Автовокзал Орск

Как работает трамвай? Как работает троллейбус? — Help for engineer

Как работает трамвай? Как работает троллейбус?

Если Вы живете в городе, то, скорее всего, часто встречаетесь с электротранспортом. В этой статье рассмотрим принцип работы, недостатки и преимущества трамвая и троллейбуса с точки зрения электрической части. Возможно, возникали вопросы: «Почему над троллейбусом два провода, а над трамваем один?», «Зачем трамваю ездить по рельсам?».

Электроснабжение транспортного хозяйства бывает двух типов: централизованное и децентрализованное. В первом случае одна мощная подстанция производит питание прилегающей к ней большой контактной сети (целая ветка), разбитой на участки, которые расположены на разном расстоянии от подстанции. Во втором случае каждый участок сети питается от двух или одной маломощной подстанции. На линии возле подстанции размещается изолятор, который разделяет ее на два участка. Это более надежный способ, потому что при выходе из строя подстанции, всегда можно запитать аварийный участок от соседней.

В странах бывшего СССР контактная сеть находится под напряжением 600В постоянного тока.

Рисунок 1 — Электроснабжение трамвая и троллейбуса

Схема электроснабжения трамвая и троллейбуса изображена на рисунке 1. Для того чтобы питать контактную сеть, электрическая энергия проходит ряд преобразований: на электростанции (1) вырабатывается электроэнергия и передается на подстанцию (2), которая повышает напряжение для уменьшения потерь при транспортировке по высоковольтным линиям электропередач ЛЕП (3) на большое расстояние. В городе, на понижающей подстанции (4) происходит уменьшение напряжение до 6 или 10 кВ. Далее кабельными линиями (5) происходит соединение с тяговыми подстанциями (6), в которых и происходит преобразование переменного тока в постоянный с напряжением 600В. Контактная сеть (8,9) запитывается от тяговых подстанций. Номинальное напряжение для токоприемника передвижных составов считается 550В.

На первых трамваях раньше использовался третий рельс – контактный рельс. От него довольно быстро отказались из-за ряда проблем: во время дождя возникали короткие замыкания, а нормальному контакту мешали грязь и опавшие листья. Сейчас для трамваев используется воздушная контактная сеть (один провод). Токоприемник трамвая (пантограф, штанга) расположен на крыше вагона. С помощью него трамвай питается постоянным электрическим током. Рельсы же являются минусом в нашей электрической цепочке.

С троллейбусной контактной сетью немного иначе. Здесь корпус изолирован от соприкосновения с землей (контакт только через резиновые покрышки). Таким образом, контактная сеть состоит из двух проводов, один из которых плюс, а второй – минус (смотри рисунок 2). Но возникает опасность короткого замыкания при появлении контакта между двумя проводами контактной сети. Такое может получится при сильном ветре или падении троллей.

Рисунок 2 — Питание трамвая и троллейбуса

Токосъемник троллейбуса – это обычно штанга. Есть случаи, когда в городе трамваи используют штанговые токоприемники, тогда трамвай и троллейбус могут осуществлять движение по одной контактной сети.

В местах, где размещены изоляторы на контактной сети, а также в местах пересечений линий, для осуществления перекрестного движения, напряжение сети отсутствует. То есть при остановке на данном участке, продолжение движения от сети будет невозможно.

У трамваев есть вероятность, что обратный тяговый ток уйдет в землю, так могут образовываться блуждающие токи, которые плохо влияют на пролегающие вблизи трубы, кабели.

Корпус трамвая постоянно соединен с землей, а вот троллейбус изолирован от нее. Из-за этого в троллейбусе ведется жесткий контроль по утечке тока на корпус. Есть возможность поражения электрическим током при посадке/высадке, когда вы одновременно касаетесь корпуса и земли.

Добавить комментарий

h4e.ru

Осторожно: в троллейбусе высокое напряжение!

