27.Износ контактного провода, мероприятия по его снижению: Износ можно разделить на электрический и механический:

Электрический – происходит в основном под действием искровых процессов. Чем больше снимаемый ток, тем больше этот износ. Усиленный износ наблюдается в местах трогания и разгона поездов с электрическими локомотивами, а так же на затяжных подъёмах.

Механический – является результатом трения контактирующих поверхностей. С увеличением нажатия токоприёмника на контактный провод механический износ возрастает. Значительное увеличение его наблюдается в местах нахождения на КС жестких точек и сосредоточенных нагрузок, а так же в местах снижения КП при проходе к искусственным сооружениям, где нажатие токоприёмника увеличивается.

Износ и электрический и механический увеличивается от загрязнения и неровности КП и контактных пластин, от гололёдных образований, т.к. возникают искрения между проводом и токоприёмником.

Меры по уменьшению износа КП:

Основная мера-это правильное проектирование контактных подвесок и токоприёмников с обеспечением их оптимальных параметров.

Существенное влияние на износ оказывает материал контактных пластин токоприёмников. При медных контактных пластинах и медных КП происходит трение двух одноимённых металлов, что приводит большому износу. Медные контактные пластины применяют крайне редко. Значительное снижение износа (примерно в 3 раза) достигается заменой медных пластин на угольные вставки. При трении вставок о провод на нём образуется тонкая плёнка (политура), в результате чего уменьшается износ меди и угля. Эти вставки очень хрупкие, что требует тщательно содержать КС, что в случае неисправности КС приводит к образованию на них сколов и трещин, препятствующих нормальному токосъёму.

В этих условиях, а так же при больших токовых нагрузках на линиях постоянного тока применяют металлокерамические контактные пластины. Достоинство-дугостойкость. Недостаток – изнашивают контактный провод больше, чем угольные вставки, и не обеспечивают смазывание проводов. Их применяют со специальной смазкой (графитовый порошок и кумароновая смола)

Существенное значение имеет регулировка контактной подвески. В первую очередь обращают внимание на равномерность износа КП в пролётах и на всём анкерном участке. Так же большую роль играет, соблюдены ли нормы установленные нормы зигзага, а так же ликвидируют жёсткие точки.

28.Пути совершенствования контактных подвесок и токоприемников для ВС движения: Пути совершенствования:

- применение компенсированной цепной подвески;

- выравнивание эластичности;

- выравнивание высоты подвески от уровня головок рельс;

- применение графитовых вставок на токоприёмниках или металлокерамических токоприёмников со специальной смазкой (графитовый порошок и кумароновая смола);

-обеспечение равномерного нажатия токоприёмника на контактный провод.

25.Волновые свойства контактных подвесок: Скорость распространения волны:

Представим КП как свободную натянутую гибкую нить. Площадь сечения провода – S, натяжение – К, механическое напряжение σ=К/S , распределённую массу (т.е. массу одного одного метра провода) m , плотность материала провода 𝝆=m/S.

Для провода можно записать волновое уравнение, описывающее процесс распространения по проводу поперечной волны (только вертикальная плоскость):

Где х-координата вдоль провода; у-вертикальная координата; t-время.

Решение этого уравнения:

Представляет собой скорость распространения поперечной волны вдоль контактного провода.

Токоприёмник, воздействуя на КП, создаёт волны, которые распространяются в обе стороны со скоростью с.

Приближение скорости движения токоприёмника к скорости распространения волны вызывает резонанс, при этом отжатие КП неограниченно растёт.

Резонанс надо исключать.

Коэффициент отражения:

Волны, создаваемые движущимся токоприёмником, частично отражаются от сосредоточенных масс (зажимов, фиксаторов) и от струн цепной подвески. При этом образуются вторичные волны, распространяющиеся в обратном направлении, снова встречаются с токоприёмником и ухудшают токосъём. Чем меньше это отражение тем лучше. Степень отражения поперечных волн от струн характеризуется коэффициентом отражения r, который по определению равен отношению амплитуд набегающей и отражённой волн.

К, Т-натяжение КП и НТ.

Чем меньше коэ-т отражения, тем лучше.

