Контактна мережа призначена для подачі електроенергії від тягових підстанцій до електрорухомого складу і має забезпечити безперешкодне знімання струму локомотивами в умовах високих швидкостей руху і за будь-якої погоди.

Контактна мережа побудована у вигляді ланцюгових повітряних підвісок, що забезпечують мінімальне провисання контактного проводу.

Найпростіша ланцюгова підвіска складається з:

• опор,висотою до 15 м, металевих або залізобетонних;

• консолей, розміщених на опорах і до яких через ізолятори підвішу­ ється несучий трос;

• несучого тросу,до якого за допомогою струн підвішується контакт­ ний провід;

• контактного проводу,призначеного для контакту із струмоприймача­ ми локомотивів;

• струн, на яких підвішується контактний провід;

• фіксаторів,які утримують і фіксують контактний провід у певному положенні;

• ізоляторів, які ізолюють струмовідш проводи від опор та інших дета­ лей підвіски.

10Електричні з'єднувачі (подовжні і поперечні) встановлюють на сполученнях анкерних ділянок і окремих секцій на залізничних станціях, в місцях з'єднання підсилюючих проводів з контактною підвіскою і тросів, що несуть, з контактними проводами, а також на повітряних стрілках при підключенні розєднювачів і розрядників або обмежувачів перенапружень (ОПН). Вони повинні забезпечувати надійний електричний контакт, еластичність контактної підвіски і можливість подовжніх температурних переміщень проводів по всій довжині.

Поперечні з'єднувачі (Рисунок 3.14) встановлюють між всіма проводами контактної мережі, що відносяться до одного шляху або групи

Рисунок 3.14. Схеми установки поперечних електричних з'єднувачів (а, б) і підключення підсилюючих проводів (в) і шлейфів розєднювачів (розрядника, ОПН) до контактної підвіски (г); 1 і 5 — сполучні і живлячі затиски; 2— трос, що несе; 3 — електричний з'єднувач (дріт МГГ); 4 і 7 — контактний і підсилюючий дроти; 6 — «С-образний» електричний з'єднувач (дріт М, А або АС); 8 — шлейф від розєднювача (розрядника, ОПН); 9 — затиск перехідної 

шляхів ( секції ) на станції (контактними, такими, що підсилюють проводами і тросами, що несуть). Таке з'єднання забезпечує протікання струму по всіх паралельно розташованих проводах.

Подовжні з'єднувачі  встановлюють в місцях сполучення анкерних ділянок, на повітряних стрілках і місцях підключення підсилюючих і живлячих проводів до контактної підвіски.

Обвідні з'єднувачі вмонтовують в тих місцях, де необхідно з'єднати окремі дроти, заанкеровані на опорі або штучній споруді з різних сторін, і заповнити в цьому місці бракуючу площу перетину контактної мережі.

Подовжні електричні з'єднувачі на неізолюючих сполученнях по своїй довжині і взаємному розташуванню місць кріплення на тросах, що несуть, повинні забезпечувати температурні переміщення в протилежних напрямах проводів анкерних ділянок, що сполучаються.

При напівкомпенсованій підвісці довжина електричного з'єднувача повинна бути не менше 0,8 м і при компенсованій — не менше 2 м.

Розташування місць кріплення електричного з'єднувача на кожній гілці анкерної ділянки слід вибирати з обліком про долинних переміщень компенсованих проводів.

Перетинаючі і анкерні гілки, а також окремі дроти контактної мережі однієї секції повинні бути сполучені електричним з'єднувачем з тією, що знаходиться поряд контактною підвіскою.

Всі види електричних з'єднувачів і шлейфи слід виконувати з мідних проводів Електричні з'єднувачі можуть бути також виконані з алюмінієвих і сталеалюмінієвих проводів відповідної площі перетину по міді з використанням накінечників з плакірованних пластин.

Для забезпечення еластичності контактної підвіски електричні з'єднувачі з проводів М, А або АС повинні бути виконані у вигляді півкільця при відстані між тросом, що несе, і контактним дротом до 1 м, а при більшій відстані — з'єднувачами з довжиною, що перевищує це відстань в 1,2—1,4 разу. З'єднувачі з дроту МГ на відстані 300 мм від контактного дроту повинні мати три витки дроту з діаметром кожного витка 50—60 мм.

При відстані між тросом, що несе, і контактним дротом менше 1 м в напівкомпенсованих підвісках поблизу компенсаторів електричні з'єднувачі слід виконувати з дроту МГ завдовжки, визначуваною з урахуванням максимальних температурних переміщень контактного дроту.

Для підвищення надійності електричних з'єднувачів і шлейфів з мідних і алюмінієвих проводів все дроту з торців необхідно зварювати або спресовувати наконечниками. Поперечні електричні з'єднувачі між тросами, що несуть, і контактними проводами на перегонах, головних і прийомовідправляючих шляхах залізничних станцій встановлюють замежами ресорних або перших вертикальних струн на відстані 0,2—0,5 м від їх місць кріплення. На ділянках постійного струму вони повинні бути в кожному прольоті, а на малодіяльних ділянках постійного струму і при змінному струмі на рівнинах і спусках — через проліт, на підйомах і в зонах стругання і розгону — в кожному прольоті.

Електричні з'єднувачі між підсилюючими проводами і контактною підвіскою встановлюють на затяжних підйомах і в зонах стругання і розгону в кожному прольоті, а поза цими зонами через 3-4 прольоти. Під'єднувати їх слід до електричного з'єднувача між тросом, що несе, і контактним дротом. Контактні підвіски станційних шляхів, об'єднані в одну секцію, сполучають електричними з'єднувачами в зонах чіпання і розгону в кожному прольоті, а поза цими зонами через 3-4 прольоти.

1У ланцюгових контактних підвісках (Рисунок 1.3) контактний дріт (дроти) 1 підвішують до троса, що несе, 3, закріпленому на підтримуючих пристроях, за допомогою струн 2 або безпосередньо, через ресорну струну 4 (трос).

Наявність в ланцюговій підвісці троса, що несе, дозволяє на відміну від простих контактних підвісок задати контактному дроту (підбором струн відповідної довжини) безпровисле положення в прольоті або змонтувати його з невеликою стрілою провисання. Зміна стріли провисання контактного дроту в напівкомпенсованій ланцюговій підвісці залежить від зміни стріли провисання троса, що несе.

Стріли провисання контактного дроту в струнових прольотах незначні і можуть бути доведені до розмірів, що мало впливають на якість струмоприймача відповідним вибором відстані між струнами і підвищенням натягнення контактного дроту. Тому ланцюгові контактні підвіски дозволяють здійснювати нормальний струмоприймання при високих (160 км/ч і більше) швидкостях руху поїздів і довжині прольоту між опорами не більше 65 м.

У будь-якій ланцюговій підвісці стріла провисання троса, що несе, змінюється при дії на нього додаткових навантажень (наприклад, від ожеледі), при цьому змінює своє висотне положення і контактний дріт.

Є декілька конструктивних заходів, за допомогою яких зміна стріли провисання контактного дроту в прольоті можна зробити меншим, ніж зміна стріли провисання троса, що несе. Якщо виконати ланцюгову підвіску так, що трос, що несе при зміні температури

 Рисунок 1.3. Основні види контактних підвісок: а — одинарна; б — ресорна одинарна; в— подвійна

 

навколишнього повітря не змінюватиме свою стрілу провисання, то і положення контактного дроту в прольоті по висоті буде постійним, така контактна підвіска називається компенсованою.

Ланцюгові контактні підвіски розрізняють по наступних основних ознаках:

• способу підвішування контактних проводів до троса, що несе;

• способу регулювання натягнення проводів;

• взаємному розташуванню проводів, створюючих підвіску в плані;

• типу струн біля опор.

Всі конструкції ланцюгових підвісок залежно від способу підвішування контактного дроту до троса, що несе, розділяють на: одинарні ланцюгові підвіски, в яких контактні дроти 1 (див. Рисунок 1.3, а) підвішують на струнах2 безпосередньо до троса, що несе, 3 і до ресорної струни (тросу) 4 (див. Рисунок 1.3, б), і подвійні (см, Рисунок 1.3, в ), де до троса, що несе, підвішують на струнах допоміжний дріт 5, до якого кріплять контактні дроти.

Залежно від способу регулювання натягнення проводів ланцюгова підвіска може бути:

н е к о м п е н с і й н о ю, коли контактний дріт 1 і трос, що несе, 2 закріплюють (анкерують) жорстко (Рисунок 1.4, а) і ні

Рисунок 1.4. Схеми анкеровок проводів ланцюгових підвісок: а — некомпенсована; б -напівкомпенсуюча; у, г — компенсована

 

пристроїв для автоматичного регулювання їх натягнення. Різновидом такої підвіски є ланцюгова підвіска, що має в контактному дроті пристосування (наприклад, натяжні муфти) для сезонного регулювання їх натягнення;

н а п і в к о м п е н с о в а н н а, в якій тільки частина проводів (наприклад, контактні дроти (Рисунок 1.4, б) або контактні і допоміжні дроти) забезпечена пристроями для автоматичного регулювання натягнення — компенсаторами 3;

к о м п е н с о в а н а, в якій всі дроти забезпечені загальними (Рисунок 1.4, в) або окремими для кожного дроту компенсаторами (Рисунок 1.4, г).