В последние дни многие минчане с опаской заходят в троллейбусы. После того, как 25 ноября от удара током в троллейбусе № 7 погибла студентка Дарья Голубь, этот, на первый взгляд, безобидный вид транспорта в одночасье приобрел негативную славу. Укреплению ее способствовало известие о том, что 26 ноября электрическую травму в троллейбусе № 12 получил студент Дмитрий Сайко. Пожалуй, еще никогда со времен появления первого троллейбуса в Минске в 1952 году это транспортное средство не казалось жителям столицы таким опасным.

В приемной генерального директора КУП «Минсктранс» Владимира Сосновского корреспонденту «Белорусской новостей» сообщили, что до появления заключения судебно-медицинской экспертизы по факту смерти Дарьи Голубь, комментариев от руководства по этому вопросу не последует.

Сотрудники депо № 4, к которому приписан маршрут № 7, говорят, что причиной токоутечки, повлекшей за собой трагедию, скорее всего, стала песчано-соляная смесь, которой в тот день была посыпана дорога. Она налипает на оборудование транспорта и становится проводником для электрического тока.

По сути, троллейбус представляет собой металлическую коробку, прикрепленную к высоковольтным проводам. Для того чтобы многотонная машина двигалась, напряжение в сети должно быть около 600 вольт. Троллейбус может убить током, если произойдет пробой изоляции двигателя. Если в дождь или сырую погоду человек наступает одной ногой на ступеньку, а другой еще стоит на земле, он также может получить смертельный разряд. Именно в такой ситуации, по свидетельству очевидцев, оказалась Дарья Голубь в момент удара током.

Чтобы гарантированно обезопаситься, специалисты рекомендуют пассажирам запрыгивать на подножку троллейбуса и спрыгивать с нее сразу обеими ногами. Согласитесь, если бы многие последовали этому совету, зрелище на остановках было бы забавное!

Стоит также избегать поездок на троллейбусе тем, кто хватил лишку. У пьяного человека сопротивление тела меньше, поэтому шансы получить удар током намного выше, чем у трезвого.

А если вы увидели, что кого-то из пассажиров троллейбуса бьет током, не надо носиться по салону с истошными воплями, просто постарайтесь сделать так, чтобы эта информация как можно быстрее дошла до водителя. В данной ситуации водителям предписано обесточить троллейбус и выпустить всех пассажиров.

Однако следуют они этим правилам, к сожалению, не всегда. Как рассказал в интервью белорусской службе радио «Свобода» пострадавший 26 ноября Дмитрий Сайко, в тот момент, когда его било током, водитель «просто смотрел на него». Когда же Дмитрий выбрался из злосчастного троллейбуса (его вытолкнул кто-то из пассажиров), водитель «закрыл двери и поехал дальше, как будто бы ничего не случилось».

В трамвае — другом виде транспорта, работающем на электрическом токе, получить разряд в такой ситуации, когда одна нога пассажира находится на подножке, а другая — на земле, невозможно. Как заверили корреспондента «Белорусских новостей» в трамвайном депо Минска, заземление в таком случае гарантировано.

Виктор ПОЗДНЯКОВ

news.tut.by

Конструкция и материал проводов контактной сети для трамваев и троллейбусов

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

 

МАТЕРИАЛЫ, АРМАТУРА, СЕТЕВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. КОНТАКТНЫЕ ПОДВЕСКИ ТРАМВАЕВ И ТРОЛЛЕЙБУСОВ

4.

Конструкция и материал проводов контактной сети для трамваев и троллейбусов

Контактные провода служат для передачи электрической энергии подвижному составу через непосредственный контакт с его токоприемником. Эти провода должны отвечать не только требованиям, предъявляемым к проводнику электрического тока, но и дополнительным особенностям его работы. От скольжения контактных вставок токоприемников провод истирается, а при отрыве токоприемников от провода под нагрузкой образуются подгары с оплавлением поверхности провода; провод работает при больших натяжениях, подвергается динамическим нагрузкам от ударов неисправных токоприемников и сошедших штанг, изгибам и вибрациям от воз-, действия подвижного состава. Протекание электрического тока сопровождается нагревом провода. Температура провода может быть значительной в условиях повышенных нагрузок и особенно в вынужденном режиме работы. Провод подвергается действию сил, возникающих от собственной массы и изменений длины при изменении температуры окружающего воздуха, а также действию внешних сил от воздействий ветра и гололеда.

