Гост контактная сеть железной дороги. Электроснабжение железных дорог

Инфраструктура электроподвижных составов в обязательном порядке включает в состав контактные сети. Благодаря такому обеспечению реализуется снабжение целевых токоприемников, которые, в свою очередь, приводят в движение транспортные средства. Существует множество разновидностей таких сетей, но все они представляют собой совокупность кабелей, фиксирующих и арматурных элементов, обеспечивающих питание от Также контактная сеть применяется и для обслуживания неподвижных объектов, среди которых различные переезды и станции освещения.

Общие сведения о контактных сетях

Это часть технического сооружения, которое входит в комплекс электрифицированных путей и дорог. Основной задачей данной инфраструктуры является передача энергии от до электрического подвижного состава. В целях обеспечения возможности снабжения техники энергией от нескольких подстанций контактная сеть разбивается на несколько участков. Таким образом, происходит формирование секций, каждую из которых питают отдельным фидером от конкретного источника.

Секционирование также используется для облегчения ремонтных операций. Например, в случае повреждения линии будет прекращена передача энергии только на одном участке. Неисправную проводку при необходимости можно подключить к работающей подстанции, что сократит время простоя. Кроме того, контактная сеть железных дорог обеспечивается специальными изоляторами. Такое решение обусловлено тем, что случайное образование дуги в момент прохождения токосъемников может нарушить основную оболочку проводов.

Устройство контактных сетей

Сети такого типа представляют собой целый комплекс из компонентов электрической инфраструктуры. В частности, типовое устройство данного сооружения включает силовые кабели, специальные подвески, арматуру и специальные ее части, а также опорные конструкции. На сегодняшний день применяется инструкция, в соответствии с которой детали, арматура контактной сети и провода проходят специальную процедуру термодиффузионной оцинковки. Элементы из низкоуглеродистой и подвергаются защитной обработке для повышения прочности и долговечности коммуникаций.

Особенности воздушных контактных сетей

Воздушные сети наиболее распространены благодаря экономии пространства и более эффективной организации электрических линий. Правда, есть и недостатки такого устройства, которые выражаются в более высоких затратах на монтаж и техобслуживание. Итак, воздушная контактная сеть включает в себя несущий трос, арматуру, провода, стрелки с пересечениями, а также изоляторы.

Основные конструкционные особенности сетей такого типа сводятся к способу размещения. Коммуникации подвешивают на специальные опоры. При этом между точками установки могут отмечаться провисания проводов. Полностью устранить этот изъян невозможно, но его наличие может наносить вред К примеру, если опора контактной сети допускает сильное провисание, то движущийся вдоль кабеля токоприемник в местах подвески может терять связь со своей линией.

Контактные сети железных дорог

В данном случае речь идет о классическом исполнении контактной сети. Именно железные дороги задействуют наибольшие объемы материалов для электрификации подвижных составов. Сам провод для таких целей производится из электролитической твердотянутой меди с площадью сечения до 150 мм 2 . Что касается опорных элементов, то контактная сеть железных дорог обеспечивается железобетонными или металлическими установками, высота которых может достигать 15 м. Промежутки от оси крайних путей до наружных сторон опор на станциях и перегонах составляют не более 310 см. Правда, бывают исключения - например, в трудных условиях технология допускает сокращение промежутка до 245 см. Методы защиты проводов такого типа используются традиционные - разделение на отдельные участки, применение изоляторов и нейтральных вставок.

Контактная сеть троллейбуса

По сравнению с рельсовым транспортом, движение троллейбуса не предполагает постоянной электрической связи с поверхностью. Также повышаются требования к маневренности, что обусловливает изменения в организации инфраструктуры электрификации. Эти отличия и определили главную особенность электросетей для троллейбусов - наличие двупроводных линий. При этом каждый провод фиксируется с небольшими промежутками и снабжается надежной изоляцией. В результате контактная сеть усложняется и на прямых участках, и в зонах разветвлений и пересечений. К особенностям можно отнести и широкое применение секционирования с соответствующими изоляторами. Но в данном случае оболочка не только защищает провода от контактов между собой, но и оберегают материал в местах пересечения. Помимо этого, в инфраструктуре троллейбусных сетей не допускается применение дуговых токоприёмников и пантографов.

Контактные сети трамваев

В трамвайных контактных сетях обычно используются провода из меди и схожих по характеристикам сплавов. Также не исключается возможность использования сталеалюминиевых проводов. Сопряжение секций с разной высотой подвески выполняется с уклоном проводки по отношению к продольному профилю пути. При этом отклонение может варьироваться от 20 до 40 % в зависимости от сложности и условий участка прокладки линии. На прямых участках контактная сеть трамвая располагается зигзагообразно. При этом шаг зигзага - независимо от типа подвески - не превышает четырех пролетов. Необходимо отметить и величину отклонения контактных кабелей от оси токоприемника - эта величина, как правило, составляет не больше 25 см.

Заключение

Несмотря на технологическое развитие систем электрификации, контактные сети в основных конструкционных вариантах сохраняют традиционное устройство. Изменения в плане улучшения технико-эксплуатационных параметров затрагивают лишь некоторые аспекты применения деталей. В частности, контактная сеть все чаще снабжается элементами, прошедшими термодиффузионную оцинковку. Дополнительная обработка несомненно, повышает надежность и долговечность линий, но радикальному техническому совершенствованию способствует в минимальной степени. Это же относится к трамвайным и троллейбусным электрическим сетям, в которых, правда, за последнее время существенно усовершенствовались фиксирующие устройства, прочность арматуры и деталей подвесных конструкций.

Железнодорожный транспорт на электрической тяге является наиболее производительным, экономичным и экологически безопасным. Поэтому с середины XX века и по настоящее время ведется активная работа по переводу железнодорожных магистралей на электрическую тягу. В настоящее время более 50 % железных дорог России являются электрифицированными. Кроме того, даже неэлектрифицированные участки железных дорог испытывают потребность в электрической энергии: она используется для целей обеспечения функционирования систем сигнализации, централизации, связи, освещения, работы вычислительной техники и т.д.

Электрическая энергия в России вырабатывается, являющимися предприятиями энергетической отрасли. Железнодорожный транспорт потребляет около 7% электроэнергии, производимой в нашей стране. Она расходуется на обеспечение тяги поездов и питание нетяговых потребителей, к которым относятся железнодорожные станции с их инфраструктурой, устройства локомотивного, вагонного и путевого хозяйства, а также устройтсва регулирования движения поездов. К системе электроснабжения железной дороги могут быть подключены расположенные вблизи нее небольшие предприятия и населенные пункты.

Согласно п. 1 Приложения № 4 к ПТЭ на железнодорожном транспорте должно быть обеспечено надежное электроснабжение электрического подвижного состава, устройств СЦБ, связи и вычислительной техники как потребителей электрической энергии I категории , а также других потребителей в соответствии с установленной для них категорией.

