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

Классификационный

признак

Значение признака

Система

Расположение

токосъема

Верхнее - воздушная КП Нижнее - контактный рельс Боковой - шинопровод

Класс

Число функциональных проводов, образующих контактную линию

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

Тип

Способ компенсации температурных удлинений проводов

Самокомиенсация Частичная компенсация Нолу компенсированная Компенсированная

Вид

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 (Fx> 200 км/ч) используют КП пространственно- ромбовидные - ветроустойчивые, рычажные равноэластичные, компенсированные (рис. 6.9).

Пиды контактных подвесок

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

Схема пространственно-ромбовидной и рычажной контактных подвесок на прямом участке пути

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;

6 - коуш

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.

Геометрические параметры КП в пролете

Рис. 6.10. Геометрические параметры КП в пролете:

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

Таблица 6.4

Геометрические параметры контактных подвесок

Тип КП

Геометрические размеры, м

Натяжение, кН

L

/

С

ср

h

F

/

Нmax

Hmin

Т

К

КС-160

70

20

8

4

1,8

<2,0

0,2

6,80

5,75

18

20

КС-200

65

20

8

5

1,8

<2,0

<0,2

6,80

5,75

18

24

Анкерный участок КП - участок контактной сети между опорами с анкеровками (закреплениями) контактного провода. Деление сети на анкерные участки (АУ) имеет цель обеспечения одинакового натяжения проводов в пролетах, уменьшение регулировок при обрывах проводов и гросов. Длина АУ выбирается из условия разницы натяжений контактных проводов в пролетах не более 15 %. Длины АУ в КС железных дорог наибольшие — до 1600 м, в сетях трамвая и троллейбуса - 900... 1200 м. Для обеспечения нормального токосъема выполняют сопряжения АУ. Схема АУ в плане показана на рис. 6.11.

Схема АУ в плане

Рис. 6.11. Схема АУ в плане:

АО - анкерная опора; ПО - переходная опора; СА - средняя анкеровка

Сопряжения АУ могут выть изолирующими и неизолирующими. Изолирующие сопряжения принято называть воздушными промежутками, являются секционирующими, выполняются на главных путях, отделяют обычно перегон от станций, обеспечивают проходы токоприемников с установленными скоростями. Сопряжения выполняют трехпролетными. В сетях трамвая и троллейбуса изолирующие сопряжения не применяют. Размещение изолирующих сопряжений на полигоне показано на рис. 6.12. На железнодорожных станциях изолирующие сопряжения размещают между входным сигналом и ближайшим к перегону стрелочным переводом на прямых участках. В случае снятия напряжения с перегона должна сохраняться возможность маневра локомотивов сцепом из двух электровозов. В связи с этим расстояние от стрелки до ближайшей переходной опоры должно быть не менее 80 м.

Компенсаторы удлинений проводов - устройства для обеспечения заданных натяжений проводов при изменении атмосферных условий. Этим обеспечивается постоянство стрел провеса и улучшение качества токосъема. Принципы выполнения компенсаторов показаны на рис. 6.13. Наибольшее распространение получили блочные трузовые компенсаторы, отличающиеся числом подвижных блоков. При одном блоке обеспечивается передаточное отношение 1:2, при двух - 1:4. Иногда применяют блочно-полиспастные компенсаторы с двумя и четырьмя подвижными блоками. Общий недостаток блочных компенсаторов состоит в том, что при обрыве провода подвижные блоки смещаются до тех пор, пока грузы не займут крайнего положения. Это приводит к перемещению оставшейся части оборванного провода и усложнению восстановительных работ. Этого недостатка лишены барабанные компенсаторы с храповым колесом. Конструкция собрана таким способом, что при обрыве компенсируемого провода барабан стопорится фиксатором и дальнейшего разрушения не происходит.

Схемы размещения изолирующих сопряжений

Рис. 6.12. Схемы размещения изолирующих сопряжений

Общим недостатком блочных компенсаторов является необходимость значительного пространства для размещения грузов. Этот недостаток устраняется при применении пружинных компенсаторов. В Англии и Японии нашли применение газогидравлические компенсаторы.

Кинематические схемы компенсаторов показаны на рис. 6.13, конкретное выполнение компенсаторов для компенсированных К11 - на рис. 6.14.

Схемы компенсаторов удлинений проводов КП

Рис. 6.13. Схемы компенсаторов удлинений проводов КП:

а - блочный; б - рычажный; в - барабанный; г - блочно-полиспасхный двухроликовый; д — пятироликовый; е — пружинный; 1 — блок; 2 — груз; 3 - рычаг; 4 - барабан; 5 - стопор; 6 - опора; 7 - ограничитель раскачивания грузов; 8 - пружина; 9 - ролик неподвижный; 10 -цилиндр с поршнем; 11,12,13 - тросы

В контактных сетях трамвая и троллейбуса применяются пружинные компенсаторы Бокового (рис. 6.15).

Принцип устройства этого компенсатора состоит в обеспечении равенства моментов со стороны пружины (Л/м) и контактного провода (Л/к):

где R, р - радиусы цилиндрического и спирального дисков; С - жесткость пружины; К- натяжение контактною провода; а - параметр спирали Архимеда.

Компенсаторы компенсированных контактных подвесок

Рис. 6.14. Компенсаторы компенсированных контактных подвесок:

а - блочно-полиспастный; 6 - грузовой трехблочный; I - контактные провода; 2 - несущий трос; 3 - блок компенсатора; 4 - трос компенсатора; 5 - штанга для грузов; 6 - груз железобетонный; 7 - трос ограничителя раскачивания грузов

Пружинный компенсатор Бокового

Рис. 6.15. Пружинный компенсатор Бокового:

  • 1 - диск в форме спирали Архимеда; 2 - цилиндрический диск; 3 - трос к проводу; 4 - пружина;
  • 5 - трос к цилиндрическому диску; 6 - опора;
  • 7 - упор

Соотношения между параметрами пружины и спирали Архимеда можно найти из условий равенства моментов:

На основании (6.2) можно определить параметры устройства.

Главное достоинство этого компенсатора состоит в малых габаритах, его можно разместить в опоре, ч то улучшает эстетический вид сети.

При скоростях движения до 100 км/ч могут найти применение системы компенсации, основанные на взаимных натяжениях проводов контактных подвесок. На рис. 6.16 показана система сопряжения контактных подвесок с взаимным натяжением несущих и контактных проводов (английский патент).

Системы компенсации с взаимным натяжением проводов контактной

Рис. 6.16. Системы компенсации с взаимным натяжением проводов контактной

подвески

Система выполнена в одном пролете. Здесь осуществляется транспозиция несущего и контактного проводов через роликовые системы с отводом тросов на грузовые компенсаторы. На опоры при этом передается усилие, равное Ру0 = 773 =К/2 = (Г+ К)/5, где Т — натяжение несущею троса ЦКП, вместо + К) при раздельной компенсации.

Пример. Пусть Г = 12 кН, К= 8 кН. Найти усилие, передаваемое от тросов анкеровок на опоры, и вес грузов при двухблочных грузовых компенсаторах.

Решение. Усилие, передаваемое на опору:

При передаточном отношении грузового компенсатора m = 1:4, G = P^m = = 4-1/4 = 1 кН. Таким образом, достаточно четырех грузов по 25 кгс.

Применение систем компенсации приведенного типа позволяет отказаться от анкерных оттяжек у опор, что важно для условий города. В перспективе эти системы найдут применение в КС троллейбуса и трамвая.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >