Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Системы тока и напряжение в контактной сетиСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Первой в мире в 1895 году была электрифицирована железная дорога Балтимор – Огайо (США) протяженностью 115 км. На ней электрическая энергия постоянного тока передавалась на электровоз не по контактному проводу, который появился значительно позднее, а по третьему рельсу, расположенному между двумя ходовыми рельсами. Напряжение постоянного тока в третьем рельсе было такое же, как и на тяговых двигателях – 650 В. Двигатели были тихоходными, громоздкими, имели низкий коэффициент полезного действия. Еще в середине прошлого века русский физик Д. А. Лачинов установил, что чем выше напряжение в электрической цепи, тем меньше потери энергии при передаче ее на расстояние. Поэтому стремятся иметь в контактной сети возможно более высокое напряжение, изыскивая экономичные способы преобразования его до значения, подходящего для питания тяговых двигателей. Дальнейшее развитие электрификации на постоянном токе шло по пути повышения напряжения в контактной сети. Во Франции и Англии в 20-х годах ХХ столетия железные дороги электрифицировали на постоянном токе напряжением 1200 и 1500 В. Впоследствии на французских дорогах перешли в основном на напряжение 3000 В. Однако такое напряжение не является оптимальным ни для тяговых двигателей, ни для системы электроснабжения. Для двигателей оно велико, так как приемлемые масса, габаритные размеры и наименьшая стоимость получаются при напряжении порядка 900 В. Для системы электроснабжения напряжение 3000 В мало, так как при этом требуется располагать тяговые подстанции относительно часто – на расстоянии 20–25 км друг от друга. Тем не менее, это напряжение применяется на дорогах постоянного тока при питании тяговых двигателей непосредственно от контактной сети. Указанные недостатки определили высокую стоимость системы электроснабжения на постоянном токе. Между тем переменный ток в отличие от постоянного обладает следующим важным свойством: его напряжение можно изменять достаточно просто. Для этого необходим трансформатор, т. е. устройство, не имеющее подвижных частей и содержащее две обмотки – первичную и вторичную с заранее рассчитанными числами витков. На первичную обмотку подается имеющееся напряжение, с вторичной обмотки снимается требуемое. Возможность использования высокого напряжения в контактной сети дорог переменного тока, что ведет к уменьшению потерь энергии в процессе передачи ее на электроподвижной состав, и последующего понижения его до значения, приемлемого для тяговых двигателей, позволяет существенно снизить стоимость электрификации железных дорог. Однако при этом усложняется устройство электроподвижного состава (ЭПС), так как приходится иметь на нем регулируемый преобразователь переменного тока в постоянный, поскольку до сих пор не создан надежный и экономичный тяговый двигатель переменного тока. Конструкция токоприемников и ЭПС в целом была очень громоздкой. Опыт эксплуатации выявил существенные недостатки принятой системы тока, которые заключались в трудности регулирования частоты вращения асинхронных двигателей ЭПС, а в области электроснабжения – в обеспечении надежной работы трехфазной контактной сети, особенно на воздушных стрелках, представляющих собой изолированные пересечения контактных проводов разных фаз. Поэтому, несмотря на простоту трехфазных трансформаторных тяговых подстанций и надежность работы бесколлекторных асинхронных двигателей на электровозах, система трехфазного тока для тяги распространения не получила. На дорогах Италии она заменена системой 3000 В постоянного тока. Система тяги на однофазном токе с применением тяговых коллекторных двигателей на электрическом подвижном составе возникла в начале XX в. При этом в первое время применяли пониженную, а в дальнейшем промышленную (нормальную) частоту питающего тока. На ряде участков электрифицированных железных дорог Франции, Турции и Конго эксплуатируются коллекторные двигатели переменного тока, работающие на частоте 50 Гц. Однако они являются более дорогими и менее надежными, чем двигатели постоянного тока, вследствие чего такие двигатели применяют преимущественно на пассажирском электроподвижном составе. Использование пониженной частоты было вызвано необходимостью обеспечить удовлетворительную работу коллекторных