Для работы в этих .условиях провод должен обладать высокими механическими и электрическими свойствами: прочностью, износо-тёрмоустойчивостью, электропроводностью, стойкостью к воздействию электрической дуги и длительным срокам службы.

Контактные провода изготавливаются согласно ГОСТ 2584—86 из меди; низколегированной меди с небольшим содержанием (0,01—0,06 %) легирующих присадок магния (Мг), циркония (Цр), олова (Ол), кремния (Кр) или титана (Ти) или бронзы с легирующими компонентами из магния, кадмия или циркония в пределах 0,1—1,1 % в зависимости от легирующего материала и технических требований к проводу. Допускаются провода с двумя или несколькими легирующими элементами, например, в низколегированных и бронзовых контактных проводах, кроме олова, в качестве

легирующих компонентов применяют магнии, кадмий и др.

Обозначения типов контактных проводов следующие: МК — контактный медный круглый; МФ — контактный медный фасонный.; МФО — контактный медный фасонный овальный; НЛФ — контактный низколегированный фасонный; НЛФО — контактный низколегированный фасонный овальный; Брф — контактный бронзовый фасонный; БрфО — контактный бронзовый фасонный овальный. Площадь сечения некоторых из упомянутых контактных проводов показана на рис. 4, а, б,в, г.

 

 

Контактный провод изготавливается методом холодного волочения, при котором пруток исходного материала протягивается через ряд последовательно уменьшающихся отверстий (фильтров), полут чает нужную форму сечения и увеличение длины. Уплотняясь-при волочении, материал получает наклеп —поверхностное упрочнение, повышающее его твердость, пределы упругости и прочности. Все эти качества необходимы для повышения износоустойчивости и уменьшения остаточных деформаций при растяжении.

Применение низколегированных и бронзовых проводов преследует цели, повышения прочности и износоустойчивости. Срок службы проводов, работающих в одинаковых условиях, по сравнению с медными увеличивается в 1,5 раза при низколегированных и более чем в 2 раза при бронзовых проводах.

В процессе эксплуатации от проходящего по контактному .проводу электрического тока происходит его нагрев — повышение температуры провода над окружающей средой. Нагрев зависит от значения и времени действия электрического тока. Особенно резко повышается нагрев при перегрузке и неотключенном коротком замыкании. Под действием нагрева при температуре выше допустимой медный провод разупрочняется, теряя твердость и упругость. Уже при 100 °С становится заметно разупрочнение, а при 180—230 °С происходит рекристаллизация с потерей наклепа., Провод становится мягким, тягучим и непригодным для эксплуатации.

Значительно лучше противостоят действию нагрева и электрической дуги низколегированные и бронзовые провода. Температура нагрева провода при эксплуатации не должна превышать допустимый предел: для медного провода 95 °С, низколегированного 110°С и для бронзового 130 °С. Допустимая расчетная плотность тока для трамвайных и троллейбусных контактных проводов при нормальном режиме работы должна быть не более 5 А/мм2 для медных и 6 А/мм2 для бронзовых.

 

 

 

 

Рис. 4. Контактные провода: а — медный фасонный; б — медный фасонный овальный; в, г — отличительные канавки соответственно бронзового и низколегированного проводов; д.— сталемедный; е — сталеалюминевый ИКСА-80/180

 

 

 

 

Существенными недостатками низколегированных и бронзовых проводов являются меньшая проводимость по сравнению с медными, более трудный монтаж вследствие повышения жесткости.

