Energija koju troši željeznički transport troši se na obezbjeđivanje vuče vozova i napajanje nevučnih potrošača: stanica, depoa, radionica, uređaja za kontrolu saobraćaja vozova.

Sistem napajanja elektrificiranih željeznica uključuje elektrane, regionalne trafostanice, mreže i dalekovode, koji se nazivaju eksterno napajanje. Unutarnje ili vučno napajanje uključuje vučne trafostanice i električnu vučnu mrežu.

Elektrane proizvode trofaznu naizmjeničnu struju napona 6...21 kV i frekvencije 50 Hz. Na transformatorskim stanicama strujni napon se povećava na 750 kV u zavisnosti od opsega prenosa električne energije do potrošača. U blizini mjesta potrošnje električne energije napon se smanjuje na 110...220 kV i napaja u regionalne mreže na koje su priključene vučne trafostanice elektrificiranih željeznica i trafostanice puteva sa dizel vučom.

Vučna mreža se sastoji od kontaktnih i šinskih žica koje predstavljaju dovodni i usisni vodovi. Dijelovi kontaktne mreže povezani su sa susjednim vučnim trafostanicama.

Željeznice koriste sisteme jednosmjerne struje nazivnog napona 3000 V i jednofazne naizmjenične struje nazivnog napona 25 kV i frekvencije 50 Hz.

Glavni parametri koji karakterišu sistem napajanja elektrificiranih željeznica su snaga vučnih trafostanica, udaljenost između njih i nadzemna kontaktna površina.

DC vučne trafostanice obavljaju dvije funkcije: smanjuju napon dovedene trofazne struje i pretvaraju je u istosmjernu struju. Nivo napona na pantografu električnih šinskih vozila sa jednosmernom strujom u bilo kojoj sekciji bloka ne bi trebalo da bude veći od 4 kV i ne manji od 2,7 kV, au nekim područjima je dozvoljen ne manji od 2,4 V. Uzimajući u obzir ove zahteve, DC vučne trafostanice se nalaze u blizini jedna od druge (10...20 km) s najvećim dopuštenim poprečnim presjekom kontaktne žice.

Trakcione trafostanice naizmenične struje služe samo za smanjenje naizmeničnog napona (do 27,5 kV) primljenog od elektroenergetskih sistema. Na trasama elektrificiranim naizmjeničnom strujom nazivnog napona 25 kV, razmak između vučnih trafostanica je 40...60 km. Površina poprečnog presjeka žica kontaktne mreže u jednofaznom sistemu naizmjenične struje je približno dva puta manja nego kod jednosmjerne struje. Međutim, dizajn lokomotiva i električnih vlakova koji koriste naizmjeničnu struju je složeniji i njihova cijena je veća.

Spajanje kontaktnih mreža elektrificiranih vodova na različite strujne sisteme vrši se na posebnim željezničkim stanicama.

Kontaktna mreža je skup žica, konstrukcija i opreme koji osiguravaju prijenos električne energije od vučnih trafostanica do pantografa električnih željezničkih vozila.

Kontaktna mreža se sastoji od konzola, izolatora, potpornog kabla, kontaktne žice, stezaljki i struna i montira se na metalne ili armirano-betonske nosače (Sl. 22.1).

Koriste se jednostavne (na kolosijecima sekundarnih stanica i depoa) i lančane nadzemne kontaktne mreže. Jednostavna kontaktna mreža sastoji se od slobodno viseće žice koja je pričvršćena na nosače. U lančanom ovjesu (Sl. 22.1), kontaktna žica nije slobodno obješena između nosača, već je pričvršćena na noseći kabel pomoću žičanih žica. Zahvaljujući tome, udaljenost između površine glave i kontaktne žice ostaje gotovo konstantna. Razmak između nosača sa lančanim ovjesom je 70...75 m.

Visina kontaktne žice iznad površine glave šine na potezima i stanicama mora biti najmanje 5750 mm, a na prelazima - 6000...6800 mm.

Kontaktna žica je izrađena od tvrdo vučenog elektrolitičkog bakra posebnog profila (slika 22.2). Može imati površinu poprečnog presjeka od 85, 100 ili 150 mm2.

Nosači kontaktne mreže izrađeni su od armiranog betona (do 15,6 m visine) i metala (15 m ili više). Udaljenost od ose vanjskog kolosijeka do unutrašnje ivice oslonaca na vucima i stanicama mora biti najmanje 3100 mm. Na postojećim elektrificiranim prugama iu otežanim uvjetima dozvoljeno je smanjenje navedene udaljenosti na 2450 mm na stanicama i na 2750 mm pri izvlačenju.

Da bi se kontaktna mreža zaštitila od oštećenja, ona je podijeljena (podijeljena na zasebne sekcije - sekcije) pomoću zračnih otvora (izolacijskih sučelja), neutralnih umetaka, sekcijskih i utornih izolatora.

Zračni otvori su dizajnirani da električno izoluju susjedna područja jedan od drugog. Zračni raspor je napravljen tako da kada prođe strujni kolektor električnih voznih sredstava, spojni dijelovi su električno povezani. Na granicama zračnih praznina postavljeni su nosači kontaktne mreže koji imaju prepoznatljivu boju.

Neutralni umetak je dio kontaktne mreže u kojem stalno nema struje. Neutralni umetak se sastoji od nekoliko zračnih otvora povezanih u seriju i, kada prolazi električnim voznim parkom, osigurava električnu izolaciju spojnih dijelova.

Etape, međustanice, grupe kolosijeka u staničnim parkovima podijeljene su u posebne dionice. Spajanje ili isključivanje sekcija vrši se pomoću sekcijskih rastavljača postavljenih na nosače kontaktne mreže ili pomoću sekcijskih stupova. Sekcioni stubovi su opremljeni zaštitnom opremom - automatskim prekidačima protiv kratkih spojeva.

Kako bi se osigurala sigurnost servisnog osoblja i drugih osoba, sve metalne konstrukcije (mostovi, nadvožnjaci, semafori, hidraulične pumpe, itd.) koje su u direktnoj interakciji sa elementima kontaktne mreže ili se nalaze u radijusu od 5 m od njih su uzemljene ili opremljen uređajima za gašenje. Takođe, u zoni uticaja kontaktne mreže sve podzemne metalne konstrukcije su izolovane od tla kako bi se zaštitile od oštećenja lutajućim strujama.

Struktura kontaktne mreže: 1 – podrška; 2 – vuča; 3 – konzola; 4, 9 – izolatori; 5 – noseći kabel: 6 – kontaktna žica; 7 – struna; 8 – stezaljka

Električni željeznički transport je najproduktivniji, najekonomičniji i ekološki najprihvatljiviji. Stoga se od sredine 20. stoljeća do danas aktivno radi na pretvaranju željezničkih pruga na električnu vuču. Trenutno je više od 50% ruskih željeznica elektrificirano. Osim toga, čak i neelektrificiranim dijelovima željeznice potrebna je električna energija: ona se koristi za osiguranje funkcionisanja signalnih sistema, centralizacije, komunikacija, rasvjete, kompjuterske opreme itd.

Električnu energiju u Rusiji proizvode preduzeća u energetskoj industriji. Željeznički saobraćaj troši oko 7% električne energije proizvedene u našoj zemlji. Troši se na obezbjeđivanje vuče vozova i napajanje nevučnih potrošača, koji uključuju željezničke stanice sa svojom infrastrukturom, lokomotivske, vagone i kolosiječne objekte, kao i uređaje za upravljanje saobraćajem vozova. Na željeznički sistem napajanja mogu se priključiti mala preduzeća i naselja koja se nalaze u njegovoj blizini.

Prema klauzula 1 Dodatka br. 4 PTE U željezničkom saobraćaju mora biti osigurano pouzdano napajanje električnih željezničkih vozila, signalnih uređaja, komunikacija i računarske opreme. potrošači električne energije I kategorije, kao i druge potrošače u skladu sa kategorijom koja im je utvrđena.

obuhvata eksternu mrežu (elektrane, transformatorske podstanice, dalekovodi) I interne mreže (vučna mreža, vodovi za napajanje signalno-komunikacijskih uređaja, rasvjetna mreža i sl.).

Generiše se trofazna naizmenična električna struja napona 6...21 kV i frekvencije 50 Hz. Za prijenos električne energije do potrošača, napon se povećava na 250...750 kV i prenosi na velike udaljenosti pomoću ( Električni vodovi). U blizini mjesta potrošnje električne energije napon se smanjuje na 110 kV uz pomoć i napaja regionalne mreže, na koje su, uz ostale potrošače, priključene elektrificirane željeznice i napajaju nevučne potrošače čija se struja napaja na napon od 6...10 kV.

Namjena i vrste vučnih mreža

dizajnirano za opskrbu električnom energijom električnih željezničkih vozila. Sastoji se od kontakt I šinske žice, predstavljajući respektivno hranjenje I usisni vod. Dijelovi vučne mreže se dijele na sekcije (sekcija) i povežite se sa susjednim. To omogućava ravnomjernije opterećenje trafostanica i kontaktnih mreža, što općenito pomaže u smanjenju gubitaka električne energije u vučnoj mreži.

Ruske željeznice koriste dva sistema vučne struje: trajno I jednofazni naizmjenični.

Na železnici elektrificirana jednosmjernom strujom, obavljaju dvije funkcije: uz pomoć smanjuju napon dovedene trofazne struje i uz pomoć je pretvaraju u jednosmjernu struju. Od vučne trafostanice struja preko zaštitne prekidač za brzo otpuštanje kontaktnoj mreži isporučuje - hranilica, a sa šina se vraća nazad u vučnu trafostanicu.

Main nedostaci sistema DC napajanja su njen konstantni polaritet, relativno nizak napon u kontaktnoj žici i curenje struje zbog nemogućnosti da se obezbijedi potpuna električna izolacija gornje kolosiječne konstrukcije od donje (“”). Šine, koje služe kao provodnici struje istog polariteta, i kolovoz predstavljaju sistem u kojem je moguća elektrohemijska reakcija koja dovodi do korozije metala. Kao rezultat toga, smanjuje se vijek trajanja šina i metalnih konstrukcija koje se nalaze u blizini željezničke pruge. Za smanjenje ovog efekta koriste se posebni zaštitni uređaji - katodne stanice I anodni uzemljivači.

Zbog relativno niskog napona u DC sistemu za dobijanje potrebne snage za vučna vozna sredstva ( W=UI) kroz vučnu mrežu mora teći velika struja. Da biste to učinili, vučne trafostanice se postavljaju blizu jedna drugoj (svakih 10...20 km) i povećavaju površinu poprečnog presjeka, ponekad koristeći dvostruku ili čak trostruku kontaktnu žicu.

At AC elektrifikacija potrebna snaga se prenosi preko kontaktne mreže na višem naponu ( 25 kV) i, shodno tome, niža jačina struje u odnosu na sistem jednosmerne struje. Traktorske stanice u ovom slučaju nalaze se na udaljenosti od 50...70 km jedna od druge. Njihova tehnička opremljenost je jednostavnija i jeftinija od one u DC vučnim trafostanicama (nema ispravljača). Osim toga, poprečni presjek žica kontaktne mreže je otprilike dva puta manji, što omogućava značajne uštede na skupom bakru. Međutim, dizajn lokomotiva na naizmjeničnu struju i električnih vozova je složeniji i njihova cijena je veća.

Spajanje kontaktnih mreža vodova elektrificiranih jednosmjernom i naizmjeničnom strujom vrši se na posebnim željezničkim stanicama -. Na takvim stanicama postoji električna oprema koja omogućava da se istosmjerna i naizmjenična struja dovode do istih dionica kolosijeka stanice. Rad takvih uređaja je međusobno povezan s radom centralizacijskih i signalnih uređaja. Instalacija priključnih stanica zahtijeva velika ulaganja. Kada se stvaranje ovakvih stanica čini nepraktičnim, koriste se dvosistemske koje rade na obje vrste struje. Pri korištenju takvog EPS-a može doći do prijelaza s jedne vrste struje na drugu dok se voz kreće duž poteza.

Kontaktirajte mrežni uređaj

Kontakt mreža- ovo je skup žica, potpornih konstrukcija i druge opreme koja osigurava prijenos električne energije od vučnih podstanica do električnih željezničkih vozila. Glavni zahtjev za projektiranje kontaktne mreže je osigurati pouzdan stalni kontakt žice sa pantografom, bez obzira na brzinu vlakova, klimatske i atmosferske uvjete. U kontaktnoj mreži nema duplih elemenata, pa njeno oštećenje može dovesti do ozbiljnog poremećaja utvrđenog reda vožnje.

U skladu sa namjenom elektrificiranih kolosijeka koriste jednostavno I lanac zračne lančane suspenzije. Na kolosijecima sekundarne stanice i depoa pri relativno maloj brzini može se koristiti (" tramvaj tipa "), koji je slobodno viseća zategnuta žica, koja je pričvršćena pomoću izolatora na nosače koji se nalaze na udaljenosti od 50...55 m jedan od drugog.

Pri velikim brzinama, progib kontaktne žice trebao bi biti minimalan. To se postiže dizajnom na koji je pričvršćena kontaktna žica između nosača potporni kabl koristeći često raspoređene žice žice. Zbog toga razmak između površine glave šine i kontaktne žice ostaje gotovo konstantan. Za lančani ovjes, za razliku od jednostavnog, potrebno je manje nosača: nalaze se na udaljenosti od 65...70 m jedan od drugog. Na brzim dionicama koriste se kod kojih su okačeni za noseći kabel na strunama. pomoćna žica, na koji je i kontaktna žica pričvršćena žicama. U horizontalnoj ravni, kontaktna žica se nalazi u odnosu na os kolosijeka sa odstupanjem od ±300 mm na svakom osloncu. To osigurava njegovu otpornost na vjetar i ravnomjerno trošenje kontaktnih ploča pantografa. Da bi se smanjilo savijanje kontaktne žice tokom sezonskih temperaturnih promjena, ona se povlači na nosače, koji se nazivaju, i visi na njih kroz sistem. Najveća dužina presjeka između sidrenih nosača ( sidreni dio) postavlja se uzimajući u obzir dozvoljenu napetost istrošene kontaktne žice i na ravnim dionicama staze doseže 800 m.

