Лекция 7 Струны и провода контактной сети
| Вид материала | Лекция |
- Изоляторов, линейной арматуры линий электропередачи и деталей контактной сети для электрификации, 528.13kb.
- Лекция Глобальные сети. Интернет. Корпоративные компьютерные сети, 89.75kb.
- Электродов для контактной сварки, 198.53kb.
- В. А. Хандожко модернизация автоматизированной системы научных исследований контактной, 48.19kb.
- Лекция №6. Топология физических связей и адресация узлов сети, 66.75kb.
- Лекция 2 Лекция «Нейронные сети» Начнем с определения: Искусственные нейронные сети, 131.57kb.
- Конкурсная программа: Танцевальный проект «Скерцо». Композиция «Втроем». Часть Варвара, 24.16kb.
- Машина контактной точечной сварки переменного тока с электромагнитным приводом мтр, 73.66kb.
- Методика проведения компьютерной лабораторной работы «Взаимодействие параллельных токов», 2070.55kb.
- Лекция 12/09/06 Тема: «Топология вс. Обобщенная модель вс. Основные принципы построения, 47.24kb.
Лекция 7
Струны и провода контактной сети
Контактный провод, который крепится к несущему тросу, должен иметь:
- высокую механическую прочность,
- быть износоустойчивым,
- не подвергаться коррозии
- обладать высокой электрической проводимостью.
Спрашивается, каким образом контактный провод должен крепиться к несущему тросу чтобы токоприемник, мчащийся с высокой скоростью, не сметал на своем пути крепления и какова должна быть конструкция провода, чтобы удовлетворить столь высоким и противоречивым требованиям ю
Контактный провод крепится к несущему тросу при помощи звеньевых струн. Для того, чтобы струны не препятствовали подъему при токосъеме, их выполняют из нескольких звеньев
Пролетные, околоопорные и подрессорные струны изготавливаются из биметаллической проволок.
В контактных сетях применяют провода специальной конструкции, на которых предусмотрены два продольных паза для крепления различных зажимов. Токоприемник, проходя под такими зажимом, не задевает его.
Различают провода круглого и овального профилей.
Наибольшее распространение получили провода, которые в зависимости от площади поперечного сечения маркируется так:
- МФ-XXX -. медный, фасонный, поперечного сечения XXX мм2
- МФО-YYY - медный, фасонный, овальный, поперечного сечения YYY мм2 ( применяются на участках, подверженных сильным ветровым воздействиям)
Контактный провод выполняют в основном из твердотянутой электролитической меди , имеющей высокую механическую прочность
Однако такие явления как
- длительно протекающие токи нагрузки, значения которых превышает допустимые,
- даже кратковременное воздействие дуги при токах 2000 А
приводят к разупрочнению и потере первоначальных механических свойств
Для повышения износостойкости, механической прочности и сопротивляемости разупрочнению при нагреве используют низколегированные бронзовые контактные провода с различными присадками (магний, цирконий, олово, кремний, титан и даже серебро). Электрические параметры их не хуже, чем у медных, механические существенно выше, они недороги и к тому же облегченные.
Для отличия медных проводов от бронзовых на последних предусматриваются канавки в верхней части сечения
Попытки заменить медь другими, менее дефицитными материалами привели к появлению комбинированных принципиально новых типов проводов: сталеалюминиевых, сталемедных, а также монометаллических: в которых практически не используется медь в чистом виде,
-.Несущие тросы цепных подвесок должны быть
- более упругими и гибкими нежели контактные провода,
- иметь высокую механическую прочность,
- незначительно изменять длину при колебаниях температуры
- быть устойчивыми к коррозии
- обладать достаточной электрической проводимостью
Для несущих проводов используются многопроволочные провода, свитые из отдельных медных или биметаллических проводов.
Несущий трос изготавливают из медных или биметаллических проволочек, которые скручивают в жгут определенного сечения. Поперечный разрез несущего троса показан на рисунке .
- биметаллическая проволока-это поволока, изготовленная не из одного, а из двух металлов, чаще сталь с медью. Внутри проволоки находится стальной стержень, на который одним из возможных способов нанесена оболочка из меди. Такой провод, теряя в электропроводности единицы процента, приобретает прочность на 100-200. На участках, где допустимо большее сопротивление контактной сети, используются сталеалюминиевые провода.
