Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://www.allbest.ru

Introducere

Pe liniile electrificate, materialul rulant electric primește energie printr-o rețea de contact de la stațiile de tracțiune situate la o astfel de distanță între ele încât să se asigure o tensiune nominală stabilă pe materialul rulant electric și să se asigure protecție împotriva curenților de scurtcircuit.

Rețeaua de contact este cea mai critică componentă a căilor ferate electrificate. Rețeaua de contact trebuie să asigure o alimentare fiabilă și neîntreruptă cu energie electrică a materialului rulant în orice condiții climatice. Dispozitive reteaua de contact sunt proiectate astfel încât să nu limiteze viteza stabilită de orarul trenului, și să asigure captarea neîntreruptă a curentului la temperaturi extreme ale aerului, în perioada de cea mai mare formare a gheții pe fire și la viteza maximă a vântului în zona de circulație a drumului. este localizat. Rețeaua de contact, spre deosebire de toate celelalte dispozitive ale sistemului de alimentare cu energie de tracțiune, nu are rezervă. Prin urmare, rețelei de contact sunt impuse cerințe mari, atât în ceea ce privește îmbunătățirea design-urilor, cât și în ceea ce privește calitatea lucrărilor de instalare și întreținerea atentă în condiții de exploatare.

Rețeaua de contact este o suspensie de contact situată în pozitia corecta față de axa căii cu ajutorul dispozitivelor de susținere, de fixare, care la rândul lor sunt fixate pe structurile de susținere.

Catenaria, la rândul său, constă dintr-un cablu de susținere și un fir de contact (sau două) conectate la aceasta prin intermediul unor șiruri. fire de contact).

Pe liniile principale, în funcție de categoria liniei, precum și pe șinele de gară, unde viteza trenurilor nu depășește 70 km/h, o suspensie de lanț semicompensată (KS-70) cu șiruri verticale decalate față de suporti de 2-3 m si cleme articulate.

Pe liniile principale și de primire și de plecare, care asigură trecerea fără oprire a trenurilor la viteze de până la 120 km/h, se utilizează suspensie cu arc semicompensată KS-120 sau KS-140 compensată.

Pe liniile principale ale transporturilor și stațiilor la viteze de tren mai mari de 120 (până la 160) km/h, de regulă, se utilizează o suspensie cu arc compensată cu unul sau două fire de contact KS-160. Pe liniile electrificate existente, înainte de renovare sau reconstrucție, este permisă funcționarea suspensiilor cu arc semicompensate KS-120 cu cleme articulate și suspensii cu arc compensate KS-140 - 160 km/h.

Pe căile ferate din Federația Rusă există mai multe tipuri de suspensii principale de contact; fiecare suspensie este selectată pentru diferite condiții de operare de transport (viteză, încărcături curente, condiții climatice și alte condiții locale) pe baza unei comparații tehnice și economice a opțiunilor. Aceasta ia în considerare posibilele creșteri viitoare ale vitezei și dimensiunii traficului trenurilor și ale greutății trenurilor de marfă.

Suporturile rețelei de contact, în funcție de scopul și natura sarcinilor preluate de la firele catenare, se împart în intermediare, de tranziție, de ancorare și de fixare.

Suporturile intermediare suportă sarcini din masa firelor catenare și sarcini suplimentare asupra acestora (gheață, îngheț) și sarcini orizontale de la presiunea vântului asupra firelor și de la modificările direcției firelor pe secțiunile curbe ale căii.

Suporturile de tranziție sunt instalate în locurile în care secțiunile de ancorare ale suspensiilor catenare și comutatoarelor pneumatice se conectează și preiau sarcini similare suporturilor intermediare, dar de la două suspensii catenare. Suporturile de tranziție sunt, de asemenea, afectate de forțele de la schimbarea direcției firelor atunci când sunt direcționate spre ancorare și pe curba săgeții.

Suporturile de ancorare pot suporta doar sarcini de la tensiunea firelor atașate de acestea sau, în plus, suportă aceleași sarcini ca suporturile intermediare, de tranziție sau de fixare.

Suporturile de fixare nu suportă sarcini de la masa firelor și percep doar sarcini orizontale din schimbările de direcție a firelor pe secțiunile curbe ale căii, la comutatoarele de aer, la retragerea la ancorare și de la presiunea vântului asupra firelor.

După tipul de rețea de contact, dispozitivele de suport montate pe suporturi, acestea se disting:

Suporturi cantilever cu fixare pe consola catenară a una, două sau mai multe șine;

Suporturi cu bară transversală rigidă, sau, după cum se numesc, traverse sau portaluri, cu fixare a suspensiilor de contact ale căilor electrificate pe o traversă rigidă (bară transversală);

Susține cu o bară transversală flexibilă cu fixare pe aceasta a suspensiilor de contact ale căilor electrificate acoperite de această traversă.

Pentru trasarea rețelei de contact pe tronsoane (traveți) cu un și dublu șină, se folosesc suporturi conice din beton armat cu o înălțime de 13,6 m și o grosime a peretelui de beton de 60 mm, tip C pentru tronsoane de curent alternativ și CO pentru tronsoane de curent continuu. folosit. Recent, au fost introduse suporturi CC și SSA pe curent continuu și alternativ (Fig. 1).

Stâlpii acestor suporturi sunt conducte conice goale fără rosturi din beton armat precomprimat armat cu sârmă de înaltă rezistență. Armătura transversală este luată sub formă de spirală. Pentru a preveni strângerea armăturii longitudinale la înfășurarea spiralei pe lungimea stâlpilor, este prevăzută instalarea inelelor de montare.

În partea inferioară a suporturilor este prevăzută armătură mixtă - adică. cu instalarea de bare de armare suplimentare neprecomprimate: pentru suporturi cu inaltimea postului de 10,8 m pe 2 metri de la baza suportului, pentru suporturi cu inaltimea de 13,6 m - cu 4 metri. Armătura mixtă mărește rezistența la fisurare a suporturilor.

Cea mai importantă caracteristică a suporturilor este capacitatea portantă a acestora - momentul de încovoiere admisibil M0 la nivelul marginii convenționale - UOF, care este la 500 mm sub nivelul capului șinei (URR). Pe baza capacității portante, tipurile de suporturi sunt selectate pentru utilizare în condiții specifice de instalare.

Poza 1

Rafturile din beton armat au orificii: în partea superioară - pentru părțile încastrate ale suporturilor, în partea inferioară - pentru ventilație (pentru a reduce influența diferențelor de temperatură dintre suprafețele exterioare și interioare).

Pentru a instala suporturi din beton armat, se folosesc fundații de sticlă de tip DS-6 și DS-10. Fundațiile DS constau din două părți structurale principale: partea superioară - sticla și cea inferioară - partea de fundație. Partea superioară este o sticlă din beton armat cu secțiune transversală dreptunghiulară. Partea inferioară a fundațiilor DS are o secțiune în I. Legătura dintre partea superioară a fundației și partea inferioară a grinzii în I se realizează sub forma unui con piramidal.

Pentru fixarea tiranților suporturilor de ancorare din beton armat în sol, s-au folosit ancore cu grindă I de tip DA-4.5. Ancorele sunt realizate de aceleași dimensiuni ca și fundația DS, dar fără partea din sticlă. Pentru a securiza cablurile, în partea superioară a ancorei sunt instalați ochiuri din oțel.

Împământarea suporturilor rețelei de contact se realizează prin conductori individuali de împământare conectați la șinele de tracțiune folosind eclatoare, precum și printr-un cablu de împământare de grup pentru suporturile situate în spatele platformei.

Alegerea suporturilor începe, de regulă, cu calcularea și selectarea suporturilor pentru secțiunile curbe ale pistei, deoarece Aceste condiții de instalare a suporturilor sunt cele mai agravate, mai ales în curbele cu raze mici.

Pentru calcul, este necesar să se întocmească o diagramă de calcul, care să arate pe aceasta toate forțele care acționează asupra suportului și umerii acestor forțe în raport cu punctul de intersecție a axei de sprijin cu UOF. Calculul momentelor totale de încovoiere la baza suporturilor se determină pentru trei moduri de proiectare conform sarcinilor standard: în modurile de gheață cu vânt, vânt maxim, temperatură minimă. Pe baza celui mai mare moment obtinut se selecteaza suportul pentru instalare.

Pentru a menține firele la un anumit nivel de la capul șinei, se folosesc dispozitive de susținere - console cu tije, numite console, care sunt clasificate:

În funcție de numărul de căi suprapuse - cu o singură cale, în conformitate cu figura 2 (a, b, c); cu două căi, în conformitate cu figura 2 (d, e); în unele cazuri, trei căi;

Forma - dreaptă, curbă, înclinată;

În funcție de prezența izolației - neizolate și izolate.

Figura 2 - Console catenare: a - consola curbată înclinată; b - consola dreaptă înclinată; c - orizontal drept; g - cu două căi orizontale cu un stâlp de blocare; d - calea dubla orizontala cu doi stalpi de blocare; 1 - suport; 2 - tracțiune; 3 - suport; 4 - suport de blocare

Consolele utilizate pentru fixarea firelor suspensiei lanțului catenar sunt, de regulă, cu o singură cale - eliminând legătura mecanică cu alte console de suspensie. După gradul de izolare, acestea pot fi neizolate de suportul rețelei de contact sau izolate. În funcție de tipul de amplasare a consolei, există console înclinate, curbate și orizontale. Consolele izolate inclinate, indiferent de dimensiunea suportului, sunt echipate cu bare.

La rutarea unei rețele de contact, tipul consolelor este selectat în funcție de tipul dispozitivului de sprijin (suport cantilever, traversă rigidă), dimensiune, locația de instalare (secțiune dreaptă, partea interioară sau exterioară a unei curbe) și scopul suportului ( intermediară, tranzitorie), precum și sarcinile care acționează asupra consolă. La selectarea dispozitivelor cantilever pentru un suport de tranziție, este necesar să se țină seama de tipul de cuplare a secțiunilor de ancorare ale suspensiilor catenare, de locația ramurilor de lucru și ancorate ale suspensiei în raport cu suportul și care dintre ramuri este atașat la această consolă.

Consola este formată dintr-un suport, o tijă și o bară; se prinde de suport cu ajutorul unui călcâi și se ține pe suport cu ajutorul unei tije. Tocurile consolelor și tijelor pot fi rotative sau fixe; consolele care au și unități rotative se numesc rotative. Tijele cantilever, în funcție de direcția de aplicare a sarcinilor, pot fi întinse sau comprimate.

Consolele cu o singură cale pot fi: neizolate, când izolatoarele sunt amplasate între cablul de susținere și suport și în clemă; izolate, în conformitate cu figura 4, când izolatoarele sunt montate în suport, tijă și bară la suport; izolat cu izolație (dublă) armată, în care există izolatori atât în suport, tijă și bară la suporturi, cât și între cablul de susținere și suport.

În ultimii ani s-au montat console izolate (Fig. 3) sau neizolate duble drepte înclinate (Fig. 4) cu dimensiuni normale și sporite, al căror suport are o formă dreaptă și este format din două canale cu benzi sau țevi de legătură. .

Figura 3 - Consolă izolată cu o singură cale înclinată: 1 - suport; 2 - împingere (întinsă); 3 - placa de reglare; 4 - jug lamelar cu cercel; 5 - împingere (comprimată); 6 - conducta de reglare; 7 - suport de fixare; 8 - strut

Figura 4 - Console drepte înclinate neizolate: 1 - insert reglabil; 2 - împingerea consolei; 3 - jug; 4 - suport drept; 5 - console de fixare; 6 - cleme

Rezistenta dinamica la presare a pantografului este obtinuta printr-un design mai avansat al suspensiei de contact. Verticalitatea suspensiei KS-200 cu o poziție fixă față de axa traseului cablului de susținere oferă o stabilitate dinamică mai mare decât suspensiile tradiționale pentru fixarea cablului de susținere a căilor principale cu un zigzag corespunzător zigzagului firului de contact. ; se folosesc console orizontale izolate cu un suport din oțel galvanizat sau țevi de aluminiu cu cablul de sprijin asigurat într-o șa suport rotativă suspendată pe o tijă orizontală a consolei. Designul consolelor este conceput pentru dimensiuni de 3,3--3,5 m; 4,9 m; 5,7 m și asigură confortul, rapiditatea și acuratețea asamblarii acestora. Cleme suplimentare - din profil de aluminiu, fara corzi de vant; rafturi de cleme articulate - oțel, zincat. Consolele izolate cu o singură cale a suspensiei catenare compensate a căilor principale pe căi și stații sunt instalate pe suporturi sau pe traverse rigide pe rafturi cantilever.

Figura 5 - Consolă izolată neorizontal

Pentru rețelele de contact AC se folosesc de obicei console izolate, iar pentru rețelele de contact DC se folosesc console neizolate.

Consolele neizolate înclinate drepte realizate din două canale sunt desemnate prin literele NR (N - înclinat, P - tijă întinsă) sau NS (C - tijă comprimată), dintr-o țeavă - prin literele NTR (T - tubular) și NTS .

Consolele izolate realizate din conducte sunt desemnate ITR (I - insulated) sau ITS, iar cele realizate din canale sunt desemnate IS sau IR. Cifrele romane indică numărul tipului de consolă de-a lungul lungimii consolei, cifrele arabe indică numărul canalului din care este realizat suportul consolei, litera p indică prezența unei lărgi, iar litera y indică întărirea izolatie. Consolele izolate inclinate, indiferent de tipul si marimea suportului, trebuie sa fie echipate cu bare.

Pe secțiunile cu mai multe căi ale căii ferate (gări), precum și în cazul instalării suporturilor cu dimensiuni crescute în adâncituri din spatele șanțului, se folosesc bare transversale rigide. Barele transversale rigide (barele transversale) sunt ferme metalice cu coarde paralele și o rețea triunghiulară contravântuită cu distanțiere la fiecare nod. Pentru a consolida nodurile, instalați un alt distanțier în diagonală. Blocurile individuale sunt îmbinate între ele folosind plăci de oțel unghiulare (sudate sau șuruburi). În funcție de numărul de șenile acoperite de traverse rigide, acestea pot avea o lungime de la 16,1 la 44,2 m și sunt asamblate din două, trei și patru blocuri. Barele transversale rigide cu o lungime de proiectare mai mare de 29,1 m, pe care sunt instalate proiectoare pentru a ilumina șinele stației, sunt echipate cu tablă și balustrade. Barele transversale rigide de tip cadru sunt instalate pe rafturi din beton armat de tip C și CA cu lungimea de 13,6 m și 10,8 m.

Dispozitivele prin care firele de contact sunt ținute într-un plan orizontal în poziția necesară față de axa pistei (axa pantografului) se numesc cleme.

Pe liniile principale ale etapelor și stațiilor și căilor de primire și de plecare, unde viteza depășește 50 km/h, se instalează cleme articulate, formate din tije suplimentare principale și ușoare conectate direct la firul de contact.

Răsturnarea clemelor catenare de mare viteză (KS-200) este împiedicată printr-un șir de vânt neîncărcat de 600 mm lungime, care conectează tija de clemă suplimentară la tija principală (Fig. 7).

Clemele directe se folosesc pentru zigzaguri negative (spre suport) ale firului de contact sau pentru forța orizontală direcționată din suport în cazul schimbării direcției firului de contact; cleme inverse - în caz de zigzag pozitiv (de la suport) a firului de contact sau forță orizontală către suport (dispozitiv de susținere).

Figura 6 - Tipuri de cleme: a - FP-3; b - UFP; c - FO-25; d - Districtul Federal Ural; d - FR; 1, 8, 9 - izolatoare; 2 - detaliu de articulare; 3 - tija principală; 4 și 11 - rafturi de cleme directe și inverse; 5 - clemă suplimentară; 6 - clema de fixare; 7 și 10 - corzi înclinate și de siguranță; 12 - suporturi pentru snur și fire de contact; 13 - degetar de otel; 14 - Suport cu clemă OZN

Figura 7 - Încuietoare inversă cu șnur de vânt: a - schema de instalare a șnurului de vânt pe zăvorul invers; b -- schema de instalare a corzii de vânt pe o clemă directă; c - vedere generală a corzii de vânt; 1 -- tija principală de blocare inversă; 2 -- sfoară de vânt; 3 -- clema de fixare; 4 -- clema suplimentara; 5 -- stand; 6 -- tija blocării directe principale

Figura 8 - Clemă FP directă cu sfoară de vânt

În cazul forțelor mari (mai mult de 200N) de la schimbarea direcției firului de contact, cleme flexibile sunt montate în exteriorul curbei. Regulile de construcție și exploatare tehnică a rețelelor de contact definesc condițiile de instalare a clemelor flexibile.

În denumirile clemelor, literele și numerele indică proiectul său, tensiunea din rețeaua de contact pentru care este destinat și dimensiunile geometrice: F - clemă, P - direct, O - invers, A - ramură ancorată, T - cablu de ramură ancorată, G - flexibil, C - pistol pneumatic, R - suspensii în formă de diamant, I - console izolate, U - armat, numărul 3 - pentru tensiune 3 kV (pentru linii DC), 25 - pentru tensiune 25 kV (pentru linii AC); Numerele romane I, II, III etc. - caracterizează lungimea tijei principale a zăvorului.

Lungimile tijelor principale ale clemelor sunt selectate în funcție de dimensiunile de instalare ale suporturilor, de direcția zig-zagului firului de contact și de lungimea tijei suplimentare. Se presupune că lungimea tijei suplimentare este de 1200 mm.

Clemele pentru console izolate diferă de cele pentru consolele neizolate prin aceea că la capătul tijei principale cu fața spre consolă, în loc de o tijă cu filet pentru conectarea la izolator, este sudat un ochi pentru conectarea la consolă.

În acele locuri în care șinele de cale ferată electrificate se intersectează, în rețeaua de contact se formează o intersecție de pandantive de contact corespunzătoare, care se numește comutator de aer. Comutatoarele de aer trebuie să asigure o tranziție lină, fără șocuri și fără scântei a patinului pantografului de la firele de contact ale unei căi (ieșire) la firele de contact ale altei, mișcare reciprocă liberă a pandantivelor care formează comutatorul de aer și reciprocitate minimă. mișcarea verticală a firelor de contact în zona în care patinul pantografului preia căile de fir adiacente.

Figura 9 - Diagrama comutatorului superior al rețelei de contact: 1 - zona de trecere a părții nefuncționale a patinului pantografului sub partea nefuncțională a firului de contact; 2- conector electric principal; 3- ramura nefuncțională a firului de contact; 4 -- zona de amplasare a dispozitivului de fixare; 5- zona de preluare a firelor de contact de catre pantograf; 6 -- fir de contact cu calea directă; 7 -- fir de contact al căii respinse; 8 -- conector electric suplimentar; 9 -- locul de intersecție a firelor de contact

Întrerupătoarele de aer deasupra comutatoarelor obișnuite și încrucișate și deasupra intersecțiilor oarbe ale șinelor trebuie să fie fixate pentru a asigura posibilitatea deplasărilor longitudinale reciproce ale firelor de contact. Pe traseele secundare este permisă folosirea întrerupătoarelor de aer nefixe.

Corzile sunt folosite pentru a atașa firele de contact la cablul de susținere în umerașe cu lanț. Corzile trebuie să asigure elasticitatea suspensiei, iar într-o suspensie de lanț semicompensată, de asemenea, posibilitatea de mișcări longitudinale libere a firului de contact față de cablul de susținere la schimbările de temperatură. Materialul șir trebuie să aibă rezistența mecanică, durabilitatea și rezistența la coroziune atmosferică necesare. Conexiunea dintre firul de contact și cablul de susținere nu trebuie să fie rigidă, astfel încât șirurile sunt realizate în legături separate.

Șirurile de zale ale pandantivelor de lanț sunt realizate din sârmă de oțel-cupru cu un diametru de 4 mm (Fig. 10), legăturile individuale sunt legate între ele prin balamale. În funcție de lungime, șnurul poate fi format din două sau mai multe verigi, în timp ce veriga inferioară conectată la firul de contact nu trebuie să aibă o lungime mai mare de 300 mm pentru a evita ruperea. Pentru a reduce uzura corzilor, degetarele sunt instalate la joncțiunile verigilor. Șirurile de legătură sunt atașate de firul de contact și cablul de susținere cu cleme de șir, firele de contact dublu ale suspensiei semicompensate sunt atașate la șiruri comune cu verigi inferioare separate. Când temperatura se schimbă, are loc mișcarea reciprocă a firului de contact și a cablului de susținere (pe ambele părți ale ancorajului din mijloc).

Mișcarea reciprocă a firelor duce la deformarea șirurilor. Ca urmare, atât poziția verticală a firului de contact, cât și tensiunea firelor de suspensie a lanțului se modifică. Pentru a reduce această influență, unghiul de înclinare al coardei nu trebuie să depășească 30° față de verticală de-a lungul axei traseului (Fig. 10, c).

Figura 10 - Șiruri de pandantive de contact în lanț: a - șir de zale; b si c - amplasarea coardei pe o suspensie compensata si semicompensata; g - înclinarea admisibilă a coardei spre verticală; 1 - humock portant; 2 - fir de contact; 3 - derapaj pantograf; 4 - clemă snur 046

Pentru o elasticitate mai uniformă și pentru a reduce slăbirea firului de contact în timpul schimbărilor de temperatură în apropierea structurilor de susținere, acesta este suspendat pe șiruri de arc (cabluri) marca BM-6.Sirurile de arc sunt realizate din fire de oțel-cupru cu un diametru de 6 mm. Corzile de legătură sunt atașate pe o parte de șirul de arc (cablu) cu cleme de șnur sau cleme de cupru, iar pe de altă parte de firul de contact cu fixarea obișnuită a șirurilor cu cleme.