Для замены меди менее дефицитными металлами применяют сталеалюминевые и сталемедные провода (рис. 4, д, е). Сталеалюминевые провода имеют снизу стальную часть и алюминиевую сверху. Стальная часть для связи с алюминиевой имеет наверху гребень в виде ласточкиного хвоста и поперечную насечку, которая препятствует продольному смещению алюминиевой части относительно стальной. Существенным недостатком провода является коррозия стальной части, вызывающая искрение, повышенный износ контактных вставок токоприемников и ухудшение токосъема.

Сталемедные провода имеют стальной сердечник, покрытый медью, общий объем которой составляет 50—60 % объема. провода. Значительное уменьшение электрической проводимости ограничивает применение сталемедного провода для пассажирских линий. Провода применяют на малозагруженных, второстепенных линиях и деповских путях.

Контактные провода изготавливаются круглого, фасонного и фасонного овального профилей (см. рис. 4, а, б). В сетях трамвая и троллейбуса применяют провода фасонного профиля. Провода овального профиля, в котором уменьшен вертикальный размер и увеличен горизонтальный, применяют для открытых местностей (насыпи, дамбы и др.) для уменьшения ветровой нагрузки. Технические характеристики контактных проводов приведены в табл. 1.

Поверхность провода должна быть гладкой, ровной, без трещин, закатов, расслоений. На новом проводе допускаются незначительные забои и царапины, если после их зачистки размеры провода

 

не выходят за пределы допустимых отклонений.

Для отличия от медных на верху бронзовых контактных проводов имеется одна канавка (рис. 4,<з), а на верху низколегированных— две симметрично расположенные канавки (рис. 4, г).

На линиях трамвая и троллейбуса находят применение медные и бронзовые провода сечением 85 и 100 мм2. Провода сечением 65 мм2 могут быть применены на второстепенных (грузовых, а также редкоиспользуемых) линиях, на территориях депо, мастерских и заводов.

Сталеалюминевый провод марки ПКСА-80/180) имеет некоторые ограничения по его применению. Не допускается использование сталеалюминевых проводов в сетях трамвая, где на токоприемниках применяются алюминиевые контактные вставки. При токосъеме наблюдается большое искрение и выгорание алюминия вставки с образованием больших раковин и зазубрин. При дальнейшем следовании вставка с испорченной контактной’ поверхностью наносит повреждение проводу, подвеске и арматуре.

 

 

 

 

Таблица I

 

 

 

 

 

В сетях трамвая допускается монтаж сталеалюминевого провода в случаях, когда подвижной состав оборудован токоприемниками с угольными или металлокерамическими контактными вставками специального состава, приспособленного для работы по стальной поверхности. Не следует монтировать сталеалюминевый провод на сетях трамвая и троллейбуса в приморских городах и городах с повышенной химической активностью воздуха вследствие короткого срока службы, вызванного коррозией. Не рекомендуется применение его на территориях троллейбусных депо, ремонтных мастерских и заводов. Здесь по техническим причинам имеют место неупорядоченные передвижения троллейбусов, движения с большим отклонением от проводов, подача назад без перевода штанг, вызывающие сходы штанг и, как следствие, повышенную повреждаемость проводов — в данном случае в виде пережогов.

Сталеалюминевые провода монтируют на троллейбусных линиях во вновь создаваемых хозяйствах и при развитии на вводимых в эксплуатацию линиях значительной протяженности. Промышленность поставляет провод намотанным на деревянных барабанах. Длина провода на одном барабане 1000—2500 м.

Усиливающие проезда применяют на линиях, где площадь сечения контактного провода недостаточна для пропуска электрического тока, а также на длинных линиях, где падение напряжения в конце участка превышает допустимое значение. Усиливающие провода прокладывают параллельно контактным и соединяют с ними через определенные расстояния. Для усиливающих проводов и воздушных питающих линий применяют неизолированные провода: медные марки М, сталеалюминевые марок АС и ПБСА, сталемедные марок ПБСМ1 и ПБСМ2. Сечение проводов определяют на основании электрического расчета. Основные данные проводов приведены в табл. 2, 3.

