Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru

Розміщено на http://www.allbest.ru

Вступ

На електрифікованих лініях електрорухомий склад отримує живлення через контактну мережу від тягових підстанцій, розташованих на такій відстані між ними, щоб була забезпечена стабільна номінальна напруга на електрорухомому складі та працював захист від струмів короткого замикання.

Контактна мережа є найбільш відповідальною складовою електрифікованих залізниць. Контактна мережа повинна забезпечувати надійне та безперебійне постачання електроенергією рухомого складу у будь-яких кліматичних умовах. Пристрої контактної мережіконструюють таким чином, щоб вони не обмежували швидкість, встановлену графіком руху поїздів, і забезпечували безперебійний струмознімання при екстремальних температурах повітря, у період найбільших ожеледиць утворень на проводах та при максимальній швидкості вітру в районі, де розташована дорога. Контактна мережа на відміну всіх інших пристроїв системи тягового електропостачання немає резерву. Тому до контактної мережі пред'являють високі вимоги, як щодо вдосконалення конструкцій, так і якості виконання монтажних робіт і ретельного змісту в умовах експлуатації.

Контактна мережа є контактною підвіскою, розташованою в правильному положенніщодо осі шляху за допомогою підтримуючих, фіксуючих пристроїв, які у свою чергу закріплені на опорних конструкціях.

Контактна підвіска у свою чергу складається з троса, що несе, і приєднаного до нього за допомогою струн. контактного дроту(або двох контактних дротів).

На головних коліях залежно від категорії лінії, а також на станційних коліях, де швидкість руху поїздів не перевищує 70 км/год, має застосовуватися напівкомпенсована ланцюгова підвіска (КС-70) зі зміщеними від опор на 2-3 м вертикальними струнами та зчленованими фіксаторами.

На головних та приймально-відправних коліях, якими передбачається безперервний пропуск поїздів зі швидкістю до 120 км/год, використовується напівкомпенсована ресорна підвіска КС-120 або компенсована КС-140.

На головних коліях перегонів і станцій при швидкості руху поїздів понад 120 (до 160) км/год застосовують, як правило, компенсовану ресорну підвіску з одним або двома контактними проводами КС-160. На діючих електрифікованих лініях допускається до відновлення або реконструкції експлуатація напівкомпенсованих ресорних підвісок КС-120 із зчленованими фіксаторами та компенсованих ресорних підвісок КС-140 - 160 км/год.

На залізницях РФ існує кілька типів основних контактних підвісок, кожна підвіска вибирається до різних умов роботи транспорту (швидкість, струмові навантаження, кліматичні та інші місцеві умови) виходячи з техніко-економічного порівняння варіантів. При цьому враховується можливе у перспективі підвищення швидкостей та розмірів руху поїздів та маси вантажних поїздів.

Опори контактної мережі залежно від призначення та характеру навантажень, що сприймаються від проводів контактної підвіски, поділяють на проміжні, перехідні, анкерні та фіксуючі.

Проміжні опори сприймають навантаження від маси проводів контактних підвісок і додаткових навантажень на них (ожеледиця, намисто) і горизонтальні навантаження від тиску вітру на проводи та від зміни напрямку проводів на кривих ділянках шляху.

Перехідні опори встановлюються в місцях пристрою пар анкерних ділянок контактних підвісок і повітряних стрілок і сприймають навантаження, аналогічні проміжним опорам, але від двох контактних підвісок. На перехідні опори також впливають зусилля від зміни напрямку проводів при відведенні їх на анкерування і стрілочної кривої.

Анкерні опори можуть сприймати тільки навантаження від натягу закріплених на них проводів або, крім того, нести такі навантаження, як проміжні, перехідні або фіксуючі опори.

Фіксуючі опори не несуть навантажень від маси проводів і сприймають лише горизонтальні навантаження від зміни напрямку проводів на кривих ділянках шляху, на повітряних стрілках, при відходах на анкерування і тиску вітру на проводи.

За типом закріплюваних на опорах підтримуючих пристроїв контактної мережі розрізняють:

Консольні опори з кріпленням на консолі контактної підвіски одного, двох або кількох шляхів;

Опори з жорсткою поперечкою, або, як їх називають, ригельні або портальні, з кріпленням контактних підвісок шляхів, що електрифікуються, на жорсткій поперечці (ригелі);

Опори з гнучкою поперечкою з кріпленням на ній контактних підвісок перекриваються цією поперечкою шляхів, що електрифікуються.

Для трасування контактної мережі на одноколійних і двоколійних ділянках (перегонах) застосовують струнобетонні конічні опори висотою 13,6 м і товщиною стінки бетону 60 мм типу для ділянок змінного струму і для ділянок постійного струму. Останнім часом на постійному та змінному струмі впроваджуються опори СС, ССА (Рис.1).

Стійки цих опор є порожнистими конічними безстиковими трубами з попередньо напруженого залізобетону з армуванням високоміцним дротом. Поперечне армування прийнято як спіралі. Для запобігання стягуванню поздовжньої арматури при навивці спіралі по довжині стійок передбачено встановлення монтажних кілець.

У частині опор передбачено змішане армування - тобто. з установкою додаткових стрижнів ненапружуваної арматури: у опор з висотою стійки 10,8 м на 2 метри від низу опори, у опор висотою 13,6 м - на 4 метри. Змішане армування підвищує тріщиностійкість опор.

Найважливішою характеристикою опор є їхня несуча здатність - допустимий згинальний момент М0 на рівні умовного обрізу - УОФ, який знаходиться на 500 мм нижче рівня голівки рейки (УГР). По здатності, що несе, підбирають типи опор для застосування в конкретних умовах установки.

Малюнок 1

Залізобетонні стійки мають отвори: у верхній частині – для закладних деталей опор, у нижній – для вентиляції (для зменшення впливу перепаду температур зовнішньої та внутрішньої поверхонь).

Для встановлення залізобетонних опор застосовують скляні фундаменти типу ДС-6 та ДС-10. Фундаменти ДС складаються з двох основних конструктивних частин: верхньої – склянки та нижньої – фундаментної частини. Верхня частина є залізобетонною склянкою прямокутного перерізу. Нижня частина фундаментів ДС має двотавровий перетин. Поєднання верху фундаменту з нижньою двотавровою частиною виконано у вигляді пірамідального конуса.

Для закріплення відтяжок анкерних залізобетонних опор у ґрунті використані двотаврові анкери типу ТАК-4,5. Анкери виготовлені таких самих розмірів, як фундамент ДС, але без склянки. Для закріплення відтяжок у верхній частині анкера закладені вуха зі смугової сталі.

Заземлення опор контактної мережі виконано індивідуальними заземлюючими провідниками, приєднаними до тягових колій з використанням іскрових проміжків, а також тросом групового заземлення для опор, що стоять за платформою.

Вибір опор починають, зазвичай, з розрахунку підбору опор для кривих ділянок шляху, т.к. ці умови установки опор є найбільш обтяженими, особливо у кривих малих радіусів.

Для розрахунку необхідно скласти розрахункову схему, показавши на ній усі сили, що діють на опору, та плечі цих сил щодо точки перетину осі опори з УОФ. Розрахунок сумарних згинальних моментів на підставі опор визначають для трьох розрахункових режимів за нормативними навантаженнями: в режимах ожеледиці з вітром, максимального вітру, мінімальної температури. За найбільшим з отриманих моментів і вибирають опору для установки.

Для підтримки проводів на заданому рівні від головки рейок служать підтримуючі пристрої - кронштейни з тягами, які називаються консолями, які класифікуються:

За кількістю шляхів, що перекриваються - одноколійні, відповідно до рисунка 2 (а, б, в); двоколійні, відповідно до рисунка 2 (г, д); у деяких випадках триколійні;

За формою - прямі, вигнуті, похилі;

За наявності ізоляції - неізольовані та ізольовані.

Малюнок 2 – Консолі контактної мережі: а – вигнута похила консоль; б - пряма похила консоль; в – пряма горизонтальна; г - двоколійна горизонтальна з однією фіксаторною стійкою; д - двоколійна горизонтальна з двома фіксаторними стійками; 1 – кронштейн; 2 – тяга; 3 – опора; 4 - фіксаторна стійка

Консолі, що використовуються для кріплення проводів ланцюгової контактної підвіски, як правило, вибирають одноколійні - що виключають механічний зв'язок з іншими підвісками. За ступенем ізоляції вони можуть бути неізольовані від опори контактної мережі та ізольовані. За типом розташування кронштейна бувають похилі, вигнуті та горизонтальні консолі. Похилі ізольовані консолі незалежно від габариту опори обладнають підкосами.

При трасуванні контактної мережі тип консолей вибирають залежно від виду опорного пристрою (консольна опора, жорстка поперечка), габариту, місця встановлення (пряма ділянка, внутрішня або зовнішня сторона кривої) та призначення опори (проміжна, перехідна), а також навантажень, що діють на консолі. . При підборі консольних пристроїв для перехідної опори необхідно враховувати вид сполучення анкерних ділянок контактних підвісок, розташування робочої та анкерованої гілок підвіски щодо опори та яка з гілок кріпиться на цій консолі.

Консоль складається з кронштейна, тяги та підкосу; вона кріпиться до опори шарнірно за допомогою п'яти та утримується на опорі за допомогою тяги. П'яти консолей та тяг можуть бути поворотними та неповоротними; консолі, що мають також поворотні вузли, називають поворотними. Тяги консолей в залежності від напрямку застосування навантажень можуть бути розтягнуті і стислі.

Одноколійні консолі можуть бути: неізольовані, коли ізолятори розташовані між тросом і кронштейном, що несе, і в фіксаторі; ізольовані, відповідно до рисунка 4, коли ізолятори вмонтовані в кронштейн, тягу та підкіс у опори; ізольовані з посиленою (подвійною) ізоляцією, у яких ізолятори є як у кронштейні, тязі та підкосі біля опор, так і між несучим тросом та кронштейном.

В останні роки встановлюють ізольовані (Мал.3) або неізольовані здвоєні прямі похилі консолі (Мал.4) при нормальних і збільшених габаритах, кронштейн яких має пряму форму і складається з двох швелерів зі сполучними планками або труб.

Малюнок 3 - Ізольована похила одноколійна консоль: 1 - кроштейн; 2 - тяга (розтягнута); 3 - регулювальна пластина; 4 - бугель із сережкою пластинчастий; 5 - тяга (стиснута); 6 - регулювальна труба; 7 – кронштейн фіксаторний; 8 - підкіс

Малюнок 4 – Неізольовані прямі похилі консолі: 1 – регульована вставка; 2 – тяга консолі; 3 – бугель; 4 – кронштейн прямий; 5 – фіксаторні кронштейни; 6 - фіксатори

Динамічна стійкість до натискання струмоприймача досягається досконалішою конструкцією контактної підвіски. Вертикальність підвіски КС-200 з фіксованим положенням щодо осі шляху несучого троса забезпечує більшу вітрову та динамічну стійкість, ніж традиційні підвіски для кріплення несучого троса головних шляхів із зигзагом, що відповідає зигзагу контактного проводу; застосовані ізольовані горизонтальні з підкосом консолі із сталевих оцинкованих або алюмінієвих труб із закріпленням троса, що несе, в поворотному опорному сідлі, підвішеному на горизонтальному стрижні консолі. Конструкція консолей розроблена для габаритів 3,3-3,5 м; 4,9 м; 5,7 м і забезпечує зручність, швидкість та точність їх складання. Додаткові фіксатори – з алюмінієвого профілю, без вітрових струн; стійки зчленованих фіксаторів - сталеві, оцинковані. Одноколійні ізольовані консолі компенсованої контактної підвіски головних шляхів на перегонах та станціях встановлюються на опорах або жорстких поперечках на консольних стійках.

Малюнок 5 - Негоризонтальна ізольована консоль

Для контактної мережі змінного струму зазвичай застосовують ізольовані консолі, а контактної мережі постійного струму - неізольовані.

Прямі похилі неізольовані консолі з двох швелерів позначаються літерами НР (Н - похила, Р - розтягнута тяга) або СР (С - стиснута тяга), з труби - літерами НТР (Т - трубчаста) та НТС.

Ізольовані консолі з труби позначають ІТП (І - ізольована) або ІТС, а зі швелерів - ІВ або ІР. Римська цифра вказує на номер типу консолі за довжиною кронштейна, арабські цифри - на номер швелера, з якого виготовлений кронштейн консолі, літера п - наявність підкосу, літера у - на посилену ізоляцію. Похилі ізольовані консолі незалежно від типу та габариту опори мають бути обладнані підкосами.

На багатоколійних ділянках залізниці (станнях), а також у разі встановлення опор зі збільшеним габаритом у виїмках за кюветом застосовують жорсткі поперечки. Жорсткі поперечки (ригелі) є металевими фермами з паралельними поясами і розкосими трикутними гратами з розпірками в кожному вузлі. Для посилення у вузлах встановлюють ще одну розпірку діагоналі. Окремі блоки ферми стикують між собою накладками із кутової сталі (приварними чи болтовими). Залежно від кількості шляхів, що перекриваються жорсткими поперечками, вони можуть мати довжину від 16,1 до 44,2 м і збиратися з двох, трьох та чотирьох блоків. Жорсткі поперечки розрахунковою довжиною понад 29,1 м, на які встановлюються прожектори для освітлення колій станцій, обладнуються настилом та перильною огорожею. Ригелі жорстких поперечок рамного типу встановлені на залізобетонних стійках типу С та СА завдовжки 13,6м та 10,8м.

Пристрої, за допомогою яких контактні дроти утримуються в горизонтальній площині в положенні відносно осі шляху (осі струмоприймача), називаються фіксаторами.

На головних шляхах перегонів і станцій та прийомовідправних шляхах, де швидкість руху перевищує 50 км/год, встановлюють зчленовані фіксатори, що складаються з основних та легких додаткових стрижнів, пов'язаних безпосередньо з контактним проводом.

Перекидання фіксаторів швидкісної контактної підвіски (КС-200) запобігає ненавантаженій вітровій струні довжиною 600 мм, що з'єднує додатковий стрижень фіксатора з основним стрижнем (Рис. 7).

Прямі фіксатори використовують при мінусових (до опори) зигзагах контактного проводу або горизонтальному зусиллі, спрямованому від опори у разі зміни напрямку контактного проводу; зворотні фіксатори-при плюсових (від опори) зигзагах контактного проводу або горизонтальному зусиллі до опори (пристрій, що підтримує).

Малюнок 6 – Типи фіксаторів: а – ФП-3; б - УФП; в - ФО-25; г - УФО; д - ФР; 1, 8, 9 – ізолятори; 2 – деталь зчленування; 3 - стрижень основний; 4 і 11 - стійки прямого та зворотного фіксаторів; 5 – фіксатор додатковий; 6 - затискач фіксуючий; 7 і 10 - похилі та страхуючі струни; 12 - тримачі струни та контактного дроту; 13 - коуш сталевий; 14 - стійка фіксатора УФО

Рисунок 7 - Фіксатор зворотний з вітрової струною: а - схема встановлення вітрової струни на зворотному фіксаторі; б - схема установки вітрової струни на прямому фіксаторі; в - загальний вигляд вітрової струни; 1 - стрижень основного зворотного фіксатора; 2 - вітрова струна; 3 - затискач фіксуючий; 4 - фіксатор додатковий; 5 - стійка; 6 - стрижень основного прямого фіксатора

Малюнок 8 - Прямий фіксатор ФП з вітровою струною

При великих зусиллях (понад 200Н) від зміни напрямку контактного дроту на зовнішній стороні кривої монтують гнучкі фіксатори. У Правилах пристрою та технічної експлуатації контактної мережі визначено умови встановлення гнучких фіксаторів.

У позначеннях фіксаторів літери і цифри вказують на його конструкцію, напруга в контактній мережі, для якого він призначений, і геометричні розміри: Ф - фіксатор, П - прямий, О - зворотний, А - гілки, що анкерується, Т - троса анкерованої гілки, Г - гнучкий, С - повітряних стрілок, Р - ромбоподібних підвісок, І - ізольованих консолей, У - посилений, цифра 3 - на напругу 3кВ (для ліній постійного струму), 25 - на напругу 25кВ (для ліній змінного струму); римські цифри І, ІІ, ІІІ тощо. - Характеризують довжину основного стрижня фіксатора.

Довжини основних стрижнів фіксаторів вибирають залежно від габариту установки опор, напрямки зигзагу контактного дроту, довжини додаткового стрижня. Довжина додаткового стрижня прийнято 1200мм.

Фіксатори для ізольованих консолей відрізняються від фіксаторів для неізольованих консолей тим, що на кінці основного стрижня, зверненому до консолі, замість стрижня з нарізкою для з'єднання з ізолятором приварено вушко для з'єднання з консоллю.

У тих місцях, де перетинаються електрифіковані залізничні колії, у контактній мережі утворюється перетин відповідних контактних підвісок, що називається повітряною стрілкою. Повітряні стрілки повинні забезпечувати плавний, без ударів і іскрінь, перехід полоза струмоприймача з контактних проводів одного шляху (з'їзду) на контактні проводи іншого, вільне взаємне переміщення підвісок, що утворюють повітряну стрілку, і мінімальне взаємне вертикальне переміщення контактних проводів у зоні підхоплення дроту. шляхи.

Рисунок 9 - Схема повітряної стрілки контактної мережі: 1 - зона проходу неробочої частини полоза струмоприймача під неробочою частиною контактного дроту; 2-- основний електричний з'єднувач; 3-- неробоча гілка контактного дроту; 4 - область розташування фіксуючого пристрою; 5-- зона підхоплення полозом струмоприймача контактних проводів; 6 - контактний провід прямого шляху; 7 - контактний провід відхиленого шляху; 8 - додатковий електричний з'єднувач; 9 - місце перетину контактних проводів

Повітряні стрілки над звичайними та перехресними стрілочними переказами та над глухими перетинами колій мають бути фіксованими із забезпеченням можливості взаємних поздовжніх переміщень контактних проводів. На другорядних шляхах допускається застосовувати нефіксовані повітряні стрілки.

Для кріплення контактних проводів до троса, що несе, в ланцюгових підвісках служать струни. Струни повинні забезпечувати еластичність підвіски, а в напівкомпенсованій ланцюговій підвісці також можливість вільних поздовжніх переміщень контактного проводу щодо троса, що несе, при змінах температури. Матеріал струн повинен мати необхідну механічну міцність, довговічність та стійкість до атмосферної корозії. Зв'язок між контактним проводом і тросом, що несе, не повинен бути жорстким, тому струни виготовляють окремими ланками.

Ланкові струни ланцюгових підвісок виготовляють із сталемедного дроту діаметром 4 мм (Рис. 10), окремі ланки шарнірно пов'язані між собою. Залежно від довжини струна може бути виконана з двох і більше ланок, при цьому нижня ланка, пов'язана з контактним проводом, щоб уникнути зламу, повинна бути довжиною не більше 300 мм. для зменшення зносу струн у місцях з'єднання ланок встановлюють коуші. Ланкові струни прикріплюють до контактного проводу і троса, що несе, струновими затискачами, подвійні контактні проводи напівкомпенсованої підвіски кріпляться на загальних струнах з окремими нижніми ланками. При змінах температури відбувається взаємне переміщення контактного проводу і троса, що несе (по обидва боки від середнього анкерування).

Взаємне переміщення проводів призводить до перекосу струн. Внаслідок цього змінюється як положення контактного дроту по висоті, так і натяг проводів ланцюгової підвіски. Щоб зменшити цей вплив, кут нахилу струни не повинен перевищувати 30° до вертикалі вздовж осі колії (Мал. 10, в).