Pentru a asigura fluxul de curent prin toate firele incluse în catenară sau prin toate firele incluse într-o secțiune, precum și în cazul firelor neancorate pe un suport sau ocolind o structură artificială, se folosesc conectori electrici. Conectorii electrici sunt instalați la joncțiunile secțiunilor de ancorare și secțiunilor individuale la gări, la joncțiunile firelor de armare cu suspensie de contact și a cablurilor de susținere cu fire de contact. Ele trebuie să ofere fiabile contact electric, elasticitatea suspensiei de contact și posibilitatea deplasărilor longitudinale de temperatură a firelor pe toată lungimea.

Conectorii încrucișați (Fig. 11) sunt instalați între toate firele rețelei de contact aparținând unei căi sau unui grup de căi (secțiuni) la stație (contact, fire de armare și cabluri de susținere). Această conexiune asigură fluxul de curent prin toate firele paralele.

Conectorii longitudinali (Fig. 12) sunt instalați în punctele de joncțiune ale secțiunilor de ancorare, în punctele în care firele de armare și de alimentare sunt conectate la catenară. Suprafața totală a secțiunii transversale a conectorilor longitudinali trebuie să fie egală cu aria secțiunii transversale a suspensiilor pe care le conectează, iar pentru un contact sigur, se realizează conectori longitudinali pe căile principale și alte locuri critice din rețeaua de contact. din două sau mai multe fire paralele.

Figura 11 - Diagrame de instalare a conectorilor electrici transversali (a, b) și de conectare a firelor de armare (c) și a cablurilor de deconectare (descărcător) la suspensia de contact (d); 1 și 5 - bornele de conectare și alimentare; 2- cablu de sustinere; 3- conector electric (fir MGG); 4 și 7 pini și fire de armare; 6- Conector electric „în formă de C” (fir M, A și AC); 8- bucla de la deconectator (descărcător, descărcător); Adaptor cu 9 cleme

Figura 12 - Conector electric longitudinal: 1 - conector electric (fir MG); 2 - clema de conectare; 3 - cablu suport; 4 - fir de contact; 5 - clemă de putere

Conectorii electrici longitudinali trebuie să aibă o zonă de secțiune transversală corespunzătoare secțiunii transversale a pandantivelor pe care le conectează. Conectorii electrici longitudinali la firele de alimentare și de armare de la ancore trebuie conectați la capetele libere care ies din încasări, iar la conexiuni și contururi neizolante - la fiecare cablu de susținere cu două cleme de conectare și la firul de contact cu o clemă de alimentare. Cu suspensie compensată, lungimea conectorului electric trebuie să fie de cel puțin 2 m.

Toate tipurile de conectori și cabluri electrice sunt realizate din fire de cupru M cu o secțiune transversală de 70-95 mm2 în secțiuni de curent alternativ; este permisă utilizarea firelor de cupru MG de aceeași secțiune transversală.

Conectorii electrici transversali dintre cablurile de susținere și firele de contact de pe trepte sunt instalați în afara arcului sau a primelor șiruri verticale la o distanță de 0,2 - 0,5 m de punctele lor de atașare.

Pentru alimentarea rețelei de contact din substațiile de tracțiune, există mai multe scheme de alimentare cu energie de tracțiune. Cele mai utilizate sunt sistemele de curent continuu cu o tensiune de 3,3 kV și sistemele de curent alternativ cu o tensiune de 25 kV și 2x25 kV.

Cu un sistem de alimentare cu curent continuu, energia electrică intră în rețeaua de contact din magistralele cu polaritate pozitivă cu o tensiune de 3,3 kV ale substațiilor de tracțiune și revine după trecerea prin motoarele de tracțiune ale materialului rulant electric de-a lungul circuitelor de cale conectate la magistralele de polaritate negativă. Distanța dintre stațiile de tracțiune DC, în funcție de intensitatea sarcinii, variază de la 7 km la 30 km.

În sistemul de alimentare cu curent alternativ, electricitatea este furnizată rețelei de contact din două faze A și B cu o tensiune de 27,5 kV (pe barele colectoare ale stațiilor de tracțiune) și revine de-a lungul circuitului căii la a treia fază C. În acest caz, puterea este furnizată într-un contor de fază către zona de alimentare (funcționare paralelă a substațiilor de tracțiune adiacente) cu alimentare alternativă pentru zonele de alimentare ulterioare pentru a egaliza sarcinile fazelor individuale ale sistemului de alimentare cu energie. Cu acest sistem de alimentare, din cauza tensiunii înalte, stațiile de tracțiune sunt amplasate la fiecare 40-60 km.

În ultimii ani, pe rețeaua feroviară rusă, alături de rezolvarea diferitelor probleme și sarcini alocate, s-a acordat o atenție deosebită problemei capacității transporturilor și stațiilor. Această problemă apare în condiții de concurență acerbă între căile ferate și alte sectoare ale industriei transporturilor din Federația Rusă (maritim, auto etc.). Succesul în acest sens depinde în mare măsură de livrarea rapidă, de înaltă calitate și sigură a mărfurilor și pasagerilor, care este foarte complicată de cifra de afaceri în continuă creștere a mărfurilor și a traficului de pasageri. Una dintre cele mai preferate soluții la această problemă este creșterea greutății trenurilor de marfă.

Conform instrucțiunilor de organizare a circulației trenurilor de marfă de lungime și greutate crescute, se consideră trenuri grele trenurile a căror greutate este mai mare de 6000 de tone sau a căror lungime este mai mare de 350 de osii.

Circulația trenurilor cu greutate și lungime crescută este permisă pe tronsoane cu șin simplu și dublu în orice moment al zilei la o temperatură nu mai mică de -30 C, iar pentru trenurile cu vagoane goale - nu mai mică de -40 C [L5 ].

Trenurile conectate se organizează în stații sau etape din două, iar în cazurile necesare din trei trenuri, fiecare dintre ele trebuie să fie format în funcție de lungimea căilor de primire și de plecare, dar nu mai mult de 0,9 din lungimea acestora, stabilită prin orar, precum și luarea în considerare a restricțiilor de putere tracțiunea și puterea locomotivei și a dispozitivelor de alimentare.

Conectarea și deconectarea trenurilor cu greutate și lungime mai mare este permisă la coborâri și urcări de până la 0,006, sub rezerva condițiilor de siguranță a traficului stipulate de instrucțiunile locale.

Pe tronsoanele electrificate ordinea de trecere a trenurilor de marfă conectate se stabilește în funcție de condițiile de încălzire prin firul rețelei de contact a unei singure căi. Curentul total al tuturor locomotivelor electrice din trenurile cu greutate și lungime crescută nu trebuie să depășească curentul admisibil pentru încălzirea rețelei de contact specificat în Regulile pentru construcția și exploatarea tehnică a rețelei de contact a căilor ferate electrificate. La temperaturi sub zero, curenții admisibili ai firelor catenare pot fi măriți de 1,25 ori.

Numărul de trenuri cu greutate și lungime crescute (pentru alimentarea cu energie normală) în zona dintre substațiile de tracțiune nu trebuie să fie mai mare decât cel specificat în programul de circulație. În același timp, pentru a calcula sarcina pe dispozitivele de alimentare, un tren cu greutate și lungime dublă unificate este considerat a fi două trenuri, un tren triplu este considerat trei etc.

Reducerea intervalului la o valoare dată este posibilă prin alternarea trecerii trenurilor grele cu trenuri mai ușoare, introducerea PS și PPS sau creșterea curentului admisibil al rețelei de contact.

Introducerea de substații și substații suplimentare pe tronsoane cu șine dublă cu sarcini diferite semnificative (de cel puțin două ori) de-a lungul șinelor face posibilă reducerea intervalului calculat între trenuri de aproximativ 1,1 - 1,4 ori datorită scăderii curenților în firele aeriene. .

Intervalul minim între trenuri se verifică prin puterea dispozitivelor de alimentare cu energie de tracțiune, tensiunea la colectorul de curent al locomotivei electrice, valoarea nominală de curent pentru protecția liniilor de alimentare (alimentatoare) ale stațiilor de tracțiune și funcționarea elementelor de circuitul șinei de tracțiune.

Pentru a organiza circulația trenurilor cu greutate și lungime crescută pe drumuri, se dezvoltă măsuri care includ creșterea secțiunii transversale a suspensiei de contact, îmbunătățirea distribuției curentului în fire, creșterea nivelului de tensiune în rețeaua de contact și alte măsuri.

Una dintre direcțiile politicii de transport este dezvoltarea în continuare a traficului de trenuri de mare viteză, care ridică o serie de noi provocări tehnice pentru electrificatori. În practica internațională s-a stabilit acum următoarea clasificare: liniile cu o viteză de 160-200 km/h sunt considerate de mare viteză, iar liniile cu o viteză de peste 200 km/h sunt considerate de mare viteză.

Trebuie remarcat faptul că schimbările în soluțiile de proiectare, în selecția materialelor foarte conductoare electric și a acoperirilor rezistente la coroziune, în utilizarea de noi izolatori, structuri de susținere și susținere îmbunătățite, în proiectarea suspensiei de contact în sine etc., care apărut în legătură cu introducerea suspensiei KS-200, arată tendințele moderne de dezvoltare a rețelei de contact și sunt deja utilizate pe scară largă în reconstrucția efectuată pe o serie de drumuri pentru a crește viteza de trafic la 160 km/h.

Costurile forței de muncă și economice necesare pentru exploatarea și revizia rețelei de contact pe o gamă extinsă de căi ferate electrificate ne obligă să îmbunătățim proiectarea rețelei de contact, metodele de instalare și întreținere a acestora.

Rețeaua de contact KS-200 trebuie să ofere o colectare fiabilă a curentului cu un număr de treceri de pantograf de până la 1,5 milioane, fiabilitate operațională ridicată, durabilitate de cel puțin 50 de ani, precum și o reducere semnificativă a costurilor de exploatare pentru întreținerea acestuia datorită mai avansate. caracteristicile suspensiei: egalizarea elasticitatii in trave; reducerea greutății clemelor și elementelor de fixare, folosind materiale rezistente la coroziune compatibile; Acoperiri anticorozive; conductivitate termică ridicată și rezistență electrică scăzută a materialelor utilizate.

Există mai multe opțiuni pentru reconstruirea rețelei de contact. Modernizarea se realizează dacă elementele permanente ale rețelei de contact de pe șantier au epuizat mai mult de 75% din durata de viață standard (resurse) și au redus capacitatea portantă sau sarcinile admisibile cu mai mult de 25%. În funcție de volumul de înlocuire a principalelor elemente permanente, se realizează o modernizare completă sau parțială a rețelei de contact.

Modernizarea completă implică o actualizare completă a tuturor elementelor permanente ale rețelei de contact conform proiectelor standard de catenare. Firele de contact se înlocuiesc în funcție de gradul de uzură. O soluție de conservare a suporturilor instalate în perioada precedentă renovare majoră si care nu si-au epuizat durata de viata, sunt acceptate in timpul proiectarii in functie de posibilitatea utilizarii lor in suspensie si de amenajarea locurilor pentru montarea suporturilor.

Odată cu modernizarea parțială, se realizează o actualizare semnificativă a elementelor permanente și, dacă este necesar, o actualizare completă a elementelor individuale - structuri de susținere, dispozitive de compensare, izolație, cabluri portante, fitinguri.

1. Aspecte teoretice ale amplasamentului proiectat

Descrierea tehnică a amplasamentului proiectat.

Descrierea tehnică este o caracteristică a site-ului proiectat, care trebuie prezentată în următoarea ordine:

Tipul de curent și sistem de alimentare cu energie electrică a zonei proiectate;

Lungimea stației (distanța dintre semafoare), pichetarea axei clădirii de pasageri;

Numărul de căi principale și secundare, distanța dintre căi, prezența de funduri și căile care nu sunt supuse electrificării;

Disponibilitatea căilor de acces către șantiere și depozite de marfă;

Lungimea porțiunii adiacente și caracteristicile acesteia (curbe, terasamente, săpături, structuri artificiale)

Dezvoltarea și descrierea circuitului de alimentare și de secționare a rețelei de contact a stației și a secțiunilor adiacente.

Pe liniile electrificate, EPS primește energie electrică prin rețeaua de contact de la substații de tracțiune situate la o astfel de distanță între ele încât să se asigure o tensiune nominală stabilă pe EPS și să funcționeze protecția împotriva curenților de scurtcircuit.

Pentru fiecare secțiune a liniei electrificate, la proiectarea acesteia, se dezvoltă un circuit de alimentare și secţionare pentru rețeaua de contact. La dezvoltarea circuitelor de alimentare și de partiție a rețelei de contact a unei linii electrificate, se folosesc scheme standard de circuite de secționare, dezvoltate pe baza experienței de operare, ținând cont de costurile de construire a rețelei de contact.

Rolul „factorului uman” în asigurarea siguranței trenurilor.

O analiză a surselor literare arată că activitățile căilor ferate din lume au multe în comun, inclusiv probleme. Una dintre ele este siguranța trenurilor.

Fiecare greșeală umană este întotdeauna rezultatul acțiunii sau inacțiunii sale, adică. manifestări ale psihicului său, determinarea aspectului său. Cauza unei erori este adesea nu una, ci un întreg complex de factori care acționează negativ.

Operarea transportului feroviar este inevitabil asociată cu riscul, care este definit ca o măsură a probabilității pericolului și a gravității daunelor (consecințelor) dintr-o încălcare a siguranței. Riscul de transport este rezultatul multor factori, atât subiectivi, cât și obiectivi. Prin urmare, va exista mereu. „Bătălia pentru securitate nu poate fi câștigată o dată pentru totdeauna”.

Un accident nu poate fi eliminat complet prin măsuri tehnice sau organizatorice. Ele doar reduc probabilitatea apariției sale. Cu cât răspunsul la riscul de situații de urgență este mai eficient, cu atât costul efortului și resurselor este mai mare. Costurile de siguranță pot depăși uneori chiar pierderile din accidente, deraieri și defecte în operațiunile de tren și manevră, ceea ce poate duce la o deteriorare temporară a performanței economice a industriei. Și totuși, astfel de costuri sunt justificate social și trebuie luate în considerare în calculele economice.

Siguranța traficului feroviar și siguranța sistemului de transport feroviar este un concept integral care nu poate fi măsurat direct. De obicei, siguranța înseamnă absența (excluderea) pericolelor. În acest caz, pericol înseamnă orice împrejurare care poate aduce prejudicii sănătății umane și mediului, funcționării sistemului sau poate cauza daune materiale.

Siguranța traficului feroviar este un factor central de formare a sistemului care reunește diferitele componente ale transportului feroviar într-un singur sistem.

Transportul feroviar este cea mai importantă componentă a activității economice a unui stat modern. Încălcările de securitate sunt asociate cu pierderi irevocabile economice, de mediu și, mai ales, umane.

Considerând transportul feroviar ca sistem „om – tehnologie – mediu”, putem distinge patru grupe de factori care influențează siguranța în exploatare;

ECHIPAMENTE (defecțiune a căii și a materialului rulant, defecțiune a echipamentelor de semnalizare și comunicații, dispozitive de siguranță, alimentare cu energie etc.);

TEHNOLOGIE (încălcarea și inconsecvența normelor legislative, regulilor, regulamentelor, comenzilor, instrucțiunilor, condiții proaste de lucru, contradicții între industrie și infrastructura externă, deficiențe ergonomice, erori ale dezvoltatorilor de echipamente tehnice, algoritmi de control incorect etc.);

MEDIUL (condiții obiective nefavorabile - teren, condiții meteorologice, dezastre naturale, radiații crescute, interferențe electromagnetice etc.).

O PERSOANA care gestionează în mod direct echipamentele tehnice și îndeplinește funcții auxiliare (executarea incorectă a sarcinilor de producție, intenționat sau din cauza deteriorării sănătății, pregătire insuficientă sau incapacitatea de a le îndeplini la nivelul cerut).

Transportul feroviar include mii de mijloace tehnice diferite, care reprezintă individual un pericol pentru mediu inconjurator si viata umana. În combinație, sistemele om-mașină prezintă un pericol mult mai mare, care trebuie luat în considerare în timpul dezvoltării, implementării și exploatării lor. Toate acestea indică necesitatea creării unei teorii a siguranței - o bază metodologică pentru măsurile de asigurare a siguranței pe căile ferate.

Orice încălcare a echipamentelor și tehnologiei este cauzată în cele din urmă de o persoană, dacă nu de cel care controlează mijloacele tehnice, atunci de către comandant sau personalul de întreținere. Prin urmare, „... orice încălcare a funcționării corecte, în primul rând, în al doilea rând și în al treilea rând, vine de la o persoană.” Pe căile ferate Federația RusăÎn ultimii cinci ani, aproximativ 90% din toate accidentele și epavele au fost cauzate de erori umane.

Oamenii greșesc, iar acest lucru trebuie luat în considerare. O persoană are dreptul de a greși (desigur, nu vorbim despre încălcări intenționate). Și cu cât abaterea stării unei persoane de la starea optimă este mai mare, cu atât este mai mare probabilitatea de eroare. Prin urmare, este necesar să se construiască un sistem de securitate în așa fel încât să se minimizeze consecințele acestor erori.

Pentru a rezolva eficient problema monitorizării stării unei persoane și a construirii dispozitivelor automate care dublează parțial acțiunile sale, este necesară o abordare modernă care să ia în considerare o persoană în relația și interacțiunea cu mediul său.

În același timp, „factorul uman” este înțeles destul de larg. Acest:

Acțiuni ale managerilor, operatorilor feroviari, lucrătorilor care nu au legătură directă cu circulația trenurilor;

Diverse tipuri de reglementări, flux de documente, elaborarea și implementarea ordinelor, instrucțiunilor, regulamentelor, regulilor, legilor etc.;

Selecția, selecția, plasarea și pregătirea personalului atât în profesii manageriale, de inginerie, tehnică, de operator și de lucrători (managementul personalului);

Erori ale dezvoltatorilor de mijloace tehnice și algoritmi ai proceselor tehnologice;

Cercetarea și luarea în considerare a influenței specificului mediului feroviar asupra nivelului sănătății umane (condiții de muncă și odihnă);

Monitorizarea și evaluarea stării actuale a lucrătorilor (înainte de tură, în timpul și după muncă).

Asigurarea siguranței traficului este cea mai importantă sarcină în transportul feroviar și include trei funcții relativ independente: fiabilitatea structurală și operațională; managementul foarte eficient și fiabilitatea echipajului locomotivei.

În același timp, dacă procentul de apariție a diferitelor incidente tehnice și tehnologice joacă un rol relativ mic, atunci proporția cauzelor căsătoriei de origine „umană”, unite prin conceptul de „factor personal”, este foarte mare.

O rezervă semnificativă aici este studiul cauzelor incidentelor legate de om și, pe această bază, elaborarea măsurilor pentru eliminarea acestora.

Securitatea și sănătatea în muncă.

Locul de muncă al electricienilor este o zonă electrificată în limitele stabilite pentru zona rețelei de contact.

Efectuarea lucrărilor la rețeaua de contact necesită o cunoaștere solidă a regulilor de siguranță și implementarea strictă a acestora.

Aceste cerințe se datorează pericolului sporit: lucrările la rețeaua de contact se desfășoară în prezența traficului de trenuri, cu o creștere la înălțime, în diferite condiții meteorologice, uneori în întuneric, precum și aproape de fire și structuri sub înălțime. tensiune, sau direct asupra acestora fără a detensiona, cu respectarea măsurilor organizatorice și tehnice pentru asigurarea securității lucrătorilor.

Conditii de executare a muncii.

Atunci când lucrați cu descărcare de tensiune și împământare, firele și echipamentele care sunt operate sunt complet îndepărtate și împământate. Lucrarea necesită o atenție sporită și personal de întreținere înalt calificat, deoarece firele și structurile pot rămâne sub tensiune în zona de lucru. Este interzisă apropierea de fire sub tensiune de operare sau indusă, precum și de elemente neutre la o distanță mai mică de 0,8 m.

Când lucrează sub tensiune, angajatul intră în contact direct cu părți ale rețelei de contact care sunt sub tensiune de funcționare sau indusă. În acest caz, siguranța lucrătorului este asigurată prin utilizarea echipamentelor de protecție de bază: turnuri detașabile izolante, platforme de lucru izolante ale vagoanelor și vagoanelor, tije izolatoare care izolează muncitorul de sol. Pentru a crește siguranța efectuării lucrărilor sub tensiune, executantul închide în toate cazurile tijele de șunt, care sunt necesare pentru egalizarea potențialului dintre piesele pe care le atinge simultan și în caz de defecțiune sau suprapunere a elementelor izolatoare. Când lucrați sub tensiune, acordați o atenție deosebită acestui lucru. astfel încât lucrătorul să nu atingă simultan structuri împământate și să se afle la o distanță de cel puțin 0,8 m de acestea.