Несущий трос маркируется так:
- ПБСМ-XX -провод биметалический, сталемедный, поперечным сечением XX мм2
- М-YY -медный, поперечным сечением YY мм2
Для фидерных и усиливающих провода обычно используются алюминиевые провода марки А
Расположение проводов относительно оси пути
В зависимости от расположения проводов подвесок в плане различают полукосую, косую, ромбовидную и вертикальную подвески.
Расположение контактного провода относительно оси пути фиксируется фиксаторами.
На прямолинейных участках получила распространение подвеска, у которой контактный провод расположен зигзагообразно относительно оси пути, а несущий трос над осью пути ( полукосая подвеска).
Зигзаги направлены в разные стороны относительно оси пути на 300 мм... Полукосая подвеска проста по конструкции, обеспечивает равномерный износ контактных пластин токоприемника. Для создания зигзагов контактного провода на прямых участках и выносов у опор служат фиксаторы.
При косой подвеске контактный провод расположен с зигзагом ±300 мм, а несущий трос у тех же опор с зигзагом 1 м, противоположным зигзагу контактного провода. Перекос струн поперек пути большой, что создает
хорошую ветроустойчивость подвески. Недостатком ее является сложность монтажа. Применяют такую подвеску в районах с сильными ветрами.
Ромбовидная подвеска – это подвеска, у которой контактные провода располагаются в горизонтальной плоскости у опор с разносторонним зигзагом 300—400 мм. Ромбовидная подвеска применяется на участках постоянного тока в районах с сильными ветрами.
Вертикальную (хордовую) подвеску применяют на кривых участках пути. Контактный провод (КП) и несущий трос (НТ) располагают в одной вертикальной плоскости и по хорде относительно оси пути. Контактный провод у опор смещают в наружную сторону кривой на расстояние, называемое выносом. Нормальный вынос на кривых равен 400мм.
Виды сопряжения анкерных участков
Контактная веть состоит из отдельных анкерных участков длиной 1200-1600 м
Провода цепных подвесок по концам анкерных участков отводятся в сторону к анкерной опоре . т.е. отдельные анкерные участки механически разделяются.
Анкерные опоры могут воспринимать только нагрузки от натяжения закрепленных на них проводов или, кроме того, нести такие же нагрузки, как промежуточные, переходные или фиксирующие опоры.
Чтобы обеспечить переход полоза токоприемника с контактного провода одного анкерного участка на контактный провод следующего анкерного участка, применяют различные схемы сопряжения.
Рассмотрим, как осуществляется токосъем в местах, где кончается один анкерный участок и начинается другой (т.е. как осуществляется механическое разделение участков и сохраняется непрерывный токосъем).
Если не предусматривается электрическая независимость сопрягаемых анкерных участков, то сопряжение выполняют неизолирующим.
Неизолирующие сопряжения могут быть двух видов :
- простые –двухпролетные
- эластичные –трехпролетные.
Двухпролетные (простые) сопряжения анкерных участков контактных подвесок устраивают на станционных путях, на которых скорость не превышает 70 км/ч.
Рассмотрим расположение контактных проводов при простом двухпролетном сопряжении анкерных участков
Здесь показано как выполняется сопряжение между двумя анкерными опорами 1 и 3. Контактные провода разных анкерных участков пересекаются у переходной опоры.
В месте пересечения устанавливают ограничительную трубку, которая обеспечивает их одновременный подъем.
Надежное электрическое соединение между анкерными участками осуществляют с помощью продольного электрического соединения.
На главных путях станций и перегонов монтируют неизолирующие эластичные трехпролетные сопряжения .Ж
ирными синими и красными линиями обозначены рабочие участки контактных проводов, где токоприемник осуществляет контакт с проводом. Желтые – это нерабочие участки (провода, уходящие на анкеровку). Эластичное сопряжение выполняют следующим образом:
- между анкерными опорами устанавливают две переходные опоры.
