Den energi som förbrukas av järnvägstransporter går åt till att tillhandahålla tågdragkraft och försörja icke-dragkraftsförbrukare: stationer, depåer, verkstäder, tågtrafikkontrollanordningar.

Elförsörjningssystemet för elektrifierade järnvägar omfattar kraftverk, regionala transformatorstationer, nätverk och kraftledningar, som kallas extern kraftförsörjning. Intern eller dragkraftsförsörjning inkluderar traktionsstationer och elektriskt dragkraftsnät.

Kraftverk producerar trefas växelström med en spänning på 6...21 kV och en frekvens på 50 Hz. Vid transformatorstationer höjs strömspänningen till 750 kV, beroende på räckvidden för överföring av elektrisk energi till konsumenterna. Nära platser för elförbrukning sänks spänningen till 110...220 kV och tillförs regionala nät, till vilka traktionsstationer för elektrifierade järnvägar och transformatorstationer för vägar med dieseldragkraft är anslutna.

Dragnätet består av kontakt- och rälstrådar som representerar matnings- respektive sugledningar. Delar av kontaktnätet är anslutna till intilliggande traktionsstationer.

Järnvägar använder likströmssystem med en märkspänning på 3000 V och enfas växelström med en märkspänning på 25 kV och en frekvens på 50 Hz.

De viktigaste parametrarna som kännetecknar strömförsörjningssystemet för elektrifierade järnvägar är kraften hos traktionsstationer, avståndet mellan dem och kontaktytan ovanför.

DC-traktionstransformatorstationer utför två funktioner: de minskar spänningen hos den tillförda trefasströmmen och omvandlar den till likström. Spänningsnivån vid strömavtagaren för elektrisk rullande materiel med likström i någon blocksektion bör inte vara mer än 4 kV och inte mindre än 2,7 kV, och i vissa områden är inte mindre än 2,4 V tillåten. Med hänsyn till dessa krav, DC traktionsstationer är placerade i närheten av varandra (10...20 km) med maximalt tillåtet tvärsnitt av kontaktledningen.

AC-traktionsstationer tjänar endast till att minska AC-spänningen (upp till 27,5 kV) som tas emot från kraftsystem. På sträckor elektrifierade med växelström med en märkspänning på 25 kV är avståndet mellan traktionsstationerna 40...60 km. Tvärsnittsarean för kontaktnätets ledningar i ett enfas växelströmssystem är ungefär två gånger mindre än med likström. Utformningen av lok och elektriska tåg som använder växelström är dock mer komplex och deras kostnad är högre.

Sammanfogningen av kontaktnät av elektrifierade linjer på olika strömsystem utförs vid speciella järnvägsstationer.

Ett kontaktnät är en uppsättning ledningar, strukturer och utrustning som säkerställer överföring av elektrisk energi från traktionsstationer till strömavtagare för elektrisk rullande materiel.

Kontaktnätet består av konsoler, isolatorer, stödkabel, kontakttråd, klämmor och snören och är monterat på metall- eller armerad betongstöd (Fig. 22.1).

Enkla (på sekundära stations- och depåbanor) och kedjeöverliggande kontaktnät används. En enkel kontaktledning består av en frihängande vajer som fästs i stöd. I en kedjeupphängning (bild 22.1) hängs kontakttråden inte fritt mellan stöden, utan fästs i stödkabeln med hjälp av trådsnören. Tack vare detta förblir avståndet mellan huvudets yta och kontakttråden nästan konstant. Avståndet mellan stöd med kedjeupphängning är 70...75 m.

Kontaktledningens höjd över rälshuvudets yta vid drag och stationer måste vara minst 5750 mm och vid korsningar - 6000...6800 mm.

Kontakttråden är gjord av hårddragen elektrolytisk koppar av en speciell profil (Fig. 22.2). Den kan ha en tvärsnittsarea på 85, 100 eller 150 mm2.

Kontaktnätsstöd är gjorda av armerad betong (upp till 15,6 m hög) och metall (15 m eller mer). Avståndet från ytterspårets axel till innerkanten av stöden på drag och stationer ska vara minst 3100 mm. På befintliga elektrifierade linjer och under svåra förhållanden är det tillåtet att minska det angivna avståndet till 2450 mm vid stationer och till 2750 mm vid drag.

För att skydda kontaktnätet från skador är det sektionerat (uppdelat i separata sektioner - sektioner) med hjälp av luftgap (isolerande gränssnitt), neutrala insatser, sektions- och insticksisolatorer.

Luftspalter är utformade för att elektriskt isolera intilliggande områden från varandra. Luftspalten är gjord på ett sådant sätt att när strömavtagaren av elektrisk rullande materiel passerar, är de passande sektionerna elektriskt anslutna. Vid gränserna för luftspalterna installeras kontaktnätsstöd som har en distinkt färg.

En neutral insats är en del av ett kontaktnät där det inte alltid finns någon ström. Den neutrala insatsen består av flera luftspalter kopplade i serie och ger, när den passerar elektrisk rullande materiel, elektrisk isolering av de matchande sektionerna.

Etapper, mellanstationer, spårgrupper i stationsparker är uppdelade i separata sektioner. Anslutning eller frånkoppling av sektioner utförs med sektionsfrånskiljare placerade på kontaktnätets stöd eller med sektioneringsstolpar. Sektionsstolpar är utrustade med skyddsutrustning - automatiska brytare mot kortslutning.

För att säkerställa säkerheten för servicepersonal och andra personer är alla metallkonstruktioner (broar, överfarter, trafikljus, hydraulpumpar, etc.) som direkt interagerar med elementen i kontaktnätet eller ligger inom en radie av 5 m från dem jordade eller utrustad med avstängningsanordningar. I kontaktnätverkets påverkanszon är också alla underjordiska metallstrukturer isolerade från marken för att skydda dem från skada av ströströmmar.

Kontaktnätverksstruktur: 1 – support; 2 - dragkraft; 3 - konsol; 4, 9 – isolatorer; 5 – stödkabel: 6 – kontaktledning; 7 - sträng; 8 – klämma

Elektriska järnvägstransporter är de mest produktiva, ekonomiska och miljövänliga. Därför har man från mitten av 1900-talet och fram till idag bedrivit ett aktivt arbete med att omvandla järnvägslinjer till elektrisk dragkraft. För närvarande är mer än 50 % av de ryska järnvägarna elektrifierade. Dessutom är även icke-elektrifierade delar av järnvägar i behov av elektrisk energi: den används för att säkerställa att signalsystem fungerar, centralisering, kommunikation, belysning, datorutrustning etc.

Elektrisk energi i Ryssland genereras av företag inom energiindustrin. Järnvägstransporter förbrukar cirka 7 % av den el som produceras i vårt land. Det spenderas på att tillhandahålla tågdragkraft och driva icke-dragkraftskonsumenter, vilket inkluderar järnvägsstationer med deras infrastruktur, lokomotiv, vagnar och spåranläggningar, såväl som tågtrafikkontrollanordningar. Små företag och bosättningar som ligger nära den kan anslutas till järnvägsnätet.

Enligt klausul 1 i bilaga nr 4 till PTE Inom järnvägstransporter måste tillförlitlig kraftförsörjning av elektrisk rullande materiel, signalanordningar, kommunikationer och datorutrustning säkerställas. konsumenter av elektrisk energi kategori I, samt andra konsumenter i enlighet med den kategori som fastställts för dem.

innefattar externt nätverk (kraftverk, transformatorstationer, kraftledningar) Och interna nätverk (dragnät, strömförsörjningsledningar för signal- och kommunikationsanordningar, belysningsnät och så vidare.).

En trefas växelström med en spänning på 6...21 kV och en frekvens på 50 Hz genereras. För att överföra elektrisk energi till konsumenter höjs spänningen till 250...750 kV och överförs över långa avstånd med hjälp av ( Kraftledningar). Nära elanvändningsplatserna sänks spänningen till 110 kV med hjälp av och tillförs regionala nät, till vilka tillsammans med andra förbrukare elektrifierade järnvägar är anslutna och försörjer icke-dragande förbrukare, vars ström tillförs kl. en spänning på 6...10 kV.

Syfte och typer av dragnät

utformad för att tillhandahålla elektrisk energi till elektrisk rullande materiel. Den består av Kontakt Och rälstrådar, som representerar resp matning Och sugledning. Sektioner av dragnätet är indelade i avsnitt (sektionerad) och anslut till närliggande. Detta gör att transformatorstationer och kontaktnät kan belastas jämnare, vilket generellt bidrar till att minska elförlusterna i dragnätet.

Ryska järnvägar använder två dragströmsystem: permanent Och enfas omväxlande.

På järnvägarna elektrifierad med likström, utför två funktioner: de minskar spänningen hos den medföljande trefasströmmen med hjälp och omvandlar den till likström med hjälp. Från traktionsstationen el genom skyddet snabbkopplingsbrytare levereras till kontaktnätet av - matare, och från rälsen går den tillbaka till traktionsstationen.

Main nackdelar med likströmsförsörjningssystemetär dess konstanta polaritet, relativt låga spänning i kontaktledningen och strömläckage på grund av oförmågan att säkerställa fullständig elektrisk isolering av den övre spårstrukturen från den nedre (""). Skenorna, som fungerar som strömledare med samma polaritet, och vägbädden representerar ett system där en elektrokemisk reaktion är möjlig, vilket leder till metallkorrosion. Som ett resultat minskar livslängden för skenor och metallkonstruktioner som ligger nära järnvägsspåret. För att minska denna effekt används speciella skyddsanordningar - katodstationer Och anodjordningsledare.

På grund av den relativt låga spänningen i DC-systemet för att erhålla den kraft som krävs för rullande materiel ( W=UI) en hög ström måste flyta genom dragnätet. För att göra detta placeras traktionstransformatorstationer nära varandra (var 10...20 km) och ökar tvärsnittsarean, ibland med hjälp av dubbel eller till och med trippel kontaktledning.

På AC elektrifiering den erforderliga effekten överförs genom kontaktnätet med en högre spänning ( 25 kV) och följaktligen lägre strömstyrka jämfört med ett likströmssystem. Traction transformatorstationer är i detta fall belägna på ett avstånd av 50...70 km från varandra. Deras tekniska utrustning är enklare och billigare än för DC-traktionsstationer (det finns inga likriktare). Dessutom är tvärsnittet av kontaktnätets ledningar ungefär två gånger mindre, vilket möjliggör betydande besparingar på dyr koppar. Utformningen av AC-lok och elektriska tåg är dock mer komplex och deras kostnad är högre.

Sammanfogningen av kontaktnät av linjer elektrifierade med lik- och växelström utförs vid speciella järnvägsstationer -. Vid sådana stationer finns elektrisk utrustning som gör att både lik- och växelström kan tillföras samma sektioner av stationsspår. Driften av sådana enheter är sammankopplad med driften av centraliserings- och signaleringsenheter. Installationen av dockningsstationer kräver stora investeringar. När skapandet av sådana stationer verkar opraktiskt, används tvåsystem som fungerar på båda typerna av ström. Vid användning av en sådan EPS kan en övergång från en typ av ström till en annan ske medan tåget rör sig längs sträckan.

Kontakta nätverksenheten

Kontakta nätverk- detta är en uppsättning ledningar, bärande strukturer och annan utrustning som säkerställer överföring av elektrisk energi från traktionsstationer till elektrisk rullande materiel. Huvudkravet för utformningen av kontaktnätet är att säkerställa tillförlitlig konstant kontakt mellan tråden och strömavtagaren, oavsett tågens hastighet, klimat- och atmosfäriska förhållanden. Det finns inga dubbla element i kontaktnätet, så dess skada kan leda till en allvarlig störning av det etablerade tågschemat.

I enlighet med syftet med elektrifierade banor använder de enkel Och kedja luftledningsupphängningar. På sekundära stations- och depåbanor med relativt låg hastighet kan den användas (" spårvagn" typ), som är en frihängande spänd tråd, som fästs med hjälp av isolatorer på stöd placerade på ett avstånd av 50...55 m från varandra.

Vid höga hastigheter bör kontaktledningens hängning vara minimal. Detta uppnås genom en design där kontakttråden mellan stöden är fäst vid stödkabel använder ofta åtskilda ledningar strängar. På grund av detta förblir avståndet mellan skenhuvudets yta och kontakttråden nästan konstant. För en kedjeupphängning, i motsats till en enkel, krävs färre stöd: de är placerade på ett avstånd av 65...70 m från varandra. På höghastighetssektioner används de där de är upphängda från stödkabeln på strängar. hjälptråd, till vilken även kontakttråden är fäst med snören. I horisontalplanet är kontakttråden placerad i förhållande till spåraxeln med en avvikelse på ±300 mm vid varje stöd. Detta säkerställer dess vindmotstånd och enhetligt slitage på strömavtagarnas kontaktplattor. För att minska hängningen av kontakttråden under säsongsbetonade temperaturförändringar, dras den till stöd, som kallas, och hängs upp till dem genom systemet. Den största längden av sektionen mellan ankarstöden ( ankarsektion) ställs in med hänsyn till den tillåtna spänningen för den slitna kontaktledningen och på raka delar av banan når 800 m.

Kontakttråden är gjord av hårddragen elektrolytisk koppar tvärsnitt 85 , 100 eller 150 mm 2. För att underlätta fästning av trådar med klämmor, använd MF.

För tillförlitlig drift av kontaktnätverket och enkelt underhåll är det uppdelat i separata sektioner - avsnitt genom att använda luftspalter Och neutrala insatser, och.

När strömavtagaren av elektrisk rullande materiel passerar längs den, förbinder dess sladd kort elektriskt båda sektionerna av kontaktnätet. Om detta är oacceptabelt på grund av strömförsörjningsförhållandena för sektionerna, är de separerade, som består av flera luftspalter placerade i serie. Användningen av neutrala insatser är obligatorisk på ledningar som är elektrifierade med växelström, eftersom angränsande sektioner av kontaktnätet kan drivas av olika faser som kommer från kraftverket, vars elektriska anslutning till varandra är oacceptabel. EPS:n måste fortsätta i nedgångsläge och med hjälpmaskinerna avstängda. För att stängsla sektionerna av kontaktnätverket används speciella signalskyltar "", installerade på kontaktnätverkets stöd.

Sektionerna ansluts eller kopplas bort med hjälp av organ placerade på kontaktnätets stöd. Frånskiljarna kan fjärrstyras antingen med hjälp av en stolpemonterad elektrisk drivning, ansluten till energisändarkonsolen och manuellt använda manuell körning, .

Arrangemanget av stationsspår med kontaktledningar beror på deras syfte och typen av station. Ovanför växlarna har kontaktnätet så kallade kontaktlinjer som bildas av skärningspunkten mellan två kontakthäng.

På stambanor använder de också kontaktledningsstöd. Avståndet från den yttersta banans axel till stödens innerkant på raka sektioner ska vara minst 3100 mm. I särskilda fall på elektrifierade linjer är det tillåtet att minska angivet avstånd till 2450 mm- på stationer och före 2750 mm- på drag. Används främst vid drag individuell fribärande upphängning av kontakttråden. På stationer (och i vissa fall även på scener) används den gruppupphängning av kontaktledningar på och tvärbalkar.

För att skydda kontaktnätet från kortslutningar, utrustad säkerhetsbrytare. Alla metallstrukturer som direkt interagerar med elementen i kontaktnätet eller ligger inom en radie av 5 m från dem, jord(ansluten till skenor). På ledningar elektrifierade med likström används speciella dioder och gnistor. För att skydda element och utrustning i kontaktnätet från överspänningar (till exempel på grund av blixtnedslag) är vissa stöd utrustade med bågande horn.

De används för elektrisk isolering av spänningsförande kontaktnätverk (kontakttråd, stödkabel, strängar, klämmor) från jordade element (stöd, konsoler, tvärstänger, etc.). Enligt de funktioner de utför är isolatorer indelade i hängande, spänning, fixativ, trösta, genom design - skivformad Och stav, och enligt materialet från vilket de är gjorda - , och.

På elektrifierade järnvägar bär rälsen omvänd dragström. För att minska elförlusterna och säkerställa normal drift av automations- och telemekaniska enheter på sådana linjer, tillhandahålls följande egenskaper hos spåröverbyggnaden:

• Shuntar är svetsade till rälshuvudena på utsidan av spåret, vilket minskar det elektriska motståndet i rälskarvarna;
• skenorna är isolerade från slipers med gummipackningar i fallet med armerad betongslipers och impregnering av träslipers med kreosot;
• använd krossad stenballast, som har goda dielektriska egenskaper, och ge ett gap på minst 3 cm mellan basen av skenan och ballasten;
• på ledningar utrustade med automatisk blockering och elektrisk centralisering används isolerande skarvar och för att leda dragström förbi dem, eller frekvensfilter.

AC/DC-sammankopplingsstationer

Ett av sätten att ansluta ledningar elektrifierade med olika typer av ström är att sektionera kontaktnätet genom att byta enskilda sektioner till ström från DC- eller AC-matare. Kontaktnätet för dockningsstationer har grupper av isolerade sektioner: likström, växelström och omkopplingsbar. El tillförs de växlade sektionerna genom. Kontaktnätet växlas från en typ av ström till en annan med hjälp av speciella motordrivningar installerade vid grupperingspunkter. Varje punkt är försedd med två matningsledningar: AC och DC från AC-traktionsstationen. Matare av lämplig typ av ström för denna transformatorstation är också anslutna till kontaktnätet för dockningsstationens halsar och intilliggande sektioner.

För att utesluta möjligheten att förse enskilda sektioner av kontaktnätet med ström som inte motsvarar den rullande materiel som finns där, samt möjligheten att EPS lämnar sektioner av kontaktnätet med ett annat strömsystem, blockeras omkopplarna med varje andra och med enheterna elcentralisering. Växelstyrning ingår i ett enhetligt centraliseringssystem för ruttrelä för styrning av växlar och stationssignaler. Stationstjänstemannen, som samlar in valfri rutt, samtidigt med att pilarna och signalerna ställs in i önskad position, gör motsvarande växlar i kontaktnätet.

Ruttcentralisering vid anslutningsstationer har system för att räkna ankomst och avgång av elektrisk rullande materiel till sektioner av spåret av omkopplingsbara sektioner av kontaktnätet, vilket förhindrar att den utsätts för en annan typ av ström. För att skydda utrustningen för strömförsörjningsanordningar och DC elektrisk rullande materiel när de utsätts för växelströmsspänning som ett resultat av eventuella störningar, finns specialutrustning tillgänglig.

Krav på strömförsörjningsenheter

Strömförsörjningsenheter måste ge tillförlitlig strömförsörjning:

• elektrisk rullande materiel för förflyttning av tåg med fastställda viktstandarder, hastigheter och intervall mellan dem med erforderliga trafikvolymer;
• signaleringsanordningar, kommunikationer och datorteknik som konsumenter av elektrisk energi av kategori I;
• alla andra konsumenter av järnvägstransporter i enlighet med den fastställda kategorin.

TILL kraftförsörjningsanordningar för rullande dragmateriel ovan beskrivna krav presenteras i förhållande till och.

Backupkällor för strömförsörjning för signaleringsenheter ska vara i ständig beredskap och säkerställa oavbruten drift av signalanordningar och korsningslarm i minst 8 timmar, förutsatt att strömmen inte har stängts av under de senaste 36 timmarna Övergångstiden från huvudströmförsörjningssystemet till reserv-en resp. vice versa bör inte överstiga 1,3 s.

För att säkerställa tillförlitlig strömförsörjning måste periodisk övervakning av tillståndet hos strukturer och strömförsörjningsenheter utföras, deras parametrar måste mätas med hjälp av diagnostiska enheter och planerat reparationsarbete måste utföras.

Strömförsörjningsenheter måste skyddas mot kortslutningsströmmar, överspänningar och överbelastningar som överstiger etablerade standarder.

Underjordiska metallkonstruktioner (rörledningar, kablar, etc.), samt metall- och armerade betongkonstruktioner belägna i området för ledningar elektrifierade med likström, måste skyddas från elektrisk korrosion.

Inom konstgjorda konstruktioner ska avståndet från de strömförande elementen i strömavtagaren och delar av kontaktnätet som är spänningssatta till de jordade delarna av konstruktioner och rullande materiel vara minst 200 mm på ledningar elektrifierade med likström, och inte mindre 270 mm- på växelström.

För säkerheten för driftpersonal och andra personer, samt för att förbättra skyddet mot kortslutningsströmmar, metallstöd och element som kontaktnätet är upphängt i, samt alla metallkonstruktioner som är belägna närmare än 5 m från delar av kontakten nätverk, är jordade eller utrustade med jordfelsbrytare under spänning.

Karelin Denis Igorevich ® Orekhovo-Zuevsky Railway College uppkallad efter V.I. Bondarenko "2017

KLASSIFICERING OCH ORGANISERING AV BÅRARBETE.

Spår- och växelunderhållsarbeten är indelade i följande typer:

1. förbättrad översyn av banan,

2. större reparationer av banan,

3. förbättrad medelreparation,

4. genomsnittlig spårreparation,

5. fullständigt byte av skenor och metalldelar i växlar, reparationer av rivningsspår,

6. planerad förebyggande spåruträtning med hjälp av ett komplex av maskiner,

7. rälslipning,

8. större reparationer av korsningar,

9. aktuellt väginnehåll m.m.

Aktuellt sökvägsinnehåll– Det här är den viktigaste typen av spårarbete. Det utförs kontinuerligt under hela året och syftar till att förhindra uppkomsten av vägstörningar, eliminera fel och deras orsaker. I arbetet ingår att besiktiga och kontrollera banan, övervaka dem och hålla den i gott skick, inklusive att underhålla banan efter mönster och nivå.

1. brådskande och prioriterad – syftar till att eliminera farliga fel på de platser där de upptäcks.

2. planerade förebyggande åtgärder som utförs för att förhindra att ett spårfel uppstår.

Övervakning av banans tillstånd sker genom visuell inspektion av spår och konstruktioner samt genom kontroll med spårmätutrustning.

För att kontrollera spåret efter spårbredd och nivå används spårmallar, spårmätvagnar och rälsvagnar. Spårmätningsbilar TsNII-2 (med ett automatiserat system ombord) och TsNII-4 (med icke-kontaktinformationsregistrering) ger automatisk registrering av resultaten av kontroll av spårvidden och nivån på rälsen. För att identifiera sprickor och andra fel används feldetekteringsvagnar. ShchOM-D rengöringsmaskiner för krossad sten används också,

riktnings-, stamp- och efterbehandlingsmaskiner VPO-3000 (kapacitet upp till 3000 meter per timme. Och andra maskiner.

KAPITEL 11.

STRÖMFÖRSÖRJNINGSENHETER. STRÖMFÖRSÖRJNINGSDIAGRAM, KOMPLEX AV ENHETER.

Järnvägstransporter förbrukar cirka 7 % av den elektriska energi som produceras i Ryssland. Strömförsörjningsenheten måste ge tillförlitlig strömförsörjning:

1. Tågets elektriska rörlighet för tågrörelse med fastställda viktnormer, hastigheter och intervall mellan dem.

2. signalanordningar, kommunikations- och datorutrustning, som konsumenter av el av den första kategorin.

3. Alla andra järnvägstransportkonsumenter i enlighet med den kategori som fastställts av järnvägsministeriet.

Det allmänna strömförsörjningsschemat för en elektrifierad väg (ritning i Fig. 11.1) som består av externa försörjningsanordningar (kraftverk, transformatorstationer, nätverk och transmissionsledningar) och kraftförsörjning (traktionsstationer och drivnät). Järnvägar tillhör konsumenter av den 1:a högsta kategorin och vars överträdelse är förknippad med en fara för människoliv.

Dragnätet består från kontakt- och järnvägsnät och matningsledningar . Järnvägsnät – Dessa är löpskenor som har stumpelektriska anslutningar. Kontakta nätverk huvud- och förortselektriska vägar är en uppsättning ledningar, strukturer och utrustning som säkerställer överföring av elektricitet från traktionsstationer till EPS-strömavtagare. Stort häng i tråden kan störa strömuppsamlingen och tråden kan brinna ut. Kontaktnätverket har ingen reserv, och om det skadas kommer rörelsen att stanna.

Enkel kontaktledning Det är en vajer som hänger fritt mellan upphängningsställena på stöd. Används vid låga hastigheter.

Kontaktledningskedja representerar en tråd som hänger mellan stöd på ofta placerade trådsträngar som är anslutna till en stödkabel. Med säsongsbetonade temperaturförändringar anpassas ibland hänget till stöden, och en last hängs upp genom blocksystemet. Kedjeledningar har ett antal varianter beroende på metoden för att hänga upp tråden från stödkabeln.

I enlighet med PTE ska höjden på kontakttrådsupphängningen ovanför rälshuvudets topp vara minst 5750 mm på drag och stationer, och minst 6000 mm vid korsningar. Den maximala upphängningshöjden är 6800 mm.

Materialet för kontaktledningar är hårddragen elektrolytisk koppar. De vanligaste är koppartrådar med ett tvärsnitt på 100 och 150 kvadrat mm, som används på huvudspåren på stationer och scener; på andra spår där belastningen är mindre - en tråd med ett tvärsnitt på 85 mm. kV.

Kontaktnätsstöd kan vara armerad betong eller metall. Billigare armerad betong (höjd upp till 15,6 m) används oftare, men installationen är svårare på grund av det ömtåligare översta lagret av betong, men de är tyngre än metall. Metallstöd (höjd 15 m eller mer) är gjorda i form av tetraedriska pyramidiska takstolar. Avståndet till kontaktnätet på raka sträckor av drag och stationer ska vara minst 3100 mm, och vid särskilt svåra förhållanden tillåts minst 2450 mm vid stationer och 2750 mm vid drag.

Vid stora stationer är kontaktledningar upphängda endast på spår avsedda för mottagning och avgång av tåg för körningar med elektrisk dragkraft, såväl som på spåren av elloksdepåer med flera enheter.

För tillförlitlig drift och enkelt underhåll är kontaktnätet uppdelat i separata sektioner (sektioner) med hjälp av luftgap och neutrala insatser (isolerande gränssnitt), samt sektions- och insticksisolatorer. Sektionerna ansluts eller kopplas bort med hjälp av sektionsfrånskiljare installerade på kontaktnätets stöd. För att förse linjära järnvägskonsumenter med elektricitet är en speciell trefasledning med en spänning på 10 kV upphängd från kontaktnätets stöd.

På elektrifierade järnvägslinjer används löpräls för att passera dragströmmar, därför har överbyggnaden av spåret (STS) på sådana linjer följande egenskaper:

1. Stumkontakter gjorda av kopparkabel svetsas till rälshuvudena på utsidan av spåret, vilket resulterar i att det elektriska motståndet hos rälsförbanden minskar (fig. 11.7). 2. använd ballast av krossad sten, som har goda dielektriska egenskaper, avståndet mellan skenans bas och ballasten är minst 3 cm,

3. armerad betongslipers isoleras från rälsen med gummipackningar, och träslipers är impregnerade med kreosot, vilket skyddar slipersna från att ruttna och samtidigt är en bra isolator,

4.linjer utrustade med automatisk blockering och elektrisk centralisering har isolerande fogar, med hjälp av vilka separata blocksektioner bildas.

För att passera dragströmmar som går förbi de isolerande lederna installeras choketransformatorer eller frekvensfilter.

För att skydda underjordiska metallkonstruktioner från skador av ströströmmar förbättras deras isolering från marken, och speciella skyddsåtgärder tillämpas också.

Kontakta nätverkär en uppsättning enheter för att överföra elektricitet från traktionsstationer till EPS genom strömavtagare. Den är en del av dragnätet och för elektrifierad järnvägstransport fungerar den vanligtvis som dess fas (med växelström) eller pol (med likström); den andra fasen (eller stolpen) är järnvägsnätet. Kontaktnätet kan utföras med kontaktskena eller med kontaktupphängning.
I ett kontaktnät med en kontaktledningsupphängning är huvudelementen följande: ledningar - kontakttråd, stödkabel, förstärkningstråd, etc.; stöder; stödjande och fixerande anordningar; flexibla och styva tvärbalkar (konsoler, klämmor); isolatorer och beslag för olika ändamål.
Kontaktnät med överliggande kontakter klassificeras efter vilken typ av elektrifierad transport den är avsedd för - järnväg. huvudlinje, stad (spårvagn, trolleybuss), stenbrott, gruvor under jord, etc.; av typen av ström och märkspänning för den EPS som drivs från nätverket; på placeringen av kontaktupphängningen i förhållande till järnvägsspårets axel - för central strömuppsamling (på järnvägstransport på huvudlinjen) eller lateral (på industriella transportspår); efter typ av kontaktupphängning - enkel, kedja eller speciell; om detaljerna för förankring av kontaktledning och stödkabel, anslutning av ankarsektioner, etc.
Kontaktnätet är utformat för att fungera utomhus och utsätts därför för klimatfaktorer, som inkluderar: omgivningstemperatur, luftfuktighet och lufttryck, vind, regn, frost och is, solstrålning och innehållet av olika föroreningar i luften. Till detta är det nödvändigt att lägga till termiska processer som uppstår när dragström flyter genom nätverkselement, mekanisk påverkan på dem från strömavtagare, elektrokorrosionsprocesser, många cykliska mekaniska belastningar, slitage etc. Alla kontaktnätverksenheter måste kunna motstå verkan av de listade faktorerna och ger hög kvalitet på ströminsamlingen under alla driftsförhållanden.
Till skillnad från andra strömförsörjningsenheter har kontaktnätverket ingen reserv, så ökade tillförlitlighetskrav ställs på det, med hänsyn till dess design, konstruktion och installation, underhåll och reparation.

Kontakta nätverksdesign

Vid utformning av ett kontaktnätverk (CN) väljs antalet och märket av ledningar baserat på resultaten av beräkningar av dragkraftförsörjningssystemet, såväl som dragkraftsberäkningar; bestämma typen av kontaktupphängning i enlighet med de maximala rörelsehastigheterna för EPS och andra strömuppsamlingsförhållanden; hitta spännlängderna (främst enligt villkoren för att säkerställa dess vindmotstånd, och vid höga hastigheter - och en given nivå av elasticitet ojämnhet); välj längden på ankarsektioner, typer av stöd och stödanordningar för drag och stationer; utveckla CS-design i konstgjorda strukturer; placera stöd och upprätta planer för kontaktnätet vid stationer och scener med koordinering av sicksack av ledningar och med hänsyn tagen till implementeringen av luftströmbrytare och sektioneringselement i kontaktnätet (isolerande gränssnitt för ankarsektioner och neutrala insatser, sektionsisolatorer och frånskiljare ).
Huvuddimensionerna (geometriska indikatorer) som kännetecknar placeringen av kontaktnätverket i förhållande till andra enheter är höjden H för att hänga kontakttråden över nivån på toppen av skenhuvudet; avstånd A från spänningsförande delar till jordade delar av strukturer och rullande materiel; avståndet Г från det yttre spårets axel till den inre kanten av stöden, belägna i nivå med rälshuvudena, regleras och bestämmer till stor del utformningen av elementen i kontaktnätet (fig. 8.9).

Att förbättra utformningen av kontaktnätet syftar till att öka dess tillförlitlighet och samtidigt minska kostnaderna för konstruktion och drift. Armerade betongstöd och fundament av metallstöd är skyddade från de elektrokorrosiva effekterna av ströströmmar på deras förstärkning. Att öka livslängden för kontaktledningar uppnås som regel genom att använda insatser på strömavtagare med höga antifriktionsegenskaper (kol, inklusive metallinnehållande, metallkeramik, etc.), välja en rationell design av strömavtagare, samt optimera nuvarande insamlingslägen.
För att öka tillförlitligheten i kontaktnätet smälts is, inkl. utan avbrott i tågtrafiken; vindbeständiga kontakthängare används etc. Effektiviteten av arbetet på kontaktnätet underlättas genom användning av fjärrstyrning för fjärromkoppling av sektionsfrånskiljare.

Trådförankring

Förankring av ledningar är fastsättningen av kontaktledningar genom isolatorerna och beslag som ingår i dem till ankarstödet med överföring av deras spänning till det. Förankring av trådar kan vara okompenserad (styv) eller kompenserad (Fig. 8.16) genom en kompensator som ändrar längden på tråden om dess temperatur ändras samtidigt som en given spänning bibehålls.

I mitten av kontaktledningsförankringssektionen utförs en mittförankring (Fig. 8.17), som förhindrar oönskade längsgående rörelser mot ett av ankarna och gör att du kan begränsa skadeområdet för kontaktledningen när en av dess vajrar går sönder . Den mellersta förankringskabeln fästs i kontaktledningen och stödkabeln med lämpliga beslag.

Trådspänningskompensation

Kompensering av trådspänning (automatisk reglering) av kontaktnätet när deras längd ändras till följd av temperatureffekter utförs av kompensatorer av olika design - blockbelastning, med trummor av olika diametrar, hydrauliska, gashydrauliska, fjäder etc. .
Den enklaste är en blocklastkompensator, bestående av en last och flera block (remskiva), genom vilka lasten är ansluten till den förankrade vajern. Den mest använda är treblockskompensatorn (fig. 8.18), i vilken ett fast block är fäst vid ett stöd, och två rörliga är införda i öglor som bildas av en kabel som bär en last och fixeras i den andra änden i ström av ett fast block. Den förankrade tråden är fäst vid det rörliga blocket genom isolatorer. I det här fallet är lastens vikt 1/4 av den nominella spänningen (en utväxling på 1:4 tillhandahålls), men lastens rörelse är dubbelt så stor som för en två-6-lobskompensator (med ett rörligt block).

i kompensatorer med trummor med olika diametrar (fig. 8.19) lindas kablar anslutna till de förankrade trådarna på en trumma med liten diameter, och en kabel ansluten till en krans av vikter lindas på en trumma med större diameter. Bromsanordningen används för att förhindra skador på kontaktledningen när vajern går sönder.

Under speciella driftsförhållanden, speciellt med begränsade dimensioner i konstgjorda konstruktioner, små skillnader i uppvärmningstemperatur för ledningar etc., används andra typer av kompensatorer för kontaktledningar, fixeringskablar och styva tvärstänger.

Kontakttrådsklämma

Kontakttrådsklämma – en anordning för att fixera kontakttrådens position i ett horisontellt plan relativt strömavtagarens axel. På krökta sektioner, där nivåerna på rälshuvudena är olika och strömavtagarens axel inte sammanfaller med banans axel, används icke-ledade och ledade klämmor.
En icke-ledad klämma har en stång som drar kontakttråden från strömavtagarens axel till stödet (förlängd klämma) eller från stödet (komprimerad klämma) med en sicksackstorlek. På elektrifierade järnvägar icke-ledade klämmor används mycket sällan (i förankrade grenar av en kontaktledningsupphängning, på vissa luftströmbrytare), eftersom den "hårda punkten" som bildas med dessa klämmor på kontakttråden försämrar strömuppsamlingen.

Den ledade klämman består av tre element: huvudstången, stativet och en extra stång, vid vars ände kontakttrådens fästklämma är fäst (fig. 8.20). Vikten av huvudstången överförs inte till kontakttråden, och den tar bara en del av vikten av den extra stången med en fästklämma. Stavarna är formade för att säkerställa tillförlitlig passage av strömavtagarna när de trycker på kontakttråden. För höghastighets- och höghastighetslinjer används lätta extra stavar, till exempel gjorda av aluminiumlegeringar. Med en dubbel kontakttråd installeras ytterligare två stavar på stativet. På utsidan av kurvor med små radier är flexibla klämmor monterade i form av en konventionell extra stång, som är fäst vid en konsol, stativ eller direkt på ett stöd genom en kabel och en isolator. På flexibla och styva tvärstänger med fixeringskablar används vanligtvis remsfästen (liknande en extra stång), gångjärnsfästa med klämmor med ett öga monterat på fixeringskabeln. På styva tvärbalkar kan du även fästa klämmor på speciella ställ.

Ankarsektion

Förankringssektion är en sektion av en kontaktledningsupphängning, vars gränser är ankarstöd. Att dela upp kontaktnätet i förankringssektioner är nödvändigt för att inkludera anordningar i ledningarna som upprätthåller spänningen i trådarna när deras temperatur ändras och för att utföra längsgående sektionering av kontaktnätet. Denna uppdelning minskar skadeytan vid brott i kontaktledningarna, underlättar installation, tekniskt. kontakta nätverksunderhåll och reparation. Längden på ankarsektionen begränsas av tillåtna avvikelser från det nominella spänningsvärdet för kontaktledningarna som ställts in av kompensatorerna.
Avvikelser orsakas av förändringar i positionen av strängar, klämmor och konsoler. Till exempel, vid hastigheter upp till 160 km/h, överstiger den maximala längden av ankarsektionen med bilateral kompensation på raka sektioner inte 1600 m, och vid hastigheter på 200 km/h tillåts inte mer än 1400 m. I kurvor, längden på ankarsektionerna minskar ju mer, desto större är längdkurvan och dess radie är mindre. För att övergå från en ankarsektion till nästa görs icke-isolerande och isolerande anslutningar.

Para ihop ankarsektioner

Konjugering av ankarsektioner är en funktionell kombination av två intilliggande ankarsektioner av ett kontaktledningssystem, vilket säkerställer en tillfredsställande övergång av EPS-strömavtagare från en av dem till en annan utan att störa strömuppsamlingsläget på grund av lämplig placering i samma (övergångs)spann av kontaktnätet för slutet av en ankarsektion och början av den andra. Man skiljer på oisolerande (utan elektrisk sektionering av kontaktnätet) och isolerande (med sektionering).
Icke-isolerande anslutningar görs i alla fall där det är nödvändigt att inkludera kompensatorer i kontaktledningarna. I detta fall uppnås mekaniskt oberoende av ankarsektionerna. Sådana anslutningar installeras i tre (Fig. 8.21, a) och mindre ofta i två spann. På höghastighetsmotorvägar utförs ibland anslutningar i 4-5 spann på grund av högre krav på kvaliteten på strömupptagningen. Icke-isolerande gränssnitt har längsgående elektriska kontakter, vars tvärsnittsarea måste vara likvärdig med tvärsnittsarean för luftledningarna.

Isolerande gränssnitt används när det är nödvändigt att sektionera kontaktnätet, när det, utöver det mekaniska, är nödvändigt att säkerställa det elektriska oberoendet av de matchande sektionerna. Sådana anslutningar är anordnade med neutrala insatser (sektioner av kontaktledningen där det normalt inte finns någon spänning) och utan dem. I det senare fallet används vanligtvis tre eller fyra spannanslutningar, som placerar kontaktledningarna för de passande sektionerna i mittspannet/-erna på ett avstånd av 550 mm från varandra (Fig. 8.21.6). I detta fall bildas ett luftgap, som tillsammans med isolatorerna som ingår i de upphöjda kontaktupphängningarna vid övergångsstöden säkerställer ankarsektionernas elektriska oberoende. Strömavtagarens övergång från kontakttråden för en ankarsektion till en annan sker på samma sätt som vid icke-isolerande koppling. Men när strömavtagaren är i mittspannet äventyras ankarsektionernas elektriska oberoende. Om en sådan överträdelse är oacceptabel, används neutrala skär av olika längd. Den är vald på ett sådant sätt att när flera strömavtagare i ett tåg höjs, utesluts samtidig blockering av båda luftspalterna, vilket skulle leda till kortslutning av ledningar som drivs från olika faser och under olika spänningar. För att undvika att EPS:ns kontaktledning bränns ut, sker koppling med nollinsatsen vid utloppet, för vilket ändamål en signalskylt "Stäng av strömmen" installeras 50 m före införandets början och efter att änden av insatsen för elloksdragkraft efter 50 m och för dragkraft med flera enheter efter 200 m - skylten " Slå på strömmen" (Fig. 8.21c). I områden med höghastighetstrafik krävs automatiska sätt att stänga av strömmen till EPS. För att göra det möjligt att spåra ur tåget när det tvingas stanna under nollinsatsen finns sektionsfrånskiljare för att tillfälligt mata spänning till nollinsatsen från tågets rörelseriktning.

Kontaktledningssektionering

Sektionering av ett kontaktnät är uppdelningen av ett kontaktnät i separata sektioner (sektioner), elektriskt åtskilda genom isolerande anslutningar av ankarsektioner eller sektionsisolatorer. Isoleringen kan brytas under passagen av EPS-strömavtagaren längs sektionsgränssnittet; om en sådan kortslutning är oacceptabel (när intilliggande sektioner drivs från olika faser eller tillhör olika dragkraftförsörjningssystem), placeras neutrala insatser mellan sektionerna. Under driftförhållanden utförs den elektriska anslutningen av enskilda sektioner, inklusive sektionsfrånskiljare installerade på lämpliga platser. Sektionering är också nödvändig för tillförlitlig drift av strömförsörjningsenheter i allmänhet, snabbt underhåll och reparation av kontaktnätet med spänningsavbrott. Sektioneringssystemet tillhandahåller ett sådant ömsesidigt arrangemang av sektioner där frånkopplingen av en av dem har minst inverkan på organisationen av tågtrafiken.
Sektionering av kontaktnätet kan vara längsgående eller tvärgående. Vid längssektionering delas kontaktnätet för varje huvudspår längs den elektrifierade linjen vid alla dragstationer och sektioneringsstolpar. Kontaktnätet av etapper, transformatorstationer, sidospår och passerpunkter är uppdelat i separata längsgående sektioner. Vid stora stationer med flera elektrifierade parker eller spårgrupper bildar kontaktnätet för varje park eller grupper av spår oberoende längdsektioner. Vid mycket stora stationer är kontaktnätet för en eller båda halsarna ibland uppdelade i separata sektioner. Kontaktnätet är även sektionerat i långa tunnlar och på några broar med trafik under. Med tvärgående sektionering delas kontaktnätet för var och en av huvudvägarna längs hela längden av den elektrifierade linjen. Vid stationer med betydande spårutveckling används ytterligare tvärsnitt. Antalet tvärgående sektioner bestäms av antalet och syftet med individuella spår, och i vissa fall av startlägena för EPS, när det är nödvändigt att använda tvärsnittsarean för de överliggande kontaktledningarna på intilliggande spår.
Sektionering med obligatorisk jordning av den frånkopplade delen av kontaktnätet tillhandahålls för spår på vilka det kan finnas människor på taket av bilar eller lok, eller spår nära vilka lyft- och transportmekanismer fungerar (lastning och lossning, utrustningsspår, etc.) . För att säkerställa större säkerhet för dem som arbetar på dessa platser är motsvarande sektioner av kontaktnätet anslutna till andra sektioner med sektionsfrånskiljare med jordade blad; dessa knivar jordar de frånkopplade sektionerna när frånskiljarna är avstängda.

I fig. Figur 8.22 visar ett exempel på en strömförsörjnings- och sektioneringskrets för en station belägen på en dubbelspårig sektion av en ledning elektrifierad med växelström. Diagrammet visar sju sektioner - fyra på dragen och tre på stationen (en av dem med obligatorisk jordning när den är avstängd). Kontaktnätverket för spåren i den vänstra sektionen och stationen får ström från en fas av kraftsystemet, och spåren i den högra sektionen - från den andra. Följaktligen utfördes sektionering med hjälp av isoleringsmattor och neutrala skär. I områden där issmältning krävs, är två sektionsfrånskiljare med motordrift installerade på neutralinsatsen. Om issmältning inte tillhandahålls räcker det med en manuellt manövrerad sektionsfrånskiljare.

För att sektionera kontaktnätet för huvud- och sidonäten vid stationer används sektionsisolatorer. I vissa fall används sektionsisolatorer för att bilda neutrala insatser på AC-kontaktnätet, som EPS passerar utan att förbruka ström, samt på spår där rampernas längd inte är tillräcklig för att rymma isolerande anslutningar.
Anslutning och frånkoppling av olika sektioner av kontaktnätet, samt anslutning till matningsledningarna, utförs med sektionsfrånskiljare. På AC-ledningar används som regel horisontellt roterande frånskiljare, på DC-ledningar - vertikalskärningstyp. Frånskiljaren styrs på distans från konsoler installerade i tjänstgöringsstationen i kontaktnätsområdet, i vakthavande befäls lokaler och på andra platser. De mest kritiska och ofta kopplade frånskiljarna är installerade i sändningsfjärrkontrollnätet.
Det finns längsgående frånskiljare (för att ansluta och koppla från de längsgående sektionerna av kontaktnätverket), tvärgående (för att ansluta och koppla bort dess tvärgående sektioner), matare, etc. De är betecknade med bokstäverna i det ryska alfabetet (till exempel längsgående - A , B, V, D; tvärgående - P; matare - F) och nummer som motsvarar antalet spår och sektioner av kontaktnätet (till exempel P23).
För att säkerställa säkerheten vid arbete på den frånkopplade delen av kontaktnätet eller i närheten av det (i depån, på vägarna för utrustning och inspektion av takutrustning av EPS, på vägarna för lastning och lossning av bilar, etc.), frånskiljare med en jordningsblad är installerade.

Groda

Luftströmbrytare - bildad av skärningspunkten mellan två överliggande kontakter ovanför strömbrytaren; är utformad för att säkerställa smidig och tillförlitlig passage av strömavtagaren från kontakttråden på en väg till kontaktledningen på en annan. Korsningen av trådar utförs genom att en tråd (vanligtvis en intilliggande bana) överlagras på en annan (fig. 8.23). För att lyfta båda vajrarna när strömavtagaren närmar sig luftnålen fästs ett begränsande metallrör 1-1,5 m långt på den nedre vajern.Den övre vajern placeras mellan röret och den nedre vajern. Skärningen av kontaktledningar ovanför ett enda växel utförs med varje tråd förskjuten till mitten från spåraxlarna med 360-400 mm och placerad där avståndet mellan de inre kanterna på huvudena på tvärstyckets anslutningsskenor är 730-800 mm . Vid korsväxlar och vid s.k. Vid blinda korsningar korsar ledningarna över mitten av strömbrytaren eller korsningen. Luftskyttar är vanligtvis fasta. För att göra detta installeras klämmor på stöden för att hålla kontaktledningarna i en given position. På stationsspår (förutom de huvudsakliga) kan växlar göras ofixerade om ledningarna ovanför växeln är placerade i angivet läge genom att justera sicksackarna vid mellanstöden. Kontaktledningssträngarna som finns nära pilarna måste vara dubbla. Elektrisk kontakt mellan kontaktledningshängen som bildar pilen tillhandahålls av ett elektriskt kontaktdon installerat på ett avstånd av 2-2,5 m från korsningen på pilsidan. För att öka tillförlitligheten används brytarkonstruktioner med ytterligare korskopplingar mellan ledningarna på båda kontaktledningshängen och glidande stödjande dubbla strängar.

Kontaktledningsstöd

Kontaktnätverksstöd är strukturer för att fästa kontaktnätets stöd- och fixeringsanordningar, ta belastningen från dess ledningar och andra element. Beroende på typen av stödanordning är stöd uppdelade i fribärande (enkelspår och dubbelspår); ställ av styva tvärstänger (enkla eller parade); flexibla tvärstångsstöd; matare (med fästen endast för matnings- och sugledningar). Stöd som inte har stödanordningar, men som har fixeringsanordningar, kallas fixeringsanordningar. Cantilever-stöd är uppdelade i mellanliggande - för att fästa en kontaktledningsupphängning; övergångsanordning, installerad vid korsningen av ankarsektioner, - för att fästa två kontaktledningar; ankare, absorberar kraften från förankring av vajrarna. Som regel utför stöden flera funktioner samtidigt. Till exempel kan stödet för en flexibel tvärstång förankras, och konsoler kan hängas upp från ställen på en styv tvärstång. Fästen för förstärkning och andra ledningar kan fästas på stödstolparna.
Stöden är gjorda av armerad betong, metall (stål) och trä. På inrikeståg d. de använder huvudsakligen stöd av förspänd armerad betong (fig. 8.24), koniskt centrifugerad, standardlängd 10,8; 13,6; 16,6 m. Metallstöd installeras i de fall där det på grund av deras bärförmåga eller storlek är omöjligt att använda armerade betong (till exempel i flexibla tvärstänger), såväl som på linjer med höghastighetstrafik, där ökade krav ställs på tillförlitligheten hos bärande konstruktioner. Trästöd används endast som tillfälliga stöd.

För likströmssektioner tillverkas armerade betongstöd med ytterligare stångförstärkning placerad i grunddelen av stöden och utformad för att minska skador på stödarmeringen genom elektrokorrosion orsakad av ströströmmar. Beroende på installationsmetoden kan armerade betongstöd och ställningar av styva tvärstänger separeras eller inte separeras, installeras direkt i marken. Den erforderliga stabiliteten för odelade stöd i marken säkerställs av den övre balken eller basplattan. I de flesta fall används odelade stöd; separata används när stabiliteten hos icke-separerade sådana är otillräcklig, såväl som i närvaro av grundvatten, vilket gör det svårt att installera icke-separerade stöd. I förankringsstöd av armerad betong används stänger, som installeras längs banan i en vinkel på 45° och fästs vid armeringsbetongankarna. Armerad betongfundament i den ovanjordiska delen har ett glas 1,2 m djupt, i vilket stöd installeras och sedan förseglas glasets hålighet med cementbruk. För att fördjupa fundament och stöd i marken används främst metoden för vibrationsdoppning.
Metallstöden av flexibla tvärstänger är vanligtvis gjorda av en tetraedrisk pyramidform, deras standardlängd är 15 och 20 m. Längsgående vertikala stolpar gjorda av vinkelstänger är förbundna med ett triangulärt gitter, också tillverkat av vinkeljärn. I områden som kännetecknas av ökad atmosfärisk korrosion är metallstöd 9,6 och 11 m långa fixerade i marken på armerad betongfundament. Cantilever-stöd installeras på prismatiska trebalksfundament, flexibla tvärbalksstöd installeras antingen på separata armerade betongblock eller på pålfundament med galler. Metallstödens bas är ansluten till fundamenten med ankarbultar. För att säkra stöd i steniga jordar, lyftande jordar i områden med permafrost och djup säsongsbunden frysning, i svaga och sumpiga jordar etc., används grunder av speciella strukturer.

Trösta

Konsol är en stödanordning monterad på ett stöd, bestående av ett fäste och en stång. Beroende på antalet överlappande banor kan konsolen vara enkel-, dubbel- eller mindre ofta flervägs. För att eliminera den mekaniska kopplingen mellan kontaktledningar av olika spår och öka tillförlitligheten används enspåriga konsoler oftare. Oisolerade eller jordade konsoler används, där isolatorerna är placerade mellan stödkabeln och konsolen, samt i klämstången, och isolerade konsoler med isolatorer placerade i konsolerna och stängerna. Oisolerade konsoler (Fig. 8.25) kan vara böjda, lutande eller horisontella. För stöd installerade med ökade dimensioner används konsoler med stag. Vid korsningarna av ankarsektioner när två konsoler installeras på ett stöd används en speciell travers. Horisontella konsoler används i de fall där höjden på stöden är tillräcklig för att säkra den lutande stången.

Med isolerade konsoler (fig. 8.26) är det möjligt att utföra arbeten på stödkabeln nära dem utan att koppla bort spänningen. Frånvaron av isolatorer på oisolerade konsoler säkerställer större stabilitet i positionen för stödkabeln under olika mekaniska påverkan, vilket har en gynnsam effekt på den nuvarande uppsamlingsprocessen. Konsolernas fästen och stänger är monterade på stöd med hjälp av klackar som gör att de kan rotera längs spåraxeln 90° i båda riktningarna i förhållande till normalläget.

Flexibel tvärstång

Flexibel tvärstång - en stödanordning för att hänga och fixera luftledningar placerade ovanför flera spår. Den flexibla tvärbalken är ett system av kablar som sträcks mellan stöden över elektrifierade spår (Fig. 8.27). Tvärgående bärande kablar absorberar alla vertikala belastningar från kedjeupphängningstrådarna, själva tvärbalken och andra trådar. Nedhängningen av dessa kablar måste vara minst Vio spännlängden mellan stöden: detta minskar temperaturens inverkan på kontaktledningsupphängningarnas höjd. För att öka tillförlitligheten hos tvärstängerna används minst två tvärgående bärande kablar.

Fästkablarna tar upp horisontella belastningar (den övre är från stödkablarna till kedjehängarna och andra ledningar, den nedre är från kontaktledningarna). Elektrisk isolering av kablar från stöd möjliggör service av kontaktnätet utan att koppla bort spänningen. För att reglera deras längd är alla kablar fästa vid stöd med gängade stålstänger; i vissa länder används speciella spjäll för detta ändamål, främst för att fästa kontaktupphängning vid stationer.

Aktuell samling

Strömuppsamling är processen att överföra elektrisk energi från en kontaktledning eller kontaktskena till den elektriska utrustningen i en rörlig eller stationär EPS genom en strömavtagare, vilket ger glidning (på motorvägar, industriella och mest urbana elektriska transporter) eller rullande (på vissa typer av EPS för urbana elektriska transporter) elektrisk kontakt. Brott mot kontakt under strömuppsamling leder till uppkomsten av beröringsfri elektrisk bågeerosion, vilket resulterar i intensivt slitage på kontaktledningen och kontaktinsatserna på strömavtagaren. När kontaktpunkter överbelastas med ström under rörelse uppstår kontaktelektrisk explosionserosion (gnistor) och ökat slitage på kontaktelementen. Långvarig överbelastning av kontakten med driftström eller kortslutningsström när EPS är parkerad kan leda till utbränning av kontaktledningen. I alla dessa fall är det nödvändigt att begränsa den nedre gränsen för kontakttrycket för de givna driftsförhållandena. För högt kontakttryck, inkl. som ett resultat av den aerodynamiska inverkan på strömavtagaren, en ökning av den dynamiska komponenten och den resulterande ökningen av den vertikala avböjningen av tråden, särskilt vid klämmor, på luftströmbrytare, vid korsningen av ankarsektioner och i området för konstgjorda strukturer, kan minska tillförlitligheten hos kontaktnätet och strömavtagare, samt öka slitagetrådarna och kontaktinsatserna. Därför måste även den övre gränsen för kontakttrycket normaliseras. Optimering av strömuppsamlingslägen säkerställs av samordnade krav på kontaktnätsenheter och strömavtagare, vilket garanterar hög tillförlitlighet för deras drift till minimala reducerade kostnader.
Kvaliteten på strömuppsamlingen kan bestämmas av olika indikatorer (antalet och varaktigheten av överträdelser av mekanisk kontakt på den beräknade sektionen av banan, graden av stabilitet av kontakttryck nära det optimala värdet, graden av slitage på kontaktelement, etc.), som till stor del beror på utformningen av de interagerande systemen - kontaktnätet och strömavtagare, deras statiska, dynamiska, aerodynamiska, dämpande och andra egenskaper. Trots att den nuvarande insamlingsprocessen beror på ett stort antal slumpmässiga faktorer, gör forskningsresultat och verksamhetserfarenhet det möjligt att identifiera de grundläggande principerna för att skapa nuvarande insamlingssystem med de egenskaper som krävs.

Styv tvärbalk

Styv tvärstång - används för att hänga upp luftledningar placerade ovanför flera (2-8) spår. Den styva tvärstången är gjord i form av en blockmetallstruktur (tvärstång), monterad på två stöd (Fig. 8.28). Sådana tvärbalkar används också för öppningsspann. Tvärstången med stolparna ansluts antingen med gångjärn eller styvt med hjälp av stag, vilket gör att den kan lossas mitt i spännet och minskar stålförbrukningen. När du placerar belysningsarmaturer på tvärbalken görs ett golv med räcken på den; tillhandahålla en stege för att klättra till stöden för servicepersonal. Montera styva tvärbalkar kap. arr. vid stationer och separata punkter.

Isolatorer

Isolatorer är anordningar för isolering av strömförande kontaktledningar. Isolatorer särskiljs beroende på belastningsriktningen och installationsplatsen - upphängd, spänd, kvarhållande och fribärande; genom design - skiva och stång; efter material - glas, porslin och polymer; Isolatorer inkluderar även isolerande element
Upphängda isolatorer - porslins- och glasskålsisolatorer - kopplas vanligtvis i girlander på 2 på DC-ledningar och 3-5 (beroende på luftföroreningar) på AC-ledningar. Spänningsisolatorer installeras i vajerförankringar, i stödkablar ovanför sektionsisolatorer, i fixeringskablar av flexibla och styva tvärstänger. Hållande isolatorer (fig. 8.29 och 8.30) skiljer sig från alla andra genom närvaron av en invändig gänga i hålet på metallkåpan för att säkra röret. På AC-ledningar används vanligtvis stavisolatorer och på DC-ledningar används även skivisolatorer. I det senare fallet ingår en annan skivformad isolator med ett örhänge i den ledade klämmans huvudstång. Stångisolatorer av fribärande porslin (Fig. 8.31) är installerade i stag och stavar på isolerade konsoler. Dessa isolatorer måste ha ökad mekanisk hållfasthet, eftersom de fungerar vid böjning. I sektionsfrånskiljare och hornavledare används vanligtvis stavisolatorer av porslin, mer sällan skivisolatorer. I sektionsisolatorer på likströmsledningar används polymerisoleringselement i form av rektangulära stänger av pressmaterial och på växelströmsledningar - i form av cylindriska glasfiberstavar, på vilka elektriska skyddshöljen av fluorplaströr sätts på . Polymerstavisolatorer med glasfiberkärnor och ribbor gjorda av kiselorganisk elastomer har utvecklats. De används som upphängning, sektionering och fixering; de är lovande för installation i stag och stänger av isolerade konsoler, i kablar av flexibla tvärbalkar, etc. I områden med industriell luftförorening och i vissa konstgjorda strukturer utförs periodisk rengöring (tvätt) av porslinsisolatorer med hjälp av speciell mobil utrustning.

Kontaktledning

Kontaktledningen är en av huvuddelarna i kontaktnätet; det är ett system av ledningar, vars relativa arrangemang, metoden för mekanisk anslutning, material och tvärsnitt ger den nödvändiga kvaliteten på strömuppsamlingen. Utformningen av en kontaktledning (CP) bestäms av ekonomisk genomförbarhet, driftsförhållanden (maximal rörelsehastighet för EPS, maximal ström som dras av strömavtagare) och klimatförhållanden. Behovet av att säkerställa tillförlitlig strömupptagning vid ökande hastigheter och kraft av EPS bestämde trenderna i förändringar i upphängningsdesign: först enkel, sedan enkel med enkla strängar och mer komplex - fjäder enkel, dubbel och speciell, där för att säkerställa den nödvändiga effekt, kap. arr. för att jämna ut den vertikala elasticiteten (eller styvheten) hos upphängningen i spännvidden, används utrymmesstagsystem med en extra kabel eller andra.
Vid hastigheter upp till 50 km/h säkerställs tillfredsställande kvalitet på strömuppsamlingen genom en enkel kontaktupphängning, som endast består av en kontakttråd upphängd från kontaktnätets stöd A och B (fig. 8.10a) eller tvärgående kablar.

Kvaliteten på strömuppsamlingen bestäms till stor del av trådens nedhängning, vilket beror på den resulterande belastningen på tråden, vilket är summan av trådens egen vikt (vid isiga förhållanden tillsammans med is) och vindbelastning, liksom som på trådens spännlängd och spänning. Kvaliteten på strömuppsamlingen påverkas i hög grad av vinkeln a (ju mindre den är, desto sämre är kvaliteten på strömuppsamlingen), kontakttrycket ändras avsevärt, stötbelastningar uppstår i stödzonen och ökat slitage på kontakttråden och strömmen. -samlande insatser av strömavtagaren inträffar. Strömupptagningen i stödzonen kan förbättras något genom att hänga upp vajern på två punkter (Fig. 8.10.6), vilket under vissa förhållanden säkerställer en tillförlitlig strömupptagning i hastigheter upp till 80 km/h. Det är möjligt att avsevärt förbättra strömupptagningen med en enkel upphängning endast genom att avsevärt minska längden på spännvidden för att minska nedhängningen, vilket i de flesta fall är oekonomiskt, eller genom att använda speciella trådar med betydande spänning. I detta avseende används kedjehängare (Fig. 8.11), där kontakttråden är upphängd från stödkabeln med hjälp av strängar. En upphängning bestående av en stödkabel och en kontakttråd kallas enkel; om det finns en hjälpledning mellan stödkabeln och kontaktledningen - dubbel. I en kedjeupphängning är stödkabeln och hjälptråden involverade i överföringen av dragström, så de är anslutna till kontakttråden med elektriska kontakter eller ledande strängar.

Den huvudsakliga mekaniska egenskapen hos en kontaktupphängning anses vara elasticitet - förhållandet mellan kontakttrådens höjd och kraften som appliceras på den och riktad vertikalt uppåt. Kvaliteten på strömsamlingen beror på karaktären av förändringen i elasticitet över spännvidden: ju stabilare den är, desto bättre strömsamling. I enkla och konventionella kedjehängare är elasticiteten i mitten av spännvidden högre än hos stöden. Utjämning av elasticitet i spännvidden av en enkel upphängning uppnås genom att installera fjäderkablar 12-20 m långa, på vilka vertikala strängar är fästa, såväl som genom rationellt arrangemang av vanliga strängar i mitten av spannet. Dubbla suspensioner har mer konstant elasticitet, men de är dyrare och mer komplexa. För att erhålla ett högt index för jämn fördelning av elasticitet i spännvidden används olika metoder för att öka det i stödenhetens område (installation av fjäderstötdämpare och elastiska stänger, vridningseffekt från kabelvridning, etc.). I alla fall, när man utvecklar suspensioner, är det nödvändigt att ta hänsyn till deras dissipativa egenskaper, det vill säga motstånd mot yttre mekaniska belastningar.
Kontaktledningen är ett oscillerande system, därför kan det, när det interagerar med strömavtagare, vara i ett tillstånd av resonans orsakat av sammanträffande eller multipla frekvenser av dess egna svängningar och forcerade svängningar, bestämt av strömavtagarens hastighet längs ett spann med en given längd. Om resonansfenomen uppstår kan en märkbar försämring av strömupptagningen inträffa. Gränsen för strömuppsamling är hastigheten för utbredning av mekaniska vågor längs suspensionen. Om denna hastighet överskrids måste strömavtagaren samverka som med ett styvt, icke-deformerbart system. Beroende på den standardiserade specifika spänningen hos upphängningstrådarna kan denna hastighet vara 320-340 km/h.
Enkel och kedjehängare består av separata ankarsektioner. Upphängningsfästena i ändarna av ankarsektionerna kan vara stela eller kompenserade. På huvudjärnvägarna Mestadels kompenserade och semi-kompenserade suspensioner används. I halvkompenserade upphängningar finns kompensatorer endast i kontakttråden, i kompenserade - även i stödkabeln. Vidare, i händelse av en förändring av trådarnas temperatur (på grund av strömmens passage genom dem, förändringar i omgivningstemperaturen), förblir hängningen av stödkabeln, och därför kontaktledningarnas vertikala position, oförändrade . Beroende på arten av förändringen i fjädringarnas elasticitet i spännvidden tas kontakttrådens häng i intervallet från 0 till 70 mm. Vertikal justering av halvkompenserade suspensioner utförs så att den optimala hängningen av kontakttråden motsvarar den genomsnittliga årliga (för ett givet område) omgivningstemperaturen.
Upphängningens strukturella höjd - avståndet mellan stödkabeln och kontaktledningen vid upphängningspunkterna - väljs utifrån tekniska och ekonomiska överväganden, nämligen med hänsyn till stödens höjd, överensstämmelse med de aktuella vertikala dimensionerna för närmande till byggnader, isoleringsavstånd, särskilt inom området för konstgjorda strukturer, etc.; Dessutom måste en minimal lutning av strängarna säkerställas vid extrema värden av omgivningstemperaturen, när märkbara längsgående rörelser av kontaktledningen i förhållande till stödkabeln kan förekomma. För kompenserade upphängningar är detta möjligt om stödkabeln och kontaktledningen är gjorda av olika material.
För att öka livslängden på kontaktinsatserna på strömavtagare placeras kontakttråden i en sicksackplan. Olika alternativ för att hänga upp stödkabeln är möjliga: i samma vertikala plan som kontakttråden (vertikal upphängning), längs spårets axel (halvsned upphängning), med sicksack motsatt kontakttrådens sicksack (sned upphängning) ). Den vertikala upphängningen har mindre vindmotstånd, den sneda upphängningen har störst, men den är svårast att installera och underhålla. På raka sektioner av banan används huvudsakligen halvsned upphängning, på krökta sektioner - vertikala. I områden med särskilt starka vindbelastningar används en diamantformad upphängning i stor utsträckning, där två kontakttrådar, upphängda i en gemensam stödkabel, är placerade vid stöd med motsatta sicksackar. I de mittersta delarna av spännen dras trådarna ihop av styva remsor. I vissa upphängningar säkerställs sidostabilitet genom användning av två stödkablar, som bildar ett slags stagsystem i horisontalplanet.
Utomlands används huvudsakligen enkelkedjeupphängningar, även på höghastighetssektioner - med fjädertrådar, enkla åtskilda stödsträngar, samt med stödkablar och kontakttrådar med ökad spänning.

Kontakttråd

Kontakttråden är den mest kritiska delen av kontaktupphängningen, och kommer direkt i kontakt med EPS-strömavtagarna under den aktuella uppsamlingsprocessen. Vanligtvis används en eller två kontaktledningar. Två ledningar används vanligtvis vid uppsamling av strömmar på mer än 1000 A. På inrikes järnvägar. d. använd kontaktledningar med en tvärsnittsarea på 75, 100, 120, mer sällan 150 mm2; utomlands – från 65 till 194 mm2. Trådens tvärsnittsform genomgick vissa förändringar; i början. 1900-talet tvärsnittsprofilen tog formen med två längsgående spår i den övre delen - huvudet, som tjänar till att säkra kontaktnätets beslag till tråden. I hushållspraxis är huvudets dimensioner (fig. 8.12) desamma för olika tvärsnittsareor; i andra länder beror huvudstorleken på tvärsnittsarean. I Ryssland är kontaktledningen märkt med bokstäver och siffror som indikerar material, profil och tvärsnittsarea i mm2 (till exempel MF-150 - formad koppar, tvärsnittsarea 150 mm2).

På senare år har låglegerade koppartrådar med tillsatser av silver och tenn, som ökar trådens slitage och värmebeständighet, fått stor spridning. Bronskoppar-kadmiumtrådar har den bästa slitstyrkan (2-2,5 gånger högre än koppartråd), men de är dyrare än koppartrådar, och deras elektriska motstånd är högre. Möjligheten att använda en viss tråd bestäms av en teknisk och ekonomisk beräkning, med hänsyn till specifika driftsförhållanden, särskilt när man löser problem med att säkerställa strömuppsamling på höghastighetsmotorvägar. Av särskilt intresse är den bimetalliska tråden (fig. 8.13), upphängd huvudsakligen på stationernas mottagnings- och avgångsspår, samt en kombinerad stål-aluminiumtråd (kontaktdelen är stål, fig. 8.14).

Under drift slits kontaktledningar vid uppsamling av ström. Det finns elektriska och mekaniska komponenter av slitage. För att förhindra trådbrott på grund av ökade dragspänningar normaliseras det maximala slitagevärdet (till exempel för en tråd med en tvärsnittsarea på 100 mm är det tillåtna slitaget 35 mm2); När slitaget på tråden ökar minskar dess spänning periodvis.
Under drift kan ett brott på kontaktledningen uppstå som ett resultat av den termiska effekten av elektrisk ström (båge) i området för interaktion med en annan enhet, det vill säga som ett resultat av en trådutbränning. Oftast uppstår kontaktledningsutbränning i följande fall: ovanför strömkollektorerna för en stationär EPS på grund av en kortslutning i dess högspänningskretsar; vid höjning eller sänkning av strömavtagaren på grund av flödet av lastström eller kortslutning genom en elektrisk ljusbåge; med en ökning av kontaktmotståndet mellan tråden och strömavtagarens kontaktinsatser; närvaro av is; stängning av strömavtagarsläden på de olika nopotheciala grenarna av det isolerande gränssnittet för ankarsektionerna, etc.
De viktigaste åtgärderna för att förhindra trådutbränning är: öka känsligheten och hastigheten på skyddet mot kortslutningsströmmar; användningen av ett lås på EPS, som förhindrar strömavtagaren från att stiga under belastning och med tvång stänger av den när den sänks; utrusta de isolerande gränssnitten för ankarsektionerna med skyddsanordningar som hjälper till att släcka bågen i området för dess möjliga förekomst; snabba åtgärder för att förhindra isavlagringar på ledningar etc.

Stödkabel

Stödkabel - en kedjeupphängningstråd fäst vid kontaktnätets stödanordningar. En kontaktledning hängs upp från stödkabeln med hjälp av strängar - direkt eller genom en hjälpkabel.
På inrikeståg På huvudspåren för ledningar elektrifierade med likström används koppartråd med en tvärsnittsarea på 120 mm2 huvudsakligen som stödkabel, och på sidospåren på stationer, stål-koppartråd (70 och 95 mm2) är använd. Utomlands används även brons- och stålkablar med ett tvärsnitt från 50 till 210 mm2 på AC-ledningar. Kabelspänningen i en semi-kompenserad kontaktledning varierar beroende på omgivningstemperaturen i intervallet från 9 till 20 kN, i en kompenserad upphängning beroende på typ av tråd - i intervallet 10-30 kN.

Sträng

En sträng är ett element i en kontaktledningskedja, med hjälp av vilken en av dess ledningar (vanligtvis en kontakttråd) är upphängd från en annan - stödkabeln.
Genom design särskiljs de: länksträngar, sammansatta av två eller flera gångjärnsanslutna länkar av styv tråd; flexibla strängar gjorda av flexibel tråd eller nylonrep; hårt - i form av distanser mellan ledningarna, används mycket mindre ofta; slinga - gjord av tråd eller metallremsa, fritt upphängd på den övre tråden och styvt eller gångjärn fixerad i strängklämmorna på den nedre (vanligtvis kontakt); glidsnören fästa vid en av trådarna och glidande längs den andra.
På inrikeståg De mest använda är länksträngar gjorda av bimetallisk stål-koppartråd med en diameter på 4 mm. Deras nackdel är elektriskt och mekaniskt slitage i lederna av enskilda länkar. I beräkningar anses dessa strängar inte vara ledande. Böjliga strängar gjorda av tvinnad koppar- eller bronstråd, stelt fast vid strängklämmor och fungerar som elektriska kopplingar fördelade längs kontaktupphängningen och som inte bildar betydande koncentrerade massor på kontakttråden, vilket är typiskt för typiska tvärgående elektriska kopplingar som används för länkar och andra anslutningar , har inte denna nackdel. icke-ledande strängar. Ibland används icke-ledande kontaktledningssträngar av nylonrep, vars fastsättning kräver tvärgående elektriska kontakter.
Glidsträngar, som kan röra sig längs en av trådarna, används i halvkompenserade kontaktledningshängare med låg konstruktionshöjd, vid installation av sektionsisolatorer, på platser där stödkabeln är förankrad på konstgjorda strukturer med begränsade vertikala dimensioner och i andra speciella betingelser.
Styva strängar installeras vanligtvis endast på kontaktnätets overheadströmbrytare, där de fungerar som en begränsare för höjningen av kontakttråden hos en upphängning i förhållande till den andras ledning.

Armeringstråd

Armeringstråd är en tråd som är elektriskt ansluten till kontaktupphängningen, som tjänar till att minska det totala elektriska motståndet i kontaktnätet. Som regel är förstärkningstråden upphängd på fästen på fältsidan av stödet, mindre ofta - ovanför stöden eller på konsoler nära stödkabeln. Armeringstråden används i områden med lik- och växelström. Att minska den induktiva reaktansen hos ett AC-kontaktnät beror inte bara på egenskaperna hos själva tråden utan också på dess placering i förhållande till luftledningarna.
Användningen av förstärkningstråd tillhandahålls vid designstadiet; Vanligtvis används en eller flera tvinnade trådar av typen A-185.

Elektrisk kontakt

En elektrisk kontakt är en bit tråd med ledande beslag avsedd för elektrisk anslutning av luftledningar. Det finns tvärgående, längsgående och bypass-kontakter. De är gjorda av kala trådar så att de inte stör de längsgående rörelserna hos kontaktledningarna.
Tvärgående kopplingar installeras för parallellkoppling av alla luftledningar i samma spår (inklusive förstärkande sådana) och vid kontaktledningsstationer för flera parallella spår som ingår i en sektion. Tvärgående kontakter är monterade längs vägen på avstånd beroende på typen av ström och proportionen av tvärsnittet av kontaktledningarna i det allmänna tvärsnittet av trådarna i kontaktnätverket, såväl som på driftsätten för EPS på specifika dragarmar. Dessutom, vid stationer, placeras kontakter på de platser där EPS startar och accelererar.
Längsgående kopplingar är installerade på luftströmbrytarna mellan alla ledningar i kontaktledningarna som bildar denna strömbrytare, på de ställen där ankarsektionerna är kopplade - på båda sidor för icke-isolerande skarvar och på ena sidan för isolerande skarvar och på andra ställen.
Bypass-kontakter används i de fall där det är nödvändigt att kompensera för det avbrutna eller minskade tvärsnittet av kontaktledningsupphängningen på grund av närvaron av mellanförankring av förstärkningsledningar eller när isolatorer ingår i stödkabeln för passage genom en konstgjord struktur .

Kontaktledningsbeslag

Kontaktnätverk – klämmor och delar för att ansluta kontaktledningar till varandra, till stödanordningar och stöd. Beslagen (Fig. 8.15) är uppdelade i spänning (stumklämmor, ändklämmor etc.), upphängning (strängklämmor, sadlar etc.), fixering (fixeringsklämmor, hållare, öron etc.), ledande, mekaniskt lätta laddad (klämmor matning, anslutning och övergång - från koppar till aluminiumtrådar). Produkterna som ingår i beslagen är, i enlighet med deras syfte och produktionsteknik (gjutning, kall- och varmstansning, pressning, etc.), gjorda av formbart gjutjärn, stål, koppar och aluminiumlegeringar samt plast. De tekniska parametrarna för beslagen regleras av regulatoriska dokument.

En del av dragkraftsförsörjningssystemet, bestående av matare (matningsledningar), kontaktnät, rälsnät och sugledningar, utgör dragnät. I vissa fall inkluderar dragnätet ytterligare ledningar och enheter anslutna till kontakt- och (eller) rälsnäten.

Dragnätet (fig. 8.5) är en komplex elektrisk krets och innehåller kretsar som bildas av ledningar, ett järnvägsnät och jord. Strömmen som flyter från traktionstransformatorstationen till EPS fördelas mellan ledningarna i kontaktnätet. Strömmen återförs till transformatorstationen genom rälsnätet och marken och sedan längs sugledningen. Under påverkan av ömsesidig induktiv koppling, som uppträder mellan kretsarna i traktionsnätverket när växelström flyter, induceras en ström i järnvägsnätet - jordkrets, riktad mot strömmen som orsakade det i kontaktnätet.

Huvudparametrar för dragnätet

Huvudparametrarna för dragnätverket inkluderar specifikt (per 1 km längd) aktivt motstånd R, induktans L och kapacitans C. Värdena på R och L beror huvudsakligen på antalet och egenskaperna hos kontaktnätets ledningar, rälsgängor och andra element som ingår i dragnätet, och även på jordens elektriska ledningsförmåga. På grund av strömläckage från rälsen, vars förändringsintensitet längs spåret bestäms av övergångsmotståndet hos räls-jordkretsen, är parametrarna R och L inte konstanta längs dragnätets längd: nära transformatorstationer och elkraft stationer är deras värden något högre än i mitten av sektionen. Vid elektrifiering med växelström beror dessa parametrar också på styrkan hos strömmen som flyter längs skenorna, eftersom de elektromagnetiska egenskaperna hos rälsstål är olinjära. Beroende på antalet och märken av kontaktnätsledningar är det specifika aktiva motståndet R 0,04-0,07 Ohm/km vid likström och 0,14-0,20 Ohm/km vid växelström av industriell frekvens. Induktansen L vid industriell frekvensström är 0,9-0,15 mH/km. För EPS-strömkomponenter som har en frekvens från 300 till 3000 Hz och som bestämmer det mest störande inflytandet på kommunikationslinjen, är värdet på R något högre och L är något lägre än vid en frekvens på 550 Hz. Specifik kapacitans C bestäms av de geometriska dimensionerna och den relativa positionen för elementen i kontaktnätet i förhållande till jordens yta, såväl som isoleringsegenskaperna, och uppgår till 17-20 nF/km.
De resulterande värdena för traktionsnätverkets parametrar (med hänsyn till avståndet mellan toch strömförsörjningskretsen som används i inter-transformatorzonen) har en betydande inverkan på huvudindikatorerna för drivkraftförsörjningssystemet. Det aktiva motståndet R är proportionell mot förlusten av elektricitet i dragnätet, och vid konstant ström, förlusten av spänning. I ett AC-traktionsnät beror spänningsförlusterna på både R) och L. Nivån av störande och farlig påverkan av drivnätet på intilliggande kommunikationslinjer och annan kommunikation som läggs längs järnvägen beror också på förhållandet mellan värdena på i , L, C.
Dragnätets lastkapacitet (för passerande tåg) bestäms av den högsta strömstyrkan - lång eller kort sikt (i 1-3 minuter), vid vilken temperaturen på den mest belastade tråden inte överstiger det tillåtna värdet . I detta fall måste den maximala tillåtna avvikelsen av spänningen i kontaktnätet från den nominella också observeras, vilket säkerställer normal drift av kraften och hjälputrustningen för EPS.