Kontaktna žica je napravljena od tvrdo vučeni elektrolitički bakar presjek 85 , 100 ili 150 mm 2. Za lakše pričvršćivanje žica pomoću stezaljki, koristite MF.

Za pouzdan rad kontaktne mreže i jednostavnost održavanja, podijeljena je u zasebne sekcije - sekcije korišćenjem vazdušne praznine I neutralni umetci, i.

Kada strujni kolektor električnog voznog parka prođe duž njega, njegovo klizanje nakratko električno povezuje oba dijela kontaktne mreže. Ako je to neprihvatljivo zbog uvjeta napajanja sekcija, tada se razdvajaju, što se sastoji od nekoliko zračnih praznina smještenih u nizu. Upotreba neutralnih umetaka je obavezna na vodovima elektrificiranim naizmjeničnom strujom, jer susjedni dijelovi kontaktne mreže mogu se napajati različitim fazama koje dolaze iz elektrane, čije je električno povezivanje međusobno neprihvatljivo. EPS mora da radi u režimu rada i sa isključenim pomoćnim mašinama. Za ograđivanje dijelova kontaktne mreže koriste se posebni signalni znakovi "", postavljeni na nosače kontaktne mreže.

Sekcije se spajaju ili odvajaju pomoću sredstava postavljenih na nosače kontaktne mreže. Rastavljačima se može upravljati ili daljinski pomoću montiranih na stup električni pogon, spojen na konzolu dispečera energije i ručno korištenje ručni pogon, .

Raspored kolosijeka stanica sa kontaktnim žicama ovisi o njihovoj namjeni i vrsti stanice. Iznad skretnica kontaktna mreža ima takozvane kontaktne linije nastale ukrštanjem dva kontaktna privjeska.

Na magistralnim prugama također koriste oslonci kontaktne mreže. Udaljenost od ose krajnje staze do unutrašnje ivice oslonaca na ravnim dionicama mora biti najmanje 3100 mm. U posebnim slučajevima na elektrificiranim vodovima dopušteno je smanjenje navedene udaljenosti do 2450 mm- na stanicama i prije 2750 mm- na izvlačenje. Uglavnom se koristi na izvlačenju individualni konzolni ovjes kontaktne žice. Na stanicama (au nekim slučajevima i na binama) se koristi grupna suspenzija kontaktnih žica na i poprečni elementi.

Za zaštitu kontaktne mreže od kratkih spojeva, opremljen sigurnosni prekidači. Sve metalne konstrukcije koje direktno komuniciraju sa elementima kontaktne mreže ili se nalaze u radijusu od 5 m od njih, tlo(povezan na šine). Na vodovima elektrificiranim jednosmjernom strujom koriste se posebne diode i iskre. Za zaštitu elemenata i opreme kontaktne mreže od prenapona (na primjer, zbog udara groma), neki nosači su opremljeni lučni rogovi.

Koriste se za električnu izolaciju elemenata kontaktne mreže pod naponom (kontaktna žica, potporni kabel, strune, stezaljke) od uzemljenih elemenata (nosača, konzola, poprečnih šipki itd.). Prema funkcijama koje obavljaju, izolatori se dijele na visi, tenzija, fiksativ, konzola, po dizajnu - u obliku diska I rod, a prema materijalu od kojeg su izrađene - , i.

Na elektrificiranim prugama šine nose reverzna vučna struja. Da bi se smanjili gubici električne energije i osigurao normalan rad automatizacijskih i telemehaničkih uređaja na takvim prugama, predviđene su sljedeće karakteristike gornjeg ustroja kolosijeka:

• Šantovi su zavareni na glave šina na vanjskoj strani kolosijeka, smanjujući električni otpor spojeva šina;
• šine su izolirane od pragova gumenim zaptivkama u slučaju armiranobetonskih pragova i impregnacijom drvenih pragova kreozotom;
• koristiti balast od drobljenog kamena, koji ima dobra dielektrična svojstva, i osigurati razmak od najmanje 3 cm između baze šine i balasta;
• na prugama opremljenim automatskim blokiranjem i električnom centralizacijom koriste se izolacijski spojevi, a za propuštanje vučne struje zaobilazeći ih, ili frekventni filteri.

AC/DC interkonekcione stanice

Jedan od načina povezivanja vodova elektrificiranih različitim vrstama struje je sekcija kontaktne mreže sa prebacivanjem pojedinih sekcija na napajanje iz DC ili AC napojnika. Kontaktna mreža priključnih stanica ima grupe izolovanih sekcija: jednosmerne, naizmenične struje i preklopne. Strujom se dovode preko sklopnih dionica. Kontaktna mreža se prebacuje s jedne vrste struje na drugu pomoću posebnih motornih pogona instaliranih na mjestima grupiranja. Svaka tačka se napaja sa dva vodova: AC i DC iz AC vučne trafostanice. Napajači odgovarajućeg tipa struje ove trafostanice su takođe povezani na kontaktnu mrežu grla priključne stanice i susednih delova.

Kako bi se isključila mogućnost snabdijevanja pojedinih dionica kontaktne mreže strujom koja ne odgovara željezničkom vozilu koji se tamo nalazi, kao i mogućnost da EPS napusti dionice kontaktne mreže sa različitim strujnim sistemom, prekidači se blokiraju sa svakim ostalo i sa uređajima električna centralizacija. Kontrola prekidača je uključena u jedinstveni sistem centralizacije rute i releja za upravljanje skretnicama i signalima stanica. Dežurni u stanici, prikupljajući bilo koju rutu, istovremeno sa postavljanjem strelica i signala na željenu poziciju, vrši odgovarajuće prekidače u kontaktnoj mreži.

Centralizacija trase na spojnim stanicama ima sistem za brojanje dolazaka i odlaska električnih voznih sredstava na dionice kolosijeka preklopnih dionica kontaktne mreže, što ga sprečava da bude izloženo drugoj vrsti struje. Za zaštitu opreme uređaja za napajanje i DC električnih voznih sredstava kada su izloženi naponu naizmjenične struje kao posljedica bilo kakvog poremećaja, dostupna je posebna oprema.

Zahtjevi za uređaje za napajanje

Uređaji za napajanje moraju osigurati pouzdano napajanje:

• električna vozna sredstva za kretanje vozova sa utvrđenim normama težine, brzinama i intervalima između njih sa potrebnim obima saobraćaja;
• signalni uređaji, komunikacija i računarska tehnika kao potrošači električne energije I kategorije;
• svi ostali potrošači željezničkog saobraćaja u skladu sa utvrđenom kategorijom.

TO uređaji za napajanje vučnih šinskih vozila gore opisani zahtjevi su predstavljeni u vezi sa i.

Rezervni izvori napajanja signalnih uređaja mora biti u stalnoj pripravnosti i obezbijediti nesmetan rad signalno-sigurnosnih uređaja i prijelaznih alarma u trajanju od najmanje 8 sati, pod uslovom da struja nije bila isključena u prethodnih 36 sati.Vrijeme prelaska sa glavnog sistema napajanja na rezervni ili obrnuto ne bi trebalo da prelazi 1,3 s.

Da bi se osiguralo pouzdano napajanje električnom energijom, mora se provoditi periodično praćenje stanja konstrukcija i uređaja za napajanje, mjerenje njihovih parametara pomoću dijagnostičkih uređaja i planirani popravci.

Uređaji za napajanje moraju biti zaštićeni od struja kratkog spoja, prenapona i preopterećenja iznad utvrđenih standarda.

Metalne podzemne konstrukcije (cevovodi, kablovi i sl.), kao i metalne i armirano-betonske konstrukcije koje se nalaze u zoni vodova elektrificiranih jednosmernom strujom, moraju biti zaštićeni od električne korozije.

Unutar umjetnih konstrukcija udaljenost od strujnovodnih elemenata pantografa i dijelova kontaktne mreže koji su pod naponom do uzemljenih dijelova konstrukcija i željezničkih vozila mora biti najmanje 200 mm na vodovima elektrificiranim jednosmjernom strujom, a ne manje 270 mm- na naizmjeničnu struju.

Radi sigurnosti pogonskog osoblja i drugih osoba, kao i radi poboljšanja zaštite od struja kratkog spoja, metalnih nosača i elemenata na koje je vezana kontaktna mreža, kao i svih metalnih konstrukcija koje se nalaze bliže od 5 m od dijelova kontakta mreže, uzemljeni su ili opremljeni uređajima za diferencijalnu struju pod naponom.

Karelin Denis Igorevič ® Željeznički koledž Orekhovo-Zuevsky nazvan po V.I. Bondarenku "2017.

KLASIFIKACIJA I ORGANIZACIJA RADOVA NA PUZAMA.

Radovi na održavanju kolosijeka i skretnica dijele se na sljedeće vrste:

1. pojačan remont staze,

2. kapitalne popravke kolosijeka,

3. poboljšana srednja popravka,

4. prosječna popravka kolosijeka,

5. kompletna zamena šina i metalnih delova skretnica, popravka rušenja koloseka,

6. planirano preventivno ravnanje kolosijeka uz pomoć kompleksa mašina,

7. brušenje šina,

8. kapitalne popravke prelaza,

9. sadržaj trenutne putanje itd.

Sadržaj trenutne putanje- Ovo je najvažniji vid radova na stazi. Provodi se kontinuirano tokom cijele godine i ima za cilj prevenciju nastanka smetnji na putu, otklanjanje kvarova i njihovih uzroka. Posao uključuje pregled i provjeru staze, njihov nadzor i održavanje u dobrom stanju, uključujući održavanje staze prema šablonu i nivou.

1. hitno i prioritetno – usmjereno na otklanjanje opasnih kvarova na mjestima gdje su otkriveni.

2. planirane preventivne mjere koje se sprovode radi sprječavanja nastanka kolosiječnog kvara.

Praćenje stanja kolosijeka vrši se vizuelnim pregledom kolosijeka i konstrukcija, kao i provjerom kolosiječno mjernom opremom.

Za provjeru kolosijeka po širini i nivou kolosijeka koriste se šabloni kolosijeka, kolica za mjerenje kolosijeka i vagoni. Vagoni za mjerenje kolosijeka TsNII-2 (sa ugrađenim automatiziranim sistemom) i TsNII-4 (sa beskontaktnim snimanjem informacija) omogućavaju automatsko snimanje rezultata provjere širine kolosijeka i položaja šina. Za identifikaciju pukotina i drugih kvarova koriste se kolica za detekciju grešaka. Koriste se i mašine za čišćenje drobljenog kamena ShchOM-D,

mašine za ravnanje, nabijanje i doradu VPO-3000 (kapaciteta do 3000 metara na sat. I druge mašine.

POGLAVLJE 11.

UREĐAJI ZA NAPAJANJE. DIJAGRAM NAPAJANJA, KOMPLEKS UREĐAJA.

Željeznički transport troši oko 7% električne energije proizvedene u Rusiji. Uređaj za napajanje mora osigurati pouzdano napajanje:

1. električna mobilnost voza za kretanje vozova sa utvrđenim normama težine, brzinama i intervalima između njih.

2. signalni uređaji, komunikaciona i računarska oprema, kao potrošači električne energije I kategorije.

3. svi ostali potrošači u željezničkom saobraćaju u skladu sa kategorijom koju utvrđuje Ministarstvo željeznica.

Opšti dijagram napajanja elektrificiranog puta (crtež na slici 11.1) koji se sastoji od vanjskih uređaja za napajanje (elektrane, trafostanice, mreže i dalekovodi) i vučnog napajanja (vučne trafostanice i vučna mreža). Željeznice spadaju u potrošače 1. najviše kategorije i čije je kršenje povezano s opasnošću po ljudski život.

Vučna mreža se sastoji od kontaktnih i željezničkih mreža i dovodnih žica . Željeznička mreža - To su tračnice koje imaju čeone električne veze. Kontakt mreža magistralni i prigradski električni putevi su skup žica, konstrukcija i opreme koji obezbeđuju prenos električne energije od vučnih trafostanica do kolektora EPS-a. Veliki progib žice može poremetiti prikupljanje struje i žica može izgorjeti. Kontaktna mreža nema rezerve, a ako je oštećena, kretanje će prestati.

Jednostavna kontaktna mreža To je žica koja slobodno visi između mjesta ovjesa na nosačima. Koristi se pri malim brzinama.

Lanac lanaca predstavlja žicu koja visi između nosača na često lociranim žicama koje su spojene na noseći kabel. Sa sezonskim promjenama temperature, progib se ponekad prilagođava nosačima, a opterećenje se ovjesi kroz blok sistem. Lančane lančane mreže imaju nekoliko varijanti u zavisnosti od načina kačenja žice sa nosećeg kabla.

U skladu sa PTE-om, visina ovjesa kontaktne žice iznad vrha glave šine mora biti najmanje 5750 mm na potezima i stanicama, a najmanje 6000 mm na prelazima. Maksimalna visina ovjesa je 6800 mm.

Materijal za kontaktne žice je tvrdo vučeni elektrolitski bakar. Najčešće su bakarne žice presjeka 100 i 150 mm kvadratnih koje se koriste na glavnim kolosijecima stanica i pozornica; na ostalim kolosijecima gdje je opterećenje manje - žica presjeka 85 mm. kV.

Nosači kontaktne mreže mogu biti armiranobetonski ili metalni. Češće se koriste jeftiniji armiranobetonski (visine do 15,6 m), ali je njihova ugradnja teža zbog krhkog gornjeg sloja betona, ali su teži od metalnih. Metalni nosači (visine 15 m ili više) izrađuju se u obliku tetraedarskih piramidalnih rešetki. Udaljenost kontaktne mreže na pravim dionicama izvlačenja i stanica mora biti najmanje 3100 mm, a u posebno teškim uslovima dozvoljeno je najmanje 2450 mm na stanicama, a 2750 mm na potezima.

Na velikim stanicama kontaktne žice su obješene samo na kolosijecima namijenjenim za prihvat i polazak vozova za vožnje sa električnom vučom, kao i na kolosijeke višestrukih depoa električnih lokomotiva.

Za pouzdan rad i lakoću održavanja, kontaktna mreža je podijeljena na zasebne sekcije (sekcije) pomoću zračnih otvora i neutralnih umetaka (izolacijskih sučelja), kao i sekcijskih i utornih izolatora. Sekcije se spajaju ili rastavljaju pomoću sekcijskih rastavljača ugrađenih na nosače kontaktne mreže. Za napajanje linijskih željezničkih potrošača električnom energijom, sa nosača kontaktne mreže suspendiran je poseban trofazni vod napona 10 kV.

Na elektrificiranim željezničkim prugama za propuštanje vučnih struja koriste se vozne šine, stoga nadgrađe kolosijeka (STS) na takvim prugama ima sljedeće karakteristike:

1. Čeone spojnice od bakarnog kabla zavarene su na glave šina sa vanjske strane kolosijeka, zbog čega se smanjuje električni otpor šinskih spojeva (sl. 11.7). 2. koristiti balast od lomljenog kamena, koji ima dobra dielektrična svojstva, razmak između osnove šine i balasta je najmanje 3 cm,

3. armirano betonski pragovi su izolovani od šina gumenim zaptivkama, a drveni pragovi su impregnirani kreozotom koji štiti pragove od truljenja i ujedno je dobar izolator,

4.vodovi opremljeni automatskim blokiranjem i električnom centralizacijom imaju izolacijske spojeve, pomoću kojih se formiraju odvojeni blokovi.

Za propuštanje vučnih struja zaobilazeći izolacijske spojeve, ugrađuju se prigušni transformatori ili frekventni filteri.

Za zaštitu podzemnih metalnih konstrukcija od oštećenja lutajućim strujama poboljšava se njihova izolacija od tla, a primjenjuju se i posebne mjere zaštite.

Kontakt mreža je skup uređaja za prenos električne energije od vučnih trafostanica do EPS-a preko strujnih kolektora. Dio je vučne mreže i za elektrificirani željeznički transport najčešće mu služi kao faza (sa naizmjeničnom strujom) ili stub (sa jednosmjernom strujom); druga faza (ili stub) je željeznička mreža. Kontaktna mreža se može napraviti sa kontaktnom šinom ili sa kontaktnom suspenzijom.
U kontaktnoj mreži sa ovjesom kontaktne mreže glavni elementi su: žice - kontaktna žica, noseći kabel, armaturna žica itd.; oslonci; potporni i pričvrsni uređaji; fleksibilni i kruti poprečni nosači (konzole, stege); izolatori i okovi za razne namjene.
Kontaktne mreže sa nadzemnim kontaktima razvrstavaju se prema vrsti elektrificiranog transporta za koji su namijenjene - željeznički. magistralni, gradski (tramvaj, trolejbus), kamenolom, rudnički podzemni željeznički transport itd.; po vrsti struje i nazivnom naponu EPS-a koji se napaja iz mreže; o postavljanju kontaktnog ovjesa u odnosu na osu željezničkog kolosijeka - za centralni odvod struje (na magistralnom željezničkom saobraćaju) ili bočni (na industrijskim transportnim kolosijecima); po vrsti kontaktne suspenzije - jednostavna, lančana ili posebna; o specifičnostima sidrenja kontaktne žice i potpornog kabla, povezivanja anker sekcija itd.
Kontaktna mreža je projektovana za rad na otvorenom i stoga je izložena klimatskim faktorima, a to su: temperatura okoline, vlažnost i pritisak vazduha, vetar, kiša, mraz i led, sunčevo zračenje i sadržaj raznih zagađivača u vazduhu. Ovome je potrebno dodati i termičke procese koji nastaju kada vučna struja teče kroz elemente mreže, mehanički uticaj na njih pantografa, elektrokorozione procese, brojna ciklička mehanička opterećenja, habanje itd. Svi uređaji kontaktne mreže moraju biti u stanju da izdrže dejstvo navedene faktore i obezbeđuju visok kvalitet odvoda struje u svim uslovima rada.
Za razliku od drugih uređaja za napajanje, kontaktna mreža nema rezervu, pa se na nju postavljaju povećani zahtjevi za pouzdanošću, uzimajući u obzir njen dizajn, konstrukciju i ugradnju, održavanje i popravak.

Dizajn kontaktne mreže

Prilikom projektovanja kontaktne mreže (CN), broj i marka žica se biraju na osnovu rezultata proračuna vučnog sistema napajanja, kao i proračuna vuče; odrediti vrstu kontaktne suspenzije u skladu sa maksimalnim brzinama kretanja EPS-a i drugim uslovima naplate struje; pronađite dužine raspona (uglavnom prema uslovima za osiguranje njegovog otpora na vjetar, a pri velikim brzinama - i datom nivou neravnomjernosti elastičnosti); birati dužinu sidrenih sekcija, vrste nosača i potpornih uređaja za tegove i stanice; razvoj CS dizajna u vještačkim strukturama; postaviti nosače i izraditi planove kontaktne mreže na stanicama i etapama uz koordinaciju cik-cak žica i vodeći računa o implementaciji nadzemnih sklopki i sekcionih elemenata kontaktne mreže (izolaciona sučelja sidrenih sekcija i neutralnih umetaka, sekcijski izolatori i rastavljači ).
Glavne dimenzije (geometrijski pokazatelji) koje karakterišu postavljanje kontaktne mreže u odnosu na druge uređaje su visina H viseće kontaktne žice iznad nivoa vrha glave šine; udaljenost A od dijelova pod naponom do uzemljenih dijelova konstrukcija i voznih sredstava; rastojanje G od ose spoljašnjeg koloseka do unutrašnje ivice oslonaca, koje se nalaze u nivou glava šina, regulisane su i u velikoj meri određuju dizajn elemenata kontaktne mreže (sl. 8.9).

Poboljšanje dizajna kontaktne mreže ima za cilj povećanje njene pouzdanosti uz smanjenje troškova izgradnje i rada. Armiranobetonski nosači i temelji od metalnih nosača zaštićeni su od elektrokorozivnog djelovanja lutajućih struja na njihovu armaturu. Produženje vijeka trajanja kontaktnih žica postiže se, u pravilu, korištenjem umetaka na pantografima s visokim antifrikcijskim svojstvima (ugljik, uključujući metal koji sadrži, metal-keramiku, itd.), izborom racionalnog dizajna pantografa, kao i optimizacijom trenutni načini prikupljanja.
Da bi se povećala pouzdanost kontaktne mreže, led se topi, uklj. bez prekida saobraćaja vozova; Koriste se kontaktni privjesci otporni na vjetar itd. Efikasnost rada na kontaktnoj mreži je olakšana upotrebom daljinskog upravljanja za daljinsko uključivanje sekcijskih rastavljača.

Sidrenje žice

Sidrenje žica je pričvršćivanje žica kontaktne mreže kroz izolatore i spojeve koji su u njima uključeni na sidreni nosač uz prijenos njihove napetosti na njega. Sidrenje žica može biti nekompenzirano (kruto) ili kompenzirano (slika 8.16) preko kompenzatora koji mijenja dužinu žice ako se njena temperatura mijenja uz održavanje zadate napetosti.

U sredini sidrenog dijela lančane mreže izvodi se srednje sidrenje (Sl. 8.17), koje sprječava neželjena uzdužna pomicanja prema jednom od sidara i omogućava vam da ograničite područje oštećenja kontaktne mreže kada se jedna od njenih žica prekine. . Srednji kabel za sidrenje je pričvršćen na kontaktnu žicu i noseći kabel odgovarajućim spojnicama.

Kompenzacija naprezanja žice

Kompenzacija napetosti žice (automatska regulacija) kontaktne mreže kada se njihova dužina mijenja kao rezultat temperaturnih efekata vrši se kompenzatorima različitih izvedba - blok-opterećenjem, sa bubnjevima različitih promjera, hidrauličkim, plinsko-hidrauličnim, opružnim itd. .
Najjednostavniji je blok-kompenzator opterećenja, koji se sastoji od tereta i nekoliko blokova (podizalica), preko kojih je opterećenje spojeno na usidrenu žicu. Najrasprostranjeniji je kompenzator sa tri bloka (slika 8.18), u kojem je fiksni blok pričvršćen za oslonac, a dva pomična umetnuta u petlje formirane kablom koji nosi teret i pričvršćena na drugom kraju u tok fiksnog bloka. Sidrena žica je pričvršćena na pokretni blok preko izolatora. U ovom slučaju, težina tereta je 1/4 nazivne napetosti (obezbeđen je prenosni odnos 1:4), ali je pomeranje tereta dvostruko veće nego kod kompenzatora sa 2-6 lopatica (sa jedan pokretni blok).

u kompenzatorima sa bubnjevima različitih prečnika (Sl. 8.19), kablovi spojeni na ankerisane žice su namotani na bubanj malog prečnika, a kabl povezan sa vencem utega namotan je na bubanj većeg prečnika. Uređaj za kočenje se koristi da spriječi oštećenje kontaktne mreže kada se žica pokida.

U posebnim uslovima rada, posebno sa ograničenim dimenzijama u veštačkim konstrukcijama, malim razlikama u temperaturi grejanja žica i sl., koriste se i drugi tipovi kompenzatora za žice kontaktne mreže, pričvrsne kablove i krute prečke.

Stezaljka za kontaktnu žicu

Stezaljka kontaktne žice – uređaj za fiksiranje položaja kontaktne žice u horizontalnoj ravni u odnosu na osu pantografa. Na zakrivljenim dionicama, gdje su nivoi glava šine različiti i osa pantografa se ne poklapa sa osom kolosijeka, koriste se nezglobne i zglobne stege.
Nezglobna stezaljka ima jednu šipku koja povlači kontaktnu žicu od ose pantografa do nosača (produžna stezaljka) ili od nosača (komprimovana stezaljka) cik-cak veličinom. Na elektrificiranim prugama nezglobne stezaljke se koriste vrlo rijetko (u usidrenim granama ovjesa lančane mreže, na nekim zračnim prekidačima), budući da “tvrda točka” nastala ovim stezaljkama na kontaktnoj žici otežava prikupljanje struje.

Zglobna stezaljka se sastoji od tri elementa: glavne šipke, postolja i dodatne šipke, na čijem kraju je pričvršćena stezaljka za pričvršćivanje kontaktne žice (Sl. 8.20). Težina glavne šipke se ne prenosi na kontaktnu žicu, već preuzima samo dio težine dodatne šipke sa kopčom za fiksiranje. Šipke su oblikovane tako da osiguravaju pouzdan prolaz pantografa kada pritisnu kontaktnu žicu. Za brze i brze linije koriste se lagane dodatne šipke, na primjer, izrađene od aluminijskih legura. Uz dvostruku kontaktnu žicu, dvije dodatne šipke su ugrađene na postolje. Na vanjskoj strani krivina malih radijusa montiraju se fleksibilne stezaljke u obliku konvencionalne dodatne šipke, koja je pričvršćena na nosač, stalak ili direktno na nosač kroz kabel i izolator. Na fleksibilnim i krutim prečkama s pričvrsnim kablovima obično se koriste trakasti pričvršćivači (slično dodatnoj šipki), zglobno učvršćeni stezaljkama s ušom postavljenim na pričvrsni kabel. Na krute prečke možete pričvrstiti stezaljke i na posebne police.

Sidreni dio

Sidreni dio je dio ovjesa lančane mreže, čije su granice sidreni oslonci. Podjelom kontaktne mreže na sidrene dijelove potrebno je uključiti uređaje u žice koji održavaju napetost žica pri promjenama njihove temperature i izvršiti uzdužno presjecanje kontaktne mreže. Ova podjela smanjuje područje oštećenja u slučaju prekida žica kontaktne mreže, olakšava instalaciju, tehničku. kontaktirajte održavanje i popravak mreže. Dužina ankernog dijela ograničena je dopuštenim odstupanjima od nominalne vrijednosti zatezanja žica kontaktne mreže koju postavljaju kompenzatori.
Odstupanja su uzrokovana promjenama položaja struna, stezaljki i konzola. Na primjer, pri brzinama do 160 km/h, maksimalna dužina sidrenog dijela sa obostranom kompenzacijom na ravnim dionicama ne prelazi 1600 m, a pri brzinama od 200 km/h nije dozvoljeno više od 1400 m. U krivinama, dužina odsječaka sidra što se više smanjuje, što je krivulja dužine veća i njen polumjer je manji. Za prelazak s jednog ankernog dijela na drugi izvode se neizolacijski i izolacijski spojevi.

Uparivanje sidrenih sekcija

Konjugacija sidrenih sekcija je funkcionalna kombinacija dvije susjedne sidrene sekcije lančane mreže, koja osigurava zadovoljavajući prijelaz EPS pantografa s jednog od njih na drugi bez narušavanja režima prikupljanja struje zbog odgovarajućeg postavljanja u iste (prijelazne) raspone od kontaktna mreža kraja jedne sidrene sekcije i početka druge. Razlikuju se neizolacione (bez električnog odvajanja kontaktne mreže) i izolacione (sa sekcijama).
Neizolacioni priključci se izvode u svim slučajevima kada je potrebno ugraditi kompenzatore u žice kontaktne mreže. U ovom slučaju postiže se mehanička neovisnost sidrenih dijelova. Takve veze se postavljaju u tri (Sl. 8.21, a) i rjeđe u dva raspona. Na brzim autoputevima, veze se ponekad izvode u 4-5 raspona zbog većih zahtjeva za kvalitetom odvođenja struje. Neizolirajuća sučelja imaju uzdužne električne konektore, čija površina poprečnog presjeka mora biti jednaka površini poprečnog presjeka nadzemnih žica.

