальный ток, А	1000	1000	1000	1000	400	630	400	630	400
Предельный сквозной, кА	63,0	63,0	63,0	63,0	25,0	25,0	25,0	25,0	25,0
Время протекания предельного установившегося тока короткого замыкания, с: -главной цепи -цепи заземления	3,0 -	4,0 -	4,0 1,0	4,0 1,0	4,0 -	4,0 -	4,0 1,0	4,0 1,0	4,0 1,0
Габаритные размеры, мм	780890	885770	885775	885775	445940550	445940550	4701045550	4701045550	4701045550
Масса, кг, общая (трех полюсов)					39,0	31,0	39,0	40,0	43,0
Масса, кг (одного полюса)	43,0	43,0	57,0	57,0

Таблица 5.3

Типы приводов

Параметры	Типы приводов
	ПДЖ-01	ПДЖ-02	ПДЖ-32	УМП-11	УМПЗ-11	ПР-IV-1	ПРНЗ-10УХЛ-1	ПР-0,9Б-УХЛ-1
Напряжение питания, В	220+22-70	220+22-70	220+22-70	220+22-33	220+22-33
Род тока	Однофазный переменный частотой 50 Гц			Постоянный, однофазный переменный		-	-	-
Двигатель привода	Трехфазный асинхронный мощностью 250 Вт, 3000 об/мин			Коллекторный мощностью 180 Вт, 8500 об/мин		-	-	-
Угол поворота вала управления главным ножом	1053	973	973	90	90	180	105,9	90,9
Крутящий момент на выходном валу управления главным ножом при включении и отключении, Н·м (кгс·м), не менее	265(27)	265(27)	265(27)	260-390 (26-39)	260-390 (26-39)	-	-	-
Время выполнения операции «откл» и «вкл», с, не более	2,5	2,5	2,5	2,5	2,5	-	-	-
Габаритные размеры, мм	410390 450	410390 320	410390 320	518445 390	518445 395	580375 230	475365 220	290255 170
Масса, кг	68,0	67,0	71,0	58,0	64,0	10,0	15,0	6,9
Тип разъединителя, для которого предназначены приводы	РС-3000/3,3, РКС-3,3/3000, РКС-3,3/4000 РКЖ-3,3/3000, РКЖ-3,3/1250	РНД-35/1000, РД-35/1000 (одно- и двухполюсные) РЛНД-10/630 (трехполюсные)	РНД-3-16-35/1000, РДЗ-1-35/1000 (одно- и двухполюсные) РЛНД-1-10/400, РЛНД-1-10/400 (трехполюсные)	РС-3000/3,3, РКС-3,3/3000, РКС-3,3/4000, РНД-10/400, РНД-35/1000, РКЖ-3,3/3000	РНДЗ-16-35/1000 (на контактной сети), РНД-10/400 (на ВЛ), РКСЗ – 3,3/3000, РКЖ3,3/1250	РС, РКС, РКЖ	трехполюсные РЛНД	РД, РНД, РНДЗ

Рис.5.7. Установка разъединителя переменного тока с ручным приводом

на железобетонной опоре: а) общий вид; б) секционный разъединитель:

1 – опора; 2 – кронштейн разъединителя; 3 – рама; 4 – изолятор; 5 – контактный вывод;

6 – гибкий проводник; 7 – главные полуножи; 8 – тяга; 9 – крюковой болт; 10 – соединительная муфта разъединителя; 11 – вал; 12 – соединительная муфта привода;

13 – ручной привод; 14 – кронштейн привода

Таблица 5.4

Типы приводов

Технические характеристики	ПВД-10	ПВД-20
Напряжение питания, В	220	220
Род тока	Однофазный переменный частотой 50 Гц	Однофазный переменный частотой 50 Гц
Двигатель привода	Трехфазный асинхронный мощностью 250 Вт, 750 об/мин	Трехфазный асинхронный мощностью 250 Вт, 750 об/мин
Статическое усилие на рукоятке при ручном оперировании, Н (кгс), не более	150 (15,3)	150 (15,3
Угол поворота вала управления главными контактами разъединителя, град.	1053	903
Угол поворота вала управления заземлителем, град.	903	903
Габаритные размеры, мм	600355280	600410280
Масса, кг	40	40
Установленная безотказная наработка, рабочих циклов, не менее	2000	2000
Срок службы до списания, лет	30	30