Lucrările în apropierea pieselor sub tensiune se efectuează pe structuri de susținere și de susținere împământate permanent și poate exista o distanță mai mică de 2 m între muncitori și părțile sub tensiune, dar în toate cazurile nu trebuie să fie mai mică de 0,8 m.

Dacă distanța până la părțile sub tensiune este mai mare de 2 m, atunci această lucrare este clasificată ca fiind efectuată departe de părțile sub tensiune. În același timp, acestea sunt împărțite în lucru cu ridicare și fără ridicare la înălțime. Munca la înălțime este considerată a fi toate lucrările efectuate cu o ridicare de la nivelul solului până la picioarele lucrătorului la o înălțime de 1 m sau mai mult.

În timpul lucrului cu descărcare de tensiune și împământare și în apropierea pieselor sub tensiune, este interzis:

Lucrați în poziție îndoită dacă distanța față de muncitor la îndreptarea către elemente periculoase este mai mică de 0,8 m:

Lucrați în prezența elementelor periculoase electric pe ambele părți, la o distanță mai mică de 2 m de muncitor;

Efectuați lucrări la o distanță mai mică de 20 m de-a lungul axei căii de la locul de sectionare (izolatoare secționale, interfețe izolatoare etc.) și buclele de deconectare care se folosesc la deconectare la pregătirea șantierului de lucru;

Folosiți scări metalice.

Când lucrați sub tensiune și în apropierea pieselor sub tensiune, echipa ar trebui să aibă o tijă de împământare în caz de necesitate urgentă de eliberare a tensiunii.

Noaptea, zona de lucru trebuie sa aiba iluminat care sa asigure vizibilitatea tuturor izolatoarelor si firelor la o distanta de minim 50 m.

Locurile periculoase din rețeaua de contact includ:

izolatoare cu mortare și secțiuni care separă căile de încărcare și descărcare, căi de inspecție pentru echipamentele de acoperiș etc.;

suspensie de contact putrezitor și cabluri ale deconectatoarelor și descărcătoarelor sau descărcătoarelor de supratensiune din altă secțiune a rețelei de contact cu potențiale diferite care trec deasupra acesteia la o distanță mai mică de 0,8 m;

suporturi unde sunt amplasate două sau mai multe deconectatoare, descărcătoare sau ancoraje de diverse secțiuni;

locuri unde consolele sau clemele de diferite secțiuni se reunesc la o distanță mai mică de 0,8 m;

locuri de trecere a cablurilor de alimentare, de aspirație și alte fire de-a lungul cablurilor traverselor flexibile;

rafturi comune de cleme ale diferitelor secțiuni ale rețelei de contact cu o distanță între cleme mai mică de 0,8 m;

suporturi cu deșeuri de ancoră de suspensie catenară a diferitelor tronsoane și deșeuri de ancore împământate, distanța de la locul de muncă pe care să se activeze piesele este mai mică de 0,8 m;

amplasarea protecției electrorepelente;

suporturi cu descărcător de claxon sau descărcător de supratensiune, pe care se montează suspensia unei căi, iar bucla este conectată la o altă cale sau traseu de alimentare.

Locurile periculoase din rețeaua de contact sunt indicate cu semne și indicatoare speciale de avertizare (săgeată roșie sau afiș „Atenție! Loc periculos”). Lucrările pentru asigurarea siguranței în astfel de locuri se desfășoară în conformitate cu „Cartea de muncă într-un loc periculos al rețelei de contact”.

Cartea de muncă într-un loc periculos din rețeaua de contact.

Măsurile organizatorice pentru asigurarea securității lucrătorilor sunt:

eliberarea unui permis sau ordin către antreprenorul de lucrări;

informarea persoanei care emite ordinul de lucru către managerul responsabil, executantul muncii;

eliberarea de către dispeceratul energetic a avizului (comanda, aprobarea dispecerului) de pregătire a șantierului;

Instrucțiuni de la șeful de lucru al echipei și permisiunea de a lucra:

supraveghere în timpul lucrului;

înregistrarea pauzelor de muncă, treceri la alta la locul de muncă, prelungirea comenzii de lucru și finalizarea lucrărilor.

Măsurile tehnice pentru asigurarea securității lucrătorilor sunt:

inchiderea cailor si statiilor pentru circulatia trenurilor, emiterea de avertizari pentru trenuri si imprejmuirea santierului;

ameliorarea stresului de muncă și luarea de măsuri împotriva aplicării eronate a acestuia la locul de muncă;

*verificarea lipsei tensiunii;

*aplicarea de conexiuni de masă, tije de șunt sau jumperi, pornirea deconectoarelor;

* iluminarea locului de muncă în întuneric.

Monitorizarea respectării regulilor de siguranță se realizează în primul rând în echipă direct la locul de muncă. În plus, organizarea muncii în zona rețelei de contact este verificată periodic.

Munca brigăzii pe linie este verificată în mod regulat de șefii zonei rețelei de contact - un supraveghetor sau un electrician. Se efectuează verificări periodice de către managerii și personalul de inginerie ale serviciilor de distanță de alimentare și de electrificare și alimentare. Totodată, se evaluează disciplina echipei în asigurarea securității muncii și competența în desfășurarea și organizarea muncii.

Baza muncii de succes fără răni și întreruperi ale muncii normale este menținerea constantă a producției și a disciplinei tehnologice la toate nivelurile, prevenind încălcarea regulilor și instrucțiunilor actuale.

2. Calcul și partea tehnologică

Determinarea sarcinilor care acționează asupra cablurilor aeriene.

Pentru rețeaua de contact, factorii decisivi sunt încărcările climatice: vântul, gheața și temperatura aerului, acționând în diferite combinații. Aceste sarcini sunt de natură aleatorie: pot fi determinate valorile lor calculate pentru orice perioadă de timp prelucrare statistică date de observare în zona liniei electrificate.

Pentru a stabili condițiile climatice estimate, folosesc hărți de zonare ale teritoriului Rusiei; pentru calcule simplificate, datele pentru sarcini sunt furnizate de profesor.

Sarcina din greutatea firelor este o sarcină verticală uniform distribuită, care poate fi determinată folosind literatura de specialitate.

Încărcarea cu gheață este cauzată de gheață, care este un strat de gheață densă cu o structură sticloasă cu o densitate de 900 kg/m3. Pentru calcule, presupunem că gheața cade într-o formă cilindrică cu o grosime uniformă a peretelui de gheață; în ceea ce privește impactul său, sarcina este verticală.

Intensitatea formațiunilor de gheață este foarte influențată de înălțimea firului deasupra solului. Prin urmare, atunci când se calculează grosimea peretelui de gheață pe firele situate pe terasamente, valoarea grosimii peretelui de gheață trebuie, de asemenea, înmulțită cu factorul de corecție kb.

Sarcinile vântului pe firele aeriene depind de ambele viteza medie vânt, precum și natura suprafeței zonei înconjurătoare și înălțimea firelor deasupra solului. În conformitate cu codurile și reglementările construcțiilor „Încărcări și impacturi. Standardele de proiectare" viteza vântului de proiectare pentru condiții date (înălțimea firelor deasupra suprafeței și rugozitatea suprafeței zonei înconjurătoare) este determinată prin înmulțirea vitezei standard a vântului cu coeficientul kv, care depinde de înălțimea firelor deasupra terenul și rugozitatea acestuia, valoarea standard a presiunii vântului, Pa, q0, coeficientul de neuniformitate a presiunii vântului de-a lungul travei, în calculul mecanic adoptat.

Sarcina vântului pe firele catenare este o sarcină orizontală.

Din diferitele combinații de condiții meteorologice care acționează asupra firelor rețelei de contact se pot distinge trei moduri de proiectare, în care forța (tensiunea) în cablul de susținere poate fi cea mai mare, adică. periculos pentru rezistența cablului:

· mod temperatură minimă - compresie cablu;

· mod maxim de vânt - întinderea cablului;

· condiții de gheață cu vânt - întinderea cablului.

Pentru aceste moduri de proiectare se determină sarcinile care acționează asupra cablului de susținere. În modul de temperatură minimă, cablul de susținere suferă doar o sarcină verticală - din propria greutate; nu este vânt și gheață; în regimul de vânt maxim, cablul de sprijin este supus unei sarcini verticale din greutatea firelor catenare și unei sarcini orizontale din presiunea vântului pe cablul de sprijin; nu există gheață. În modul de gheață cu vânt, cablul de susținere este supus sarcinilor verticale din greutatea proprie a firelor catenare, din greutatea gheții pe firele de suspensie și sarcinii orizontale din presiunea vântului asupra cablului de sprijin acoperit cu gheață la viteza corespunzătoare a vântului.

Deci, vom calcula sarcinile pentru trei moduri de proiectare, procedura de calcul este prezentată mai jos.

Procedura de plata.

În modul de temperatură minimă.

1. Selectarea sarcinilor din greutatea proprie a cablului de susținere și a firului de contact.

Sarcinile liniare de la greutatea firului de contact la (N/m) și greutatea cablului de susținere (N/m) sunt determinate în funcție de tipul de fir conform tabelelor.

unde, k - sarcini liniare din greutatea proprie (1 m) a cablului de susținere și a firului de contact, N/m.

Sarcina din greutatea proprie a corzilor și clemelor, luate uniform distribuite de-a lungul travei; valoarea acestei sarcini poate fi luată egală cu 1,0 N/m pentru fiecare fir de contact;

Numărul de fire de contact.

unde 0,009 N/mm3 este densitatea gheții;

d - diametrul cablului de sprijin;

Grosimea peretelui de gheață pe cablul de susținere, mm

unde kb este un factor de corecție care ia în considerare influența condițiilor locale ale locației suspensiei asupra depunerii de gheață (Anexa 5, v. 5.7);

0,8 - factor de corecție la greutatea depunerilor de gheață pe cablul de susținere.

Grosimea standard a peretelui de gheață bn, mm, la o înălțime de 10 metri cu o repetabilitate de 1 dată în 10 ani, în funcție de zona de gheață dată, se regăsește conform Anexei 5 (t.5.6)

Grosimea calculată a peretelui de gheață, ținând cont de factorii de corecție, poate fi rotunjită la cel mai apropiat număr întreg.

Pe firele de contact, grosimea calculată a peretelui de gheață este setată egală cu 50% din grosimea peretelui adoptată pentru alte fire ale rețelei de contact, deoarece aceasta ia în considerare reducerea formării de gheață din cauza mișcării trenurilor electrice și a topirii gheață (dacă există).

unde este grosimea peretelui de gheață pe firul de contact, mm. Pe firele de contact, grosimea peretelui de gheață este luată egală cu 50% din grosimea peretelui de gheață de pe cablul de susținere.

unde este grosimea peretelui de gheață de pe cablul de susținere, mm.

5. Sarcina verticală completă din greutatea gheții pe firele catenare.

unde este numărul de fire de contact;

Sarcina verticală din greutatea gheții pe corzi și cleme cu un fir de contact (N/m), distribuită uniform de-a lungul deschiderii, care, în funcție de grosimea peretelui de gheață, poate fi luată aproximativ conform Anexei 5 ( t.5.6).

6. Valoarea standard a sarcinii orizontale a vântului pe cablul de sprijin în N/m este determinată de formula:

...

Documente similare

Determinarea sarcinilor standard pe firele aeriene. Calculul tensiunii sârmei și a lungimilor admisibile ale deschiderii. Dezvoltarea circuitelor de alimentare cu energie electrică și de compartimentare a stațiilor. Întocmirea unui plan de rețea de contact. Selectarea unei metode de trecere a unei suspensii de lanț catenar.

lucrare de curs, adăugată 08.01.2012

Calculul parametrilor principali ai secțiunii rețelei de contact AC, sarcinile pe firele de suspensie a lanțului. Determinarea lungimilor de deschidere pentru toate locurile caracteristice prin metoda de calcul și cu ajutorul calculatorului, întocmirea unei scheme de alimentare și de compartimentare.

lucrare de curs, adăugată 04.09.2015

Calcul mecanic al unei suspensii de lanț catenar. Determinarea lungimii travei pe secțiuni drepte și curbe ale căii. Întocmirea unei scheme de alimentare cu energie electrică și secționarea rețelei de contacte. Trecerea suspensiei de contact în structuri artificiale. Calculul costului echipamentului.

lucrare de curs, adăugată 21.02.2016

Tensiunea cablurilor de susținere a lanțurilor catenare aeriene. Sarcini liniare (de distribuție) pe firele catenare pentru transportul feroviar. Suspensii pneumatice simple și cu lanț. Caracteristicile rețelei feroviare ca un al doilea fir de tracțiune.

lucrare de curs, adăugată 30.03.2012

Determinarea lungimii maxime admise a deschiderii unui lanț catenar pe o porțiune dreaptă de cale și într-o curbă. Momente încovoietoare care acționează asupra suporturilor intermediare cantilever, selecția tipurilor de sprijin. Cerințe pentru firele de contact.

test, adaugat 30.09.2013

Cerințe pentru alimentarea cu energie și circuitele de secționare ale rețelei de contact, simboluri grafice ale dispozitivelor sale. Diagrame schematice alimentarea cu energie a tronsoanelor cu o singură cale și două șine ale rețelei de contact și eficiența economică a acestora. Dispozitive de secţionare.

test, adaugat 10.09.2010

Calculul dimensiunilor traficului, consumului de energie electrică, puterii stațiilor de tracțiune. Tipul și numărul de unități de tracțiune, secțiunea transversală a cablurilor aeriene și tipul de suspensie de contact. Verificarea secțiunii transversale a catenarei prin încălzire. Curenți de scurtcircuit.

lucrare de curs, adăugată 22.05.2012

Construcția electrificării căilor ferate, dezvoltarea unei rețele de contact: condiții climatice, inginerești și geologice, tipul suspensiei de contact; calcule ale sarcinilor pe fire și structuri, lungimi de deschidere, selectarea unei soluții tehnice raționale.

lucru curs, adăugat 02/02/2011

Proiectul unei secțiuni a unei rețele de contact. Calculul sarcinilor pe fire. Determinarea lungimilor admisibile ale deschiderii. Calcul mecanic al secțiunii de ancorare a suspensiei catenare semicompensate a stației. Selecția de rafturi de suporturi de rețea de contact. Evaluarea riscului de defectare a amplasamentului.

teză, adăugată 06.08.2017

Dezvoltarea si justificarea circuitului de alimentare si secţionare a reţelei de contact a staţiei şi a secţiilor adiacente. Calculul sarcinilor care acționează asupra suspensiei. Determinarea lungimii travei pe secțiuni drepte și curbe ale căii. întreținere console și clasificarea acestora.

Figura 1.6.1 – Diagrama de proiectare pentru selectarea suporturilor

Sarcina verticală din greutatea catenarei pentru modul de proiectare este determinată de formula:

(1.6.1)

-m mod, N/m;

L– lungimea travei de proiectare egală cu jumătate din suma lungimilor traveelor adiacente suportului de proiectare, m;

Gși – sarcina din greutatea izolatoarelor, luată la calcul pentru DC–150 N;

G f" - sarcină din greutatea a jumătate a unității de blocare, G f = 200 N.

Sarcina verticală din greutatea firului de armare este determinată în mod similar pentru modul de proiectare - j.

(1.6.2)

În cazul liniilor aeriene trifazate sau DPR, este recomandabil să însumați sarcinile de la fire și să selectați centrele lor de greutate. Acțiuni similare sunt efectuate cu paranteze.

Sarcinile verticale din greutatea consolei consolei ( G carte, G kr) sunt acceptate conform desenelor lor standard cu o creștere a acestei sarcini în condiții de gheață.

Sarcina orizontală pe suport sub influența vântului asupra firelor aeriene se determină din expresie

(1.6.3)

unde este firul liniei de contact
eu- modul m, N/m;

i– fire aeriene (în loc de i„n” este indicat pentru cablul de sprijin, „k” pentru firul de contact, „pr” pentru firul de armare).

Forța de sprijin de la schimbarea direcției firului pe curbă este determinată de formula:

(1.6.4)

Unde Hij– tensiune i firul înăuntru j-m mod, N;

R– raza curbei, m.

Sarcina pe suport de la schimbarea direcției firelor la retragerea acestuia pentru ancorare se determină din expresia:

(1.6.5)

Unde Z= G + 0,5 D– distanta de la axa pistei pana la locul unde este ancorat sarma, egala cu suma dimensiunilor (G) si jumatatea diametrului ( D) suporturi.

Forța de la schimbarea direcției firelor de contact în timpul zigzagurilor pe secțiuni drepte ale căii, dacă acestea au valori egale ca mărime și direcție opusă pe suporturile adiacente, este determinată de formula

(1.6.6)

Unde A– valoare zigzag pe o porțiune dreaptă a traseului, m.

Sarcina de la presiunea vântului asupra suportului este determinată din expresia:

Unde Cx– coeficient aerodinamic, pentru suporturi din beton armat, Cx= 0,7;

V p – viteza de proiectare a vântului, m/s;

S op – suprafața afectată de vânt (aria secțiunii transversale diametrale a suportului):

(1.6.7)

Unde d, D– diametre suport, superior, respectiv inferior, m;

h op – înălțimea suportului, m.

Să calculăm sarcinile pe suportul intermediar pe secțiunea dreaptă a transportului pentru cele mai severe condiții (condiții de gheață cu vânt):

Sarcina orizontală pe suport sub influența vântului asupra firelor KS:

Suprafața afectată de vânt:

Tabel 6.1.1 – Rezultatele calculului suporturilor, N∙m

Pe baza acestui moment, selectăm un suport cu condiția ca acesta să fie mai mic decât momentul standard. Alegem un suport SS 136.6–1 cu un moment standard = 44000 N∙m.

Alegerea echipamentelor

La reconstrucția unei secțiuni a rețelei de contact s-au folosit suporturi de tip CC136.6–1. Suporturile de tip CC136.6–1 au fost instalate în fundații TCC 4.5–4 Fundațiile cu trei grinzi cu teșit sunt proiectate pentru instalarea ancorelor de beton armat și suporturi metalice separate ale rețelei de contact.

Pentru ancorarea firelor s-au folosit ancore de tip TAS-5.0. În plus, s-au folosit fundație OPF și plăci de sprijin OP-1 tip 1.

Suspensia de contact a fost montată pe consolă cu tuburi izolate tip KIS-1 și cleme directe și inverse (FIP și Full Name), suporturi de sârmă MG-III.

Toate echipamentele au fost alese conform proiecte standard KS 160-4,1; 6291, KS-160.12, dezvoltat de ZAO Universal Contact Networks.

Notă: Marcajul fundației TSS 4.5–4 este descifrat astfel: T - cu trei grinzi, C - tip sticlă, C - teșit, 4,5 - dimensiune în metri, 4 - grup de capacitate portantă, 79 kNm.

Se descifrează marcajul ancorei TAS - 5.0: T - cu trei grinzi, A - ancora, C - teșit, 5.0 - lungime în metri. Marcarea consolei KIS: K – consola, I – izolata, S – otel. Marcarea clemelor FIP: F – clemă articulată, P – dreaptă, O – inversă, 1 – desemnarea dimensiunii standard a tijei de clemă.

Planul rețelei de contact este prezentat în Anexa A.

Agenția Federală pentru Transportul Feroviar.

Universitatea de Stat de Transport din Irkutsk.

Departament: ECT

PROIECT DE CURS

Opțiunea-83

Disciplina: „Rețele de contact”

„Calculul secțiunii rețelei de contact a stației și secțiunii”

Completat de: student Dobrynin A.I.

Verificat de: Stupitsky V.P.

Irkutsk

Datele inițiale.

1. Caracteristicile suspensiei cu lanț

Pe liniile principale de transport și stație, suspensia lanțului este semicompensată.

Cu două fire de contact, se presupune că distanța dintre ele este de 40 mm.

Tip catenar: M120 + 2 MF – 100;

Tip curent: constant;

2. Condiții meteorologice

Zona climatică: IIb;

Regiunea vântului: I;

Regiunea înghețată: II;

Gheața are formă cilindrică cu o densitate de 900 kg/m3;

Temperatura formațiunilor de gheață t = -5 0 C;

Temperatura la care se observă vântul de intensitate maximă t = +5 0 C;

3. Gara

Toate liniile din stație sunt electrificate, cu excepția căii de acces la substația de tracțiune. Săgețile adiacente pistei principale au gradul 1/11 (există un metru de abatere laterală la unsprezece metri lungimea căii), săgețile rămase au gradul 1/9.

Numerele de pe diagramă indică distanțele de la axa clădirii de pasageri (în metri) până la punctele săgeților, semafoarele de la intrare, fundurile și podurile pietonale și indică, de asemenea, distanțele dintre căile adiacente.

4. Conducerea

Întinderea este specificată sub forma unui pichet de obiecte principale: semnale de intrare, curbe cu raze corespunzătoare, poduri și alte structuri artificiale. Compatibilitatea secțiunii cu stația este verificată prin pichetarea semnalului comun de intrare.

Pichetarea principalelor mijloace de transport

Semnal de intrare al unei stații date 23 km 8+42;

Începutul curbei (centru stânga) R = 600 m 2 + 17;

Sfârșitul curbei 5+38;

Ax țeavă de piatră cu gaură 1,1 m 5+94;

Inceput curba (centru dreapta) R = 850 m 7+37;

Sfarsit de curba 25 km 4+64;

Pod peste râu cu o plimbare mai jos:

axa 7+27;

lungime pod, m 130;

Ax conductă din beton armat cu orificiu de 3,5 m 9+09;

Început curbă (centru stânga) R = 1000 m 26 km 0+22;

Sfârșitul curbei 4+30;

Semnal de intrare al următoarei stații 27 km 7+27;

Axa de trecere 6 m latime 7+94;

Prima săgeată a următoarei stații este 9+55.