Малюнок 10 - Струни ланцюгових контактних підвісок: а - ланкова струна; б і в - розташування струни на компенсованій та напівкомпенсованій підвісці; г - допустимий нахил струни до вертикалі; 1 - несучий торос; 2 – контактний провід; 3 - полоз струмоприймача; 4 - струновий затискач 046

Для більш рівномірної еластичності та зменшення стріл проважування контактного дроту при температурних змінах у опорних конструкцій його підвішують на ресорних струнах (тросах) марки БМ - 6. Ресорні струни виготовляють із сталемедного дроту діаметром 6 мм. Ланкові струни кріплять з одного боку до ресорної струни (тросу) струновими затискачами або мідними скобами, а з іншого до контактного проводу зі звичайним кріпленням струн затискачами.

Для забезпечення ходу струму по всіх дротах, що входять в контактну підвіску або по всіх дротах, що входять в одну секцію, а також у разі розанкерування проводів на опорі або в обхід штучної споруди, застосовуються електричні з'єднувачі. Електричні з'єднувачі встановлюють на сполученнях анкерних ділянок та окремих секцій на залізничних станціях, у місцях з'єднання підсилювальних проводів з контактною підвіскою та тросів з контактними проводами. Вони повинні забезпечувати надійний електричний контакт, еластичність підвіски і можливість поздовжніх температурних переміщень проводів по всій довжині.

Поперечні з'єднувачі (Мал. 11) встановлюють між усіма проводами контактної мережі, що відносяться до одного шляху або групи шляхів (секції) на станції (контактними проводами, що підсилюють і несуть тросами). Таке з'єднання забезпечує протікання струму по всіх паралельних проводах.

Поздовжні з'єднувачі (Рис. 12) встановлюють у місцях сполучення анкерних ділянок, місцях підключення підсилювальних та живильних проводів до контактної підвіски. Сумарна площа перерізу поздовжніх з'єднувачів повинна дорівнювати площі перерізу підвісок, що з'єднуються ними, причому для надійного контакту поздовжні з'єднувачі на головних шляхах та інших відповідальних місцях контактної мережі виконують з двох і більш паралельно розташованих проводів.

Рисунок 11 - Схеми встановлення поперечних електричних з'єднувачів (а, б) та підключення підсилювальних проводів (в) та шлейфів роз'єднувача (розрядника, ОПН) до контактної підвіски (г); 1 і 5 - з'єднувальні та живильні затискачі; 2- несучий трос; 3-електричний з'єднувач (провід МГГ); 4 і 7 - контактний та підсилюючий дроти; 6- «С-подібний» електричний з'єднувач (провід М, А та АС); 8 - шлейф від роз'єднувача (розрядника, ГНН); 9-затискач перехідний

Малюнок 12 - Поздовжній електричний з'єднувач: 1 - електричний з'єднувач (провід МГ); 2 - сполучний затискач; 3 - несучий трос; 4 – контактний провід; 5 - затискач, що живить

Поздовжні електричні з'єднувачі повинні мати площу перерізу, відповідну перерізу підвісок, що ними з'єднуються. Поздовжні електричні з'єднувачі до живильних і підсилювальних проводів у анкерувань слід приєднувати до вільних кінців, що виходять із закладення, а на неізолюючих сполученнях і обводи - до кожного несучого троса двома сполучними затискачами і до контактного проводу одним затискачем живлення. При компенсованій підвісці довжина електричного з'єднувача повинна бути не менше ніж 2 м.

Усі види електричних з'єднувачів та шлейфи виконані з мідних проводів М ​​перетином 70-95 мм2 на ділянках змінного струму, допускається застосування мідних проводів МГ того ж перерізу.

Поперечні електричні з'єднувачі між несучими тросами та контактними проводами на перегонах встановлені за межами ресорних або перших вертикальних струн на відстані 0,2 - 0,5 м від місць кріплення.

Для живлення контактної мережі від тягових підстанцій є кілька схем тягового електропостачання. Найбільшого поширення набули система постійного струму напругою 3,3 кВ та системи змінного струму напругою 25 кВ та 2х25 кВ.

При системі електропостачання постійного струму контактну мережу електрична енергія надходить від шин позитивної полярності напругою 3,3 кВ тягових підстанцій і повертається після проходження через тягові двигуни електрорухомого складу по рейкових ланцюгах, приєднаних до шин негативної полярності. Відстань між тяговими підстанціями постійного струму в залежності від вантажонапруги коливається від 7 км до 30 км.

У системі електропостачання змінного струму електроенергія в контактну мережу надходить від двох фаз А і напругою 27,5 кВ (на шинах тягових підстанцій) і повертається по рейковому ланцюгу до третьої фази С. При цьому живлення здійснюють однією фазою зустрічно на фідерну зону (паралельна робота суміжних тягових підстанцій) з чергуванням живлення для наступних фідерних зон з метою вирівнювання навантажень окремих фаз енергопостачальної системи. При цій системі електропостачання внаслідок високої напруги тягові підстанції мають у своєму розпорядженні через 40-60 км.

В останні роки на мережі залізниць Росії поряд з вирішенням різних проблем та поставлених завдань приділяється особлива увага проблемі пропускної спроможності перегонів та станцій. Ця проблема виникає в умовах жорсткої конкуренції між залізницями та іншими галузями транспортної промисловості РФ (морськими, автомобільними тощо). Успіх у цьому багато в чому залежить від швидкої, якісної та безпечної доставки вантажів і пасажирів, що значною мірою ускладнюється вантажообігом і пасажиропотоком, що постійно зростає. Одним із найбільш передбачуваних варіантів вирішення цієї проблеми є підвищення ваги вантажних поїздів.

Відповідно до інструкції з організації руху вантажних поїздів підвищеної довжини та ваги великоваговими поїздами вважаються потяги, вага яких понад 6000 т або довжина понад 350 осей.

Звернення поїздів підвищеної ваги та довжини допускається на одно-двоколійних ділянках у будь-який час доби при температурі не нижче -30 С, а поїздів з порожніх вагонів – не нижче – 40 С [Л5].

Сполучені поїзди організуються на станціях або перегонах з двох, а в необхідних випадках з трьох поїздів, кожен з яких повинен бути сформований за довжиною прийомовідправних шляхів, але не більше 0,9 їх довжини, встановленим графіком руху, а також з урахуванням обмежень за силою тяги та потужності локомотива та пристроїв енергопостачання.

З'єднання та роз'єднання поїздів підвищеної ваги та довжини дозволяється на спусках та підйомах до 0,006 з дотриманням умов безпеки руху, передбачених місцевою інструкцією.

На електрифікованих ділянках порядок пропуску сполучених вантажних поїздів встановлюється за умовами нагріву проводом контактної мережі однієї колії. Сумарний струм усіх електровозів у поїздах підвищеної ваги та довжини не повинен перевищувати допустимого струму з нагрівання контактної мережі, зазначеного у Правилах пристрою та технічної експлуатації контактної мережі електрифікованих залізниць. За мінусових температур допустимі струми проводів контактної підвіски можуть бути збільшені в 1,25 рази.

Число поїздів підвищеної ваги та довжини (для нормального електропостачання) у зоні між тяговими підстанціями має бути не більше закладеного у графіку руху. При цьому для розрахунку завантаженості пристроїв електропостачання потяг подвійної уніфікованої ваги та довжини вважається за два потяги, потрійного – за три тощо.

Зменшення інтервалу до заданого значення можливе чергуванням пропуску поїздів підвищеної ваги з легшими поїздами, введенням ПС та ППС або збільшенням допустимого струму контактної мережі.

Введення додаткових ПС і ППС на двоколійних ділянках з суттєвим (не менше ніж у два рази) навантаженнями, що розрізняються по коліях, дозволяє знизити приблизно в 1,1 - 1,4 рази розрахунковий міжпоїздовий інтервал внаслідок зменшення струмів у проводах контактної мережі.

Мінімальний міжпоїздовий інтервал перевіряють за потужністю пристроїв електропостачання тяги, напруги на струмоприймачі електровоза, струму уставки захисту ліній живлення (фідерів) тягових підстанцій роботі елементів тягового рейкового ланцюга.

Для організації обігу поїздів підвищеної ваги та довжини на дорогах розробляються заходи, у яких передбачається збільшення площі перерізу контактної підвіски, покращення струморозподілу у проводах, підвищення рівня напруги у контактній мережі та інші заходи.

Одним із напрямів транспортної політики є подальший розвиток швидкісного руху поїздів, який ставить перед електрифікаторами низку нових технічних завдань. У міжнародній практиці до теперішнього часу склалася така класифікація: швидкісними вважаються лінії зі швидкістю руху 160-200 км/год, високошвидкісними - зі швидкістю понад 200 км/год.

Слід зазначити, що зміни в конструктивних рішеннях, у виборі високоелектропровідних матеріалів та корозійностійких покриттів, у застосуванні нових ізоляторів, удосконалених підтримуючих та опорних конструкцій, у конструкції самої контактної підвіски та ін. розвитку контактної мережі і вже широко використовуються в реконструкції, що проводиться на ряді доріг, для збільшення швидкостей руху до 160 км/год.

Трудові та економічні витрати, необхідні для експлуатації та капітального ремонту контактної мережі на протяжному полігоні електрифікованих залізниць, змушує удосконалювати конструкції контактної мережі, методи їх монтажу та обслуговування.

Контактна мережа КС-200 повинна забезпечувати надійне струмознімання з числом проходів струмоприймачів до 1,5 млн, високу експлуатаційну надійність, довговічність не менше 50 років, а також значне скорочення експлуатаційних витрат на її обслуговування за рахунок більш досконалих характеристик підвіски: вирівнювання еластичності в прольотах; зниження ваги затискачів та фіксаторів, застосування сумісних корозійностійких матеріалів; антикорозійних покриттів; високої теплопровідності та малого електричного опору використовуваних матеріалів.

Існує кілька варіантів перетворення контактної мережі. Модернізацію проводять, якщо на ділянці постійні елементи контактної мережі виробили понад 75% нормативного терміну служби (ресурсу) і знизили більш ніж на 25% здатність, що несе, або допустимі навантаження. Залежно від обсягів заміни основних постійних елементів здійснюють повну чи часткову модернізацію контактної мережі.

Повна модернізація передбачає повне оновлення всіх постійних елементів контактної мережі за типовими проектами підвіски. Заміна контактних проводів здійснюється залежно від ступеня їхнього зносу. Рішення щодо збереження опор, встановлених при попередньому капітальному ремонтіі не виробили свій ресурс, приймається при проектуванні в залежності від можливості їх використання в підвісці та розбивки місць встановлення опор.

При частковій модернізації проводиться значне оновлення постійних елементів і при необхідності повне оновлення окремих елементів - конструкцій, що підтримують, компенсуючих пристроїв, ізоляції, несучих тросів, арматури.

1. Теоретичні аспекти проектованої ділянки

Технічний опис ділянки, що проектується.

Технічний опис є характеристикою проектованої ділянки, яку слід викладати в наступному порядку:

Рід струму та система електропостачання проектованої ділянки;

Протяжність станції (відстань між світлофорами), пікетаж осі пасажирської будівлі;

Кількість головних та другорядних шляхів, відстань у міжшляхах, наявність глухих кутів і шляхів, що не підлягають електрифікації;

Наявність під'їзних шляхів до вантажних дворів та складських приміщень;

Протяжність прилеглого перегону та його характеристика (криві, насипи, виїмки, штучні споруди)

Розробка та опис схеми живлення та секціонування контактної мережі станції та прилеглих перегонів.

На електрифікованих лініях ЕПС отримує електроенергію через контактну мережу від тягових підстанцій, розташованих на такій відстані між ними, щоб була забезпечена стабільна номінальна напруга на ЕПС та працював захист від струмів короткого замикання.

Для кожної ділянки електрифікованої лінії під час її проектування розробляють схему живлення та секціонування контактної мережі. p align="justify"> При розробці схем живлення та секціонування контактної мережі електрифікованої лінії використовують типові принципові схеми секціонування, розроблені на основі досвіду експлуатації, з урахуванням витрат на спорудження контактної мережі.

Роль «людського чинника» у забезпеченні безпеки руху поїздів.

Аналіз літературних джерел показує, що у діяльності залізниць світу багато спільного, зокрема і проблем. Одна з них – безпека руху поїздів.

Кожна помилка людини - це результат її дії чи бездіяльності, тобто. прояви його психіки; визначення його аспекту. Причиною виникнення помилки є не один, а цілий комплекс негативно діючих факторів.

Робота залізничного транспорту неминуче пов'язана з ризиком, що визначається як міра ймовірності небезпеки та ступеня тяжкості збитків (наслідків) від порушення безпеки. Транспортний ризик-це результат прояву безлічі чинників як суб'єктивного, і об'єктивного характеру. Тому він існуватиме завжди. "Не можна виграти битву за безпеку раз і назавжди".

Аварію не можна повністю виключити за допомогою технічних чи організаційних заходів. Вони лише знижують можливість її виникнення. Чим ефективніша протидія ризику аварійних ситуацій, тим вищі витрати сил та коштів. Витрати на безпеку часом можуть навіть перевищувати збитки від аварій, аварій та шлюбу в поїзній та маневровій роботі, що може призвести до тимчасового погіршення економічних показників галузі. І все ж такі витрати соціально виправдані та їх необхідно враховувати за економічних розрахунків.

Безпека руху поїздів, безпека залізничної транспортної системи є інтегральним поняттям, що не піддається безпосередньому виміру. Зазвичай під безпекою розуміється відсутність (виключення) небезпек. При цьому під небезпекою мається на увазі будь-яка обставина, яка здатна заподіяти шкоду здоров'ю людей та навколишньому середовищу, функціонуванню системи або завдати матеріальних збитків.

Безпека руху поїздів - центральний система, що поєднує фактор, що поєднує різні складові залізничного транспорту в єдину систему.

Залізничний транспорт – найважливіша складова економічної діяльності сучасної держави. Порушення безпеки пов'язані з безповоротними економічними, екологічними та, насамперед, з людськими втратами.

Розглядаючи залізничний транспорт як систему "людина - техніка - середовище", можна виділити чотири групи факторів, що впливають на експлуатаційну безпеку;

ТЕХНІКА (несправність шляху та рухомого складу, відмови засобів СЦБ та зв'язку, приладів безпеки, електропостачання та ін.);

ТЕХНОЛОГІЯ (порушення та невідповідність законодавчих норм, правил, розпоряджень, наказів, інструкцій, погані умови праці, протиріччя між галузевою та зовнішньою інфраструктурою, недоліки ергономіки, помилки розробників технічних засобів, неправильні алгоритми управління та ін.);

СЕРЕДОВИЩЕ (несприятливі об'єктивні умови - рельєф місцевості, метеорологічні умови, природні катаклізми, підвищена радіація, електромагнітні перешкоди та ін.).

ЛЮДИНА, що безпосередньо управляє технічними засобами і виконує функції, що забезпечують (неправильне виконання своїх виробничих обов'язків навмисне або внаслідок погіршення стану здоров'я, недостатньої підготовленості, неможливості виконувати їх на необхідному рівні).

Залізничний транспорт включає тисячі різноманітних технічних засобів, які окремо становлять небезпеку для довкіллята життєдіяльності людини. У комплексі людино-машинні системи несуть набагато більшу небезпеку, яку потрібно враховувати при їх розробці, впровадженні та експлуатації. Все це вказує на необхідність створення теорії безпеки – методологічної основи заходів щодо забезпечення безпеки на залізницях.

Будь-яке порушення в техніці та технології зрештою викликано людиною, якщо не тим, хто керує технічними засобами, так командиром чи обслуговуючим персоналом. Тому "... будь-яке порушення правильності функціонування по-перше, по-друге і по-третє походить від людини". На залізницях Російської Федераціїза останні п'ять років з вини людини сталося близько 90% усіх аварій та аварій.

Людина робить помилки, і з цим необхідно рахуватися. Людина має право на помилку (звичайно, йдеться не про умисні порушення). І чим більше відхилення стану людини від його оптимального, тим більша ймовірність помилки. Тому необхідно збудувати систему безпеки таким чином, щоб мінімізувати наслідки цих помилок.

Для ефективного вирішення проблеми контролю стану людини та побудови автоматичних пристроїв, що частково дублюють її дії, необхідний сучасний підхід, що розглядає людину у взаємозв'язку та взаємодії із середовищем її проживання.

У цьому " людський чинник " розуміється досить широко. Це:

Дії керівників, залізничних операторів, працівників, які безпосередньо не пов'язані з рухом поїздів;

Різного роду регламентація, документообіг, розробка та виконання наказів, інструкцій, розпоряджень, правил, законів та ін;

Відбір, підбір, розстановка та навчання кадрів як керівних, так і інженерно-технічних, операторських та робітничих професій (кадровий менеджмент);

Помилки розробників технічних засобів та алгоритмів технологічних процесів;

Дослідження та облік впливу специфіки залізничного середовища на рівень здоров'я людини (умови праці та відпочинку);

Контроль та оцінка поточного стану працівників (до зміни, під час та після роботи).

Забезпечення безпеки руху є на залізничному транспорті найважливішим завданням та включає три відносно самостійні функції: конструктивно-експлуатаційна надійність; високоефективне керування та надійність роботи локомотивної бригади.

При цьому, якщо відсоток виникнення різних подій технічного та технологічного плану відіграє відносно малу роль, то питома вага причин шлюбу «людського» походження, що поєднуються поняттям «особистий фактор», є дуже високою.

Значним резервом тут є вивчення причин подій, пов'язаних з людиною, та розробка на цій основі заходів щодо їх усунення.

Охорона праці.

Робочим місцем електромонтерів є електрифікована ділянка у встановлених для району контактної мережі межах.

Виконання робіт на контактній мережі вимагає твердих знань правил безпеки та неухильного їх виконання.

Ці вимоги зумовлені підвищеною небезпекою: роботи на контактній мережі виконуються за наявності руху поїздів, з підйомом на висоту, у різних метеорологічних умовах, іноді у темний час доби, а також поблизу проводів та конструкцій, що знаходяться під високою напругою, або безпосередньо на них без зняття напруги, з дотриманням організаційних та технічних заходів щодо забезпечення безпеки працюючих.

Умови виконання.

При роботі зі зняттям напруги та заземлення повністю знімають напругу і заземлюють дроти та обладнання, яких працюють. Роботи вимагають підвищеної уваги та високої кваліфікації обслуговуючого персоналу, оскільки в зоні проведення робіт можуть залишатися під напругою дроту та конструкції. Наближення до дротів, що знаходяться під робочою або наведеною напругою, а також до нейтральних елементів на відстань менше 0,8 м заборонено.

Працюючи під напругою працівник безпосередньо стикається з частинами контактної мережі, що знаходяться під робочою або наведеною напругою. У цьому випадку безпека працюючого забезпечується застосуванням основних засобів захисту: ізолюючих знімних вишок, ізолюючих робочих майданчиків автомотрис і дрезин, ізолюючих штанг, які ізолюють працюючого від землі. З метою підвищення безпеки виконання робіт під напругою виконавець у всіх випадках завішує шунтуючі штанги, необхідні для вирівнювання потенціалу між частинами, яких він одночасно торкається, і на випадок пробою або перекриття ізолюючих елементів. Під час робіт під напругою звертають особливу увагу на те. щоб працюючий одночасно не торкнувся заземлених конструкцій і знаходився від них на відстані не ближче 0,8 м.