По взаємному розташуванню проводів, створюючих ланцюгову підвіску, в плані розрізняють:

в е р т и к а л ь н у ланцюгову підвіску, коли трос, що несе, і контактні дроти розташовані в одній вертикальній площині (на Рисунок 1.5 зліва);

к о с у ланцюгову підвіску, коли трос, що несе, в плані значно (кут нахилу струн до вертикалі в площині, перпендикулярній осі шляху, перевищує 20°) зміщений щодо контактного дроту (на Рисунок 1.5 справа).

Рисунок 1.6. Розташування троса вертикальної ланцюгової, що несе

підвіски в плані щодо контактного дроту: а — по осі шляху; б — по зигзагу контактного дроту: 1 — контактний дріт; 2 — трос, що несе; 3 — вісь шляху; 4 — ланковий струна; 5 — опора

 

При вертикальній підвісці на прямій ділянці шляху можливі дві схеми розташування троса, що несе, в плані: по осі шляху (Рисунок 1.6, а); над контактним дротом із зигзагом, рівним зигзагу контактного дроту (Рисунок 1.6,6). У косій підвісці (Рисунок 1.7, а) струни мають великий нахил в площині, перпендикулярній осі шляху. Щоб виключити при цьому викручування завалу (нахил контактного дроту більш 20° від вертикального положення контактного дроту) застосовують спеціальні способи кріплення його до струн залежно від кута нахилу струни. На кривих ділянках шляху (Рисунок 1.7, б) в середній частині прольоту струни зволікають

контактний дріт в зовнішню сторону кривої, унаслідок цього він приймає криволінійний (у плані) контур, що наближається формою до кривій залізничної колії.

Коса ланцюгова підвіска на кривих ділянках дозволяє зменшити в плані кути зміни направлення контактного дроту біля опор в місцях розташування фіксаторів (пристроїв, що утримують контактний дріт в потрібному положень в горизонтальний площині). Це підвищує еластичність контактної підвіски в опорних вузлах, що сприятливо позначається на струмоприймачі, особливо в кривих малого радіусу. При певних радіусах кривих коса ланцюгова підвіска може бути виконана без фіксаторів. Коса підвіска володіє підвищеною вітростійкістю по зрівнянню зі вертикальною підвіскою, проте монтаж і експлуатація її значно складніше.

Від розташування контактного дроту в плані по довжині прольоту залежить як вітростійкість контактної підвіски, так і термін служби контактних пластин (вставок) повзунів струмоприймачів ЕРС. При цьому чим ближче розміщений контактний дріт до осі шляху у всьому прольоті, тим вітростійкіша ланцюгова підвіска. Проте при цьому скорочується термін служби контактних пластин струмоприймачів ЕРС, оскільки, чим більше зміщений контактний дріт від осі шляху біля опор і чим це зміщення рівномірне по довжині прольоту, тим більше термін служби контактних пластин і вставок струмоприймачів. При цьому контактний дріт (або дроти) на прямих ділянках розташовують зигзагоподібно щодо осі шляху, т. д. з почерговим зміщенням в ту і іншу сторону (Рисунок 1.8, а).

Рисунок 1.8. Розташування в плані контактного дроту вертикальної підвіски на прямій (а) і кривій (6) ділянках шляху

 

На українських електрофікованих залізницях зигзаг контактного дроту 1 від осі шляху 2 (при розрахунковому безпровісним положенях) прийнятий рівним 300 мм. Зигзаги, направлення від опор, називають плюсовими, а до опор — мінусовими. Подвійні контактні дроти в точках фіксації розташовують на відстані 40—60 мм один від одного.

На кривих ділянках шляху контактний дріт у опор зміщений за допомогою фіксаторів в зовнішню сторону кривої — йому дають зигзаг щодо осі (середини повзуна) струмоприймача 3. Величина зигзага контактного дроту біля опор залежно від радіусу кривої допускаєтся не більше 400 мм (Рисунок 1.8, б). Трос, що несе, на кривих ділянках шляху розташовують зазвичай над контактним дротом.

Допуськаєтея відхилення троса, що несе, в плані не більш ±200 мм. Таким чином, дроти вертикальної ланцюгової підвіски на кривих ділянках шляху розташовують по хордах. При цьому вертикальну підвіску іноді називають хордовою. В окремих випадках допускаєтся збільшувати зигзаг контактного дроту: до 400 мм — на прямих ділянках і повітряних стрілках і до 500 мм — на кривих. При подвійному контактному дроті розмір зигзагів приймають по відношенню до зовнішнього від осі струмоприймача дроту. Відхилення від встаповлеиных зигзагів контактного дроту (при розрахунковому безпровісним положень) не повинні перевищувати ±30, а на швидкісних ділянках ±20 мм.

На вітрових ділянках застосовується ромбоподібна ланцюгова підвіска (Рисунок 1.9), в якій контактні дроти розташовують в плані у опор

Залежно від типу струн і їх розташування у опор ланцюгова підвіска може бути:

з п р о с т и м и вертикальними струнами (см. рис. 1.3,а), коли струни 2 встановлюють не далі 1—2 м від опор;

із з м і щ е н и м и простими вертикальними струнами (див. Рисунок 1.3, в), коли струни віддалені від опор більш ніж на 2 м; у одинарній підвісці опорні прості струни встановлюють зазвичай на відстані 4—5 м від опори, в двійній — на відстані 5 - 9 м;

р е с о р н і, коли струни контактного дроту (або допоміжного дроту — в подвійних підвісках) закріплені на ресорній струні (тросі) 4 (див. Рисунок 1.3, б)

Відстань між кріпленнями струн на контактному дроті не повинне перевищувати 8 м при компенсованій підвісці і 10 м при напівкомпенсованій,а також при компенсованій підвісці КС-200.

У компенсованих підвісках подвійні контактні дроти кріплять кожен на окремих струнах, розташованих в шаховому порядку з відстанню між суміжними струнами не більше 4 м, або на суміщених струнах із закріпленими на них скобами і відстанню 40—50 мм між струновими затисками різних контактних проводів.

Металеві струни виконують не менше чим з двох ланок, при цьому довжина нижньої ланки повинна бути 300 мм, а верхнього — не більше 600 мм.

Основними геометричними параметрами цепних підвісок (Рисунок 1.11) являются:

д о в ж и н а п р о л ь о т у  — відстань між сусідніми точками підвісу троса, що несе, до підтримуючих пристроїв;

к о н с т р у к т и в н а в и с о т а  — відстань від контактного дроту до троса, що несе, у точки його підвісу при безпровісному положенні контактного дроту в напівкомпенсованій підвісці або при номінальному натягненні троса, що несе, в компенсованій;

с т р і л а п р о в и с у н е с у щ о г о п р о в о д а F — відстань від нижчої точки троса в прольоті до прямої, проведеною через точки його підвісу;

с т р і л а п р о в и с у к о н т а к т н о г о п р о в о д у  _к — відстань від найбільш видаленої по вертикалі точки контактного дроту в прольоті від прямою, проведеною через точки його підвісу біля опор;

с т р у н о в и й п р о л і т— відстань між двома сусідніми струнами (сс — відстань між струнами в середині прольота);

д о в ж и н а с т р у н и S — відстань між точкою закріплення (підвісу) струни на тросі (допоміжному дроті, ресорній струні якому-небудь елементі, у свою чергу закріпленому на тросі, що несе), що несе, до контактного дроту.

У ресорних контактних підвісках геометричними параметрами являютья також:  р = 2а— д о в ж и н а р е с о р н о ї с т р у н и (троса); е — відстань від опори до першої вертикальною струнф;  к = (  - 2е) — довжина частини прольоту, в якій контактний дріт має провисання; d — відстань від опори до підресорної струни (закріпленної на ресорній сгруні); с0 — відстань від підресорної до вертикальної струни; ср = 2d — відстань між підресорними струнами; b — відстань по вертикалі від точки підвісу троса, що несе, до ресорної струни.

Конструктиву висоту ланцюгових підвісок h (див. Рисунок 1.11) приймають виходячи з виразу:

де F— стріла провисання троса, що несе, при безпровісних положень контактних проводів (у напівкомпенсованій підвісці) або при їх номінальному натягненні (у компенсованій);

Smin — найменша довжина вертикальної струни (в середині);

 — стріла провисання контактного дроту на частини прольоту  к, в якій дріт має провисання.

2Вибір типу контактнои підвіски для заданої максимальної швидкості рухи поїздів проводять також з урахуванням числа і характеристик струмоприймачів на ЕРС, що звертається на даній ділянці, і на підстав результатів варіантного техніко-економічного порівняння різних підвісок. При цьому враховують також можливе в перспективі підвищення вагових норм і швидкостей руху поїздів на даній ділянці.

На головних шляхах залежно від категорії, а також на станційних шляхах, де швидкість руху поїздів не перевищує 70 км/ч, повинна застосовуватися напівкомпенсована ланцюгова підвіска (КС-70) із зміщенням від опор на 2—3 м вертикальними струнами і зчленованими фіксаторами.

Розмір зсуву від опор простих струн залежить від конструкції фіксаторів (простій або з’єднань) і матеріалу (маси), з якого виготовлені допоміжні стрижні зчленованих фіксаторів (сталь, алюмінієвий сплав). Зчленованих фіксатор рекомендуетея застосовувати на шляхах, де швидкості руху поїздів перевищують 50 км/ч.

