Контактная сеть
Контактная сеть представляет собой совокупность проводов, конструкций и оборудования. Она предназначена для передачи электрической энергии от тяговых подстанций к токоприемникам электроподвижного состава и должна обеспечить надежный токосъем.
Контактная сеть не имеет резерва и в результате ее повреждения движение электроподвижного состава остановится. Поэтому к конструкции и содержанию устройств контактной сети предъявляются особо высокие требования.
Контактная подвеска делится на простую и цепную (рис. 6.3).
Устройство контактной сети включает в себя различные элементы. Контактный провод имеет сложное поперечное сечение, изготовлен из меди или бронзы и с помощью струн подвешен к несущему тросу. Консоли укреплены в верхней части железобетонных опор с помощью тяги, к которым крепится несущий трос.
Для обеспечения равномерного износа накладок токоприемников контактный провод в плане подвешен зигзагообразно. Такое расположение контактного провода осуществляется с помощью фиксаторов, размещенных на каждой опоре, препятствующих также раскачиванию контактной сети от бокового ветра. Контактный провод между опорами не должен провисать, для этого применяют цепные подвески. Для уменьшения стрел провеса контактного провода
при сезонном изменении температуры его оттягивают к опорам, которые называются анкерными, и через систему блоков и изоляторов к ним подвешивают грузовые компенсаторы.
Наибольшая длина участка между анкерными опорами на прямых участках достигает 1600 м.
Железобетонные опоры располагают друг от друга на расстоянии 65—80 м, а расстояние между струнками обычно составляет 6—12 м. В соответствии с ПТЭ высота подвески контактного провода над уровнем верха головки рельса должна быть не менее 5750 мм, а на железнодорожных переездах — не ниже 6000 мм (рис. 6.4).
Было проведено обновление контактной сети по проектам КС-160 для постоянного и переменного тока с различным исполнением поддерживающих конструкций, реконструкция или техническое перевооружение оборудования на тяговых подстанциях.
В контактной сети КС-160 применены медные или низколегированные контактные провода сечением 100 мм2 с натяжением 10—12 кН. Токопроводящая арматура выполнена из алюминиевой бронзы БрАЖ9-4 методом горячей штамповки. Все металлические конструкции имеют защитное цинковое покрытие, обеспечивающее срок службы не менее 50 лет.
Рис. 6.4. Профиль контактного провода
Модернизация контактной сети позволяет увеличить скорость движения железнодорожного подвижного состава до 180 км/ч.
Для реализации скоростей движения 200—250 км/ч применены контактные подвески КС-200, КС-250. В конструкции использованы бронзовые контактные провода сечением 120 мм2 с повышенным натяжением 16,5—20 кН, фиксаторы из алюминиевых сплавов.
На многопутных участках применяются ригельные опоры или опоры с гибкой поперечиной.
Для надежной работы и удобства обслуживания контактную сеть делят на отдельные участки (секции) с помощью воздушных промежутков и нейтральных вставок (изолирующих сопряжение), а также секционных и врезных изоляторов.
Для снабжения электроэнергией линейных железнодорожных потребителей на опорах контактной сети постоянного тока подвешивают специальную трехфазную линию электропередачи напряжением 10 кВ.
Электробезопасность обслуживающего персонала и других лиц, а также защита от токов при коротком замыкании обеспечивается заземлением всех устройств, которые могут оказаться под напряжением в случае поломок, обрыва провода или нарушения изоляции.
Хозяйство электроснабжения
Производственным предприятием, отвечающим за содержание и эксплуатацию устройств технологического электроснабжения на железной дороге, является дистанция электроснабжения, которая в свою очередь входит в состав дирекции по энергообеспечению — структурного подразделения Трансэнерго.
Функции дистанции электроснабжения — это прием электроэнергии и подача ее в контактную сеть; содержание и обслуживание контактной сети, электрических сетей нетяговых потребителей; обслуживание подстанций; проведение профилактических и ремонтных работ, модернизация и замена оборудования.
В составе дистанции электроснабжения находятся участки контактной сети, тяговые подстанции, районы электроснабжения, ремонтно-ревизионные участки, энергодиспетчерский аппарат, лаборатория, мастерские, базы по обслуживанию и ремонту технических средств технологического электроснабжения.
Энергодиспетчерский аппарат осуществляет оперативное руководство эксплуатацией устройств технологического электроснабжения и питанием нетяговых потребителей. Рабочее место дежурного энергодиспетчера оборудовано специальным табло со схемой электроснабжения. У него имеется прямая связь с работниками, обслуживающими устройства технологического энергоснабжения, и с диспетчером поездным, а также с диспетчером районной энергосистемы. Обслуживание контактной сети осуществляется дистанциями контактной сети (в районе примерно 150 км развернутой длины контактной сети). Каждый такой пункт оснащен восстановительной дрезиной («вышка»), автолетучкой, железнодорожной платформой, оборудованием и запасом материалов.
В зимнее время осложняет токосъем образованный на проводах контактной сети слой льда. Удаление льда с поверхности проводов производится электрическим нагреванием проводов, механическим способом с помощью вибромеханизмов или химическим способом — нанесением специальных незамерзающих смазок на движущие части.
Устройства телемеханики, широко применяемые в дистанциях электроснабжения, обеспечивают высокую скорость передачи команд, телесигнализацию результатов измерений, регистрацию аварийных отключений, информацию о положении поездов на участке.
На железных дорогах в последнее время внедряются телеавтоматические системы регулирования напряжения в контактной сети.