Контактные сети и ЛЭП

станция; ПС — пост секционирования; ППС — пункт параллельного соединения; ПГ — пункт группировки

Рис. 6.3. Схемы питания и секционирования контактных сетей станций с тяговыми подстанциями на однопутной линии переменного (а) и постоянного (б) и двухпутной линии переменного (в) и постоянного (г) тока и станций без тяговых подстанций на двухпутной (д), однопутной (е) линиях, продольном расположении путей (ж), шунтирующей линии (з), посте секционирования (и) и депо

(к).

В местах сопряжения продольных секций устанавливают продольные разъеди-

нители (рис. 6.3, а-з), обозначаемые первыми буквами русского алфавита А, Б, В, Г

и т.д. (кроме П).

Поперечное соединение секций осуществляют поперечными разъединителями,

обозначаемые буквой П с цифрами. Для принятой схемы питания участка на ней указывают нормальное положение каждого разъединителя (включенное или отклю-

ченное).

Схема питания и секционирования, как правило, должна предусматривать па-

раллельную работу смежных тяговых подстанций. Исключение составляют схемы питания на участках, которые расположены за концевыми подстанциями или явля-

ются ответвлениями небольшой протяженности от магистрали. Поэтому продоль-

ные разъединители на станциях, где отсутствует тяговая подстанция, должны быть нормально замкнуты (см. рис. 6.3, д-з).

При расположении тяговой подстанции на станции контактные сети главных путей присоединяют к ней отдельными питающими линиями, или, иначе, сетевыми фидерами, по которым электрическая энергия передается на устройства распределе-

ния энергии (в конкретном случае на контактную и рельсовую сети). Фидеры, при-

соединенные к контактным и другим проводам, называют питающими, а присоеди-

ненные к рельсам — отсасывающими.

Схема присоединения зависит от числа путей на перегоне и станции. На двух-

путных линиях постоянного тока на станциях с числом электрифицированных пу-

тей пять и более (кроме главных) питающие сетевые фидеры соединяют с подвеска-

ми каждого главного пути на перегонах через линейные разъединители Фл1, Фл2, Фл4

Фл5 (см. рис. 6.3, г). Еще одну линию подключают к контактной сети станции через разъединители Ф3, Ф31 и Ф32. Эта линия, нормально питающая все подвески станции,

является в то же время резервной для перегонных фидеров на случай отключения одного из них. При такой схеме питание может быть осуществлено через станцион-

ную линию как всей станции, так и перегонов. Однако применение такой схемы пи-

тания требует подвески питающих линий вдоль всей станции. Площадь сечения проводов каждой из них должна быть равна площади сечения контактных подвесок на главных путях перегонов (в медном эквиваленте). На главных путях станции подвески используют в этом случае только для питания ЭПС, находящегося на этих путях.

Сетевые фидеры присоединяют к контактной подвеске через секционные разъ-

единители, которые устанавливаются на станции. При воздушных фидерах секци-

онные разъединители устанавливают также и у подстанции. Это позволяет отклю-

чать питающую линию со стороны контактной сети и со стороны тяговой подстан-

ции для ее осмотра и ремонта.

Линейные разъединители, удаленные от подстанции, обозначают буквами Фл с

соответствующим цифровым индексом. При длине фидера L < 150 м эти разъедини-

тели устанавливают с ручными приводами Фл1, Фл2, при L > 750 м — с электриче-

скими приводами Фл4, ФЛ5(см. рис. 6.3,г)

На двухпутных линиях однофазного переменного тока (см. рис. 6.3, в)

отдельные участки контактной сети питаются от разных фаз трехфазной сети, что уменьшает неравномерность ее нагрузки. В месте раздела питания для устранения замыкания полозом токоприемника проводов различных фаз устраивают изолиру-

ющее сопряжение с нейтральной вставкой. При пяти и более электрифицированных путях (кроме главных) на станции применяют схему питания и секционирования,

показанную на рис. 6.3, в, а при меньшем числе путей — на рис. 6.3, д. Сетевые фи-

деры соединяют с контактной сетью через линейные разъединители Ф1, Ф2, Ф4, Ф5,

установленные вблизи места подключения. Поперечные разъединители П с электри-

ческим приводом, П1, П2 позволяют резервировать каждый из двух фидеров, под-

ключенных к одноименной фазе. Нормально отключенные разъединители А и Б с ручным приводом предназначены для подачи напряжения на нейтральную вставку в случае остановки под нею ЭПС. Места расположения вставок выбирают с учетом профиля линии на основании тяговых расчетов.

На однопутной линии постоянного и переменного тока сетевые фидеры под-

ключают только к контактной сети перегонов (см. рис. 6.3, а, б). Станцию секцио-

нируют с учетом изложенных выше требований. На станциях с развитой сетью элек-

трифицированных путей при секционировании допускается присоединять к кон-

тактной подвеске каждого главного пути подвески двух — трех смежных станцион-

ный путей. Поэтому на станциях однопутных линий с числом электрифицированных путей более четырех и на станциях двухпутных дорог более восьми предусматрива-

ют поперечное секционирование (см. рис. 6.3, а).

При секционировании контактной сети станций стыкования предусматрива-

ют секции постоянного и переменного тока, а также переключаемые. В переключа-

емую секцию может быть подано напряжение постоянного или переменного тока

(рис. 6.2, и). Такие станции секционируют по тем же принципам, что и обычные.

Для обеспечения поездной и маневровой работы число переключаемых секций должно быть как можно меньшим.

Напряжение любого тока подается на переключаемые секции контактной сети через специальные переключатели, электрический привод которых блокируют с устройствами управления стрелками и сигналами станции. Управление этими пере-

ключателями вводят в систему маршрутно-релейной централизации станции. При задании какого-либо маршрута одновременно с установкой стрелок и сигналов в требуемое положение включаются также соответствующие переключатели, подавая в секции контактной сети сигнал о роде тока проходящего электровоза. Если на пе-

реключаемую секцию вошел электровоз переменного тока, то подать другое напря-

жение, перевести стрелки и открыть соответствующие сигналы для входа на данную секцию электровоза постоянного тока невозможно. После отцепки электровоза от состава и выхода его с переключаемой секции напряжение в последней может быть переключено на другое, несмотря на то, что путь остается занятый составом.

Переключатели и секционные разъединители объединяют в пункты группиров-

ки, которые по их защищенности от влияния климатических факторов разделяют на открытые и закрытые. К каждому пункту подводят по два сетевых фидера: один — переменного, а другой — постоянного тока.

На станциях, имеющих парки или отдельные группы электрифицированных пу-

тей, секционирование должно быть выполнено так, чтобы при отключении одной из секций сохранилась возможность приема и отправления поездов на остальные сек-

ции станции. Для этого иногда применяют схему с выделением горловины станции в отдельную секцию. При такой схеме можно отключить любой парк станции, не снимая напряжения с контактной сети остальных. Подвески таких парков питают,

как правило, отдельными сетевыми фидерами от тяговой подстанции.

Независимо от числа электрифицированных путей в самостоятельные секции выделяют контактную сеть путей, на которых выполняют погрузочно-разгрузочные работы, пути осмотра крышевого оборудования и отстоя ЭПС, а также пути экипи-

ровки электровозов. Присоединение контактной подвески этих путей выполняют секционными разъединителями с заземляющим ножом, при отключении которых одновременно заземляется отключенный участок контактной сети. Это делают для безопасности обслуживающего персонала при попадании напряжения на подвеску,

вблизи которой выполняется работа.

Питание контактной сети депо на тех станциях, где расположена тяговая под-

станция, как правило, предусматривают от специального фидера. Внутри депо каж-

дую подвеску секционируют отдельно и снабжают секционным разъединителем Д с заземляющим ножом (рис. 6.3, к). Для обеспечения безопасности работ по осмотру и ремонту подвижного состава эти разъединители связаны со световыми указателями внутри и снаружи депо над воротами соответствующего пути.