Роботи поблизу частин, що знаходяться під напругою, виконуються на постійно заземлених опорних і підтримуючих конструкціях, і між працюючими та частинами, що знаходяться під напругою, може бути відстань менше 2 м, але вона у всіх випадках не повинна бути меншою за 0,8 м.

Якщо відстань до частин, що знаходяться під напругою, більше 2 м, то ці роботи відносять до категорії виконуваних далеко від частин, що знаходяться під напругою. При цьому їх поділяють на роботи з підйомом та без підйому на висоту. Роботами на висоті є всі роботи, виконані з підйомом від рівня землі до ніг працюючого на висоту 1 м і більше.

Під час робіт зі зняттям напруги та заземленням та поблизу частин, що знаходяться під напругою, заборонено:

Працювати у зігнутому положенні, якщо відстань від працюючого при його випрямленні до небезпечних елементів виявиться меншою за 0,8 м:

Працювати за наявності електронебезпечних елементів з двох сторін з відривом менше 2 м від працюючого;

Виконувати роботи на відстані ближче 20 м по осі колії від місця секціонування (секційні ізолятори, ізолюючі сполучення тощо) та шлейфів роз'єднувачів, якими здійснюється відключення під час підготовки місця роботи;

Користуватись металевими сходами.

При роботах під напругою та поблизу частин, що знаходяться під напругою, у бригаді має бути заземлююча штанга на випадок необхідності термінового зняття напруги.

У темний час доби в зоні робіт має бути освітлення, що забезпечує видимість усіх ізоляторів та проводів на відстані не менше 50 м-коду.

До небезпечних місць на контактній мережі відносять:

врізні та секційні ізолятори, що відокремлюють вантажно-розвантажувальні шляхи, шляхи огляду дахового обладнання тощо;

прогнивають контактну підвіску і проходять над нею з відривом менше 0,8 м шлейфи роз'єднувачів і розрядників чи ОПН іншої секції контактної мережі коїться з іншими потенціалами;

опори, де розташовані два і більше роз'єднувачі, розрядники або анкерування різних секцій;

місця зближення консолей чи фіксаторів різних секцій з відривом менше 0,8 м;

місця проходу живильних, що відсмоктують та інших проводів по тросах гнучких поперечок;

загальні стійки фіксаторів різних секцій контактної мережі на відстані між фіксаторами менше 0,8 м;

опори з анкерними відходами контактної підвіски різних секцій та заземлені анкерні відходи, відстань від місця роботи на яких до струмовідних частин менше 0,8 м;

місця розташування електрорепелентного захисту;

опори з роговим розрядником або ГНН, на яких змонтовано підвіску одного шляху, а шлейф підключений до іншого шляху або фідерної траси.

Небезпечні місця на контактній мережі позначають спеціальними попереджувальними знаками покажчиками (червона стріла або плакат «Увага! Небезпечне місце»). Роботи із забезпечення безпеки у таких місцях виконуються згідно з «Картками виконання робіт у небезпечному місці контактної мережі».

Картка виконання робіт у небезпечному місці на контактній мережі.

Організаційними заходами щодо забезпечення безпеки працюючих є:

видача наряду-допуску чи розпорядження виробнику робіт;

інструктаж таким, що видає наряд відповідального керівника, виробника робіт;

видача енергодиспетчером дозволу (наказ, погодження диспетчера) на підготовку місця роботи;

інструктаж виробником робіт бригади та допуск до роботи:

нагляд під час роботи;

оформлення перерв у роботі, переходів на інше робоче місце, продовження наряду та закінчення роботи.

Технічними заходами щодо забезпечення безпеки працюючих є:

закриття колій перегонів та станцій для руху поїздів, видача попереджень на поїзди та огородження місця робіт;

зняття робочої напруги та вжиття заходів проти помилкової подачі його на місце роботи;

*перевірка відсутності напруги;

*накладання заземлень, що шунтують штанг або перемичок, включення роз'єднувачів;

*висвітлення місця роботи у темний час доби.

Контроль за дотриманням правил безпеки ведеться насамперед у бригаді безпосередньо на місці робіт. Крім того, періодично перевіряється організація виконання робіт у районі контактної мережі.

Роботу бригади на лінії регулярно перевіряють керівники району контактної мережі – начальник чи електромеханік. Періодичні перевірки здійснюють керівники та інженерно-технічний персонал дистанції електропостачання та служби електрифікації та електропостачання. При цьому оцінюється дисциплінованість бригади у справі забезпечення безпеки праці та грамотність проведення та організації робіт.

Основа успішної роботи без травм та порушень нормальної роботи - підтримка постійно стійкої виробничої та технологічної дисципліни на всіх рівнях, недопущення порушень чинних правил та інструкцій.

2. Розрахунково-технологічна частина

Визначення навантажень, що діють на дроти контактної мережі.

Для контактної мережі вирішальними є навантаження кліматичного характеру: вітер, ожеледиця та температура повітря, що діють у різних поєднаннях. Ці навантаження мають випадковий характер: їх розрахункові значення за будь-який час можуть бути визначені статистичною обробкою даних спостережень у районі електрифікованої лінії.

Для встановлення розрахункових кліматичних умов користуються картами районування території Росії, для спрощених розрахунків дані завдання видаються викладачем.

Навантаження від ваги проводів є рівномірно розподіленим вертикальним навантаженням, яке можна визначити, користуючись літературою.

Ожеледна навантаження викликається ожеледицею, що є шаром щільного льоду склоподібної будови з щільністю 900 кг/м3. Для розрахунків приймаємо, що ожеледиця випадає циліндричної форми з рівномірною товщиною стінки льоду, за впливом навантаження є вертикальним.

На інтенсивність ожеледь утворюють великий вплив висота розташування дроту над поверхнею землі. Тому при розрахунку товщини стінки ожеледиці на проводах, розташованих на насипах, значення товщини стінки ожеледиці слід також помножити на поправочний коефіцієнт кb.

Вітрові навантаження на дроти контактної мережі залежать як від середньої швидкостівітру, так і від характеру поверхні навколишньої місцевості та висоти розташування дротів над землею. Відповідно до будівельних норм та правил «Навантаження та впливу. Норми проектування» розрахункову швидкість вітру для заданих умов (висоти розташування проводів над поверхнею та шорсткості поверхні навколишньої місцевості) визначають множенням нормативної швидкості вітру на коефіцієнт кv, що залежить від висоти розташування проводів над поверхнею землі та від її шорсткості, нормативного значення вітрового тиску, Па, q0 коефіцієнтом нерівномірності тиску вітру вздовж прольоту, при механічному розрахунку, що приймається.

Вітрове навантаження на дроти ланцюгової контактної підвіски є горизонтальним навантаженням.

З різного поєднання метеорологічних умов, що діють на дроти контактної мережі, можна виділити три розрахункові режими, при яких зусилля (натяг) в тросі, що несе, може виявитися найбільшим, тобто. небезпечним для міцності троса:

· Режим мінімальної температури - стиск троса;

· Режим максимального вітру - розтягування троса;

· режим ожеледиці з вітром - розтягування троса.

Для цих розрахункових режимів і визначають навантаження, що діють на трос, що несе. У режимі мінімальної температури трос, що несе, відчуває навантаження тільки вертикальну - від власної ваги; вітер і ожеледиця відсутня; в режимі максимального вітру на трос, що несе, діє вертикальне навантаження від ваги проводів контактної підвіски і горизонтальне навантаження від тиску вітру на трос, що несе, ожеледь відсутня. У режимі ожеледиці з вітром на трос, що несе, діють вертикальні навантаження від власної ваги проводів контактної підвіски, від ваги ожеледиці на проводах підвіски і горизонтальне навантаження від тиску вітру на несучий трос, покритий ожеледицею при відповідній швидкості вітру.

Отже, розрахунок навантажень будемо проводити для трьох розрахункових режимів, порядок розрахунків наведено нижче.

Порядок розрахунків.

У режимі мінімальної температури.

1. Вибір навантажень від власної ваги несучого троса та контактного дроту.

Лінійні навантаження від ваги контактного дроту до (Н/м) та вага несучого троса (Н/м) визначаються залежно від марки дроту за таблицями.

де, до - лінійні навантаження від власної ваги (1 м) троса, що несе, і контактного проводу, H/м.

Навантаження від власної ваги струн та затискачів, що приймається рівномірно розподіленою по довжині прольоту; значення цього навантаження може бути прийнято рівним 1,0 H/м для кожного контактного дроту;

Число контактних проводів.

де 0,009 H/мм3 - щільність ожеледиці;

d - діаметр несучого троса;

Товщина стінки ожеледиці на несучому тросі, мм

де кb - поправочний коефіцієнт, що враховує вплив місцевих умов розташування підвіски на відкладення ожеледиці (додаток 5, т. 5.7);

0,8 - поправочний коефіцієнт до ваги відкладення ожеледиці на тросі, що несе.

Нормативну товщину стінки ожеледиці bн, мм, на висоті 10 метрів з повторюваністю 1 раз на 10 років, залежно від заданого ожеледь, знаходять за додатком 5 (т.5.6)

Розрахункову товщину стінки ожеледиці з урахуванням поправочних коефіцієнтів допускається округлювати до найближчої цілої цифри.

На контактних проводах розрахункову товщину стінки ожеледиці встановлюють рівною 50% товщини стінки, прийнятої для інших проводів контактної мережі, тому що тут враховується зменшення ожеледиці за рахунок руху електропоїздів і плавки ожеледиці (якщо така є).

де товщина стінки ожеледиці на контактному дроті, мм. На контактних проводах товщину стінки ожеледиці приймають рівною 50% від товщини стінки ожеледиці на тросі, що несе.

де - Товщина стінки ожеледиці на несучому тросі, мм.

5. Повне вертикальне навантаження від ваги ожеледиці на проводах контактної підвіски.

де - Число контактних проводів;

Рівномірно розподілене по довжині прольоту вертикальне навантаження від ваги ожеледиці на струнах і затискачах при одному контактному дроті (Н/м), яке залежно від товщини стінки ожеледиці може бути прийнято приблизно за додатком 5 (т.5.6).

6. Нормативне значення горизонтального вітрового навантаження на несучий трос H/м визначається за формулою:

...

Подібні документи

Визначення нормативних навантажень на дроти контактної мережі. Розрахунок натягу проводів та допустимих довжин прольотів. Розробка схем живлення та секціонування станції. Складання плану контактної мережі. Вибір способу проходу контактної ланцюгової підвіски.

курсова робота , доданий 01.08.2012


Розрахунок основних параметрів ділянки контактної мережі змінного струму, навантажень на дроти ланцюгової підвіски. Визначення довжини прольотів для всіх характерних місць розрахунковим методом та з використанням комп'ютера, складання схеми живлення та секціонування.

курсова робота , доданий 09.04.2015


Механічний розрахунок ланцюгової підвіски. Визначення довжин прольотів на прямому та кривому ділянках шляху. Складання схеми живлення та секціонування контактної мережі. Прохід контактної підвіски у штучних спорудах. Розрахунок вартості устаткування.

курсова робота , доданий 21.02.2016


Натяг несучих тросів ланцюгових контактних підвісок. Погонні (розподільні) навантаження на дроти контактної підвіски для залізничного транспорту. Прості та ланцюгові повітряні підвіски. Особливості рейкової мережі як другого дроту тягової.

курсова робота , доданий 30.03.2012


Визначення максимально допустимої довжини прольоту ланцюгової контактної підвіски на прямій ділянці колії та в кривій. Згинальні моменти, що діють на проміжні консольні опори, вибір типів опор. Вимоги до контактних проводів.

контрольна робота , доданий 30.09.2013


Вимоги до схем живлення та секціонування контактної мережі, умовні графічно позначення її пристроїв. Принципові схеми живлення одноколійної та двоколійної ділянки контактної мережі та їх економічна ефективність. Пристрої секціонування.

контрольна робота , доданий 09.10.2010


Розрахунок розмірів руху, витрат електроенергії, потужності тягових підстанцій. Тип та кількість тягових агрегатів, переріз проводів контактної мережі та тип контактної підвіски. Перевіряє переріз контактної підвіски з нагрівання. Струми короткого замикання.

курсова робота , доданий 22.05.2012


Влаштування електрифікації залізниці, розробка контактної мережі: кліматичні, інженерно-геологічні умови, тип контактної підвіски; розрахунки навантажень на дроти та конструкції, довжин прольотів, вибір раціонального варіанту технічного рішення.

курсова робота , доданий 02.02.2011


Проект ділянки контактної мережі. Розрахунок навантажень на дроти. Визначення допустимих довжин прольотів. Механічний розрахунок анкерної ділянки напівкомпенсованої підвіски контактної станції. Підбір стояків опор контактної мережі. Оцінка ризику відмови ділянки.

дипломна робота , доданий 08.06.2017


Розробка та обґрунтування схеми живлення та секціонування контактної мережі станції та прилеглих перегонів. Розрахунок навантажень, які діють підвіску. Визначення довжин прольотів на прямому та кривому ділянках шляху. Поточний ремонтконсолей та їх класифікація.

Рисунок 1.6.1 – Розрахункова схема для підбору опор

Вертикальне навантаження від ваги контактної підвіски для розрахункового режиму визначається за такою формулою:

(1.6.1)

-м режимі, Н/м;

L- Розрахункова довжина прольоту, рівна напівсумі довжин прольотів, суміжних з розрахунковою опорою, м;

Gі – навантаження від ваги ізоляторів, яке приймається при розрахунках на постійному струмі –150 Н;

Gф" – навантаження від ваги половини фіксаторного вузла, Gф = 200 н.

Аналогічно визначається вертикальне навантаження від ваги дроту, що підсилює, для розрахункового режиму – j.

(1.6.2)

При 3-фазних ПЛ або ДПР навантаження від проводів доцільно підсумовувати та вибирати центри їхньої тяжкості. Подібні дії проводять і з кронштейнами.

Вертикальні навантаження від ваги консолі кронштейна ( Gкн, Gкр) приймаються за їх типовими кресленнями зі збільшенням цього навантаження за ожеледиці.

Горизонтальне навантаження на опору під дією вітру на дроти контактної мережі визначається виразом

(1.6.3)

де -й провід контактної мережі при
i-м режимі, Н/м;

i- Провід контактної мережі (замість iвказується «н» – для несучого троса, «к» для контактного дроту, «пр» для дроту, що підсилює).

Зусилля на опору від зміни напрямку дроту на кривій визначається за формулою:

(1.6.4)

де Hij- Натяг i-го дроту в j-м режимі, Н;

R- Радіус кривий, м.

Навантаження на опору від зміни напрямку проводів при відведенні його на анкерування визначається з виразу:

(1.6.5)

де Z= Р + 0,5 D– відстань від осі колії до місця кріплення анкерування дроту, що дорівнює сумі габариту (Г) та половині діаметра ( D) опори.

Зусилля від зміни напряму контактних проводів при зигзагах на прямих ділянках шляху, якщо вони мають на сусідніх опорах рівні за величиною та протилежні за напрямом значення, визначають за формулою

(1.6.6)

де а- Величина зигзага на прямому ділянці шляху, м.кв.

Навантаження від тиску вітру на опору визначається виразом:

де Сx- Аеродинамічний коефіцієнт, для ж/б опор, Сx= 0,7;

V p-розрахункова швидкість вітру, м / с;

Sоп – площа поверхні, яку діє вітер (площа діаметрального перерізу опори):

(1.6.7)

де d, D– діаметри опори, відповідно верхній та нижній, м;

hоп – висота опори, м.м.

Зробимо розрахунок навантажень на проміжну опору на прямій ділянці перегону для найважчого режиму (ожеледиця з вітром):

Горизонтальне навантаження на опору під дією вітру на дроти КС:

Площа поверхні, на яку діє вітер:

Таблиця 6.1.1 – Результати розрахунку опор, Н∙м

По цьому моменту вибираємо опору за умови, що він повинен бути меншим за нормативний момент. Вибираємо опору СС 136,6-1 з нормативним моментом = 44000 Н∙м.

Вибір обладнання

При реконструкції ділянки контактної мережі було застосовано опори типу СC136,6–1. Опори типу СC136,6–1 були встановлені у фундаменти ТСC 4,5–4 трипроменеві фундаменти зі скосом призначені для анкерної установки окремих залізобетонних та металевих опор контактної мережі.

Для анкерування проводів застосовувалися анкери типу ТАС – 5,0. Додатково застосовувалися опорні плити ОПФ фундаментні та ОП-1 типу 1.

Контактна підвіска кріпилася на консолі ізольовані трубчасті типу КІС–1 та фіксатори прямі та зворотні (ФІП та ПІБ), кронштейни проводів МГ–III.

Все обладнання вибиралося згідно з типовими проектами КС 160-4.1; 6291, КС-160.12, розробленими ЗАТ «Універсал-контактні мережі».

Примітка: Маркування фундаменту ТСС 4,5–4 розшифровується наступним чином: Т – трипроменевий, С – скляного типу, С – зі скосом, 4,5 – розмір метрів, 4 – група несучої здатності, 79 кНм.

Маркування анкера ТАС – 5,0 розшифровується: Т – трипроменевий, А-анкер, З – зі скосом, 5,0 – довжина метрах. Маркування консолі КІС: К – консоль, І – ізольована, С – сталева. Маркування фіксаторів ФІП: Ф – фіксатор зчленований, П – прямий, О – зворотний, 1 – позначення типорозміру стрижня фіксатора.

План контактної мережі наведено у Додатку А.

Федеральне агентство залізничного транспорту

Іркутський державний університет шляхів сполучення.

Кафедра: ЕЖТ

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

Варіант-83

Дисципліна: «Контактні мережі»

«Розрахунок ділянки контактної мережі станції та перегону»

Виконав: студент Добринін А.І

Перевірив: Ступицький В.П.

м. Іркутськ

Початкові дані.

1. Характеристика ланцюгової підвіски

На головних шляхах перегону та станції ланцюгова підвіска напівкомпенсована.

При двох контактних дротах відстань між ними приймається рівним 40 мм.

Тип контактної підвіски: М120 + 2 МФ – 100;

Рід струму: незмінний;

2. Метеорологічні умови

Кліматична зона: ІІб;

Вітровий район: I;

Гололедний район: ІІ;

Гололед має циліндричну форму із щільністю 900 кг/м 3 ;

Температура ожеледиць t = -5 0 С;

Температура, за якої спостерігається вітер максимальної інтенсивності t = +5 0 C;

3. Станція

На станції електрифікуються всі шляхи, крім під'їзного до тягової підстанції. Стрілки, що примикають до головної колії, мають марку 1/11 (на одинадцять метрів довжини колії припадає один метр бічного відхилення), інші стрілки приймаються марки 1/9.

Цифрами на схемі вказуються відстані від осі пасажирської будівлі (в метрах) до дотепників стрілок, вхідних світлофорів, глухих кутів і пішохідних мостів, а також вказуються відстані між сусідніми шляхами.

4. Перегін

Перегін заданий у вигляді пікетажу основних об'єктів: вхідних сигналів, кривих із відповідними радіусами, мостів та інших штучних споруд. Сумісність перегону зі станцією перевіряється за пікетажем загального вхідного сигналу.

Пікетаж основних об'єктів перегону

Вхідний сигнал заданої станції 23 км 8+42;

Початок кривої (центр зліва) R = 600 м 2 +17;

Кінець кривої 5+38;

Вісь кам'яної труби з отвором 1.1 м 5+94;

Початок кривої (центр праворуч) R = 850 м 7+37;

Кінець кривої 25 км 4+64;

Міст через річку з їздою внизу:

вісь моста 7+27;

довжина моста, м 130;

Вісь залізобетонної труби з отвором 3.5 м 9+09;

Початок кривий (центр зліва) R = 1000 м 26 км 0+22;

Кінець кривої 4+30;

Вхідний сигнал наступної станції 27 км 7+27;

Вісь переїзду шириною 6 м 7+94;

Перша стрілка наступної станції 9+55.