Izolacijski sučelji se koriste kada je potrebno prerezati kontaktnu mrežu, kada je pored mehaničke potrebno osigurati i električnu neovisnost spojnih dijelova. Takvi priključci su raspoređeni sa neutralnim umetcima (dijelovi kontaktne mreže na kojima inače nema napona) i bez njih. U potonjem slučaju obično se koriste spojevi sa tri ili četiri raspona, postavljajući kontaktne žice spojnih sekcija u srednjem rasponu(ima) na udaljenosti od 550 mm jedna od druge (slika 8.21.6). U tom slučaju nastaje zračni raspor, koji zajedno s izolatorima uključenim u podignute kontaktne ovjese na prijelaznim nosačima osigurava električnu neovisnost sidrenih dijelova. Prijelaz klizača pantografa s kontaktne žice jedne sidrene sekcije na drugu odvija se na isti način kao i kod neizolacijske spojnice. Međutim, kada je pantograf u srednjem rasponu, električna neovisnost sidrenih dijelova je ugrožena. Ako je takvo kršenje neprihvatljivo, koriste se neutralni umetci različitih dužina. Odabrana je na način da se pri podizanju više pantografa jednog voza isključi istovremeno blokiranje oba zračna otvora, što bi dovelo do kratkog spoja žica koje se napajaju iz različitih faza i pod različitim naponima. Da bi se izbeglo pregorevanje kontaktne žice EPS-a, spajanje sa neutralnim umetkom se vrši na odvodu, za šta se postavlja signalna tabla „Isključi struju“ 50 m pre početka umetanja, a nakon kraj umetka za vuču električne lokomotive nakon 50 m i za vuču više jedinica nakon 200 m - znak „Uključi struju“ (Sl. 8.21c). U područjima sa velikom brzinom saobraćaja potrebna su automatska sredstva za isključivanje struje na EPS. Da bi se omogućilo izbacivanje vlaka iz tračnica kada je prinudno stao ispod neutralnog umetka, predviđeni su segmentni rastavljači koji privremeno dovode napon na neutralni umetak iz smjera kretanja vlaka.

Sekcija lančane mreže

Sekcioniranje kontaktne mreže je podjela kontaktne mreže na zasebne sekcije (sekcije), električni razdvojene izolacijskim spojevima anker sekcija ili sekcijskih izolatora. Izolacija se može pokvariti tokom prolaska EPS pantografa duž interfejsa sekcije; ako je takav kratki spoj neprihvatljiv (kada se susjedne sekcije napajaju iz različitih faza ili pripadaju različitim vučnim sistemima napajanja), između sekcija se postavljaju neutralni umeci. U uslovima rada vrši se električno povezivanje pojedinih sekcija, uključujući i sekcione rastavljače postavljene na odgovarajućim mestima. Sekcija je neophodna i za pouzdan rad uređaja za napajanje uopšte, brzo održavanje i popravku kontaktne mreže sa isključenjem napona. Šema sekcije predviđa takav međusobni raspored dionica u kojem isključenje jedne od njih najmanje utiče na organizaciju željezničkog saobraćaja.
Presjek kontaktne mreže može biti uzdužni ili poprečni. Kod uzdužnog presjeka kontaktna mreža svakog glavnog kolosijeka je podijeljena duž elektrificiranog voda na svim vučnim trafostanicama i sekcionim stupovima. Kontaktna mreža faza, trafostanica, sporednih kolosijeka i prolaznih točaka podijeljena je na zasebne uzdužne dijelove. Na velikim stanicama sa nekoliko elektrificiranih parkova ili grupa kolosijeka, kontaktna mreža svakog parka ili grupe kolosijeka formira nezavisne uzdužne dijelove. Na veoma velikim stanicama, kontaktna mreža jednog ili oba vrata se ponekad razdvaja u zasebne sekcije. Kontaktna mreža je također podijeljena u dugačke tunele i na nekim mostovima sa prometom ispod. Sa poprečnim presjekom, kontaktna mreža svake od glavnih staza podijeljena je cijelom dužinom elektrificiranog voda. Na stanicama sa značajnim razvojem kolosijeka koristi se dodatno poprečno presjecanje. Broj poprečnih preseka određen je brojem i namenom pojedinih koloseka, a u nekim slučajevima i režimima pokretanja EPS-a, kada je potrebno koristiti površinu poprečnog preseka nadzemnih lanaca susednih koloseka.
Sekcija sa obaveznim uzemljenjem isključenog dijela kontaktne mreže predviđena je za kolosijeke na kojima se mogu nalaziti ljudi na krovovima automobila ili lokomotiva ili kolosijeke u blizini kojih rade podizni i transportni mehanizmi (utovar i istovar, kolosijeci opreme itd.) . Kako bi se osigurala veća sigurnost za one koji rade na ovim mjestima, odgovarajući dijelovi kontaktne mreže povezani su s drugim dijelovima sekcijskim rastavljačima sa noževima za uzemljenje; ovi noževi uzemljuju odspojene dijelove kada su rastavljači isključeni.

Na sl. Na slici 8.22 prikazan je primjer strujnog kruga i kruga za razdvajanje za stanicu koja se nalazi na dvokolosiječnom dijelu vodova elektrificiranog naizmjeničnom strujom. Na dijagramu je prikazano sedam sekcija - četiri na izvlačenju i tri na stanici (jedan od njih sa obaveznim uzemljenjem kada je isključen). Kontaktna mreža kolosijeka lijevog dijela i stanice prima struju iz jedne faze elektroenergetskog sistema, a kolosijeci desnog dijela - iz druge. U skladu s tim, sekcija je izvedena korištenjem izolacijskih spojeva i neutralnih umetaka. U područjima gdje je potrebno otapanje leda, na neutralni uložak ugrađuju se dva segmentna rastavljača sa motornim pogonima. Ako topljenje leda nije predviđeno, dovoljan je jedan sekcijski rastavljač s ručnim upravljanjem.

Za razdvajanje kontaktne mreže glavne i bočne mreže na stanicama koriste se sekcioni izolatori. U pojedinim slučajevima sekcioni izolatori koriste za formiranje neutralnih umetaka na kontaktnoj mreži naizmenične struje, koju EPS prolazi bez trošenja struje, kao i na kolosecima gde dužina rampi nije dovoljna za smeštaj izolacionih priključaka.
Spajanje i isključivanje različitih dijelova kontaktne mreže, kao i spajanje na dovodne vodove, vrši se pomoću sekcijskih rastavljača. Na vodovima naizmjenične struje, u pravilu se koriste rastavljači horizontalno-rotirajućeg tipa, na vodovima istosmjerne struje - vertikalno-reznog tipa. Rastavljačem se upravlja daljinski sa konzola postavljenih u dežurnoj stanici područja kontaktne mreže, u prostorijama dežurnih stanica i na drugim mjestima. U dispečersku telekomandnu mrežu ugrađuju se najkritičniji i najčešće uključeni rastavljači.
Postoje uzdužni rastavljači (za spajanje i odvajanje uzdužnih dijelova kontaktne mreže), poprečni (za spajanje i odspajanje njegovih poprečnih dijelova), dovodnici itd. Označeni su slovima ruske abecede (na primjer, uzdužni - A , B, V, D; poprečno - P ; dovodnik - F) i brojevi koji odgovaraju brojevima staza i sekcija kontaktne mreže (na primjer, P23).
Da bi se osigurala sigurnost rada na isključenoj dionici kontaktne mreže ili u njenoj blizini (u depou, na stazama za opremanje i pregled krovne opreme EPS-a, na stazama za utovar i istovar automobila i dr.), rastavljači sa jednim nož za uzemljenje je ugrađen.

Žaba

Vazdušni prekidač - formiran presekom dva nadzemna kontakta iznad prekidača; je dizajniran da osigura nesmetan i pouzdan prolaz pantografa od kontaktne žice jedne putanje do kontaktne žice druge. Ukrštanje žica se vrši namještanjem jedne žice (obično susjedne staze) na drugu (slika 8.23). Za podizanje obje žice kada se pantograf približi zračnoj igli, na donju žicu je pričvršćena restriktivna metalna cijev dužine 1-1,5 m. Gornja žica se postavlja između cijevi i donje žice. Presjek kontaktnih žica iznad jedne skretnice izvodi se tako da je svaka žica pomaknuta prema sredini od osi kolosijeka za 360-400 mm i nalazi se na mjestu gdje je razmak između unutrašnjih rubova glava spojnih šina poprečne trake 730-800 mm. . Kod križnih prekidača i kod tzv. Na slijepim raskrsnicama žice prelaze preko centra prekidača ili raskrsnice. Vazdušni topnici su obično fiksni. Da biste to učinili, na nosače se postavljaju stezaljke koje drže kontaktne žice u određenom položaju. Na kolosječnim kolosijecima (osim na glavnim) skretnice se mogu učiniti nefiksiranim ako se žice iznad skretnice nalaze u položaju određenom podešavanjem cik-cak na međunosačima. Mrežne žice koje se nalaze u blizini strelica moraju biti dvostruke. Električni kontakt između privjesaka kontaktne mreže koji formiraju strelicu osigurava električni konektor postavljen na udaljenosti od 2-2,5 m od raskrsnice na strani strelice. Da bi se povećala pouzdanost, koriste se dizajni prekidača s dodatnim poprečnim vezama između žica oba privjeska kontaktne mreže i kliznih nosećih dvostrukih žica.

Nosači lančane mreže

Nosači kontaktne mreže su konstrukcije za pričvršćivanje potpornih i pričvrsnih uređaja kontaktne mreže, preuzimajući opterećenje od njenih žica i drugih elemenata. Ovisno o vrsti nosećeg uređaja, nosači se dijele na konzolne (jednokolosiječne i dvokolosečne); stalci krutih poprečnih šipki (jednostruki ili upareni); fleksibilni nosači prečke; hranilica (sa držačima samo za dovodne i usisne žice). Nosači koji nemaju potporne uređaje, ali imaju uređaje za pričvršćivanje, nazivaju se pričvrsni. Konzolni nosači su podijeljeni na srednje - za pričvršćivanje jednog ovjesa kontaktne mreže; prelazni, postavljen na spoju sidrenih dijelova, - za pričvršćivanje dvije kontaktne žice; sidro, apsorbirajući silu od sidrenja žica. U pravilu, nosači obavljaju nekoliko funkcija istovremeno. Na primjer, nosač fleksibilne prečke može se usidriti, a konzole se mogu objesiti na nosače krute prečke. Nosači za armiranje i druge žice mogu se pričvrstiti na potporne stupove.
Nosači su izrađeni od armiranog betona, metala (čelika) i drveta. U domaćim vozovima d) uglavnom koriste nosače od prednapregnutog armiranog betona (slika 8.24), konusno centrifugirane, standardne dužine 10,8; 13.6; 16,6 m Metalni nosači se ugrađuju u slučajevima kada je zbog njihove nosivosti ili veličine nemoguće koristiti armiranobetonske (na primjer, u savitljivim prečkama), kao i na prugama sa brzim saobraćajem, gdje je postavljaju se povećani zahtjevi za pouzdanost nosećih konstrukcija. Drveni nosači se koriste samo kao privremeni nosači.

Za jednosmjerne presjeke armiranobetonski oslonci se izrađuju s dodatnom šipkom koja se nalazi u temeljnom dijelu nosača i dizajnirana da smanji oštećenje potporne armature elektrokorozijom uzrokovanom lutajućim strujama. Ovisno o načinu ugradnje, armiranobetonski nosači i nosači krutih prečki mogu biti odvojeni ili nerazdvojeni, ugrađeni direktno u zemlju. Potrebna stabilnost nepodijeljenih oslonaca u tlu je osigurana gornjom gredom ili osnovnom pločom. U većini slučajeva koriste se nepodijeljeni nosači; odvojeni se koriste kada je stabilnost neodvojenih nedovoljna, kao iu prisustvu podzemnih voda, što otežava postavljanje neodvojenih nosača. U armiranobetonskim sidrenim nosačima koriste se tiplovi koji se postavljaju duž kolosijeka pod uglom od 45° i pričvršćuju na armiranobetonska ankera. Armiranobetonski temelji u nadzemnom dijelu imaju staklo dubine 1,2 m u koje se ugrađuju oslonci, a zatim se šupljina stakla zatvara cementnim malterom. Za produbljivanje temelja i oslonaca u tlo uglavnom se koristi metoda vibracijskog potapanja.
Metalni nosači savitljivih poprečnih šipki najčešće se izrađuju tetraedarskog piramidalnog oblika, standardne dužine su 15 i 20 m. Uzdužni vertikalni stupovi od ugaonih šipki povezani su trokutastom rešetkom, također izrađenom od ugaonog željeza. U područjima koja su karakterizirana povećanom atmosferskom korozijom, metalni konzolni nosači dužine 9,6 i 11 m učvršćuju se u tlo na armiranobetonskim temeljima. Konzolni nosači se postavljaju na prizmatične trogredne temelje, fleksibilni nosači poprečnih greda se postavljaju ili na zasebne armiranobetonske blokove ili na temelje od šipova sa rešetkama. Osnova metalnih nosača spojena je anker vijcima za temelje. Za osiguranje oslonaca u kamenitim tlima, uzburkanim tlima u područjima permafrosta i dubokog sezonskog smrzavanja, u slabim i močvarnim tlima, itd., koriste se temelji posebnih konstrukcija.

Konzola

Konzola je noseći uređaj postavljen na nosač, koji se sastoji od nosača i šipke. Ovisno o broju preklapanih staza, konzola može biti jednostruka, dvostruka ili rjeđe višestruka. Da bi se eliminisala mehanička veza između kontaktnih mreža različitih koloseka i povećala pouzdanost, češće se koriste jednostruke konzole. Koriste se neizolovane ili uzemljene konzole kod kojih se izolatori nalaze između nosećeg kabla i konzole, kao i u steznoj šipki, i izolovane konzole sa izolatorima smeštenim u nosačima i šipkama. Neizolovane konzole (slika 8.25) mogu biti zakrivljene, nagnute ili horizontalne. Za nosače ugrađene s povećanim dimenzijama koriste se konzole sa podupiračima. Na spojevima sidrenih dijelova pri ugradnji dvije konzole na jedan nosač koristi se poseban pomak. Horizontalne konzole se koriste u slučajevima kada je visina nosača dovoljna za pričvršćivanje nagnute šipke.