состоит из внешней сети (электростанции , трансформаторные подстанции , линии электропередачи ) и внутренних сетей (тяговая сеть , линии электроснабжения устройств СЦБ и связи , осветительная сеть и др.).

На вырабатывается трехфазный переменный электрический ток напряжением 6...21 кВ частотой 50 Гц. Для передачи электрической энергии к потребителям напряжение на повышают до 250…750 кВ и передают на большие расстояния с помщью (ЛЭП ). Вблизи мест потребления электроэнергии напряжение понижают до 110 кВ с помощью и подают в районные сети, к которым наряду с другими потребителями подключены электрифицированных железных дорог и, питающие нетяговые потребители, ток которым поступает по напряжением 6...10 кВ.

предназначена для обеспечения электрической энергией электрического подвижного состава. Она состоит из контактных и рельсовых проводов , представляющих собой соответственно питающую и отсасывающую линии . Участки тяговой сети делят на секции (секционируют ) и подсоединяют к соседним. Это позволяет более равномерно загружать подстанции и контактную сеть, что в целом способствует снижению потерь электроэнергии в тяговой сети.

На железных дорогах России используют две системы тягового тока: постоянного и однофазного переменного .

На железных дорогах, электрифицированных на постоянном токе , выполняют две функции: понижают напряжение подводимого трехфазного тока с помощью и преобразуют его в постоянный с помощью. От тяговой подстанции электричество через защитный быстродействующий выключатель подается в контактную сеть по - фидеру , а из рельсов возвращается обратно на тяговую подстанцию по.

Основными недостатками системы электроснабжения постоянного тока являются его постоянная полярность, относительно низкое напряжение в контактном проводе и утечки тока из-за отсутствия возможности обеспечить полную электроизоляцию верхнего строения пути от нижнего (""). Рельсы, служащие проводниками тока одной полярности, и земляное полотно представляют собой систему, в которой возможна электрохимическая реакция, приводящая к коррозии металла. В результате снижается срок службы рельсов и металлических конструкций, расположенных возле железнодорожного полотна. Для снижения этого эффекта применяют специальные защитные устройства - катодные станции и анодные заземлители .

Из-за относительно низкого напряжения в системе постоянного тока для получения необходимой мощности тягового подвижного состава (W=UI ) по тяговой сети должен протекать ток большой силы. Для этого тяговые подстанции размещают недалеко друг от друга (через каждые 10...20 км) и увеличивают площадь сечения, иногда применяя двойной и даже тройной контактный провод.

При электрификации на переменном токе по контактной сети передается требуемая мощность при бóльшем напряжении (25 кВ ) и, соответственно, меньшей силе тока по сравнению с системой постоянного тока. Тяговые подстанции в этом случае располагаются на расстоянии 50...70 км друг от друга. Их техническое оснащение проще и дешевле, чем у тяговых подстанций постоянного тока (отсутстсвуют выпрямители). Кроме того, сечение проводов контактной сети примерно в два раза меньше, что позволяет существенно экономить дорогостящую медь. Однако конструкция локомотивов и электропоездов переменного тока сложнее, а их стоимость выше.

Стыкование контактных сетей линий, электрифицированных на постоянном и переменном токе, осуществляют на специальных железнодорожных станциях - . На таких станциях имеется электрическое оборудование - , позволяющие на одни и те же участки станционных путей подавать как постоянный, так и переменный ток. Работа таких устройств взаимоувязывается с работой устройств централизации и сигнализации. Устройство станций стыкования требует больших капиталовложений. Когда создание таких станций представляется нецелесообразным, применяют двухсистемные и, работающие на обоих родах тока. При использовании такого ЭПС переход с одного рода тока на другой может происходить во время движения поезда по перегону.

Контактная сеть - это совокупность проводов, поддерживающих конструкций и другого оборудования, обеспечивающих передачу электрической энергии от тяговых подстанций к электрического подвижного состава. Основным требованием к конструкции контактной сети является обеспечение надежного постоянного контакта провода с токоприемником независимо от скорости движения поездов, климатических и атмосферных условий. В контактной сети нет дублируемых элементов, поэтому ее повреждение может повлечь за собой серьезное нарушение установленного графика движения поездов.

В соответствии с назначением электрифицированных путей используют простые и цепные воздушные контактные подвески . На второстепенных станционных и деповских путях при сравнительно небольшой скорости движения может применяться ("трамвайного " типа), представляющая собой свободно висящий натянутый провод, который закреплен с помощью изоляторов на опорах, расположенных на расстоянии 50…55 м друг от друга.

При высоких скоростях движения провисание контактного провода должно быть минимальным. Это обеспечивается конструкцией, в которой контактный провод между опорами прикреплен к несущему тросу с помощью часто расположенных проволочных струн . Благодаря этому расстояние между поверхностью головки рельса и контактным проводом остается практически постоянным. Для цепной подвески в отличие от простой требуется меньше опор: они располагаются на расстоянии 65...70 м друг от друга. На скоростных участках применяют, в которой к несущему тросу на струнах подвешивают вспомогательный провод , к которому также струнами крепят контактный провод. В горизонтальной плоскости контактный провод расположен относительно оси пути с отклонением у каждой опоры на ±300 мм. Благодаря этому обеспечиваются его ветроустойчивость и равномерное изнашивание контактных пластин токоприемников. Для уменьшения провисания контактного провода при сезонном изменении температуры его оттягивают к опорам, которые называются, и через систему к ним подвешивают. Наибольшая длина участка между анкерными опорами (анкерного участка ) устанавливается с учетом допустимого натяжения изношенного контактного провода и на прямых участках пути достигает 800 м.

Контактный провод изготавливают из твердотянутой электролитической меди сечением 85 , 100 или 150 мм 2 . Для удобства крепления проводов с помощью зажимов используют МФ .

Для надежной работы контактной сети и удобства обслуживания ее делят на отдельные участки - секции с помощью воздушных промежутков и нейтральных вставок , а также.

При проходе токоприемника электроподвижного состава по он своим полозом кратковременно электрически соединяет обе секции контактной сети. Если по условиям питания секций это недопустимо, то их разделяют, которая состоит из нескольких расположенных последовательно воздушных промежутков. Применение нейтральных вставок обязательно на линиях, электрифицированных на переменном токе, т.к. соседние секции контактной сети могут питаться от разных фаз, приходящих с электростанции, электрическое соединение которых друг с другом недопустимо. Проследовать ЭПС должен в режиме выбега и с выключенными вспомогательными машинами. Для ограждения мест секционирования контактной сети применяются специальные сигнальные знаки "", устанавливаемые на опорах контактной сети.

Соединение или разъединение секций осуществляется посредством, размещаемых на опорах контактной сети. Управление разъединителями может осуществляться как дистанционно с помощью установленного на опоре электропривода , связанного с пультом энергодиспетчера, так и вручную с помощью ручного привода , .

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

На магистральных железных дорогах применяют и опоры контактной сети . Расстояние от оси крайнего пути до внутреннего края опор на прямых участках должно быть не менее 3100 мм . В особых случаях на электрифицируемых линиях допускается сокращение указанного расстояния до 2450 мм - на станциях и до 2750 мм - на перегонах. На перегонах в основном применяют индивидуальную консольную подвеску контактного провода . На станциях (а в некоторых случаях и на перегонах) применяется групповая подвеска контактных проводов на и поперечинах .

Для защиты контактной сети от короткого замыкания между соседними тяговыми подстанциями располагают, оборудованные защитными выключателями . Все металлические конструкции, непосредственно взаимодействующие с элементами контактной сети или находящиеся в радиусе 5 м от них, заземляют (соединяют с рельсами). На линиях, электрифицированных на постоянном токе, применяют специальные диодные и искровые. Для защиты элементов и оборудования контактной сети от перенапряжений (например, вследствие удара молнии) на некоторых опорах устанавливают, имеющие дугогасительные рога .

Для электрической изоляции элементов контактной сети, находящихся под напряжением (контактного провода, несущего троса, струн, фиксаторов), от заземленных элементов (опор, консолей, поперечин и пр.) применяются. По выполняемым функциям изоляторы бывают подвесные , натяжные , фиксаторные , консольные , по конструкции - тарельчатые и стержневые , а по материалу, из которого они изготовлены - , и.

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

• к головкам рельсов с наружной стороны колеи приваривают (шунты), снижающие электрическое сопротивление рельсовых стыков;
• рельсы изолируют от шпал с помощью резиновых прокладок в случае применения железобетонных шпал и пропиткой деревянных шпал креозотом;
• используют щебеночный балласт, обладающий хорошими диэлектрическими свойствами, а между подошвой рельса и балластом обеспечивают зазор не менее 3 см;
• на линиях, оборудованных автоблокировкой и электрической централизацией, применяют изолирующие стыки, а для того чтобы пропускать тяговый ток в обход них, устанавливают или частотные фильтры .

Один из способов стыкования линий, электрифицированных на разных родах тока - это секционирование контактной сети с переключением отдельных секций на питание от фидеров постоянного или переменного тока. Контактная сеть станций стыкования имеет группы изолированных секций: постоянного тока, переменного тока и переключаемые. В переключаемые секции подается электроэнергия через. Контактную сеть с одного рода тока на другой переключают специальными с моторными приводами, устанавливаемыми на пунктах группировки. К каждому пункту подведены две питающие линии: переменного и постоянного тока от тяговой подстанции постоянно-переменного тока. Фидеры соответствующего рода тока этой подстанции подключают также к контактной сети горловин станции стыкования и прилегающих перегонов.

Для исключения возможности подачи на отдельные секции контактной сети тока, не соответствующего находящемуся там подвижному составу, а также выезда ЭПС на секции контактной сети с другой системой тока переключатели блокируют друг с другом и с устройствами электрической централизации . Управление переключателями включают в единую систему маршрутно-релейной централизации управления стрелками и сигналами станции. Дежурный по станции, собирая какой-либо маршрут, одновременно с установкой стрелок и сигналов в требуемое положение производит соответствующие переключения в контактной сети.

Маршрутная централизация на станциях стыкования имеет систему счета заезда и выезда электроподвижного состава на участки пути переключаемых секций контактной сети , что предотвращает попадание его под напряжение другого рода тока. Для защиты оборудования устройств электроснабжения и электроподвижного состава постоянного тока при попадании на них в результате каких-либо нарушений напряжения переменного тока имеется специальная аппаратура.

Устройства электроснабжения должны обеспечивать надежное электроснабжение:

• электроподвижного состава для движения поездов с установленными весовыми нормами, скоростями и интервалами между ними при требуемых размерах движения;
• устройств СЦБ, связи и вычислительной техники как потребителей электрической энергии I категории;
• всех остальных потребителей железнодорожного транспорта в соответствии с установленной категорией.

К устройствам электроснабжения тягового подвижного состава предъявляются описанные выше требования в отношеннии и .

Резервные источники электроснабжения усройств СЦБ должны быть в постоянной готовности и обеспечивать бесперебойную работу устройств СЦБ и переездной сигнализации в течение не менее 8 ч при условии, что питание не отключалось в предыдущие 36 ч. Время перехода с основной системы электроснабжения на резервную или наоборот не должно превышать 1,3 с.

Для обеспечения надежного электроснабжения должны проводиться периодический контроль состояния сооружений и устройств электроснабжения, измерение их параметров, приборами диагностики и осуществляться плановые ремонтные работы.

Устройства электроснабжения должны защищаться от токов короткого замыкания, перенапряжений и перегрузок сверх установленных норм.

Металлические подземные сооружения (трубопроводы, кабели и т.п.), а также металлические и железобетонные конструкции, находящиеся в районе линий, электрифицированных на постоянном токе, должны быть защищены от электрической коррозии.

В пределах искусственных сооружений расстояние от токонесущих элементов токоприемника и частей контактной сети, находящихся под напряжением, до заземленных частей сооружений и подвижного состава должно быть не менее 200 мм на линиях, электрифицированных на постоянном токе, и не менее 270 мм - на переменном токе.

С целью безопасности обслуживающего персонала и других лиц, а также для улучшения защиты от токов короткого замыкания заземляют или оборудуют устройствами защитного отключения металлические опоры и элементы, к которым подвешена контактная сеть, а также все металлические конструкции, расположенные ближе 5 м от частей контактной сети, находящихся под напряжением.

Карелин Денис Игоревич ® Орехово-Зуевский железнодорожный техникум имени В.И.Бондаренко "2017

ГОСТ 32679-2014

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОНТАКТНАЯ СЕТЬ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

Технические требования и методы контроля

Contact line for railway. Technical requirements and control methods

МКС 29.280
ОКП 31 8533

Дата введения 2015-09-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта" (ОАО "ВНИИЖТ")

2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 524 "Железнодорожный транспорт"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 июня 2014 г. N 45-2014)

За принятие проголосовали:

Настоящий стандарт может быть применен на добровольной основе для соблюдения требований технических регламентов "О безопасности инфраструктуры железнодорожного транспорта" и "О безопасности высокоскоростного железнодорожного транспорта"

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 09 октября 2014 г. N 1285-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32679-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2015 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

1 Область применения

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на железнодорожную контактную сеть (далее - контактная сеть) и устанавливает технические требования и методы контроля к контактной сети постоянного тока напряжением 3 кВ и переменного тока напряжением 25 кВ, предназначенной для передачи электроэнергии к железнодорожному электроподвижному составу, движущемуся со скоростями до 250 км/ч.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.207-76 Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения

ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 2584-86 Провода контактные из меди и ее сплавов. Технические условия

ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 9238-2013 Габариты железнодорожного подвижного состава и приближения строений

ГОСТ 12393-2013 Арматура контактной сети железной дороги линейная. Общие технические условия

ГОСТ 12670-99 Изоляторы фарфоровые тарельчатые для контактной сети электрифицированных железных дорог. Общие технические условия

ГОСТ 13276-79 Арматура линейная. Общие технические условия

ГОСТ 13837-79 Динамометры общего назначения. Технические условия

ГОСТ 16350-80 Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей

ГОСТ 17703-72 Аппараты электрические коммутационные. Основные понятия. Термины и определения

ГОСТ 18311-80 Изделия электротехнические. Термины и определения основных понятий

ГОСТ 23875-88 Качество электрической энергии. Термины и определения

ГОСТ 24291-90 Электрическая часть электростанции и электрической сети. Термины и определения

ГОСТ 27744-88 Изоляторы. Термины и определения

ГОСТ 30284-97* Изоляторы полимерные стержневые для контактных сетей электрифицированных железных дорог. Общие технические условия
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей . - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ 32623-2014 Компенсаторы контактной подвески железной дороги. Технические условия

ГОСТ 32697-2014 Тросы контактной сети железной дороги несущие. Технические условия

ГОСТ 32895-2014 Электрификация и электроснабжение железных дорог. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 17703 , ГОСТ 18311 , ГОСТ 23875 , ГОСТ 24291 , ГОСТ 27744 , ГОСТ 32895 , а также следующие термины с соответствующими определениями:
_______________
В Российской Федерации вместо указанного стандарта действует ГОСТ Р 54130-2010 "Качество электрической энергии. Термины и определения".

3.1 переходной пролет (железнодорожной контактной подвески): Пролет контактной подвески, на смежных опорах которого расположены контактные провода двух смежных анкерных участков.

3.2 расчетная длина переходного пролета: Длина пролета, полученная в результате расчета при проектировании.

4 Технические требования

4.1 Общие положения

4.1.1 Части контактной сети, за исключением контактной подвески и фиксирующих ее элементов, должны быть расположены за пределами габарита приближения строений по ГОСТ 9238 :

С - для линий со скоростью движения до 160 км/ч;

С - " " " " " свыше 160 до 250 км/ч.

4.1.2 Несущая способность конструкций контактной сети должна соответствовать расчетным значениям, приведенным в национальных нормах проектирования.
_______________
СТН ЦЭ 141-99 "Нормы проектирования контактной сети", утвержденные МПС России от 26.04.2001.

4.1.3 Климатический район для определения технических требований и климатического исполнения устройств контактной сети должен быть выбран по ГОСТ 16350 .

4.2 Конструктивные требования

4.2.1 Высота подвеса контактного провода должна быть ограничена габаритом железнодорожного подвижного состава при сложенном и опущенном токоприемнике и габаритом приближения строений.

Высота подвеса контактного провода вне искусственных сооружений должна быть не менее:

- на перегонах и железнодорожных станциях - 5750 мм;

- на железнодорожных переездах - 6000 мм.

Высота подвеса контактного провода в пределах искусственных сооружений должна быть, мм, не менее:

- 5550 - для контактной сети постоянного тока напряжением 3 кВ;

- 5570 - для контактной сети переменного тока напряжением 25 кВ.

Высота подвеса контактного провода должна быть не более 6800 мм.

Рисунок 1 - Расстояния между сооружениями, устройствами контактной сети, токоприемниками и подвижным составом

4.2.2 Расстояние А от частей токоприемника и контактной сети, находящихся под напряжением, до заземленных частей сооружений и железнодорожного подвижного состава (см. рисунок 1) должно быть не менее:

- 200 мм - для контактной сети при напряжении 3 кВ;

- 270 мм - " " " " " 25 кВ.

4.2.3 Расстояние от оси любого железнодорожного пути на перегонах до ближайшей точки поверхности опоры контактной сети на прямых участках пути и на кривых с радиусом более 3000 м должно быть не менее:

- 3,1 м - для участков железнодорожных линий со скоростью до 120 км/ч;

- 2,75 м - " " " " " в особо трудных условиях со скоростью до 120 км/ч;

- 3,3 м - для участков железнодорожных линий со скоростью свыше 120 до 250 км/ч;

- 5,7 м - в выемках в климатических районах со снежным покровом более 14 дней в году по ГОСТ 16350 и на выходах из них на длине 100 м для всех железнодорожных линий.

Отклонения при установке опор контактной сети допускаются только в сторону увеличения габарита, но не более чем 150 мм от проектного положения.

В выемках опоры контактной сети следует устанавливать за пределами кюветов с полевой стороны.

На кривых участках железнодорожного пути радиусом до 3000 м указанные расстояния должны быть увеличены на уширение горизонтального расстояния между осями путей в соответствии с ГОСТ 9238 (таблица Ж.5).

4.2.4 Расстояние от оси любого железнодорожного пути на железнодорожных станциях до ближайшей точки поверхности опоры контактной сети должно быть не менее 2,45 м.

4.2.5 Параметры и конструкцию контактной подвески выбирают по нормативному документу.

4.3 Требования к зигзагу контактного провода

4.3.1 Контактные провода на прямом участке железнодорожного пути и участке с радиусом кривой более 3000 м следует располагать зигзагообразно относительно оси пути с чередованием расположения зигзага относительно оси пути у смежных опор. Зигзаг должен составлять (300±100) мм, за исключением ромбовидной контактной подвески, где зигзаг должен быть в пределах 300-400 мм.

На кривых участках железнодорожного пути радиусом до 3000 м зигзаг контактного провода должен быть не более 450 мм, таким образом, чтобы проекция контактного провода на плоскость пути в середине пролета располагалась не далее чем 400 мм от оси пути.

Зигзаг контактных проводов ромбовидной контактной подвески должен быть в пределах 300-400 мм.

4.3.2 Зигзаг контактного провода при двойном контактном проводе относится к наружному от оси токоприемника проводу. Контактные провода при этом в точках фиксации должны быть расположены на расстоянии от 40 до 60 мм друг от друга.

4.3.3 Зигзаги контактного провода должны быть устроены таким образом, чтобы любые три смежные точки фиксации не находились на прямой линии.

4.4 Требования к длине пролета контактной сети

4.4.1 Длина пролета должна быть определена как наименьшая полученная из двух расчетных режимов:

- наибольшей ветровой нагрузки;

- наибольшей гололедной нагрузки при одновременной ветровой нагрузке.

4.4.2 Длину пролета со средней анкеровкой необходимо сокращать при компенсированной подвеске на 5%, при полукомпенсированной - на 10% относительно допустимой длины пролета.

4.4.3 Длины двух смежных пролетов не должны отличаться более чем:

- на 25% - для участков железнодорожных линий со скоростью до 120 км/ч;

- на 15% - " " " " " свыше 120 км/ч до 250 км/ч.

4.5 Требования к фиксаторам

Конструкция фиксатора должна обеспечивать:

- отжатие контактного(ых) провода(ов) не менее 250 мм;

- продольное перемещение контактного(ых) провода(ов) не менее 500 мм в обе стороны от среднего положения фиксатора.

4.6 Требования к анкерным участкам и компенсаторам контактной подвески

4.6.1 Длина анкерного участка должна быть, м, не более:

-1600 - для участков со скоростью движения поездов до 120 км/ч;

-1400 - " " " " " более 120 км/ч.