двигателей. Однако в этом случае требуется сооружение специальных электрических станций для питания ЭПС или дорогостоящих преобразовательных подстанций. В первом случае тяговые подстанции представляют собой простейшие трансформаторные установки. По этому пути развивалась электрификация железных дорог в Германии, Австрии, Швейцарии и Норвегии, где железные дороги имеют собственные электрические станции, вырабатывающие электрическую энергию при частоте 162/3 Гц, и в США, где используется электроэнергия частоты 25 Гц. Питание электрических дорог от общих трехфазных систем через специальные тяговые подстанции, преобразующие трехфазный ток нормальной частоты в однофазный ток пониженной частоты, применено в Швеции. Электрификация железных дорог СССР начиналась на постоянном токе с напряжением в контактной сети 1,2 – 1,5 кВ на пригородных участках и 3 кВ на магистральных. В последние десятилетия развитие электрификации в основном осуществляется на однофазном переменном токе с напряжением в контактной сети 25 кВ, а теперь еще и по системе 2х25 кВ. Линии постоянного тока, работавшие при более низком напряжении, переведены на 3 кВ, за исключением узкоколейного участка от Боржоми до Бакуриани (42 км), где используются импортные электровозы, рассчитанные на питание от сети напряжением 1,5 кВ. В бывшем СССР осуществлялась комплексная электрификация, т. е. электрификация не только железных дорог, но и прилегающих районов. Поэтому сооружать специальные электрические станции или преобразовательные подстанции для получения тока пониженной частоты экономически нецелесообразно. При тяге на однофазном токе промышленной частоты на сооружение устройств электроснабжения железных дорог требуются наименьшие капиталовложения по сравнению с другими системами тока, но возникают трудности с созданием простых и надежно работающих электровозов. Преодоление этих трудностей, заключающихся в большой сложности устройств преобразования энергии на ЭПС для питания тяговых двигателей, шло по пути разработок электровозов однофазного тока со статическими преобразователями. Технико-экономический анализ и опыт эксплуатации электровозов однофазного тока различных типов показали, что наиболее экономичным и надежным является электровоз со статическими преобразователями переменного тока в постоянный (пульсирующий) для питания тяговых двигателей. Поэтому такую систему тяги называют также системой однофазно-постоянного (пульсирующего) тока, подчеркивая условия работы тяговых двигателей. Статические ртутные преобразователи использовались на ЭПС примерно до середины ХХ столетия. Затем они уступили место силовым кремниевым полупроводниковым преобразователям. Термин полупроводники – исторически сложившаяся условность и никак не отражает свойств этих элементов. Дело в том, что долгое время материалы делили на две группы – проводники электрического тока и диэлектрики, т. е. непроводники, изоляторы. Сравнительно недавно (в первой половине ХХ столетия) было установлено, что такие элементы, как германий, кремний и т. п., обладают удивительным свойством – пропускают переменный ток в одном направлении и не пропускают его в направлении, противоположном (обратном) из-за ничтожной проводимости. Их-то и назвали полупроводниками с тем, чтобы не менять уже сложившееся деление материалов на группы проводников и диэлектриков. Установки, собранные из полупроводниковых элементов, часто называют из-за их односторонней проводимости выпрямительными, хотя в действительности они никакого «выпрямления» переменного напряжения и тока не производят. Полупроводники, обладая свойством односторонней проводимости, способствовали бурному развитию преобразовательной техники, открыли совершенно новые возможности использования электрической энергии вообще и в системах электрической тяги в частности. На базе второго поколения полупроводников – управляемых силовых кремниевых элементов, называемых тиристорами, были созданы импульсные системы управления режимами работы ЭПС. В таких системах электрическая энергия поступает к тяговым двигателям не непрерывно, а отдельными быстро следующими друг за другом короткими порциями – импульсами, что существенно расширяет регулировочные возможности ЭПС. Наиболее совершенные из этих систем построены на базе микропроцессорной техники, т. е. программно-управляющих устройств, содержащих требуемый набор микрокоманд, которые