Sa izolovanim konzolama (sl. 8.26) moguće je izvoditi radove na nosećem kablu u njihovoj blizini bez isključivanja napona. Odsustvo izolatora na neizolovanim konzolama obezbeđuje veću stabilnost položaja nosećeg kabla pod različitim mehaničkim uticajima, što povoljno utiče na proces prikupljanja struje. Nosači i šipke konzola postavljeni su na nosače pomoću peta koje im omogućavaju rotaciju duž osi staze za 90° u oba smjera u odnosu na normalan položaj.

Fleksibilna prečka

Fleksibilna prečka - potporni uređaj za vješanje i pričvršćivanje nadzemnih žica smještenih iznad nekoliko staza. Fleksibilna poprečna šipka je sistem kablova razvučenih između nosača preko elektrificiranih šina (slika 8.27). Poprečni nosivi kablovi apsorbuju sva vertikalna opterećenja od žica za vješanje lanca, same poprečne šipke i drugih žica. Progib ovih kablova mora biti najmanje Vio dužine raspona između nosača: time se smanjuje uticaj temperature na visinu ovjesa kontaktne mreže. Da bi se povećala pouzdanost poprečnih šipki, koriste se najmanje dva poprečna nosiva kabla.

Kablovi za pričvršćivanje preuzimaju horizontalna opterećenja (gornji je od nosećih sajli lančanih vješalica i ostalih žica, donji je od kontaktnih žica). Električna izolacija kablova od nosača omogućava servisiranje kontaktne mreže bez isključivanja napona. Da bi se regulisala njihova dužina, svi kablovi su pričvršćeni na nosače pomoću čeličnih šipki sa navojem; u nekim zemljama se u tu svrhu koriste posebni amortizeri, uglavnom za pričvršćivanje kontaktnog ovjesa na stanicama.

Trenutna zbirka

Prikupljanje struje je proces prijenosa električne energije sa kontaktne žice ili kontaktne šine na električnu opremu pokretnog ili stacionarnog EPS-a putem pantografa, koji omogućava klizanje (na autoputu, industrijskom i većini gradskih električnih transporta) ili kotrljanje (na nekim vrstama EPS gradskog elektroprevoza) električni kontakt. Povreda kontakta pri prikupljanju struje dovodi do pojave beskontaktne erozije električnog luka, što rezultira intenzivnim habanjem kontaktne žice i kontaktnih umetaka strujnog kolektora. Kada su kontaktne tačke tokom kretanja preopterećene strujom, dolazi do erozije kontaktne električne eksplozije (varničenja) i povećanog trošenja kontaktnih elemenata. Dugotrajno preopterećenje kontakta radnom strujom ili strujom kratkog spoja kada je EPS parkiran može dovesti do pregorevanja kontaktne žice. U svim ovim slučajevima potrebno je ograničiti donju granicu kontaktnog pritiska za date uslove rada. Prekomjerni kontaktni pritisak, uklj. kao rezultat aerodinamičkog utjecaja na pantograf, povećava se dinamička komponenta i rezultira povećanjem vertikalnog otklona žice, posebno na stezaljkama, na zračnim prekidačima, na spoju sidrenih sekcija i u području umjetne strukture, mogu smanjiti pouzdanost kontaktne mreže i pantografa, kao i povećati stopu trošenja žica i kontaktnih umetaka. Stoga je potrebno normalizirati i gornju granicu kontaktnog pritiska. Optimizacija režima prikupljanja struje je obezbeđena usklađenim zahtevima za uređaje kontaktne mreže i strujne kolektore, što garantuje visoku pouzdanost njihovog rada uz minimalno smanjene troškove.
Kvaliteta prikupljanja struje može se odrediti različitim pokazateljima (broj i trajanje kršenja mehaničkog kontakta na izračunatom dijelu staze, stupanj stabilnosti kontaktnog pritiska blizu optimalne vrijednosti, stopa habanja kontaktnih elemenata, itd.), koje u velikoj mjeri zavise od dizajna interakcionih sistema – kontaktne mreže i pantografa, njihovih statičkih, dinamičkih, aerodinamičkih, prigušnih i drugih karakteristika. Uprkos činjenici da proces tekućeg prikupljanja zavisi od velikog broja slučajnih faktora, rezultati istraživanja i operativno iskustvo omogućavaju da se identifikuju osnovni principi za kreiranje sistema tekućeg sakupljanja sa potrebnim svojstvima.

Kruti poprečni nosač

Kruta prečka - koristi se za vješanje nadzemnih žica koje se nalaze iznad nekoliko (2-8) staza. Kruta poprečna šipka je izrađena u obliku blok metalne konstrukcije (prečka), postavljena na dva nosača (sl. 8.28). Takve poprečne grede se koriste i za otvaranje raspona. Prečka sa stubovima je zglobno ili kruto povezana pomoću podupirača, što omogućava njeno rasterećenje u sredini raspona i smanjuje potrošnju čelika. Prilikom postavljanja rasvjetnih tijela na prečku, na njoj se izrađuje pod s ogradama; obezbijediti ljestve za penjanje do nosača za servisno osoblje. Ugradite krute prečke pogl. arr. na stanicama i odvojenim punktovima.

Izolatori

Izolatori su uređaji za izolaciju kontaktnih žica pod naponom. Izolatori se razlikuju prema smjeru primjene opterećenja i mjestu ugradnje - viseći, zategnuti, potporni i konzolni; po dizajnu - disk i šipka; po materijalu - staklo, porcelan i polimer; izolatori također uključuju izolacijske elemente
Viseći izolatori - izolatori od porcelana i staklenih posuda - obično se spajaju u vijence od 2 na DC vodova i 3-5 (u zavisnosti od zagađenja zraka) na AC vodove. Zatezni izolatori se ugrađuju u žičana sidrišta, u noseće kablove iznad sekcijskih izolatora, u pričvrsne kablove fleksibilnih i krutih poprečnih šipki. Potporni izolatori (sl. 8.29 i 8.30) razlikuju se od svih ostalih po prisutnosti unutrašnjeg navoja u otvoru metalne kapice za pričvršćivanje cijevi. Na vodovima naizmjenične struje obično se koriste štapni izolatori, a na vodovima jednosmjerne struje također se koriste diskovi izolatori. U potonjem slučaju, još jedan izolator u obliku diska s naušnicom uključen je u glavnu šipku zglobne stezaljke. Konzolni izolatori od porculanske šipke (sl. 8.31) ugrađuju se u podupirače i šipke izolovanih konzola. Ovi izolatori moraju imati povećanu mehaničku čvrstoću, jer rade na savijanje. U sekcijskim rastavljačima i odvodnicima rogova obično se koriste izolatori od porculanske šipke, rjeđe disk izolatori. U segmentnim izolatorima na vodovima jednosmjerne struje koriste se polimerni izolacijski elementi u obliku pravokutnih šipki od presovanog materijala, a na vodovima izmjenične struje - u obliku cilindričnih šipki od stakloplastike, na koje se postavljaju električni zaštitni poklopci od fluoroplastičnih cijevi. . Razvijeni su izolatori polimernih šipki sa jezgrom i rebrima od fiberglasa od organosilicijum elastomera. Koriste se za vješanje, sečenje i pričvršćivanje; perspektivni su za ugradnju u podupirače i šipke izolovanih konzola, u kablove savitljivih poprečnih nosača itd. U područjima industrijskog zagađenja vazduha i u nekim veštačkim konstrukcijama, periodično čišćenje (pranje) porculanskih izolatora vrši se pomoću posebne mobilne opreme.

Cattenary

Kontaktna mreža je jedan od glavnih dijelova kontaktne mreže; to je sistem žica čiji relativni raspored, način mehaničkog povezivanja, materijal i poprečni presjek omogućavaju neophodan kvalitet odvođenja struje. Dizajn kontaktne mreže (CP) je određen ekonomskom izvodljivošću, uslovima rada (maksimalna brzina kretanja EPS-a, maksimalna struja koju povlače pantografi), i klimatskim uslovima. Potreba da se osigura pouzdano prikupljanje struje pri rastućim brzinama i snazi ​​EPS-a odredila je trendove u promjenama dizajna ovjesa: prvo jednostavnih, zatim jednostrukih sa jednostavnim žicama i složenijih - opružnih jednostrukih, dvostrukih i specijalnih, u kojima se osigurava potrebno efekat, Ch. arr. da bi se izravnala vertikalna elastičnost (ili krutost) ovjesa u rasponu, koriste se prostorni sistemi sa dodatnim sajlom ili drugi.
Pri brzinama do 50 km/h, zadovoljavajući kvalitet prikupljanja struje osigurava se jednostavnim kontaktnim ovjesom, koji se sastoji samo od kontaktne žice obješene na nosače A i B kontaktne mreže (slika 8.10a) ili poprečne kablove.

Kvalitetu prikupljanja struje u velikoj mjeri određuje progib žice, koji ovisi o rezultujućem opterećenju žice, koje je zbir vlastite težine žice (u slučaju ledenih uvjeta uz led) i opterećenja vjetrom, kao i kao na dužini raspona i napetosti žice. Na kvalitetu skupljanja struje u velikoj mjeri utječe kut a (što je manji, to je lošiji kvalitet skupljanja struje), kontaktni pritisak se značajno mijenja, pojavljuju se udarna opterećenja u zoni oslonca, povećava se trošenje kontaktne žice i struje. -dolazi do prikupljanja umetaka pantografa. Prikupljanje struje u zoni nosača može se donekle poboljšati vješanjem žice na dvije tačke (slika 8.10.6), što pod određenim uvjetima osigurava pouzdano prikupljanje struje pri brzinama do 80 km/h. Jednostavnim ovjesom moguće je značajno poboljšati sakupljanje struje samo značajnim smanjenjem dužine raspona kako bi se smanjio progib, što je u većini slučajeva neekonomično, ili korištenjem posebnih žica sa značajnom napetošću. U tom smislu koriste se lančane vješalice (slika 8.11), u kojima je kontaktna žica okačena na noseći kabel pomoću žica. Ovjes koji se sastoji od potpornog kabela i kontaktne žice naziva se jednostruko; ako postoji pomoćna žica između potpornog kabela i kontaktne žice - dvostruka. U lančanom ovjesu, noseći kabel i pomoćna žica su uključeni u prijenos vučne struje, pa su povezani s kontaktnom žicom električnim konektorima ili provodljivim žicama.

Glavna mehanička karakteristika kontaktnog ovjesa smatra se elastičnost - omjer visine kontaktne žice i sile koja se primjenjuje na nju i usmjerena je okomito prema gore. Kvaliteta naplate struje ovisi o prirodi promjene elastičnosti u rasponu: što je stabilnija, to je bolja trenutna naplata. Kod jednostavnih i konvencionalnih vješalica za lance, elastičnost na sredini raspona je veća od elastičnosti nosača. Izjednačavanje elastičnosti u rasponu pojedinačnog ovjesa postiže se ugradnjom opružnih sajli dužine 12-20 m na koje su pričvršćene vertikalne strune, kao i racionalnim rasporedom običnih struna u srednjem dijelu raspona. Dvostruke suspenzije imaju konstantniju elastičnost, ali su skuplje i složenije. Da bi se dobio visok indeks ravnomjerne raspodjele elastičnosti u rasponu, koriste se različite metode za njegovo povećanje u području potporne jedinice (ugradnja opružnih amortizera i elastičnih šipki, torzijski učinak od uvijanja kabela itd.). U svakom slučaju, prilikom izrade suspenzija potrebno je uzeti u obzir njihove disipativne karakteristike, odnosno otpornost na vanjska mehanička opterećenja.
Mrežna mreža je oscilirajući sistem, stoga, u interakciji sa pantografima, može biti u stanju rezonancije uzrokovane podudarnošću ili višestrukim frekvencijama vlastitih oscilacija i prisilnih oscilacija, koje su određene brzinom pantografa duž raspona sa datim dužina. Ako dođe do pojave rezonancije, može doći do primjetnog pogoršanja prikupljanja struje. Ograničenje za prikupljanje struje je brzina širenja mehaničkih talasa duž ovjesa. Ako je ova brzina prekoračena, pantograf mora biti u interakciji kao sa krutim sistemom koji se ne može deformirati. Ovisno o standardiziranoj specifičnoj napetosti žica ovjesa, ova brzina može biti 320-340 km/h.
Jednostavne i lančane vješalice sastoje se od odvojenih sidrenih dijelova. Pričvršćivanje ovjesa na krajevima ankerskih dijelova može biti kruto ili kompenzirano. Na glavnim prugama Uglavnom se koriste kompenzirane i polukompenzirane suspenzije. U polukompenziranim ovjesima, kompenzatori su prisutni samo u kontaktnoj žici, u kompenziranim - također u nosećem kabelu. Štoviše, u slučaju promjene temperature žica (zbog prolaska struja kroz njih, promjene temperature okoline), progib nosećeg kabela, a samim tim i vertikalni položaj kontaktnih žica, ostaju nepromijenjeni. . Ovisno o prirodi promjene elastičnosti ovjesa u rasponu, progib kontaktne žice uzima se u rasponu od 0 do 70 mm. Vertikalno podešavanje polukompenziranih ovjesa vrši se tako da optimalni progib kontaktne žice odgovara prosječnoj godišnjoj (za dato područje) temperaturi okoline.
Visina konstrukcije ovjesa - udaljenost između nosećeg kabela i kontaktne žice na mjestima ovjesa - odabire se na osnovu tehničkih i ekonomskih razmatranja, naime, uzimajući u obzir visinu nosača, usklađenost sa trenutnim vertikalnim dimenzijama prilaz zgradama, izolaciona rastojanja, posebno u zoni veštačkih konstrukcija itd.; osim toga, mora se osigurati minimalni nagib struna pri ekstremnim vrijednostima temperature okoline, kada može doći do primjetnih uzdužnih pomaka kontaktne žice u odnosu na noseći kabel. Za kompenzirane ovjese, to je moguće ako su potporni kabel i kontaktna žica izrađeni od različitih materijala.
Da bi se produžio vijek trajanja kontaktnih umetaka pantografa, kontaktna žica je postavljena u cik-cak planu. Moguće su različite opcije za kačenje nosećeg kabla: u istim vertikalnim ravninama kao i kontaktna žica (vertikalni ovjes), duž ose staze (polukoso ovjes), sa cik-cak nasuprot cik-cak kontaktne žice (kosi ovjes ). Vertikalni ovjes ima manji otpor vjetra, kosi ovjes ima najveći, ali ga je najteže montirati i održavati. Na ravnim dionicama staze uglavnom se koristi polukoso ovjes, na zakrivljenim dionicama - okomito. U područjima s posebno jakim opterećenjem vjetrom široko se koristi ovjes u obliku dijamanta, u kojem se dvije kontaktne žice, obješene na zajednički noseći kabel, nalaze na nosačima s suprotnim cik-cak. U srednjim dijelovima raspona žice su spojene krutim trakama. Kod nekih ovjesa, bočna stabilnost je osigurana korištenjem dva noseća sajla, koji tvore neku vrstu sistema užeta u horizontalnoj ravni.
U inozemstvu se uglavnom koriste jednolančane ovjese, uključujući i na dionicama velike brzine - s opružnim žicama, jednostavnim razmaknutim potpornim žicama, kao i s potpornim kablovima i kontaktnim žicama s povećanom napetošću.