 

 

 

 

Конструкции многопроволочных проводов показаны на рис. 5. Провода из проволок одного металла марок М, Бр, С показаны на, рис. 5, а; биметаллические из проволок, имеющих сердцевину из одного металла, а оболочку из другого металла — сталемедные и сталеалюминиевые марок ПБСМ и ПБСА, — на рис. 5, б; комбинированные марок АС и АПБСА — на рис. 5, в и г.

Медные провода обладают большой стойкостью к коррозии от атмосферного воздействия, надежны в эксплуатации и долговечны. Провода многопроволочные из твердотянутой проволоки МТ с временным сопротивлением на разрыв не .менее 380 Н/мм2.

Алюминиевые провода выполняют многопроволочными из твердотянутых проволок марки А с временным сопротивлением на растяжение ие менее 150 Н/мм2. Алюминий примерно в три раза легче меди и в 1,65 раза имеет меньшую электропроводность. Поэтому алюминиевые провода одинаковы по проводимости, легче медных в два раза. На воздухе поверхность алюминия быстро покрывается слоем окиси, который в дальнейшем хорошо противостоит атмосферной коррозии. Алюминий — металл мягкий и подвергается Электрохимической коррозии при. соприкосновений с другими. металлами. Это нужно учитывать при хранении и монтаже провода, оберегая его от механических повреждений, и соприкосновении с другими металлами.

Сталеалюминевые провода марки АС в своей конструкции имеют

свитой из стальных проволок сердечник, поверх которого имеется повив алюминиевых проволок. Сердечник, служат для восприятия нагрузки от растяжения, а алюминиевые проволоки обеспечивают электрическую проводимость. В сравнении с алюминиевым этот провод имеет повышенную надежность и больше подходит к работе в городских условиях.

На контактных сетях применяют .сталемедные провода марок первого класса ПБСМ1 и второго класса ПБСМ2 (см. табл. 3). Провода свивают из стальных проволок, покрытых тонким слоем меди, причем слой меди у проволоки ПБСМ1 несколько толще, чем у ПБСМ2.

 

 

 

 

Рис. 5. Конструкция многопроволочных проводов: а — из одного металла; б — биметаллические; виг — комбинированные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

 

 

 

zinref.ru

Электроснабжение городского электрического транспорта

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ГОРОДСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА

План

Введение

1. Общие сведения об электроснабжении

2. Схемы внешнего и внутреннего электроснабжения

3. Особенности работы тяговых сетей

Литература

Введение

В Российской империи первая линия трамвая была открыта в 1892 г. в Киеве. Высокие экономические и технические показатели трамвая выявились сразу же на первых линиях, и электротяга быстро вытеснила конную и паровую на городских железных дорогах. Были пущены трамвайные линии в Нижнем Новгороде (Горьком), Казани, Орле, Курске, Екатеринославе (Днепропетровске), Риге и ряде других городов. В Москве первая линия трамвая была открыта лишь в 1899 г., а в Петербурге – в 1907 г., что было обусловлено противодействием акционерных обществ-владельцев конных железных дорог.

Система электроснабжения с двумя контактными проводами нашла применение для безрельсового электрического транспорта – троллейбуса. В’ 1933 г. троллейбусное движение было открыто в Москве, а затем в Ленинграде, Киеве и других городах. Меньшие по сравнению с трамваем первоначальные затраты на сооружение троллейбусных линий, снижение уровня шума при движении позволили троллейбусному транспорту быстро обогнать трамвайный по темпам развития.

В СССР ежедневно трамваями и троллейбусами перевозится около 50 млн. пассажиров, причем объем этих перевозок с каждым годом увеличивается. В СССР к началу 1985 г. трамвай эксплуатировался в ПО городах, а троллейбус – в 174 городах. Общая протяженность контактной сети трамвая в однопутном исчислении составляла более 9,5 тыс. км, а троллейбуса — около 16 тыс. км.