1. Înălțimea podului peste râu este de 6,5 m (distanța de la UGR până la fundul legăturilor eoliene ale podului);

2. Pe dreapta, de-a lungul kilometrilor, se preconizeaza amenajarea unei a doua piste;

3. La o distanță de 300 m pe ambele părți ale podului peste râu, poteca se află pe un terasament înalt de 7 m.

Introducere

Un set de dispozitive, de la generatoare de centrale până la rețeaua de tracțiune, alcătuiește sistemul de alimentare cu energie pentru căile ferate electrificate. Acest sistem furnizează energie electrică, pe lângă tracțiunea electrică proprie (locomotive electrice și trenuri electrice), precum și toți consumatorii și consumatorii de cale ferată fără tracțiune din teritoriile adiacente. Prin urmare, electrificarea căilor ferate rezolvă nu numai problema transportului, ci contribuie și la rezolvarea celei mai importante probleme economice naționale - electrificarea întregii țări.

Principalul avantaj al tracțiunii electrice față de tracțiunea autonomă (cele cu generatoare de energie pe locomotivă în sine) este determinat de alimentarea centralizată cu energie și se rezumă la următoarele:

Producția de energie electrică la centralele mari duce, ca orice producție de masă, la o scădere a costului acesteia, o creștere a eficienței și o scădere a consumului de combustibil.

Centralele electrice pot folosi orice tip de combustibil și, în special, combustibili cu conținut scăzut de calorii care nu sunt transportabili (al căror cost de transport nu este justificat). Centralele electrice pot fi construite direct la locul de extracție a combustibilului, drept urmare nu este nevoie de transportul acestuia.

Pentru tracțiunea electrică se poate folosi hidroenergie și energia din centralele nucleare.

Cu tracțiune electrică, este posibilă recuperarea (returul) energiei în timpul frânării electrice.

Cu o sursă de alimentare centralizată, puterea necesară pentru tracțiunea electrică este practic nelimitată. Acest lucru face posibilă în anumite perioade consumarea unei astfel de puteri care nu poate fi furnizată la locomotivele autonome, ceea ce face posibilă, de exemplu, realizarea unor viteze semnificativ mai mari la urcări grele cu greutăți mari ale trenului.

O locomotivă electrică (locomotivă electrică sau mașină electrică), spre deosebire de locomotivele autonome, nu are generatoare proprii de energie. Prin urmare, este mai ieftină și mai fiabilă decât o locomotivă autonomă.

O locomotivă electrică nu are piese care să funcționeze la temperaturi ridicate și cu mișcare alternativă (ca la o locomotivă cu abur, locomotivă diesel, locomotivă cu turbină cu gaz), ceea ce reduce costul reparației locomotivei.

Avantajele tracțiunii electrice create de alimentarea centralizată cu energie necesită construirea de sistem special alimentare cu energie, ale cărei costuri, de regulă, depășesc semnificativ costurile materialului rulant electric. Fiabilitatea drumurilor electrificate depinde de fiabilitatea sistemului de alimentare cu energie electrică. Prin urmare, problemele de fiabilitate și eficiență a sistemului de alimentare cu energie afectează în mod semnificativ fiabilitatea și eficiența întregii căi ferate electrice în ansamblu.

Dispozitivele de rețea de contact sunt utilizate pentru a furniza energie electrică materialului rulant.

Proiectul rețelei catenare, care este una dintre părțile principale ale proiectului de electrificare a tronsonului de cale ferată, este realizat în conformitate cu cerințele și recomandările unui număr de documente de reglementare:

Instrucțiuni pentru elaborarea proiectelor și devizelor pentru construcții industriale;

Instrucțiuni temporare pentru elaborarea proiectelor și devizelor pentru construcția căilor ferate;

Norme pentru proiectarea tehnologică a electrificării căilor ferate etc.

Totodată, sunt luate în considerare cerințele date în documentele care reglementează funcționarea rețelei de contact: regulile de exploatare tehnică a căilor ferate, regulile de întreținere a rețelei de contact a căilor ferate electrificate.

În acest proiect de curs, a fost calculată o secțiune a unei rețele de contact monofazate de curent continuu. S-au întocmit planuri de instalare pentru rețeaua de contact a stației și secției.

Dispozitivele de rețea catenară includ toate firele suspensiilor catenare, structurile de susținere și fixare, suporturi cu piese pentru fixarea în pământ; dispozitivele de linii aeriene includ fire de diferite linii (de alimentare, de aspirație, pentru alimentarea cu energie a blocării automate și alți consumatori fără tracțiune, etc.) şi structuri pentru montarea lor pe suporturi.

Dispozitivele rețelei de contact și ale liniilor aeriene, expuse la diverși factori climatici (schimbări semnificative de temperatură, vânturi puternice, formațiuni de gheață), trebuie să le reziste cu succes, asigurând circulația neîntreruptă a trenurilor cu standarde de greutate, viteze și intervale stabilite între trenuri la volumele de trafic necesare. În plus, în condiții de funcționare, sunt posibile rupturi de fire, șocuri ale colectoarelor de curent și alte impacturi, care trebuie luate în considerare și în timpul procesului de proiectare.

Rețeaua de contact nu are nicio rezervă, ceea ce impune cerințe sporite asupra calității designului său.

La proiectarea unei rețele de contact în tronsonul proiectului de electrificare a tronsonului de cale ferată se stabilesc următoarele:

Condiții de proiectare – climatice și inginerie-geologice;

Tip catenar (toate calculele pentru a determina secțiunea transversală necesară a firelor aeriene sunt efectuate în secțiunea de alimentare cu energie a proiectului);

Lungimea intervalelor dintre rețeaua de contact este suportată pe toate secțiunile traseului;

Tipuri de suporturi, metode de fixare a acestora in pamant si tipuri de fundatii pentru acele suporturi care au nevoie de ele;

Tipuri de structuri de susținere și de fixare;

Circuite de alimentare și de compartimentare;

Domeniul de activitate privind instalarea suporturilor la transporturi și stații;

Prevederi de bază pentru organizarea construcției și exploatării.

Analiza datelor sursă

Cu un fir de contact dublu, o suspensie de contact compensată este utilizată în zonele cu viteze ale trenului de 120 km/h sau mai mult. Pe liniile principale ale stației, din cauza vitezei reduse, de regulă, se utilizează suspensie cu lanț semicompensat. Pe baza acestor condiții meteorologice, selectăm principalii parametri climatici care se repetă o dată la zece ani:

Interval de temperatură de la tabel. 2.с3: -30 0 С ¸ 45 0 С;

Viteza maximă a vântului de la masă. 5.s14: v nor = 29 m/s;

Grosimea peretelui de gheață de la masă. 1.с12: b =10 mm;

În funcție de condițiile de funcționare și de natura zonei electrificate, sunt selectați factorii de corecție necesari pentru rafale de vânt și intensitatea gheții. Pentru cazul general, acceptăm valorile acestora ca 0,95, 1,0 și, respectiv, 1,25 pentru stație, scenă și terasament.

Determinarea sarcinilor care acționează asupra cablurilor aeriene

Pentru statie si scena.

Calculul sarcinilor verticale

Cele mai nefavorabile condiții de funcționare pentru structurile individuale ale rețelei aeriene pot apărea sub diferite combinații de factori meteorologici, care pot consta din patru componente principale: temperatura minimă a aerului, intensitatea maximă a formațiunilor de gheață, viteza maximă a vântului și temperatura maximă a aerului.

Sarcina din propria greutate de 1 m de suspensie de contact deasupra capului se determină din expresia:

unde este sarcina din greutatea proprie a cablului de susținere, N/m;

La fel dar pentru firul de contact, N/m;

Același, dar din șiruri și cleme, este luat egal cu 1

Numărul de fire de contact.

Dacă nu există date în director, sarcina din greutatea proprie a firului poate fi determinată din expresia:

, N/m (2)

unde este aria secțiunii transversale a firului, m2;

Densitatea materialului firului, kg/m 3 ;

Coeficient ținând cont de proiectarea firului (pentru un fir solid = 1, pentru un cablu cu mai multe fire = 1,025);

Pentru firele combinate (AC, PBSM, etc.), sarcina din propria greutate poate fi determinată din expresia:

unde , este aria secțiunii transversale a firelor din materialele 1 și 2, m2;

Densitatea materialelor 1 și 2, kg/m3.

Pentru suspensie M120 + 2 MF – 100:

Conform expresiei (1) obținem:

Sarcina din greutatea gheții pe metru de sârmă sau cablu cu o formă cilindrică a depunerii sale este determinată de formula:

unde este densitatea gheții 900 kg/m 3 ;

Grosimea peretelui stratului de gheață, m

Diametrul firului, m.

Având în vedere că produsul este 9,81×900×3,14 = 27,7×10 3, putem scrie:

Definim valoarea calculată a grosimii stratului de gheață ca , unde este grosimea stratului de gheață în conformitate cu regiunea acoperită de gheață b = 10 mm; KG este un coeficient care ia în considerare diametrul real al firului și înălțimea suspensiei acestuia. Pentru stația și tronsonul K G = 0,95.

Conform expresiei (5), determinăm greutatea gheții la 1 m cablu de sprijin

Grosimea peretelui de gheață de pe firul de contact, ținând cont de îndepărtarea acestuia de către personalul operator și colectorii de curent, este redusă cu 50% față de cablul de susținere. Diametrul calculat al firului de contact este luat în medie din înălțimea și lățimea secțiunii sale transversale:

unde H este înălțimea secțiunii transversale a firului, m; A – lățimea secțiunii transversale a firului, m;

Folosind expresia (6) obținem:

mm.

Folosind expresia (5) determinăm greutatea gheții pe 1 m de fir de contact

Greutatea gheții de pe corzi nu este luată în considerare. Apoi greutatea totală a 1 m de suspensie de lanț cu gheață este determinată de formula:

unde g este greutatea catenarei N/m;

g GN – greutatea gheții la 1 m cablu suport, N/m;

g GK – greutatea gheții pe 1 m fir de contact, N/m.

Conform expresiei (7), greutatea totală a 1 m de suspensie de lanț cu gheață:

Determinăm sarcini orizontale.

Sarcina vântului pe fir în modul de vânt maxim este determinată de formula:

(8)

unde este densitatea aerului la temperatura t = +15 0 C si presiunea atmosferica 760 mm Hg. Se ia egal cu 1,23 kg/m3;

v P - viteza de proiectare a vântului, m/s; v P = 29 m/s.

С Х – coeficient de rezistență aerodinamică, în funcție de forma și poziția suprafeței obiectului, pentru o stație și secțiune С Х =1,20 pentru un fir С Х =1,25;

KV este un coeficient care ia în considerare diametrul real al firului și înălțimea suspensiei acestuia. Pentru stație și tronson KV = 0,95.

d i - diametrul firului (pentru fire de contact - dimensiunea secțiunii transversale verticale), mm.

Sarcina vântului pe fir în prezența gheții pe fir este determinată de formula:

unde este viteza estimată a vântului în condiții de gheață (conform Tabelului 1.4), m/s;

Pentru determinarea pe firul de contact, valoarea este luată egală cu b/2.

Determinăm sarcinile rezultate pe n/t pentru două moduri.

Sarcinile rezultate pe un fir individual în absența gheții:

Dacă există gheață:

Calculul lungimilor de deschidere

Calculul tensiunii firului

Tensiunea maximă admisă a cablului de susținere este determinată de formulă

unde este un coeficient care ține cont de răspândirea caracteristicilor mecanice ale firelor individuale, 0,95;

Rezistența la tracțiune a materialului de sârmă, Pa;

Factor de securitate;

S - aria secțiunii transversale calculată, m2.

Tensiunea maximă admisă și nominală pentru fire este în Tabelul 10.

Determinarea lungimilor maxime admise ale deschiderii

unde K este tensiunea firului de contact, N;

Sarcină echivalentă pe firul de contact din cablul de susținere, N/m.

unde este abaterea admisibilă a firului de contact față de axa căii. Pe o porțiune dreaptă 0,5 m, pe o curbă 0,45 m;

Zigzaguri ale frâielor de contact pe suporturile adiacente. Pe o porțiune dreaptă a potecii +/-0,3 m. Pe o porțiune curbă +/-0,4 m.

Deformarea unui suport sub influența vântului la nivelul cablului de susținere și a firului de contact. Aceste valori (în funcție de viteza vântului) sunt date la pagina 48.

Sârmă de contact în zig-zag, de dimensiuni identice pe suporturile adiacente.

Să presupunem că zigzagurile pe suporturile adiacente pe o secțiune dreaptă sunt direcționate într-o direcție și pe o curbă în direcții diferite.

unde este tensiunea cablului de susținere în modul vântului de intensitate maximă, N;

Lungimea travei, m;

Înălțimea ghirlandei izolatoare. În proiect acceptăm 4 PS-70E. Înălțimea unei căni este de 0,127 m.

Lungimea medie a șirului la mijlocul deschiderii la înălțimea de proiectare h0, m.

Calculul pentru secțiunea directă a căii la gară (sine laterale):

Lungimea rezultată diferă de calculul anterior cu mai puțin de 5 m, prin urmare poate fi considerată în final acceptată.

Pe o secțiune curbă a traseului, lungimea maximă admisă a travei este determinată din expresia:

Calculul lungimii maxime admisibile se efectuează:

Pentru tronsonul direct: statie (caile principale si laterale) si scena (campie si terasament);

Pentru o secțiune curbă: pe o întindere pentru câmpii și terasamente la raze de curbură date.

Lungimea rezultată diferă de calculul anterior cu mai puțin de 5 m, prin urmare poate fi considerată în final acceptată.

Rezumăm toate calculele într-un tabel

Locul așezării	Lungimea deschiderii fără Р e	Lungimea deschiderii cu Р e	Lungimea travei finale
1. stație directă și scenă	51.2	49.6	50
2. intindere directa pe terasament	45.2	43.8	45
3. curba R 1 =600m	37.8	37.3	37
4. curba R 2 =850m	42.3	41.8	42
5. curba R 3 =1000m	44.4	43.8	44
6. curba R 6 =850m pe terasament	42.0	41.4	42
7. curba R 5 =1000 m pe terasament	44.07	43.4	44
7. curba R4=600 m pe terasament	37.5	37.1	37

Procedura de întocmire a stației și a planului de etapă

Procedura de intocmire a unui plan de statie.

Întocmirea unui plan de stație. Desenăm planul stației la scara 1:1000 pe o foaie de hârtie milimetrică. Lungimea necesară a foii este determinată în conformitate cu diagrama de stație dată, care indică distanțele tuturor centrelor de trecere, semafoare, fundături de la axa clădirii de pasageri în metri. În acest caz, luăm în mod convențional aceste semne la stânga cu un semn minus și la dreapta cu un semn plus.

Începem să desenăm planul stației prin marcarea cu subțire linii verticale, la fiecare 100 de metri de pichete convenționale de stație în ambele sensuri de la axa clădirii de pasageri, luate ca pichet zero. Traseele de pe planul stației sunt reprezentate prin axele lor. La comutatoare, axele căii se intersectează într-un punct numit centrul comutatorului. Folosind datele de pe diagrama stației date, trasăm axele pistelor cu linii paralele, iar distanțele dintre ele trebuie să corespundă la scara acceptată cu intercalele date.

Pe planul stației arătăm și piste neelectrificate. După ce am indicat marcajele de pichet ale centrelor de prelevare la posturi speciale, desenăm străzile și ieșirile de prezență. În continuare, pe planul stației desenăm clădiri, un pod pietonal, peroane de pasageri, o stație de tracțiune, semafoare la intrare și treceri.

Marcarea locurilor în care este necesară fixarea firelor de contact.

Începem așezarea suporturilor la stație prin marcarea locurilor în care este necesar să furnizăm dispozitive pentru fixarea firelor de contact. Astfel de locuri sunt toate covoarele peste care trebuie montate întrerupătoarele de aer și toate locurile în care firul trebuie să își schimbe direcția.

La comutatoarele cu aer simplu, cea mai bună aranjare a firelor de contact care formează comutatorul se obține dacă dispozitivul de blocare este instalat la o anumită distanță C de centrul comutatorului. Deplasarea suporturilor de fixare este permisă până la centrul bifurcatului cu 1 - 2 metri și de la centrul bijuteriei cu 3 - 4 metri. La vârful curbei, marchem suportul de fixare de-a lungul pichetului acestui vârf, iar zigzagul la acest suport este întotdeauna negativ.

Dispunerea suporturilor în gâturile stației

Începem să așezăm suporturile la stația de la gât, unde este concentrat cel mai mare număr de locuri pentru fixarea firelor de contact. Din punctele de fixare desemnate, selectăm acele locuri în care este rațional să instalați suporturi portante. În acest caz, lungimile reale ale traveelor nu trebuie să depășească lungimile de proiectare, iar diferența dintre lungimile traveelor adiacente nu trebuie să fie mai mare de 25% din lungimea celei mai mari. În plus, suporturile pe secțiunile cu două căi ar trebui să fie amplasate într-un singur pichet. Dacă instalarea numai a suporturilor portante duce la o reducere semnificativă a pichetelor, atunci ar trebui luată în considerare posibilitatea de a face unele dintre comutatoarele de aer nefixate.

Întrerupătoarele de aer nefixe pot fi realizate numai pe căile laterale, pe suporturi amplasate aproape (până la 20 m) de comutator.

După ce au ales dimensiunile traveelor dintre suporturile de fixare a comutatoarelor de aer ale căilor principale, se trece la marcarea suporturilor portante pe următoarele comutatoare de stație, ținând cont de cerințele pentru lungimile de deschidere enumerate mai sus. Asezam zigzaguri la suporturile de fixare.

Amenajarea suporturilor in partea de mijloc a statiei.

Dacă în stație există structuri artificiale, alegem o metodă de trecere a catenarei prin aceste structuri. În conformitate cu metoda acceptată, schițăm locațiile de instalare pentru suporturi în apropierea clădirii de pasageri. După aceasta, în părțile rămase ale stației, folosind, dacă este posibil, deschiderile maxime admise, delimităm locurile pentru suporturile traverselor rigide.

Procedura de trecere a suspendării sub structuri artificiale la stație.

Structurile artificiale se găsesc în etape și stații ale liniei electrificate; ele adesea nu permit trecerea unei suspensii de lanț de tip normal cu dimensiuni normale.

Metoda de trecere a firului de contact sub structuri artificiale este aleasă în funcție de tensiunea din rețeaua de contact, de înălțimea structurii artificiale deasupra nivelului vârfului capului șinei (UGR), de lungimea acesteia de-a lungul căilor electrificate și de setați viteza trenurilor.

Plasarea unui fir de contact sub structuri artificiale cu dimensiuni limitate este asociată cu rezolvarea a două probleme principale:

1. Asigurarea golurilor de aer necesare între firele de contact și părțile împământate ale structurilor artificiale;

2. Alegerea materialului, proiectarea și metoda de fixare a dispozitivelor de susținere.

Secțiunea transversală a firului de contact în cadrul structurii artificiale trebuie să fie egală cu secțiunea transversală a firului de contact în zonele adiacente, pentru care, dacă este necesar, sunt instalate derivații pentru a umple secțiunea transversală a LT și a firelor de armare.

Pantele firului de contact la apropierea unei structuri artificiale sunt stabilite în funcție de condițiile de interacțiune dintre pantograf și firul de contact, în funcție de viteza maximă de deplasare și de parametrii catenarei și pantografului.

Cantitatea minimă de spațiu vertical necesară pentru a găzdui elementele purtătoare de curent ale rețelei de contact la trecerea suspensiei în condițiile înghesuite ale structurilor artificiale existente este de 100 mm. cu suspensie fara NT si 250mm. cu NT.

În cazurile în care, la tensiune normală în rețeaua de contact, este imposibil, din cauza condițiilor distanțelor totale cerute pentru această tensiune, să se amplaseze o catenară fără a reconstrui o structură artificială, o catenară neizolată cu dispozitiv pe ambele părți. de inserții neutre este instalată în cadrul structurii artificiale. În acest caz, trenurile sunt conduse printr-o structură artificială cu curentul întrerupt, prin inerție.

În toate cazurile când distanța de la firele catenare la părțile împământate ale structurilor artificiale situate deasupra acesteia, în condițiile cele mai nefavorabile, este mai mică de 500 mm. la curent constant și 650mm. cu curent alternativ sau există vreo posibilitate de presare a firelor catenare pe părți ale structurii artificiale.

element neutru

650 sau mai puțin

bara de protectie

izolatoare

Defalcarea secțiunilor de ancorare

După așezarea suporturilor pe toată lungimea stației, așezăm secțiunile de ancorare și, în final, selectăm locațiile de instalare pentru suporturile de ancorare.