Коэффициент Доплера:

Относительно движущегося токоприёмника волны в направлении его движения распространяются со скоростью с-v, а отражённые волны приходят со скоростью c+v. Коэфф-том Доплера называется отношение:

23.Процесс токосъема и основные факторы, влияющие на характер взаимодействия токоприемника с контактной подвеской: Токосъем (или токоснимание) — процесс передачи электрической энергии от вырабатывающих ток устройств (коммуникаций) энергополучателям (токоприемникам), электрооборудованию ЭПС. При движении ЭПС токоприёмники скользят по КП и через этот скользящий контакт происходит передача электрической энергии от ТП к ЭПС. Для того чтобы этот контакт был плотным и не прерывистым, токоприёмник прижимается к КП с некоторой силой (силой нажатия). Контактная подвеска будучи эластичной, упруго реагирует на воздействие этой силы, измен свою геометрию и положение в пространстве.

Удовлетворительным токосъёмом называется такой токосъём, при котором обеспечивается высокая надёжность КС и токоприёмников, а так же длительный срок службы контактного провода.

Взаимодействие токоприёмника с контактной подвеской представляет собой сложный колебательный процесс. В этом процессе участвуют две колебательные системы с распределёнными параметрами-Ж.Д. путь и контактна подвеска. Поясняющая схема, показывающая процесс взаимодействия токоприёмника и контактного провода:

Приведённая масса токоприёмника – условная масса, сосредоточенная в точке контакта полоза с КП и оказывающая такое же воздействие на подвеску, как и реальный токоприёмник.

Рст - статическое нажатие токоприёмника, т.е. нажатие полза неподвижного токоприёмника на КП, которое создаётся подъёмными пружинами.

– приведённая масса контактной подвески – условна масса, сосредоточенная в точке контакта КП с полозом токоприёмника, оказывающая такое же воздействие что и реальная подвеска в данном месте пролёта. зависит от эластичности подвески и её изменения вдоль пролёта.

Основные факторы:

1.изменение высоты КП над уровнем головок рельсов;

2.изменение эластичности и приведённой массы контактной подвески в пролёте;

3.непостоянство силы нажатия токоприёмника на КП, связанное с изменением Рст в зависимости от высоты и направления вертикального перемещении полоза, изменением Раэ в зависимости от скорости движения и скорости встречного воздушного потока, а также влиянием инерционной (динамической) составляющей контактного нажатии.

31.Расчет максимальных длин пролета для цепной контактной подвески. Понятие эквивалентной нагрузки: Рассмотрим динамический метод определения максимальной длины пролёта для цепной подвески:

Максимально допустимая длина пролета на прямой в режимах ветра максимальной интенсивности и гололеда с ветром:

где р_к  нормативная ветровая нагрузка на контактный провод, даН/м;

К₁  коэффициент, учитывающий динамические процессы при воздействии ветровой нагрузки на провода;

р_э  эквивалентная нагрузка, характеризующая влияние несущего троса на отклонение контактного провода, даН/м;

b_к.доп  максимально допустимое отклонение контактного провода от оси токоприемника на прямой, м;

_к  изменение прогиба опоры на уровне контактного провода под действием ветровой нагрузки, м;

а  абсолютное значение зигзага контактного провода на прямой, одинаковое на соседних опорах, м.

К₁=К₂+2,

где К₂  коэффициент, учитывающий упругие деформации провода при его отклонении;

 и   коэффициенты, учитывающие пульсации ветра;

  коэффициент динамичности.

К₂=К₃К₄К₅

где К₃, К₄, К₅  коэффициенты, определенные по справочнику.

Эквивалентная нагрузка р_э определена:

где Т  натяжение несущего троса, даН;

р_н  нормативная ветровая нагрузка на несущий трос, даН/м;

h_и  длина гирлянды подвесных изоляторов, 0,51 м;

q_н  результирующая нагрузка на несущий трос, даН/м;

_н  изменение прогиба опоры на уровне несущего троса под действием ветровой нагрузки, м;

l_ср  средняя длина струн в средней части пролета l_max, м;

g_к  нагрузка от веса одного контактного провода, даН/м;

n_к  число контактных проводов.

где h₀  конструктивная высота подвески, м;

g_п  нагрузка от веса всех проводов подвески на несущий трос при отсутствии гололеда, даН/м.