Электроснабжение. Система электроснабжения. Тяговая сеть. Контактная сеть

     Рис.6. Цепная подвеска: 1-опора, 2-тяга, 3-консоль, 4,9-изоляторы, 5-несущий трос, 6-контактный провод, 7-струна, 8-фиксатор.

     Рис.7. Профиль контактного провода  МФ 

     В горизонтальной плоскости контактный провод расположен зигзагообразно относительно оси пути с отклонением у каждой опоры на ±300 мм. Благодаря этому  обеспечиваются его ветроустойчивость  и равномерное изнашивание контактных пластин токоприемников. 

     Контактный  провод изготавливают из твердотянутой  электролитической меди. Он может  иметь площадь сечения 85, 100 или 150 мм 2 . Наиболее распространены медные фасонные (МФ) провода (рис. 7). Для увеличения срока службы контактных проводов используют различные технические решения (сухая графитовая смазка медных накладок на полозе токоприемника и др.), снижающие их износ.

     На  строящихся магистральных железных дорогах применяют металлические (высотой до 15 м и более) и железобетонные (до 15,6 м) опоры контактной сети (рис. 8). Расстояние от оси крайнего пути до внутреннего края опор на прямых участках должно составлять не менее 3100 мм. На существующих линиях, оборудованных контактной сетью, и в особых случаях на электрифицируемых линиях допускается сокращение указанного расстояния до 2450 мм — на станциях и до 2750 мм — на перегонах. 

     Схема оснащения контактными проводами  станционных путей зависит от их назначения и типа станции. Над  стрелочными переводами контактная сеть имеет так называемые воздушные  стрелки, образуемые пересечением двух контактных подвесок. 

     Надежное  электроснабжение подвижного состава  и безопасность работников, обслуживающих  контактную сеть, обеспечиваются, в  частности, ее секционированием (делением на отдельные участки) с помощью  воздушных промежутков, нейтральных  вставок (изолирующих соединений), а  также секционных и врезных изоляторов. 

     Нейтральные вставки представляют собой несколько  последовательно включенных воздушных  промежутков, исключающих кратковременное  электрическое соединение смежных  секций контактной сети токоприемниками  электрического подвижного состава  в процессе его движения. Применение нейтральных вставок обязательно на участках переменного трехфазного тока с питанием секций от разных фаз. 

     Перегоны  и промежуточные станции, а на крупных станциях группы электрифицированных  путей выделяются в отдельные  секции. Соединение или разъединение секций осуществляется посредством  секционных разъединителей, размещаемых  на опорах контактной сети. 
 

     Рис.8. Опоры контактной сети: а-консольные железобетонные, б-металические для  гибких поперечен, в-железобетонные для  жестких поперечен. 1-лежень, 2-диафрагма, 3-раскос решетки, 4-стойка, 5-ригель, 6-фиксирующий  трос.

     Для защиты контактной сети от короткого  замыкания между соседними тяговыми подстанциями располагают посты  секционирования, оборудованные автоматическими  выключателями. Кроме того, с целью  обеспечения безопасности обслуживающего персонала и других лиц, а также  защиты систем автоматики и телемеханики от токов короткого замыкания  все металлические конструкции, непосредственно взаимодействующие  с элементами контактной сети или  находящиеся в радиусе 5 м от них, заземляют или оборудуют устройствами отключения. Для предохранения подземных  металлических сооружений от повреждения  блуждающими токами их изолируют от земли.

     Снабжение электроэнергией линейных железнодорожных  потребителей осуществляется посредством  использования специальной трехфазной линии с напряжением 10 кВ, которая  подвешивается на опорах контактной сети. 

     На  электрифицированных железных дорогах  по рельсам проходит тяговый ток. Для сокращения потерь электроэнергии и обеспечения нормального режима работы устройств автоматики и телемеханики на таких линиях предусматривают следующие особенности устройства верхнего строения пути: 

• К головкам рельсов с наружной стороны колеи приваривают медные стыковые соединители, снижающие электрическое сопротивление рельсовых стыков (рис. 9);

                             Рис. 9 Стыковой соединитель.

• Рельсы изолируют от шпал с помощью резиновых прокладок в случае применения железобетонных шпал и пропиткой деревянных шпал креозотом;

• Используют щебеночный балласт, обладающий хорошими диэлектрическими свойствами, и между подошвой рельса и балластом обеспечивают зазор не менее 3 см;

• На линиях, оборудованных автоблокировкой и электрической централизацией, применяют изолирующие стыки (для того чтобы пропускать тяговый ток в обход их, устанавливают дроссель-трансформаторы или частотные фильтры).

     Рельсовая сеть служит вторым проводом тяговой  сети. На железных дорогах используют рельсы типов Р50, Р65 и Р75 (цифры  указывают массу в килограммах 1 м рельса). 

     Для уменьшения сопротивления рельсовой  сети тяговому току устанавливают соединители  в рельсовых стыках. Стыковые соединители  представляют собой небольшие отрезки  гибкого медного провода с  двумя наконечниками, привариваемыми к рельсам по обе стороны стыка. 
 

     На  линиях, оборудованных автоблокировкой  или электрической централизацией, устраивают изолированные стыки  для разделения рельсов на блок-участки. В этих случаях путь для тягового тока в обход изолированных стыков без нарушения работы устройств  автоблокировки обеспечивают, устанавливая дроссель-трансформаторы, называемые также путевыми дросселями (рис. 10), с обеих сторон каждого изолированного стыка. Средние точки их соединяют. 

     Рис.10 Схема установки дроссель-трансформатора. 

     Для срабатывания устройств автоблокировки необходимо, чтобы сигнальный ток  прошел из одной рельсовой нити в  другую, отделенную изолированным стыком. Обмотки дроссель-трансформаторов  обладают большим индуктивным сопротивлением, что практически делает невозможным  прохождение через них сигнального  переменного тока. В последнее  время в устройствах автоблокировки на дорогах переменного тока применяют  ток частотой 25 Гц, а на дорогах  постоянного тока — частотой 50 Гц. Это предотвращает ложное срабатывание сигналов автоблокировки. 

     Переменный  или постоянный тяговый ток свободно проходит через обмотки дроссель-трансформаторов  в перемычку между их средними точками, так как тяговые токи в каждой половине обмотки направлены встречно, вследствие чего магнитные  потоки, создаваемые ими, взаимно  уничтожаются. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

6. Список  литературы

     http://www.tehnoinfa.ru/zheleznajadoroga/28.html

     http://wh0.ru/powersupply2.html

     http://tp5.narod.ru/kontaktnaya/KS.htm

     http://www.misspb.ru/offers/electrisity/system-elecrisity.html

     http://www.prometro.ru/hismetro2_67.html