- переход токоприемника с одного провода на другой происходит в пролете между переходными опорами (переходном пролете);
- в этом пролете каждый из контактных проводов регулируется по высоте так, чтобы высота контактного провода в середине пролета была равна рабочей высоте, а далее уходящие на анкеровку контактные провода постепенно поднимаются и у переходной опоры нерабочий контактный провод (провод, уходящий на анкеровку) располагается на 200 мм выше рабочего;
- полоз токоприемника, проходя через эластичное сопряжение, сначала скользит по контактному проводу одного участка, а затем в средней части пролета между переходными опорами он скользит по проводам обоих анкерных участков и затем продолжает движение по контактному проводу другого анкерного участка.
Секционирование контактной сети
Секционирование – это разделение контактной сети на отдельные секции, которые электрически не связаны друг с другом, но могут быть соединены секционными разъединителями.
При сопряжении анкерных участков обеспечивают не только механическое разделение анкерных участков, но и их электрическую независимость путем секционирования .
Секционирование
- повышает надежность работы контактной сети,
- делает удобным ее обслуживание при эксплуатации: любую секцию контактной сети можно отключить для производства ремонтных работ без прекращения движения поездов на остальных секциях. Если бы контактные подвески не имели электрических разделений, то при любом повреждении или работах, требующих отключения напряжения, пришлось бы его снимать со всей контактной сети и прекращать движение поездов
- секционирование необходимо также для надежной работы устройств электроснабжения в целом, оперативного технического обслуживания и ремонта контактной сети с отключением напряжения
В условиях эксплуатации электрическое соединение отдельных секций осуществляют включением секционных разъединителей. Схема секционирования предусматривает такое взаимное расположение секций, при котором отключение одной из них в наименьшей степени влияет на организацию движения поездов.
Схемы секционирования контактной сети определяются эксплуатационными условиями.
Разделение контактной сети на секции осуществляется с помощью секционирующих устройств:
- секционных изоляторов
- изолирующих сопряжении анкерных участков
Секционирование анкерных участков осуществляется с помощью изолирующих сопряжений двух типов
- воздушных промежутков
- изолирующее сопряжение с нейтральной вставкой
Воздушным промежутком называют изолирующее сопряжение, которое допускает электрическое соединение проводов контактной подвески при проходе токоприемника через сопряжение анкерных участков;
Изолирующее сопряжение с нейтральной вставкой – это сопряжение, которое применяют в том случае, когда электрическое разделение анкерных участков не может быть нарушено даже на самое короткое время.
Воздушные промежутки. обычно монтируют в местах примыкания контактной сети перегонов и станций.
Воздушные промежутки выполняются сопряжением анкерных участков в трех пролетах. Оно аналогично эластичному неизолирующему сопряжению.
Отличие состоит в том, что
- увеличивают расстояние между параллельными проводами и у переходных опор внутри переходного пролета,
- в провода, отходящие на анкеровку, с обоих сторон врезают изоляторы.
Для обеспечения возможности подачи напряжения с одного анкерного участка на другой на одной из переходных опор монтируется секционный разъединитель
Таким образом при проходе изолирующих сопряжений токоприемником ЭПС по границе раздела секций электрическое разделение анкерных участков нарушается
Если такое замыкание недопустимо, между секциями размещают нейтральные вставки.
Сопряжение анкерных участков с нейтральной вставкой
В ряде случаев электрическое разделение не может быть нарушено даже на самое короткое время, (например при сопряжении участков с различными по фазе напряжениями или при сопряжении участков постоянного и переменного тока) применяют
При питании смежных секций от различных фаз в пределах одной подстанции, при сопряжении участков двух разных подстанций или принадлежности анкерных участков к различным системам тягового электроснабжения) возникает необходимость в применении нейтральной вставки.
Нейтральная вставка - полностью изолированный участок КС, расположенный между двумя анкерными сопряжениями.
В нормальных условиях нейтральная вставка не находится под напряжением, поэтому при подъезде к ней машинист обязан по специальному предупреждающему знаку "отключить ток" выключить электровоз и пройти нейтральную вставку "накатом".
Если вдруг произошла аварийная остановка ПС под нейтральной вставкой, то с поста секционирование на неё может быть подано напряжение
Изолирующее сопряжение анкерных участков с нейтральной вставкой отличается от других сопряжений тем, что в него входит участок контактной подвески, на котором нормально отсутствует напряжение. Именно этот участок и носит название нейтральная вставка.