При длине анкерного участка менее 700 м компенсатор контактной подвески, как правило, должен быть установлен с одной стороны, среднюю анкеровку при этом не применяют.

4.6.2 Отклонение значения натяжения контактного провода и несущего троса от проектного значения по всей длине анкерного участка должно быть не более ±5%.

4.6.3 Компенсаторы контактной сети должны соответствовать требованиям ГОСТ 32623 .

4.7 Требования к сопряжениям анкерных участков контактной сети

4.7.1 Сопряжения анкерных участков контактной сети должны обеспечивать взаимное продольное перемещение образующих эти сопряжения проводов, а также плавный переход полозов токоприемников с контактного провода одного анкерного участка на контактный провод другого.

4.7.2 Сопряжения анкерных участков контактной сети должны быть выполнены по одному из следующих вариантов:

- с одним переходным пролетом;

- с двумя переходными пролетами;

- с тремя переходными пролетами.

4.7.3 Длину переходного пролета контактной сети выбирают в соответствии с 4.4.1.

Длина переходных пролетов контактной сети менее 30 м не допускается.

4.7.4 Сопряжения анкерных участков контактной сети рекомендуется принимать:

- с одним переходным пролетом при длине пролета более 45 м;

- с двумя и тремя переходными пролетами при длине пролета менее 45 м.

4.7.5 На неизолирующих сопряжениях анкерных участков контактной сети расстояние в горизонтальной плоскости между внутренними сторонами контактных проводов, взаимодействующих с токоприемником, в переходных пролетах должно быть не менее 100 мм.

Возвышение отходящего на анкеровку контактного провода над рабочим проводом в месте, где проекция нерабочей ветви контактного провода, идущего на анкеровку, пересекается с внутренней стороной головки рельса, должно быть не менее 300 мм.

4.7.6 На изолирующих сопряжениях анкерных участков контактной сети с нормально включенными продольными разъединителями расстояние в горизонтальной плоскости между внутренними сторонами контактных проводов, взаимодействующих с токоприемником, в переходных пролетах должно быть, мм, не менее:

- 500 - для контактной сети переменного тока напряжением 25 кВ;

- 400 - " " " " " 3 кВ.

На изолирующих сопряжениях анкерных участков контактной сети с нормально отключенными продольными разъединителями это расстояние должно составлять не менее 550 мм независимо от рода тока.

4.7.7 Изолирующие сопряжения анкерных участков контактной сети с нормально отключенными продольными разъединителями, а также образующие нейтральные вставки должны быть оборудованы защитными устройствами от пережогов проводов контактной подвески электрической дугой. На железнодорожных путях с двусторонним движением защитные устройства должны быть установлены в обоих направлениях.

4.8 Требования к воздушным стрелкам контактной сети

4.8.1 Воздушная стрелка контактной сети должна обеспечивать беспрепятственное перемещение проводов контактной подвески при их температурном удлинении.

4.8.2 Конструкция воздушной стрелки контактной сети должна быть выполнена:

- с/без пересечением(ия) контактных проводов, если стрелочный железнодорожный перевод с маркой крестовины до 1/22;

- без пересечения контактных проводов при более пологом железнодорожном стрелочном переводе (марка крестовины не менее 1/22).

4.8.3 Вертикальная проекция точки пересечения контактных проводов на воздушной стрелке контактной сети на уровне головки рельсов обыкновенного стрелочного перевода должна быть расположена в пределах заштрихованной области на указанном расстоянии от осей путей (см. рисунок 2).

Рисунок 2 - Расположение на плоскости пути обыкновенного стрелочного перевода проекции точки пересечения контактных проводов воздушной стрелки

4.8.4 Вертикальная проекция точки пересечения контактных проводов на воздушной стрелке контактной сети на уровне головки рельсов при перекрестном и глухом стрелочном переводах должна быть расположена в пределах заштрихованной области на указанном расстоянии от осей путей (см. рисунок 3).

Рисунок 3 - Расположение на плоскости пути при перекрестном и глухом стрелочном переводах проекции точки пересечения контактных проводов воздушной стрелки

4.8.5 Контактные провода контактной сети главных железнодорожных путей или железнодорожных путей преимущественного направления движения поездов на воздушных стрелках с пересечением должны быть расположены снизу.

4.9 Требования к электрическим соединениям контактной сети

4.9.1 Для электрического соединения проводов контактной сети необходимо применять линейную арматуру контактной сети, соответствующую требованиям ГОСТ 12393 , и линейную арматуру, соответствующую требованиям ГОСТ 13276 .

4.9.2 Поперечные электрические соединители контактной сети устанавливают:

- между проводами контактной сети в местах подключения шлейфов разъединителей;

- с обеих сторон воздушной стрелки контактной сети за пределами зоны подхвата;

- с обеих сторон секционного изолятора контактной сети на расстоянии не более одного пролета;

- между проводами подвесок контактной сети на неизолирующих сопряжениях;

- между контактными подвесками контактной сети станционных железнодорожных путей, объединенных в одну секцию;

- в промежуточных пролетах контактной сети между несущим тросом и контактным проводом, за пределами рессорного троса или опорной струны, где это необходимо по тепловым расчетам;

- между проводами контактной подвески и усиливающими проводами контактной сети в местах их подключения к питающей линии контактной сети.

4.9.3 Электрические соединители контактной сети должны быть выполнены из провода марки М95 или М120 по ГОСТ 32697 .

4.10 Требования к опорам и анкерам контактной сети

В контактной сети следует применять стойки опор, фундаменты опор, анкеры соответствующие требованиям национальных стандартов государств, приведенных в предисловии.
_______________
В Российской Федерации применяют ГОСТ Р 54270-2010 "Стойки для опор контактной сети железных дорог. Технические условия", ГОСТ Р 54272-2010 "Фундаменты для опор контактной сети железных дорог. Технические условия" и ГОСТ Р 54271-2010 "Анкеры для контактной сети железных дорог. Технические условия".

4.11 Требования к изоляторам контактной сети

В контактной сети следует применять изоляторы, соответствующие требованиям ГОСТ 12670 , ГОСТ 30284 , а также изоляторы контактной сети и секционные изоляторы, соответствующие требованиям национальных стандартов.
_______________
В Российской Федерации применяют ГОСТ Р 55648-2013 "Изоляторы для контактной сети железных дорог. Общие технические условия" и ГОСТ Р 55649-2013 "Изоляторы секционные для контактной сети железных дорог. Общие технические условия".

4.12 Требования к проводам контактной сети

В контактной сети следует применять провода, соответствующие требованиям ГОСТ 2584 и ГОСТ 32697 .
_______________
В Российской Федерации применяют ГОСТ Р 55647-2013 "Провода контактные из меди и ее сплавов для электрифицированных железных дорог. Технические условия".

5 Методы контроля

5.1 Общие требования

Контроль параметров осуществляют методами, указанными в таблице 1.