La așezarea secțiunilor de ancorare, trebuie îndeplinite următoarele cerințe și condiții:

Numărul de secțiuni de ancorare ar trebui să fie cât mai mic posibil. În acest caz, lungimea secțiunii de ancorare nu trebuie să depășească 1600 de metri;

Alocam căile laterale și ieșirile dintre căile principale în secțiuni de ancorare separate;

Pentru ancorare este indicat sa se foloseasca suporturi intermediare planificate in prealabil;

La ancorare, firul nu trebuie să-și schimbe direcția cu un unghi mai mare de 7 0;

Dacă lungimea căii laterale este mai mare de 1600 de metri, aceasta ar trebui să fie împărțită în două secțiuni de ancorare, iar o conexiune neizolatoare trebuie făcută în mijloc.

Lungimea mai multor trave situate aproximativ la mijlocul secțiunii de ancorare este redusă cu 10% față de maximul din această locație pentru a găzdui ancorajul mediu.

Amenajarea suporturilor la capetele statiei. Conform schemei stabilite de secţionare a reţelei de contact, efectuăm secţionare longitudinală la joncţiunile etapelor şi staţiilor. O interfață izolatoare cu patru trave este instalată între semnalul de intrare și covoarea stației cea mai apropiată de secțiune, dacă este posibil pe secțiuni drepte ale căii. În același timp, reducem fiecare interval de tranziție cu 25% din cel calculat; Deplasăm suporturile de tranziție de-a lungul primei și a doua căi unul față de celălalt cu 5 metri.

Apropierea suportului de tranziție de semaforul de intrare este permisă la o distanță de cel puțin 5 metri.

După așezarea suporturilor pentru joncțiunea izolatoare, rupem distanța dintre săgeata extremă și joncțiune, apoi plasăm zig-zaguri, a căror direcție trebuie să fie consecventă.

Dacă există suporturi la stația de trecere, le așezăm astfel încât distanța de la marginea drumului de trecere de-a lungul trenului până la suporturi să fie de cel puțin 25 de metri.

Pentru a efectua secţionarea transversală din circuitul de alimentare şi secţionarea staţiei, transferăm toate izolatoarele secţionale şi efectuăm numerotarea acestora, iar pe cablurile transversale ale traverselor rigide arătăm izolatoarele de mortare între secţiuni, care sunt izolate unele de altele.

Ca tip principal de structuri de susținere a rețelei de contact la stații, ar trebui utilizate bare transversale rigide, care să acopere de la două până la opt șine. Dacă există mai mult de opt căi, pot fi utilizate bare transversale flexibile.

Alimentare cu energie electrică și secţionare a catetei

Descrierea sursei de alimentare și a circuitului de compartimentare. Pe căile ferate electrificate, materialul rulant electric primește energie electrică printr-o rețea de contact de la stațiile de tracțiune situate la o astfel de distanță unele de altele încât să ofere o protecție fiabilă împotriva curenților de scurtcircuit.

Într-un sistem de curent continuu, electricitatea intră în rețeaua de contact alternativ din două faze cu o tensiune de 3,3 kV și, de asemenea, revine de-a lungul circuitului căii la a treia fază. Alternarea alimentării cu energie electrică este efectuată pentru a egaliza sarcinile fazelor individuale ale sistemului de alimentare cu energie.

De regulă, se utilizează o schemă de alimentare cu energie în două sensuri, în care fiecare locomotivă de pe linie primește energie de la două substații de tracțiune. Excepție fac tronsoanele rețelei de contact situate la capătul liniei electrificate, unde poate fi utilizată o schemă de alimentare în consolă (unidirecțională) de la stația de tracțiune cea mai exterioară, iar stâlpii de secționare sunt aranjați de-a lungul liniei electrificate cu interfețe izolatoare și fiecare secțiune primește energie electrică de la diferite linii de alimentare (secționare longitudinală).

La secționarea longitudinală, pe lângă împărțirea rețelei de contact la fiecare substație de tracțiune și post de secționare, rețeaua de contact a fiecărui transport și stație este separată în secțiuni separate folosind interfețe izolatoare. Secțiunile sunt conectate între ele prin deconectatoare secționale, fiecare dintre secțiuni putând fi deconectată de aceste deconectatoare. Linia aeriană de pe partea de vest a stației, situată în spatele joncțiunii izolatoare, care separă liniile principale ale stației de scenă printr-un întrefier, este alimentată prin intermediul rețelei de alimentare de contact Fl1.

Pe alimentatoare sunt instalate separatoare sectionale cu actionari motor TU si DU, normal inchise.

Secțiunea de est a stației este alimentată prin alimentatorul Fl2. Pe alimentatoare sunt instalate separatoare sectionale cu actionari motor TU si DU, normal inchise.

Principalele linii ale stației sunt alimentate prin alimentatorul Fl31. Echipat cu un separator secțional cu un motor de acționare TU și DU, normal închis.

Separatoarele A, B leagă șinele stației și scena, cu acționări cu motor pe echipamentul tehnic, sunt în mod normal pornite. La secțiunea transversală la stații, rețeaua de contact a grupurilor de căi este separată în secțiuni separate și alimentată de la căile principale prin separatoare secționale, care pot fi oprite dacă este necesar. Secțiunile rețelei de contact la ieșirile corespunzătoare dintre căile principale și laterale sunt izolate cu izolatori secționali. Astfel se realizează o alimentare independentă pentru fiecare linie și fiecare secțiune separat, ceea ce facilitează dispozitivul de protecție și face posibilă, în cazul în care una dintre secțiuni este deteriorată sau deconectată, efectuarea deplasării trenului în alte secțiuni.

Trasarea liniilor de alimentare si aspiratie

Proiectam traseele liniilor de alimentare si aspiratie de la statia de tractiune pana la liniile electrificate in functie de cea mai scurta distanta. Pentru ancorarea liniilor în apropierea clădirii stației de tracțiune și a liniilor, folosim suporturi din beton armat.

Liniile de alimentare cu aer și de aspirație care circulă de-a lungul stației sunt suspendate de partea de câmp a suporturilor rețelei de contact. Pentru a transfera liniile de alimentare prin șine, folosim bare transversale rigide pe care sunt montate structuri în formă de T.

Urmărirea rețelei de contact pe întindere

Pregătirea unui plan de transport. Efectuăm planul de transport pe o foaie de hârtie milimetrică la scara 1:2000 (lățimea foii 297 mm). Lungimea necesară a foii se determină pe baza lungimii specificate a întinderii, ținând cont de scara marginii necesare (800 mm) din partea dreaptă a desenului pentru plasarea datelor generale în cartuș și luată ca multiplu. de dimensiunea standard de 210 mm.

In functie de numarul de piste de pe intindere, trasam pe plan una sau doua linii drepte (la o distanta de 1 cm una de alta), reprezentand axele pistelor.

Pichetele de pe porțiune sunt marcate cu linii verticale la fiecare 5 cm (100 m) și numerotate în direcția numărării kilometrilor, pornind de la pichetul de semnal de intrare specificat în sarcină.

Dacă, la trasarea rețelei de contact a stației, în gâtul drept exista o interfață izolatoare cu patru trave între catenarele aeriene ale stației și scenă, situată înaintea semnalului de intrare, atunci pentru a o repeta pe planul etapei, numerotarea pichetele trebuie să înceapă cu 2-3 pichete înainte de pichetul dat al semnalului de intrare. Deasupra și dedesubtul liniilor drepte reprezentând axele căii, plasăm datele sub formă de tabele de-a lungul întregii porțiuni. Sub tabelul de jos desenăm un plan în linie dreaptă.

Folosind pichete marcate, în conformitate cu atribuirea proiectului, structurile artificiale sunt prezentate pe planul căii, iar pe planul în linie dreaptă arătăm semnele kilometrice, direcția, raza și lungimea secțiunii curbe a căii, limitele amplasamentului. de terasamente înalte și săpături adânci și repetăm imaginea structurilor artificiale.

Pichetele de structuri artificiale, semnalele, curbele, terasamentele și săpăturile sunt indicate în coloana „Pichetarea structurilor artificiale” din tabelul inferior sub forma unei fracțiuni, al cărei numărător indică distanța în metri până la un pichet, numitorul la celălalt. Aceste numere ar trebui să adună până la 100, deoarece distanța dintre două pichete normale este de 100 m.

Împărțirea transportului în secțiuni de ancorare. Începem amplasarea suporturilor prin transferarea interfețelor izolatoare ale stației la care secțiunea este adiacentă planului de scenă. Amplasarea acestor suporturi pe planul de etapă trebuie să fie legată de locația lor pe planul stației. Legarea se realizează conform semnalului de intrare, care este indicat atât pe planul stației, cât și pe planul etapei astfel: se determină distanța dintre semnal și suportul cel mai apropiat de acesta folosind marcajele de pe planul stației. Adăugăm (sau scădem) această distanță la marca de pichet de semnal și obținem marca de pichet de sprijin. Apoi deosebim de acest suport lungimile următoarelor trave indicate pe planul stației și obținem marcajele de pichet ale suporturilor de interfață izolatoare pe planul etapei. Introducem marcajele de pichet ale suporturilor în coloana „Pichet de sprijin” a tabelului inferior. După aceasta, desenăm interfața izolatoare, deoarece aceasta este afișată pe planul stației și aranjam zigzagurile firului de contact.

În continuare, conturăm secțiunile de ancorare ale rețelei de contact și locația aproximativă a interfețelor acestora. După aceasta, în mijlocul secțiunilor de ancorare, conturăm locația aproximativă a locurilor pentru ancorele din mijloc. Pentru a reduce deschiderile cu ancorare medie la așezarea suporturilor în comparație cu lungimea maximă de proiectare în această secțiune a întinderii.

La planificarea secțiunilor de ancorare ale suspensiei, este necesar să se pornească de la următoarele considerații:

· numărul de secțiuni de ancorare pe întindere să fie minim;

· lungime maxima se presupune că secțiunea de ancorare a firului de contact pe o linie dreaptă nu depășește 1600 m;

· în zonele cu curbe lungimea secțiunii de ancorare se reduce în funcție de raza și locația curbei;

Dacă lungimea curbei nu depășește jumătate din lungimea secțiunii de ancorare (800 m) și este situată la un capăt sau la mijlocul secțiunii de ancorare, atunci lungimea unei astfel de secțiuni de ancorare poate fi considerată egală cu lungime medie admisă pentru o linie dreaptă și o curbă cu o rază dată.

La capătul secțiunii ar trebui să existe o joncțiune izolatoare cu patru trave care separă secțiunea și stația următoare; suporturile unei astfel de legături aparțin deja planului stației și nu sunt luate în considerare pe planul de etapă. Uneori, în datele inițiale, o parte a secțiunii este specificată pentru proiectare, limitată de următoarea interfață izolatoare cu patru trave. Suporturile unei astfel de legături se referă la planul de etapă.

Marcam locația aproximativă a suporturilor pentru conectarea secțiunilor de ancorare pe plan cu linii verticale, distanța dintre care pe o scară este aproximativ egală cu trei trave admise pentru secțiunea corespunzătoare a căii. Apoi marcam cu vreun semn conventional amplasarea traveelor cu ancorare medie si abia dupa aceea trecem la amplasarea suporturilor.

Aranjarea suporturilor pe intindere. Amplasarea suporturilor se realizează în travee, dacă este posibil egale cu cele admise pentru secțiunea corespunzătoare de potecă și teren, obținute ca urmare a calculelor lungimii travei.

Prezentarea locațiilor de instalare pentru suporturi. Ar trebui să introduceți imediat lanțul lor în coloana corespunzătoare, să indicați lungimile distanțelor dintre suporturi și să utilizați săgețile pentru a arăta în zig-zag firele de contact din apropierea suporturilor.

Pe secțiunile drepte ale căii, zigzaguri (0,3 m) trebuie direcționate alternativ pe fiecare dintre suporturi, fie într-una, fie în cealaltă direcție față de axa căii, începând cu zigzagul suportului de ancorare, transferat din planul stației. reteaua de contact. Pe secțiunile curbe ale traseului, firele de contact sunt date în zig-zag în direcția de la centrul curbei.

În locurile în care există o tranziție de la o secțiune dreaptă a căii la o curbă, sârma în zig-zag la suportul instalat pe secțiunea dreaptă a căii poate să nu aibă legătură cu sârma în zig-zag la suportul instalat pe curbă. În acest caz, este necesar să se reducă ușor lungimea uneia sau a două trave pe o secțiune dreaptă a căii și, în unele cazuri, o deschidere situată parțial pe o curbă, astfel încât un fir de contact să poată fi plasat la una dintre acestea. suporturi deasupra axei căii (cu zig-zag zero), iar la zig-zag firul de contact adiacent acestuia în direcția dorită.

Zigzagurile firului de contact la suporturile adiacente situate pe secțiuni drepte și curbe ale căii pot fi considerate legate dacă cea mai mare parte a travei este situată pe o secțiune dreaptă a căii și zigzagurile firului de contact la suporturi sunt realizate în direcții diferite. , sau cea mai mare parte a travei este situată pe o secțiune curbă a pistei și zigzagurile sunt făcute într-un singur sens.

Lungimile traveelor situate parțial pe secțiuni drepte și parțial pe curbe ale căii pot fi considerate egale sau puțin mai mari decât lungimile admise ale travei pentru secțiunile curbe ale căii. La așezarea suporturilor, diferența de lungime a două trave adiacente ale unei suspensii semi-compensate nu trebuie să depășească 25% din lungimea travei mai mari.

În zonele în care se observă adesea formațiuni de gheață și pot apărea auto-oscilații ale firelor, defalcarea suporturilor trebuie efectuată în intervale alternante, dintre care una este egală cu maximul admis, iar cealaltă este cu 7-8 m mai mică. În același timp, evitând frecvența intervalelor alternative.

Traveele cu ancoraje medii ar trebui reduse: cu o suspensie semicompensată - o travee cu 10%, iar cu o suspensie compensată - două travee cu 5% din lungimea maximă de proiectare în acest loc.

Selectarea dispozitivelor suport

1. Selectarea consolelor.

În prezent, consolele înclinate drepte neizolate sunt utilizate în secțiunile AC.

Condițiile de utilizare a consolelor neizolate în zonele cu grosimea gheții de până la 20 mm și viteze ale vântului de până la 36 m/s în zonele cu curent alternativ sunt date în tabel.

Masa

Tip suport	Locul de instalare			Tip consola cu dimensiunile suporturilor
				3,1-3,2		3,2-3,4	3,4-3,5
Intermediar	Drept			NR-1-5
	Curba			NS-1-6,5
	Partea interioară		R<1000 м
			R>1000 m
	Partea exterioară		R<600 м	NR-1-5
			R>600 m
Tranzitorie	Drept				NR-1-5
	Suport A	Lucru
		Ancorat			NS-1-5
	Suport B	Lucru			NR-1-5
		Ancorat			NS-1-5

Marcarea consolelor: NR-1-5 - consola inclinata neizolata cu tija intinsa, suport din canale nr. 5, lungime suport 4730 mm.

NS-1-5 - consola neizolata cu tija comprimata, suport din canale nr. 5, lungime suport 5230 mm.

2. Selectarea elementelor de fixare

Alegerea clemelor se face în funcție de tipul consolelor și de locația instalării acestora, iar pentru suporturile de tranziție, ținând cont de amplasarea ramurilor de lucru și ancorate ale suspensiei față de suport. În plus, țineți cont pentru care dintre ele este destinat zăvorul.

În denumirile clemelor tipice, se folosesc literele F - clemă, P - directă, O - inversă, A - fir de contact al ramificației ancorate, G - flexibil -. Marcajele conțin numere care caracterizează lungimile tijei principale.

Alegerea clemelor este rezumată în tabel

Masa

Scopul elementelor de fixare.			Tipuri de cleme pentru dimensiuni suport, m
			3,1-3,2	3,2-3,3	3,4-3,5
Suporturi intermediare	Drept	Zigzag spre suport	FP-1
		Zigzag de la suport	FO-II
	În afara curbei	R=300 m	FG-2
		R=700 m	UFP-2
		R=1850 m	FP-II
	Partea interioară a curbei	R=300 m	OZN2-I
		R=700 m	OZN-I
		R=1850 m	FOII-(3.5)
Suporturi de tranziție	Drept	Lucru	FPI-I
	Suport A
		Ancorat	FAI-III
	Suport B	Lucru	FOI-III
		Ancorat	FAI-IV

3. Selectarea traverselor rigide.

Atunci când alegeți bare transversale rigide, în primul rând, determinați lungimea necesară a traverselor rigide.

L"=G1 +G2 +∑m+d op +2*0,15, m

Unde: G 1, G 2 - dimensiunile suporturilor traverselor, m

∑m este lățimea totală a pistelor suprapuse de bara transversală, m

d op = 0,44 m – diametrul suportului în zona capetelor șinei

2*0,15 m – autorizație de construcție pentru montarea suporturilor traverselor.

Tabelez selecția traverselor rigide

Masa

4. Selectarea suporturilor

Cea mai importantă caracteristică a suporturilor este capacitatea lor portantă - momentul încovoietor admisibil M 0 la nivelul marginii convenționale a fundației. Pe baza capacității portante, tipurile de suporturi sunt selectate pentru utilizare în condiții specifice de instalare.

Tabelez alegerea suporturilor

Masa

Locul de instalare	Tip suport	Marca de rack
Drept	Intermediar	SO-136,6-1
	Tranzitorie	SO-136,6-2
	Ancoră	SO-136,6-3
Sub o bară transversală rigidă (din 3-5 căi)	Intermediar	SO-136,6-2
Sub o bară transversală rigidă (din 5-7 căi)	Intermediar	SO-136,6-3
Sub o bară transversală rigidă (din 5-7 căi)	Ancoră	SO-136,7-4
Curba	R<800 м	SO-136,6-3

Calculul mecanic al secțiunii de ancorare a unei suspensii semicompensate

Pentru calcul, selectăm una dintre secțiunile de ancorare ale căii principale a gării. Scopul principal al calculului mecanic al suspensiei lanțului este de a compila curbele și tabele de instalare. Efectuăm calculul în următoarea secvență:

1. Determinați intervalul echivalent calculat folosind formula:

unde l i este lungimea intervalului i-a, m;

L a – lungimea secțiunii de ancorare, m;

n – numărul de travee.

Lucrare echivalentă pentru prima secțiune de ancorare a tracțiunii:

2. Stabilim modul de proiectare initial la care este posibila cea mai mare tensiune in cablul de sustinere. Pentru a face acest lucru, determinăm valoarea intervalului critic.

(17)

unde Z max este tensiunea maximă redusă a suspensiei, N;

W g și W t min sunt sarcinile liniare reduse asupra suspensiei, respectiv, în cazul gheții cu vânt și la temperatură minimă, N/m;

Coeficientul de temperatură de dilatare liniară a materialului cablului suport este de 1/0 C.

Valorile date ale lui Z x și W x pentru modul „X” sunt calculate folosind formulele:

, N;

, N/m;

în absența sarcinilor orizontale q x = g x expresia va lua forma:

, N/m;

în absența completă a sarcinilor suplimentare g x = g 0 și atunci sarcina redusă va fi determinată de formula:

N/m; (18)

Aici g x, q x sunt, respectiv, sarcinile verticale și rezultate pe cablul de susținere în modul „X”, N/m;

K – tensiunea firului(lor) de contact, N;

T 0 – tensiunea cablului de susținere în poziția fără greutate a firului de contact, N;

j x – coeficientul de proiectare al suspensiei lanțului, determinat de formula:

Valoarea „c” în expresie înseamnă distanța de la axa suportului până la primul șir simplu (pentru o suspensie cu cablu cu arc, de obicei 8 - 10 m).

Într-o suspensie de lanț semi-compensată, firul de contact are capacitatea de a se mișca atunci când lungimea sa se modifică în secțiunea de ancorare din cauza prezenței compensării. Cablul de susținere poate fi considerat, de asemenea, ca un fir fix fix, deoarece întoarcerea ghirlandei de izolatoare și utilizarea consolelor rotative îi oferă o oportunitate similară.

Pentru firele suspendate liber, modul de proiectare inițial este determinat prin compararea Le echivalentului< L кр, то максимальное натяжение несущего троса T max ,будет при минимальной температуре, а если L э >L cr, atunci tensiunea T max va apărea în condiții de gheață cu vânt. Corectitudinea alegerii modului inițial este verificată prin compararea sarcinii rezultate în condiții de gheață q gn cu sarcina critică q cr

Tensiunea cablului de susținere în poziția fără greutate a firului de contact se determină cu condiția ca j x = 0 (pentru suspensii cu arc), după formula:

(19)

Aici, valorile cu indicele „1” se referă la modul de tensiune maximă a cablului de susținere, iar cu indicele „0” - la modul poziției fără greutate a firului de contact. Indicele „n” se referă la materialul cablului suport, de exemplu E n este modulul elastic al materialului cablului suport.

5. Tensiunea cablului de sprijin neîncărcat este determinată de o expresie similară:

(20)

Aici g n este sarcina din greutatea proprie a cablului de susținere, N/m.

Valoarea lui A 0 este egală cu valoarea lui A 1, deci nu este nevoie să se calculeze A 0. Prin specificarea unor valori diferite ale lui T px, se determină temperaturile t x. Pe baza rezultatelor calculului, vom construi curbele de instalare

Înclinarea cablului portant fără sarcină la temperaturi tx în deschideri reale Li a secțiunii de ancorare:

Orez. 3 Săgeți înclinate ale cablului portant fără sarcină în deschideri reale

7. Înclinarea cablului de sprijin F xi în deschiderea l i se calculează din expresia:

; (22)

în absența sarcinilor suplimentare (gheață, vânt) q x = g x = g, deci sarcina redusă în cazul în cauză:

; ;

Orez. 4 Săgeți pentru înclinarea cablului de sprijin încărcat

Calcule ale tensiunii cablului de susținere în moduri cu sarcini suplimentare, unde valorile cu indicele x se referă la modul dorit (gheață cu vânt sau vânt de intensitate maximă). Rezultatele obținute sunt reprezentate pe un grafic.

