Где применяется простая контактная подвеска

15

Лабораторная работа №2 контактная сеть

Контактная сеть служит для непосредственного подведения электроэнергии к ЭПС.

Согласно требованию ПТЭ устройства контактной сети не должны ограничивать наибольшую скорость поездов, установленную графиком движения.

В отличие от других устройств системы электроснабжения контактная сеть не имеет резерва. В случае повреждения контактной сети движение поездов по этому пути должно быть прекращено на время, которое потребуется для ее восстановления. Вот почему к устройствам контактной сети предъявляют высокие требования как по совершенству их конструкций, так и по содержанию в условиях эксплуатации.

Повышение надёжности КСзаключается в обеспечении:

1 – высокой механической прочности элементов;

2 – надёжной изоляции;

4 – разделении КС на отдельные участки (секционирование).

► КС состоит из:

1 – Контактной подвески (КП), состоящей из проводов:

контактного, поддерживающего, усиливающего;

3 – Деталей крепления проводов;

4 – Поддерживающих устройств;

Контактную сеть присоединяют к тяговой подстанции проводами, которые называют питающими линиями. Вторым проводом на электрифицированных участках во всех случаях являются ходовые рельсы.

Рельсовые цепи соединяют с тяговой подстанцией проводами, называемыми отсасывающими линиями. Питающие и отсасывающие линии выполняют воздушными или кабельными.

Контактные подвески (кп)

►В зависимости от способа подвешивания контактного провода, КП бывает:

– простая К.П.:

— с одинарным креплением (подхватом) контактного провода (КПр);

— с двукратным или многократным креплением (подхватом) КПр;

– цепная К.П.:

Простая контактная подвеска

Рисунок — Схема простой контактной подвески с одинарным креплением

(подхватом) контактного провода у опор

Простая контактная подвеска без несущего троса представляет собой компенсированный контактный провод, закрепленный на поддерживающих конструкциях. Такая подвеска получила применение на городском электрическом транспорте (особенно для трамваев, поэтому ее называют трамвайной), а также на электрифицированных путях промышленного транспорта.

На магистральных железных дорогах простую контактную подвеску допускается применять по согласованию со службой электрификации и электроснабжения железной дороги на второстепенных путях станций и депо, где скорости движения поездов не превышают 50 км/ч.

Качество токосъемапри простой контактной подвеске зависит от положения контактного провода в вертикальной плоскости:

— его стрелы провеса,

— перегиба в опорном узле,

— от эластичности опорного узла.

► При больших скоростях движения (более 50 км/ч), токоприёмник ЭПС может не успеть подняться в точках подвеса КПр, что приведет к нарушению токосъёма – кратковременному отсутствию тока, удару полоза пантографа, броску тока.

►Контактный провод в точках подвеса подвергается дополнительным напряжениям от изгиба, которые уже при пролетах длиной 40 м составляют 120 — 130 МПа. В сумме с основным напряжением растяжения провода, равным для медных контактных проводов 100 — 120 МПа, общие нагрузки на провод достигают предела текучести его материала. Поэтому по значениям местных максимальных напряжений простые контактные подвески с однократным подхватом провода у опор не могут быть выполнены с пролетами более 40 — 45 м.

2). Уменьшить перегиб контактного провода в опорном узле, а следовательно, выполнить простую подвеску с большими пролетами можно при двукратном или многократном подхвате контактного провода у опор. Такую подвеску называют простой петлевой контактной подвеской.

Простая контактная подвеска

Простая (однопроводная) контактная подвеска представляет собой контактный провод, закрепленный непосредственно на поддерживающих конструкциях. Такая подвеска получила широкое применение на городском электрическом транспорте (особенно для трамваев, поэтому ее часто называют трамвайной), а также на электрифицированных путях промышленного транспорта. На магистральных железных дорогах простую контактную подвеску допускается применять только на станционных путях (включая приемоотправочные) и подъездных путях, где скорость движения поездов не превышает 50 км/ч.

Контактный провод в точках подвеса получает дополнительные напряжения от изгиба, которые уже при пролетах 40 м составляют 120— 130 МПа и в сумме с основным напряжением растяжения провода, равным для медных контактных проводов 100—120 МПа, достигают предела текучести материала провода. Поэтому по значениям местных максимальных напряжений простые контактные подвески с однократным подхватом провода у опор (рис. 1, а) не могут быть выполнены с пролетами более 40—45 м.