определяют заданную последовательность выполнения элементарных операций. Эти устройства позволяют значительно повысить тягово-энергетические показатели ЭПС и электрической тяги в целом. К 1 января 1988 г. электрифицированные железные дороги эксплуатировались в 52 государствах. Электрификация железных дорог, являясь составной частью электрифи- кации всего народного хозяйства, увеличивает пропускную и провозную способность железнодорожных линий, улучшает топливно-энергетический баланс страны, повышает производительность труда и общую культуру работы железнодорожников. Особенно ярко достоинства электрической тяги проявляются при её реализации на большом протяжении. В странах СНГ протяженность железных дорог, электрифицированных по обеим системам тока, превышает 53 тыс. км. Установлен номинальный уровень напряжения на токоприемниках ЭПС: 3 кВ при постоянном и 25 кВ при переменном токе. Основными параметрами системы электроснабжения электрифицированных железных дорог являются мощности тяговых подстанций, расстояние между ними и площадь сечения контактной подвески. Нагрузочная способность важнейших элементов электроснабжения (трансформаторов, выпрямителей, контактной сети) зависит от допускаемой температуры их нагрева, определяемой значением и длительностью протекающего тока. Тяговые подстанции на электрифицированных дорогах постоянного тока выполняют две основные функции: понижают напряжение подводимого трехфазного тока и преобразуют его в постоянный ток. Для этой цели используют трансформаторы, выпрямители и другое оборудование. Широко применяют полупроводниковые выпрямители, которые обладают высокой надежностью, простотой устройства, обслуживания и управления, компактностью. Все оборудование переменного тока размещают на открытых площадках тяговых подстанций, а выпрямители и вспомогательные агрегаты – в закрытых помещениях. От тяговых подстанций электроэнергию по питающим линиям подают в контактную сеть. Относительно низкое напряжение (3 кВ) является основным недостатком системы постоянного тока, вследствие чего по контактной сети к электроподвижному составу подводится мощность (равна произведению напряжения на ток) с большим тяговым током. Для поддержания нужного уровня напряжения на токоприемниках локомотивов тяговые подстанции размещают близко друг от друга (10–20 км), а для передачи больших токов приходится увеличивать площадь сечения проводов контактной подвески. При росте грузооборота строят дополнительные тяговые подстанции, увеличивают площадь сечения контактной сети (подвешивают усиливающие провода и др.), чтобы повышение числа и массы поездов не вызывало резкого падения напряжения и, следовательно, скоростей движения поездов. Радикальным способом устранения недостатков электроснабжения постоянного тока является создание системы регулирования напряжения в контактной сети. Увеличение мощности в контактной сети за счет значительного повышения напряжения постоянного тока требует изготовления и эксплуатации тяговых двигателей, рассчитанных на более высокое напряжение, что связано с большими трудностями (сильно усложняется изоляция электрического оборудования, возникает опасность пробоя ионизированного слоя воздуха и др.). Система однофазного тока напряжением 25–28 кВ широко применяется для тяги поездов на железных дорогах стран СНГ. Переменный ток дает возможность значительно повысить технико-экономические показатели электрической тяги благодаря тому, что по контактной сети передается мощность при меньших токах по сравнению с системой постоянного тока, и обеспечивает движение тяжеловесных поездов с установленными скоростями при высокой грузонапряженности линий. Тяговые подстанции в этом случае размещают на расстоянии 40–60 км друг от друга. Они являются по существу трансформаторными подстанциями, понижающими напряжение с 110– 220 до 25 кВ. Поскольку на этих подстанциях переменный ток не преобразуют в постоянный, то они не имеют выпрямительных агрегатов и связанного с ними вспомогательного оборудования. Их устройство и обслуживание значительно проще и дешевле тяговых подстанций постоянного тока. Все оборудование таких подстанций размещают на открытых площадках, но электроподвижной состав переменного тока сложнее. Повышение напряжения позволило бы уменьшить потери напряжения и электроэнергии и увеличить расстояние между тяговыми подстанциями, однако, это связано с