8. Înclinarea firului de contact și mișcarea sa verticală la suporturi pentru deschideri reale este determinată în mod corespunzător de formulele:

, (23)

Unde ;

Aici b 0i este distanța de la cablul de susținere la cablul de arc față de suport în poziția fără greutate a firului de contact pentru deschiderea reală, m;

H 0 este tensiunea cablului cu arc, de obicei luată H 0 = 0,1T 0 .

(24)

Orez. 6 Scurgerea firului de contact în deschideri reale sub sarcini suplimentare

Alegerea unei metode de trecere catenară în structuri artificiale

În stație:

Trecerea unei catenare sub structuri artificiale, a căror lățime nu depășește distanța între corzi (2-12 m), incl. sub poduri pietonale, se poate face în unul din trei moduri:

O structură artificială este folosită ca suport;

Suspensia de contact este trecută fără fixare pe o structură artificială;

În cablul de susținere este inclusă o inserție izolată, care este atașată la o structură artificială.

Pentru a selecta una dintre metode, trebuie îndeplinită următoarea condiție:

Pentru primul caz:

unde este distanța de la nivelul capetelor șinei până la marginea inferioară a structurii artificiale;

Înălțimea minimă admisă a firelor de contact deasupra nivelului capetelor șinei;

Cea mai mare înclinare a firelor de contact cu înclinarea cablului de susținere;

Distanța minimă dintre cablul de susținere și firul de contact din mijlocul travei;

Sfatura maxima a cablului de sustinere;

Lungimea ghirlandei izolatoare:

Scurgere minimă a cablului de sprijin;

O parte a căderii cablului de susținere la o temperatură minimă la o distanță de la cea mai apropiată apropiere de structura artificială până la mijlocul travei;

Ridicarea cablului de susținere sub influența unui pantograf la o temperatură minimă;

Minim distanta admisaîntre părțile sub tensiune și împământate;

Distanța permisă de la firul de contact la bara de protecție.

Pe baza rezultatelor acestui calcul, ajungem la concluzia că pentru a trece catenaria pe sub un pod pietonal cu o înălțime de 8,3 metri, în cazul nostru este necesar să folosim a treia metodă: o inserție izolată este tăiată în cablu de susținere, care este atașat de pod.

Pe intindere:

Suspensia catenară pe poduri cu o plimbare în partea de jos și legături de vânt scăzut se trece cu fixarea cablului de susținere la structuri speciale instalate deasupra legăturilor de vânt. În acest caz, firul de contact este trecut cu fixare sub legăturile de vânt cu o lungime redusă de până la 25 m. Înălțimea structurii este selectată din expresiile:

Pentru suspendarea semicompensată:

Bibliografie

1. Marquardt K. G., Vlasov I. I. Rețeaua de contact. – M.: Transporturi, 1997.- 271 p.

2. Freifeld A.V.Proiectarea unei rețele de contact.- M.: Transport, 1984, -397p.

3. Manual privind alimentarea cu energie electrică a căilor ferate. /Editat de K.G. Marquardt - M.: Transport, 1981. - T. 2-392p.

4. Standarde pentru proiectarea rețelelor aeriene de contact (VSN 141 - 90). – M.: Ministerul Transporturilor, 1992. – 118 p.

5. Rețeaua de contact. Temă pentru un proiect de curs cu instrucțiuni metodologice-M-1991-48s.

Trusa de instrumente

Să efectueze exerciții practice

La disciplina „Rețeaua de contact”.

1. Selectarea pieselor și materialelor pentru nodurile rețelei de contact.

2. Determinarea sarcinilor care acționează asupra firelor rețelei de contact.

3. Selectarea consolelor și cleme standard pentru un aranjament de suport dat.

4. Calculul momentului încovoietor care acționează asupra suportului și alegerea unui suport intermediar tipic.

5. Întocmirea documentației operaționale și tehnice în timpul lucrului la rețeaua de contact.

6. Întocmirea documentației operaționale și tehnice în timpul executării lucrărilor la rețeaua de contact.

7. Verificarea stării tehnice, reglarea și repararea acului de aer.

8. Verificarea stării, reglarea și repararea izolatorului secțional.

9. Verificarea stării, reglarea și repararea separatorului secțional.

10. Verificarea stării, reglarea și repararea descărcătoarelor de diferite tipuri.

11. Verificarea stării, reglarea și repararea interfeței izolatoare.

12. Calculul mecanic al secțiunii de ancorare a suspensiei lanțului catenar.

13. Determinarea tensiunii unui cablu suport încărcat.

14. Calculul săgeților înclinate și construcția curbelor de instalare a cablului de susținere și a firului de contact.

15. Întocmirea unei liste de materiale necesare, dispozitive de susținere și fixare pentru rețeaua de contact a scenei.

Notă explicativă.

Manualul metodologic conține opțiuni pentru orele practice la disciplina „Rețea de contact”. Scopul orelor este de a consolida cunoștințele dobândite în cursul teoretic al disciplinei, de a dobândi abilități practice în verificarea stării și ajustarea nodurilor individuale ale rețelei de contact și abilități de utilizare a literaturii tehnice. Temele orelor practice propuse se aleg în funcție de program de lucru disciplina și actualul standard de specialitate 1004.01 „Alimentarea cu energie în transportul feroviar”.

Pentru a desfășura cursuri în sala de clasă „Rețeaua de contact”, trebuie să aveți elementele de bază ale rețelei de contact sau modelele acestora, standuri, afișele necesare, fotografii, instrumente de măsurare și reglare.

Într-o serie de lucrări, pentru o mai bună memorare și asimilare a materialului, se propune să se descrie nodurile individuale ale rețelei de contact, să se descrie scopul și cerințele acestora.

La efectuarea exercițiilor practice, studenții trebuie să folosească literatură de referință, normativă și tehnică.

Ar trebui să acordați atenție măsurilor de siguranță care asigură siguranța lucrărilor de întreținere și reparații la dispozitivele aeriene de rețea de contact.

Lecția practică nr. 1

Selectarea pieselor și materialelor pentru nodurile rețelei de contact.

Scopul lecției:învață cum să selectezi practic piesele pentru un anumit sistem catenar.

Date inițiale: tip de lanț catenar, unitate de lanț catenar (setat de profesor conform tabelelor 1.1, 1.2).

Tabel 1.1 Tipuri de suspensii de contact.

Numărul opțiunii	Cablu suport	Fir de contact	Sistemul curent	Tip suspensie
cale laterală
-	PBSM-70	MF-85	variabilă constantă	KS 70
Calea principală
	M-120	BrF-100	constant	KS 140
	M-95	MF-100	constant	KS 160
	M-95	2MF-100	constant	KS 120
	M-120	2MF-100	constant	KS 140
	M-120	2MF-100	constant	KS 160
	PBSM-95	NlF-100	variabil	KS 120
	M-95	BrF-100	variabil	KS 160
	PBSM-95	BrF-100	variabil	KS 140
	M-95	MF-100	variabil	KS 160
	PBSM-95	MF-100	variabil	KS 140

Tabelul 1.2. Ansamblu lanț catenar.

Scurte informații teoretice:

La alegerea unei unități de sprijin pentru un lanț catenar și la determinarea metodei de ancorare a firelor unui lanț catenar, este necesar să se țină cont de vitezele trenurilor pe o anumită secțiune și de faptul că cu cât viteza trenurilor este mai mare, cu atât este mai mare. elasticitatea lanțului catenar.

Fitingurile de rețea de contact sunt un set de piese destinate strângerii structurilor, fixării cablurilor și cablurilor și asamblarii diferitelor componente ale unei rețele de contact. Fitingurile trebuie să aibă rezistență mecanică suficientă, compatibilitate bună, fiabilitate ridicată și aceeași rezistență la coroziune, iar pentru colectarea curentului de mare viteză - de asemenea, o greutate minimă.

Toate părțile rețelelor de contact pot fi împărțite în două grupe: mecanice și conductoare.

Prima grupă include piese proiectate pentru sarcini pur mecanice. Aceasta include: o clemă cu pană, o clemă pentru un cablu de susținere, șei, degetari de furcă, urechi despicați și continui etc.

Al doilea grup include piese proiectate pentru sarcini mecanice și electrice. Aceasta include: cleme cap la cap pentru îmbinarea cablului de susținere, conectori ovali, cleme cap la cap pentru sârmă de contact, șnur, cleme de conectare și de tranziție. În funcție de materialul de fabricație, fitingurile sunt împărțite în fontă (fontă maleabilă sau cenușie), oțel, metale neferoase și aliajele acestora (cupru, bronz, aluminiu, alamă).

Produsele din fontă au un strat de protecție anticoroziv - galvanizare la cald, iar produsele din oțel - galvanizare electrolitică urmată de cromare.

Procedura de finalizare a lecției practice:

1. Selectați un nod suport pentru o catenară dată și schițați-l cu toți parametrii geometrici (L.1, p. 80).

2. Selectați materialul și secțiunea transversală a firelor pentru șirurile simple și elastice ale ansamblului suport.

3. Selectați piese pentru o unitate dată folosind L.9 sau L10 sau L11.

Introduceți detaliile selectate în Tabelul 1.3.

4. Selectați o parte pentru unirea firului de contact și conectarea cablului de sprijin. Introduceți detaliile selectate în Tabelul 1.3.

Tabelul 1.3. Piese pentru unități catenare.

5. Descrieți scopul și locația de instalare a conectorilor electrici longitudinali și transversali.

6. Descrieți scopul interfețelor neizolante. Desenați o diagramă a unei interfețe neizolatoare și indicați toate dimensiunile principale.

7. Întocmește un raport. Trageți concluzii pe baza lecției finalizate.

Întrebări de control:

1. Ce sarcini suportă piesele rețelei de contact?

2. Ce determină alegerea tipului de unitate de sprijin pentru un lanț catenar?

3. În ce moduri poate fi uniformizată elasticitatea unui lanț catenar?

4. De ce pot fi folosite materiale care nu sunt foarte conductoare pentru cablurile portante?

5. Formulați scopul și tipurile de ancore mijlocii.

6. Ce determină metoda de atașare a cablului de susținere la structura de susținere?

Fig.1.1. Ancorarea unei suspensii catenare CA compensate ( A) și permanent ( b) actual:

1- tip ancora; 2- suport de ancorare; 3, 4, 19 – cablu compensator din oțel cu diametrul de 11 mm, lungime, respectiv, 10, 11, 13 m; 5- bloc compensator; 6- culbutor; 7- tija „ochi-ochi dublu” lungime 150 mm; 8- placa de reglare; 9- izolator cu pistil; 10- izolator cu cercei; 11- conector electric; 12- culbutor cu două tije; 13, 22 - clema, respectiv, pentru 25-30 de sarcini; 15- sarcina din beton armat; 16- cablu limitator de sarcină; 17- suport limitator de sarcină; 18- orificii de montare; 20- tija ochi de pistil, 1000 mm lungime; 21- culbutor pentru atașarea a două fire de contact; 23 de bari pentru 15 sarcini; 24- limitator pentru o singură ghirlandă de greutăți.

Fig. 1.2.Ancorarea unei suspensii de lanț de curent alternativ semicompensate cu un compensator cu două blocuri ( A) și curent continuu cu un compensator cu trei blocuri ( b):

1- tip ancora; 2- suport de ancorare; 3- tijă „pistil-ochi dublu” lungime 1000 mm; 4- izolator cu pistil; 5- izolator cu cercel; 6- cablu compensator din otel cu diametrul de 11 mm; 7- bloc compensator; 8- tijă-ochi, 1000 mm lungime; 9- bara pentru greutati; 10- sarcina din beton armat; 11- limitator pentru o singură ghirlandă de greutăți; 12- cablu limitator de sarcină; 13- suport limitator de sarcină; 14- cablu compensator din otel cu diametrul de 10 mm si lungimea de 10 m; 15- clema pentru greutati; 16- limitator pentru o ghirlanda dubla de greutati; 17- basculant pentru ancorarea a doua fire.

Fig.1.3. Ancorajul mediu compensat ( iad)și semicompensate ( e) lanțuri catenare; pentru un singur fir de contact ( b), fir de contact dublu ( G); pe o consolă izolată ( V) și pe o consolă neizolată ( d).

Rețeaua de contact este un set de dispozitive pentru transmiterea energiei electrice de la substațiile de tracțiune către EPS prin colectoare de curent. Face parte din rețeaua de tracțiune și pentru transportul feroviar electrificat îi servește de obicei ca fază (cu curent alternativ) sau stâlp (cu curent continuu); cealaltă fază (sau pol) este rețeaua feroviară. Rețeaua de contact poate fi realizată cu șină de contact sau cu suspensie de contact.
Într-o rețea de contact cu suspensie catenară, elementele principale sunt următoarele: fire - fir de contact, cablu de susținere, fir de armare etc.; suporturi; dispozitive de susținere și fixare; traverse flexibile și rigide (console, cleme); izolatoare și fitinguri pentru diverse scopuri.
Rețelele de contact cu contacte aeriene se clasifică în funcție de tipul de transport electrificat pentru care este destinată - cale ferată. magistrală, oraș (tramvai, troleibuz), carieră, mine transport feroviar subteran etc.; după tipul de curent și tensiunea nominală a EPS alimentat din rețea; pe amplasarea suspensiei de contact față de axa căii ferate - pentru captarea centrală a curentului (pe transportul feroviar principal) sau lateral (pe căile de transport industrial); dupa tipul de suspensie de contact - simpla, lant sau speciala; cu privire la specificul ancorarii firului de contact si cablului suport, racordarea sectiunilor de ancorare etc.
Rețeaua de contact este proiectată să funcționeze în aer liber și, prin urmare, este expusă factorilor climatici, care includ: temperatura mediului ambiant, umiditatea și presiunea aerului, vânt, ploaie, îngheț și gheață, radiații solare și conținutul diferiților contaminanți din aer. La aceasta este necesar să se adauge procesele termice care apar atunci când curentul de tracțiune trece prin elementele rețelei, impactul mecanic asupra acestora de la pantografe, procesele de electrocoroziune, numeroase sarcini mecanice ciclice, uzură etc. Toate dispozitivele de rețea de contact trebuie să fie capabile să reziste la acțiunea factorii enumerați și furnizați calitate superioară colectarea curentului în orice condiții de funcționare.
Spre deosebire de alte dispozitive de alimentare cu energie, rețeaua de contact nu are o rezervă, așa că îi sunt impuse cerințe de fiabilitate sporite, ținând cont de proiectarea, construcția și instalarea, întreținerea și repararea acesteia.

Proiectarea rețelei de contact

La proiectarea unei rețele de contact (CN), numărul și marca de fire sunt selectate pe baza rezultatelor calculelor sistemului de alimentare cu energie de tracțiune, precum și a calculelor de tracțiune; determina tipul de suspensie de contact în conformitate cu vitezele maxime de deplasare ale EPS și alte condiții de colectare a curentului; găsiți lungimile de deschidere (în principal în funcție de condițiile de asigurare a rezistenței sale la vânt, și la viteze mari - și un anumit nivel de denivelare de elasticitate); alegeți lungimea secțiunilor de ancorare, tipurile de suporturi și dispozitive de susținere pentru tracțiuni și stații; dezvoltarea proiectelor CS în structuri artificiale; amplasați suporturi și întocmește planuri pentru rețeaua de contact la stații și etape cu coordonarea zig-zagurilor de fire și ținând cont de implementarea întrerupătoarelor aeriene și a elementelor de secționare a rețelei de contact (mate izolatori ai secțiunilor de ancorare și inserții neutre, izolatoare și separatoare secționale). ).
Principalele dimensiuni (indicatori geometrici) care caracterizează amplasarea rețelei de contact în raport cu alte dispozitive sunt înălțimea H de agățare a firului de contact deasupra nivelului vârfului capului șinei; distanța A de la părțile sub tensiune la părțile împământate ale structurilor și materialului rulant; distanța Г de la axa căii exterioare până la marginea interioară a suporturilor, situată la nivelul capetelor șinei, sunt reglementate și determină în mare măsură proiectarea elementelor rețelei de contact (Fig. 8.9).

Îmbunătățirea designului rețelei de contact are ca scop creșterea fiabilității acesteia, reducând în același timp costurile de construcție și exploatare. Suporturile din beton armat și fundațiile suporturilor metalice sunt protejate de efectele electrocorozive ale curenților vagabonzi asupra armăturii lor. Creșterea duratei de viață a firelor de contact se realizează, de regulă, prin utilizarea inserțiilor pe pantografe cu proprietăți antifricțiune ridicate (carbon, inclusiv cu conținut de metal, metal-ceramic etc.), alegerea unui design rațional al pantografelor, precum și optimizarea modurile de colectare curente.
Pentru a crește fiabilitatea rețelei de contact, gheața este topită, incl. fără întrerupere a circulației trenurilor; Se folosesc pandantive de contact rezistente la vânt etc. Eficiența lucrului pe rețeaua de contact este facilitată de utilizarea telecomenzii pentru comutarea de la distanță a separatoarelor secționale.

Ancorarea firului

Ancorarea firelor este atașarea firelor catenare prin izolatoarele și fitingurile incluse în acestea la suportul de ancorare cu transferul tensiunii lor către acesta. Ancorarea firelor poate fi necompensată (rigidă) sau compensată (Fig. 8.16) printr-un compensator care modifică lungimea firului dacă temperatura acestuia se modifică menținând o anumită tensiune.

În mijlocul secțiunii de ancorare a catenarei, se realizează o ancorare mijlocie (Fig. 8.17), care previne mișcările longitudinale nedorite către una dintre ancore și vă permite să limitați zona de deteriorare a catenarei atunci când unul dintre firele acesteia se rupe. . Cablul de ancorare din mijloc este atașat la firul de contact și cablul de susținere cu fitinguri corespunzătoare.

Compensarea deformarii firului

Compensarea tensiunii firelor (reglarea automată) a rețelei de contact atunci când lungimea acestora se modifică ca urmare a efectelor temperaturii se realizează prin compensatoare de diferite modele - bloc-sarcină, cu tamburi de diferite diametre, hidraulice, gaz-hidraulice, arc etc. .
Cel mai simplu este un compensator de sarcină bloc, format dintr-o sarcină și mai multe blocuri (palan cu scripete), prin care sarcina este conectată la firul ancorat. Cel mai utilizat este compensatorul cu trei blocuri (Fig. 8.18), în care un bloc fix este fixat de un suport, iar două mobile sunt introduse în bucle formate dintr-un cablu care poartă o sarcină și fixate la celălalt capăt în flux al unui bloc fix. Firul ancorat este atașat de blocul mobil prin izolatori. În acest caz, greutatea sarcinii este 1/4 din tensiunea nominală (este furnizat un raport de transmisie 1:4), dar mișcarea sarcinii este de două ori mai mare decât cea a unui compensator cu doi-6 lobi (cu un bloc în mișcare).

la compensatoarele cu tamburi de diferite diametre (Fig. 8.19), cablurile conectate la firele ancorate sunt înfăşurate pe un tambur de diametru mic, iar un cablu conectat la o ghirlandă de greutăţi este înfăşurat pe un tambur cu diametru mai mare. Dispozitivul de frânare este utilizat pentru a preveni deteriorarea catenarei atunci când firul se rupe.

În condiții speciale de funcționare, în special cu dimensiuni limitate în structurile artificiale, diferențe ușoare de temperatură de încălzire a firelor etc., se folosesc alte tipuri de compensatoare pentru firele catenare, cablurile de fixare și traversele rigide.

Clemă de sârmă de contact

Clemă de sârmă de contact - un dispozitiv pentru fixarea poziției firului de contact într-un plan orizontal față de axa pantografului. Pe secțiunile curbe, unde nivelurile capetelor șinei sunt diferite și axa pantografului nu coincide cu axa șinei, se folosesc cleme nearticulate și articulate.
O clemă nearticulată are o tijă care trage firul de contact de pe axa pantografului către suport (clemă extinsă) sau din suport (clemă comprimată) cu o dimensiune în zig-zag. Pe căile ferate electrificate clemele nearticulate sunt folosite foarte rar (în ramurile ancorate ale unei suspensii catenare, pe unele întrerupătoare de aer), deoarece „punctul dur” format cu aceste cleme pe firul de contact afectează captarea curentului.

Clema articulată este formată din trei elemente: tija principală, suportul și o tijă suplimentară, la capătul căreia este atașată clema de fixare a firului de contact (Fig. 8.20). Greutatea tijei principale nu este transferată pe firul de contact și preia doar o parte din greutatea tijei suplimentare cu o clemă de fixare. Tijele sunt modelate pentru a asigura trecerea fiabilă a pantografelor atunci când aceștia apasă firul de contact. Pentru liniile de mare viteză și de mare viteză, sunt utilizate tije suplimentare ușoare, de exemplu, din aliaje de aluminiu. Cu un fir de contact dublu, două tije suplimentare sunt instalate pe suport. Pe partea exterioară a curbelor cu raze mici, clemele flexibile sunt montate sub forma unei tije suplimentare convenționale, care este atașată la un suport, rack sau direct la un suport printr-un cablu și un izolator. Pe traversele flexibile și rigide cu cabluri de fixare se folosesc de obicei elemente de fixare cu bandă (asemănătoare unei tije suplimentare), fixate cu balamale cu cleme cu un ochi montat pe cablul de fixare. Pe barele transversale rigide, puteți atașa cleme și la rafturi speciale.