Уменьшить перегиб контактного провода в опорном узле, а следовательно, выполнить простую подвеску с большими пролетами можно при двукратном или многократном подхвате (подвеске) контактного провода у опор, который легко выполнить с помощью отрезка продольного троса, смонтированного в виде петли. Такую подвеску называют простой петлевой контактной подвеской.

Рис. 5.1. Схемы простых контактных подвесок:

(1-е однократным креплением (подхватом) контактного провода у опор; б —петлевая (с двукратным подхватом); 1—контактный провод; 2— трос петлевой струны

Существует несколько разновидностей простой петлевой контактной подвески: со струной у опоры со смещенными от опоры двумя (рис. 5.2) или четырьмя струнами, с рессорной струной, с рессорной струной и двумя простыми струнами.

Рассмотрим простую петлевую контактную подвеску. На рис. 5.1 обозначено: А, В — опоры; l — длина пролета контактного провода; l_П —длина троса петлевой струны; h_п — конструктивная высота (расстояние по вертикали от контактного провода до узла подвеса троса петлевой струны на поддерживающей конструкции); f ₀ — стрела провеса контактного провода в пролете l ₀; l _п — стрела провеса контактного провода в пролете l _п; К — натяжение контактного провода в пролете l ₀; К_п — натяжение контактного провода под петлевой струной (в пролете l _п); П — натяжение троса петлевой струны.

Одним из главных параметров простой петлевой контактной подвески является длина троса петлевой струны l _п. От нее зависит конструктивная высота подвески h_п, с учетом которой выбирают высоту опор. Чем короче l _п, тем меньше h_n. Однако при очень коротких l _п (1—2 м), как показывают расчеты, эффект от применения петлевой струны как по уменьшению перегиба контактного провода в опорном узле, так и по уменьшению напряжений в проводе от изгиба получается незначительным. Поэтому длину петлевой струны рекомендуют принимать не менее 3—4 м.

В случае выполнения подвески по схеме рис. 5.1б,длина l _п будет большей и контактный провод, имеющий под петлевой струной ослабленное натяжение К_п = К—-П, получит в пролете l _п большую стрелу провеса f _п. Это может отрицательно сказаться на параметрах подвески, определяющих качество токосъема. Следовательно, при l _пболее 4—5 м в простых подвесках целесообразно использовать многократный подхват контактного провода. Для обеспечения более плавного перегиба контактного провода в зоне опорного узла ему в таких подвесках обычно дают небольшой (порядка 0,04—0,06 м) отрицательный прогиб f _п.

Таким образом, применение простой петлевой подвески с многократным подхватом контактного провода позволяет снять ограничение в отношении длины пролета, которое свойственно трамвайной подвеске.

Рис. 5.2. Опорный узел простой петлевой контактной подвески с двумя струнами:

1 — контактный провод; 2— петлевая струна; 3— трос петлевых струн

Оптимальной при натяжении контактного провода 15—18 кН представляется простая подвеска, выполненная со смещенными от опоры двумя струнами, длиной троса l _п = 8÷15 м и конструктивной высотой l _п = 0,3 ÷ 0,6 м.

Наибольшие длины пролетов простых подвесок принимают также с учетом обеспечения необходимой ветроустойчивости и расстояния от уровня верха головки рельса до контактного провода при гололеде.

Горизонтальное отклонение контактного провода от оси токоприемника в пролете под действием ветра наибольшей интенсивности с учетом порывистости и упругого прогиба опор не должно превышать 500 мм на прямых и 450 мм на кривых участках пути.

Для простых подвесок, в которых натяжение контактного провода регулируется автоматически (например, с помощью блочного компенсатора), в гололедных районах при выборе пролетов учитывают понижение уровня контактного провода в середине пролета, вызванное увеличением стрелы провеса при гололеде. На станционных путях контактный провод при гололеде может иметь стрелу провеса не более 0,35 м, на перегоне — не более 0,5 м.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Контактные подвески

Контактные подвески (КП) — совокупность проводов и тросов, подвешенных в системе и образующих контактную линию. В свою очередь, контактная линия — эго провода и тросы одного направления движения. Контактная линия может выполняться воздушными контактными подвесками (ВКП) и жесткими токопроводами, шинами, контактным рельсом у метрополитена.