Для надежной защиты контактной сети от токов короткого замыкания при па-

раллельной работе подстанций в сеть включают изолирующее сопряжение, которое размещают примерно в середине участка между двумя смежными тяговыми под-

станциями и устраивают в этом месте пост секционирования ПС (см. рис. 6.2, д, е,

з), на котором устанавливают автоматические выключатели. На двухпутных и мно-

гопутных линиях параллельное включение контактных подвесок главных путей,

кроме постов секционирования, может обеспечиваться пунктами параллельного со-

единения, располагаемыми между постами секционирования и подстанциями.

6.2. Сопряжения контактных сетей и нейтральные вставки

Сопряжением анкерных участков называют соединение двух смежных участков контактной подвески, обеспечивающее беспрепятственный переход токоприемни-

ков ЭПС с одного из них на другой. Разделение на анкерные участки и их сопряже-

ние необходимы для: компенсации температурных и упругих удлинений проводов,

улучшающей токосъем; локализации мест повреждений на перегоне; секционирова-

ния (при их совпадении по схеме). Они одновременно являются устройствами под-

системы «Токопроводящие и контактные устройства» и должны рассчитываться на динамическое взаимодействие с токоприемниками. Сопряжения можно классифи-

цировать по ряду признаков (рис. 6.4). Для разных типов подвесок и родов тока, для прямых участков пути и кривых различают неизолирующие (без секционирования контактной сети — рис. 6.5, а, б, в) и изолирующие (с секционированием контакт-

ной сети) сопряжения анкерных участков без нейтральных вставок (рис. 6.5, г, д),

или с нейтральными вставками (рис. 6.5, е, ж).

Неизолирующие сопряжения выполняют во всех случаях, когда требуется включить в провода контактной подвески компенсаторы. При этом достигается ме-

ханическая независимость анкерных участков. Такие сопряжения анкерных участ-

ков монтируют в трех реже в двух пролетах.

При двухпролетном (простом) сопряжении анкерных участков пересечение контактных проводов разных анкерных участков образует «жесткую точку», что ухудшает качество токосъема. Наиболее распространены трехпролетные сопряже-

ния анкерных участков, которые называются также эластичными. Иногда применя-

ются и пятипролетные сопряжения, например на высокоскоростных линиях в Гер-

мании. На сопряжениях устанавливают продольные электрические соединения,

площадь сечения которых должна быть равна площади проводов подвесок.

Рис. 6.4. Классификация сопряжений анкерных участков контактных сетей

При движении ЭПС по сопряжениям анкерных участков полоза токоприемни-

ков сначала скользят по контактным проводам одного анкерного участка, затем

(между переходными опорами) касаются проводов обоих участков. Условия токо-

съема в переходных пролетах ухудшены, так как имеет место концентрация приве-

денной массы и жесткости контактных подвесок из-за крепления на проводах в пе-

реходных пролетах экранирующих полос, защищающая воздушные промежутки от пережогов. С целью их улучшения применяют полимерные изоляторы, уменьшаю-

щие уклон проводов, обеспечивают поочередной подхват проводов токоприемника-

ми.

Для обеспечения электрической независимости сопрягаемых участков (кроме механической), питаемых разными фазами, сопряжения анкерных участков выпол-

няют (см. рис. 6.5, е, ж) с нейтральными вставками (участками контактной подвес-

ки, на которых нормальное напряжение отсутствует) или без них. В последнем слу-

чае (см. рис. 6.5, г, д) обычно применяют трехпролетные сопряжения, располагая контактные провода сопрягаемых участков в середине пролета на расстоянии 550

мм один от другого. При этом образуется воздушный промежуток, который сов-

местно с изоляторами, включенными в приподнятые контактные подвески у пере-

ходных опор, обеспечивает электрическую независимость анкерных участков. Пе-

реход полоза токоприемника с контактного провода одного анкерного участка на другой происходит так же, как и при неизолирующем сопряжении. Однако при нахождении токоприемника в среднем пролете электрическая независимость анкер-

ных участков нарушается.

Нейтральные вставки применяют при питании контактной сети сопрягаемых анкерных участков от разных фаз энергосистемы на линиях переменного тока (или если они принадлежат к разным системам электроснабжения). При изолирующем сопряжении анкерных участков с нейтральной вставкой полоз токоприемника сна-

чала переходит с контактной подвески одного анкерного участка на контактный провод нейтральной вставки, а затем на контактный провод другого анкерного

участка.