Провода и изоляторы контактной сети.

 

Контактный провод должен обладать высокой механической прочностью, электропроводностью, быть износоустойчивым и не подвергаться коррозии.

В соответствии с требованиями ГОСТ 2584 - 75 контактные провода изготовляют следующих марок: МФ - медный фасонный, МФО - медный фасонный овальный, НЛФ - низколегированный фасонный, НЛФО - низколегированный фасонный овальный, БрФ - бронзовый фасонный, БрФО - бронзовый фасонный овальный.

Рис.109. Профили сечения контактных проводов: а – фасонный: б - фасонный овальный 100 мм²

Бронзовые провода изготовляют из меди с легирующими присадками (1% кадмия или 0,2%, магния), они обладают повышенной прочностью по сравнению с медными и меньшей электропроводностью. Применение присадок повышает их срок службы ввиду меньшего износа при эксплуатации. Бронзовые провода имеют отличительную продольную канавку в верхней части провода (на головке), низколегированные - две канавки.

Провода с площадью сечения 100 и 150 мм² подвешивают на перегонных и главных путях станций, а 85 мм² - на станционных путях.

Несущий трос цепной подвески выполняют из медных, бронзовых и биметаллических многопроволочных проводов. На дорогах постоянного тока применяют медные тросы марки М сечением 95 и 120 мм². Они свиты из отдельных биметаллических проволок, стальная сердцевина которых покрыта тонким слоем меди. Толщина медной оболочки составляет 10% радиуса проволоки. Эксплуатируются также бронзовые (Бр) и биметаллические сталеалюминевые (ПБСА) тросы.

Усиливающие, питающие и отсасывающие провода выполняют алюминиевыми сечением 150 и 185 мм². Проводимость алюминия в 1,65 раза меньше, чем меди, но алюминий легче меди примерно в 3 раза, поэтому при площади сечения алюминиевого провода, эквивалентной площади сечения меди, его требуется примерно в 2 раза меньше (по массе), чем медного. Нагрузки на опорные и поддерживающие конструкции при этом уменьшаются.

Струны выполняют из провода МГГ-Ю; звеньевые выполняют из сталемедной проволоки БСМ диаметром 4 мм. Рессорные струны изготовляют из троса ПБСМ-25 или из проволоки БСМ диаметром 6 мм.

Изоляторы на контактной сети предназначены для изоляции проводов, находящихся под напряжением, от заземленных частей и электрического отделения одной секции контактной сети от другой. Изоляторы изготовляют из фарфора и закаленного стекла. Они испытывают большие механические нагрузки и должны обладать высокими диэлектрическими свойствами.

В устройствах контактной сети устанавливают изоляторы подвесные тарельчатого типа, стержневые, седлообразные и изолирующие вставки из полимерных материалов. Подвесные изоляторы ПФ6-А с серьгой (рис. 110) состоят из фарфоровой тарелки 1 изголовки, к которой цементным раствором крепят шапку 2 из ковкого чугуна. Внутри головки цементным раствором крепят металлический стержень 4,

заканчивающийся внизу серьгой или пестиком. Изолятор выдерживает механическую нагрузку 44 кН.

Рис.110. Изоляторы контактной сети: а) подвесной ПФ-6;

б) стержневой для напряжения 27,5 кВ

 

верхней части тоннеля, или на гибких изолированных связях.

Высота контактного провода в искусственных сооружениях и под ними обычно меньше, чем на соседних примыкающих участках. На подходах к сооружению предусматривается плавное снижение высоты контактного провода.

 

Секционирование и питание контактной сети.

 

Принципы секционирования. Секционирование - это разделение контактной сети на отдельные секции, которые электрически не связаны друг с другом, но могут быть соединены секционными разъединителями.

 

Рис.111. Секционирование контактной сети.

Секционирование повышает надежность работы контактной сети, делает удобным ее обслуживание при эксплуатации. Любую секцию контактной сети возможно отключить для производства ремонтных работ без прекращения движения поездов на остальных секциях.

 

Поддерживающие конструкции и опоры контактной

Сети.

Поддерживающие конструкции. Для поддержания проводов контактной сети на определенной высоте и в нужном положении относительно пути предназначаются консоли, гибкие и жесткие поперечины.