Kontaktna žica

Kontaktna žica je najkritičniji element kontaktnog ovjesa, koji direktno ostvaruje kontakt sa EPS pantografima tokom procesa prikupljanja struje. Obično se koriste jedna ili dvije kontaktne žice. Dvije žice se obično koriste kada se skupljaju struje veće od 1000 A. Na domaćim željeznicama. d. koristiti kontaktne žice s površinom poprečnog presjeka od 75, 100, 120, rjeđe 150 mm2; u inostranstvu – od 65 do 194 mm2. Oblik poprečnog presjeka žice je doživio neke promjene; u početku. 20ti vijek profil poprečnog presjeka dobio je oblik sa dva uzdužna utora u gornjem dijelu - glavi, koji služe za pričvršćivanje armatura kontaktne mreže na žicu. U domaćoj praksi, dimenzije glave (slika 8.12) su iste za različite površine poprečnog presjeka; u drugim zemljama, veličine glave zavise od površine poprečnog preseka. U Rusiji je kontaktna žica označena slovima i brojevima koji označavaju materijal, profil i površinu poprečnog presjeka u mm2 (na primjer, MF-150 - oblikovani bakar, površina poprečnog presjeka 150 mm2).

Posljednjih godina široko su rasprostranjene niskolegirane bakrene žice s dodacima srebra i kalaja, koji povećavaju otpornost na habanje i toplinu. Brončane bakar-kadmijumske žice imaju najbolju otpornost na habanje (2-2,5 puta veću od bakarne žice), ali su skuplje od bakrenih žica, a njihov električni otpor je veći. Izvodljivost korištenja određene žice utvrđuje se tehničko-ekonomskim proračunom, uzimajući u obzir specifične uvjete rada, posebno pri rješavanju pitanja osiguranja naplate struje na brzim autoputevima. Posebno je zanimljiva bimetalna žica (sl. 8.13), okačena uglavnom na prijemne i odlazne kolosijeke stanica, kao i kombinovana čelično-aluminijska žica (kontaktni dio je čelični, sl. 8.14).

Tokom rada, kontaktne žice se troše prilikom prikupljanja struje. Postoje električne i mehaničke komponente habanja. Kako bi se spriječilo lomljenje žice zbog povećanih vlačnih naprezanja, maksimalna vrijednost habanja se normalizira (na primjer, za žicu s površinom poprečnog presjeka od 100 mm, dopušteno habanje je 35 mm2); Kako se trošenje žice povećava, njena napetost se povremeno smanjuje.
Tijekom rada može doći do pucanja kontaktne žice kao posljedica toplinskog efekta električne struje (luka) u području interakcije s drugim uređajem, odnosno kao rezultat pregaranja žice. Najčešće do pregaranja kontaktne žice dolazi u sljedećim slučajevima: iznad strujnih kolektora stacionarnog EPS-a zbog kratkog spoja u njegovim visokonaponskim krugovima; pri podizanju ili spuštanju pantografa zbog protoka struje opterećenja ili kratkog spoja kroz električni luk; s povećanjem kontaktnog otpora između žice i kontaktnih umetaka pantografa; prisustvo leda; zatvaranje klizača pantografa različitih-nopotetičnih grana izolacionog interfejsa sidrenih sekcija itd.
Glavne mjere za sprječavanje pregaranja žica su: povećanje osjetljivosti i brzine zaštite od struja kratkog spoja; upotreba blokade na EPS-u, koja sprečava podizanje pantografa pod opterećenjem i nasilno ga isključuje kada se spušta; opremanje izolacijskih sučelja sidrenih dijelova zaštitnim uređajima koji pomažu u gašenju luka u području njegove moguće pojave; pravovremene mjere za sprječavanje naslaga leda na žicama itd.

Potporni kabel

Potporni kabel - žica za vješanje lanca pričvršćena na potporne uređaje kontaktne mreže. Kontaktna žica je okačena na noseći kabel pomoću žica - direktno ili preko pomoćnog kabela.
U domaćim vozovima Na glavnim kolosijecima vodova elektrificiranih jednosmjernom strujom, kao noseći kabel uglavnom se koristi bakrena žica presjeka 120 mm2, a na sporednim kolosijecima stanica čelično-bakarna žica (70 i 95 mm2) se koristi. U inostranstvu se na vodovima naizmenične struje koriste i bronzani i čelični kablovi preseka od 50 do 210 mm2. Napetost kabla u polukompenziranoj kontaktnoj mreži varira ovisno o temperaturi okoline u rasponu od 9 do 20 kN, u kompenziranom ovjesu ovisno o vrsti žice - u rasponu od 10-30 kN.

String

Niz je element lanca lančane mreže, uz pomoć kojeg je jedna od njegovih žica (obično kontaktna žica) obješena na drugu - noseći kabel.
Po dizajnu se razlikuju: vezne žice, sastavljene od dvije ili više zglobno povezanih karika od krute žice; savitljive žice od savitljive žice ili najlonskog užeta; tvrdi - u obliku odstojnika između žica, koji se koriste mnogo rjeđe; omča - napravljena od žice ili metalne trake, slobodno okačena na gornju žicu i čvrsto ili šarnirsko pričvršćena u stezaljkama donje (obično kontaktne); klizne žice pričvršćene na jednu od žica i klize duž druge.
U domaćim vozovima Najviše se upotrebljavaju vezne žice od bimetalne čelično-bakrene žice promjera 4 mm. Njihov nedostatak je električno i mehaničko trošenje spojeva pojedinih karika. U proračunima, ove žice se ne smatraju provodljivima. Fleksibilne žice napravljene od bakrene ili bronzane žice, čvrsto pričvršćene na stezaljke za žice i djeluju kao električni konektori raspoređeni duž kontaktnog ovjesa i ne stvaraju značajne koncentrisane mase na kontaktnoj žici, što je tipično za tipične poprečne električne konektore koji se koriste za veze i druge veze , nemaju ovaj nedostatak.neprovodne žice. Ponekad se koriste neprovodne lančane žice od najlonskog užeta, za čije su pričvršćivanje potrebni poprečni električni konektori.
Klizne žice, koje se mogu pomicati duž jedne od žica, koriste se u polukompenziranim privjescima za lančane mreže niske konstruktivne visine, pri ugradnji sekcijskih izolatora, na mjestima gdje se nosivi kabel sidri na umjetne konstrukcije ograničenih vertikalnih dimenzija i na drugim posebnim uslovima.
Krute žice se obično ugrađuju samo na nadzemne prekidače kontaktne mreže, gdje djeluju kao limiter za uspon kontaktne žice jedne suspenzije u odnosu na žicu druge.

Žica za pojačanje

Žica za pojačanje je žica električno spojena na kontaktni ovjes, koji služi za smanjenje ukupnog električnog otpora kontaktne mreže. U pravilu, armaturna žica je okačena na konzole sa strane nosača, rjeđe - iznad nosača ili na konzolama u blizini nosećeg kabela. Žica za ojačanje se koristi u područjima jednosmjerne i naizmjenične struje. Smanjenje induktivne reaktancije AC kontaktne mreže zavisi ne samo od karakteristika same žice, već i od njenog položaja u odnosu na nadzemne žice.
U fazi projektovanja predviđena je upotreba žice za ojačanje; Obično se koristi jedna ili više žica tipa A-185.

Električni konektor

Električni konektor je komad žice s provodljivim spojevima namijenjen za električno povezivanje nadzemnih žica. Postoje poprečni, uzdužni i bypass konektori. Izrađene su od golih žica tako da ne ometaju uzdužna kretanja žica kontaktne mreže.
Poprečni konektori se postavljaju za paralelno povezivanje svih nadzemnih žica istog kolosijeka (uključujući i armaturne) i na stanicama kontaktne mreže za više paralelnih kolosijeka uključenih u jednu dionicu. Poprečni konektori se montiraju duž putanje na udaljenostima u zavisnosti od vrste struje i udjela poprečnog presjeka kontaktnih žica u općem poprečnom presjeku žica kontaktne mreže, kao i od načina rada uređaja. EPS na specifičnim vučnim rukama. Osim toga, na stanicama se konektori postavljaju na mestima gde EPS startuje i ubrzava.
Uzdužni konektori se postavljaju na zračnim prekidačima između svih žica privjesaka kontaktne mreže koji čine ovaj prekidač, na mjestima spajanja sidrenih dijelova - obostrano za neizolacijske spojeve i sa jedne strane za izolacijske spojeve i na drugim mjestima.
Bypass konektori se koriste u slučajevima kada je potrebno nadoknaditi prekinuti ili smanjeni poprečni presjek ovjesa kontaktne mreže zbog prisustva međusidrenja armaturnih žica ili kada su izolatori uključeni u noseći kabel za prolaz kroz umjetnu konstrukciju. .

Priključci za kontaktnu mrežu

Priključci za kontaktnu mrežu – obujmice i dijelovi za međusobno povezivanje nadzemnih kontakt žica, na noseće uređaje i nosače. Priključci (sl. 8.15) se dijele na zatezne (kundačne stege, krajnje stege itd.), ovjesne (stezaljke za strune, sedla itd.), pričvrsne (fiksne stege, držači, uši itd.), provodljive, mehanički lagano opterećena (stezaljke dovodne, priključne i prelazne – sa bakrenih na aluminijumske žice). Proizvodi koji se nalaze u okovima, u skladu sa njihovom namjenom i tehnologijom proizvodnje (lijevanje, hladno i toplo štancanje, prešanje i dr.), izrađuju se od kovanog livenog gvožđa, čelika, legura bakra i aluminijuma i plastike. Tehnički parametri armature regulirani su regulatornim dokumentima.

Dio sistema vučnog napajanja, koji se sastoji od dovoda (vodova za napajanje), kontaktne mreže, željezničke mreže i usisnih vodova, čini vučna mreža. U nekim slučajevima, vučna mreža uključuje dodatne žice i uređaje povezane na kontaktne i (ili) željezničke mreže.

Vučna mreža (slika 8.5) je složeno električno kolo i sadrži krugove formirane od žica, željezničke mreže i uzemljenja. Struja koja teče od vučne trafostanice do EPS-a raspoređuje se između žica kontaktne mreže. Struja se vraća u trafostanicu preko šinske mreže i uzemljenja, a zatim duž usisnog voda. Pod utjecajem međusobne induktivne sprege, koja se javlja između krugova vučne mreže pri protjecanju naizmjenične struje, inducira se struja u željezničkoj mreži - uzemljenom kolu, usmjerena suprotno struji koja ju je izazvala u kontaktnoj mreži.

Glavni parametri vučne mreže

Glavni parametri vučne mreže uključuju specifični (po 1 km dužine) aktivni otpor R, induktivnost L i kapacitivnost C. Vrijednosti R i L ovise uglavnom o broju i karakteristikama žica kontaktne mreže, šinskih niti i dr. elemenata uključenih u vučnu mrežu, kao i na električnu provodljivost zemlje. Zbog curenja struje iz tračnica čiji je intenzitet promjene duž kolosijeka određen prijelaznim otporom kruga šina-zemlja, parametri R i L nisu konstantni duž dužine vučne mreže: u blizini trafostanica i električne energije stanicama njihove vrijednosti su nešto veće nego na sredini dionice. Kod naelektrisanja naizmeničnom strujom ovi parametri zavise i od jačine struje koja teče duž tračnica, jer su elektromagnetne karakteristike čelika za šine nelinearne. U zavisnosti od broja i marki žica kontaktne mreže, specifični aktivni otpor R je 0,04-0,07 Ohm/km pri jednosmernoj struji i 0,14-0,20 Ohm/km pri naizmeničnoj struji industrijske frekvencije. Induktivnost L na struji industrijske frekvencije je 0,9-0,15 mH/km. Za komponente struje EPS-a koje imaju frekvenciju od 300 do 3000 Hz i koje određuju najsmetaniji uticaj na komunikacijsku liniju, vrijednost R je nešto veća, a L nešto niža nego na frekvenciji od 550 Hz. Specifični kapacitet C je određen geometrijskim dimenzijama i relativnim položajem elemenata kontaktne mreže u odnosu na površinu zemlje, kao i karakteristikama izolacije i iznosi 17-20 nF/km.
Rezultirajuće vrijednosti parametara vučne mreže (uzimajući u obzir udaljenost između vučnih trafostanica i strujnog kruga koji se koristi u zoni među trafostanicama) imaju značajan utjecaj na glavne pokazatelje vučnog sustava napajanja. Aktivni otpor R proporcionalan je gubitku električne energije u vučnoj mreži, a pri konstantnoj struji gubitku napona. U vučnoj mreži naizmjenične struje gubici napona zavise i od R) i L. Nivo smetnji i opasnog utjecaja vučne mreže na susjedne komunikacijske vodove i druge komunikacije položene duž pruge također ovisi o omjeru vrijednosti i , L, C.
Nosivost vučne mreže (za prolaze vozova) određena je najvećom jakošću struje - dugotrajnom ili kratkotrajnom (1-3 minute), pri kojoj temperatura najopterećenije žice ne prelazi dozvoljenu vrijednost . U tom slučaju se mora poštovati i maksimalno dozvoljeno odstupanje napona u kontaktnoj mreži od nominalnog, čime se obezbeđuje normalan rad energetske i pomoćne opreme EPS-a.