На головних і прийомовідправочних шляхах, по яких передбачується безупинний пропуск поїздів з швидкістю до 120 км/ч, допускаєтся використання напівкомпенсованої ресорної підвіски КС-120 або компенсованій КС-140.

На головних шляхах перегонів і станцій при швидкості руху поїздів більше 120 (до 160) км/ч застосовують, як правило, компенсовану ресорну підвіску з одним (Рисунок 1.12, а) або двома контактними проводам КС-160 (Рисунок 1.12, б). На електрофікованих лініях, що діють, допускається до обновлення або реконструкцій експлуатація напівкомпенсованих ресорних підвісок КС-120 із зчленованими фіксаторами при швидкості руху поїздів до 140 км/ч і компенсованих ресорних підвісок КС-140 — 160 км/ч.

У компенсованій підвісці контактні дроти рекомендується монтувати в проміжних прольотах з провисаннями  _к = 20—50 мм (у залежності від довжини прольоту), а в перехідних прольотах — з негативною стрілою провисання  _к - 20 мм

 

Рисунок 1.12. Схема типових ресорних підвісок з одним (а) і двома (б) контактними проводами

 

з негативною стрілою провисання  _к - 20 мм. У напівкомпенсованих підвісках враховують температуру повітря при регулюванні. Фактичні стріли провисання контактних проводів в прольотах не повинні відрізнятися від розрахункових більш ніж на ±10 мм, стріли провисання троса, що несе, — не більш ±50 мм.

Парамети системи «контактна пдвіска—струмоприймач» повинні бути такими, щоб розмір віджимання контактних проводів струмоприймачами у опор при вітру до 5 м/с не перевищував 150 мм, а при максимальній розрахунковій швидкості вітру для розглядаючої ділянки контактної мережі — 250 мм.

На відкритих місцях, де в процесі експлуатації швидкість вітру може опинитися вище нормативного для даного району на 20 % і більш, застосовують косі ланцюгові підвіски або ромбоподібні і просторово-ромбічні підвіски при двох контактних проводах або з відтяжними проводами біля опор при одному контактному дроті (див. п. 4.4) або встановлюють обмежувачі підйома додаткового фіксатора, жорсткі розпірки на зчленованих прямих і зворотних фіксаторах; на КС-200 в цих випадках застосовують вітрові струни (див. п. 7.3). У місцях, схильних до автоколивань, на тросі, що несе, на відстані 2—2,5 м від підвісних крапок встановлюють гасителі автоколивань (металеві смуги шириною 45 мм і завдовжки 1,2 м).

4Фасонним провід називають тому, що він має два поздовжні пази для кріплення затискачами. На головних коліях перегонів і станцій, як прави­ло, застосовують контактні проводи МФ-100 (площею перерізу 100 мм²), а на станційних коліях — МФ-85 (85 мм²). На залізницях постійного стру­му у випадках, коли площа перерізу проводу 100 мм² недостатня, підвішу­ють два проводи МФ-100.

Для несучих тросів використовуються багатониточні проводи, спле­тені з 19 дротинок (рис. 5.17, б і в). На головних коліях ліній постійного струму застосовують несучі троси марки Μ з чистої міді площею перерізу 120 мм². На всіх коліях змінного струму та станційних коліях постійного струму застосовують несучі троси марки ПБСМ-95 (площею перерізу 95 мм²) та ПБСМ-70 (70 мм²) — біметалеві (сталемідні) проводи із дроти­нок, які мають сталеву серцевину і мідну оболонку.

Струни ланцюгової підвіски виготовляють із біметалевого ста-лемідного проводу діаметром 4 мм, відстань між точками кріплення їх на контактному проводі не має перевищувати 10 м.

Ізолятори застосовують тарільчаті (фарфорові і скляні) та стержневі (фарфорові і полімерні). Полімерні ізолятори більш міцні і компактніші, але дорожчі, ніж фарфорові і скляні.

З'єднання проводів контактної мережі в прольотах повинні мати механічну міцність, рівну міцності дроту. Отримати з'єднання проводів такої міцності за допомогою різних затисків не завжди вдається. При цьому стандартом встановлено, що затиски, призначений для механічного з'єднання і анкеровки проводів, повинні утримувати їх без проскаку і руйнувань дроту (включаючи руйнування окремих проводів багатовиткових проводів) при навантаженні що не менш триразовою допускається або 90 % мінімального руйнуючого навантаження зєднаних проводів. Арматура, призначена для електричного (із забезпеченням механічної міцності) з'єднання проводів, також повинна утримувати їх без прослизання або зриву при навантаженнях, що перевищують максимальні розрахункові для вказаних режимів, з коефіцієнтом запасу не менше 1,5.

У стикових затисках контактного дроту зазор між проводами при додатку навантаження, що допускається, не повинен перевищувати 1 мм.

Значення граничних навантажень, при яких арматура повинна утримувати дроти без прослизання або зриву, і схеми їх застосування указуються в нормативно-технічній документації.

Якість електричного контакту з'єднань повинна задовольняти вимогам стандартів, а саме: електричний опір з'єднання повинен бути менше або рівно опору такого ж по довжині ділянки цілого дроту. Якість з'єднання оцінюється значенням коефіцієнта дефектності по електричному опору кR, тобто відношені опори дроту в місці з'єднання Rс до опору такого ж по довжині ділянки цілого дроту Rпр. Оскільки падіння напруги прямо пропорційне опору, то

к_R= R_с /R_пр=  _с /  _пр

де  _с — падіння напруги на з'єднань;

 _пр — падіння напруги на ділянці дроту рівної довжини. Початковий кR у нових безболтових (нерозїмних) з'єднань багатодротяних проводів, а також у з'єднань контактних проводів, виконаних за допомогою затисків з болтами, повинен бути не більше 0,9; у з'єднань, виконаних за допомогою болтових плашечних затисків (що живлять, сполучних і перехідних), — не більше 1,0.

У експлуатації значення кR для з'єднання проводів можуть бити більше начальних, але вони не повинні перевищувати значень 1,2 в нормальних режимах. При кR = 1,2...2 перехідний опір в контакті має завищене значення, і залежно від відповідальності вузла і величини струмів навантаження і коротких замикань (к.з.) для таких з'єднань встановлюють частіші терміни оглядів. При кR > 2 з'єднання вважається дефектним і повинно бути відремонтовано або вирізане і замінене на нове.

Стикування робочих контактних проводів здійснюють стиковими затисками неробочих гілок, що відходять, за допомогою двох клинових зажимів і сполучної планки або тимчасовий час болтовими зажимів.

Найбільше застосування отримав спосіб стикувания контактних проводів з використанням різних нерозємних (типу 059) і розємних (типу КС-321) болтових затисків. Раніше вживані розємні зажими 058 зняті з виробництва і підлягають заміні. Монолітнне стикування затиски 059 для контактних проводів перетином 85, 100 мм² мають шість штопорних вертикальних болтів 1 і два стяжних горизонтальних 2 (Рисунок 2.9), для контактних проводів перетином 150 мм² — вісім штопорних болтів. Допустиме розтягуюче навантаження для цих затисків відповідно 15 і 20кН.

Міцність закріплення контактного дроту в нерозйомним стиковим затиску багато в чому залежить від розмірів його паза і товщини губок затиску.

Стиковою затиск 059-6 (КС-321-1) (Рисунок 2.10) призначений для стикування контактних проводів площею перетином 85—120 мм², навантаження 12 кН, що допускається, випробуюче навантаження 18 кН, руйнуюче навантаження 30 кН, допустиме струму 720 А, маса 0,8 кг

 

 

Рисунок2.9. Затиск стикової КС-059 із штопорними болтами для контактних проводів перетином 85 і 100 мм²

Рисунок 2.10. Затиск стиковою 059-6 (КС-321-1) для контактних проводів перетином 85 120 мм²: 1 — плашка; 2 - вкладиш; З - болт М12х40; 4 — гайка; 5 — стикові контактнне дроти

 

Відстані між затисками при вставках 5 в контактні дроти 1 показані на Рисунок 2.11. Мінімальна довжина вставки контактного дроту повинна бити не менше 1,5 м (Рисунок 2,11, а). При цьому стик не повинен бити ближче за 1 м від фіксуючого затиску.

 

Рисунок 2.11. Вставки в одиночные (а) і в подвійні (6) контактні дроти

 

Стикові затиски 2 підвішують на струнах 4 до троса 3., що несе, У разі розташування стикового затиску на відстані менше 1 м від робочої сгруни ланцюгової підвіски її суміщають із струною стикового затиску. При двох контактних проводах в ланцюговій підвісці стикові затиски розташовують на відстані не менше 6 м (Рисунок 2.11, би) один від одного, а для поліпшення струмоприймання контактний дріт із стиковим затиском піднімають на 30—50 мм вище за другий дріт. Струнової затиск на другому контактному дроті встановлюють на відстані 200— 250 мм від середини стикового затиску. Для зменшення зносу контактних проводів в місцях установки стикових затисків при одному контактному дроті в ланцюговій підвісці затиски підводять на 10 - 20 мм вище за сусідні точки підвісу контактного дроту.

Стик контактних проводів неробочих гілок проводиться по схемі, приведеній на Рисунок 2.12, а.

Перед установкою стикового затиску контактні поверхні його і проводів, що сполучаються, повинні бути ретельно зачищені.