Secțiunea ancora

Secțiunea de ancorare este o secțiune a unei suspensii catenare, ale cărei limite sunt suporturi de ancorare. Împărțirea rețelei de contact în secțiuni de ancorare este necesară pentru a include în fire dispozitive care mențin tensiunea firelor atunci când temperatura acestora se schimbă și pentru a efectua seccționarea longitudinală a rețelei de contact. Această împărțire reduce suprafața de deteriorare în cazul unei ruperi a firelor catenare, facilitează instalarea, tehnic. contactați întreținerea și repararea rețelei. Lungimea secțiunii de ancorare este limitată de abaterile admisibile de la valoarea nominală a tensiunii firelor catenare stabilite de compensatoare.
Abaterile sunt cauzate de modificările poziției corzilor, clemelor și consolelor. De exemplu, la viteze de până la 160 km/h, lungimea maximă a secțiunii de ancorare cu compensare bilaterală pe tronsoane drepte nu depășește 1600 m, iar la viteze de 200 km/h nu este permisă mai mult de 1400 m. În curbe, lungimea secțiunilor de ancorare scade cu atât mai mult, cu atât curba de lungime este mai mare și raza acesteia este mai mică. Pentru a trece de la o secțiune de ancorare la alta, se realizează conexiuni neizolante și izolante.

Împerecherea secțiunilor de ancorare

Conjugarea secțiunilor de ancorare este o combinație funcțională a două secțiuni de ancorare adiacente ale unui sistem catenar, asigurând o tranziție satisfăcătoare a pantografelor EPS de la unul dintre ele la altul fără a perturba modul de colectare curent datorită plasării adecvate în aceleași (de tranziție) travee de rețeaua de contact a capătului unei secțiuni de ancorare și începutul celeilalte. Se face distincție între neizolant (fără secționare electrică a rețelei de contact) și izolator (cu secționare).
Conexiunile neizolante se realizează în toate cazurile în care este necesară includerea compensatoarelor în firele catenare. În acest caz, se realizează independența mecanică a secțiunilor de ancorare. Astfel de conexiuni sunt instalate în trei (Fig. 8.21, a) și mai rar în două trave. Pe autostrăzile de mare viteză, conexiunile sunt uneori efectuate în 4-5 trave din cauza cerințelor mai mari pentru calitatea colectării curentului. Interfețele neizolante au conectori electrici longitudinali, a căror secțiune transversală trebuie să fie echivalentă cu aria secțiunii transversale a firelor aeriene.

Interfetele izolatoare se folosesc atunci cand este necesara sectiunea retelei de contact, cand, pe langa cea mecanica, este necesara asigurarea independenței electrice a secțiunilor de împerechere. Astfel de conexiuni sunt aranjate cu inserții neutre (secțiuni ale catenarei unde în mod normal nu există tensiune) și fără ele. În acest ultim caz, se folosesc de obicei conexiuni cu trei sau patru trave, plasând firele de contact ale secțiunilor de împerechere în travele de mijloc la o distanță de 550 mm una de alta (Fig. 8.21.6). În acest caz, se formează un spațiu de aer care, împreună cu izolatorii incluși în suspensiile de contact ridicate la suporturile de tranziție, asigură independența electrică a secțiunilor de ancorare. Trecerea patinului pantografului de la firul de contact al unei secțiuni de ancorare la alta are loc în același mod ca și în cazul cuplajului neizolant. Cu toate acestea, atunci când pantograful se află în mijlocul deschiderii, independența electrică a secțiunilor de ancorare este compromisă. Dacă o astfel de încălcare este inacceptabilă, se folosesc inserții neutre de lungimi diferite. Se alege astfel încât atunci când se ridică mai multe pantografe ale unui tren, să fie exclusă blocarea simultană a ambelor goluri de aer, ceea ce ar duce la scurtcircuitul firelor alimentate din faze diferite și sub tensiuni diferite. Pentru a evita arderea firului de contact al EPS, cuplarea cu inserția neutră are loc la curgere, în acest scop este instalat un semn de semnal „Opriți curentul” cu 50 m înainte de începerea inserției și după sfârșitul inserției pentru tracțiunea locomotivei electrice după 50 m și pentru tracțiunea multiplă după 200 m - semnul „Porniți curentul” (Fig. 8.21c). În zonele cu trafic de mare viteză, sunt necesare mijloace automate de întrerupere a curentului către EPS. Pentru a face posibilă deraierea trenului atunci când este forțat să se oprească sub inserția neutră, sunt prevăzute separatoare secționale pentru a furniza temporar tensiune la inserția neutră din direcția de mișcare a trenului.

Sectionarea catenarii

Secționarea unei rețele de contact este împărțirea unei rețele de contact în secțiuni (secțiuni) separate, separate electric prin conexiuni izolatoare ale secțiunilor de ancorare sau izolatoare secționale. Izolația poate fi ruptă în timpul trecerii pantografului EPS de-a lungul interfeței secțiunii; dacă un astfel de scurtcircuit este inacceptabil (când secțiunile adiacente sunt alimentate din faze diferite sau aparțin unor sisteme diferite de alimentare cu energie de tracțiune), inserțiile neutre sunt plasate între secțiuni. În condiții de funcționare, se realizează conexiunea electrică a secțiunilor individuale, inclusiv deconectatoarele secționale instalate în locuri adecvate. Secționarea este, de asemenea, necesară pentru funcționarea fiabilă a dispozitivelor de alimentare cu energie în general, operaționale întreținere si repararea retelelor de contact cu deconectare de tensiune. Schema de secţionare prevede o astfel de aranjare reciprocă a secţiunilor în care deconectarea uneia dintre ele are cel mai mic impact asupra organizării traficului feroviar.
Secționarea rețelei de contact poate fi longitudinală sau transversală. La secţionarea longitudinală, reţeaua de contact a fiecărei căi principale este împărţită de-a lungul liniei electrificate la toate staţiile de tracţiune şi posturile de secţionare. Rețeaua de contact a etapelor, substațiilor, siding-urilor și punctelor de trecere este împărțită în secțiuni longitudinale separate. La statiile mari cu mai multe parcuri electrificate sau grupuri de piste, reteaua de contact a fiecarui parc sau grupuri de piste formeaza sectiuni longitudinale independente. La stațiile foarte mari, rețeaua de contact a unuia sau ambelor gâturi este uneori separată în secțiuni separate. Rețeaua de contact este secționată și în tuneluri lungi și pe unele poduri cu trafic dedesubt. Cu secționarea transversală, rețeaua de contact a fiecăreia dintre căile principale este împărțită pe toată lungimea liniei electrificate. În stațiile cu o dezvoltare semnificativă a căii, se utilizează secționarea transversală suplimentară. Numărul de secțiuni transversale este determinat de numărul și scopul pistelor individuale și, în unele cazuri, de modurile de pornire ale EPS, atunci când este necesară utilizarea secțiunii transversale a catenarelor aeriene ale căilor adiacente.
Secţionarea cu împământare obligatorie a porţiunii deconectate a reţelei de contact este prevăzută pentru şinele pe care pot fi persoane pe acoperişurile vagoanelor sau locomotivelor, sau şinelor în apropierea cărora funcţionează mecanisme de ridicare şi transport (încărcare şi descărcare, şine de utilaje etc.) . Pentru a asigura o mai mare siguranță pentru cei care lucrează în aceste locuri, secțiunile corespunzătoare ale rețelei de contact sunt conectate la alte secțiuni prin separatoare secționale cu lame de împământare; aceste cuțite împământă secțiunile deconectate atunci când deconectatoarele sunt oprite.

În fig. 8.22 prezintă un exemplu de circuit de alimentare și secţionare pentru o stație situată pe o secțiune cu două căi a unei linii electrificate cu curent alternativ. Diagrama prezintă șapte secțiuni - patru pe transporturi și trei la stație (una dintre ele cu împământare obligatorie atunci când este oprită). Rețeaua de contact a liniilor din secțiunea din stânga și stația primește energie de la o fază a sistemului de alimentare, iar șinele din secțiunea din dreapta - de la cealaltă. În consecință, secționarea a fost efectuată folosind mate izolatoare și inserții neutre. În zonele în care este necesară topirea gheții, pe inserția neutră sunt instalate două separatoare secționale cu acţionare cu motor. Dacă nu este prevăzută topirea gheții, este suficient un deconectator secțional acţionat manual.

Pentru a secționa rețeaua de contact a rețelelor principale și laterale la stații, se folosesc izolatori secționali. În unele cazuri, izolatorii secționali sunt utilizați pentru a forma inserții neutre pe rețeaua de contact AC, pe care EPS le trece fără a consuma curent, precum și pe șinele unde lungimea rampelor nu este suficientă pentru a găzdui conexiuni izolatoare.
Conectarea și deconectarea diferitelor secțiuni ale rețelei de contact, precum și conectarea la liniile de alimentare, se realizează cu ajutorul separatoarelor secționale. Pe liniile de curent alternativ, de regulă, se folosesc deconectatoare de tip orizontal-rotativ, pe liniile de curent continuu - tip cu tăiere verticală. Separatorul este controlat de la distanță de la consolele instalate în locul de serviciu din zona rețelei de contact, în sediul ofițerilor de serviciu și în alte locuri. Cele mai critice și mai frecvent comutate întrerupătoarele sunt instalate în rețeaua de telecontrol de dispecerat.
Există deconectatoare longitudinale (pentru conectarea și deconectarea secțiunilor longitudinale ale rețelei de contact), transversale (pentru conectarea și deconectarea secțiunilor sale transversale), alimentator etc. Sunt desemnate cu literele alfabetului rus (de exemplu, longitudinal - A , B, V, D; transversal - P ; feeder - F) și numerele corespunzătoare numerelor de piste și secțiuni ale rețelei de contact (de exemplu, P23).
Pentru a asigura siguranța muncii pe secțiunea deconectată a rețelei de contact sau în apropierea acesteia (în depozit, pe căile de echipare și inspectare a echipamentelor de acoperiș ale EPS, pe căile de încărcare și descărcare a mașinilor etc.), deconectatoare cu unul lama de împământare sunt instalate.

Broască

Comutator de aer - format prin intersecția a două contacte aeriene deasupra comutatorului; este conceput pentru a asigura trecerea lină și fiabilă a pantografului de la firul de contact al unei căi la firul de contact al altuia. Încrucișarea firelor se realizează prin suprapunerea unui fir (de obicei o cale adiacentă) pe altul (Fig. 8.23). Pentru a ridica ambele fire atunci când pantograful se apropie de acul de aer, pe firul inferior se fixează o țeavă metalică restrictivă de 1-1,5 m lungime.Firul superior este plasat între tub și firul inferior. Intersecția firelor de contact deasupra unui singur turneu se realizează cu fiecare fir deplasat spre centru față de axele căii de rulare cu 360-400 mm și situat acolo unde distanța dintre marginile interioare ale capetelor șinelor de conectare a traversei este de 730-800 mm. . La comutatoare încrucișate și la așa-numitele. La intersecțiile oarbe, firele traversează centrul comutatorului sau intersecției. Tunnerele cu aer sunt de obicei fixe. Pentru a face acest lucru, pe suporturi sunt instalate cleme pentru a ține firele de contact într-o poziție dată. Pe sinele de stație (cu excepția celor principale), comutatoarele pot fi realizate nefixate dacă firele de deasupra comutatorului sunt situate în poziția specificată prin reglarea zigzagurilor la suporturile intermediare. Corzile catenare situate lângă săgeți trebuie să fie duble. Contactul electric dintre pandantivele catenare care formează săgeata este asigurat de un conector electric instalat la o distanță de 2-2,5 m de intersecția de pe partea săgeții. Pentru a crește fiabilitatea, se folosesc modele de comutatoare cu conexiuni încrucișate suplimentare între firele ambelor pandantive catenare și șiruri duble de susținere glisante.

Suporturi de catenă

Suporturile rețelei de contact sunt structuri pentru fixarea dispozitivelor de susținere și fixare a rețelei de contact, preluând sarcina de pe firele și alte elemente ale acesteia. În funcție de tipul dispozitivului de susținere, suporturile sunt împărțite în cantilever (single-track și double-track); rafturi de bare transversale rigide (singure sau pereche); suporturi transversale flexibile; alimentator (cu console numai pentru firele de alimentare și de aspirație). Suporturile care nu au dispozitive de susținere, dar au dispozitive de fixare, se numesc de fixare. Suporturile cantilever sunt împărțite în intermediare - pentru atașarea unei suspensii catenare; tranzițional, instalat la joncțiunea secțiunilor de ancorare, - pentru fixarea a două fire de contact; ancora, absorbind forța de ancorare a firelor. De regulă, suporturile îndeplinesc mai multe funcții simultan. De exemplu, suportul unei traverse flexibile poate fi ancorat, iar consolele pot fi suspendate de rafturile unei traverse rigide. Suporturile pentru armare și alte fire pot fi atașate la stâlpii de susținere.
Suporturile sunt din beton armat, metal (otel) si lemn. În trenurile interne d. folosesc în principal suporti din beton armat precomprimat (Fig. 8.24), centrifugat conic, lungime standard 10,8; 13,6; 16,6 m. Suporturile metalice se montează în cazurile în care, datorită capacității portante sau dimensiunilor lor, este imposibilă utilizarea celor din beton armat (de exemplu, în traverse flexibile), precum și pe liniile cu trafic de mare viteză, unde se impun cerințe sporite privind fiabilitatea structurilor de susținere. Suporturile din lemn sunt folosite doar ca suport temporar.

Pentru secțiunile de curent continuu, suporturile din beton armat sunt realizate cu armătură suplimentară de tijă situată în partea de fundație a suporturilor și concepute pentru a reduce deteriorarea armăturii suport prin electrocoroziune cauzată de curenții vagabonzi. În funcție de metoda de instalare, suporturile din beton armat și rafturile de traverse rigide pot fi separate sau neseparate, instalate direct în pământ. Stabilitatea necesară a suporturilor indivize în sol este asigurată de grinda superioară sau placa de bază. În cele mai multe cazuri, se folosesc suporturi indivize; cele separate sunt folosite atunci când stabilitatea celor neseparate este insuficientă, precum și în prezența apei subterane, ceea ce face dificilă instalarea suporturilor neseparate. În suporturile de ancorare din beton armat, se folosesc tiranți, care sunt instalați de-a lungul căii la un unghi de 45° și atașați de ancorele din beton armat. Fundațiile din beton armat din partea supraterană au o sticlă adâncă de 1,2 m, în care se instalează suporturi și apoi se etanșează cavitatea sticlei cu mortar de ciment. Pentru a adânci fundațiile și suporturile în pământ, se folosește în principal metoda de scufundare în vibrații.
Suporturile metalice ale traverselor flexibile sunt de obicei realizate dintr-o formă piramidală tetraedrică, lungimea lor standard este de 15 și 20 m. Stâlpii verticali longitudinali din bare unghiulare sunt legați printr-o rețea triunghiulară, tot din fier unghiular. În zonele caracterizate printr-o coroziune atmosferică crescută, pe fundații din beton armat se fixează în sol suporturi metalice cantilever de 9,6 și 11 m lungime. Suporturile cantilever sunt instalate pe fundații prismatice cu trei grinzi, suporturile transversale flexibile sunt instalate fie pe blocuri separate de beton armat, fie pe fundații pe piloți cu grilaje. Baza suporturilor metalice este conectată la fundații cu șuruburi de ancorare. Pentru a asigura suporturi în soluri stâncoase, în zonele de permafrost și îngheț sezonier profund, în soluri slabe și mlăștinoase etc., se folosesc fundații de design speciale.

Consolă

Consola este un dispozitiv de susținere montat pe un suport, format dintr-un suport și o tijă. În funcție de numărul de căi suprapuse, consola poate fi cu un singur, dublu sau mai rar cu mai multe căi. Pentru a elimina legătura mecanică dintre catenarele diferitelor căi și pentru a crește fiabilitatea, consolele cu o singură cale sunt mai des folosite. Se folosesc console neizolate sau împământate, în care izolatoarele sunt amplasate între cablul de susținere și suport, precum și în tija de prindere, și console izolate cu izolatori amplasați în console și tije. Consolele neizolate (Fig. 8.25) pot fi curbate, înclinate sau orizontale. Pentru suporturile instalate cu dimensiuni mari se folosesc console cu bare. La joncțiunile secțiunilor de ancorare la instalarea a două console pe un suport, se folosește o traversă specială. Consolele orizontale sunt folosite în cazurile în care înălțimea suporturilor este suficientă pentru a asigura tija înclinată.

Cu consolele izolate (Fig. 8.26), este posibil să se efectueze lucrări la cablul de susținere în apropierea acestora fără a deconecta tensiunea. Absența izolatoarelor pe consolele neizolate asigură o mai mare stabilitate a poziției cablului de susținere sub diferite influențe mecanice, ceea ce are un efect benefic asupra procesului de colectare curent. Suporturile și tijele consolelor sunt montate pe suporturi folosind tocuri care le permit să se rotească de-a lungul axei căii cu 90° în ambele direcții față de poziția normală.

Bară transversală flexibilă

Bară transversală flexibilă - un dispozitiv de sprijin pentru agățarea și fixarea firelor aeriene situate deasupra mai multor șine. Bara transversală flexibilă este un sistem de cabluri întinse între suporturi pe căile electrificate (Fig. 8.27). Cablurile portante transversale absorb toate sarcinile verticale din firele de suspensie a lanțului, bara transversală în sine și alte fire. Clădirea acestor cabluri trebuie să fie de cel puțin Vio lungimea deschiderii dintre suporturi: aceasta reduce influența temperaturii asupra înălțimii suspensiilor catenare. Pentru a crește fiabilitatea traverselor, se folosesc cel puțin două cabluri transversale portante.

Cablurile de fixare preiau sarcini orizontale (cel de sus este de la cablurile de sustinere ale umeraselor de lant si alte fire, cel de jos este de la firele de contact). Izolarea electrică a cablurilor de la suporturi permite întreținerea rețelei de contact fără a deconecta tensiunea. Pentru reglarea lungimii lor, toate cablurile sunt fixate pe suporturi cu tije filetate din otel; în unele țări se folosesc amortizoare speciale în acest scop, în principal pentru fixarea suspensiei de contact la stații.

Colecția curentă

Colectarea curentului este procesul de transfer de energie electrică de la un fir de contact sau șină de contact la echipamentul electric al unui EPS în mișcare sau staționar printr-un colector de curent, oferind alunecare (pe autostradă, transportul electric industrial și cel mai urban urban) sau rulare (pe unele tipuri). de EPS de transport electric urban) contact electric. Încălcarea contactului în timpul colectării curentului duce la apariția eroziunii arcului electric fără contact, care are ca rezultat uzura intensă a firului de contact și a inserțiilor de contact ale colectorului de curent. Când punctele de contact sunt supraîncărcate cu curent în timpul mișcării, are loc eroziunea prin explozie electrică de contact (scântei) și uzura crescută a elementelor de contact. Supraîncărcarea pe termen lung a contactului cu curentul de funcționare sau curentul de scurtcircuit atunci când EPS este parcat poate duce la arderea firului de contact. În toate aceste cazuri, este necesar să se limiteze limita inferioară a presiunii de contact pentru condițiile de funcționare date. Presiune de contact excesivă, incl. ca urmare a impactului aerodinamic asupra pantografului, o creștere a componentei dinamice și creșterea rezultată a deformarii verticale a firului, în special la cleme, la comutatoarele de aer, la joncțiunea secțiunilor de ancorare și în zona de structurile artificiale, pot reduce fiabilitatea rețelei de contact și a pantografelor, precum și pot crește rata de uzură a firelor și a inserțiilor de contact. Prin urmare, limita superioară a presiunii de contact trebuie, de asemenea, normalizată. Optimizarea modurilor de colectare curentă este asigurată de cerințe coordonate pentru dispozitivele de rețea de contact și colectoarele de curent, ceea ce garantează fiabilitate ridicată operarea acestora la costuri minime reduse.
Calitatea colectării curentului poate fi determinată de diverși indicatori (numărul și durata încălcărilor contactului mecanic pe secțiunea calculată a căii, gradul de stabilitate a presiunii de contact aproape de valoarea optimă, intensitatea uzurii elemente de contact etc.), care depind în mare măsură de proiectarea sistemelor care interacționează - rețele de contact și pantografe, caracteristicile lor statice, dinamice, aerodinamice, de amortizare și alte caracteristici. În ciuda faptului că procesul actual de colectare depinde de un număr mare de factori aleatori, rezultatele cercetării și experiența de operare fac posibilă identificarea principiilor fundamentale pentru crearea sistemelor de colectare actuale cu proprietățile necesare.