большими затратами на усиление изоляции, замену электроподвижного состава и др. Для улучшения показателей электрификации на переменном токе разработана система 2х25 кВ с промежуточными автотрансформаторами, размещаемыми на расстоянии 8–15 км друг от друга. От тяговых подстанций к автотрансформаторам электроэнергия напряжением 50 кВ подводится по контактной подвеске и дополнительному питающему проводу. Далее от автотрансформаторов к электроподвижному составу энергия подается с напряжением 25 кВ. Применение системы электроснабжения 2х25 кВ не вызывает изменений в электроподвижном составе, но ее недостатком является необходимость подвески специального питающего провода. На участках переменного тока работают локомотивы со статическими преобразователями и двигателями пульсирующего тока. Созданы опытные образцы мощных электровозов с бесколлекторными двигателями – асинхронными и вентильными. Важным преимуществом подвижного состава переменного тока является возможность его совершенствования за счет применения тиристорных преобразователей, электронных систем управления и др. Переменный ток оказывает электромагнитное влияние на металлические сооружения и коммуникации, расположенные вдоль железнодорожных путей. В результате на них наводится опасное напряжение, а в линиях связи и автоматики возникают помехи. Поэтому применяют особые меры защиты сооружений, а воздушные линии связи заменяют на кабельные или радиорелейные и реконструируют автоматику. На это расходуется около 20–25 % общей стоимости электрификации. Неотъемлемой частью устройств электроснабжения электрифицированных железных дорог являются средства автоматики и телемеханики. Стыкование линий, электрифицированных на постоянном и переменном токе, осуществляют по контактной сети на специально оборудованных железнодорожных станциях стыкования или используют электровозы двойного питания, которые работают и на постоянном и на переменном токе. Тяговые подстанции. В систему тягового электроснабжения входят многочисленные и разнообразные установки – тяговые подстанции, посты секционирования, пункты параллельного соединения контактных сетей двух путей, установки для компенсации реактивной мощности при переменном токе, устройства для повышения напряжения при постоянном токе и др. Наиболее сложными из них являются тяговые подстанции. В соответствии с родом тока, подаваемого в контактную сеть, различают подстанции постоянного и переменного тока. Иногда в местах стыкования участков, электрифицированных на различных системах тока, располагают подстанции постоянно-переменного тока – стыковые подстанции. Тяговые подстанции подключают к ЛЭП системы внешнего электроснабжения, имеющим различное напряжение (от 6 до 220 кВ). Они могут быть опорными, промежуточными (транзитными и отпаечными) и тупиковыми. Иногда тяговые подстанции совмещают с подстанциями внешней энергосистемы, в некоторых случаях – с дежурными пунктами контактной сети. Как правило, тяговые подстанции строят стационарными с открытыми и закрытыми распределительными устройствами (РУ), однако бывают и передвижные подстанции, которые можно перемещать с одного места работы на другое. На первых тяговых подстанциях постоянного тока в Закавказье и на Урале устанавливали вращающиеся преобразователи переменного тока в постоянный (мотор-генераторы). Впоследствии их повсеместно вытеснили статические преобразователи – ртутные выпрямители. Бурное развитие полупроводниковой техники не обошло и электрические железные дороги. Начиная с 1964 г. громоздкие и недостаточно надежные ртутные выпрямители начали заменять на полупроводниковые; последний ртутный выпрямитель был демонтирован в 1972 г. Тяговые подстанции имеют довольно сложные электрические цепи. Главные из них рассмотрим применительно к тяговой подстанции переменного тока 25 кВ (опорной) и тяговой подстанции постоянного тока 3 кВ (транзитной). Стыковые тяговые подстанции отдельно рассматривать не будем, так как их электрические цепи включают в себя цепи подстанций постоянного и переменного тока. Тяговая сеть
