Контактные сети и ЛЭП

При наличии соседних путей в месте присоединения отсасывающего провода между

Рис. 7.6. Схемы прохождения тягового тока через изолирующий стык однониточной (а), двухниточной автоблокировки с дроссельтрансформатором (б) и стыковой соединитель (в); 1 – электротяговая рельсовая нить; 2 – изолирующий стык; 3 – рельсовая нить автоблокировки; 4, 5, 6 – междурельсовый, междупутный и стыковой соединители; 7 – дроссель-трансформатор; 8 – рельс; 9 – двухголовая накладка; 10 – болт с шайбой и гайкой; I и II – пути

рельсами путей устанавливают междупутный соединитель.

Стыковые соединители (рис. 7.6, в) на участках постоянного токаи выполняют из медного гибкого провода сечением 70 мм2 и площадью контакта в месте привар-

ки не менее 250 мм2, а на участках переменного тока — сечением 50 мм2 и такой же площадью контакта. При этом во время работ по смене рельсов и накладок, а также при разгоне зазоров и движении путейской тележки соединители или отрываются,

или их приходиться отрывать, а затем вновь приваривать.

Для увеличения электропроводности предлагается в рельсовых стыках взамен приварных соединителей применить мазь из черного порошкового графита и уни-

версальной тугоплавкой водостойкой смазки, смешиваемых в равных частях. В по-

следнее время в рельсовых стыках начали применять пружинные шайбы, стабили-

зирующие сопротивление, методы расчета которых разработаны В.Л. Григорьевым.

7. 4. Репеллентная защита от перекрытия изоляции птицами

Защита изоляции от перекрытий из-за их загрязнения материлами птичьих гнезд или защита от гнездования может быть выполнена несколькими способами,

основанными на отпугивании — репеллентности; в том числе подражанием крикам хищных птиц с помощью магнитофона, а также электропотенциальная (электропел-

лентная) защита, которая оказалась наиболее эффективной.

Разработанная И. А. Беляевым электрорепеллентная защита для участков по-

стоянного и переменного тока исключает трудозатраты на разрушение гнезд в риге-

лях жестких поперечин, используя эффект воздействия на птицу небольшого, не-

опасного для ее жизни тока. Основным элементом защиты является репеллентный

(отпугивающий) неизолированный провод, натянутый внутри ригеля на высоте

150—200 мм над нижним поясом. Провод изолирован от ригеля натяжными и опор-

ными изоляторами, рассчитанными на напряжение не менее 5 кВ.

На линиях переменного тока (рис.7.7, а) репеллентный провод электрическим соединителем подключается к антенне, подвешенной на изоляторах к нескольким ригелям параллельно контактным подвескам. Длина антенны и расстояние между

нею и ближайшей контактной подвеской принимается по инструкции МПС России

Рис. 7.7. Репеллентные защиты: И. А. Беляева на ригеле жесткой поперечины (а) и фирмы «Сименс»: вид сбоку (б), сверху (в); 1 – ригель; 2 – голый репеллентный провод; 3 – тарельчатый изолятор; 4 – седлообразный (орешковый) изолятор; 5 – кабель; 6 – провод антенны; 7 – контактная подвеска; 8 – знак «Опасное место»; 9 – опора; 10 – стержневой изолятор; 11 – дугогасящие рога

по проведению работ на контактной сети переменного тока, оборудованной элек-

трорепеллентной защитой. В антенне наводится высокое напряжение, которое пода-

ется в репеллентный провод.

На линиях постоянного тока напряжение на репеллентный провод подается не от антенны, а от осветительной сети через малогабаритный трансформатор мощно-

стью около 100 Вт, установленный на ригеле и повышающий напряжение до 5 кВ.

Действует защита следующим образом. Приступая к постройке гнезда, птица,

пытаясь отодвинуть мешающий ее репеллентный провод, захватывает его клювом.

Поскольку она находится на заземленном ригеле, то в этот момент через нее прой-

дет не смертельный, но создающий достаточный отпугивающий эффект ток 6—10

мА, после разряда которого птица улетает (для создания такого разрядного тока длина антенны должна равняться 160—190 м).

Конструкция репеллентной защиты разработана также фирмой «Сименс» (РИС. 7.7, б, в). Однако при ее применении птицы погибают, в связи с чем в России при-

меняется схема И.А. Беляева как наиболее полно отвечающая требованиям эколо-

гии.

7 5 Защита проводов воздушных промежутков контактной сети от пережогов токоприемниками

Пережоги контактных проводов в местах секционирования контактной сети на изолирующих сопряжениях происходят обычно при перекрытии полозами токопри-

емников проводов с разными потенциалами проводов, находящихся под рабочим напряжением, и проводов, имеющих пониженный потенциал или обесточенных.

Возникает электрическая дуга, ток которой в большинстве случаев недостаточен для срабатывания защиты на тяговых подстанциях или постах секционирования, вслед-

ствие чего и происходят пережоги сходящих ветвей контактных проводов в зоне от-

рыва от него полозов токоприемников.