Определение контактной подвески в ГОСТ Р 53685 [116] следующее: «Система проводов контактной сети железной дороги и конструкций, обеспечивающая токосъем токоприемниками железнодорожного электро- подвижного состава».

Контактные подвески как токопроводящий и контактирующий элемент получили большое разнообразие и их можно классифицировать по ряду признаков, указанных в табл. 6.3.

Показанная классификация характеризует конструкции КП с точки зрения их взаимодейст вия с токоприемниками, электрические параметры при этом не рассматриваются. Виды контакт ных подвесок в пролетах показаны на рис. 6.8.

Выбор контактных подвесок (КП) определяется двумя факторами: максимальными ходовыми скоростями движения поездов и условиями прохождения трассы контактных линий. Для трамвая и троллейбуса при скоростях движения до 60 км/ч на пассажирских линиях применяют цепные контактные подвески (ЦКП) нолукомненсированные. Для троллейбуса основной является ЦКП с двумя струнами в пролете с изолированным от контактного провода и поддерживающего устройства несущим тросом.

Применение таких КП обусловлено особенностями устройств токосъема троллейбуса, где используются штанговые токоприемники с контактной головкой. В ряде случаев для троллейбуса применяют КП на наклонных струнах с частичной самокомпенсацией (маят никовая КП, рис. 6.8, в).

Классификация контактных полвесок

Общее обозначение признака

Верхнее — воздушная КП Нижнее — контактный рельс Боковой — шинопровод

Число функциональных проводов, образующих контактную линию

• 1 — Простая КП
• 2 — Одинарная цепная KI1
• 3 — Двойная ценная KI 1

Способ компенсации температурных удлинений проводов

Самокомиенсация Частичная компенсация Нолу компенсированная Компенсированная

Способ подвешивания контактных проводов, вид и число струн в пролете

Жест кая, полужесткая, эластичная КП. Число струн — малое 1-2, больше двух — нодопорные струны, эластичные со смещением от опоры

Простые контактные подвески иногда называют трамвайными, но для трамвая в настоящее время их применяют только в депо и второстепенных грузовых линиях. Основной КП для трамвая является ЦКГ1, полукомпенсиро- ванная с большим числом струн и смещенными от опоры первыми струнами. В некоторых случаях применяются КП на петлевых струнах.

В СТЭ железных дорог основное распространение получили ЦКП с рессорными струнами, полукомпенсированные для скоростей движения до 120 км/ч. При скоростях движения более 140 км/ч применяют компенсированные одиночные КП для постоянного тока, как правило, с двумя контактными проводами. В связи со скоростями движения разработаны проекты КС, в которых изложены основные технические требования к КП. Гаковы, например, проекты с индексами КС-120, КС-140, КС-160, КС-200. На участках высокоскоростною движения (F_x> 200 км/ч) используют КП пространственно- ромбовидные — ветроустойчивые, рычажные равноэластичные, компенсированные (рис. 6.9).

Рис. 6.8. Пиды контактных подвесок:

а — простая; б — петлевая; в — маятниковая на наклонных струнах; г — цепная с двумя струнами в пролете; д — цепная со смешенными от опоры струнами; е — цепная с рессорными струнами; / -длина пролета петли, рессорной струны;/ F— стрелы провеса; 11Т — несущий трос; КП — контактный провод

Рис. 6.9. Схема пространственно-ромбовидной и рычажной контактных подвесок на прямом участке пути:

а — подвес на консоли; б — на ригиле; в — вид в плане: 1 — контактный провод; 2 — несущий трос; 3 — стяжка; 4 — фиксатор; 5 — изолятор; г — цепная равноэластичная рычажная контактная подвеска: I — несущий трос; 2 — контактный провод; 3 — струна; 4 — клемма; 5 — рычаг;

Геометрические параметры контактных подвесок в пролете показаны па рис. 6.10, а в габл. 6.4 приведены их значения для К11 постоянного тока с составом приводов М-120+2МФ-100.