Стіки контактних проводів повинні забезпечувати плавні (без ударів і іскрінь) прохід по ним повзунів струмоприймачів при максимальній швидкості руху поїздів.

Способи холодної зварки контактних проводів встик тиском були розроблені у ряді країн. Суть холодної зварки заключаетея в тому, що при додатку високого тиску (обтискання) (до 800 кН) відбувається сильна деформація і перебіг металу по межі розділу зєднювальної поверні остів, внаслідок чого відбувається їх схоплювання при температурі навколишнього повітря, тобто без якого-небудь нагріву. Оскільки елементи, що сполучаються, не нагріваються, то хімічний склад металу в зоні зварки не змінюється. Проте надійність і довговічність зєднання встик контактних проводів, отриманого холодною зваркою тиском, залежить від дуже великого числа чинників.

Застосовувалася також зварка енергією вибуху, яка заснована на здатності металів утворювати міцні металеві зв'язки в твердому стані при їх високошвидкісним зіткненні.

Обидва методи: холодна зварка тиском і зварка енергією вибуху не отримали подальшого розвитку зважаючи на низьку надійність вузла з'єднання і складної технології робіт.

 

 

Рисунок 2.12. З'єднання проводів: а — контактних, сталевомідних з натягненням менше 15 кН; б- мідних; у стальних; 1- троса (контактний дріт); 2 — клиновий затиск; 3 - сполучна планка; 4- шунта; 5 — бандаж; 6 -сполучний затиск; 7 - овальний з'єднувач;

8 - вилочний коуш

 

З'єднання багатодротяних проводів з урахуванням їх призначення і марки виконують методами обтискання, скручиванния і опрессования овальних з'єднувачів, аргонодуговий і термітною зваркою, болтовими затисками, за допомогою вилочних коушів або клинових затисків і сполучних планок, а також цанговими і клиноболтовими затисками.

Найбільше поширеним способом для багатодротяних проводів являетея з'єднання їх за допомогою овальних з'єднувачів, що є трубкою овального перетину, виготовленого з міді, алюмінію або сталі, з розвальцьовуванням на обох кінцях (Рисунок 2.13, а ).

Мідні і сталевомідні дроти перетином до 120 мм² сполучають мідними овальними з'єднувачами СОМ (з'єднувач овальний для мідних проводів), алюмінієві і сталевоалюмініві перетином до 185 мм² — з'єднувачами СОА і СОАС відповідно, сталеві перетином до 70 мм² — з'єднувачами СОС. З'єднувачі на підприїмстві забезпечують маркою, вказуючою, для якого дроту він призначений, наприклад, СОАС-70 — з'єднувач овальний для сталевоалюмінієвого дроту АС-70.

Експлуатаційна надійністьзєднання у великій мірі залежить від того, наскільки точно виконана обробка і очищення кінців проводів і контактних поверхонь з'єднувачів. Після підготовки до з'єднання кінці проводів вводять в з'єднувач внахлестку так, щоб вони виходили з нього на 40—50 мм. Якщо на з'єднанні виконується шунт, то кожен кінець дроту випускають з зєднювача приблизно на 3/4 його довжини і сполучають їх у вигляді петлі термітною зваркою або болтовим затиском (див. Рисунок 2.12, а, б).

Обтискання овальних з'єднувачів на проводах перетином до 185 мм² здійснюють гідравлічними або механічними пресами (наприклад, монтажними кліщами МИ-19А).

Обтискання виконують по ризиках 1 - 10, нанесеним на зєднювач (Рисунок 2.13, б) по черзі з обох боків. Механічну міцність з'єднанні обжамання можна збільшити, якщо замість використання кліщів опресовувати їх гідравлічним пресом. Дня опресовування овальних зєднювачів використовують набір інструментів НИОС-2 і гідравлічний прес ПГЗГТ-2 з електричним приводом, а також ручний гідравлічний пресе РГГТ-7М, ПГР-20М, ПР-6 і ін.

Овальними з'єднувачами методом обтискання зєднюють багатодротяні дроти — мідні перетином 70—120 мм² і алюмінієві перетином 120—185 мм².

 

Рисунок 2.13. Овальний з'єднувач (а) і з'єднання проводів, виконані обтисканням (6) і скручуванням (в) зєднювача

Для повнішого використання механічних і електричних властивостей овальних з'єднувачів, а також спрощення їх монтажу широко застосовують з'єднання сталевоалюмінієвих, алюмінієвих, багатовиткових і одновиткових стальних проводів способом скручування. При скручуванні овального з'єднувача з введеними в нього кінцями проводів останні утворюють гвинтові лінії, причому корпус з'єднувача щільно обжимає скрученние дроти на всій довжині з'єднувача (Рисунок2.13,в). Для такого зєднання проводів залежно від їх марки застосовують спеціальні пристосування МИ-189А, МИ-190 або МИ-230А.

Овальними з'єднувачами методом скручування сполучають алюмінієві і сталевоалюмінієві багатодротяні дроти площею перетину 16 -95 мм².

Сталевомідні дроти, що мають натягнення не більше 15 кН, сполучають так само, як неробочі гілки контактних проводів, за допомогою двох клинових затисків і сполучної планки (див. Рисунок 2.12, а), вузол стикування шунтують. Вільні кінці проводів, створюючі шунт, можуть бути сполучені болтовими затисками або встик термітною зваркою.

Мідні і сталевомідні дроти сполучають також за допомогою вилкових коушів, овальних з'єднувачів і сполучної планки (див. Рисунок 2.12, б).

Сталеві дроти діаметром 9 - 13 мм сполучають трьоххомтовими затисками 079. Дроти С-50 стикують одним затиском, а С-70 — двома (див. Рисунок 2.12, в). На кожен затиск допускається розтягуюче навантаження не більше 30 кН.

Для поліпшення електричних характеристик зєднань із затисками або овальними з'єднувачами вільні кінці алюмінієвих, сталевоалюмінієвих і мідних проводів стикують термітною зваркою, яку виконують за допомогою спеціальних термітних патронів. Така зварка забезпечує надійний електричний контакт.

Термітну зварку проводів здійснюють за допомогою спеціальних зварювальних пристосувань, кліщів або пістолетів (Рисунок 2.14). Для термітної зварки встик сталевоалюмінієвих і алюмінієвих проводів перетином 50—185 мм² застосовують спеціальні кліщі.

Перед термітною зваркою кінці проводів очищають до металевого блиску, ретельно знежирюють в бензині (забороняється користуватися етиловим бензином) або в іншому розчиннику, дають просохнути, а потім вставляють в термітний

Рисунок 2.14. Термітна зварка багатодротяних проводів: 1 — дріт, 2 - пристосування для зварки; З — термітний патрон

 

патрон до упору у вкладиш. Тип термітного патрона повинен відповідати діаметру зварюваних проводів.

Термітною зваркою виконують з'єднання багатодротяних алюмінієвих і сталевоалюмінієвих проводів у всіх вузлах контактної мережі, де натягнення в стикувальних проводах не перевищує 5 кН (500 кгс).

Аргонодугової зваркою сполучають багатодротяні дроти (окрім стальних) і шини для приєднання відсисаючих, підсилюючих ліній і обводів, шлейфів розєднювачів і електричних з'єднувачів.

Опресовуванням з використанням безболтових затисків сполучають троси, що несуть, алюмінієві і сталевоалюмінієві дроти, електричні з'єднувачі з мідного багатодротяного дроту між собою і з контактними проводами.

З'єднання болтовими, стиковими цанговими і клиновими (клиноболтовими) затисками здійснюють:

мідних і сталевомідних тросів, що несуть, площею перетину 95 і 120 мм² — двома стиковими плашечними чотирьохболтовими або стиковими цанговими або двома клиноболтовими затисками із сполучною планкою між ними. При тимчасовому відновленні допускається стикування шістьма зєднювачами двохболтовими затисками;

мідних і сталевомідних проводів перетином 50 і 70 мм² — двома клиновими затисками із сполучною планкою між ними або трьома двохболтовими сполучними затисками;

Рисунок 2.15. Стикування проводів ПБСА-50/70: 1— затиску клинової 035; 2 — клин болтової 038-3;

З — сполучна планка ; 4 - затиск 064

 

алюмінієвих сталеалюмінієвих проводів перетином 16—185 мм² стыковими цанговими або трьома сполучними затисками;

сталевоалюмінієвими проводи марки ПБСА-50/70 — двома клиноболтовими зажимами зєднювальною планкою між ними (Рисунок 2.15);

стальних тросів — трьоххомутовими затисками (див. Рисунок 2.12, в).

Болтові сполучні зажими треба встановлювати на відстанні не менше 1,5 довжини затиску один від одного.

Виступаючі з клинових і клиноболтових затисків коіці проводів повинні бути відігнуті. Відігнуті кінці сталемідніх проводів сполучають одним плашечним затиском, мідних і сталевоалюмінієвих проводів марки ПБСА-50/70 - двома затисками.

5Контактну підвіску виконують у вигляді окремих ділянок, механічно не залежних один від одного. Такий поділ дозволяє здійснити компенсовані анкерування (закріплення) проводів, зменшити зону ушкодження в разі обриву проводів, спрощує монтаж підвіски, так як його можна здійснювати окремими ділянками.