Консоли устанавливают на перегонах или отдельных путях станций. Они обеспечивают механическую независимость работы контактных подвесок разных путей и являются наиболее экономичной конструкцией из перечисленных.

 

 

Рис.112. Схемы конструкции консолей:

1 – опора; 2 – консоль; 3 – фиксатор;

4 и 5 – консоль с прямой и обратной стойкой;

5 – двухпутная консоль; 7 – фиксаторная

стойка.

 

На станциях и многопутных перегонах устанавливают жесткие и гибкие поперечины, перекрывающие до восьми путей. Эти конструкции связывают механически контактные подвески различных путей; при повреждении их может нарушиться работа всех путей, что является недостатком таких конструкций.

Консоли бывают (Рис.112) однопутные, двухпутные и многопутные, а по форме - прямые и наклонные. Наклонные консоли могут быть только однопутными. Преимуществом их является необходимость в меньшей, чем при прямой консоли высоте опоры. Прямые консоли проще в изготовлении, поэтому, когда высота опор достаточна, устанавливают их. Консоли изготовляют из угловой или швеллерной стали, а изолированные - из труб.

Гибкие поперечины представляют собой систему тросов, натянутых между опорами, установленными по обе стороны пути (рис. 113).

Рис.113. Гибкая поперечина

Поперечный несущий трос 2 воспринимает все вертикальные нагрузки от цепных подвесок и собственного веса поперечины. Его выполняют из двух, трех или четырех тросов: обрыв одного из них не приводит к разрушению поперечины. Верхний фиксирующий трос 1 фиксирует положение несущего троса, а нижний фиксирующий трос 6 - фиксирует положение контактного провода цепной подвески относительно оси пути. Они воспринимают горизонтальные нагрузки, действующие на провода от ветра, излома проводов в кривых и отводах на анкеровку. Фиксация контактных проводов осуществляется фиксатором, укрепленным на нижнем фиксирующем тросе. В зависимости от числа перекрываемых путей высота опор гибких поперечин составляет 15 и 20 м. Поперечные несущие тросы изготовляют из сталемедных проводов сечением 70 и 95 мм², а фиксирующие - 50 и 70 мм².

Жесткие поперечины представляют собой металлические фермы (ригели), закрепленные на двух стойках, расположенных по обе стороны путей (рис. 114). В качестве стоек используют струнобетонные конические опоры, которые заделывают непосредственно в грунт или устанавливают на фундаментах.

Фиксацию контактных проводов осуществляют фиксаторами, укрепленными на фиксирующем тросе, натянутом между стойками, или для этой цели служат фиксирующие стойки.

Жесткие поперечины более просты по конструкции и экономичны по сравнению с гибкими поперечинами. Однако при них невозможно проверить состояние точек подвешивания несущего троса и очистить изоляторы без снятия напряжения с контактной сети.

Рис. 114. Жесткая поперечина: 1 - ригель; 2 - струна; 3 - фиксатор

Фиксаторы.

Фиксаторами называют: устройства, при помощи которых контактный провод удерживается в требуемом положении относительно оси пути.

Рис.115. Фиксаторы: а) прямой сочлененный; б) обратный сочлененный; в) гибкий.

Опоры контактной сети.

 

По назначению и характеру воспринимаемых нагрузок различают опоры:

- промежуточные, воспринимающие нагрузку от веса проводов и горизонтальные усилия от ветра;

- переходные, устанавливаемые между анкерными опорами в местах сопряжения анкерных участков и поддерживающие провода этих участков;

- анкерные, воспринимающие полное натяжение закрепленных на них проводов контактной подвески;

- фиксирующие, которые воспринимают тальки горизонтальные нагрузки от изменения направления проводов и от действия ветра на них.

Опоры могут быть деревянными, металлическими и железобетонными. Наибольшее распространение получили железобетонные опоры, при использовании которых значительно снижается расход металла на изготовление опор. Металлические опоры устанавливают в тех случаях, когда нет соответствующих типов железобетонных опор, например, для гибких поперечин на станциях. К металлическим опорам удобно крепить различные конструкции и детали, срок их службы 50 лет, масса в 3 - 5 раз меньше, чем железобетонных.

Железобетонные опоры изготовляют из бетона марки 400 и 500, армированные предварительно напряженной арматурой из стальных проволок (04 - 5 мм), типов СКЦ, и СКЦо (струнобетонная коническая центрифугированная).