Рис. 6.10. Геометрические параметры КП в пролете:

L — длина пролета; / — длина рессорной струны; С_р — расстояние между струнами под рессорной струной; И — конструктивная высота подвески; F — стрела провеса несущего троса; / — стрела провеса контактного провода; и Н_тт — максимальная и минимальная высота подвешивания контактною провода над уровнем головки рельса (УТР); Т — натяжение несущего троса; К — натяжение контактных проводов

Опишите назначение простой контактной подвески.

Ответ. Простая контактная подвеска без несущего троса представляет собой компен­сированный контактный провод, закреплённый на поддерживающих конструкциях. На магистральных железных дорогах простую контактную подвеску допускается при­менять по согласованию со службой электрификации и электроснабжения железной до­роги на второстепенных путях станций и депо, где скорости движения поездов не пре­вышают 50 км/ч.

Качество токосъёма при простой контактной подвеске зависит от положения контакт­ного в вертикальном положенной плоскости: его стрелы провеса fи перегиба в опорном узле, характеризующегося углом наклона (р касательной к проводу 1, а также от эластич­ности опорного узла.

При быстром переходе токоприёмника с восходящей ветви контактного провода пройденного пролёта на нисходящую ветвь следующего происходит удар полоза токо­приёмника, чем нарушается непрерывность токосъёма.

Контактный провод в точках подвеса подвергается дополнительным напряжениям от изгиба, которые уже при пролётах 40 м составляют 120-130 МПа. Общие нагрузки на провод достигают предела текучести его материала.

Уменьшить перегиб контактного провода в опорном узле, а следовательно, выполнить простую подвеску с большими пролётами можно при двухкратном или многократном по­дхвате (подвеске) контактного провода у опор, который легко выполнить с помощью отрезка продольного троса, смонтированного в виде петли. Такую подвеску называют простой контактной подвеской.

Перечислите основные виды цепных контактных подвесок.

Приведите с указанием составляющих их элементов.

Объясните назначение и взаимосвязь друг с другом каждого элемента

Контактной подвески.

Сделайте вывод о работе элементов контактной подвески.

Ответ. Все конструкции цепных подвесок в зависимости от способа подвешивания контактного провода к несущему тросу разделяют на: одинарные цепные подвески

в которых контактные провода 1 подвешивают на струнах 2 непосредственно к несущему тросу3;

рессорные одинарные цепные подвески

в которых контактные провода 1 подвешивают на струнах 2 непосредственно к несущему тросу 3 и к рессорной струне (тросу) 4;

где к несущему тросу 3 подвешивают на струнах 2 вспомогательный провод 5 к которому крепят контактный провод 1.

Охарактеризуйте основные отличительные признаки цепных контактных

Подвесок.

Приведите схему цепной рессорной контактной подвески.

Переменного тока.

Сети.

Перечислите основные требования предъявляемые к арматуре контактной

Сети.

Их сопряжения.

Стрелок.

Ответ. Воздушные стрелки должны обеспечивать плавный, без ударов и искрений, переход полоза токоприёмника с контактных проводов одного пути (съезда) на контакт­ные провода другого, свободное взаимное перемещение подвесок, образующих воздуш­ную стрелку, и минимальное взаимное вертикальное перемещение контактных проводов в зоне подхвата полозом токоприёмника провода примыкающего пути.

Воздушные стрелки над обыкновенными и перекрёстными стрелочными перевода­ми и над глухими пересечениями путей должны быть фиксированными с обеспечением возможности взаимных продольных перемещений контактных проводов. На второстепе­нных путях допускается применять нефиксированные воздушные стрелки.

На воздушных стрелках контактные провода главных путей или путей преиму­щественного направления движения поездов должны быть расположены снизу.

Контактные провода, образующие стрелку; должны иметь между собой в точке пересечения связь, чтобы подъём одного из проводов был невозможен без одновремен­ного подъёма другого провода. Без такой связи токоприёмник, двигаясь по контактному проводу одной подвески при проходе к стрелке, отжал бы его, а контактный провод дру­гой подвески остался бы на прежней высоте. В результате последний мог оказаться на скосе полоза или под полозом токоприёмника, что вызвало бы серьёзные повреждения контактной сети и токоприёмника. Поэтому пересекающиеся контактные провода связы­ваются между собой с помощью ограничительной накладки, установленной на нижнем контактном проводе. Длину ограничительной накладки выбирают такой, чтобы она не препятствовала перемещению компенсированных контактных проводов в разные сторо­ны при изменении температуры воздуха.