Для поділу підвіски на дільниці один кінець дроту анкер на спеціальній, більш потужною (анкерного) опори, здатною сприйняти натяг дроту. Потім провід підвішують до ряду проміжних опор, розрахованих тільки на навантаження від маси проводів, ожеледиці та вітру. Інший кінець дроту закріплюють (через компенсатор або жорстко) на такою ж потужною анкерної опори.

Систему конструкційних елементів, призначених для функціонування опори - одного з основних елементів підвіски, називають опорним вузлом. Ресорні опорні вузли, крім несучого тросу, містять ресорні троси, призначені для вирівнювання струмознімання. Опорні вузли, не забезпечені ресорними тросами, називають безрессорними.

середині анкерного ділянки влаштовують спеціальний вузол контактної підвіски, званий середній анкерування. У полукомпенсированних підвісках середню анкерування роблять тільки для КП, в компенсованих - і для КП і для НТ (див. Контактна мережа та повітряні лінії. Нормативно-методична документація з експлуатації контактної мережі та високовольтних лініях. - Довідник. М.: Міністерство шляхів сполучення РФ. 2001 р., стр.278). Середня анкеровка КП містить додатковий трос, званий тросом середньої анкеровки КП, призначений, як і струни, для фіксації КП щодо НТ, але на відміну від струн розташовується під кутом до з'єднуються їм проводах. Трос середньої анкеровки одним кінцем кріпиться на НТ, а іншими - через кілька проміжків між нерессорними струнами, що з'єднують НТ і КП, похило кріпиться на КП. В результаті В процесі експлуатації підвіски трос середньої анкеровки піддається зносу при терті об струни. Середня анкеровка компенсованій підвіски, крім того, містить додаткові троси середньої анкеровки НТ, розташовані вище НТ і закріплені на консолях опор, що обмежують проліт середньої анкеровки, і опори, розташованої в центрі зазначеного прольоту.

При обриві КП якій-небудь частині анкерного ділянки інша його частина залишиться неповрежде� і КП виключає переміщення контактних проводів і несучого тросу при нерівності натягів НТ і КП з різних сторін від середньої анкеровки, а також можливе переміщення КП струмоприймачами в бік переважного руху електропоїздів.

У місцях, де струмоприймачі переходять з контактних проводів одного анкерного ділянки на контактні дроти наступного анкерного ділянки, монтують сполучення (перехідні прольоти) анкерних ділянок. Перехідні прольоти призначені для плавного переходу струмоприймача з КП одного анкерного ділянки на КП іншого анкерного ділянки без порушення безперебійного струмознімання і зниження швидкості руху, а також забезпечення безпечного для струмоприймачів положення відходить до анкерних опор гілки контактної підвіски (А.С.Марков. Контактні мережі. М.: Вища школа. 1991 р., стор.20).

Пристрій перехідного прольоту анкерного ділянки відомо з рівня техніки та досить повно описано, наприклад, в Інструктивних вказівках щодо регулювання контактної мережі. МПС. Москва. 1998 р., стор 75. Згідно відомому джерела опорний вузол перехідного прольоту (перехідний опорний вузол) включає опорний елемент (опору) з консолями, на яких розміщені КП і НТ сполучаються анкерних ділянок. Консолі виконані з можливістю обертання і установлені на відстані 0.7 м один від одного, що дозволяє компенси�функціональних і конструктивних особливостях анкерного ділянки, виділяють прольоти з анкеруемими гілками контактної підвіски (поблизу анкерних опор), перехідні прольоти (розташовані між перехідними опорними вузлами, що сприймають навантаження від контактних підвісок суміжних анкерних ділянок на сполученнях) і проміжні прольоти (розташовані між звичайними проміжними опорними вузлами).

З рівня техніки відомо, що основними геометричними параметрами анкерного ділянки ланцюгових ресорних підвісок є:

- довжина анкерного ділянки - (2×L), де L відстань від середньої анкеровки до анкерної опори з компенсатором;

- Довжина прольоту l - відстань між сусідніми точками підвісу НТ до підтримуючих пристроїв в опорних вузлах;

- Конструктивна висота h - відстань від КП до НТ у точки його підвісу в опорних вузлах при беспровесном положенні КП в полукомпенсированной підвісці або при номінальному натягу НТ і КП в компенсованій підвісці;

- Стріла провисання НТ F - відстань від найнижчої точки НТ в прольоті до прямої, проведеної через точки підвісу НТ;

- Стріла провисання КП f_k- відстань від найбільш віддаленої по вертикалі точки КП в прольоті від прямої, проведеної через точки підвісу КП біля опор;

- Струновой проліт з-іна струни S - відстань між точкою закріплення (підвісу) струни на НТ (допоміжному проводі, рессорном проводі або якому-небудь елементі, в свою чергу закріпленому на НТ) до КП (S_min- довжина струни, встановленої в середині прольоту)

- l_р=2а - довжина ресорного троса, де а - відстань від опори до точки закріплення ресорного троса на НТ;

- a₁- відстань від опори до першої ресорної (тобто пов'язаної з рессорним тросом) струни;

- 2 a₁- відстань між ресорними струнами;

- c₁- відстань від ресорної до першої нерессорной (тобто не пов'язаної з рессорним тросом) струни;

- l_до=l-(a₁+c₁) - довжина частини прольоту, в якій КП має прогин;

- l₁= відстань від опори до першої нерессорной струни.

Установка струн відповідної довжини дозволяє задати КП беспровесное положення в прольоті або змонтувати його з невеликою заданої стрілою провисання. Зміна стріли провисання компенсованого КП ланцюгової підвіски залежить в основному від зміни стріли провисання НТ.

Відомо пристрій анкерного ділянки ланцюгової контактної ресорної підвіски, що включає НТ, який взаємодіє з ним за допомогою струн КП і підтримують їх конструкції - про�ділянки у вигляді перехідних опорних вузлів, забезпечених ресорними тросами, консолями і фіксаторами, середню анкерування та анкерування на кінцях анкерного ділянки.

Основні параметри відомого анкерного ділянки визначені на основі розрахунків з використанням залежностей, справедливих для системи, що перебуває в статичних умовах рівноваги в інтервалі робочих температур проводів(-40)-(+40)°З (Фрайфельд О.В. Проектування контактної мережі. М.: Транспорт. 1991, стор 100), і складають наступні величини:

- Довжина будь-якого з прольотів анкерного ділянки l=40-70 м;

- Довжина ресорного троса ресорного опорного вузла 2а=12 м;

- Відстань від опори до першої - ресорної струни в рессорном опорному вузлі l₁=2 м при довжині ресорного троса 12 м;

- Відстань від опори до першої нерессорной струни в прольоті l₁=8 м;

- Відстань між консолями перехідного опорного вузла = 0.7 м;

- Довжина троса середньої анкеровки КП як для компенсованій, так і полукомпенсированной підвіски = 16 м;

- Відстань по вертикалі між анкеровками НТ і КП на кінцях анкерного ділянки (при виконанні їх роздільними) дорівнює 1.5 м.

- Довжина межструнового прольоту між нерессорними струнами в прольоті з середньою анкерування КП=5-8 м.

Пристрій анк�якості прототипу.

Відоме рішення не дозволяє забезпечити експлуатацію анкерного ділянки компенсованій і тим більше полукомпенсированной контактної підвіски в інтервалі робочих температур проводів(-50)- (+95)°З без сезонних регулювань, тому найбільш важливі параметри елементів анкерного ділянки - довжина троса середньої анкеровки КП, відстань між нерессорними струнами середньої анкеровки КП, виконання та розміщення анкеровок проводів на кінцях анкерного ділянки, довжина перехідних прольотів та ін. основні параметри ділянки не оптимізовані для інтервалу робочих температур проводів(-50)-(+95)°С.

На практиці працездатності анкерного ділянки в зазначеному широкому інтервалі температур домагаються багаторазової послідовної коригуванням двох параметрів ланцюгової контактної підвіски, що піддаються регулюванню в робочому стані - висоти КП (шляхом зміни довжини струн) і зигзага КП (шляхом зміни положення фіксатора КП) без зміни власне конструкції анкерного ділянки.

МОНТАЖ середнього анкеруванняСередні анкерування полукомпенсірованной ланцюгової підвіски, що має два контактних дроти, здійснюють так, як показано на рис. 4.1, а. Трос середнього анкерування, який виконують зазвичай з сталемедная або сталевого дроту перетином 50-70 мм 2 , до несучого тросу кріплять трьома затискачами з кожного боку. До контактного проводу його кріплять спеціальним затискачем, званим затискачем середнього анкерування. Трос середнього анкерування після спуску з несучого тросу закріплюють спочатку на одному контактному проводі, потім на іншому і потім знову піднімають на несучий трос. При подвійній підвісці трос середнього анкерування. спустивши його з несучого тросу, кріплять спочатку до допоміжного тросу, потім до контактного проводу і знову до допоміжному та несучого тросах. Всі кріплення здійснюють за допомогою затискачів, показаних на рис. 4.1, а.