Впервые передача электрической энергии движущемуся вагону была осуществлена в 1876 г. русским инженером Ф. А. Пироцким. Для этого использовались ходовые рельсы, изолированные друг от друга. Одному из них была придана положительная полярность, другому – отрицательная. Чтобы рельсы не замыкались через оси вагона, его колеса были деревянными, а токосъем производился металлическими щетками, скользившими по рельсам. Позднее для подвода питания к вагону стали устанавливать третий рельс, получивший название контактного. Сначала этот рельс располагали на изоляторах между ходовыми рельсами, а затем сбоку от них. В 1881 г. появилась первая воздушная контактная подвеска, предложенная немецкой фирмой «Сименс». Токосъем с висящего провода осуществлялся с помощью ролика, установленного на токоприемнике вагона. В первых таких конструкциях ролик перемещался по верхней части провода, в последующих – по нижней. Затем на токоприемниках на смену деталям, катящимся по проводу, пришли элементы, скользящие по нему. Основные способы токосъема, предложенные еще в прошлом веке, сохранились до наших дней. До сих пор элементы контактной сети, имеющие непосредственный контакт с токоприемниками, выполняют в виде контактных рельсов и воздушных контактных подвесок. Но конструкция их, конечно, существенно изменилась. На рисунке 2.84 приведена схема токосъема на отечественных метрополитенах: контактный рельс 4 устанавливают сбоку от ходового рельса 2; на кpoнштейне 3 его крепят к шпале 1. Токоприемник 5 касается контактного рельса снизу. Этот рельс закрывают деревянным коробом 7 с изоляцией 6. Тяговая сеть состоит из контактной и рельсовой сетей, питающих и отсасывающих линий. Контактная сеть представляет собой совокупность проводов, конструкций и обору-дования, обеспечивающих пере-дачу электрической энергии от
никам электроподвижного состава. Она устроена таким обра- зом, что обеспечивает бесперебойный токосъем локомотивами при наибольших скоростях движения в любых атмосферных условиях. Контактную сеть выполняют в виде воздушных подвесок. При движении локомотива токоприемник не должен отрываться от контактного провода, иначе нарушается токосъем и возможен пережог провода. Надежная работа контактной сети в значительной мере зависит от стрел провеса провода и нажатия токоприемника на провод. Воздушные контактные подвески. Их делят на простые и цепные. Простая контактная подвеска (рисунок 2.85) представляет собой провод, свободно висящий между точками подвеса, расположенными на опорах. Расстояние между осями опор называют длиной пролета l п, или просто пролетом. Этот провод непосредственно вступает в контакт с токоприемниками ЭПС, и поэтому его называют контактным.
ла провеса провода находится в квадратичной зависимости: например, при уменьшении пролета в 2 раза стрела провеса уменьшится в 4 раза. Если не принять специальных мер для поддержания натяжения провода на определенном уровне, его натяжение и стрела провеса будут изменяться при колебаниях температуры и нагрузки. При увеличении температуры длина провода возрастает, а значит, увеличивается его стрела провеса и снижается натяжение. При понижении температуры длина провода уменьшается, что вызывает уменьшение стрелы провеса и увеличение натяжения. Стрела провеса провода будет меняться и при изменениях нагрузки на него. Например, в случае образования на проводе гололедных отложений нагрузка увеличится, и стрела провеса станет больше. Иногда во время сильных гололедов она даже больше, чем при максимальной температуре воздуха. Под давлением ветра нагрузка, действующая на провод, также увеличивается, и провод отклоняется в сторону от вертикального положения. Это отклонение и стрела провеса провода (в плоскости его отклонения) будут тем больше, чем сильнее ветер. Чтобы обеспечить лучшее качество токосъема, стремятся иметь небольшие стрелы провеса контактного провода, так как при этом токоприемник меньше перемещается по вертикали и ему легче следовать за изменениями высоты контактного провода. Уменьшения стрелы провеса контактного провода можно достичь, снижая нагрузку на провод, уменьшая длину пролета и увеличивая натяжение. Лучше всего было бы уменьшить длину пролета, но это нежелательно, так как возрастет число опор и, следовательно, увеличится стоимость контактной сети. Изменить нагрузку на провод, за исключением удаления гололедных образований, нельзя – она определяется весом самого провода. Повысить натяжение провода можно, но только до предела, определяемого максимальным допускаемым в условиях эксплуатации значением – оно ограничено прочностью провода. Поэтому, если необходимо существенно уменьшить стрелу провеса контактного провода, приходится усложнять контактную подвеску. Большое