В современных условиях резко возрастает роль электротранспорта в транспортном обслуживании населения наших городов. Открывается троллейбусное и трамвайное движение в новых городах, расширяются транспортные существующие сети, прокладываются маршруты трамвая и троллейбуса в пригородные зоны, места отдыха. В ряде городов построены и успешно эксплуатируются скоростные линии трамвая, значительно сокращающие время нахождения пассажиров в пути. Все чаще применяется подземная прокладка таких линий в зонах густой застройки. Разновидность городского электротранспорта, промежуточная между трамваем и метрополитеном, получила название метротрам. Такие линии существуют в Волгограде, Киеве, Саратове.

Контактные сети трамвая и троллейбуса представляет собой сложное техническое сооружение.

Контактные сети подвержены, воздействию атмосферных явлений, связаны с работой расположенных рядом сооружений, принадлежащих разным организациям, нередко повреждаются при дорожно-транспортных происшествиях. Их обслуживание затруднено из-за больших потоков транспорта и пешеходов.

Безаварийная работа системы электроснабжения трамвая в первую очередь зависит от надежности контактной сети. Поэтому перед персоналом, обслуживающим контакты сети трамвая и троллейбуса, стоит ответственная задача постоянно содержать устройства контактной сети в исправном состоянии.

1. Общие сведения об электроснабжении

Электрическая энергия для всех потребителей (промышленности, населения города, трамвая, троллейбуса и др.) вырабатывается на электрической станции / (рис. 1) в виде переменного трехфазного тока с частотой 50 Гц.

Рис. 1

Выработанная энергия передается чаще всего на значительное расстояние от электростанции к потребителям по линии электропередачи 8 (ЛЭП). Для уменьшения потерь энергии в ЛЭП напряжение повышается на трансформаторной подстанции 2 до уровня 35; 110; 220 кВ и более в зависимости от удаленности потребителей. Вблизи от места потребления на понижающей подстанции 4 уровень напряжения снижается до 6 и 10 кВ. Отсюда электроэнергия направляется потребителям. Питание тяговых подстанций 6 городского электротранспорта осуществляется по кабельным (в редких случаях воздушным) трехфазным линиям 5.

На тяговой подстанции напряжение понижается до 600 В и переменный ток преобразуется, выпрямителями в постоянный. По питающим линиям положительной и отрицательной полярности 7 электроэнергия подается в контактные провода 8 трамвая 9 или контактные провода троллейбуса 10. Подвижной состав трамваев и троллейбусов получает электроэнергию через контакт токоприемников с контактным проводом, в трамвае второй контакт осуществляется через колесные пары и рельсы.

Контактной сетью называется совокупность всех устройств, включающая в себя контактную подвеску, поддерживающие ее опоры и конструкции, усиливающие провода, тросовую систему, арматуру и спецчасти, служащие для подведения электрической энергии к подвижному составу через непосредственный контакт с его токоприемником.

2. Схемы внешнего и внутреннего электроснабжения

В современных условиях тяговые подстанции получают энергию не от одной электрической станции, а от энергетической системы, объединяющей многие электростанции линиями электропередачи (ЛЭП). Тяговые подстанции трамвая и троллейбуса находятся в городе и электроснабжение получают, как правило, от подстанций, распределительных пунктов (РП), центров питания (ЦП) электрических систем.

При рассмотрении схемы электроснабжения выделяют две части:

внешнее электроснабжение, включающее в себя все устройства от’ центра питания до тяговой подстанции, вместе с кабельными (воздушными) линиями;

внутреннее электроснабжение, включающее в себя тяговые подстанции и все элементы тяговой сети; контактную и рельсовую сеть, питающие линии.

Контактная сеть делится на электрически изолированные друг от друга участки, называемые секциями контактной сети. Секции отделяются на границах изоляторами, которые называются секционными изоляторами. Каждой секции присваивается номер или название. Внутри секции могут, быть секционные изоляторы, которые называются промежуточными и служат для оперативных переключений при перераспределении нагрузки. В нормальном режиме работы они шунтируются электрическими перемычками.