7Середні анкеровки розміщують так, щоб забезпечити приблизно однакові умови компенсації обох половин анкерної ділянки.Середню анкеровку контактного дроту і несучого троса анкерної ділянки, з однаковими умовами траси (наприклад, повністю пряма або крива ділянка шляху) роблять в середині анкерної ділянки. Зсув в ту або іншу сторону не повинен перевищувати одного прольоту. Якщо анкерна ділянка частково розташована в кривих, то середня анкеровка повинна бути зміщена від середини анкерної ділянки на один-два прольоту убік кривої меншого радіусу так, щоб умови компенсації (натягнення проводів при змінах температури) обох частин анкерної ділянки були приблизно однаковими. Можливі місця розташування анкерних опор сполучень на плані намічають вертикальними лініями, відстань між якими в масштабі відповідають тим допустимим для відповідної ділянки шляху прольотам. Вертикальними лініями намічають також прольоти з середніми анкеровками, щоб при розстановці опор дати для огорожі ізолюючих споражений від перекриття токоприйомниками електровозів при знятті напруги з контактної мережі станції (або перегону) вони повинні бути розташовані між вхідним сигналом або знаком «Межа станції» і першим (з урахуванням подальшого розвитку станції) стрілочним перекладом станції по можливості ближче до вхідного сигналу, щоб при відключенні контактної мережі перегону забезпечувалася можливість перестановки електровозів з одного шляху станції на іншій. Якщо неможливо розмістити ізолююче сполучення між вхідним сигналом і першою стрілкою станції, вхідний сигнал повинен бути перенесений у бік перегону на необхідну відстань визначене проектом.

Нейтральні вставки при змінному струмі влаштовують з одного боку станції, на якій розташовується тягова підстанція. Місця розташування нейтральних вставок і світлофорів, що захищають їх, вибирають з урахуванням перевірки по тягових розрахунках можливості того, що безупинного пройшло по ним електропоїздів із швидкістю входу на нейтральну вставку у сигналу "Відключити струм" не менше 20 км/ч.

На головних шляхах перегонів і станцій передбачають однотипні контактні підвіски (компенсовані або напівкомпенсовані). При різних типах підвісок їх сполучення

здійснюють анкерною ділянкою, одна половина якої працює як напівкомпенсована, а інша - як компенсована підвіска. Для цього на одній анкерній ділянці влаштовують середню анкеровку компенсованої підвіски, а по кінцях анкерної ділянки - анкеровки проводів відповідно до прийнятих типів підвісок.

Опори контактної мережі на прямих ділянках однопутних ліній встановлюють з боку, протилежному передбачуваному укладанню другого головного шляху. Якщо споруда другого шляху в найближчій перспективі не передбачається, то на кривих радіусом менше 1000 м опори розташовують на зовнішній стороні кривої.

На двоколійних лініях для контактних підвісок кожного шляху передбачають окремі опорні пристрої, механічно не зв'язані між собою. В окремих випадках (наприклад, якщо намічається укладання третього шляху) як виняток встановлюють опори з двоколійними консолями, жорстка або гнучка поперечина.

Розстановку опор на перегонах і станціях пов'язують з розташуванням штучних споруд. При розміщенні опор у тунелів, шляхопроводів або мостів з їздою низом, що мають малу висоту, відстань від найближчих опор до початку штучної споруди не повинна перевищувати половини максимально допустимої відстані для даної ділянки прольоту.

Графічні позначення в схемах і планах контактної мережі і ВЛ приведені в додатку 6.

 

6.3. Виконання планів контактної мережі станцій і перегонів

 

Плани контактної мережі станцій складають в ув'язці з існуючими об'єктами і виконуваними проектами путнього розвитку станцій, мостів і шляхопроводів, переходів ліній електропередачі, водопроводу, каналізації і інших підземних комунікацій, а також в ув'язці з генпланами тягових підстанцій, постів секціонування і електродепо. Основним початковим документом для складання плану контактної мережі є план станції в масштабі 1:1000. Положення опор контактної мережі на плані визначається, як правило, відстанню від осі найближчого шляху (габаритом) і відстанню від осі пасажирської будівлі (вхід в будівлю вокзалу), зміряним по осі базисного шляху, частіше всього головного. Тому вісь пасажирської будівлі приймають за нульовий пікет, і від нього в обидві сторони тонкими вертикальними лініями через кожних 100 мм (у натурі 100 м) наносять умовні станційні пікети (по рахунку кілометрів із знаком плюс, в протилежному напрямі — із знаком мінус).

На плані показують шляхи, що підлягають електрифікації, а також стрілочні переклади, сигнали, підземні комунікації, штучні споруди, указуючи їх розташування щодо осі пасажирської будівлі і найближчих шляхів. Число і призначення шляхів, обладнаних контактною мережею, встановлюють залежно від розмірів рухи, роду поїздів, що перекладаються на електричну тягу, спеціалізації шляхів, прийнятої організації руху і тяги локомотива (тепловоз, електровоз), що виконує маневрову роботу.

При перекладі збірних поїздів на електричну тягу на станціях, що не обслуговуються автономними маневровими локомотивами, повинні електрифікуватися не тільки прийомовідправочні, але і навантажувально-розвантажувальні шляхи.

На дільничних, сортувальних і інших крупних станціях, що обслуговуються автономними маневровими локомотивами, контактною мережею обладнали: шляхи для прийому і відправлення поїздів з електричною тягою; сортувальні шляхи, призначені для безпосереднього прийому або відправлення з них поїздів на електрифіковані ділянки; шляху електровоза і мотор-вагонного господарств; запобіжна і уловлююча безвихідь, що примикає до електрифікованих шляхів.

Плани контактної мережі станцій зазвичай складають в наступному порядку: намічають місця фіксації контактних проводів в горловині станцій; вибирають якнайкращий варіант розстановки опор, що несуть і фіксуючих, опор ізолюючих сполучень, опор в середній частині станції, у пасажирської будівлі і штучних споруд; виконують трасування (розводку) анкерних ділянок; намічають місця для анкерних опор; проводять трасування живлячих і відсисаючих ліній, ВЛ і інших проводів, пов'язуючи їх між собою; підбирають типи опор, фундаментів, консолей і ін.

Схеми розташування опор (місць фіксації контактних проводів) у стрілочних перекладів показані на Рисунок 6.6 і 3.33. Залежно від марки хрестовини стрілочного перекладу відстані від центру стрілочного перекладу до місця установки опори приведені в табл. 3.3.

При оптимальних відстанях від центру стрілочного перекладу до місця фіксації контактних проводів і при відстані між контактними проводами в плані 100 мм зигзаги контактних проводів підвісок основного шляху і з'їзду виходять в межах 360 - 400 мм (Рисунок 6.7).

Місця фіксації контактних проводів на перехресних стрілочних переходах доцільно намітити в їх середині (у точках

Рисунок 6.6. Схеми розташування опор (місць фіксації контактних проводів): а і б — при звичайному і перехресному стрілочному перекладах; у — при глухому перетині шляхів

перетину осей з'їздів і основних шляхів). Всі повітряні стрілки на головних шляхах повинні фіксуватися. На другорядних шляхах допускається застосовувати нефіксовані повітряні стрілки.

Після того, як намічені всі необхідні місця фіксації контактних проводів, вибирають місця, де раціонально встановити проміжні, перехідні і анкерні опори.

При розстановці опор в горловині станції враховують можливість пристрою анкеровок всіх проводів з шляхів, що закінчуються(або що починаються) у горловині, без установки додаткових анкерних опор і прагнуть до максимального поєднання опор різного призначення (що несуть, анкерних і таких, що фіксують). Повітряні стрілки повинні розміщуватися не ближче за два прольоти від компенсованої анкеровки. Крім того, враховують можливість: оптимального розміщення секційних ізоляторів поблизу опор (у 1/3 прольоту), установки і зручного приєднання до проводів контактних підвісок секційних розєднювачів відповідно до прийнятої схеми секціонування станції, а також підвіски тих, що живлять і інших проводів на опорах контактної мережі. Після розстановки проміжних і фіксуючих опор в горловині станції намічають місця установки опор ізолюючих сполучень анкерних ділянок контактних підвісок станції і перегонів, що примикають до неї. При цьому окрім відмічених вище положень, приймають до уваги наступне:

- крайня опора ізолюючого сполучення повинна бути розташована не ближче 5 м від вхідного сигналу у бік станції;

- довжина анкерних ділянок контактних підвісок головних шляхів станції не повинна бути більше 1600 м;

- опори і анкерні гілки контактних підвісок не повинні погіршувати видимість сигналів, що слід враховувати при виборі гастритів опор і відстаней від опор до сигналів: анкерні опори краще всього розташовувати не ближче 20—25 м від сигналів;

- як анкерна опора для станційної підвіски може бути використана крайня перехідна опора головного шляху.

Розташування опор ізолюючих сполучень анкерних ділянок пов'язують з наміченими опорами в горловині. Для цього розмічають зигзаги контактного дроту і перевіряють правильність прийнятих прольотів, оскільки довжина прольоту залежить від розміру і напряму зигзагів. При цьому слід враховувати, що допустимі довжини прольотів були визначені з урахуванням різносторонніх зигзагів 300 мм.

Схеми ізолюючих сполучень анкерних ділянок і нейтральних вставок приймають по типових кресленнях залежно від виду електричної тяги (електровоз, мотор-вагонная) і роду струму. При викреслюванні ізолюючих сполучень пов'язують зигзаги контактних проводів у опор ізолюючих сполучень і найближчих до них повітряних стрілок станції.