S povećanjem površine poprečnog presjeka ili broja žica, povećava se nosivost vučne mreže. Povećanje veličine saobraćaja, mase vozova i brzine njihovog kretanja, kao i želja da se smanji broj vučnih trafostanica (sa većim rastojanjem između njih) na elektrificiranoj dionici dovode do potrebe povećanja nosivost vučne mreže, koja se obično postiže kačenjem armaturne žice. To vam omogućava da povećate dopuštenu jačinu struje za 1,5-2 puta, smanjite vrijednosti R i L. U nekim dionicama željeznice. itd. ponekad je potrebno značajno (do 15 puta) smanjiti magnetni uticaj na susjedne komunikacije. U ovom slučaju se u vučnu mrežu ugrađuju usisni transformatori sa povratnom žicom (slika 8.6,a). Takvu mrežu karakterizira češći raspored izolacijskih spojeva sidrenih dijelova i povećane vrijednosti R i L; poboljšanje njegovih karakteristika postiže se odabirom određenih vrijednosti omjera transformacije, tzv. cijepanje povratne žice, racionalno postavljanje na nosače. Osim toga, da bi se smanjio elektromagnetski utjecaj vučne mreže naizmjenične struje sa povećanom nosivošću, koristi se zaštitna žica, povezana u području među trafostanicama na željezničku mrežu ili na posebne provodnike za uzemljenje (sl. 8.6,6). Zaštitna žica se u pravilu koristi zajedno sa armaturnom žicom i visi na nosačima kontaktne mreže. Pod utjecajem struja lančanika i armaturne žice u strujnom krugu zaštitna žica-zemlja indukuje se struja usmjerena suprotno struji koja ju je izazvala. Što se zaštitna žica nalazi bliže armaturnoj žici (uzimajući u obzir dozvoljenu udaljenost pod uvjetima izolacije), to se više smanjuje L i magnetski utjecaj na susjedne komunikacije.

Da bi se poboljšali parametri vučne mreže, napon u njoj se povećava. Najekonomičniji način, bez promene dizajna EPS-a i pojačavanja izolacije kontaktne mreže, izvodi se korišćenjem napojne žice koja je pod povećanim naponom u odnosu na kontaktnu mrežu. Visoki napon koji se od trafostanice dovodi do napojne žice smanjuje se statičkim pretvaračima (za jednosmernu struju) ili autotransformatorima (za naizmeničnu struju) na nivo koji je potreban za EPS i prenosi se na kontaktnu mrežu (Sl. 8.6c). Obično se koristi AC vučna mreža s dovodnom žicom i autotransformatorima. U domaćim vozovima U takvim mrežama napon između napojne žice i šinske mreže je 25 kV, a između kontaktne žice i napojne žice 50 kV (sistem 2x25 kV). Budući da se većina električne energije prenosi duž dovodne žice, trenutno opterećenje žica kontaktne mreže se smanjuje za 1,5-1,8 puta, a vrijednosti R i L - za 2,2-2,6 puta. U sistemu 2x25 kV, povrat struje se uglavnom ne vrši preko željezničke mreže i zemlje, već preko dovodne žice. Kao rezultat toga, magnetski utjecaj vučne mreže na komunikacijske vodove smanjen je gotovo 10 puta. Za postojeće vučne mreže i izbor njihovih elemenata za novoelektrificirane vodove vrši se poređenje tehničkih i ekonomskih pokazatelja.

Zalutale struje

Lutajuće struje nazivaju se električne struje u zemlji, koje nastaju kao rezultat curenja struja iz različitih elektroenergetskih uređaja i dalekovoda zbog nedovoljne ili nedostatka izolacije u odnosu na tlo ili kada se tlo koristi kao jedna od faza prijenosa električne energije. sistema potrošačima. Putevi za širenje zalutalih struja u zemlji su raznoliki (otuda i naziv). Propuštaju ne samo u tlu, već iu metalnim dijelovima podzemnih konstrukcija. Naizmjenične lutajuće struje (frekvencija 50 Hz) su praktički sigurne za podzemne objekte. Najveću opasnost predstavljaju lutajuće struje u sistemima koji rade na jednosmjernu struju, a posebno u željezničkom saobraćaju, gdje se kot povratna žica u sistemu vučnog napajanja – elektrificirane željeznice koriste hodne šine. d., tramvaj, metro, elektrificirani kamenolom i rudarski željeznički transport. Sa realnim nivoom izolacije šina u odnosu na tlo i dužinom energetskih zona od vučnih trafostanica, može procuriti do 10-30% (željeznica), 1-10% (tramvaj), 0,1-0,2% (metro). u zemlju 40-50% (rudarski transport) struje koju troši EPS. Zalutale struje u tlu mogu se otkriti na znatnoj udaljenosti (do desetina kilometara) od izvora njihovog nastanka, ovisno o električnoj provodljivosti tla. U visoko vlažnim tlima ove su struje lokalizirane u blizini svojih izvora, u kamenitim tlima - na velikoj udaljenosti od njih.
Lutajuće struje mogu predstavljati opasnost za osoblje koje servisira električne instalacije i javnost (napon koraka i napon dodira). Najveća negativna posljedica lutajućih struja u tlu je pojava elektrokorozije (elektrohemijske destrukcije) podzemnih metalnih komunikacija - kablova, komunikacionih vodova, cjevovoda, armiranobetonskih konstrukcija i dr. Kada struja curi iz metalne površine u kontaktu sa zemljom, dolazi do razaranja (raspadanja) 9,12 kg čelika, 33,8 kg olova, 2,93 kg aluminijuma godišnje.
Zaštita konstrukcija od negativnih manifestacija lutajućih struja može se osigurati smanjenjem struja curenja (uključujući poboljšanje izolacije šinskog kolosijeka), maksimalno pouzdanom izolacijom podzemnih konstrukcija od tla, aktivnom zaštitom: uklanjanjem (odvodnjavanjem) ili potiskivanjem struja curenja sa površine podzemne konstrukcije sa zaštitnom strujom koju stvara poseban izvor struje (katodna zaštita). Minimiziranje struja curenja iz vučne željezničke mreže osigurava se stvaranjem električnog kontinuiteta mreže od vučnog opterećenja (elektro-voznog vozila) do vučne trafostanice. U tu svrhu, šinski kolosijek je opremljen čeonim električnim konektorima; Kako bi se osigurao pouzdan povratak vučnih struja, u vučnu šinu mrežu ugrađuju se poprečni međušinski i međukolosiječni električni konektori.

Ukupni porast otpora povratnog kruga vučnih struja kao rezultat ugradnje šinskih spojeva ne bi trebao biti veći od 20% otpora bešavne tračnice. Ukoliko je potrebno smanjiti struje curenja iz lokalnih dionica kolosijeka (tuneli, kolosijeci stanica i depo), može se koristiti ventilsko presjecavanje željezničke mreže, što istovremeno dovodi do smanjenja električne korozije šina i dijelova šinskih pričvršćenja, posebno u tunelima. Pokazatelji opasnosti od elektrokorozije lutajućih struja za zgrade i objekte željezničkog saobraćaja dati su u tabeli 1. Kada se takva opasnost identificira za podzemne konstrukcije (kablovi, cjevovodi), koriste se aktivna sredstva zaštite (slika 8.7): polarizirana drenaža , katodna zaštita, pojačana drenaža, drenažno-katodna zaštita. Vrsta zaštite se bira prema lokalnim uslovima u zavisnosti od potencijala „konstrukcija-šina“.

Za armiranobetonske konstrukcije (nosači kontaktne mreže, umjetne konstrukcije i sl.) glavni način zaštite od elektrokorozije strujama curenja je električna izolacija metalnih elemenata pričvršćivanja kontaktne mreže uzemljenih na šine od armiranog betona i njegove armature, za koje se koriste izolacijske čahure, brtve, podloške itd. P.

Električna izolacija je osigurana regulatornim zahtjevom za nivo izolacije konstrukcija od tla jednak 104 Ohma. Ako je nemoguće postići ovaj nivo, u krug uzemljenja armiranobetonskih konstrukcija na šinama se uključuju iskri ili diodni uzemljivači, čime se prekidaju struje curenja opasne od korozije iz šina u konstrukciji (slika 8.8). U režimu kratkog spoja kontaktne mreže na armiranobetonsku konstrukciju, iskristi razmaci i diodni uzemljivači od 200 A klase ne niže od 20 osiguravaju odvod struja kratkog spoja na tračnice.

Elektromagnetna kompatibilnost

Rad različitih električnih uređaja i sistema koji se nalaze duž i opslužuju elektrificirane željezničke pruge je pod velikim utjecajem željezničkih električnih kola. d. Ova okolnost zahtijeva uzimanje u obzir elektromagnetne kompatibilnosti električne opreme (instrumenata, uređaja, aparata), tj. njihova sposobnost da na zadovoljavajući način rade u elektromagnetnom okruženju bez izazivanja neprihvatljivih efekata na okolinu kao i na drugu tehničku opremu.
U Ruskoj Federaciji je od 1. januara 1999. godine na snazi ​​Zakon “O osiguranju elektromagnetne kompatibilnosti” prema kojem je tehnička oprema koja je izvor elektromagnetnog zračenja, uklj. trofazni nadzemni vodovi (OL) i električne željeznice. itd., podliježu obaveznoj sertifikaciji za usklađenost sa nivoima elektromagnetnog zračenja utvrđenim državnim standardima. Stepen uticaja zavisi od simetrije kola, kako uticaja tako i uticaja.
Kolo je simetrično ako su parametri njegovih žica - primarni (aktivni otpor, induktivnost, kapacitet između žica i u odnosu na zemlju, provodljivost izolacije) i sekundarni (karakteristična impedansa i koeficijent širenja valova) isti. U praksi, zbog postojećih razlika, sva dvo- i trožilna kola su djelomično ili potpuno asimetrična. Sljedeći nadzemni vodovi mogu se klasificirati kao potpuno asimetrični: vučna mreža električnih željeznica. d., monofazni strujni dalekovodi koji koriste uzemljenje kao povratnu žicu; vodovi koji rade po sistemu “dvije žice – zemlja” (DPZ) i “dvije žice – šina” (DPR), kao i sa faznim odvajanjem žica; ultravisoki naponski vodovi jednosmjerne struje (iznad 750 kV) na ultra-velikim udaljenostima (više od 1000 km). Svi ostali dvofazni i trofazni nadzemni vodovi su djelimično asimetrični.
Svi vodovi sa nižim nivoom prenosa energije, položeni u blizini električne pruge, praktično su podložni elektromagnetnim uticajima. itd., – nadzemne i kablovske vodove telefonske i telegrafske komunikacije, radio-difuziju, daljinsko upravljanje i telesignalizaciju, kola za automatsko blokiranje kolosijeka, elektroenergetske i rasvjetne električne mreže, niskonaponske dalekovode, isključenu kontaktnu mrežu susjednih kolosijeka, kao i provodne elemente metalnih konstrukcija, nadvožnjaka, cevovoda, omotača kablova i dr. U sistemu vučnog napajanja izvor elektromagnetnog uticaja su ispravljačko-inverterske jedinice vučnih trafostanica i električnih voznih sredstava, tiristorsko-pulsni pretvarači dodatnog stacionarnog napajanja i napona. regulacioni uređaji koji generišu strujne i naponske komponente sa različitim, a ponekad i promenljivim, frekvencijama.
Utjecajno kolo električnog kola. d. - strujni krug koji uključuje vučnu podstanicu, električnu lokomotivu i vučnu mrežu. Utjecajni napon vučne mreže jednak je radnom naponu naizmjenične struje, a struja u zemlji, koja je sastavni dio vučne mreže, srazmjerna je radnoj struji. Vučna mreža je gotovo potpuno asimetrična i ima snažan utjecaj na susjedna kola. Zahvaćena linija naziva se susjedna. Relativni položaj uticajnih i susjednih linija, u kojima mogu nastati opasni i ometajući utjecaji, naziva se prilaz, a razmak između linija, mjereno okomito na liniju utjecaja, je širina prilaza. Pristup sa konstantnom širinom linije će biti paralelan, sa promenljivom širinom će biti kosi, a ako postoje paralelni i kosi preseci, biće složen. Inducirani naponi i struje u susjednom vodovu nastaju zbog utjecaja elektromagnetnog polja žica vučne mreže na njega. Da bi se olakšale analize i proračuni, uobičajeno je uzeti u obzir električne i magnetske utjecaje.
Električni uticaj se manifestuje indukcijom potencijala u susednoj liniji u odnosu na uzemljenje električnim poljem stvorenim prisustvom napona u uticajnoj liniji. Ako u kontaktnoj mreži nema struje, onda se može uzeti u obzir samo električni utjecaj. Magnetski uticaj se manifestuje pojavom longitudinalne emf izazvane magnetnim poljem uticajne linije. Uzdužna emf, raspoređena duž linije, stvara u njoj napon u odnosu na tlo, koji varira duž dužine linije; uzrokuje zatvaranje struje kroz distribuirani kapacitet linije (ili kroz galvanske veze sa zemljom, ako postoji). Ako je kapacitivna sprega između kontaktne mreže i susjedne linije vrlo mala (na primjer, sa značajnom širinom pristupa), može se uzeti u obzir samo magnetski utjecaj. Kod složenog pristupa, longitudinalna emf na početku linije, uzemljenoj na kraju, zavisi od dimenzija kontura „kontaktna mreža-zemlja” i „susedna linija-zemlja”, kao i od širine prilaza, smanjuje kako se povećava. Zauzvrat, dimenzije krugova ovise o vodljivosti zemlje i frekvenciji utjecajne struje: s njihovim povećanjem, veličine oba kruga se smanjuju. Uzdužna emf određena je zbirom emf inducirane na svakom dijelu kosog ili paralelnog pristupa.
Susjedni vodovi koji imaju uzemljenje (jednožilna kola - telegrafski, signalizacijski, daljinski dalekovodi za pojačala kola daljinskih komunikacija, uzemljene ili ukopane metalne konstrukcije ili komunikacije) također su podložni galvanskom utjecaju, koji je najopasniji u dionicama jednosmjerne struje. . Na železnici d) naizmenične struje, opasni uticaji nastaju ako se u susednom vodu indukuje napon koji prelazi utvrđeni napon dodira za osobu, ili napon dozvoljen u uslovima rada opreme i izolacije. Opasan je i inducirani napon u signalnoj liniji, koji može uzrokovati pogrešan rad releja i dovesti do otvaranja signala na okupiranom području. Opasan napon može nastati ako postoji dovoljno visok napon u kontaktnoj mreži (električni utjecaj), velika naizmjenična struja (magnetski utjecaj) ili značajan šinski potencijal (galvanski utjecaj). Za zaštitu uređaja i sistema od opasnih utjecaja koriste se prilično složene i skupe posebne mjere.