Traversa rigidă

Bară transversală rigidă - folosită pentru agățarea firelor aeriene situate deasupra mai multor (2-8) șine. Bara transversală rigidă este realizată sub forma unei structuri metalice bloc (bară transversală), montată pe două suporturi (Fig. 8.28). Astfel de traverse sunt utilizate și pentru deschiderea travei. Bara transversală cu montantii este conectată fie articulat, fie rigid cu ajutorul unor lonjeli, permițându-i să fie descărcată la mijlocul travei și reducând consumul de oțel. La amplasarea corpurilor de iluminat pe bara transversală, se realizează o pardoseală cu balustrade; asigurați o scară pentru urcarea la suporturi pentru personalul de service. Instalați bare transversale rigide cap. arr. în stații și puncte separate.

Izolatoare

Izolatoarele sunt dispozitive pentru izolarea firelor de contact sub tensiune. Izolatoarele se disting în funcție de direcția de aplicare a sarcinilor și de locul de instalare - suspendate, tensionate, de reținere și în consolă; prin proiectare - disc și tijă; după material - sticlă, porțelan și polimer; izolatoarele includ și elemente izolatoare
Izolatoarele suspendate - izolatoarele din porțelan și sticlă - sunt de obicei conectate în ghirlande de 2 pe liniile de curent continuu și 3-5 (în funcție de poluarea aerului) pe liniile de curent alternativ. Izolatoarele de tensiune sunt instalate în ancorajele de sârmă, în cablurile de susținere deasupra izolatoarelor secționale, în cablurile de fixare ale traverselor flexibile și rigide. Izolatoarele de reținere (Fig. 8.29 și 8.30) diferă de toate celelalte prin prezența unui filet intern în orificiul capacului metalic pentru fixarea țevii. Pe liniile de curent alternativ se folosesc de obicei izolatori cu tije, iar pe liniile de curent continuu se folosesc și izolatori cu discuri. În acest din urmă caz, în tija principală a clemei articulate este inclus un alt izolator în formă de disc, cu un cercel. Izolatoarele din tijă din porțelan cantilever (Fig. 8.31) sunt instalate în barele și tijele consolelor izolate. Acești izolatori trebuie să aibă o rezistență mecanică crescută, deoarece lucrează la încovoiere. În deconectatoarele secționale și descărcătoarele de claxon se folosesc de obicei izolatori de tijă de porțelan, mai rar izolatori cu discuri. În izolatoarele secționale pe liniile de curent continuu, elementele izolatoare polimerice sunt utilizate sub formă de bare dreptunghiulare din material de presare, iar pe liniile de curent alternativ - sub formă de tije cilindrice din fibră de sticlă, pe care sunt puse capace de protecție electrică din țevi fluoroplastice. . Au fost dezvoltate izolatoare din tijă polimerică cu miez din fibră de sticlă și nervuri din elastomer organosilicium. Sunt folosite ca agățat, sectionare și fixare; sunt promițătoare pentru instalarea în barele și tijele consolelor izolate, în cablurile traverselor flexibile etc. În zonele de poluare industrială a aerului și în unele structuri artificiale, curățarea (spălarea) periodică a izolatoarelor din porțelan se realizează cu ajutorul echipamentelor mobile speciale.

Catenar

Catenaria este una dintre părțile principale ale rețelei de contact; este un sistem de fire, a cărui aranjare relativă, metoda de conectare mecanică, materialul și secțiunea transversală asigură calitatea necesară colectării curentului. Se determină proiectarea catenarei (CP). fezabilitate economica, condițiile de funcționare (viteza maximă de deplasare a EPS, puterea maximă a curentului eliminată de pantografe), condițiile climatice. Necesitatea de a asigura o colectare fiabilă a curentului la viteze și putere în creștere a EPS a determinat tendințele de modificare a designului suspensiilor: mai întâi simplu, apoi simplu cu șiruri simple și mai complex - arc simplu, dublu și special, în care, pentru a asigura necesarul efect, cap. arr. pentru a nivela elasticitatea (sau rigiditatea) verticală a suspensiei în travee, se folosesc sisteme spațiale cu cablu suplimentar sau altele.
La viteze de până la 50 km/h, calitatea satisfăcătoare a captării curentului este asigurată de o simplă suspensie de contact, constând doar dintr-un fir de contact suspendat de suporturile A și B ale rețelei de contact (Fig. 8.10a) sau cabluri transversale.

Calitatea colectării curentului este determinată în mare măsură de înclinarea firului, care depinde de sarcina rezultată pe fir, care este suma greutății proprii a firului (în cazul condițiilor de gheață împreună cu gheața) și de sarcina vântului, precum și ca pe lungimea travei și tensiunea firului. Calitatea colectării curentului este foarte influențată de unghiul a (cu cât este mai mic, cu atât calitatea colectării curentului este mai proastă), presiunea de contact se modifică semnificativ, în zona de sprijin apar sarcini de șoc și uzura crescută a firului de contact și a curentului. -se produce inserții de colectare a pantografului. Captarea curentului în zona de sprijin poate fi oarecum îmbunătățită prin agățarea firului în două puncte (Fig. 8.10.6), care în anumite condiții asigură o captare fiabilă a curentului la viteze de până la 80 km/h. Este posibil să se îmbunătățească semnificativ colectarea curentului cu o simplă suspensie doar prin reducerea semnificativă a lungimii treptelor pentru a reduce deformarea, care în cele mai multe cazuri este neeconomică, sau prin utilizarea de fire speciale cu tensiune semnificativă. În acest sens, se folosesc umerașe cu lanț (Fig. 8.11), în care firul de contact este suspendat de cablul de susținere cu ajutorul unor șiruri. O suspensie formată dintr-un cablu de sprijin și un fir de contact se numește simplu; dacă există un fir auxiliar între cablul de sprijin și firul de contact - dublu. Într-o suspensie cu lanț, cablul de susținere și firul auxiliar sunt implicate în transmiterea curentului de tracțiune, deci sunt conectate la firul de contact prin conectori electrici sau șiruri conductoare.

Principala caracteristică mecanică a unei suspensii de contact este considerată a fi elasticitatea - raportul dintre înălțimea firului de contact și forța aplicată acestuia și îndreptată vertical în sus. Calitatea colectării curentului depinde de natura modificării elasticității de-a lungul intervalului: cu cât este mai stabilă, cu atât colectarea curentă este mai bună. La umerașele simple și convenționale cu lanț, elasticitatea la mijlocul deschiderii este mai mare decât cea a suporturilor. Egalizarea elasticității în intervalul unei singure suspensii se realizează prin instalarea cablurilor cu arc de 12-20 m lungime, pe care sunt atașate șiruri verticale, precum și prin aranjarea rațională a șirurilor obișnuite în partea de mijloc a travei. Suspensiile duble au o elasticitate mai constantă, dar sunt mai scumpe și mai complexe. Pentru a obține o rată mare de distribuție uniformă a elasticității în interval, utilizați diferite căi creșterea acesteia în suprafața unității de susținere (instalarea amortizoarelor cu arc și a tijelor elastice, efect de torsiune de la răsucirea cablului etc.). În orice caz, la dezvoltarea suspensiilor, este necesar să se țină cont de caracteristicile disipative ale acestora, adică de rezistența la sarcini mecanice externe.
Catenaria este un sistem oscilant, prin urmare, atunci când interacționează cu pantografele, poate fi într-o stare de rezonanță cauzată de coincidența sau mai multe frecvențe ale propriilor oscilații și oscilații forțate, determinate de viteza pantografului de-a lungul unei trave cu un interval dat. lungime. Dacă apar fenomene de rezonanță, poate apărea o deteriorare vizibilă a colectării curentului. Limita pentru colectarea curentului este viteza de propagare a undelor mecanice de-a lungul suspensiei. Dacă această viteză este depășită, pantograful trebuie să interacționeze ca cu un sistem rigid, nedeformabil. În funcție de tensiunea specifică standardizată a firelor de suspensie, această viteză poate fi de 320-340 km/h.
Umerașele simple și cu lanț constau din secțiuni de ancorare separate. Fixările de suspensie de la capetele secțiunilor de ancorare pot fi rigide sau compensate. Pe principalele căi ferate În mare parte se folosesc suspensii compensate și semicompensate. La suspensiile semicompensate compensatorii sunt prezenti doar in firul de contact, in cele compensate - si in cablul de sustinere. Mai mult, în cazul unei modificări a temperaturii firelor (datorită trecerii curenților prin acestea, modificări ale temperaturii ambientale), scăderea cablului de susținere și, prin urmare, poziția verticală a firelor de contact, rămâne neschimbată. . În funcție de natura modificării elasticității suspensiilor în interval, înclinarea firului de contact este luată în intervalul de la 0 la 70 mm. Reglarea verticală a suspensiilor semi-compensate se efectuează astfel încât cota optimă a firului de contact să corespundă temperaturii medii anuale (pentru o anumită zonă) ambientală.
Înălțimea structurală a suspensiei - distanța dintre cablul de susținere și firul de contact la punctele de suspensie - se alege pe baza considerentelor tehnice și economice, și anume, luând în considerare înălțimea suporturilor, respectarea dimensiunilor verticale actuale ale apropierea clădirilor, distanțe de izolare, în special în zona structurilor artificiale etc.; în plus, trebuie asigurată o înclinare minimă a corzilor la valori extreme ale temperaturii ambiante, când pot apărea mișcări longitudinale vizibile ale firului de contact față de cablul de susținere. Pentru suspensiile compensate, acest lucru este posibil dacă cablul de sprijin și firul de contact sunt realizate din materiale diferite.
Pentru a crește durata de viață a inserțiilor de contact ale pantografelor, firul de contact este plasat într-un plan în zig-zag. Sunt posibile diverse opțiuni de agățare a cablului de sprijin: în aceleași planuri verticale ca și firul de contact (suspensie verticală), de-a lungul axei căii (suspensie semi-oblică), cu zig-zaguri opuse zig-zag-urilor firului de contact (suspensie oblică). ). Suspensia verticală are mai puțină rezistență la vânt, suspensia oblică are cea mai mare, dar este cea mai dificil de instalat și întreținut. Pe secțiunile drepte ale pistei se folosește în principal suspensia semi-oblică, pe secțiunile curbe - verticale. În zonele cu încărcări ale vântului deosebit de puternice, se folosește pe scară largă o suspensie în formă de diamant, în care două fire de contact, suspendate de un cablu de susținere comun, sunt situate la suporturi cu zig-zaguri opuse. În părțile mijlocii ale traveelor, firele sunt trase împreună cu benzi rigide. La unele suspensii, stabilitatea laterala este asigurata prin folosirea a doua cabluri de sustinere, formand un fel de sistem de brazare in plan orizontal.
În străinătate, suspensiile cu un singur lanț sunt utilizate în principal, inclusiv pe tronsoane de mare viteză - cu fire de arc, șiruri de sprijin distanțate simple, precum și cu cabluri de susținere și fire de contact cu tensiune crescută.

Fir de contact

Firul de contact este elementul cel mai critic al suspensiei de contact, făcând contact direct cu pantografele EPS în timpul procesului curent de colectare. De obicei, se folosesc unul sau două fire de contact. Două fire sunt de obicei utilizate la colectarea curenților de peste 1000 A. Pe căile ferate interne. d. utilizați fire de contact cu o secțiune transversală de 75, 100, 120, mai rar 150 mm2; în străinătate – de la 65 la 194 mm2. Forma secțiunii transversale a firului a suferit unele modificări; la început. Secolului 20 profilul secțiunii transversale a luat forma cu două caneluri longitudinale în partea superioară - capul, care servesc la fixarea fitingurilor rețelei de contact pe fir. În practica casnică, dimensiunile capului (Fig. 8.12) sunt aceleași pentru diferite zone de secțiune transversală; în alte țări, dimensiunile capului depind de aria secțiunii transversale. În Rusia, firul de contact este marcat cu litere și numere care indică materialul, profilul și aria secțiunii transversale în mm2 (de exemplu, MF-150 - cupru în formă, suprafața secțiunii transversale 150 mm2).

În ultimii ani, s-au răspândit firele de cupru slab aliate cu aditivi de argint și staniu, care cresc rezistența la uzură și la căldură a firului. Firele de bronz cupru-cadmiu au cea mai bună rezistență la uzură (de 2-2,5 ori mai mare decât firul de cupru), dar sunt mai scumpe decât firele de cupru, iar rezistența lor electrică este mai mare. Fezabilitatea utilizării unui anumit fir este determinată de un calcul tehnic și economic, luând în considerare condițiile specifice de funcționare, în special atunci când se rezolvă problemele de asigurare a colectării curente pe autostrăzile de mare viteză. De interes deosebit este firul bimetalic (Fig. 8.13), suspendat în principal pe căile de recepție și de plecare ale stațiilor, precum și un fir combinat oțel-aluminiu (partea de contact este din oțel, Fig. 8.14).

În timpul funcționării, firele de contact se uzează la colectarea curentului. Există componente electrice și mecanice de uzură. Pentru a preveni ruperea sârmei din cauza tensiunilor de întindere crescute, valoarea maximă a uzurii este normalizată (de exemplu, pentru un fir cu o secțiune transversală de 100 mm, uzura admisă este de 35 mm2); Pe măsură ce uzura firului crește, tensiunea acestuia este redusă periodic.
În timpul funcționării, ruperea firului de contact poate apărea ca urmare a efectului termic al curentului electric (arc) în zona de interacțiune cu un alt dispozitiv, adică ca urmare a arderii firului. Cel mai adesea, arderea firelor de contact apar în următoarele cazuri: deasupra colectoarelor de curent ale unui EPS staționar din cauza unui scurtcircuit în circuitele sale de înaltă tensiune; la ridicarea sau coborârea pantografului din cauza curgerii curentului de sarcină sau a scurtcircuitului printr-un arc electric; cu o creștere a rezistenței de contact între fir și inserțiile de contact ale pantografului; prezența gheții; închiderea patinului pantografului ramurilor diferite-nopotetice ale interfeței izolatoare a secțiunilor de ancorare etc.
Principalele măsuri de prevenire a arderii firelor sunt: creșterea sensibilității și vitezei de protecție împotriva curenților de scurtcircuit; utilizarea unui blocaj pe EPS, care împiedică pantograful să se ridice sub sarcină și îl oprește forțat atunci când este coborât; dotarea interfețelor izolatoare ale secțiunilor de ancorare cu dispozitive de protecție care ajută la stingerea arcului în zona de posibilă apariție a acestuia; măsuri oportune pentru prevenirea depunerilor de gheață pe fire etc.

Cablu suport

Cablu suport - un fir de suspensie cu lanț atașat la dispozitivele de susținere ale rețelei de contact. Un fir de contact este suspendat de cablul de susținere folosind șiruri - direct sau printr-un cablu auxiliar.
În trenurile interne Pe liniile principale ale liniilor electrizate cu curent continuu, firul de cupru cu o secțiune transversală de 120 mm2 este utilizat în principal ca cablu de susținere, iar pe liniile laterale ale stațiilor, sârma de oțel-cupru (70 și 95 mm2) este folosit. În străinătate, cablurile din bronz și oțel cu o secțiune transversală de la 50 la 210 mm2 sunt, de asemenea, utilizate pe liniile de curent alternativ. Tensiunea cablului într-o catenară semicompensată variază în funcție de temperatura ambiantă în intervalul de la 9 la 20 kN, într-o suspensie compensată în funcție de tipul de sârmă - în intervalul 10-30 kN.

Şir

Un șir este un element al unui lanț catenar, cu ajutorul căruia unul dintre firele sale (de obicei un fir de contact) este suspendat de altul - cablul de susținere.
Prin design, ele se disting: șiruri de legătură, compuse din două sau mai multe verigi din sârmă rigidă conectate prin balamale; sfori flexibile din sârmă flexibilă sau frânghie de nailon; tare - sub formă de distanțiere între fire, folosite mult mai rar; buclă - realizată din sârmă sau bandă metalică, suspendată liber pe firul superior și fixată rigid sau articulat în clemele de snur ale inferioarei (de obicei de contact); alunecare șiruri atașate de unul dintre fire și alunecând de-a lungul celuilalt.
În trenurile interne Cele mai utilizate sunt șirurile de legături din sârmă bimetalice de oțel-cupru cu diametrul de 4 mm. Dezavantajul lor este uzura electrică și mecanică a îmbinărilor legăturilor individuale. În calcule, aceste șiruri nu sunt considerate conductoare. Șiruri flexibile realizate din fire de cupru sau bronz, atașate rigid de clemele de șir și care acționează ca conectori electrici distribuiti de-a lungul suspensiei de contact și care nu formează mase concentrate semnificative pe firul de contact, ceea ce este tipic pentru conectorii electrici transversali tipici utilizați pentru conexiuni și alte conexiuni , nu au acest dezavantaj.corzi neconductoare. Uneori se folosesc șiruri catenare neconductoare din funie de nailon, a căror fixare necesită conectori electrici transversali.
Snururile glisante, capabile să se deplaseze de-a lungul unuia dintre fire, sunt utilizate în pandantive catenare semicompensate cu o înălțime structurală mică, la instalarea izolatoarelor secționale, în locurile în care cablul de susținere este ancorat pe structuri artificiale cu dimensiuni verticale limitate și în alte tipuri speciale. conditii.
Șirurile rigide sunt de obicei instalate numai pe comutatoarele aeriene ale rețelei de contact, unde acționează ca un limitator pentru creșterea firului de contact al unei suspensii în raport cu firul celeilalte.

Sârmă de armare

Firul de armare este un fir conectat electric la suspensia de contact, care servește la reducerea rezistenței electrice totale a rețelei de contact. De regulă, firul de armare este suspendat pe suporturi pe partea de câmp a suportului, mai rar - deasupra suporturilor sau pe console lângă cablul de susținere. Sârma de armare este utilizată în zonele de curent continuu și alternativ. Reducerea reactanței inductive a unei rețele de contact AC depinde nu numai de caracteristicile firului în sine, ci și de plasarea acestuia în raport cu firele aeriene.
Utilizarea sârmei de armare este prevăzută în faza de proiectare; În mod obișnuit, se folosesc unul sau mai multe fire de tip A-185.

Conector electric

Un conector electric este o bucată de sârmă cu fitinguri conductoare destinată conexiunii electrice a firelor aeriene. Există conectori transversali, longitudinali și bypass. Sunt realizate din fire goale, astfel încât să nu interfereze cu mișcările longitudinale ale firelor catenare.
Sunt instalați conectori în cruce pentru conexiune paralelă toate firele rețelei de contact ale aceleiași căi (inclusiv cele de armare) și la stațiile aeriene de contact ale mai multor căi paralele incluse într-o secțiune. Conectorii transversali sunt montați de-a lungul căii la distanțe în funcție de tipul de curent și de proporția secțiunii transversale a firelor de contact în secțiunea transversală generală a firelor de contact, precum și de modurile de funcționare ale EPS pe anumite brate de tractiune. În plus, la stații, conectorii sunt plasați în locurile unde EPS-ul pornește și accelerează.
Pe întrerupătoarele de aer se instalează conectori longitudinali între toate firele pandantivelor catenare care formează acest întrerupător, în locurile în care sunt cuplate secțiunile de ancorare - pe ambele părți pentru îmbinările neizolatoare și pe o parte pentru îmbinările izolante și în alte locuri.
Conectorii bypass sunt utilizați în cazurile în care este necesară compensarea secțiunii transversale întrerupte sau reduse a suspensiei catenare din cauza prezenței ancorării intermediare a firelor de armare sau când în cablul de susținere sunt incluși izolatori pentru trecerea printr-o structură artificială. .

Garnituri de catenă

Fitinguri de rețea de contact – cleme și piese pentru conectarea cablurilor de contact aeriene între ele, la dispozitive și suporturi de susținere. Fitingurile (Fig. 8.15) sunt împărțite în tensiune (cleme cap la cap, cleme de capăt etc.), suspensie (cleme de șnur, șai etc.), fixare (cleme de fixare, suporturi, urechi etc.), conductoare, ușor mecanic. încărcate (alimentare cleme, conectare și trecere - de la fire de cupru la fire de aluminiu). Produsele incluse in fitinguri, in concordanta cu scopul si tehnologia lor de productie (turnare, matritare la rece si la cald, presare etc.), sunt realizate din fonta maleabila, otel, aliaje de cupru si aluminiu, si materiale plastice. Parametrii tehnici ai fitingurilor sunt reglementați prin documente de reglementare.

Detalii și dimensiuni ale rețelei de contact. Proiectarea rețelei de contact. Proces tehnologic de inspecție completă și reparare a consolei

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Documente similare

PROIECT DE CURS

Pe liniile principale de transport și stație, suspensia lanțului este semicompensată.

Cu două fire de contact, se presupune că distanța dintre ele este de 40 mm.

Tip catenar: M120 + 2 MF – 100;

Tip curent: constant;

Introducere

Rezumăm toate calculele într-un tabel

Masa

2. Selectarea elementelor de fixare

Alegerea clemelor este rezumată în tabel

Masa

Masa

Masa

Proiectarea rețelei de contact

Ancorarea firului

Compensarea deformarii firului

Clemă de sârmă de contact

Secțiunea ancora

Împerecherea secțiunilor de ancorare

Sectionarea catenarii

Broască

Suporturi de catenă

Consolă

Bară transversală flexibilă

Colecția curentă

Traversa rigidă

Izolatoare

Catenar

Fir de contact

Cablu suport

Şir

Sârmă de armare

Conector electric

Garnituri de catenă