1. Висота моста через річку 6.5 м (відстань від УГР до нижньої частини вітрових зв'язків моста);

2. Праворуч по ходу кілометрів передбачається укладання другого шляху;

3. На відстані 300 м по обидва боки мосту через річку шлях розташовується на насипу заввишки 7 м.

Вступ

Сукупність пристроїв, починаючи від генераторів електростанцій та кінчаючи тяговою мережею, становить систему електропостачання електрифікованих залізниць. Від цієї системи живляться електричною енергією, крім власної електричної тяги (електровози та електропоїзди), а також усі не тягові залізничні споживачі та споживачі прилеглих територій. З цього електрифікація ЖД вирішує як транспортну проблему, а й сприяє вирішенню найважливішої народногосподарської проблеми-електрифікації країни.

Головна перевага електричної тяги перед автономною (що мають генератори енергії на самому локомотиві) визначається централізованим електропостачанням і зводяться до наступного:

Виробництва електричної енергії на великих електростанціях призводить, як всяке масове виробництво, зменшення її вартості, збільшення ККД і зниження витрати палива.

На електростанціях можуть використовуватися будь-які види палива та, зокрема, малокалорійні – нетранспортабельні (витрати на транспортування яких не виправдовуються). Електростанції можуть споруджуватися безпосередньо біля місця видобутку палива, внаслідок чого відпадає необхідність його транспортування.

Для електричної тяги може бути використана гідроенергія та енергія атомних електростанцій.

У разі електричної тяги можлива рекуперація (повернення) енергії при електричному гальмуванні.

При централізованому електропостачанні потрібна для електричної тяги потужність практично обмежена. Це дає можливість в окремі періоди споживати такі потужності, які неможливо забезпечити на автономних локомотивах, що дозволяє реалізувати, наприклад, значно більші швидкості руху на важких підйомах при вагах потягів.

Електричний локомотив (електровоз або електровагон), на відміну від автономних локомотивів, не має власних генераторів енергії. Тому він дешевше і надійніше автономного локомотива.

На електричному локомотиві немає частин, що працюють при високих температурах та зі зворотно-поступальним рухом (як на паровозі, тепловозі, газотурбовозі), що визначає зменшення витрат на ремонт локомотива.

Переваги електричної тяги, створювані централізованим електропостачанням, для своєї реалізації вимагають спорудження спеціальної системи електропостачання, витрати на яку зазвичай значно перевищує витрати на електрорухомий склад. Надійність роботи електрифікованих шляхів залежить від надійності роботи системи електропостачання. З цього питання надійності та економічності роботи системи електропостачання істотно впливають на надійність та економічність усієї електричної залізниці в цілому.

Для подачі електроенергії на рухомий склад використовуються пристрої контактної мережі.

Проект контактної мережі, є однією з основних частин проекту електрифікації залізничної ділянки, виконується з дотриманням вимог та рекомендацій ряду керівних документів:

Інструкція з розробки проектів та кошторисів для промислового будівництва;

Тимчасова інструкція щодо розробки проектів та кошторисів для залізничного будівництва;

Норм технологічного проектування електрифікації залізниць та інших.

Одночасно враховуються вимоги, наведені у документах, що регламентують експлуатацію контактної мережі: правила технічної експлуатації залізниць, правила утримання контактної мережі електрифікованих залізниць.

У цьому курсовому проекті здійснено розрахунок ділянки контактної мережі однофазного постійного струму. Складено монтажні плани контактної мережі станції та перегону.

До пристроїв контактної мережі відносяться всі дроти контактних підвісок, підтримуючі та фіксуючі конструкції, опори з деталями для кріплення в ґрунті, до пристроїв повітряних ліній – дроти різних ліній (живлячих, відсмоктувальних, для електропостачання автоблокування та інших не тягових споживачів та ін.) та конструкції для їхнього кріплення на опорах.

Пристрої контактної мережі та повітряних ліній, піддаючись впливам різних кліматичних факторів (значні перепади температур, сильні вітри, ожеледиці), повинні успішно їм протистояти, забезпечуючи безперебійний рух поїздів із встановленими ваговими нормами, швидкостями та інтервалами між поїздами при необхідних розмірах руху. Крім того, в умовах експлуатації можливі обриви проводів, удари струмоприймачів та інші дії, які також потрібно враховувати у процесі проектування.

Контактна мережа немає резерву, що зумовлює підвищені вимоги до якості її проектування.

При проектуванні контактної мережі у розділі проекту електрифікації залізничної ділянки встановлюють:

Розрахункові умови – кліматичні та інженерно-геологічні;

Тип контактної підвіски (всі розрахунки щодо визначення необхідної площі перерізу проводів контактної мережі виконують у розділі електропостачання проекту);

Довжину прольотів між опорами контактної мережі всіх ділянках траси;

Типи опор, способи їх закріплення у ґрунті та типи фундаментів для тих опор, яким вони необхідні;

Види конструкцій, що підтримують і фіксують;

Схеми харчування та секціонування;

Обсяги робіт із встановлення опор на перегонах та станціях;

Основні положення щодо організації будівництва та експлуатації.

Аналіз вихідних даних

При подвійному контактному проводі компенсовану контактну підвіску застосовують на ділянках зі швидкістю руху поїздів 120 км/год. На головних шляхах станції внаслідок зниження швидкостей зазвичай використовують напівкомпенсовану ланцюгову підвіску. На підставі даних метеорологічних умов вибираємо основні кліматичні параметри, що повторюються один раз на десять років:

Діапазон температур із табл. 2.с3: -30 0 С 45 0 С;

Максимальна швидкість вітру із табл. 5.с14: v нір = 29 м/с;

Товщина стінки ожеледиці з табл. 1.с12: b = 10 мм;

Залежно від умов експлуатації і характеру ділянки, що електрифікується, вибираються необхідні поправочні коефіцієнти на поривчастість вітру та інтенсивність ожеледиці. Для загального випадку приймаємо їх значення 0.95, 1.0 та 1.25 відповідно для станції, перегону та насипу.

Визначення навантажень діючих на дроти контактної мережі

Для станції та перегону.

Розрахунок вертикальних навантажень

Найбільш несприятливі умови роботи окремих конструкцій контактної мережі можуть виникати при різних поєднаннях метеорологічних факторів, які можуть складатися з чотирьох основних компонентів: мінімальної температури повітря, максимальної інтенсивності ожеледиць, максимальної швидкості вітру та максимальної температури повітря.

Навантаження від власної ваги 1 м контактної підвіски визначимо з виразу:

де - навантаження від власної ваги троса, що несе, Н/м;

Те саме контактного дроту, Н/м;

Те саме, але від струн і затискачів, приймається 1

Число контактних проводів.

У разі відсутності даних у довіднику, навантаження від власної ваги дроту можна визначити з виразу:

, Н/м (2)

де - площа поперечного перерізу дроту, м 2;

Щільність матеріалу дроту, кг/м 3;

Коефіцієнт, що враховує конструкцію дроту (для цільного дроту = 1, для дроту багатодротяного = 1.025);

Для комбінованих проводів (АС, ПБСМ тощо) навантаження від їхньої власної ваги може бути визначене з виразу:

де - площа поперечного перерізу дротів з матеріалів 1 і 2, м 2 ;

Щільність матеріалів 1 та 2, кг/м 3 .

Для підвіски М120 + 2 МФ - 100:

Відповідно до виразу (1) отримаємо:

Навантаження від ваги ожеледиці, що припадає на один метр дроту або троса при циліндричній формі його відкладення, визначимо за формулою:

де - щільність ожеледиці 900 кг/м 3 ;

Товщина стінки ожеледь, м

Діаметр дроту, м.м.

Враховуючи, що добуток 9.81×900×3.14 = 27.7×10 3 можна записати:

Розрахункове значення товщини ожеледного шару визначимо як , де - Товщина ожеледкового шару відповідно до ожеледь району b = 10 мм; К Г - коефіцієнт, що враховує дійсний діаметр дроту та висоту його підвішування. Для станції та перегону К Г =0.95.

Згідно з виразом (5) визначимо вагу ожеледиці на 1 м несучого троса

Товщина стінки ожеледиці на контактному дроті, враховуючи її видалення експлуатаційним персоналом і струмоприймачами, зменшується на 50% порівняно з тросом, що несе. Розрахунковий діаметр контактного дроту береться усереднений з висоти та ширини його перерізу:

де Н - висота перерізу дроту, м; А – ширина перерізу дроту, м;

Використовуючи вираз (6) отримаємо:

мм.

Використовуючи вираз (5) визначимо вагу ожеледиці на 1 м контактного проводу

Вага ожеледиці на струнах не враховується. Тоді сумарну вагу 1 м ланцюгової підвіски з ожеледицею визначимо за формулою:

де g - Вага контактної підвіски Н / м;

g ГН – вага ожеледиці на 1 м троса, що несе, Н/м;

g ГК – вага ожеледиці на 1 м контактного дроту, Н/м.

Відповідно до виразу (7) сумарна вага 1 м ланцюгової підвіски з ожеледицею:

Визначаємо горизонтальні навантаження.

Вітрове навантаження на провід у режимі максимального вітру визначимо за формулою:

(8)

де -щільність повітря при температурі t = +15 0 С та атмосферному тиску 760 мм рт.ст. Вона приймається рівною 1.23 кг/м 3;

v Р - розрахункова швидкість вітру, м/с; v Р = 29 м/с.

С Х – аеродинамічний коефіцієнт лобового опору, що залежить від форми та положення поверхні об'єкта, для станції та перегону С Х =1.20 для одного дроту С Х =1.25;

К - коефіцієнт, що враховує дійсний діаметр дроту і висоту його підвішування. Для станції та перегону К В =0.95.

d i - діаметр дроту (для контактних дротів – вертикальний розмір перерізу), мм.

Вітрове навантаження на провід за наявності ожеледиці на дроті визначимо за формулою:

де - Розрахункова швидкість вітру при ожеледиці (по табл.1.4), м / с;

Для визначення контактному дроті значення приймається рівним b/2.

Визначаємо результуючі навантаження на н/т для двох режимів.

Результуючі навантаження на окремий провід за відсутності ожеледиці:

За наявності ожеледиці:

Розрахунок довжин прольотів

Розрахунок натягу проводів

Максимальний допустимий натяг троса, що несе, визначається за формулою

де - коефіцієнт, що враховує розкид механічних характеристик окремих дротів, 0,95;

Тимчасовий опір розриву матеріалу дроту, Па;

Коефіцієнт запасу;

S - розрахункова площа поперечного перерізу, м2.

Максимальне допустиме та номінальне натяг для проводів у табл.10.

Визначення максимальних допустимих довжин прольотів

де К - натяг контактного дроту, Н;

Еквівалентне навантаження на контактний провід від несучого троса, Н/м.

де - Припустиме відхилення контактного проводу від осі шляху. На прямій ділянці 0,5 м, на кривому 0,45 м;

Зигзаги контактного приводу на суміжних опорах. На прямій ділянці колії +/-0,3 м. На кривому +/-0,4 м.

Прогин опори під дією вітру на рівні несучого троса та контактного дроту. Ці величини (залежно від швидкості вітру) наведено на стор.48.

Зигзаг контактного дроту, однаковий за величиною на сусідніх опорах.

Приймемо зигзаги на сусідніх опорах на прямій ділянці спрямованими в один бік, а на кривому в різні.

де - натяг несучого троса в режимі вітру максимальної інтенсивності Н;

Довжина прольоту, м;

Висота гірлянди ізоляторів. У проекті приймаємо 4 ПС-70Е. Висота однієї чашки 0,127 м-коду.

Середня довжина струни в середині прольоту при конструктивній висоті h0 м.

Розрахунок для прямої ділянки колії на станції (бічні колії):

Отримана довжина відрізняється від попереднього розрахунку менш ніж на 5 м, отже, можна вважати її остаточно прийнятою.

Отримана довжина відрізняється від попереднього розрахунку менш ніж на 5 м, отже, можна вважати її остаточно прийнятою.

Отримана довжина відрізняється від попереднього розрахунку менш ніж на 5 м, отже, можна вважати її остаточно прийнятою.

На кривій ділянці шляху максимальна допустима довжина прольоту визначається з виразу:

Розрахунок максимально допустимої довжини прольоту виконується:

Для прямої ділянки: станція (головний та бічний шляхи) та перегін (рівнина та насип);

Для кривої ділянки: на перегоні для рівнини та насипу при заданих радіусах кривизни.

Отримана довжина відрізняється від попереднього розрахунку менш ніж на 5 м, отже, можна вважати її остаточно прийнятою.

Отримана довжина відрізняється від попереднього розрахунку менш ніж на 5 м, отже, можна вважати її остаточно прийнятою.

Отримана довжина відрізняється від попереднього розрахунку менш ніж на 5 м, отже, можна вважати її остаточно прийнятою.

Отримана довжина відрізняється від попереднього розрахунку менш ніж на 5 м, отже, можна вважати її остаточно прийнятою.

Отримана довжина відрізняється від попереднього розрахунку менш ніж на 5 м, отже, можна вважати її остаточно прийнятою.

Отримана довжина відрізняється від попереднього розрахунку менш ніж на 5 м, отже, можна вважати її остаточно прийнятою.

Усі розрахунки зводимо до таблиці

Місце розрахунку	Довжина прольоту без Р е	Довжина прольоту з Ре	Остаточна довжина прольоту
1. пряма станції та перегону	51.2	49.6	50
2. пряма перегона на насипу	45.2	43.8	45
3. крива R 1 = 600м	37.8	37.3	37
4. крива R 2 = 850м	42.3	41.8	42
5. крива R 3 = 1000м	44.4	43.8	44
6. крива R 6 =850м на насипу	42.0	41.4	42
7. крива R 5 =1000 м на насипу	44.07	43.4	44
7. крива R4=600 м на насипу	37.5	37.1	37

Порядок складання плану станції та перегону

Порядок складання плану станції.

Підготовка план станції. План станції викреслюємо у масштабі 1:1000 на аркуші міліметрового паперу. Необхідну довжину аркуша визначаємо відповідно до заданої схеми станції, на якій вказано відстані всіх центрів стрілочних перекладів, світлофорів, глухих кутів від осі пасажирської будівлі в метрах. При цьому умовно приймаємо ці позначки в ліву сторону зі знаком мінус, а в праву зі знаком плюс.

Викреслення плану станції починаємо з розмітки тонкими вертикальними лініями через кожні 100 метрів умовних станційних пікетів в обидва боки від осі пасажирської будівлі, що приймається за нульовий пікет. Шляхи на плані станції представляємо їх осями. На стрілках осі шляхів перетинаються в точці, яка називається центром стрілочного перекладу. Користуючись даними на заданій схемі станції, наносимо паралельними лініями осі шляхів, при цьому відстані між ними повинні відповідати прийнятому масштабі заданим міжколії.

На плані станції також показуємо неелектрифіковані шляхи. Вказавши на спеціальних виносах пікетні позначки центрів стрілочних переказів, викреслюємо стрілочні вулиці та з'їзди. Далі на план станції наносимо будинки, пішохідний міст, пасажирські платформи, тягову підстанцію, вхідні світлофори, переїзди.

Намітка місць, де потрібна фіксація контактних проводів.

Розбивку опор на станції починаємо з намітки місць, де необхідно передбачати пристрої фіксації контактних проводів. Такими місцями є всі стрілочні переведення, над якими мають бути змонтовані повітряні стрілки та всі місця, де провід повинен змінити свій напрямок.

На одиночних повітряних стрілках найкраще розташування контактних проводів, що утворюють стрілку, виходить, якщо фіксуючий пристрій встановлений на певній відстані від центру стрілочного перекладу. Зміщення фіксуючих опор допускається до центру стрілочного переведення на 1 – 2 метри та від центру стрілочного переведення на 3 – 4 метри. У вершині кривої фіксуючу опору намічаємо пікетом цієї вершини, при цьому зигзаг у цієї опори завжди виконується негативним.

Розташування опор у горловинах станції

Розбивку опор на станції починаємо з горловини, де зосереджено найбільшу кількість місць фіксації контактних проводів. З намічених місць фіксації робимо вибір тих місць, де раціонально встановити несучі опори. При цьому дійсні довжини прольотів не повинні перевищувати розрахункових довжин і різниця в довжинах суміжних прольотів повинна бути не більше ніж 25% довжини більшого з них. Крім того опори на двоколійних ділянках слід розташовувати в одному пікеті. Якщо встановлення тільки несучих опор призводить до значного скорочення пікетів, слід розглянути можливість виконання частини повітряних стрілок не фіксованими.

Нефіксовані повітряні стрілки можуть бути виконані тільки на бічних коліях, на опорах, розташованих поблизу (до 20 м) від стрілочного перекладу.

Вибравши розміри прольотів між опорами, що фіксують повітряні стрілки головних шляхів, приступаємо до намітки несучих опор на наступних стрілках станції, враховуючи вимоги до довжин прольотів, перераховані вище. У фіксуючих опор розставляємо зигзаги.

Розташування опор у середній частині станції.

За наявності в межах станції штучних споруд вибираємо спосіб проходу контактної підвіски через ці споруди. Відповідно до прийнятого способу намічаємо місця встановлення опор біля пасажирської будівлі. Після цього на частинах станції, що залишилися, по можливості застосовуючи максимальні допустимі прольоти, намічаємо місця для опор жорстких поперечок.

Порядок проходження підвіски під штучними спорудами на станції.

Штучні споруди зустрічаються на перегонах і станціях лінії, що електрифікується, часто не дозволяють пропускати ланцюгову підвіску нормального типу зі звичайними габаритами.

Спосіб проходу контактного дроту під штучними спорудами вибирають залежно від напруги в контактній мережі, висота штучної споруди над рівнем верху головки рейки (УГР), довжини його вздовж електрифікованих колій, встановленої швидкості руху поїздів.

Розміщення контактного дроту під штучними спорудами при обмежених габаритах пов'язане з вирішенням двох основних завдань:

1. Забезпечення необхідних повітряних зазорів між контактними проводами та заземленими частинами штучних споруд;

2. Вибір матеріалу, конструкції та способу закріплення підтримуючих пристроїв.

Перетин контактного дроту в межах штучної споруди повинен дорівнювати перерізу контактного дроту на прилеглих ділянках, для чого в необхідних випадках монтуються обводи, що заповнюють перетин НТ і підсилювальних проводів.

Ухили контактного проводу на підходах до штучної споруди встановлюють за умовами взаємодії струмоприймача та контактного проводу залежно від максимальної швидкості руху та параметрів контактної підвіски та струмоприймача.

Мінімальна величина простору по вертикалі, необхідна для розміщення елементів контактної мережі, що токонесуть, при проході підвіски в стиснених умовах існуючих штучних споруд, становить 100мм. при підвісці без НТ та 250мм. з НТ.

У тих випадках, коли при нормальній напрузі в контактній мережі, не можна за умовами необхідних габаритних відстаней для цієї напруги розмістити контактну підвіску без реконструкції штучної споруди, в межах штучної споруди монтують не ізольовану контактну підвіску з пристроєм з обох сторін нейтральних вставок. Поїзди в цьому випадку проводять через штучну споруду з вимкненим струмом за інерцією.