Такие пережоги возможны и в случае перекрытия полозом токоприемника про-

водов изолирующего сопряжения, один из которых находится под рабочим напря-

жением, а второй по каким-либо причинам заземлен, а также при проходах токопри-

емника через секционные изоляторы. При недостаточном быстродействии защиты от коротких замыканий в этих случаях происходит пережог контактного провода.

Пережог может быть и при коротком замыкании на крыше ЭПС, который не может отключить быстродействующий или главный выключатели. Этому способствуют также контактные элементы токоприемника с повышенным переходным сопротив-

лением (например, угольные) и недопустимо большая уставка защиты питающего фидера на тяговой подстанции.

Для защиты от пережогов применяют следующие устройства: экранирующие полосы или уголки, дугогасящие рога, изоляцию несущего троса, изоляционные втулки на контактных проводах, шунтирующие воздушный промежуток быстродей-

ствующие выключатели (ВАБ).

Экранирующие полосы устанавливают на нормально открытых изолирующих сопряжениях. Они охватывают провода сходящей ветви в зоне отрыва от нее поло-

зов токоприемников (рис. 7.8). Конструкции полос отличаются для двойных и оди-

нарных контактных проводов. В поддерживающие струны в месте установки сталь-

ных полос включают орешковые изоляторы и одновременно увеличивают расстоя-

ние между ветвями изолирующего сопряжения до 550— 600 мм. Полосы длиной от

0,6 до 1 м каждая устанавливают на протяжении 6 м с обеих сторон контактного провода и соединяют болтами. Для обеспечения одновременной работы двойных контактных проводов в зоне отрыва полоза токоприемника через каждые 3 м соеди-

няют специальными скобами.

Полосы, выпускаемые мастерскими Западно-Сибирской железной дороги, ре-

комендуется устанавливать на отходящую ветвь по ходу движения, начиная от сере-

дины шестиметровой зоны подхвата обеих ветвей. Общая длина полос 9 м (по кон-

тактным проводам). Изоляция на несущем тросе длиной 10—15 м устанавливается с начала зоны подхвата.

Защитные полосы предохраняют контактный провод от воздействия дуги с бо-

ков выше нижнего края паза провода, оставляя нижнюю рабочую часть его свобод-

ной для скольжения токоприемника. Даже в случае пережога контактного провода

5 — узел вертикальной фиксации; 6 - полоса; 7 — провод; 8 — скоба: 9 — болт с шайбой и гайкой

щитных полос с болтами несколько увеличивает приведенную массу контактной подвески в месте ее концентрации в переходном пролете, отрицательно влияя на то-

косъем.

Дугогасящие рога, устанавливаемые в месте отрыва полоза токоприемника от контактного провода, уходящего на анкеровку, применяют на линиях постоянного и переменного тока. В качестве изоляции на контактном проводе и на несущем тросе перед рогом для защиты от дугового воздействия применяли светостойкие полиэти-

леновые трубки.

Автоматические сигнальные указатели (сигнализаторы) применяют на ли-

ниях постоянного тока перед изолирующими сопряжениями анкерных участков с нормально-отключенными продольными разъединителями. Они являются встроен-

ными диагностическими устройствами.

В случае снятия напряжения с контактной сети, примыкающей к сопряжению,

происходит автоматическое включение мигающих огней сигнального указателя

«Опустить токоприемник», представляющего собой щиты с горизонтально распо-

ложенными линзами белого цвета. При этом машинист обязан опустить токоприем-

ник и так проследовать изолирующее сопряжение до сигнального указателя «Под-

нять токоприемник». Остановка с поднятым токоприемником в местах секциониро-

вания недопустима, так как это приводит к пережогу проводов из-за того, что при наличии двух ветвей провода на различной высоте площадь контакта полоза с про-

водами недостаточна.

Схемы с мгновенным повторным включением сработавших на короткое замы-

кание быстродействующих выключателей, установленных на постах секционирова-

ния и на тяговых подстанциях, применяют на линиях постоянного тока. Это во мно-

гих случаях может предотвратить возникновение электрической дуги (или погасить ее) при замыкании полозом токоприемника секций контактной сети с разными по-

тенциалами. Кроме рассмотренных защитных устройств есть много других.

В искусственных сооружениях малой и большой длины имеются защитные со-

оружения, связанные с контактными сетями. На пешеходных мостиках и путепрово-

дах это щиты ограждения, а под ними отбойники несущих тросов и контактных проводов, изолированные вставки с обводами, дополнительные несущие тросы,

ограничители подъема контактных проводов, промежуточные точки подвеса при анкеровке несущих тросов на сооружение и др.

На сооружениях большой длины – мостах с ездой понизу – это отбойники и фиксаторы; в тоннелях горизонтальные гирлянды изоляторов, колпаки над изолято-

рами, защищающие их от воды, капающей со свода и др.