Таблица 1 - Методы контроля параметров

5.2 Измерения на соответствие требованиям 4.2.1, 4.3, 4.7.5, 4.7.6 должны быть проведены с помощью мобильного измерительно-вычислительного комплекса для измерения параметров контактной сети или рулеткой и линейкой при температуре окружающего воздуха от минус 50°С до плюс 45°С. Требования к погрешности измерения приведены в таблице 2.

Таблица 2

Измерения проводят при скорости движения до 70 км/ч один раз в одном направлении. Результаты измерения должны быть записаны на электронный носитель.

Результаты измерений обрабатывают в соответствии с требованиями ГОСТ 8.207 и выбирают наименьшие и наибольшие значения в каждом пролете и сопряжении анкерных участков контактной сети.
_______________
В Российской Федерации действует ГОСТ Р 8.736-2011 "Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения".

5.3 Измерение на соответствие требованиям 4.4, 4.6.1, 4.7.3 должно быть проведено при температуре окружающего воздуха от минус 50°С до плюс 45°С.

Измерения должны быть проведены с помощью измерительной рулетки по ГОСТ 7502 с диапазоном измерений 0-100 м и классом точности 3.

Измерения проводят в каждом пролете анкерного участка контактной сети. Измерение нужно проводить между поверхностями соседних опор одного пролета, расположенных с одной географической стороны опор в горизонтальной плоскости верхнего уровня головки ближайшего рельса.

Длину анкерного участка контактной сети измеряют путем нескольких последовательных измерений между крайними опорами анкерного участка вдоль рельса железнодорожного пути и арифметического сложения результатов измерений.

5.4 Измерение отжатия контактного провода в точке фиксации должно быть проведено при температуре окружающего воздуха от минус 15°С до плюс 30°С.

Измерения проводят с помощью:

- линейки по ГОСТ 427 с диапазоном измерения 0-300 мм и классом точности 1;

- динамометра по ГОСТ 13837 классом точности 2.

Для измерений выбирают случайным способом четыре фиксатора на анкерном участке.

В вертикальной плоскости рядом с фиксатором закрепляют линейку и отмечают на линейке положение фиксатора. Затем к точке фиксации прикладывают вертикальную нагрузку, направленную вверх. Нагрузки измеряют с помощью динамометра. Нагрузку увеличивают до тех пор, пока перемещение контактного провода от отмеченного на линейке места не достигнет 250 мм. При этом нагрузка должна быть не более 650 Н. После снятия нагрузки провод должен вернуться в исходное положение. Измерение отжатия должно быть проведено не менее трех раз.

5.5 Измерение продольного перемещения контактных проводов в точке фиксации должно быть проведено при температуре окружающего воздуха от минус 15°С до плюс 30°С.

Измерения проводят с помощью линейки по ГОСТ 427 с диапазоном измерения 0-1000 мм и классом точности 1.

Для измерения на анкерном участке выбирают случайным образом четыре фиксатора, за исключением фиксаторов, расположенных на переходных опорах.

В горизонтальной плоскости рядом с фиксатором закрепляют линейку и отмечают на линейке положение фиксатора. Отсоединяют фиксатор от контактного провода и устанавливают его в среднее положение. С помощью приложения нагрузки к фиксатору вдоль оси железнодорожного пути перемещают фиксатор в одну и другую стороны, при этом фиксируют его крайние положения на горизонтально закрепленной линейке.

5.6 Измерение расстояния от частей токоприемника и контактной сети, находящихся под напряжением, до заземленных частей сооружений и подвижного состава должно быть проведено при температуре окружающего воздуха от минус 20°С до минус 5°С.

Измерение проводят с помощью лазерного габаритомера с диапазоном измерения не менее чем от 0 до 7300 мм и классом точности 1 и измерительного токоприемника.

С помощью габаритомера проводят сканирование поперечного сечения внутренней поверхности искусственного сооружения с диапазоном сканирования вдоль пути 5 мм.

На полученный поперечный профиль накладывают профиль поперечного сечения измерительного токоприемника и определяют расстояние между поверхностью токоприемника до поверхности заземленных частей искусственного сооружения.

5.7 Измерение расстояния от оси железнодорожного пути на перегонах до ближайшей точки поверхности опоры контактной сети должно быть проведено при температуре окружающего воздуха от минус 15°С до плюс 30°С.

Измерение проводят с помощью рулетки по ГОСТ 7502 с диапазоном измерений 0-10 м и классом точности 2 и контрольного стержня, длина которого составляет (2000±5) мм, и поперечной жесткостью не менее 0,1 Н/мм.

На ближайший железнодорожный путь от опоры контактной сети прикладывают контрольный стержень напротив опор и отмечают ось железнодорожного пути на стержне. Затем измеряют расстояние с помощью измерительной рулетки между осью железнодорожного пути и ближайшей точки поверхности стойки опоры контактной сети.

5.8 Измерение натяжения контактного провода и несущего троса должно быть проведено при температуре окружающего воздуха от минус 15°С до плюс 30°С.

Измерение проводят с помощью динамометра по ГОСТ 7502 с пределом измерений до 30000 Н и классом точности 2.

Для измерения на анкерном участке выбирают четыре пролета. Два пролета должны быть смежными с пролетом, где расположена средняя анкеровка контактной сети, другие два пролета - рядом с переходными пролетами.

С помощью динамометра проводят измерение натяжения контактного провода и несущего троса в середине выбранных пролетов.

5.9 Расстояния от вертикальной проекции точки пересечения контактных проводов на воздушной стрелке контактной сети на уровне головки рельсов до точки пересечения осей железнодорожного пути измеряют с помощью линейки по ГОСТ 427 с диапазоном измерения 0-2000 мм и классом точности 1. К возможным крайним точкам пересечения контактных проводов прикрепляют отвес и измеряют расстояние между осями железнодорожных путей и отвесом на уровне головки рельсов.

5.10 Результаты измерений оформляют в виде таблицы. Форма таблицы приведена на рисунке 4.

Рисунок 4 - Форма таблицы результатов измерений

УДК 621.332:006.354 МКС 29.280 ОКП 31 8533

Ключевые слова: контактная сеть, технические требования, методы контроля
__________________________________________________________________________

Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание

М.: Стандартинформ, 2015

Комплекс устройств для передачи электроэнергии от тяговых подстанций к ЭПС через токоприёмники. Контактная сеть является частью тяговой сети и для рельсового электрифицированного транспорта обычно служит её фазой (при переменном токе) или полюсом (при постоянный токе); другой фазой (или полюсом) служит рельсовая сеть.
Контактная сеть может быть выполнена с контактным рельсом или контактной подвеской. Ходовые рельсы впервые были использованы для передачи электроэнергии движущемуся экипажу в 1876 русским инженером Ф. А. Пироцким. Первая контактная подвеска появилась в 1881 в Германии.
Основным элементами контактной сети с контактной подвеской (часто наз. воздушной) являются провода контактной сети (контактный провод, несущий трос, усиливающий провод и пр.), опоры, поддерживающие устройства (консоли, гибкие поперечины и жёсткие поперечины) и изоляторы. Контактные сети с контактными подвесками классифицируют: по виду электрифицированного транспорта, для которого контактная сеть предназначена,- магистрального, в т. ч. высокоскоростного, ж.-д., трамвая и карьерного транспорта, рудничного подземного транспорта и др.; по роду тока и номинальном напряжению питающегося от контактной сети ЭПС; по размещению контактной подвески относительно оси рельсового пути-для центрального (магистральный железнодорожный транспорт) или бокового (промышленный транспорт) токосъёма; по типам контактной подвески - контактные сети с простой, цепной или специальной подвеской; по особенностям выполнения - контактные сети перегонов, станций, для искусств, сооружений.
В отличие от др. устройств электроснабжения контактная сеть не имеет резерва. Поэтому к надёжности контактной сети предъявляют повышенные требования, с учётом которых осуществляются проектирование, строительство и монтаж, техническое обслуживание контактной сети и ремонт контактной сети.
Выбор общей площади сечения проводов контактная сеть обычно осуществляется при проектировании системы тягового электроснабжения. Все остальные вопросы решаются с помощью теории контактная сеть- самостоятельной научной дисциплины, становлению которой во многом способствовали работы сов. учёного И. И. Власова. Основан вопросами проектирования контактная сеть являются: выбор числа и марок её проводов в соответствии с результатами расчётов системы тягового электроснабжения, а также тяговых расчётов, выбор типа контактной подвески в соответствии с макс, скоростями движения ЭПС и др. условиями токосъёма; определение длины пролёта (главным образом по условию обеспечения её ветроустойчивости); выбор типов опор и поддерживающих устройств для перегонов и станций; разработка конструкций контактная сеть в искусств, сооружениях; размещение опор и составление планов контактная сеть станций и перегонов с согласованием зигзагов проводов и с учётом выполнения воздушных стрелок и элементов секционирования контактной сети (изолирующих сопряжений анкерных участков, секционных изоляторов и разъединителей). При выборе методов строительства и монтажа контактная сеть в ходе электрификации железных дорог стремятся, чтобы они в возможно меньшей степени отражались на перевозочном процессе при безусловном обеспечении высокого качества работ.
Основным производств, предприятия по сооружению контактной сети- строительно-монтажные поезда и электромонтажные поезда. Организация и методы технического обслуживания и ремонта контактной сети выбираются из условий обеспечения заданного высокого уровня надёжности контактной сети при наименьших трудовых и материальных затратах, безопасности труда работников районов контактной сети, возможно меньшего влияния на организацию движения поездов. Производств, приятием по эксплуатации контактной сети является дистанция электроснабжения.
Основные размеры (см. рис.), характеризующие размещение контактной сети относительно других пост, устройств ж. д.,- высота Н подвешивания контактного провода над уровнем верха головки рельса;


Основные элементы контактной сети и размеры, характеризующие её размещение относительно других постоянных устройств магистральных железных дорог: Пкс - провода контактной сети; О - опора контактной сети; И - изоляторы.
расстояние А от частей, находящихся под напряжением, до заземлённых частей сооружений и подвижного состава; расстояние Г от оси крайнего пути до внутреннего края опор контактной сети на уровне головок рельсов.
Совершенствование конструкций контактной сети направлено на повышение её надёжности при снижении стоимости строительства и эксплуатации. Ж.-б. опоры контактной сети и фундаменты металлической опор выполняются с учётом электрокоррозионного воздействия на их арматуру блуждающих токов. Увеличение срока службы контактного провода достигается, как правило, применением на токоприёмниках угольных контактных вставок.
При техническом обслуживании контактной сети на отечественных ж. д. без снятия напряжения используют изолирующие съёмные вышки, монтажные автомотрисы. Перечень работ, выполняемых под напряжением, был расширен благодаря применению двойной изоляции на гибких поперечинах, в анкерах проводов и др. элементах контактной сети Многие контрольные операции осуществляются средствами ихнего диагностирования, которыми оснащены вагоны-лаборатории. Оперативность переключений секционных разъединителей контактной сети значительно возросла благодаря применению телеуправления. Увеличивается оснащённость дистанций электроснабжения специализированным механизмами и машинами для ремонта контактной сети (например, для рытья котлованов и установки опор).
Повышению надёжности контактных сетей способствуют использование разработанных в нашей стране методов плавки гололёда, в т. ч. без перерыва движения поездов, электрорепеллентной защиты, ветроустойчивой ромбовидной контактной подвески и др. Для определения числа районов контактных сетей и границ участков обслуживания пользуются понятиями эксплуатационной длины и развёрнутой длины электрифицированных путей, равной сумме длин всех анкерных участков контактных сетей в заданных пределах. На отечественных железных дорог развёрнутая длина электрифицированных путей является учётным показателем для районов К. е., дистанций электроснабжения, отделений дорог, и более чем в 2,5 раза превышает эксплуатационных длину. Определение потребности в материалах на ремонтно-эксплуатационные нужды контактных сетей производится по её развёрнутой длине.

Контактной сетью называется специальная линия электропередачи, служащая для подвода электрической энергии к электроподвижному составу. Специфической ее особенностью является то, что она должна обеспечивать токосъем движущимся электровозам. Второй специфической особенностью контактной сети является то, что она, не может иметь резерва. Это обуславливает повышенные требования к надежности ее работы.
Контактная сеть состоит из контактной подвески пути, опор контактной сети, поддерживающих и фиксирующих в пространстве проводов контактной сети устройств. В свою очередь, контактная подвеска образуется системой проводов – несущего троса и контактных проводов. Для системы тяги постоянного тока имеется, как правило, два контактных провода в подвеске и один для системы тяги переменного тока. На рис. 6 приведен общий вид контактной сети.

Тяговая подстанция снабжает электроэнергией электроподвижной состав через контактную сеть. В зависимости от соединения контактной сети с тяговыми подстанциями и между контактными подвесками других путей многопутного участка в границах отдельной межподстанционной зоны различают следующие схемы: а) раз дельную двустороннюю;

Рис. 1. Общий вид контактной сети

б) узловую; в) параллельную.


а)

в)
Рис. 2. Основные схемы питания контактных подвесок путей а) – раздельная; б) – узловая; в) – параллельная. ППС- пункты параллельного соединения контактных подвесок различных путей; ПС – пост секционирования; ТП – тяговая подстанция

Раздельная двусторонняя схема – схема питания контактных подвесок, при которой энергия в контактную сеть поступает с двух сторон, (смежные тяговые подстанции работают параллельно на тяговую сеть), однако между собой контактные подвески электрически не соединяются в границах межподстанционной зоны. Область применения такой схемы – питание участков электрической железной дороги с непротяженными межподстанционными зонами и сравнительно равномерным электропотреблением по направлениям.
Узловая схема – схема, отличающаяся от предыдущей наличием электрической связи между подвесками путей. Такая связь осуществляется при помощи так называемых постов секционирования контактной сети. Техническое оснащение постов секционирования контактной сети позволяет в случае необходимости устранять не только поперечную связь между подвесками путей, но и продольную, разбивая контактную сеть в границах межподстанционной зоны на отдельные электрически не связанные между собой секции. Это существенно повышает надежность работы системы тягового электроснабжения. С другой стороны наличие узла в нормальных режимах позволяет более эффективно использовать контактные сети путей для передачи электрической энергии к электроподвижному составу, что дает существенную экономию энергии при неравномерном электропотреблении по направлениям. Следовательно, область применения такой подвески – участки электрической железной дороги с протяженными межподстанционными зонами и значительной неравномерностью электропотребления по направлениям.
Параллельная схема – схема, отличающаяся от узловой схемы большим числом электрических узлов между контактными подвесками путей. Применяется при еще большей неравномерности потребления электроэнергии по путям. Такая схема особенно эффективна при вождении тяжелых поездов.

УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

В систему электрифицированных железных дорог России (рис.1) входят сооружения и устройства, составляющие ее внешнюю часть (тепловые, гидравлические и атомные электростанции, линии электропередачи) и тяговую часть (тяговые подстанции, контактная сеть, рельсовая цепь, питающая и отсасывающая линии).

Рис.1 «Общий вид электрифицированной ж.д.постоянного тока и питающих её устройств: 1- электростанция; 2 – повышающий трансформатор; 3 – высоковольтный выключатель; 4 – линия электропередачи; 5 – тяговая подстанция; 6 – блок быстродействующих выключателей и разъединителей; 7 – отсасывающая линия; 8 – питающая линия; 9 – выпрямитель; 10 – тяговый трансформатор; 11 – высоковольтный выключатель; 12 – разрядник.

Электростанции вырабатывают трехфазный ток напряжением 220-380 В, который затем повышают на подстанциях для передачи на большие расстояния.

Вблизи мест потребления электроэнергии напряжение понижают на трансформаторных подстанциях до 220 кВ и подают в районные сети высокого напряжения, к которым подключены потребители электроэнергии, в том числе и тяговые подстанции электрифицированных железных дорог, питающие контактную сеть.

Электрифицированные железные дороги России работают на постоянном или однофазном переменном токе.

Относительно низкое напряжение является основным недостатком системы постоянного тока. Для поддержания нужного уровня напряжения на токоприемниках локомотивов тяговые подстанции размещают на расстоянии 10-25 км. На линиях с большой грузонапряженностью и интенсивным пассажирским движением приходится не только уменьшать расстояние между подстанциями, но и увеличивать сечение контактной сети (подвешивают дополнительный контактный провод).

Тяговые подстанции переменного тока служат только для понижения напряжения переменного тока, получаемого от электросетей, до 27,5 кВ.

Контактная сеть предназначена для передачи электрической энергии, получаемой от тяговых подстанций к электроподвижному составу и должна обеспечивать надежный токосъем при наибольших скоростях движения в любых атмосферных условиях.

Существуют различные конструкции контактной сети для наземного электрического транспорта и метрополитенов. На наших железных дорогах принята конструкция (рис.2), основными элементами которой являются опоры; контактная подвеска, состоящая из несущего троса, контактных и усиливающих проводов; консоли, фиксаторы и т.д.

Рис.2 Устройство контактной сети на двухпутном перегоне: 1 – несущий трос; 2 – контактный провод; 3 – усиливающий провод; 4 – струна; 5 – фиксатор; 6 – консоль; 7 – опора.

Рис.3 Цепная одинарная подвеска: 1 – консоль; 2 – несущий трос; 3 – струны; 4 – изолятор; 5 – контактный провод; 6 – фиксатор.

Опоры железобетонные или металлические располагаются вдоль железнодорожного пути на расстоянии 65-80 м друг от друга.

Консоли укреплены в верхней части опор. К ним на изоляторах подвешен медный или биметаллический несущий трос.

Контактный провод изготовлен из меди и с помощью струн подвешен к биметаллическому или медному несущему тросу. Расстояние между струнами обычно составляет 6-12 м.

На прямых участках пути контактные провода расположены в плане зигзагообразно относительно оси пути на 300 мм в каждую сторону (рис.4). Это необходимо для обеспечения равномерного износа накладок токоприемников электроподвижного состава.

Рис.4 Расположение контактного провода на прямых участках

Такое расположение контактного провода осуществляется с помощью фиксаторов, размещенных на каждой опоре. Фиксаторы также препятствуют раскачиванию контактной сети от бокового ветра.

Для уменьшения стрел провеса контактного провода при сезонном изменении температуры его оттягивают к опорам, которые называются анкерными, и через систему блоков и изоляторов к ним подвешивают грузовые компенсаторы (рис.5.).

Рис.5 Сопряжение анкерных участков: 1,4 – анкерные опоры; 2,3 – переходные опоры; I, II – контактные подвески сопрягаемых анкерных участков

Высота подвески контактного провода над уровнем верха головки рельса должна быть не менее 5750 мм и не превышать 6800 мм.

Для надежной работы контактной сети и удобства обслуживания ее делят на отдельные участки (секции) с помощью воздушных промежутков и нейтральных вставок (изолирующих сопряжений), а также секционных и врезных изоляторов.

При проходе токоприемника электроподвижного состава по воздушному промежутку он кратковременно электрически соединяет обе секции контактной сети. Если по условиям питания секций это недопустимо, то их разделяют нейтральной вставкой, которая состоит из нескольких последовательно включенных промежутков (рис.6).

Рис.6 Нейтральная вставка: 1 – дополнительная контактная подвеска; 2,3 – секционные разъединители; 4,5 – предупредительные сигналы; I,II – контактные подвески сопрягаемых анкерных участков.

Применение таких вставок необходимо на участках переменного тока, когда смежные секции питаются от разных фаз трехфазного тока. Длина нейтральной вставки устанавливается с таким расчетом, чтобы при любых положениях поднятых токоприемников электроподвижного состава полностью исключалось одновременное замыкание контактных проводов нейтральной вставки с проводами прилегающих к ней секций контактной сети.

3.2 ХОЗЯЙСТВО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ.ОРГАНИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ И ПРЕДПРИЯТИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Руководство отраслью электроснабжения всех железных дорог и промышленных предприятий железнодорожного транспорта осуществляет Департамент электрификации и электроснабжения ОАО «РЖД» . Главными задачами Департамента являются обеспечение бесперебойной работы устройств электроснабжения, развитие базы электроснабжения, разработка планов электрификации железных дорог.

Департамент осуществляет оперативное и техническое руководство службами электроснабжения железных дорог, важнейшей задачей которых является бесперебойное снабжение электрической энергией электрифицированных участков дороги и потребителей электрической энергии во всех отраслях хозяйства дороги, а также всех других потребителей, подключенных к электросетям дороги.

Свою деятельность службы осуществляют через линейные предприятия - дистанции электроснабжения.

В функции дистанций электроснабжения входят:

· прием электрической энергии от единой электрической сети страны и подача ее в контактную сеть;