У всіх випадках, коли відстань від проводів контактної підвіски до заземлених частин штучних споруд, що розташовані над ним, при найбільш не сприятливих умовах менше 500мм. при постійному струмі та 650мм. при змінному струмі або є якась можливість поджати проводи контактної підвіски до частин штучної споруди.

нейтральний елемент

650 і менше

відбійник

ізолятори

Розбивка анкерних ділянок

Після розміщення опор по всій довжині станції робимо розбивку анкерних ділянок і остаточно вибираємо місця встановлення анкерних опор.

При розбивці анкерних ділянок необхідно виконувати такі вимоги та умови:

Число анкерних ділянок має бути мінімально можливим. У цьому довжина анкерного ділянки має перевищувати 1600 метрів;

В окремі анкерні ділянки виділяємо бічні шляхи та з'їзди між головними шляхами;

Для анкерування бажано використовувати раніше намічені проміжні опори;

При анкеруванні провід не повинен змінювати свій напрямок на кут більше 7 0;

Якщо довжина бічного шляху більше 1600 метрів його слід розбити на дві анкерні ділянки, а в середині виконати сполучення, що не ізолює.

Довжину кількох прольотів розташованих приблизно в середині анкерної ділянки знижуємо на 10% відносно максимальної в даному місці, щоб розмістити середнє анкерування.

Розташування опор по кінцях станції. Згідно з встановленою схемою секціонування контактної мережі в місцях примикання перегонів до станцій виконуємо поздовжнє секціонування. Ізолювальне чотири прогонове сполучення монтується між вхідним сигналом і найближчим до перегону стрілочним переведенням станції, по можливості на прямих ділянках колії. У цьому кожен перехідний проліт скорочуємо на 25% від розрахункового; перехідні опори по першому та другому шляху зміщуємо відносно один одного на 5 метрів.

Наближення перехідної опори до вхідного світлофора допускається на відстань щонайменше 5 метрів.

Після розміщення опор під ізолююче сполучення розбиваємо проліт між крайньою стрілкою і сполученням потім розставляємо зигзаги, напрямок яких має бути узгодженим.

За наявності на станції переїзду опори маємо так, щоб відстань від краю проїжджої частини переїзду по ходу поїзда до опор була не менше 25 метрів.

Для виконання поперечного секціонування зі схеми живлення та секціонування станції переносимо всі секційні ізолятори та виконуємо їх нумерацію, а на поперечних тросах жорстких поперечок показуємо врізні ізолятори між секціями, які ізольовані один від одного.

Як основний тип несучих конструкцій контактної мережі на станціях повинні прийматися жорсткі поперечки, що перекривають від двох до восьми шляхів. Якщо понад вісім шляхів допускається застосування гнучких поперечок.

Живлення та секціонування контактної мережі

Опис схеми живлення та секціонування. На електрифікованих залізницях електрорухомий склад отримує електроенергію через контактну мережу від тягових підстанцій, розташованих такій відстані один від одного, щоб забезпечувати надійний захист від струмів короткого замикання.

У системі постійного струму електроенергія в контактну мережу надходить почергово від двох фаз напругою 3,3 кВ і повертається також по рейковому ланцюзі до третьої фази. Чергування живлення виробляють для вирівнювання навантажень окремих фаз енергопостачальної системи.

Як правило, застосовують схему двостороннього живлення, при якій кожен локомотив, що знаходиться на лінії, отримує енергію від двох тягових підстанцій. Виняток становлять ділянки контактної мережі, розташовані в кінці електрифікованої лінії, де може бути застосована схема консольного (одностороннього) живлення від крайньої тягової підстанції і постів секціонування влаштовуються вздовж електрифікованої лінії ізолююче сполучення і кожна секція отримує електроенергію від різних ліній живлення (поздовжнє).

При поздовжньому секціонуванні, крім поділу контактної мережі у кожної тягової підстанції та посту секціонування, виділяють в окремі секції контактну мережу кожного перегону та станції за допомогою ізолюючих сполучень. Секції між собою з'єднуються секційними роз'єднувачами, кожна із секцій може бути відключена цими роз'єднувачами. Через фідер контактної мережі Фл1 живиться перегін із західного боку станції, що знаходиться за ізолюючим сполученням, яке розділяє головні шляхи станції від перегону повітряним проміжком.

На фідерах встановлені секційні роз'єднувачі з моторними приводами ТУ та ДК, нормально замкнуті.

Через фідер Фл2 живиться східний перегін станції. На фідерах встановлені секційні роз'єднувачі з моторними приводами ТУ та ДК, нормально замкнуті.

Головні шляхи станції живляться через фідер Фл31. Забезпечений секційним роз'єднувачем з моторним приводом ТУ та ДК, нормально замкнутий.

Роз'єднувачі А, з'єднують станційні шляхи і перегін, з моторними приводами на ТУ, нормально включені. При поперечному секціювання на станціях контактну мережу групи шляхів виділяють в окремі секції і живлять їх від головних шляхів через секційні роз'єднувачі, які при необхідності можуть бути відключені. Секції контактної мережі на відповідних з'їздах між головними та бічними шляхами ізолюють секційними ізоляторами. Цим досягається незалежне живлення кожного шляху та кожної секції окремо, що полегшує пристрій захисту та дає можливість при пошкодженні або відключенні однієї з секцій здійснювати рух поїздів іншими секціями.

Трасування живильних та відсмоктувальних ліній

Траси живильних і відсмоктуючих ліній від тягової підстанції до шляхів, що електрифікуються, проектуємо по найкоротшій відстані. Для анкерування ліній біля будівлі тягової підстанції та шляхів використовуємо залізобетонні опори.

Повітряні лінії живлення та відсмоктування, що йдуть вздовж станції підвішуємо з польового боку опор контактної мережі. Для перекладу ліній живлення через шляхи використовуємо жорсткі поперечки, на яких змонтовані Т - образні конструкції.

Трасування контактної мережі на перегоні

Підготовка плану перегону. План перегону виконуємо на аркуші міліметрового паперу в масштабі 1:2000 (ширина аркуша 297 мм). Необхідну довжину аркуша визначаємо виходячи із заданої довжини перегону з урахуванням масштабу необхідного запасу (800 мм) у правій частині креслення розміщення загальних даних у основний написи і приймаємо кратної стандартному розміру 210 мм.

Залежно від кількості шляхів на перегоні на плані викреслюємо одну або дві прямі лінії (на відстані 1 см одна від одної), що становлять осі колій.

Пікети на перегоні розмічають вертикальними лініями через кожні 5 см (100 м) і нумерують їх у напрямку кілометрів, починаючи з пікету вхідного сигналу, вказаного в завданні.

Якщо при трасуванні контактної мережі станції у правій горловині виявилося чотирьох пролітне ізолююче сполучення контактних підвісок станції та перегону, розташоване до вхідного сигналу, то для його повторення на плані перегону нумерацію пікетів потрібно почати за 2-3 пікету до заданого пікету вхідного сигналу. Вище і нижче прямих ліній, що представляють осі шляхів, вздовж перегону розміщуємо дані у вигляді таблиць. Під нижньою таблицею викреслюємо спрямлений план лінії.

Користуючись розміченими пікетами, відповідно до завдання на проект на плані колій показують штучні споруди, а на спрямованому плані лінії показуємо кілометрові знаки, напрямок, радіус та довжину кривої ділянки колії, межі розташування високих насипів та глибоких виїмок, повторюємо зображення штучних споруд.

Пікети штучних споруд, сигналів, кривої, насипу та виїмки позначають у графі «Пікетаж штучних споруд» нижньої таблиці у вигляді дробу, чисельник якого позначає відстань у метрах до одного пікету, знаменник – до іншого. У сумі ці числа повинні дорівнювати 100, тому що відстань між двома нормальними пікетами дорівнює 100 м.

Розбивка перегону на анкерні ділянки. Розстановку опор починаємо з перенесення на план перегону опор ізолюючих сполучень станції, до якої примикає перегін. Розташування цих опор на плані перегону має бути пов'язане з розташуванням на плані станції. Ув'язування здійснюємо за вхідним сигналом, який позначений і на плані станції, і на плані перегону наступним чином: визначають відстань між сигналом та найближчою до нього опорою за мітками на плані станції. Цю відстань додаємо (або забираємо) до пікетної мітки сигналу та отримуємо пікетну позначку опори. Потім відкладаємо від цієї опори довжини наступних прольотів, зазначених на плані станції, і отримуємо пікетні позначки опор ізолюючого сполучення на плані перегону. Пікетні позначки опор заносимо до графи «Пікетаж опор» нижньої таблиці. Після цього викреслюємо ізолююче сполучення, тому що це показано на плані станції, і розставляють зигзаги контактного дроту.

Далі намічаємо анкерні ділянки контактної мережі та зразкове розташування місць їх сполучення. Після цього в серединах анкерних ділянок намічаємо зразкове розташування місць середніх анкерувань з тим. Щоб при розбивці опор прольоти із середнім анкеруванням скоротити порівняно з максимальною розрахунковою довжиною на цій ділянці перегону.

Намічаючи анкерні ділянки підвіски, необхідно виходити з таких міркувань:

· кількість анкерних ділянок на перегоні має бути мінімальною;

· максимальна довжина анкерної ділянки контактного дроту на прямій приймається не більше 1600 м;

· На ділянках з кривими довжини анкерної ділянки зменшують залежно від радіусу та розташування кривої;

Якщо крива протяжністю не більше половини довжини анкерної ділянки (800 м) і розташована в одному кінці або в середині анкерної ділянки, то довжина такої анкерної ділянки може бути прийнята рівною середньою довжиною, допустимою для прямої і кривої даного радіусу.

Наприкінці перегону має бути чотири прогонове ізолююче сполучення розділяє перегін і наступну станцію; опори такого сполучення відносяться до плану станції і на плані перегону не враховуються. Іноді у вихідних даних задається до проектування частина перегону, що обмежується черговим чотирьох пролітним ізолюючим сполученням. Опори такого сполучення належать до плану перегону.

Зразкове розташування опор сполучення анкерних ділянок відзначаємо на плані вертикальними лініями, відстань між якими в масштабі приблизно дорівнює трьом допустимим для відповідної ділянки шляху прольотів. Потім намічаємо будь-яким умовним знаком місця розташування прольотів із середнім анкеруванням і тільки після цього переходимо до розміщення опор.

Розташування опор на перегоні. Розстановка опор проводиться прольотами, наскільки можна рівними допустимим для відповідної ділянки колії та місцевості, отриманим в результаті розрахунків довжин прольотів.

Намічаючи місця встановлення опор. Слід одразу ж заносити їхній пікетаж у відповідну графу, між опорами вказувати довжини прольотів, біля опор стрілками показувати зигзаги контактних проводів.

На прямих ділянках шляху зигзаги (0,3 м) повинні бути по черзі спрямовані в кожній з опор то в одну, то в іншу сторону від осі шляху, починаючи з зигзаг анкерної опори, перенесеного з плану контактної мережі станції. На кривих ділянках шляху контактним проводам дають зигзаги у напрямку від центру кривої.

У місцях переходу з прямої ділянки шляху в криву зигзаг дроту біля опори, встановленої на прямій ділянці шляху, може виявитися незв'язаним із зигзагом дроту біля опори, встановленої на кривій. У цьому випадку слід трохи скоротити довжину одного - двох прольотів на прямій ділянці шляху, а в деяких випадках і прольоту, частково розташованого на кривій, щоб можна було в одній з цих опор розмістити контактний провід над віссю шляху (з нульовим зигзагом), а у суміжної з нею опори зробити зигзаг контактного дроту в потрібну сторону.

Зигзаги контактного дроту біля суміжних опор, розташованих на прямому і кривому ділянках шляху, можна вважати ув'язаними, якщо більша частина прольоту розташована на прямій ділянці шляху і зигзаги контактного дроту біля опор зроблені в різні сторони або більша частина прольоту розташована на кривій ділянці шляху і зигзаги зроблені в одну сторону.

Довжини прольотів, розташованих частково на прямих і частково на кривих ділянках шляху, можуть бути прийняті рівними або трохи більшими, ніж допустимі довжини прольотів для кривих ділянок шляху. При розбивці опор різниця в довжині двох суміжних прольотів напівкомпенсованої підвіски має перевищувати 25% довжини більшого прольоту.

На ділянках де часто спостерігаються ожеледиці і можуть виникнути автоколивання проводів, розбивку опор слід вести прольотами, що чергуються, один з яких дорівнює максимально допустимому, а інший - на 7-8 м менше. У цьому, уникаючи періодичності чергування прольотів.

Прольоти з середніми анкеруваннями повинні бути скорочені: при напівкомпенсованій підвісці – один проліт на 10%, а при компенсованій – два прольоти на 5% максимальної розрахункової довжини в цьому місці.

Вибір підтримувальних пристроїв

1. Вибір консолей.

В даний час на ділянках змінного струму застосовують неізольовані прямі похилі консолі.

Умови застосування неізольованих консолей у районах з товщиною ожеледиці до 20 мм та швидкістю вітру до 36 м/с на ділянках змінного струму наведені у таблиці

Таблиця

Тип опори	Місце встановлення			Тип консолі при габариті опор
				3,1-3,2		3,2-3,4	3,4-3,5
Проміжна	Пряма			НР-1-5
	Крива			НС-1-6,5
	Внутрішня сторона		R<1000 м
			R>1000 м
	Зовнішній бік		R<600 м	НР-1-5
			R>600 м
Перехідна	Пряма				НР-1-5
	Опора А	Робоча
		Анкерована			НС-1-5
	Опора Б	Робоча			НР-1-5
		Анкерована			НС-1-5

Маркування консолей: НР-1-5 - неізольована похила консоль з розтягнутою тягою, кронштейном зі швелерів №5, довжина кронштейна 4730 мм.

НС-1-5 - неізольована консоль зі стислою тягою, кронштейном зі швелерів №5, довжина кронштейна 5230 мм.

2. Вибір фіксаторів

Вибір фіксаторів роблять залежно від типу консолей та місця їх встановлення, а для перехідних опор - з урахуванням розташування робочої та анкерованої гілок підвіски щодо опори. Крім того, враховують, для якого з них призначений фіксатор.

В позначеннях типових фіксаторів застосовують літери Ф-фіксатор, П-прямий, О-зворотний, А-контактного дроту анкерованої гілки, Г-гнутий. У маркуванні є цифри, що характеризують довжини основного стрижня.

Вибір фіксаторів зведено до таблиці

Таблиця

Призначення фіксаторів.			Типи фіксаторів при габариті опор, м
			3,1-3,2	3,2-3,3	3,4-3,5
Проміжні опори	Пряма	Зигзаг до опори	ФП-1
		Зигзаг від опори	ФО-II
	Зовнішній бік кривої	R=300 м	ФГ-2
		R=700 м	УФП-2
		R=1850 м	ФП-ІІ
	Внутрішня сторона кривої	R=300 м	УФО2-I
		R=700 м	УФО-I
		R=1850 м	ФОІІ-(3,5)
Перехідні опори	Пряма	Робоча	ФПІ-I
	Опора А
		Анкерована	ФАІ-III
	Опора Б	Робоча	ФДМ-III
		Анкерована	ФАІ-IV

3. Вибір жорстких поперечок.

При виборі жорстких поперечок насамперед визначають необхідну довжину жорстких поперечок.

L"=Г 1 +Г 2 +∑м+d оп +2 * 0,15 м

Де: Г 1, Г 2 - габарити опор поперечки, м

∑м-сумарна ширина міжколій, що перекриваються поперечкою, м

d оп =0,44 м – діаметр опори в утраті головок рейок

2*0,15 м – будівельний допуск на встановлення опор поперечки.

Вибір жорстких поперечок зводжу до таблиці

Таблиця

4. Вибір опор

Найважливішою характеристикою опор є їхня несуча здатність- допустимий згинальний момент М 0 на рівні умовного обрізу фундаменту. За несучою здатністю і підбирають типи опор для застосування у конкретних умовах установки.

Вибір опор зводжу до таблиці

Таблиця

Місце встановлення	Тип опори	Марка стійки
Пряма	Проміжна	СО-136,6-1
	Перехідна	СО-136,6-2
	Анкерна	СО-136,6-3
Під твердою поперечкою (від 3-5 шляхів)	Проміжна	СО-136,6-2
Під твердою поперечкою (від 5-7 шляхів)	Проміжна	СО-136,6-3
	Анкерна	СО-136,7-4
Крива	R<800 м	СО-136,6-3

Механічний розрахунок анкерної ділянки напівкомпенсованої підвіски

Для розрахунку вибираємо одну з анкерних ділянок головного шляху станції. Основною метою механічного розрахунку ланцюгової підвіски є складання монтажних кривих та таблиць. Розрахунок виконуємо в наступній послідовності:

1. Визначаємо розрахунковий еквівалентний проліт за формулою:

де l i - Довжина i - го прольоту, м;

L а - Довжина анкерної ділянки, м;

n – кількість прольотів.

Еквівалентний проліт для першої анкерної ділянки перегону:

2. Встановлюємо вихідний розрахунковий режим, при якому можливий найбільший натяг троса, що несе. Для цього визначаємо величину критичного прольоту.

(17)

де Z max – максимальне наведене натяг підвіски, Н;

W г і W t min – наведені лінійні навантаження на підвіску відповідно при ожеледиці з вітром та при мінімальній температурі, Н/м;

Температурний коефіцієнт лінійного розширення матеріалу несучого троса 1/0С.

Наведені величини Z x та W x для режиму “X” обчислюємо за формулами:

, Н;

, Н/м;

при відсутності горизонтальних навантажень q x = g x вираз набуде вигляду:

, Н/м;

за повної відсутності додаткових навантажень g x = g 0 і тоді наведене навантаження визначатиметься за формулою:

Н/м; (18)

Тут g x , q x – відповідно вертикальна і результуюча навантаження на трос, що несе, в режимі “X”, Н/м;

К – натяг контактного дроту (дротів), Н;

Т 0 – натяг троса, що несе, при безпроважному положенні контактного проводу, Н;

j x – конструктивний коефіцієнт ланцюгової підвіски, який визначається за формулою:

,

Величина "c" у виразі означає відстань від осі опори до першої простої струни (для підвіски з ресорним тросом зазвичай 8 - 10 м).

У напівкомпенсованої ланцюгової підвіски контактний провід має можливість переміщення при зміні його довжини в межах анкерної ділянки за рахунок компенсації. Несучий трос також можна розглядати як вільно закріплений провід, оскільки поворот гірлянди ізоляторів та застосування поворотних консолей дають йому аналогічну можливість.

Для вільно підвішених проводів вихідний розрахунковий режим визначається порівнянням еквівалентного L е< L кр, то максимальное натяжение несущего троса T max ,будет при минимальной температуре, а если L э >L кр, то натяг T max виникатиме при ожеледиці з вітром. Перевірку правильності вибору вихідного режиму здійснюють при порівнянні результуючого навантаження при ожеледиці q гн з критичним навантаженням q кр

Натяг несучого троса при безпровесном положенні контактного дроту визначається за умови, коли j х = 0 (для ресорних підвісок), за формулою:

(19)

Тут величини з індексом "1" відносяться до режиму максимального натягу троса, що несе, а з індексом "0" - до режиму безпроважного положення контактного проводу. Індекс "н" відноситься до матеріалу троса, що несе, наприклад E н - модуль пружності матеріалу несучого троса.

5. Натяг розвантаженого несучого троса визначається за аналогічним виразом:

(20)

Тут g н - навантаження від власної ваги троса, що несе, Н/м.

