4.2 Электротяговая сеть

Электротяговая сеть состоит из питающих и отсасывающих линий, контактной сети и рельсовой цепи. Плюсовая шина распределительных устройств соединяется с контактной сетью, а минусовая с рельсовыми цепями. Через контактную сеть энергия подводится к электроподвижному составу, по рельсовым цепям ток возвращается на тяговую подстанцию.

Контактная сеть должна обеспечивать надежный контакт токоприемника с контактным проводом при любых атмосферных условиях и при больших скоростях.

Воздушные контактные подвески подразделяют на простые и цепные.

Простая контактная подвеска (трамвайная) состоит из контактного провода 1, подвешенного на опорах 2 к консолям на изоляторах.

1 – контактный провод; 2 – опоры.

Рисунок 4.3 – Простая контактная подвеска.

Цепные подвески применяются на железных дорогах всего мира, они состоят из проводов и несущих тросов. Цепные подвески позволяют увеличивать расстояние между опорами и обеспечивают безыскровой скользящий контакт при высоких скоростях.

Несущий трос и струны также являются проводниками и выполняются медными или биметаллическими (внутри троса сталь, а сверху медь).

Цепные подвески подразделяются на одинарные и двойные.

1 – контактный провод; 2 – несущий трос; 3 – струны; 4 – консоль; 5 – опора; 6 – изолятор; 7 – фиксатор.

Рисунок 4.4 – Цепная одинарная подвеска.

1 – контактный провод; 2 – несущий трос; 3 – струны; 4 – консоль; 5 – опора; 6 – изолятор; 7 – фиксатор; 8 – вспомогательный провод.

Рисунок 4.5 – Цепная двойная подвеска.

В плане на прямых участках пути контактные провода располагают зигзагообразно относительно оси пути. Зигзаг составляет 0.3 м в каждую сторону и придается контактному проводу фиксаторами, размещенными на каждой опоре.

В зависимости от расположения несущего троса в плане, по отношению к контактному проводу цепные подвески бывают вертикальные, полукосые и косые.

1 – контактный провод; 2 – несущий трос.

а) – вертикальная подвеска; б) – полукосая подвеска; в) – косая подвеска.

Рисунок 4.6 – Расположение цепной контактной подвески в плане

По способу натяжения проводов цепной контактной подвески различают: некомпенсированные, полукомпенсированные и компенсированные подвески.

В полукомпенсированной цепной подвеске с помощью грузовых компенсаторов обеспечивают натяжение только контактного провода.

1 – компенсатор; 2 – подвижный блок; 3 – неподвижный блок; 4 – изолятор; 5 – несущий трос; 6 – контактный провод.

Рисунок 4.7 – Полукомпенсированная цепная контактная подвеска.

В компенсированной цепной подвеске натягивается как контактный провод, так и несущий трос. Довольно часто их крепят к общему компенсатору.

Грузовой компенсатор состоит из груза и нескольких блоков, через которые груз с помощью троса присоединяют к проводам.

Расстояние между двумя компенсаторами называется анкерным участком, длинна которого около 1600 м.

Анкерный участок предназначен для разделения контактной сети на части, что необходимо для ограничения зоны повреждения контактной сети или повреждения опор.

В средине анкерного участка устанавливают среднюю анкеровку, то есть жестко закрепляют контактный провод. Делается это для того, чтобы не допустить перемещения провода только в сторону одного грузового компенсатора.

1,2,3,4 – опоры; I,II – подвески сопрягаемых анкерных участков, соответственно I и II.

Рисунок 4.9 – Сопряжение анкерных участков.

Если анкерные участки даже на мгновение нельзя электрически соединять, например, при сопряжении анкерных участков с различными по фазе напряжениями (при системе питания на переменном токе необходимо изолировать две фазы подстанции), применяют нейтральные вставки. Нейтральные вставки применяются также для изоляции участков депо и участков под пешеходными мостами.

Нейтральной вставкой называют участок контактной подвески, на котором в нормальных условиях нет напряжения.

1 – дополнительная контактная подвеска; 2,3 – секционные разъединители; I,II – подвески сопрягаемых анкерных участков, соответственно I и II.

Рисунок 4.10 – Нейтральная вставка.

Рельсовая цепь служит вторым проводом электротяговой сети. Для уменьшения сопротивления рельсовой сети тяговому току устанавливают соединители в рельсовых стыках.

На линиях оборудованных автоблокировкой устанавливают изолированные стыки для разделения рельсов на блок участки. В этих случаях путь для тягового тока в обход изолированных стыков без нарушения работы устройств автоблокировки обеспечивают, устанавливая дроссель-трансформаторы, называемые также путевыми дросселями, с обеих сторон каждого изолированного стыка. Средние точки их соединяют.

1 – дроссель-трансформаторы; 2 – изолированный стык; 3 – токопроводящий стык.

Рисунок 4.11 – Схема установки дроссель-трансформатора.