Med en ökning av tvärsnittsarea eller antal trådar ökar lastkapaciteten hos dragnätet. En ökning av trafikens storlek, massan av tåg och hastigheten på deras rörelse, liksom önskan att minska antalet traktionsstationer (med ett större avstånd mellan dem) på den elektrifierade delen leder till behovet av att öka dragkapaciteten hos dragnätet, vilket vanligtvis uppnås genom att hänga en förstärkningstråd. Detta gör att du kan öka den tillåtna strömstyrkan med 1,5-2 gånger, minska värdena på R och L. I vissa delar av järnvägen. etc. ibland är det nödvändigt att avsevärt (upp till 15 gånger) minska den magnetiska påverkan på närliggande kommunikationer. I detta fall installeras sugtransformatorer med en returledning i dragnätet (fig. 8.6,a). Ett sådant nätverk kännetecknas av ett mer frekvent arrangemang av isolerande anslutningar av ankarsektioner och ökade värden på R och L; förbättring av dess egenskaper uppnås genom att välja vissa värden på transformationsförhållandet, den så kallade. dela returtråden, rationellt placera den på stöd. Dessutom, för att minska den elektromagnetiska påverkan av ett växelströmstraktionsnät med ökad belastningskapacitet, används en skärmtråd, ansluten i området mellan transformatorstationerna till järnvägsnätet eller till speciella jordledare (fig. 8.6,6). Skärmtråden används som regel tillsammans med armeringstråden och är upphängd på kontaktnätets stöd. Under påverkan av kontaktledningsströmmar och förstärkningstråden i den skärmande tråd-jordkretsen induceras en ström, riktad mot strömmen som orsakade den. Ju närmare skärmtråden är placerad förstärkningstråden (med hänsyn till det tillåtna avståndet under isoleringsförhållanden), desto mer minskar L och den magnetiska påverkan på närliggande kommunikationer.

För att förbättra parametrarna för dragnätet ökas spänningen i det. Det mest ekonomiska sättet, utan att ändra utformningen av EPS och stärka isoleringen av kontaktnätet, utförs med hjälp av en matningsledning som är under ökad spänning i förhållande till kontaktnätet. Högspänningen som tillförs från transformatorstationen till matningsledningen reduceras av statiska omvandlare (för likström) eller autotransformatorer (för växelström) till den nivå som krävs för EPS och överförs till kontaktledningen (fig. 8.6c). Vanligtvis används ett växelströmsdragnät med matningsledning och autotransformatorer. På inrikeståg I sådana nät är spänningen mellan matningsledningen och rälsnätet 25 kV och mellan kontaktledningen och matningsledningen 50 kV (2x25 kV system). Eftersom det mesta av elektriciteten överförs längs matningsledningen, minskas strömbelastningen av kontaktnätets ledningar med 1,5-1,8 gånger och värdena på R och L - med 2,2-2,6 gånger. I ett 2x25 kV-system utförs strömåterföring huvudsakligen inte genom rälsnätet och marken, utan genom matningsledningen. Som ett resultat reduceras den magnetiska påverkan av dragnätet på kommunikationslinjerna med nästan 10 gånger. För befintliga dragnät och valet av deras element för nyligen elektrifierade linjer utförs en jämförelse av tekniska och ekonomiska indikatorer.

Herrelösa strömmar

Herrelösa strömmar kallas elektriska strömmar i marken, som härrör från läckage av ström från olika elektriska kraftenheter och kraftledningar på grund av otillräcklig eller bristande isolering i förhållande till marken eller när marken används som en av faserna i elöverföringen system till konsumenterna. Vägarna för spridningen av herrelösa strömmar i jorden är varierande (därav namnet). De läcker inte bara i marken utan också i metalldelarna i underjordiska strukturer. Växelströmmar (frekvens 50 Hz) är praktiskt taget säkra för underjordiska strukturer. Den största faran utgörs av ströströmmar i system som drivs med likström, i synnerhet inom järnvägstransporter, där löpräls används som returledning i dragkraftsförsörjningssystemet - elektrifierade järnvägar. d., spårvagn, tunnelbana, elektrifierat stenbrott och gruvjärnvägstransport. Med en verklig nivå av isolering av räls i förhållande till marken och längden på kraftzoner från traktionsstationer kan upp till 10-30% (järnväg), 1-10% (spårvagn), 0,1-0,2% (tunnelbana), läcka i marken 40-50 % (gruvtransport) av strömmen som förbrukas av EPS. Herrelösa strömmar i marken kan detekteras på ett avsevärt avstånd (upp till tiotals kilometer) från källan till deras förekomst, beroende på jordens elektriska ledningsförmåga. I mycket fuktiga jordar är dessa strömmar lokaliserade nära sina källor, i steniga jordar - på stort avstånd från dem.
Straxströmmar kan utgöra en fara för personal som servar elektriska installationer och allmänheten (stegspänning och beröringsspänning). Den största negativa konsekvensen av ströströmmar i marken är förekomsten av elektrokorrosion (elektrokemisk förstörelse) av underjordiska metallkommunikationer - kablar, kommunikationsledningar, rörledningar, armerade betongkonstruktioner etc. När ström läcker från en metallyta i kontakt med marken, förstörelse (upplösning) sker ) 9,12 kg stål, 33,8 kg bly, 2,93 kg aluminium per år.
Skydd av strukturer från de negativa manifestationerna av ströströmmar kan säkerställas genom att minska läckströmmar (inklusive förbättring av isoleringen av järnvägsspåret), maximal tillförlitlig isolering av underjordiska strukturer från marken, aktivt skydd: avlägsnande (dränering) eller undertryckande av läckströmmar från ytan av en underjordisk struktur med skyddsström skapad av en speciell strömkälla (katodiskt skydd). Minimering av läckströmmar från dragrälsnätet säkerställs genom att skapa elektrisk kontinuitet i nätet från dragkraften (elektrisk rullande materiel) till traktionstransformatorstationen. För detta ändamål är rälsspåret försedd med ändelektriska kopplingar; För att säkerställa tillförlitlig återföring av dragströmmar, installeras tvärgående kopplingar mellan spår och mellan spår i dragrälsnätet.

Den totala ökningen av resistansen hos returkretsen för dragströmmar som ett resultat av installationen av rälsförband bör inte överstiga 20% av resistansen hos ett sömlöst rälsspår. Om det är nödvändigt att minska läckströmmar från lokala delar av spåret (tunnlar, stations- och depåspår) kan ventilsektionering av rälsnätet användas, vilket samtidigt leder till en minskning av elektrisk korrosion av räls och rälsfästdelar, speciellt i tunnlar. Indikatorer på risken för elektrokorrosion av herrelösa strömmar för byggnader och konstruktioner för järnvägstransporter ges i tabell 1. När en sådan fara identifieras för underjordiska konstruktioner (kablar, rörledningar), används aktiva skyddsmedel (fig. 8.7): polariserad dränering , katodiskt skydd, förbättrad dränering, dränering-katodskydd. Typen av skydd väljs enligt lokala förhållanden beroende på potentialen för "struktur-räls".

För armerade betongkonstruktioner (kontaktnätstöd, konstgjorda strukturer, etc.) är den huvudsakliga metoden för skydd mot elektrokorrosion genom läckströmmar den elektriska isoleringen av metallelementen i kontaktnätets fäste som är jordade på skenorna från armerad betong och dess förstärkning, för vilka isoleringsbussningar, packningar, brickor etc. används. P.

Elektrisk isolering säkerställs av det lagstadgade kravet på isoleringsnivån för strukturer från marken lika med 104 Ohm. Om det är omöjligt att uppnå denna nivå, ingår gnista eller diodjordledare i jordningskretsen för armerade betongkonstruktioner på skenorna, vilket avbryter korrosionsfarliga läckströmmar från skenorna i strukturen (fig. 8.8). I läget för en kortslutning av kontaktnätet till en armerad betongkonstruktion säkerställer gnistgap och 200 A-diodjordningsbrytare av klass inte lägre än 20 urladdningen av kortslutningsströmmar till skenorna.

Elektromagnetisk kompabilitet

Driften av olika elektriska anordningar och system som är placerade längs och betjänar elektrifierade järnvägslinjer påverkas i hög grad av järnvägens elektriska kretsar. d. Denna omständighet kräver att man tar hänsyn till den elektromagnetiska kompatibiliteten hos elektrisk utrustning (instrument, enheter, apparater), dvs. deras förmåga att fungera på ett tillfredsställande sätt i en elektromagnetisk miljö utan att orsaka oacceptabla effekter på miljön såväl som på annan teknisk utrustning.
I Ryska federationen har lagen "om att säkerställa elektromagnetisk kompatibilitet" varit i kraft sedan 1 januari 1999, enligt vilken teknisk utrustning som är källor till elektromagnetisk strålning, inkl. trefas luftledningar (OL) och elektriska järnvägar. etc., är föremål för obligatorisk certifiering för överensstämmelse med nivåerna av elektromagnetisk strålning som fastställts av statliga standarder. Graden av påverkan beror på kretsarnas symmetri, både påverkande och påverkade.
En krets är symmetrisk om parametrarna för dess ledningar - primär (aktivt motstånd, induktans, kapacitans mellan ledningarna och i förhållande till marken, isoleringskonduktivitet) och sekundär (karakteristisk impedans och vågutbredningskoefficient) är desamma. I praktiken, på grund av de befintliga skillnaderna, är alla två- och tretrådskretsar delvis eller helt asymmetriska. Följande luftledningar kan klassificeras som helt asymmetriska: dragnät av elektriska järnvägar. d. enfas strömöverföringsledningar som använder jord som en returledning; linjer som använder systemen "två ledningar - jord" (DPZ) och "två ledningar - skena" (DPR), såväl som med fas-för-fas-frånkoppling av ledningar; ultrahögspänningslikströmsledningar (över 750 kV) över ultralånga avstånd (mer än 1000 km). Alla andra tvåfasiga och trefasiga luftledningar är delvis asymmetriska.
Alla linjer med en lägre nivå av energiöverföring, som ligger nära en elektrisk järnväg, är praktiskt taget mottagliga för elektromagnetisk påverkan. etc., – luft- och kabelledningar för telefon- och telegrafkommunikation, radiosändning, telekontroll och telesignalering, automatiska spårspärrkretsar, el- och belysningsnät, lågspänningsledningar, frånkopplat kontaktnät för intilliggande spår, samt ledande element av metallkonstruktioner, överfarter, rörledningar, kabelmantlar, etc. I dragkraftsförsörjningssystemet är källan till elektromagnetisk påverkan likriktar-inverterenheterna för traktionstransformatorstationer och elektrisk rullande materiel, tyristor-pulsomvandlare med ytterligare stationär strömförsörjning och spänning regleringsanordningar, som genererar ström- och spänningskomponenter med olika, och ibland föränderliga, frekvenser.
Påverkanskrets för elektrisk krets. d. - en krets som inkluderar en traktionsstation, ett elektriskt lok och ett dragnät. Drivnätets påverkande spänning är lika med driftspänningen för växelström, och strömmen i marken, som är en integrerad del av traktionsnätet, är proportionerlig med driftströmmen. Drivnätet är nästan helt asymmetriskt och har ett starkt inflytande på närliggande kretsar. Den drabbade linjen kallas angränsande. Den relativa positionen för de påverkande och intilliggande linjerna, i vilka farliga och störande influenser kan uppstå, kallas inflygning, och avståndet mellan linjerna, mätt vinkelrätt mot den påverkande linjen, är inflygningens bredd. Tillvägagångssättet med en konstant linjebredd kommer att vara parallellt, med en variabel bredd kommer det att vara snett, och om det finns parallella och sneda sektioner kommer det att vara komplext. Inducerade spänningar och strömmar i en intilliggande linje uppstår på grund av påverkan av det elektromagnetiska fältet hos dragnätets ledningar på den. För att underlätta analys och beräkningar är det vanligt att beakta elektriska och magnetiska influenser.
Elektrisk påverkan manifesteras i induktionen av potential i en intilliggande linje med avseende på jord av det elektriska fältet som skapas av närvaron av spänning i den påverkande ledningen. Om det inte finns någon ström i kontaktnätet kan endast den elektriska påverkan beaktas. Magnetisk påverkan visar sig i förekomsten av en longitudinell emk inducerad av magnetfältet hos den påverkande linjen. Den längsgående emk, fördelad längs linjen, skapar en spänning i den i förhållande till marken, varierande längs linjens längd; det gör att en ström sluts genom ledningens fördelade kapacitans (eller genom galvaniska anslutningar till jord, om sådana finns). Om den kapacitiva kopplingen mellan kontaktledningen och den intilliggande ledningen är mycket liten (till exempel med en betydande inflygningsbredd), kan endast magnetisk påverkan beaktas. Med ett komplext tillvägagångssätt beror den longitudinella emk i början av linjen, jordad i slutet, på dimensionerna för "kontaktnät-jord" och "intilliggande linje-jord"-konturer, såväl som på bredden på inflygningen, minskar när den ökar. I sin tur beror kretsarnas dimensioner på jordens ledningsförmåga och frekvensen av den påverkande strömmen: med deras ökning minskar storlekarna på båda kretsarna. Den longitudinella emk bestäms av summeringen av den emk som induceras vid varje sektion av sned eller parallell inflygning.
Intilliggande ledningar som har jordning (entrådskretsar - telegraf, signalering, fjärrströmledningar för förstärkare av långdistanskommunikationskretsar, jordade eller nedgrävda metallkonstruktioner eller kommunikationer) är också föremål för galvanisk påverkan, vilket är farligast i likströmssektioner . På järnvägen d. av växelström, farlig påverkan uppstår om en spänning induceras i den intilliggande ledningen som överstiger den fastställda beröringsspänningen för en person, eller den spänning som är tillåten under utrustningens och isoleringens driftsförhållanden. Den inducerade spänningen i signalledningen är också farlig, vilket kan orsaka felaktig drift av reläet och leda till att en signal öppnas till det upptagna området. Farlig spänning kan uppstå om det finns en tillräckligt hög spänning i kontaktnätet (elektrisk påverkan), stor växelström (magnetisk påverkan), eller betydande rälspotential (galvanisk påverkan). För att skydda enheter och system från farlig påverkan används ganska komplicerade och dyra specialåtgärder.