значение для достижения бесперебойного токосъема имеет также равномерность эластичности контактной подвески вдоль пролета. Эластичность подвески характеризует ее способность подниматься под воздействием токоприемника. Чем меньше разница в высоте подъема контактного провода в разных местах пролета, тем более плавно движется токоприемник и надежнее его контакт с проводом. Эластичность измеряют отношением высоты, на которую поднялся контактный провод, к силе нажатия токоприемника, вызвавшей этот подъем. Величину, обратную эластичности контактной подвески, называют ее жесткостью. Жесткость подвески показывает, какую силу нужно приложить к данной точке, чтобы поднять подвеску на 1 м. Эластичность простой контактной подвески вдоль пролета резко неравномерна – наибольшая в середине пролета, наименьшая – в точках подвеса. Осложняет токосъем наличие на контактной подвеске жестких точек. Жесткой называют такую точку на подвеске, в которой эластичность значительно меньше, чем в середине пролета. При простой контактной подвеске каждая точка подвеса является жесткой. Следовательно, нежелательно уменьшать длину пролета как по экономическим соображениям, так и потому, что растет число жестких точек. Простые контактные подвески обеспечивают удовлетворительный токосъем при сравнительно небольших скоростях движения. Их в основном применяют для трамваев и троллейбусов. Поэтому простую подвеску называют иногда трамвайной. Цепные контактные подвески (рисунок 2.86) применяют на магистральных и пригородных электрифицированных участках во всех странах. В та кой подвеске контактный провод в пролете между опорами висит не свободно, а на часто расположенных проволоках – так называемых струнах, которые прикреплены к другому, расположенному выше проводу, называемому несущим тросом. Для того чтобы контактный провод занимал определенное положение относительно оси токоприемника и не отклонялся от нее под действием ветра на недопустимое расстояние, на опорах устанавливают
специальные устройства – фиксаторы. Преимущества цепной подвески по сравнению с простой заключается в следующем. В цепной подвеске при определенных температуре и нагрузке благодаря наличию несущего троса можно задать любую стрелу про- веса контактного провода, подобрав соответствующие длины струн в пролете. Можно достигнуть и так называемого беспровесного положения контактного провода, при котором нижние концы всех струн находятся на одном и том же расстоянии от головок ходовых рельсов. В этом случае считают, что контактный провод располагается по прямой линии и его стрела провеса равна нулю. Для того чтобы при простой подвеске получить такие же стрелы провеса контактного провода, как между струнами цепной подвески, надо при прочих одинаковых условиях уменьшить длину пролета между опорами до расстояния между струнами, что совершенно неприемлемо. Малые стрелы провеса контактного провода позволяют при цепной подвеске смягчить, уменьшить жесткость точек вблизи опор, т. е. улучшить качество токосъема. Эластичность цепной подвески можно выровнять не только увеличением ее у опор, но и снижением в средней части пролета. Изменения стрел провеса контактного провода при цепной подвеске в основном зависят от изменений стрел провеса несущего троса, а не от их абсолютных размеров. Если устранить изменения стрелы провеса несущего троса, то можно считать, что стрела провеса контактного провода будет неизменной. Стрелы провеса контактного провода между струнами можно довести до чрезвычайно малых, практически не ощутимых для токоприемника значений, поддерживая определенное натяжение контактного провода и уменьшая расстояние между струнами. Высота подвески контактного провода над уровнем верха головки рель- са должна быть на перегонах и станциях не ниже 5750 мм и не должна превышать 6800 мм. В горизонтальной плоскости контактный провод закреплен фиксаторами так, что относительно оси пути он подвешен зигзагообразно с отклонением у каждой опоры на ±300 мм. Благодаря этому контактный провод достаточно устойчив против ветра и не перетирает контактные пластины токоприемников. При цепных подвесках, как видим, значительно улучшается качество токосъема. Кроме того, удается выполнять довольно большие пролеты между опорами (примерно вдвое большие, чем при простых подвесках) и обеспечивать движение поездов с очень высокими скоростями (300 км/ч и более).