Zaštita susjednih linija

Princip zaštite je da žica koja je uzemljena na krajevima i koja se nalazi u blizini kontaktne mreže, u jednom ili drugom stepenu, smanjuje svoj magnetni uticaj na susednu liniju. U susjednoj liniji nastaje emf, koji je vektorski zbir emf inducirane poljima kontaktne mreže i zaštitne žice. Ukupna emf u susjednoj liniji je manja, što su komponente emf bliže po veličini i što je ugao između njih bliži 180°. Omjer emf rezultirajuće i strujno inducirane kontaktne mreže naziva se koeficijent zaštite.
Kada je na susjedni vod istovremeno pod utjecajem struja kontaktne mreže i šina, manifestuje se zaštitni efekat šina. Uzdužna emf koja nastaje u susjednoj liniji određena je vektorskom sumom struja.
Efekat zaštite kabla je zbog prisustva metalnog omotača i oklopa uzemljenog na više tačaka, koje čine zaštitnu žicu. Što je manji aktivni otpor ili veća induktivnost, to je niži koeficijent zaštite omotača kabla. Kako bi se smanjio otpor komunikacijskih kablova, olovni omotač je zamijenjen aluminijskim. Induktivnost školjke može se povećati upotrebom oklopne trake sa povećanom relativnom magnetskom propusnošću. Koeficijent zaštite ljuske opada sa povećanjem frekvencije uticajne struje.

Proračun opasnih uticaja

Prilikom utvrđivanja opasnih uticaja, proračunati su prinudni režim (isključivanje jednog od TPS) i režim kratkog spoja u kontaktnoj mreži; u ovim režimima je uticajna struja najveća. Dozvoljeni napon Ua u susjednoj liniji ovisi o namjeni i vrsti vodova, kao i o načinu projektovanja. Dakle, za nadzemne komunikacione vodove na drvenim nosačima, id = 60 V u prinudnom režimu i 1000 V u kratkom spoju; na armiranobetonskim nosačima - 36 V i 160-250 V, respektivno (u zavisnosti od vremena isključenja kratkog spoja). Za kablovske komunikacione vodove koji se održavaju u skladu sa sigurnosnim merama, 1/d = 0,21/test u prinudnom režimu i u kratkom spoju (testni napon za komunikacioni kabl, obično 1800 V). U prinudnom režimu za nadzemne i kablovske rasvjetne vodove?/d = 300 V, za dalekovode -400 V; u slučaju kratkog spoja za oba (Ud = 1000 V (osim u određenim slučajevima).
Rezultirajući inducirani utjecaj određen je istovremenim utjecajem različitih vrsta utjecaja. Za nadzemne susjedne vodove definira se kao vektorski zbir napona električnog i magnetskog utjecaja pri kutu pomaka vektora od cca. 90°. U nadzemnim i kablovskim jednožičnim vodovima sa radnim uzemljenjem istovremeno se javljaju i magnetni i galvanski uticaji (fazni pomak je takođe približno 90°). Za kablovske vodove bez radnog uzemljenja određuje se samo magnetni uticaj (električni i galvanski uticaji se ne pojavljuju).
Utjecajna struja u režimu kratkog spoja izračunava se na kraju napojne zone ako je njena dužina jednaka dužini prilaza susjednoj liniji. Ako je dužina prilaza manja od dužine dovodne zone, projektna tačka se bira na kraju prilaznog dijela. U prisilnom načinu rada (jedna od trafostanica je isključena), uzima se u obzir da vučna mreža svake od napojnih zona prima jednosmjernu snagu od susjednih trafostanica. Nesinusoidni naponi i struje u vučnoj mreži imaju ometajući učinak na susjedne vodove koji normalno rade sa niskim naponima i strujama u tonskom i supratonskom frekvencijskom opsegu (komunikacijski i radiodifuzni vodovi). Ometajućim uticajima su takođe izloženi kolosečni signalni krugovi i uređaji za automatizaciju upravljanja saobraćajem vozova koji rade na frekvencijama od 50; 75; 125; 175; 225; 275 i 325 Hz.
Ispravljačke jedinice električnih lokomotiva u dionicama naizmjenične struje, kao i ispravljačke i ispravljačko-inverterske jedinice jednosmjernih trafostanica stvaraju harmonike različitih frekvencija i amplituda. Ako vučno opterećenje čini značajan udio snage sistema napajanja i kriva napona napajanja nije sinusoidna (čak i unutar normalnih granica), tada harmonici sadržani u njoj uzrokuju povećanje harmonika u ispravljenom naponu. Opseg harmonijskih oscilacija je vrlo širok, a kao rezultat njihovog utjecaja, u susjednim vodovima se javlja šumni napon (interferencija), koji otežava ili remeti njihov normalan rad. Napon šuma ish, ili psozometrijski, je napon frekvencije od 800 Hz na jednom kraju komunikacione linije (zatvoren na oba kraja na karakterističnu impedanciju), stvarajući isti ometajući efekat kao stvarni inducirani naponi različitih frekvencija. Naponi različitih frekvencija stvaraju nejednake smetnje u komunikacijskim i radio-difuznim linijama, pa se svode na psozometrijske pomoću koeficijenta akustičkog udara, koji uzima u obzir relativni utjecaj napona različitih frekvencija. Svaki pravi dvožični vod ima uzdužnu i poprečnu asimetriju (različiti električni parametri žica duž svoje dužine), zbog čega na kraju linije nastaje interferentni napon koji je manji, što je manja asimetrija linije. Kvalitet dvožične komunikacione linije procjenjuje se njenom osjetljivošću na smetnje svakog harmonika. Koeficijent osjetljivosti je omjer napona šuma na kraju linije i prosječnog napona obje žice u odnosu na masu. Prilikom određivanja Um, za izračunati se uzima normalan režim rada sistema napajanja. Prihvatljivi napon šuma kreće se od 1 do 3,5 mV za različite komunikacione linije i određenu dužinu linije. Proračun UUi se obično vrši za galvanski nepodijeljeni dio, odnosno dio koji ne sadrži transformatore, pojačala i filtere, na primjer, dio za pojačanje u komunikacijskoj liniji.

Osiguravanje elektromagnetne kompatibilnosti

Zaštitne mjere za osiguranje kompatibilnosti željezničkih električnih vodova i susjednih vodova mogu se primijeniti kako na izvoru utjecaja - električnim željezničkim krugovima - tako i na pogođenim susjednim prugama. Zaštitne mjere koje se primjenjuju na izvoru utjecaja nazivaju se aktivnim, jer smanjuju utjecaj na sve susjedne vodove. Zaštitne mjere primijenjene na susjednoj liniji mogu zaštititi samo tu liniju i stoga su klasifikovane kao pasivne.
Aktivne mjere zaštite su sljedeće: na željeznici. d) naizmjenična struja - upotreba usisnih transformatora i prigušnih uređaja za prigušivanje rezonantnih vibracija na električnim željeznicama. DC - ugradnja višepulsnih pretvarača sa dovoljno visokim kvalitetom ispravljenog napona, filtera za izravnavanje na vučnim podstanicama kako bi se izgladilo talasanje ispravljenog napona. Osim toga, djelomično smanjenje magnetskih utjecaja postiže se dvosmjernim napajanjem vučne mreže. Budući da se inducirani napon u komunikacijskoj liniji, dozvoljen u sigurnosnim uvjetima, može povećati smanjenjem vremena njegovog izlaganja, potrebno je povećati brzinu relejne zaštite koja isključuje vučnu mrežu prilikom kratkog spoja.
Osnovne pasivne zaštitne mere uključuju uklanjanje susedne linije sa uticajne linije i kabliranje susedne linije; Osim toga, u komunikacijskim vodovima se ukrštaju žice, balansiraju kablovi, povećava se nivo prijenosnog napona, koriste se kompenzacijski uređaji, zavojnice za blokiranje i odvodnjavanje, izolacijski transformatori i odvodnici. U šinskim krugovima za automatsko blokiranje koriste se rezonantna kola i filteri; u niskonaponskim električnim mrežama nultra dovodnog transformatora je uzemljena, ugrađeni su aktivni ili kapacitivni otpori uzemljenja, vodovi se dijele na kraće dijelove, povećavajući broj točaka napajanja i povezujući ih u sredini prilaznog dijela.
Većina DC trakcionih trafostanica sa 6-pulsnim pretvaračima (skoro sve instalirane prije 1960. godine) imaju ugrađene jednosmjerne filtere za izravnavanje. Prilikom projektovanja i elektrifikacije novih dionica željeznice, regulatorni dokumenti predviđaju ugradnju moćnih dvosmjernih filtera za izravnavanje (koje su razvili VNIIZhT i Zapadnosibirska željeznica).
Prilikom ugradnje 12- ili 24-pulsnih konvertorskih jedinica na vučnim trafostanicama koriste se jednostavniji jednovezni aperiodični filteri za izravnavanje ili se ugrađuju jedinice bez filtera.
Filter za izravnavanje sastoji se od jednog (jednoveznog) ili dva (dvolink) prigušnica uključenih u rez u negativnu sabirnicu, rezonantna i aperiodična (kapacitivna) kola. Reaktori se izrađuju za nazivni napon 3,3 kV, nazivnu struju 6500 i 3250 A od fabrički proizvedenih blokova tipa RBFA-U-6500/3250. Broj blokova u filteru za izglađivanje određen je induktivnošću reaktora Lp koja je potrebna za postizanje odgovarajućeg koeficijenta izglađivanja. Induktivnost reaktora ne bi trebala ovisiti o struji opterećenja vučne trafostanice koja prolazi kroz njega, stoga reaktor nema čelično jezgro. Reaktori nazivne struje od 3250 A opremljeni su jednim, dva, tri i četiri bloka sa serijsko-paralelnim povezivanjem sekcija, a reaktori nazivne struje od 6500 A opremljeni su paralelnim spojem sekcija. Za rezonantna i aperiodična kola koriste se papirno-uljni kondenzatori FMT4-12, projektovani za nazivni napon od 4 kV.
Induktivnosti rezonantnih kola LK su napravljene od dva namotaja (glavnog i upravljačkog), spojenih u serijski brojač ili serijski konkordanciju. Ovi namotaji, napravljeni od bakrene žice PR-500 različitih presjeka, koji imaju različit broj zavoja za različita kola, postavljeni su na drvene blokove i međusobno se pomiču jedan u odnosu na drugi. Kada se razmak između zavojnica promijeni, njihova međusobna induktivnost M se glatko mijenja i postiže se potrebna vrijednost induktivnosti LK = LK\ ± LK2 ± Mk za podešavanje kola na rezonanciju napona na harmonijskoj frekvenciji (znak "+" odgovara serijski suglasnik i znak “-” na kontra-vezu kalemova).
Rezonantni namotaji i kondenzatori se ugrađuju u zasebne prostorije zatvorenog dijela vučne trafostanice ili u metalne ormare (u slučaju korištenja kompletnog 3,3 kV rasklopnog uređaja za vanjsku instalaciju). Reaktori velikih gabarita i težine postavljaju se ili u produžetku zgrade vučne trafostanice, ili u komorama od azbestno-cementnih ploča sa metalnim ogradama.
Za mjerenje interferentnog napona i određivanje koeficijenta uglađivanja koristi se mjerač interferentnog napona tipa IMN-3. Uređaj se sastoji od dva seta, povezanih prije i poslije filtera za izravnavanje, obično u ćeliji rezervnog brzog prekidača. Svaki komplet uključuje mjerne i zaštitne blokove.
Prilikom projektovanja i rada vučnih sistema napajanja obezbeđuje se elektromagnetna kompatibilnost električnih pruga sa sistemima napajanja. U ovom slučaju se uzimaju u obzir faktori međusobnog utjecaja: nesinusoidnost i asimetrija trofaznih napona napajanja, značajan nivo reaktivne snage koju troše vučna opterećenja iz napojnog električnog sistema, kvalitet ispravljenog napona, prenapon.
Električna vuča naizmjenične struje nije samo snažan potrošač reaktivne energije i nesinusoidne struje, već i snažno asimetrično jednofazno opterećenje, što dovodi do naponske asimetrije u trofaznim sistemima napajanja.
Praktično je nemoguće potpuno eliminirati elektromagnetski i galvanski utjecaj jedne električne opreme na drugu, jednog električnog kola na drugi, pa se obično nastoji smanjiti do te mjere da normalan rad električnih krugova koji su podložni utjecaju nije poremećeni i ispunjeni su zahtjevi GOST 13109-97 Standardi za kvalitet električne energije u sistemima napajanja opće namjene.”