При розмітці зигзагів може вийти, що на двох суміжних опорах зигзаги мають однаковий напрям. У такому разі так само, як на кривих, зигзаги пов'язують, розміщуючи контактний дріт у однієї з опор без зигзага (з нульовим зигзагом) і скорочуючи, коли це потрібно за умовами вітростійкості контактної підвіски, довжину одного-двух прольотів. Після розстановки опор по кінцях станції ставлять опори в середній частині станції. Тут слід застосовувати максимально допустимі прольоти, прагнучи до установки найменшого числа жорсткої і гнучкої поперечини.

За наявності на станції штучних споруд спочатку вибирають спосіб проходу контактної мережі через ці споруди, а потім намічають місця установки найближчих до споруд опор. Як підтримуючі пристрої для проводів контактної мережі при їх відповідних габаритах допускається використовувати верхні елементи мостів, зведення тунелів, конструкції шляхопроводів, пішохідних і сигнальних мостів. У разі використання, наприклад, пішохідного моста як підтримуючий пристрій найближчі до нього опори розташовують на відстані близькому до допустимого прольоту на станції. У тому випадку, коли пішохідний міст не використовують як підтримуючий пристрій, найближчі до нього опори розміщують так, щоб міст знаходився по можливості ближче до середини прольоту. Вибирають також місця установки опор у пасажирських будівель, пакгаузів і так далі

Як основний тип конструкцій контактної мережі, що несуть, на станціях приймають жорстку поперечину, що перекриває до семи-восьми шляхів. На крупних станціях з числом шляхів більше восьми за відсутності необхідних междупутий для установки опор жорсткої поперечини і неможливості розсунення або зняття шляху встановлюють гнучку поперечину.

Місця установки опор жорсткої (гнучких) поперечини намічають після розстановки опор у штучних споруд. При цьому довжину одного-двух прольотів, розташованих приблизно посередині анкерних ділянок головних шляхів станції, приймають на 10 % менше довжини допустимого прольоту, щоб розмістити в них середні анкеровки контактних проводів. Така попередня розмітка місць установки опор дозволяє виявити найменшу необхідну кількість опор, а також їх раціональне розміщення.

Прольоти між двома-трьома жорсткою (гнучкими) поперечиною, розташованою біля горловини станції, передбачають (зберігаючи мінімальну необхідну кількість опор поперечини) коротше допустимих, щоб не встановлювати спеціально фіксуючі опори для фіксації контактних проводів на стрілочних кривих, а також мати можливість вмонтовувати контактні дроти на одній з жорсткої або гнучкої поперечини з нульовим зигзагом. Останнє необхідно робити в деяких випадках для ув'язки зигзагів контактних проводів на повітряних стрілках, розташованих в різній горловині станції.

При розстановці опор на станції і особливо опор гнучкої і жорсткої поперечини габарити і потужність опор вибирають з урахуванням майбутнього розвитку станції.

Після розстановки опор по всій станції здійснюють трасування (розводку) анкерних ділянок контактних підвісок шляхів, що електрифікуються, і остаточно вибирають місця установки анкерних опор. На з'їздах, як правило, передбачають окремі анкерні ділянки. Кількість анкерних опор повинна бути мінімальною.

Над головними шляхами станції передбачають контактні підвіски того ж типу і площі перетину, що і на перегонах. Анкерні ділянки контактних підвісок головних шляхів зазвичай трасують від крайніх у бік перегону анкерних опор ізолюючих сполучень в одному кінці станції до таких же опор на іншому кінці. Якщо при цьому довжини анкерних ділянок перевищують допустимі, то контактну підвіску кожного головного шляху розміщують в двох анкерних ділянках, влаштовуючи трьохпролітне їх сполучення в найбільш зручному для цього місці. Перетин на повітряних стрілках головних шляхів станцій різних ланцюгових підвісок (компенсованою і напівкомпенсованою) не допускається.

Після того, як всі анкерні ділянки протрассированы, підраховують їх довжину. Анкерні ділянки завдовжки більше 800 м виконують з двосторонньою компенсацією контактного дроту і троса при компенсованих підвісках, що несе, або одного контактного дроту — в напівкомпенсованих. У одному з середніх прольотів таких анкерних ділянок передбачають середні анкеровки. Якщо середні анкеровки не потрапляють в намічені раніше зменшені прольоти, здійснюють відповідну перестановку опор. У анкерних ділянках завдовжки менше 800 м роблять односторонню компенсацію проводів контактних підвісок. При цьому компенсовану анкеровку проводів зазвичай виконують у найбільш віддаленої від повітряних стрілок анкерної опори.

Довжину і номер анкерної ділянки указують у кожної анкерної опори. Анкерні ділянки головних шляхів зазвичай нумерують римськими цифрами, інших шляхів — арабськими і так далі у кожної опори на вертикальній лінії указують її пікет (відстань від осі пасажирської будівлі) і габарит установки. На плані показують всі довжини прольотів (відстані між опорами, що несуть навантаження), які для відмінності від інших цифр підкреслюють однією межею.

Всі опори, показані на плані станції (включаючи спеціальні опори для живлячих і відсисаючих ліній), нумерують у напрямі рахунку кілометрів, починаючи з першої анкерної опори ізолюючого сполучення на одному кінці станції до останньої анкерної опори на іншому. При цьому прагнуть, щоб опори, розташовані з боку парних шляхів, мали парні номери, а з боку непарних шляхів — непарні.

Секційні ізолятори розташовують так, щоб при зупинці електровоза у світлофора виключалося можливість перекриття струмоприймачем суміжних секцій контактної мережі. Щоб поліпшити прохід струмоприймачів по секційному ізолятору, його врізають в контактну підвіску в першій третині прольоту між опорами (по можливості ближче до точки підвісу троса, що несе), а на з'їздах — в середній частині між шляхами.

Секційні розєднювачі показують у тих опор, на яких вони повинні бути встановлені. На анкерних залізобетонних опорах установка секційних розєднювачів не допускається.

Плани контактної мережі перегонів складають в ув'язці з профілем і планом шляху, існуючими спорудами і виконуваними проектами мостів і шляхопроводів, переходів ліній електропередачі, укладання або перевлаштування різних комунікацій.

Основним початковим документом для складання плану контактної мережі перегону є докладний профіль ділянки, що електрифікується, на якій вказані основні елементи плану і профілю шляху. План перегону для розстановки опор зазвичай готують в схематичному вигляді в масштабі 1:2000.

Залежно від числа шляхів на перегоні на плані викреслюють одну або дві прямі лінії (на відстані 10 мм один від одного), що представляють осі шляхів. Тонкими вертикальними лініями розмічають через кожних 50 мм (у натурі 100 м) пікети і нумерують їх у напрямі рахунку кілометрів. Умовними позначеннями показують штучні споруди (мости, труби, переїзди) і сигнали.

Вище і нижче за прямі лінії, що представляють осі шляхів (контактні підвіски), уздовж всього перегону розміщують таблиці (при однопутному перегоні — тільки внизу), в графах яких указують всі необхідні дані. Під нижньою таблицею викреслюють випрямлений план лінії, на якому умовними позначеннями показують кілометрові знаки, напрями, радіуси і довжину кривих ділянок шляху, межі розташування високих насипів і глибоких виїмок.

Пікети опор, штучних споруд, сигналів, кривих відзначають в таблиці у вигляді дробу (наприклад, 28/72), чисельник якого позначає відстань в метрах до одного пікету, знаменник — до іншого, в сумі вони рівні 100 м.

Розстановку опор на перегоні починають з прив'язки опор ізолюючих сполучень станцій, до яких примикає перегін. Розташування цих опор на плані повинне бути пов'язане з їх розташуванням на планах станції. Ув'язку проводять по відмітці осі пасажирської будівлі і по вхідних сигналах, які позначені і на плані перегону. Визначають відстань між сигналом і найближчою до нього анкерною опорою ізолюючого сполучення по відмітках на плані станції.

Цю відстань додають або віднімають (залежно від взаємного розташування анкерної опори і сигналу) до пікетної відмітки сигналу і отримують пікетну відмітку анкерної опори.

Потім відкладають від цієї анкерної опори відстані, рівні довжинам прольотів ізолюючого сполучення, вказаним на плані станції, і отримують пікетні відмітки опор сполучення на перегоні. Після цього викреслюють ізолююче сполучення, розташовуючи його дроти так, як показано на плані станції; показують зигзаги контактного дроту. Опори ізолюючих сполучень відносяться до станційних опор, тому на плані перегону їх виділяють чорними кружечками.

При розстановці опор одночасно указують зигзаги контактного дроту. Після ув'язки зигзагів контактного дроту остаточно розбивають контактну мережу перегону на анкерні ділянки і викреслюють їх сполучення. У прольотах, намічених для середніх анкеровок, показують середні анкеровки контактного дроту, а при компенсованих підвісках — і троса, що несе.

Опори і анкерні ділянки нумерують у напрямі рахунку кілометрів, при цьому на двоколійних лініях анкерним ділянкам з боку першого шляху привласнюють непарні номери, а з боку другого шляху — парні. Опори ізолюючих сполучень станції в нумерацію опор перегону не включають. На плані показують місця установки електричних з'єднувачів, розрядників, ОПН, секційних розєднювачів і так далі, а за наявності тих, що підсилюють і інших проводів — їх розташування в місцях сполучень анкерних ділянок.