Опоры применяют железобетонные (рисунок 2.88) и металлические (рисунок 2.89). Расстояние от оси крайнего пути до внутреннего края опор контактной сети на перегонах и станциях должно быть не менее 3100 мм. На сущест-
вующих электрифицированных линиях, а также в особо трудных условиях на вновь электрифицированных линиях расстояние от оси пути до внутреннего края опор допускается не менее 2450 мм на станциях и 2750 мм на перегонах. Биметаллические несущие тросы имеют сечение до 95 мм2, а медные – до 120 мм2. С помощью изоляторов их подвешивают к консолям, укрепленным на опорах, или к жестким и гибким поперечинам, перекрывающим железнодорожные пути. Струны из сталемедной проволоки выполнены так, что они не мешают подъему контактного провода токоприемниками. Фиксаторы делают легкими и подвижными, чтобы при прохождении токоприемника возникали удары. На крупных станциях контактные провода подвешены только на путях, предназначенных для приема и отправления поездов на перегоны с электротягой, а также на путях электровозных и мотор-вагонных депо. На промежуточных станциях, где маневры выполняются электровозами, контактной сетью оборудованы осе пути. Над стрелочными переводами контактная сеть имеет воздушные стрелки, образуемые пересечением двух контактных подвесок. Устройство контактной сети на раздельных пунктах приведено на рисунке 2.90. Рисунок 2.90 – Устройство контактной сети на раздельном пункте: поперечный несушнй трос 2, верхний 4 и нижний 7 фиксирующий тросы крепят к металлическим опорам /; тросы друг с другом соединяют электрическими оединителями 3; в нижнем тросе устраивают нейтральные участки 5 и устанавливают секционирующие изоляторы 6
Для надежной работы и удобства обслуживания контактную сеть делят на отдельные участки (секции) с помощью воздушных промежутков и нейтральных вставок (изолирующих сопряжений), а также секционных и врезных изоляторов. При проходе токоприемника электроподвижного состава по воздушному промежутку он кратковременно электрически соединяет обе секции контактной сети. Если по условиям питания секций это недопустимо, то их разделяют нейтральной вставкой, состоящей из нескольких последовательно включенных воздушных промежутков. Применение таких вставок обязательно на участках переменного тока, когда смежные секции питаются от разных фаз трехфазного тока. Длина нейтральной вставки устанавливается с таким расчетом, чтобы при любых комбинациях поднятых токоприемников подвижного состава полностью исключалось одновременное замыкание контактных проводов нейтральной вставки с проводами прилегающих к ней секций контактной сети. В отдельные секции выделяют перегоны и промежуточные станции, а на крупных станциях – отдельные группы электрифицированных путей. Соединяют или разъединяют секции секционными разъединителями, установленными на опорах контактной сети. Между соседними тяговыми подстанциями размещают посты секционирования, оборудованные автоматическими выключателями для защиты контактной сети от коротких замыканий. С целью безопасности обслуживающего персонала и других лиц, а также для улучшения защиты от токов короткого замыкания заземляют или оборудуют устройствами защитного отключения металлические опоры и элементы, к которым подвешена контактная сеть, а также все металлические конструкции, расположенные ближе 5 м от частей контактной сети, находящихся под напряжением. Для снабжения электроэнергией линейных железнодорожных и районных потребителей на опорах контактной сети дорог постоянного тока подвешивают специальную трехфазную линию электропередачи напряжением 10 кВ. Кроме того, в необходимых случаях на этих опорах размещают провода телеуправления тяговыми подстанциями и постами секционирования, низковольтных осветительных и силовых линий и др. Безопасность обслуживающего персонала и других лиц и увеличение надежности защиты контактной сети от токов короткого замыкания обеспечиваются заземлением устройств, которые могут оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции или соприкосновения их с оборванными проводами. Заземляют все металлические опоры и конструкции, расположенные на расстоянии не менее 5 м от контактной сети. В зоне влияния контактной сети переменного тока заземляют также все металлические сооружения, на которых могут возникнуть опасные наведенные напряжения. На электрифицированных дорогах рельсы используют для пропуска тяговых токов, поэтому верхнее строение пути на таких дорогах имеет следующие особенности: · к головкам рельсов с наружной стороны колеи прикреплены (приваре- ны) стыковые соединители из медного троса, вследствие чего уменьшается электрическое сопротивление рельсовых стыков; · применяют щебеночный балласт, обладающий хорошими диэлектрическими свойствами. Зазор между подошвой рельса и балластом делают не менее 3 см; · деревянные шпалы пропитывают креозотом, а железобетонные надежно изолируют от рельсов резиновыми прокладками; · рельсовые нити через определенные расстояния электрически соединяют между собой, что позволяет уменьшить сопротивление току; · линии, оборудованные автоблокировкой и электрической централизацией, имеют изолирующие стыки, с помощью которых образованы отдельные блок-участки. Чтобы пропустить тяговые токи в обход изолирующих стыков, устанавливают дроссель-трансформаторы или частотные фильтры. Питающие и отсасывающие линии (сети) выполняют воздушными или кабельными. Для предохранения подземных металлических сооружений от повреждения блуждающими токами уменьшают сопротивление рельсовых цепей, улучшают их изоляцию от земли, а также устраивают специальную защиту.
|
|||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-08; просмотров: 1057; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.142.198.108 (0.017 с.) |