Avskärmning av intilliggande linjer

Principen för avskärmning är att en tråd som är jordad i ändarna och placerad nära kontaktledningen, i en eller annan grad, minskar dess magnetiska inverkan på den intilliggande linjen. En emk uppstår i en intilliggande linje, som är vektorsumman av den emk som induceras av kontaktnätets fält och skärmtråden. Den totala emk i en intilliggande linje är mindre, ju närmare emk-komponenterna är i storlek och desto närmare vinkeln mellan dem är 180°. Förhållandet mellan emk för det resulterande och det ströminducerade kontaktnätet kallas skärmningskoefficienten.
När den intilliggande linjen samtidigt påverkas av strömmarna i kontaktnätet och skenorna, manifesteras skenornas skärmningseffekt. Den longitudinella emk som uppstår i en intilliggande linje bestäms av vektorsumman av strömmarna.
Kabelns skärmningseffekt beror på närvaron av en metallmantel och pansar som är jordade på ett antal punkter, vilka utgör en skärmtråd. Ju lägre aktiv resistans eller ju högre induktans, desto lägre skärmningskoefficient för kabelmanteln. För att minska motståndet i kommunikationskablar ersätts blymanteln med aluminium. Skalets induktans kan ökas genom att använda pansartejp med ökad relativ magnetisk permeabilitet. Skalets skärmningskoefficient minskar med ökande frekvens av den påverkande strömmen.

Beräkning av farlig påverkan

Vid bestämning av farliga influenser är de beräknade det forcerade läget (avstängning av en av TPS) och kortslutningsläget i kontaktnätet; i dessa moder är den påverkande strömmen störst. Den tillåtna spänningen Ua i en angränsande ledning beror på syftet och typen av ledning, såväl som på designläget. Således, för överliggande kommunikationsledningar på trästöd, id = 60 V i forcerat läge och 1000 V i en kortslutning; på armerade betongstöd - 36 V respektive 160-250 V (beroende på kortslutningsurkopplingstiden). För kabelkommunikationsledningar som upprätthålls i enlighet med säkerhetsåtgärder, 1/d = 0,21/test i forcerat läge och i kortslutning (testspänning för kommunikationskabel, vanligtvis 1800 V). I forcerat läge för luft- och kabelbelysningsledningar?/d = 300 V, för kraftledningar -400 V; vid kortslutning för båda (Ud = 1000 V (förutom i vissa fall).
Den resulterande inducerade påverkan bestäms av den samtidiga påverkan av olika typer av påverkan. För intilliggande luftledningar definieras det som vektorsumman av spänningarna av elektrisk och magnetisk påverkan vid en vektorskiftvinkel på ca. 90°. I luft- och kabel-enledarledningar med fungerande jordning uppträder både magnetiska och galvaniska influenser samtidigt (fasförskjutningen är också cirka 90°). För kabelledningar utan fungerande jordning bestäms endast den magnetiska påverkan (elektrisk och galvanisk påverkan förekommer inte).
Den påverkande strömmen i kortslutningsläge beräknas i slutet av matarzonen om dess längd är lika med längden av inflygningen till den intilliggande linjen. Om inflygningslängden är mindre än matarzonens längd, väljs designpunkten i slutet av inflygningssektionen. I forcerat läge (en av transformatorstationerna är avstängd) tas hänsyn till att dragnätet för var och en av matarzonerna får envägsström från intilliggande transformatorstationer. Icke-sinusformade spänningar och strömmar i dragnätet har en störande effekt på intilliggande linjer som normalt arbetar med låga spänningar och strömmar i ton- och supratonala frekvensområden (kommunikations- och sändningslinjer). Signaleringsspårkretsar och automationsanordningar för tågtrafikstyrning som arbetar vid frekvenser på 50 är också utsatta för störande inverkan; 75; 125; 175; 225; 275 och 325 Hz.
Likriktarenheter för elektriska lok i AC-sektioner, samt likriktare och likriktare-växelriktarenheter i DC-transformatorstationer skapar övertoner med olika frekvenser och amplituder. Om dragbelastningen utgör en betydande del av kraften i kraftförsörjningssystemet och matningsspänningskurvan är icke-sinusformad (även inom normala gränser), orsakar övertonerna i den en ökning av övertonerna i den likriktade spänningen. Omfånget av övertonssvängningar är mycket brett; som ett resultat av deras påverkan uppstår brusspänning (störningar) i intilliggande linjer, vilket komplicerar eller stör deras normala drift. Brusspänning ish, eller psosometrisk, är en spänning med en frekvens på 800 Hz i ena änden av en kommunikationsledning (stängd i båda ändar till en karakteristisk impedans), vilket skapar samma störande effekt som de faktiska inducerade spänningarna av olika frekvenser. Spänningar av olika frekvenser skapar ojämn störning i kommunikations- och sändningslinjer, så de reduceras till psosometriska med hjälp av den akustiska påverkanskoefficienten, som tar hänsyn till den relativa påverkan av spänningar av olika frekvenser. Varje verklig tvåtrådslinje har longitudinell och tvärgående asymmetri (olika elektriska parametrar för ledningarna längs dess längd), som ett resultat av vilket en interferensspänning uppstår i slutet av linjen, som är lägre, ju mindre linjeasymmetri är. Kvaliteten på en tvåtrådskommunikationslinje bedöms utifrån dess känslighet för störningar från varje överton. Känslighetskoefficient är förhållandet mellan brusspänningen vid slutet av linjen och medelspänningen för båda ledningarna i förhållande till marken. Vid bestämning av Um tas det normala driftläget för strömförsörjningssystemet som det beräknade. Den acceptabla brusspänningen sträcker sig från 1 till 3,5 mV för olika kommunikationslinjer och en viss linjelängd. Beräkningen av UUi görs vanligtvis för en galvaniskt odelad sektion, det vill säga en sektion som inte innehåller transformatorer, förstärkare och filter, till exempel en förstärkardel i en kommunikationsledning.

Säkerställer elektromagnetisk kompatibilitet

Skyddsåtgärder för att säkerställa kompatibiliteten mellan järnvägens elektriska linjer och angränsande linjer kan tillämpas både vid påverkanskällan - de elektriska järnvägskretsarna - och i berörda angränsande linjer. Skyddsåtgärder som tillämpas vid källan till påverkan kallas aktiva, eftersom de minskar påverkan på alla intilliggande linjer. Skyddsåtgärder som tillämpas i en angränsande ledning kan endast skydda den ledningen och klassas därför som passiva.
Aktiva skyddsåtgärder är följande: på järnvägen. d. växelström - användning av sugtransformatorer och dämpningsanordningar för att dämpa resonansvibrationer på elektriska järnvägar. DC - installation av multipulsomvandlare med en tillräckligt hög kvalitet på likriktad spänning, utjämningsfilter vid traktionsstationer för att jämna ut krusningen av den likriktade spänningen. Dessutom uppnås en partiell minskning av magnetiska påverkan med tvåvägs strömförsörjning till dragnätet. Eftersom den inducerade spänningen i kommunikationsledningen, tillåten under säkerhetsförhållanden, kan ökas genom att minska exponeringstiden, är det nödvändigt att öka hastigheten på reläskyddet som stänger av dragnätet under en kortslutning.
Grundläggande passiva skyddsåtgärder inkluderar att ta bort den intilliggande ledningen från den påverkande ledningen och kabla den intilliggande ledningen; Dessutom, i kommunikationslinjer, korsas ledningar, kablar är balanserade, överföringsspänningsnivån höjs, kompensationsanordningar, blockerings- och dräneringsspolar, isoleringstransformatorer och avledare används. I automatiska blockerande rälskretsar används resonanskretsar och filter; i elektriska lågspänningsnät är matningstransformatorns nollpunkt jordad, jordningsaktiva eller kapacitiva motstånd är installerade, ledningarna är uppdelade i kortare sektioner, vilket ökar antalet kraftpunkter och ansluter dem i mitten av inflygningssektionen.
De flesta DC-traktionsstationer med 6-pulsomvandlare (nästan alla installerade före 1960) har ensektionsutjämningsfilter installerade. Vid utformning och elektrifiering av nya sektioner av järnvägar föreskriver regleringsdokument installation av kraftfulla tvålänksutjämningsfilter (utvecklade av VNIIZhT och West Siberian Railway).
Vid installation av 12- eller 24-pulsomvandlarenheter vid traktionsstationer används enklare enkellänkade aperiodiska utjämningsfilter eller enheter utan filter installeras.
Utjämningsfiltret består av en (singel-länk) eller två (två-länk) reaktorer som ingår i snittet i den negativa bussen, resonans- och aperiodiska (kapacitiva) kretsarna. Reaktorerna är gjorda för en märkspänning på 3,3 kV, märkström på 6500 och 3250 A från fabrikstillverkade block av typen RBFA-U-6500/3250. Antalet block i utjämningsfiltret bestäms av reaktorinduktansen Lp som krävs för att uppnå lämplig utjämningskoefficient. Reaktorns induktans bör inte bero på belastningsströmmen från traktionstransformatorstationen som passerar genom den, därför har reaktorn ingen stålkärna. Reaktorer med en märkström på 3250 A är utrustade med ett, två, tre och fyra block med serie-parallell anslutning av sektioner, och reaktorer med en märkström på 6500 A är utrustade med en parallellkoppling av sektioner. För resonans- och aperiodiska kretsar används pappers-oljekondensatorer FMT4-12, designade för en märkspänning på 4 kV.
Induktanserna för resonanskretsarna LK är gjorda av två spolar (huvud- och styrning), kopplade i serieräknare eller seriekonkordans. Dessa spolar, gjorda av PR-500 koppartråd av olika sektioner, med olika antal varv för olika kretsar, är monterade på träblock och rör sig ömsesidigt i förhållande till varandra. När avståndet mellan spolarna ändras ändras deras inbördes induktans M mjukt och det erforderliga induktansvärdet LK = LK\ ± LK2 ± Mk uppnås för att ställa in kretsen till resonansen av spänningar vid den övertonsfrekvensen (tecknet "+" motsvarar seriekonsonanten och "-"-tecknet till spolarnas motkoppling ).
Resonansspolar och kondensatorer installeras i separata rum i den stängda delen av traktionstransformatorstationen eller i metallskåp (vid användning av kompletta 3,3 kV ställverk för utomhusinstallation). Reaktorer med stora totala dimensioner och vikt placeras antingen i en förlängning av traktionsstationsbyggnaden eller i kammare av asbestcementplattor med metallstängsel.
För att mäta störspänningen och bestämma utjämningskoefficienten används en IMN-3-typ störspänningsmätare. Enheten består av två uppsättningar, anslutna före och efter utjämningsfiltret, vanligtvis i cellen i en extra höghastighetsomkopplare. Varje kit innehåller mät- och skyddsblock.
Elektromagnetisk kompatibilitet av elektriska järnvägar med strömförsörjningssystem säkerställs under konstruktion och drift av dragkraftförsörjningssystem. I det här fallet beaktas ömsesidigt påverkande faktorer: icke-sinusformad och asymmetri av trefasmatningsspänningar, en betydande nivå av reaktiv effekt som förbrukas av dragbelastningar från det elektriska försörjningssystemet, kvaliteten på likriktad spänning, överspänning.
AC elektrisk dragkraft är inte bara en kraftfull konsument av reaktiv energi och icke-sinusformad ström, utan också en kraftfull asymmetrisk enfasbelastning, vilket leder till spänningsasymmetri i trefasiga elförsörjningssystem.
Det är praktiskt taget omöjligt att helt eliminera den elektromagnetiska och galvaniska påverkan av en elektrisk utrustning på en annan, en elektrisk krets på en annan, därför strävar de vanligtvis efter att minska dem i en sådan utsträckning att den normala driften av de elektriska kretsarna som är föremål för påverkan inte är avbrutna och kraven i GOST 13109-97 uppfylls. Standarder för kvaliteten på elektrisk energi i strömförsörjningssystem för allmänna ändamål."