Значення A 0 дорівнює значенню A 1 тому обчислювати A 0 немає необхідності. Задаючись різними значеннями T рх визначаються температури t x . За результатами розрахунків збудуємо монтажні криві

Стріли провісу розвантаженого троса, що несе, при температурах tx в реальних прольотах Li анкерної ділянки:

Рис. 3 Стріли провісу розвантаженого несучого троса в реальних прольотах

7. Стріли провісу несучого троса F xi в прольоті l i обчислюються з виразу:

,

; (22)

за відсутності додаткових навантажень (гололед, вітер) q x = g x = g, тому наведене навантаження у випадку:

,

,

; ;

Рис. 4 Стріли провісу навантаженого несучого троса

Розрахунки натягу троса, що несе, при режимах з додатковими навантаженнями, де величини з індексом x відносяться до шуканого режиму (ожеледиця з вітром або вітер максимальної інтенсивності). Отримані результати наносяться на графік.

8. Стріла провісу контактного дроту та його вертикального переміщення біля опор для реальних прольотів визначається відповідно за формулами:

, (23)

де ;

Тут b 0i - відстань від троса, що несе, до ресорного троса проти опори при безпроважному положенні контактного проводу для реального прольоту, м;

H 0 - натяг ресорного троса, зазвичай приймають H 0 = 0.1T 0 .

(24)

Рис. 6 Стріли провісу контактного дроту в реальних прольотах при додаткових навантаженнях

Вибір способу проходу контактної підвіски у штучних спорудах

На станції:

Прохід контактної підвіски під штучними спорудами, ширина яких становить не більше міжструнної відстані (2-12м), в т.ч. під пішохідними містками, може бути здійснений одним з трьох способів:

Штучна споруда використовується як опора;

Контактна підвіска пропускається без кріплення до штучної споруди;

У трос, що несе, включається ізольована вставка, яка кріпиться до штучної споруди.

Для вибору одного із способів необхідне виконання відповідної умови:

Для першого випадку:

де - Відстань від рівня головок рейки до нижнього краю штучної споруди;

Мінімальна припустима висота контактних проводів над рівнем головок рейки;

Найбільша стріла провісу контактних проводів при стрілі провісу троса, що несе;

Мінімальна відстань між тросом, що несе, і контактним проводом у середині прольоту;

Максимальна стріла провісу троса, що несе;

Довжина гірлянди ізоляторів:

Мінімальна стріла провісу несучого троса;

Частина стріли провісу троса, що несе, при мінімальній температурі на відстані від найбільшого наближення до штучної споруди до середини прольоту;

Підйом троса, що несе, під впливом струмоприймача при мінімальній температурі;

Мінімальна допустима відстань між струмопровідними та заземленими частинами;

Допустима відстань від контактного дроту до відбійника.

За результатами цього розрахунку приходимо до висновку, що для проходу контактної підвіски під пішохідним мостом заввишки 8,3 метра, у нашому випадку необхідно використовувати третій спосіб: в трос, що несе, врізається ізольована вставка, яка кріпиться до мосту.

На перегоні:

Контактна підвіска на мостах з їздою внизу і низькими вітровими зв'язками пропускається з кріпленням троса, що несе, на спеціальні конструкції, що встановлюються вище вітрових зв'язків. Контактний провід при цьому пропускається із кріпленням під вітровими зв'язками із зменшеною довжиною прольоту до 25 м. Висота конструкції вибирається з виразів:

Для напівкомпенсованої підвіски:

Список використаної літератури

1. Марквардт К. Г., Власов І. І. Контактна мережа. - М.: Транспорт, 1997. - 271с.

2. Фрайфельд А. В. Проектування контактної мережі. - М: Транспорт, 1984,-397с.

3. Довідник з електропостачання залізниць. / За редакцією К.Г. Марквардта - М.: Транспорт, 1981. - Т. 2-392с.

4. Норми проектування контактної мережі (ВСН 141 – 90). - М.: Мінтранстрою, 1992. - 118с.

5. Контактна мережа. Завдання на курсовий проект із методичними вказівками-М-1991-48с.

Методичний посібник

До виконання практичних занять

З дисципліни «Контактна мережа».

1. Підбір деталей та матеріалів для вузлів контактної мережі.

2. Визначення навантажень, що діють на дроти контактної мережі.

3. Підбір типових консолей та фіксаторів для заданої схеми розташування опор.

4. Розрахунок згинального моменту, що діє на опору, та підбір типової проміжної опори.

5. Оформлення оперативно-технічної документації під час виконання робіт на контактній мережі.

6. Оформлення оперативно-технічної документації під час виконання робіт на контактній мережі.

7. Перевірка технічного стану, регулювання та ремонт повітряної стрілки.

8. Перевірка стану, регулювання та ремонт секційного ізолятора.

9. Перевірка стану, регулювання та ремонт секційного роз'єднувача.

10. Перевірка стану, регулювання та ремонт розрядників різних типів.

11. Перевірка стану, регулювання та ремонт ізолюючого сполучення.

12. Механічний розрахунок анкерної ділянки ланцюгової контактної підвіски.

13. Визначення натягу навантаженого несучого троса.

14. Розрахунок стріл провісу та побудова монтажних кривих несучого троса та контактного дроту.

15. Складання переліку необхідних матеріалів, що підтримують та фіксують пристрої для контактної мережі перегону.

Пояснювальна записка.

Методичний посібник містить варіанти практичних занять із дисципліни «Контактна мережа». Метою занять є закріплення знань, здобутих у теоретичному курсі дисципліни, набуття практичних навичок щодо перевірки стану та регулювання окремих вузлів контактної мережі, навичок використання технічної літератури. Тематика запропонованих практичних занять обрана згідно робочій програмідисципліни та чинного стандарту спеціальності 1004.01 «Електропостачання на залізничному транспорті».

Для виконання занять в аудиторії «Контактна мережа» необхідно мати основні елементи контактної мережі або їх макети, стенди, плакати, фотографії, вимірювальні та регулювальні інструменти.

У ряді робіт для кращого запам'ятовування та засвоєння матеріалу пропонується зображати окремі вузли контактної мережі, описувати їх призначення та вимоги до них.

Під час виконання практичних занять студенти повинні користуватися довідковою, нормативною та технічною літературою.

Слід звертати увагу на заходи з техніки безпеки, які забезпечують безпеку виконання робіт з технічного обслуговування та ремонту пристроїв контактної мережі.

Практичне заняття №1

Підбір деталей та матеріалів для вузлів контактної мережі.

Мета заняття:навчитися практично вибирати деталі для заданої ланцюгової підвіски.

Початкові дані:тип ланцюгової контактної підвіски, вузол ланцюгової контактної підвіски (задаються викладачем згідно з таблицями 1.1, 1.2).

Таблиця 1.1. Типи контактних підвісок.

Номер варіанта	Несучий трос	Контактний провід	Система струму	Тип підвіски
бічний шлях
-	ПБСМ-70	МФ-85	постійний змінний	КС 70
Головний шлях
	М-120	БрФ-100	постійний	КС 140
	М-95	МФ-100	постійний	КС 160
	М-95	2МФ-100	постійний	КС 120
	М-120	2МФ-100	постійний	КС 140
	М-120	2МФ-100	постійний	КС 160
	ПБСМ-95	НЛФ-100	змінний	КС 120
	М-95	БрФ-100	змінний	КС 160
	ПБСМ-95	БрФ-100	змінний	КС 140
	М-95	МФ-100	змінний	КС 160
	ПБСМ-95	МФ-100	змінний	КС 140

Таблиця 1.2. Вузол ланцюгової контактної підвіски.

Короткі теоретичні відомості:

При виборі опорного вузла ланцюгової контактної підвіски та визначенні способу анкерування проводів ланцюгової контактної підвіски необхідно враховувати швидкості руху поїздів по даній ділянці і те, що чим швидкість руху поїздів, тим більшою еластичністю повинна мати ланцюгова контактна підвіска.

Арматура контактних мереж є комплексом деталей, призначених для кріплення конструкцій, фіксації приводів і тросів, складання різних вузлів контактної мережі. Арматура повинна мати достатню механічну міцність, хорошу сполучність, високу надійність і таку ж корозійну стійкість, а для швидкісного струмозйому – ще й мінімальною масою.

Всі деталі контактних мереж можна розділити на дві групи: механічну та струмопровідну.

До першої групи відносяться деталі, розраховані на суто механічні навантаження. До неї відносяться: клиновий затискач, цанговий затискач для троса, що несе, сідла, коуші вилкові, вушка розрізні і нерозрізні і т.п.

До другої групи відносяться деталі, розраховані на механічні та електричні навантаження. До неї відносяться: цангові стикові затискачі для стикування несучого троса, овальні з'єднувачі, стикові затискачі для контактного проводу, струнові, сполучні та перехідні затискачі. За матеріалом виготовлення деталі арматури поділяються на чавунні (ковкий або сірий чавун), сталеві, із кольорових металів та їх сплавів (мідь, бронза, алюміній, латунь).

Вироби із чавуну мають захисне антикорозійне покриття – гаряче оцинкування, а зі сталі – електролітичне оцинкування з подальшим хромуванням.

Порядок виконання практичного заняття:

1. Вибрати опорний вузол для заданої контактної підвіски та замалювати його з усіма геометричними параметрами (Л.1, стор.80).

2. Вибрати матеріал та переріз проводів для простих та ресорних струн опорного вузла.

3. Вибрати деталі для заданого вузла, користуючись Л.9 чи Л10 чи Л11.

Вибрані деталі занести до таблиці 1.3.

4. Вибрати деталь для стикування контактного дроту та з'єднання несучого троса. Вибрані деталі занести до таблиці 1.3.

Таблиця 1.3. Деталі для вузлів підвіски.

5. Описати призначення та місце встановлення поздовжніх та поперечних електричних з'єднувачів.

6. Описати призначення неізолюючих пар. Замалювати схему неізолюючого сполучення та позначити всі основні габарити.

7. Оформити звіт. Зробити висновки щодо виконаного заняття.

Контрольні споси:

1. Які навантаження сприймають деталі контактної мережі?

2. Від чого залежить вибір типу опорного вузла ланцюгової підвіски?

3. Якими способами можна зробити еластичність ланцюгової контактної підвіски рівномірною?

4. Чому для несучих тросів можна застосовувати матеріали, що не мають високої провідності?

5. Сформулюйте призначення та типи середніх анкерувань.

6. Від чого залежить спосіб кріплення несучого троса на підтримуючій конструкції?

Рис.1.1. Анкерування компенсованої ланцюгової контактної підвіски змінного ( а) та постійного ( б) струму:

1 відтяжка анкерна; 2 кронштейн анкерний; 3, 4, 19 - трос компенсатора сталевий діаметром 11 мм завдовжки, відповідно, 10, 11, 13 м; 5 блок компенсатора; 6- коромисло; 7- штанга «вушко-подвійне вушко» довжиною 150 мм; 8- пластина регулювальна; 9- ізолятор з маточкою; 10 - ізолятор із серьгй; 11 - електричний з'єднувач; 12 - коромисло з двома штангами; 13, 22 - хомут, відповідно, для 25-30 вантажів; 15 - вантаж залізобетонний; 16 - трос обмежувача вантажів; 17 - кронштейн обмежувача вантажів; 18 - монтажні отвори; 20 - штанга «балак-вушко» довжиною 1000 мм; 21 коромисло для кріплення двох контактних проводів; 23 - штанга для 15 вантажів; 24 обмежувач для одинарної гірлянди вантажів.

Рис.1.2.Анкерування напівкомпенсованої ланцюгової підвіски змінного струму з двоблочним компенсатором ( а) та постійного струму з триблочним компенсатором ( б):

1 відтяжка анкерна; 2 кронштейн анкерний; 3- штанга «песка-подвійне вушко» довжиною 1000 мм; 4- ізолятор з маточкою; 5- ізолятор із сережкою; 6 - трос компенсатора сталевий діаметром 11 мм; 7 блок компенсатора; 8- штанга «маточка - вушко» довжиною 1000 мм; 9 - штанга для вантажів; 10 - вантаж залізобетонний; 11 - обмежувач для одинарної гірлянди вантажів; 12 - трос обмежувача вантажів; 13- кронштейн обмежувача вантажів; 14 - трос компенсатора сталевий діаметром 10 мм, довжиною 10 м; 15 - хомут для вантажів; 16 обмежувач для здвоєної гірлянди вантажів; 17 коромисло для анкерування двох проводів.

Рис.1.3. Середнє анкерування компенсованого ( а-д)та напівкомпенсованою ( е) ланцюгових контактних підвісок; для одинарного контактного дроту ( б), подвійного контактного дроту ( г); на ізольованій консолі ( в) та на неізольованій консолі ( д).

Контактна мережає комплексом пристроїв для передачі електроенергії від тягових підстанцій до ЕПС через струмоприймачі. Вона є частиною тягової мережі та для рейкового електрифікованого транспорту зазвичай служить її фазою (при змінному струмі) або полюсом (при постійному струмі); іншою фазою (або полюсом) служить рейкова мережа. Контактна мережа може бути виконана з контактною рейкою або контактною підвіскою.
У контактній мережі з контактною підвіскою основними є такі елементи: дроти – контактний провід, трос, що несе, підсилює провід тощо; опори; підтримуючі та фіксуючі пристрої; гнучкі та жорсткі поперечки (консолі, фіксатори); ізолятори та арматура різного призначення.
Контактну мережу з контактною підвіскою класифікують за видами електрифікованого транспорту, для якого вона призначена - ж.-д. магістрального, міського (трамваю, тролейбуса), кар'єрного, рудничного підземного рейкового транспорту та ін; за родом струму та номінальною напругою живиться від мережі ЕПС; з розміщення контактної підвіски щодо осі рейкової колії – для центрального струмознімання (на магістральному залізничному транспорті) або бічного (на коліях промислового транспорту); за типами контактної підвіски – з простою, ланцюговою чи спеціальною; по особливостям виконання анкерування контактного дроту та несучого троса, сполучення анкерних ділянок та ін.
Контактна мережа призначена для роботи на відкритому повітрі і тому схильна до впливу кліматичних факторів, до яких належать: температура навколишнього середовища, вологість і тиск повітря, вітер, дощ, іній та ожеледиця, сонячна радіація, вміст у повітрі різних забруднень. До цього необхідно додати теплові процеси, що виникають при протіканні тягового струму по елементах мережі, механічний вплив на них з боку струмоприймачів, електрокорозійні процеси, численні циклічні механічні навантаження, зношування та ін. висока якістьструмознімання в будь-яких умовах експлуатації.
На відміну від інших пристроїв електропостачання контактна мережа не має резерву, тому до неї за надійністю пред'являють підвищені вимоги, з урахуванням яких здійснюються її проектування, будівництво та монтаж, технічне обслуговування та ремонт.

Проектування контактної мережі

При проектуванні контактної мережі (КС) вибирають число та марку дротів, виходячи з результатів розрахунків системи тягового електропостачання, а також тягових розрахунків; визначають тип контактної підвіски відповідно до максимальних швидкостей руху ЕПС та інших умов струмознімання; знаходять довжини прольоту (гл. обр. за умов забезпечення її вітростійкості, а при високих швидкостях руху – і заданого рівня нерівномірності еластичності); вибирають довжину анкерних ділянок, типи опор та підтримуючих пристроїв для перегонів та станцій; розробляють конструкції КС у штучних спорудах; розміщують опори та складають плани контактної мережі на станціях та перегонах з узгодженням зигзагів проводів та врахуванням виконання повітряних стрілок та елементів секціонування контактної мережі (ізолюючих сполучень анкерних ділянок та нейтральних вставок, секційних ізоляторів та роз'єднувачів).
Основні розміри (геометричні показники), що характеризують розміщення контактної мережі щодо інших пристроїв – висота Н підвішування контактного дроту над рівнем верху головки рейки; відстань А від частин, що знаходяться під напругою, до заземлених частин споруд та рухомого складу; відстань Р від осі крайнього шляху до внутрішнього краю опор, що знаходиться на рівні головок рейок, – регламентовані та значною мірою визначають конструктивне виконання елементів контактної мережі (рис. 8.9).

Удосконалення конструкцій контактної мережі спрямоване підвищення її надійності при зниженні вартості будівництва та експлуатації. Залізобетонні опори та фундаменти металевих опор виконують із захистом від електрокорозійного впливу на їхню арматуру блукаючих струмів. Збільшення терміну служби контактних проводів досягається, як правило, застосуванням на струмоприймачах вставок з високими антифрикційними властивостями (вугільних, в т. ч. металовмісних; металокерамічних та ін), вибором раціональної конструкції струмоприймачів, а також оптимізацією режимів струмознімання.
Для підвищення надійності контактної мережі здійснюють плавлення ожеледиці, в т.ч. без перерви руху поїздів; застосовують вітростійкі контактні підвіски тощо. буд. Оперативності виконання робіт на контактної мережі сприяє застосування телеуправління дистанційного перемикання секційних роз'єднувачів.

Анкерування проводів

Анкерування проводів – прикріплення проводів контактної підвіски через включені до них ізолятори та арматуру до анкерної опори з передачею їх у неї натягу. Анкерування проводів буває некомпенсованим (жорстким) або компенсованим (рис. 8.16) через компенсатор, що змінює довжину проводу у разі зміни його температури при збереженні заданого натягу.

У середині анкерної ділянки контактної підвіски виконується середнє анкерування (рис. 8.17), яке перешкоджає небажаним поздовжнім переміщенням у бік одного з анкерувань і дозволяє обмежити зону пошкодження контактної підвіски при обриві одного з проводів. Трос середнього анкерування прикріплюють до контактного проводу і троса, що несе, відповідною арматурою.

Компенсація натягу проводів

Компенсація натягу проводів (автоматичне регулювання) контактної мережі при зміні їх довжини в результаті температурних впливів здійснюється компенсаторами різних конструкцій -блочно-вантажними, з барабанами різного діаметра, гідравлічними, газогідравлічними, пружинними та ін.
Найбільш простим є блочно-вантажний компенсатор, що складається з вантажу та декількох блоків (поліспасту), через які вантаж приєднують до проводу, що анкерується. Найбільшого поширення набув триблоковий компенсатор (рис. 8.18), в якому нерухомий блок закріплений на опорі, а два рухомих вкладені в петлі, що утворюються тросом, що несе вантаж і закріпленим іншим кінцем у струмку нерухомого блоку. Анкерований провід через ізолятори прикріплений до рухомого блоку. У цьому випадку вага вантажу становить 1/4 номінального натягу (забезпечується передатне відношення 1:4), але переміщення вантажу вдвічі більше, ніж у дво-6лочного компенсатора (з одним рухомим блоком).

компенсаторах з барабанами різного діаметра (рис. 8.19) на барабан малого діаметра намотуються троси, пов'язані з анкерованими проводами, а на барабан більшого діаметра - трос, пов'язаний з гірляндою вантажів. Гальмівний пристрій служить для запобігання пошкодженню контактної підвіски при обриві дроту.

За особливих умов експлуатації, особливо при обмежених габаритах у штучних спорудах, незначних перепадах температури нагріву проводів і т. д., застосовують компенсатори та інших типів для проводів контактної підвіски, фіксуючих тросів та жорстких поперечок.

Фіксатор контактного дроту

Фіксатор контактного дроту – пристрій для фіксації положення контактного дроту у горизонтальній площині щодо осі струмоприймачів. На криволінійних ділянках, де рівні головок рейок різні і вісь струмоприймача не збігається з віссю шляху, застосовують незчленовані та зчленовані фіксатори.
Незчленований фіксатор має один стрижень, що відтягує контактний провід від осі струмоприймача до опори (розтягнутий фіксатор) або від опори (стиснутий фіксатор) на розмір зигзагу. На електрифікованих ж. д. незчленовані фіксатори застосовують дуже рідко (в анкерованих гілках контактної підвіски, на деяких повітряних стрілках), тому що утворюється при цих фіксаторах жорстка точка на контактному проводі погіршує струмознімання.