У відповідних графах таблиць, викреслених на плані, указують габарити і типи опор, фундаментів, консолей, ригелів, анкерів, кронштейнів, фіксаторів. На плані контактної мережі перегону приводять специфікації опор, анкерних ділянок контактних підвісок, фіксуючих тросів, а також довжини підсилюючих проводів, групових заземлень, ліній подовжнього електропостачання і загальну довжину шляхів, що електрифікуються.

8Анкеровка проводов контактной сети — прикрепление проводов через включённые в них изолятори и натяжную армутуру контактной сети к опоре конт сети с передачей на неё их натяжения. Анкеровка проводов контактной подвески бывает некомпенсированная (жёсткая) или компенсированная (рис. 1), через компенсатор натяжения, точнее — через компенсатор изменения длины провода с изменением его температуры при сохранении заданного натяжения (см. Компенсация натяжения проводов); анкеровка других проводов — только некомпенсированная.

В середине анкерного участка контактной подвески выполняется также средняя анкеровка (рис. 2), которая препятствует нежелательным перемещениям проводов в сторону одной из анкеровок проводов и ограничивает длину повреждения контактной подвески при обрыве одного из её проводов. Трос средней анкеровки прикрепляют к контактному проводу и несущему тросу соответствующей арматурой.

9Струна контактної підвіски використовується для ізоляції контактного проводу від несучого тросу з метою виключення электрокоррозионних пошкоджень у місцях зчленування ланок. Струна – элемент цепной контактной подвески, с помощью которого один из ее проводов (как правило, контактный) подвешивается к другому – несущему тросу. По конструкции различают: звеньевые струны, составленные из двух и более шар-нирно связанных звеньев жесткой проволоки; гибкие струны из гибкого провода или капронового каната; жесткие – в виде распорок между проводами, применяемые значительно реже; петлевые – из проволоки или металлической полосы, свободно подвешенной на верхнем проводе и жестко или шарнирно закрепленной в струновых зажимах нижнего (обычно контактного); скользящие струны, закрепленные на одном из проводов и скользящие вдоль другого. На отечественных ж. д. наибольшее распространение получили звеньевые струны из биметаллической сталемедной проволоки диаметром 4 мм. Недостатком их является электрический и механический износ в сочленениях отдельных звеньев. В расчетах эти струны не рассматриваются как токопроводящие. Такого недостатка лишены гибкие струны из медного или бронзового многожильного провода, жестко прикрепленные к струновым зажимам и выполняющие роль электрических соединителей, распределенных вдоль контактной подвески и не образующих существенных сосредоточенных масс на контактном проводе, что характерно для типовых поперечных электрических соединителей, используемых при звеньевых и других непроводящих ток струнах. Иногда применяют непроводящие струны контактной подвески из капронового каната, для крепления которых требуются поперечные электрические соединители. Скользящие струны, способные перемещаться вдоль одного из проводов, используют в полукомпенсированных цепных контактных подвесках с малой конструктивной высотой, при установке секционных изоляторов, в местах анкеровки несущего троса на искусственных сооружениях с ограниченными вертикальными габаритами и в других особых условиях. Жесткие струны обычно устанавливают только на воздушных стрелках контактной сети, где они выполняют роль ограничителя подъема контактного провода одной подвески относительно провода другой. Струни в ланцюгових підвісках служать для кріплення контактних проводів до троса, що несе, а в подвійних ланцюгових підвісках — до допоміжного дроту і допоміжного дроту — до троса, що несе. Струни повинні забезпечувати еластичність підвіски, а в напівкомпенсованій ланцюговій підвісці — також можливість вільних подовжніх переміщень контактного дроту щодо троса, що несе, при змінах температури. Матеріал струн повинен мати необхідну механічну міцність, довговічність і стійкість до атмосферної корозії. Зв'язок між контактним дротом і тросом, що несе, не повинен бути жорстким, тому струни виготовляють окремими ланками або гнучкими.

Ланкові струни ланцюгових підвісок виготовляють із сталемідного дроту діаметром 4 мм (Рисунок 3.11, а—г), окремі ланки шарнірно зв'язані між собою. Залежно від довжини струна може бути виконана з двох і більш за ланки, при цьому нижня ланка, пов'язана з контактним дротом, щоб уникнути зламу повинно бути завдовжки не більше 300 мм. Для зменшення зносу струн в місцях з'єднання ланок встановлюють коуші. Ланкові струни прикріплюють до контактного дроту і троса, що несе, струновыми затисками. Подвійні контактні дроти напівкомпенсованої підвіски кріпляться на загальних струнах з окремими нижніми ланками.

Можуть застосовуватися також струни з гнучкого канатика МГ-16 з щільним кріпленням кінців до струновым затисків ( КС-200).Швидше застосовувалися на контактній мережі струни з лавсанового або 

капронового каната (шнура) діаметром 3—6 мм. Капронові струни легко регулюється, їх застосування економить кольоровий метал, але вони недовговічні і в даний час не використовуються.

При змінах температури відбувається взаємне переміщення контактного дроту і троса, що несе (по обидві сторони від середовищ їй анкеровки). Особливо сильно позначається це в напівкомпенсованій підвісці, в якій трос, що несе, не має подовжніх переміщень, а у контактного дроту ці переміщення достатньо великі (Рисунок 3.12). Взаємне переміщення проводів приводить до перекосу струн. В результаті міняється як положення контактного дроту по висоті, так і натягнення проводів ланцюгової підвіски. Щоб зменшити цей вплив, кут нахилу струни не повинен перевищувати 30° до вертикалі уздовж осі шляху (див. Рисунок 3.11, в).

Наприклад, для мідних проводів при компенсованій контактній підвісці при температурі повітря -30°С на відстані від 

середньої анкеровки 600 м контактний дріт і трос, що несе, перемістяться уздовж осі шляху у бік середньої анкеовки на 0,3 м (на Рисунок 3.12, а показано пунктиром) від положення, яке вони займали при середньорічній температурі повітря даного району. Значення переміщення проводів визначають по розташуванню фіксуючих затисків додаткових стрижнів фіксаторів, ланкових струн і консолей.

Якщо ця умова не дотримується, то використовують ковзаючі струни. Довжина що направляє, встановлюваною на тросі, що несе, повинна бути такій, щоб при крайніх температурах забезпечувалося взаємне переміщення контактного дроту щодо троса, що ніс, без перекосу струн на кут більш 30°. Найбільшого поширення набули ковзаючі струни при підвішуванні секційних ізоляторів, а також і на повітряних стрілках (Рисунок 3.13). 

Контактний дріт в косих підвісках зміщений щодо троса, що несе, упоперек шляху (див. Рисунок 3.11, г), тому при вугіллі нахилу більш 20° упоперек осі шляху для запобігання вивертанню (завалу) контактного дроту застосовують спеціальний важіль косої струни, що забезпечує вертикальне положення струнових затисків (046).

Для більш рівномірної еластичності і зменшення стріл провисання контактного дроту при температурних змінах у опорних конструкцій його підвішують на ресорних струнах (тросах) (див. Рисунок 1.3). Ресорні струни виготовляють із сталемідного дроту діаметром 6 мм або з дроту МГ-35. Він прикріпляється до троса, що несе, затисками ресорної струни 048 або затисками з вушком 040-1; 040-2. Ланкові струни кріплять з одного боку до ресорної струни (тросу) струновыми затисками або мідними скобами, а з іншої — до контактного дроту із звичайним кріпленням струн затисками.

Струни, що встановлюються на гнучкій поперечині між тим, що поперечним несе і верхнім фіксує тросами, виготовляють із сталемідного дроту діаметром 6 мм без ланок. Області застосування ресорних і вертикальних струн приведені в додатку 5.

11Фиксатор контактного провода Фиксатор контактного провода – устройство для фиксации положения контактного провода в горизонтальной плоскости относительно оси токоприемников. На криволинейных участках, где уровни головок рельсов различны и ось токоприемника не совпадает с осью пути, применяют несочлененные и сочлененные фиксаторы. Несочлененный фиксатор имеет один стержень, оттягивающий контактный провод от оси токоприемника к опоре (растянутый фиксатор) или от опоры (сжатый фиксатор) на размер зигзага. На электрифицированных ж. д. несочлененные фиксаторы применяют очень редко (в анкеруемых ветвях контактной подвески, на некоторых воздушных стрелках), т. к. образующаяся при этих фиксаторах «жесткая точка» на контактном проводе ухудшает токосъем.

Zd 8 20.jpg

Сочлененный фиксатор состоит из трех элементов: основного стержня, стойки и дополнительного стержня, на конце которого крепится фиксирующий зажим контактного провода (рис. 8.20). Вес основного стержня не передается на контактный провод, и он воспринимает только часть веса дополнительного стержня с фиксирующим зажимом. Стержни имеют форму, обеспечивающую надежный проход токоприемников при отжатии ими контактного провода. Для скоростных и высокоскоростных линий применяют облегченные дополнительные стержни, например, выполненные из алюминиевых сплавов. При двойном контактном проводе на стойке устанавливают два дополнительных стержня. На внешней стороне кривых малых радиусов монтируют гибкие фиксаторы в виде обычного дополнительного стержня, который через трос и изолятор крепят к кронштейну, стойке или непосредственно к опоре. На гибких и жестких поперечинах с фиксирующими тросами обычно используют полосовые фиксаторы (по аналогии с дополнительным стержнем), закрепленные шарнирно зажимами с ушком, установленным на фиксирующем тросе. На жестких поперечинах можно также крепить фиксаторы на специальных стойках.