Длина нейтральной вставки выбирается такой, чтобы исключить одновременное перекрытие обоих воздушных промежутков полозами двух токоприемников (50-200 м).
Т.о. для сопряжения анкерных участков с нейтральной вставкой требуется 5-7 пролетов
Расстояние под нейтральной вставкой электрические локомотивы проходят на выбеге по инерции. Для обеспечения возможности подачи напряжения на нейтральную вставку на одной из переходных опор монтируется секционный разъединитель
Типы секционирования контактной сети
с помощью секционных разъединителей
Секционирование контактной сети бывает продольным и поперечным.
При продольном секционировании осуществляют разделение контактной сети каждого главного пути вдоль электрифицированной линии у всех тяговых подстанций и постов секционирования.
Изолирующие и неизолирующие сопряжения анкерных участков - это разновидности продольного секционирования.
Анкерный участок - это участок контактной подвески, на котором обеспечивается постоянное натяжение контактного провода с помощью систем блоков и противовесов. Максимальная длина такого участка - 1600м
Поперечным секционированием называется электрическое отделение контактной сети одной группы путей от другой на станциях или отделение контактной сети одного главного пути от другого на двухпутных участках как на станциях, так и на перегонах.
Продольное и поперечное секционирование станции на двухпутном участке
-
- Контактную сеть станции отделяют от контактной сети перегона (разъединители А, Б, В, Г) и они образуют отдельные секции.
- В отдельные продольные секции выделяют контактную сеть перегонов, подстанций, разъездов и обгонных пунктов.
- На крупных станциях, имеющих несколько электрифицированных парков или групп путей, контактная сеть каждого парка или групп путей образует самостоятельные продольные секции.
- На очень крупных станциях иногда выделяют в отдельные секции контактную сеть одной или обеих горловин.
- Секционируют также контактную сеть в протяженных тоннелях и на некоторых мостах с ездой понизу.
- При поперечном секционировании осуществляют разделение контактной сети каждого из главных путей на всем протяжении электрифицированной линии.
- На станциях, имеющих значительное путевое развитие, применяют дополнительное поперечное секционирование. Число поперечных секций определяется числом и назначением отдельных путей, а в ряде случаев и режимами трогания ЭПС, когда необходимо использовать площадь сечения контактных подвесок соседних путей.
Секционирование с обязательным заземлением отключенной секции контактной сети предусматривают для путей, на которых могут находиться люди на крышах вагонов или локомотивов, либо путей, вблизи которых работают подъемно-транспортные механизмы (погрузочно-разгрузочные, экипировочные пути и др.). Для обеспечения большей безопасности работающих в этих местах соответствующие секции контактной сети соединяют с другими секциями секционными разъединителями с заземляющими ножами; эти ножи заземляют отключаемые секции при отключении разъединителей. На крупных станциях главные пути обычно выделяют в отдельные секции, а остальные секционируют по паркам или подразделяют на группы. Это позволяет проводить работы на контактной сети со снятием напряжения, не прекращая поездной работы станции..
Схема питания и секционирования контактной сети на двухпутном участке дороги, электрифицированной по системе переменного тока
Напряжение в контактную сеть подается по питающим линиям (кабельным или воздушным) от тяговых подстанций, число этих линий зависит от числа главных путей, путевого развития станции и места расположения подстанции. При расположении ее в середине станции каждая секция контактной сети перегона получает питание по своей питающей линии, а пути станции - по одному и более фидерам.
На дорогах переменного тока для избежания междуфазного к. з. при проходе токоприемника в одной из горловин станций устраивают нейтральную вставку НВ.
Схема питания и секционирования контактной сети на двухпутном участке дороги, электрифицированной по системе переменного тока
Разъединители на фидерах нормально включены, продольные секционные разъединители А, Б, В, Г разомкнуты, чем обеспечиваются независимое питание секций и их защита. Применяют и другие схемы. Питание контактной сети электродепо осуществляется по самостоятельной линии.
Переключения секционных и фидерных разъединителей производят с помощью ручного или электродвигательного (моторного) привода. Управляют секционными разъединителями с моторными приводами от дежурного по станции или с блокпоста, а наиболее ответственными и часто переключаемыми - с диспетчерского пульта средствами телемеханики.