Зчленований фіксатор складається з трьох елементів: основного стрижня, стійки та додаткового стрижня, на кінці якого кріпиться фіксуючий затискач контактного дроту (рис. 8.20). Вага основного стрижня не передається на контактний провід, і він сприймає лише частину ваги додаткового стрижня з фіксуючим затискачем. Стрижні мають форму, що забезпечує надійний прохід струмоприймачів при відтисканні ними контактного дроту. Для швидкісних та високошвидкісних ліній застосовують полегшені додаткові стрижні, наприклад, виконані з алюмінієвих сплавів. При подвійному контактному дроті на стійці встановлюють два додаткові стрижні. На зовнішній стороні кривих малих радіусів монтують гнучкі фіксатори у вигляді звичайного додаткового стрижня, який через трос та ізолятор кріплять до кронштейна, стійки або безпосередньо до опори. На гнучких і жорстких поперечках з фіксуючими тросами зазвичай використовують смугові фіксатори (за аналогією з додатковим стрижнем), закріплені шарнірно затискачами з вушком, встановленим на тросі, що фіксує. На жорстких поперечках можна також кріпити фіксатори на спеціальних стійках.

Анкерна ділянка

Анкерна ділянка – ділянка контактної підвіски, межами якої є анкерні опори. Розподіл контактної мережі на анкерні ділянки необхідний включення у дроти пристроїв, підтримують натяг проводів за зміни їх температури і здійснення поздовжнього секціонування контактної мережі. Цей поділ зменшує зону пошкодження у разі обриву проводів контактної підвіски, полегшує монтаж, техн. обслуговування та ремонт контактної мережі. Довжина анкерної ділянки обмежується допустимими відхиленнями від номінального значення натягу проводів контактної підвіски, що задається компенсаторами.
Відхилення викликані змінами положення струн, фіксаторів та консолей. Наприклад, при швидкостях руху до 160 км/год максимальна довжина анкерної ділянки при двосторонній компенсації на прямих ділянках не перевищує 1600 м, а при швидкостях 200 км/год допускається не більше 1400 м. У кривих довжина анкерних ділянок зменшується тим більше, чим більша протяжність кривою і меншою за її радіус. Для переходу з однієї анкерної ділянки на наступну виконують неізолюючі та ізолюючі сполучення.

Поєднання анкерних ділянок

Поєднання анкерних ділянок - функціональне об'єднання двох суміжних анкерних ділянок контактної підвіски, що забезпечує задовільний перехід струмоприймачів ЕПС з одного з них на інший без порушення режиму струмознімання завдяки відповідному розміщенню в одних і тих же (перехідних) прольотах контактної мережі кінця однієї анкерної ділянки та початку іншої. Розрізняють сполучення неізолюючі (без електричного секціонування контактної мережі) та ізолюючі (з секціонуванням).
Неізолюючі сполучення виконують у всіх випадках, коли потрібно включити до проводів контактної підвіски компенсатори. У цьому досягається механічна незалежність анкерних ділянок. Такі сполучення монтують у трьох (рис. 8.21,а) і рідше у двох прольотах. На високошвидкісних магістралях сполучення іноді виконують у 4-5 прольотах через більш високі вимоги до якості струмознімання. На неізолюючих сполучення є поздовжні електричні з'єднувачі, площа перерізу яких повинна бути еквівалентна площі перерізу проводів контактної мережі.

Ізолюючі сполучення застосовують при необхідності секціонування контактної мережі, коли, крім механічної, потрібно забезпечити і електричну незалежність ділянок, що сполучаються. Такі сполучення влаштовують з нейтральними вставками (ділянками контактної підвіски, на яких нормально відсутня напруга) і без них. В останньому випадку зазвичай застосовують три- або чотирипрогонові сполучення, маючи контактні дроти ділянок, що сполучаються в середньому прольоті (прольотах) на відстані 550 мм один від одного (рис. 8.21,6). При цьому утворюється повітряний проміжок, який разом із ізоляторами, включеними в підняті контактні підвіски біля перехідних опор, забезпечує електричну незалежність анкерних ділянок. Перехід полоза струмоприймача з контактного дроту однієї анкерної ділянки на іншу відбувається так само, як і при неізолюючому поєднанні. Проте, коли струмоприймач перебуває у середньому прольоті, електрична незалежність анкерних ділянок порушується. Якщо таке порушення є неприпустимим, застосовують нейтральні вставки різної довжини. Її вибирають такий, щоб при кількох піднятих струмоприймачах одного поїзда було виключено одночасне перекриття обох повітряних проміжків, що призвело б до замикання проводів, що живляться від різних фаз і знаходяться під різними напругами. Поєднання з нейтральною вставкою, щоб уникнути перепалу контактного проводу ЕПС проходить на вибігу, для чого за 50 м до початку вставки встановлюють сигнальний знак «Вимкнути струм», а після кінця вставки при електровозній тязі через 50 м і при моторвагонній тязі через 200 м – знак « Включити струм» (рис. 8.21). На ділянках зі швидкісним рухом необхідні автоматичні засоби відключення струму ЕПС. Щоб можна було вивести поїзд при його вимушеній зупинці під нейтральною вставкою, передбачені секційні роз'єднувачі для тимчасової подачі напруги на нейтральну вставку з боку руху поїзда.

Секціонування контактної мережі

Секціонування контактної мережі – поділ контактної мережі на окремі ділянки (секції), електрично роз'єднані ізолюючими парами анкерних ділянок або секційними ізоляторами. Ізоляція може бути порушена під час проходу струмоприймача ЕПС по межі розділу секцій; якщо таке замикання неприпустимо (при живленні суміжних секцій від різних фаз або їх приналежності до різних систем тягового електропостачання), між секціями розміщують нейтральні вставки. В умовах експлуатації електричне з'єднання окремих секцій здійснюють, включаючи секційні роз'єднувачі, встановлені у відповідних місцях. Секціонування необхідне також для надійної роботи пристроїв електропостачання в цілому, оперативного технічне обслуговуваннята ремонту контактної мережі з відключенням напруги. Схема секціонування передбачає таке взаємне розташування секцій, у якому відключення однієї з них найменше впливає організацію руху поїздів.
Секціонування контактної мережі буває поздовжнім та поперечним. При поздовжньому секціювання здійснюють поділ контактної мережі кожного головного шляху вздовж електрифікованої лінії у всіх тягових підстанцій і постів секціонування. В окремі поздовжні секції виділяють контактну мережу перегонів, підстанцій, роз'їздів та обгінних пунктів. На великих станціях, що мають кілька електрифікованих парків або груп колій, контактна мережа кожного парку або груп колій утворює самостійні поздовжні секції. На дуже великих станціях іноді виділяють окремі секції контактну мережу однієї чи обох горловин. Секціонують також контактну мережу у протяжних тунелях та на деяких мостах з їздою внизу. При поперечному секціонуванні здійснюють поділ контактної мережі кожного з головних шляхів протягом електрифікованої лінії. На станціях, що мають значний шляховий розвиток, застосовують додаткове поперечне секціонування. Число поперечних секцій визначається числом та призначенням окремих шляхів, а в ряді випадків і режимами торкання ЕПС, коли необхідно використовувати площу перерізу контактних підвісок сусідніх шляхів.
Секціонування з обов'язковим заземленням відключеної секції контактної мережі передбачають для шляхів, на яких можуть перебувати люди на дахах вагонів чи локомотивів, або колій, поблизу яких працюють підйомно-транспортні механізми (вантажно-розвантажувальні, екіпірувальні колії та ін.). Для забезпечення більшої безпеки працюючих у цих місцях відповідні секції контактної мережі з'єднують з іншими секціями секційними роз'єднувачами із заземлюючими ножами; ці ножі заземлюють секції, що відключаються при відключенні роз'єднувачів.

На рис. 8.22 наведено приклад схеми живлення та секціонування станції, розташованої на двоколійній ділянці лінії, електрифікованої на змінному струмі. На схемі показано сім секцій – чотири на перегонах та три на станції (одна з них із обов'язковим заземленням при її відключенні). Контактна мережа шляхів лівого перегону та станції одержує живлення від однієї фази енергосистеми, а шляхів правого перегону – від іншої. Відповідно виконано секціонування за допомогою ізолюючих сполучень та нейтральних вставок. На ділянках, де потрібна плавка ожеледиці, на нейтральній вставці встановлюють два секційні роз'єднувачі з моторними приводами. Якщо плавка ожеледиці не передбачена, достатньо одного секційного роз'єднувача з ручним приводом.

Для секціонування контактної мережі головних та бічних мереж на станціях застосовують секційні ізолятори. У деяких випадках секційні ізолятори використовують для утворення на контактній мережі змінного струму нейтральних вставок, які проходить ЕПС, не споживаючи струму, а також на шляхах, де довжина з'їздів недостатня для розміщення ізолюючих сполучення.
З'єднання і роз'єднання різних секцій контактної мережі, а також з'єднання з лініями живлення здійснюють за допомогою секційних роз'єднувачів. На лініях змінного струму, зазвичай, застосовують роз'єднувачі горизонтально-поворотного типу, лініях постійного струму – вертикально-рубающего. Керують роз'єднувачем дистанційно з пультів, встановлених у черговому пункті району контактної мережі, у приміщеннях чергових станцій та інших місцях. Найбільш відповідальні і роз'єднувачі, що часто перемикаються, встановлені в мережі диспетчерського телеуправління.
Розрізняють роз'єднувачі поздовжні (для з'єднання та роз'єднання поздовжніх секцій контактної мережі), поперечні (для з'єднання та роз'єднання її поперечних секцій), фідерні та ін. Їх позначають буквами російського алфавіту (наприклад, поздовжні -А, Б, В, Г; поперечні - П фідерні – Ф) та цифрами, що відповідають номерам шляхів та секцій контактної мережі (наприклад, П23).
Для забезпечення безпеки проведення робіт на відключеній секції контактної мережі або поблизу неї (у депо, на шляхах екіпірування та огляду дахового обладнання ЕПС, на шляхах навантаження та розвантаження вагонів та ін.) встановлюють роз'єднувачі з одним ножем, що заземлює.

Повітряна стрілка

Повітряна стрілка – утворена перетином двох контактних підвісок над стрілочним переведенням; призначена для забезпечення плавного та надійного проходу струмоприймача з контактного дроту одного шляху на контактний провід іншого. Перетин проводів здійснюється накладенням одного дроту (як правило, що примикає шляху) на інший (рис. 8.23). Для підйому обох проводів при підході струмоприймача до повітряної стрілки на нижньому дроті укріплена обмежувальна металева труба довжиною 1-1,5 м. Верхній провід розташовують між трубкою та нижнім проводом. Перетин контактних проводів над одиночним стрілочним перекладом здійснюють зі зміщенням кожного дроту до центру від осей шляхів на 360-400 мм і розташовують там, де відстань між внутрішніми гранями головок сполучних рейок хрестовини становить 730-800 мм. На перехресних стрілочних перекладах і т.з. глухих перетинах дроти перехрещуються над центром стрілочного переведення чи перетину. Повітряні стрілки виконують, як правило, фіксованими. Для цього на опорах встановлюють фіксатори, що утримують контактні дроти у заданому положенні. На станційних шляхах (крім головних) стрілки можуть бути виконані нефіксованими, якщо дроти над стрілочним переведенням розташовуються в положенні, заданому регулюванням зигзагів у проміжних опор. Струни контактної підвіски, що знаходяться поблизу стрілок, мають бути подвійними. Електричний контакт між контактними підвісками, що утворюють повітряну стрілку, забезпечує електричний з'єднувач, встановлений на відстані 2-2,5 м від місця перетину з боку дотепника. Для підвищення надійності застосовують конструкції стрілок з додатковими перехресними зв'язками між проводами обох контактних підвісок і подвійні струни, що ковзають.

Опори контактної мережі

Опори контактної мережі – конструкції для закріплення підтримуючих та фіксуючих пристроїв контактної мережі, що сприймають навантаження від проводів та інших елементів. Залежно від виду підтримуючого пристрою опори поділяють на консольні (одноколійного та двоколійного виконання); стійки жорстких поперечок (поодинокі або спарені); опори гнучких поперечок; фідерні (з кронштейнами тільки для дротів, що живлять і відсмоктують). Опори, на яких відсутні підтримуючі, але є пристрої, що фіксують, називаються фіксуючими. Консольні опори поділяють на проміжні для кріплення однієї контактної підвіски; перехідні, що встановлюються на поєднаннях анкерних ділянок, - для кріплення двох контактних проводів; анкерні, що сприймають зусилля від анкерування дротів. Як правило, опори виконують одночасно декілька функцій. Наприклад, опора гнучкої поперечки може бути анкерною, на стійках жорсткої поперечки можуть бути підвішені консолі. До стійк опор можна закріпити кронштейни для підсилювальних та інших проводів.
Опори виготовляють залізобетонними, металевими (сталевими) та дерев'яними. На вітчизняних ж. д. застосовують в основному опори із попередньо напруженого залізобетону (рис. 8.24), конічні центрифуговані, стандартної довжини 10,8; 13,6; 16,6 м. Металеві опори встановлюють у тих випадках, коли за несучою здатністю або за розмірами неможливо використовувати залізобетонні (наприклад, у гнучких поперечках), а також на лініях з високошвидкісним рухом, де висуваються підвищені вимоги до надійності опорних конструкцій. Дерев'яні опори застосовують лише як тимчасові.

Для ділянок постійного струму залізобетонні опори виготовляють з додатковою стрижневою арматурою, розташованою в фундаментній частині опор і призначеною для зменшення пошкоджень арматури опор електрокорозією, що викликається блукаючими струмами. Залежно від способу встановлення залізобетонні опори та стійки жорстких поперечок бувають роздільні та нероздільні, що встановлюються безпосередньо в ґрунт. Необхідна стійкість нероздільних опор у ґрунті забезпечується верхнім лежнем або опорною плитою. Найчастіше застосовують нероздільні опори; роздільні використовують при недостатній стійкості нероздільних, а також за наявності ґрунтових вод, що ускладнюють встановлення нероздільних опор. В анкерних залізобетонних опорах застосовують відтяжки, які встановлюють уздовж колії під кутом 45° і кріплять до залізобетонних анкерів. Залізобетонні фундаменти в надземній частині мають склянку глибиною 1,2 м, в яку встановлюють опори і потім закладають пазухи склянки цементним розчином. Для заглиблення фундаментів та опор у ґрунт використовують переважно спосіб віброзанурення.
Металеві опори гнучких поперечок виготовляють зазвичай чотиригранної пірамідальної форми, їх стандартна довжина 15 і 20 м. Поздовжні вертикальні стійки з кутового прокату з'єднують трикутними гратами, виконаними з куточка. У районах, що відрізняються підвищеною атмосферною корозією, металеві консольні опори завдовжки 9,6 та 11 м закріплюють у ґрунті на залізобетонних фундаментах. Консольні опори встановлюють на призматичних трипроменевих фундаментах, опори гнучких поперечок - або на окремих залізобетонних блоках, або на фундаментах пальових з ростверками. Основу металевих опор з'єднують з фундаментами анкерними болтами. Для закріплення опор у скельних ґрунтах, пучинистих ґрунтах районів вічної мерзлоти та глибокого сезонного промерзання, у слабких та заболочених ґрунтах тощо застосовують фундаменти спеціальних конструкцій.

Консоль

Консоль – пристрій, що підтримує, закріплений на опорі, що складається з кронштейна і тяги. Залежно від числа шляхів, що перекриваються, консоль може бути одно-, дво- і рідше багатоколійною. Для виключення механічного зв'язку між контактними підвісками різних шляхів та підвищення надійності частіше використовують одноколійні консолі. Застосовують неізольовані, або заземлені консолі, при яких ізолятори знаходяться між тросом і кронштейном, що несе, а також у стрижні фіксатора, і ізольовані консолі з ізоляторами, розміщеними в кронштейнах і тягах. Неізольовані консолі (рис. 8.25) за формою можуть бути вигнутими, похилими та горизонтальними. Для опор, встановлених із збільшеним габаритом, застосовують консолі із підкосами. На поєднання анкерних ділянок при монтажі на одній опорі двох консолей використовують спеціальну траверсу. Горизонтальні консолі застосовують у тих випадках, коли висота опор є достатньою для закріплення похилої тяги.

При ізольованих консолях (рис. 8.26) можна проводити роботи на несучому тросі поблизу них без відключення напруги. Відсутність ізоляторів на неізольованих консолях забезпечує більшу стабільність положення троса, що несе, при різних механічних впливах, що сприятливо позначається на процесі струмознімання. Кронштейни та тяги консолей кріплять на опорах за допомогою п'ят, що допускають їх поворот уздовж осі колії на 90° в обидві сторони щодо нормального положення.

Гнучка поперечка

Гнучка поперечка – пристрій для підвішування та фіксації проводів контактної мережі, що підтримує, розташованих над кількома шляхами. Гнучка поперечка є системою тросів, натягнутих між опорами поперек електрифікованих шляхів (рис. 8.27). Поперечні несучі троси сприймають всі вертикальні навантаження від дротів ланцюгових підвісок, самої поперечки та інших дротів. Стріла провісу цих тросів повинна бути не меншою за Vio довжину прольоту між опорами: це зменшує вплив температури на висоту кріплення контактних підвісок. Для підвищення надійності поперечок використовують не менше двох поперечних несучих тросів.

Фіксуючі троси сприймають горизонтальні навантаження (верхній – від несучих тросів ланцюгових підвісок та інших дротів, нижній – від контактних дротів). Електрична ізоляція тросів від опор дозволяє обслуговувати контактну мережу без вимкнення напруги. Всі троси для регулювання їхньої довжини закріплюють на опорах за допомогою сталевих штанг з різьбленням; у деяких країнах із цією метою застосовують спеціальні демпфери, переважно для кріплення контактної підвіски на станціях.

Токосйом

Струмознімання – процес передачі електричної енергії від контактного дроту або контактної рейки до електроустаткування рухомого або нерухомого ЕПС через струмоприймач, що забезпечує ковзний (на магістральному, промисловому та більшій частині міського електротранспорту) або котиться (на деяких видах ЕПС міського електротранспорту) електричний контакт. Порушення контакту при струмозніманні призводить до виникнення безконтактної електродугової ерозії, наслідком чого є інтенсивне зношування контактного проводу і контактних вставок струмоприймача. При перевантаженні точок контакту струмом у режимі руху виникають контактна електровибухова ерозія (іскріння) та підвищений знос контактуючих елементів. Тривале навантаження контакту робочим струмом або струмом КЗ під час стоянки ЕПС може призвести до перепалу контактного дроту. У всіх випадках необхідно обмежувати нижню межу контактного натискання для заданих умов експлуатації. Надмірне контактне натискання, у т.ч. в результаті аеродинамічного впливу на струмоприймач, підвищення динамічної складової та викликане ними збільшення вертикального відтискання дроту, особливо у фіксаторів, на повітряних стрілках, у місцях сполучення анкерних ділянок і в зоні штучних споруд, може знизити надійність контактної мережі та струмоприймачів, а також збільшити інтенсивність зношування дроти та контактних вставок. Отже, верхню межу контактного натискання також необхідно нормувати. Оптимізацію режимів струмознімання забезпечують скоординовані вимоги до пристроїв контактної мережі та струмоприймачів, що гарантує високу надійність їх експлуатації за мінімальних наведених витрат.
Якість струмознімання може визначатися різними показниками (числом та тривалістю порушень механічного контакту на розрахунковій ділянці шляху, ступенем стабільності контактного натискання, близьким до оптимального значення, інтенсивністю зношування контактних елементів та ін.), які значною мірою залежать від конструктивного виконання взаємодіючих систем – контактної мережі та струмоприймачів, їх статичних, динамічних, аеродинамічних, демпфуючих та інших характеристик. Незважаючи на те, що процес струмознімання залежить від великої кількості випадкових факторів, результати досліджень та досвід експлуатації дозволяють виявити основоположні принципи створення систем струмознімання з необхідними властивостями.

Жорстка поперечка

Жорстка поперечка – служить для підвішування проводів контактної мережі, що розташовані над кількома (2-8) шляхами. Жорстка поперечка виконується у вигляді блокової металевої конструкції (ригеля), встановленої на двох опорах (рис. 8.28). Такі поперечки використовують також для прольоту, що розкривається. Ригель зі стійками з'єднаний шарнірно або жорстко за допомогою підкосів, що дозволяють розвантажити його в середині прольоту та зменшити витрату сталі. При розміщенні на ригелі освітлювальних приладів на ньому виконують підлогу з перилами; передбачають сходи для підйому на опори обслуговуючого персоналу. Встановлюють тверді поперечки гол. обр. на станціях та окремих пунктах.

Ізолятори

Ізолятори – пристрої для ізоляції дротів контактної мережі, які перебувають під напругою. Розрізняють ізолятори за напрямом застосування навантажень та місцем встановлення – підвісні, натяжні, фіксаторні та консольні; по конструкції - тарілчасті та стрижневі; за матеріалом – скляні, фарфорові та полімерні; до ізоляторів відносять також ізолюючі елементи
Підвісні ізолятори – порцелянові та скляні тарілчасті – зазвичай з'єднують у гірлянди по 2 на лініях постійного струму та по 3-5 (залежно від забруднення повітря) на лініях змінного струму. Натяжні ізолятори встановлюють в анкеруваннях проводів, в тросах, що несуть над секційними ізоляторами, в фіксуючих тросах гнучких і жорстких поперечок. Фіксаторні ізолятори (рис. 8.29 та 8.30) відрізняються від усіх інших наявністю внутрішнього різьблення в отворі металевої шапки для закріплення труби. На лініях змінного струму зазвичай застосовують стрижневі ізолятори, а постійного - і тарілчасті. В останньому випадку до основного стрижня зчленованого фіксатора включають ще один тарілчастий ізолятор із сережкою. Консольні фарфорові стрижневі ізолятори (мал. 8.31) встановлюють у підкосах та тягах ізольованих консолей. Ці ізолятори повинні мати підвищену механічну міцність, тому що працюють на вигин. У секційних роз'єднувачах та рогових розрядниках застосовують зазвичай фарфорові стрижневі, рідше тарілчасті ізолятори. У секційних ізоляторах на лініях постійного струму використовують полімерні ізолюючі елементи у вигляді прямокутних брусків з прес-матеріалу, а на лініях змінного струму -у вигляді циліндричних склопластикових стрижнів, на які одягнені електрозахисні чохли з фторопластових труб. Розроблено полімерні стрижневі ізолятори із сердечниками зі склопластику та ребрами із кремнійорганічного еластомеру. Їх застосовують як підвісні, секціонуючі та фіксаторні; вони перспективні для встановлення в підкосах і тягах ізольованих консолей, в тросах гнучких поперечок і т. п. У зонах промислового забруднення повітря та деяких штучних спорудах проводиться періодичне очищення (обмивання) порцелянових ізоляторів за допомогою спеціальних пересувних засобів.

Контактна підвіска

Контактна підвіска – одна з основних частин контактної мережі, є системою проводів, взаємне розташування яких, спосіб механічного з'єднання, матеріал і переріз забезпечують необхідну якість струмознімання. Конструкція контактної підвіски (КП) визначається економічною доцільністю, Експлуатаційними умовами (максимальною швидкістю руху ЕПС, найбільшою силою струму, що знімається струмоприймачами), кліматичними умовами. Необхідність забезпечення надійного струмознімання при зростаючих швидкостях руху та потужності ЕПС визначила тенденції зміни конструкцій підвісок: спочатку прості, потім одинарні з простими струнами і складніші – ресорні одинарні, подвійні та спеціальні, в яких для забезпечення необхідного ефекту, гол. обр. вирівнювання вертикальної еластичності (або жорсткості) підвіски в прольоті, використовуються просторово-вантові системи з додатковим тросом або інші.
При швидкостях руху до 50 км/год задовільна якість струмознімання забезпечує проста контактна підвіска, що складається тільки з контактного дроту, підвішеного до опор А і контактної мережі (рис. 8.10,а) або поперечним тросам.

Якість струмознімання багато в чому визначається стрілою провісу дроту, що залежить від результуючого навантаження на провід, що складається з власної ваги дроту (при ожеледиці разом з льодом) та вітрового навантаження, а також від довжини прольоту та натягу дроту. На якість струмознімання великий вплив робить кут (що він менше, тим гірша якість струмознімання), значно змінюється контактне натискання, з'являються ударні навантаження в опорній зоні, відбувається посилений знос контактного проводу і струмознімальних вставок струмоприймача. Дещо покращити струмознімання в опорній зоні можна, застосувавши підвішування дроту у двох точках (рис. 8.10,6), що за певних умов забезпечує надійний струмознімання при швидкостях руху до 80 км/год. Помітно покращити струмознімання при простій підвісці можна, тільки суттєво зменшивши довжину прольотів з метою зниження стріли провісу, що в більшості випадків неекономічно, або застосувавши спеціальні дроти зі значним натягом. У зв'язку з цим застосовують ланцюгові підвіски (рис. 8.11), в яких контактний провід підвішений до троса, що несе, за допомогою струн. Підвіска, що складається з несучого троса та контактного дроту, називається одинарною; за наявності допоміжного дроту між несучим тросом та контактним дротом – подвійний. У ланцюговій підвісці трос, що несе, і допоміжний провід беруть участь у передачі тягового струму, тому вони з'єднані з контактним проводом електричними з'єднувачами або струмопровідними струнами.

Основною механічною характеристикою контактної підвіски прийнято вважати еластичність – відношення висоти підйому контактного дроту до прикладеної до нього та спрямованої вертикально вгору силі. Якість струмознімання залежить від характеру зміни еластичності в прольоті: чим вона стабільніша, тим краще струмознімання. У простих та звичайних ланцюгових підвісках еластичність у середині прольоту вища, ніж у опор. Вирівнювання еластичності в прольоті одинарної підвіски досягається установкою ресорних тросів довжиною 12-20 м, на яких кріплять вертикальні струни, а також раціональним розташуванням звичайних струн у середній частині прольоту. Постійнішою еластичністю мають подвійні підвіски, але вони дорожчі і складніші. Для отримання високого показника рівномірності розподілу еластичності у прольоті використовують різні способи її підвищення в зоні опорного вузла (установка пружинних амортизаторів та пружних стрижнів, торсійний ефект від скручування троса та ін.). У кожному разі розробки підвісок необхідно враховувати їх диссипативные характеристики, т. е. стійкість до впливу зовнішніх механічних навантажень.
Контактна підвіска є коливальною системою, тому при взаємодії з струмоприймачами може бути в стані резонансу, викликаного збігом або кратністю частот її власних коливань і вимушених коливань, що визначаються швидкістю проходження струмоприймача по прольоту із заданою довжиною. У разі резонансних явищ можливе помітне погіршення струмознімання. Граничною для струмознімання є швидкість поширення механічних хвиль уздовж підвіски. У разі перевищення цієї швидкості струмоприймачу доводиться взаємодіяти як би з жорсткою системою, що не деформується. Залежно від нормованих питомих натягу проводів підвіски така швидкість може становити 320-340 км/год.
Прості та ланцюгові підвіски складаються з окремих анкерних ділянок. Закріплення підвіски на кінцях анкерних ділянок можуть бути жорсткими або компенсованими. На магістральних ж. д. застосовують в основному компенсовані та напівкомпенсовані підвіски. У напівкомпенсованих підвісках компенсатори є тільки в контактному дроті, у компенсованих – ще й у тросі, що несе. При цьому в разі зміни температури проводів (внаслідок проходження по них струмів, зміни температури навколишнього середовища) стріли провісу троса, що несе, а отже, і вертикальне положення контактних проводів залишаються незмінними. Залежно від характеру зміни еластичності підвісок у прольоті стрілу провісу контактного дроту приймають у діапазоні від 0 до 70 мм. Вертикальне регулювання напівкомпенсованих підвісок здійснюють так, щоб оптимальна стріла провісу контактного проводу відповідала середньорічній (для даного району) температурі навколишнього повітря.
Конструктивну висоту підвіски – відстань між несучим тросом і контактним проводом у точках підвісу – вибирають виходячи з техніко-економічних міркувань, а саме – з урахуванням висоти опор, дотримання діючих вертикальних габаритів наближення будов, ізоляційних відстаней, особливо в зоні штучних споруд; крім того, повинен бути забезпечений мінімальний нахил струн при екстремальних значеннях температури навколишнього повітря, коли можуть виникнути помітні поздовжні переміщення контактного проводу щодо троса, що несе. Для компенсованих підвісок це можливо, якщо трос, що несе, і контактний провід виконані з різних матеріалів.
Для збільшення терміну служби контактних вставок струмоприймачів контактний провід розташовують у плані зигзагом. Можливі різні варіанти підвіски троса, що несе: в тих же вертикальних площинах, що і контактний провід (вертикальна підвіска), по осі шляху (напівкоса підвіска), з зигзагами, протилежними зигзагам контактного проводу (коса підвіска). Вертикальна підвіска має меншу вітростійкість, коса - найбільшу, але вона найбільш складна при монтажі та обслуговуванні. На прямих ділянках шляху переважно застосовується полукосая підвіска, на криволінійних – вертикальна. На ділянках з особливо сильними вітровими навантаженнями широко використовують ромбоподібну підвіску, в якій два контактні дроти, підвішені до загального троса, що несе, розташовуються біля опор з протилежними зигзагами. У середніх частинах прольотів дроти притягнуті один до одного жорсткими планками. У деяких підвісках поперечна стійкість забезпечується застосуванням двох несучих тросів, що утворюють горизонтальній площині свого роду вантовую систему.
За кордоном в основному застосовують ланцюгові одинарні підвіски, у т. ч. на швидкісних ділянках - з ресорними проводами, простими рознесеними опорними струнами, а також з тросами, що несуть, і контактними проводами, що мають підвищені натяги.

Контактний провід

Контактний провід – найбільш відповідальний елемент контактної підвіски, що безпосередньо здійснює контакт із струмоприймачами ЕПС у процесі струмознімання. Як правило, використовують один або два контактні дроти. Два дроти зазвичай застосовують при зніманні струмів понад 1000 А. На вітчизняних ж. д. застосовують контактні дроти з площею перерізу 75, 100, 120, рідше 150 мм2; за кордоном – від 65 до 194 мм2. Форма перерізу дроту зазнавала деяких змін; на поч. 20 ст. профіль перерізу набув форми з двома поздовжніми пазами у верхній частині – головці, що служать для закріплення на дроті арматури контактної мережі. У вітчизняній практиці розміри головки (рис. 8.12) однакові для різних площ перерізу; в інших країнах розмір голівки залежить від площі перерізу. У Росії контактний провід маркують літерами і цифрами, що вказують матеріал, профіль і площу перерізу мм2 (наприклад, МФ-150 - мідний фасонний, площа перерізу 150 мм2).

Широке поширення в останні роки набули низьколеговані мідні дроти з присадками срібла, олова, які підвищують зносо- та термостійкість дроту. Кращі показники по зносостійкості (в 2-2,5 рази вище, ніж у мідного дроту) мають бронзові мідно-кадмієві дроти, проте вони дорожчі за мідні, а їх електричний опір вищий. Доцільність застосування того чи іншого дроту визначається техніко-економічним розрахунком з урахуванням конкретних умов експлуатації, зокрема під час вирішення питань забезпечення струмознімання на високошвидкісних магістралях. Певний інтерес представляє біметалічний дріт (рис. 8.13), що підвішується в основному на прийомо-відправних шляхах станцій, а також комбінований сталеалюмінієвий дріт (контактна частина – сталева, рис. 8.14).

У процесі експлуатації відбувається зношування контактних проводів при струмозніманні. Розрізняють електричну та механічну складові зносу. Для запобігання обриву проводів через зростання напруг, що розтягують, нормується максимальне значення зносу (наприклад, для проводу з площею перерізу 100 мм знос, що допускається, становить 35 мм2); у міру збільшення зносу дроту періодично зменшують його натяг.
При експлуатації розрив контактного дроту може статися внаслідок термічного впливу електричного струму (дуги) у зоні взаємодії з іншим пристроєм, тобто внаслідок перепалу дроту. Найчастіше перепали контактного дроту відбуваються у таких випадках: над струмоприймачами нерухомого ЕПС внаслідок КЗ у його високовольтних ланцюгах; при підйомі або опусканні струмоприймача через перебіг струму навантаження або КЗ через електричну дугу; зі збільшенням контактного опору між проводом і контактними вставками струмоприймача; наявності ожеледиці; замиканні полозом струмоприймача різнопотеїціальних гілок ізолюючого сполучення анкерних ділянок та ін.
Основними заходами запобігання перепалам дроту є: підвищення чутливості та швидкодії захисту від струмів КЗ; застосування на ЕПС блокування, що перешкоджає підйому струмоприймача під навантаженням і примусово відключає її при опусканні; обладнання ізолюючих пар анкерних ділянок захисними пристроями, що сприяють гасенню дуги в зоні можливого її виникнення; своєчасні заходи, що запобігають ожеледі відкладення на проводах, та ін.

Несучий трос

Несучий трос – провід ланцюгової підвіски, прикріплений до підтримуючих пристроїв контактної мережі. До троса, що несе, за допомогою струн підвішується контактний провід – безпосередньо або через допоміжний трос.
На вітчизняних ж. д. на головних шляхах ліній, електрифікованих на постійному струмі, як несучий трос застосовують в основному мідний провід з площею перерізу 120 мм2, а на бічних коліях станцій -сталемедний (70 і 95 мм2). За кордоном на лініях змінного струму використовують також бронзові та сталеві троси перетином від 50 до 210 мм2. Натяг троса в напівкомпенсованій контактній підвісці змінюється в залежності від температури навколишнього повітря в межах від 9 до 20 кН, у компенсованій підвісці в залежності від марки дроту – в межах 10-30 кН.

Струна

Струна – елемент ланцюгової контактної підвіски, за допомогою якого один із її проводів (як правило, контактний) підвішується до іншого – троса, що несе.
По конструкції розрізняють: ланкові струни, складені з двох і більше шар-нирно зв'язаних ланок жорсткого дроту; гнучкі струни з гнучкого дроту чи капронового каната; жорсткі - у вигляді розпірок між проводами, що застосовуються значно рідше; петльові – з дроту або металевої смуги, вільно підвішеної на верхньому дроті та жорстко або шарнірно закріпленої у струнових затискачах нижнього (звичайно контактного); ковзаючі струни, закріплені одному з дротів і ковзні вздовж іншого.
На вітчизняних ж. д. найбільшого поширення набули ланкові струни з біметалічного сталемедного дроту діаметром 4 мм. Недоліком їх є електричне та механічне зношування в зчленуваннях окремих ланок. У розрахунках ці струни не розглядаються як струмопровідні. Такого недоліку позбавлені гнучкі струни з мідного або бронзового багатожильного дроту, жорстко прикріплені до струнових затискачів і виконують роль електричних з'єднувачів, розподілених уздовж контактної підвіски і не утворюють суттєвих зосереджених мас на контактному дроті, що характерно для типових поперечних електричних з'єднувачів, що використовуються при ланках непровідні струм струни. Іноді застосовують непровідні струни контактної підвіски з капронового каната, для кріплення яких потрібні поперечні електричні з'єднувачі.
Ковзаючі струни, здатні переміщатися вздовж одного з проводів, використовують у напівкомпенсованих ланцюгових контактних підвісках з малою конструктивною висотою, при встановленні секційних ізоляторів, у місцях анкерування троса на штучних спорудах з обмеженими вертикальними габаритами та в інших особливих умовах.
Тверді струни зазвичай встановлюють лише на повітряних стрілках контактної мережі, де вони виконують роль обмежувача підйому контактного дроту однієї підвіски щодо дроту інший.

Підсилюючий провід

Підсилюючий провід – провід, електрично з'єднаний з контактною підвіскою, що служить зниження загального електричного опору контактної мережі. Як правило, підсилюючий провід підвішують на кронштейнах з польового боку опори, рідше - над опорами або на консолях поблизу троса, що несе. Підсилюючий провід застосовують на ділянках постійного та змінного струму. Зниження індуктивного опору контактної мережі змінного струму залежить від характеристик самого дроту, а й його розміщення щодо проводів контактної підвіски.
Застосування підсилювального дроту передбачається на стадії проектування; як правило, використовується один або кілька багатодротяних проводів типу А-185.

Електричний з'єднувач

Електричний з'єднувач – відрізок дроту із струмопровідною арматурою, призначений для електричного з'єднання проводів контактної мережі. Розрізняють поперечні, поздовжні та обвідні з'єднувачі. Їх виконують із неізольованих проводів так, щоб вони не перешкоджали поздовжнім переміщенням проводів контактних підвісок.
Поперечні з'єднувачі встановлюють для паралельного з'єднаннявсіх проводів контактної мережі однієї й тієї ж шляху (включаючи підсилюючі) і станціях для контактних підвісок кількох паралельних шляхів, які входять у одну секцію. Поперечні з'єднувачі монтують уздовж шляху на відстанях, що залежать від роду струму і частки перерізу контактних проводів у загальному перерізі проводів контактної мережі, а також від режимів роботи ЕПС на конкретних тягових плечах. Крім того, на станціях з'єднувачі розміщують у місцях торкання та розгону ЕПС.
Поздовжні з'єднувачі встановлюють на повітряних стрілках між усіма проводами контактних підвісок, що утворюють цю стрілку, в місцях сполучення анкерних ділянок - з двох сторін при неізолюючих сполученнях і з одного боку - при ізолюючих сполученнях та інших місцях.
Обвідні з'єднувачі застосовують у тих випадках, коли потрібно заповнити перерваний або зменшений переріз контактної підвіски через наявність проміжних анкерувань підсилювальних проводів або при включенні в трос ізоляторів для проходу через штучну споруду.

Арматура контактної мережі

Арматура контактної мережі – затискачі та деталі для з'єднання проводів контактної підвіски між собою, з підтримуючими пристроями та опорами. Арматура (рис. 8.15) ділиться на натяжну (стикові, кінцеві затискачі та ін.), підвісну (струнові затискачі, сідла та ін.), що фіксує (фіксуючі затискачі, тримачі, вушка та ін.), струмопровідну, механічно мало навантажену (затискачі живильні, сполучні та перехідні – від мідних до алюмінієвих дротів). Вироби, що входять до складу арматури, відповідно до їх призначення та технології виробництва (лиття, холодне і гаряче штампування, пресування та ін.) виконують з ковкого чавуну, сталі, мідних і алюмінієвих сплавів, пластмас. Технічні характеристики арматури регламентуються нормативними документами.