Рис. 2

Внутреннее электроснабжение выполняется в виде централизованного (рис. 2, а) или децентрализованного (рис. 2, б) питания контактной сети. Централизованную схему применяют при подстанциях, имеющих большую мощность, позволяющую питать весь примыкающий к ней район контактной сети, которая состоит из секций, расположенных в разном удалении от подстанции.

При децентрализованной схеме секции питаются от двух соседних подстанций, либо от любой из них, либо каждая подстанция питает примыкающую половину секции. При выходе из строя одной из подстанций ее нагрузка передается на соседнюю.. Каждая подстанция должна иметь соответствующий резерв мощности..

Выбирая ту или иную систему электроснабжения, предпочтение отдается той, которая обладает высоким уровнем надежности и обеспечивает гибкость управления. Под надежностью понимается безотказность,- долговечность и ремонтопригодность, т. е, возможность непрерывно и длительно сохранять работоспособность в определенных режимах и быть приспособленной к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей в процессе технического обслуживания и проведения ремонтов. Ремонтопригодность имеет целью снижение затрат времени, труда и средств на техническое обслуживание и ремонт оборудования и повышение на этой основе эффективности его использования в процессе эксплуатации.

Основы надежности всякой системы или инженерного сооружения закладываются при их проектировании с обеспечением определенных запасов прочности, необходимых резервных устройств в виде дублирующих элементов или увеличением запасов мощности основных элементов, которые используются при выходе из строя отдельных элементов системы. Вместе с тем система электроснабжения должна быть экономичной, что требует исключения чрезмерных затрат на дополнительное оборудование и устройства для создания резервов. Решение этого противоречия находят из сопоставления технико-экономических показателей возможных вариантов, принимая систему, обеспечивающую должную надежность при минимально возможных затратах.

В эксплуатации имеют место разные, условия работы системы электроснабжения: нормальный, вынужденный и аварийный режимы работы.

При нормальном режиме все элементы системы работают с наиболее высокими технико-экономическими показателями, обеспечивая питание подвижного состава в расчетных размерах, определенных для наиболее загруженного часа и при наиболее тяжелых условиях движения.

Вынужденный режим наступает, когда выходит из строя один из основных элементов системы: тяговая подстанция, преобразовательный агре

mirznanii.com

Схемы питания и секционирования контактной сети трамваев и троллейбусов

 

содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

 

20.

Схемы питания и секционирования контактной сети трамваев и троллейбусов

 

Схемы секционирования контактной сети и расположение пунктов присоединения питающих линий определяют в соответствии с результатами электрического расчета.

Схема питания должна обеспечивать минимальные потери электроэнергии в сети и высокое качество электроэнергии, передаваемой к подвижному составу. Средние потери напряжения от подстанции до токоприемника в любой точке сети в нормальных условиях не должны превышать согласно ПТЭ 15% номинального Напряжения сети, т. е. 90 В.

В вынужденных и разгрузочных режимах средние потери Напряжения от подстанции до наиболее удаленных точек участка должны быть не более 170 В. Примерами вынужденного режима могут служить питание участка от смежных питающих линий или подстанции 1 при выходе из строя питающих линий или подстанций, нормально питающих эти участки, или увеличение нагрузки в связи с переключением движения подвижного состава других направлений, вызванного закрытием движения на каком-либо участке сети, и др.

Другим нормативом, ограничивающим длину питающего участка, является предельно допустимый электрический ток, проходящий по контактному проводу.

Эффективная нагрузка контактного провода вблизи питающего пункта в длительном режиме работы не должна превышать значений, приведенных в табл. 20. Эффективным током (нагрузкой) называется ток, который равен эквивалентному по тепловому действию току, за выбранный интервал времени (12—16 мин при наиболее интенсивном периоде графика движения).

В аварийных и вынужденных режимах допускается увеличение на 40% значения допустимой нагрузки контактного провода:

на время не более 0,5 ч при температуре окружающего воздуха до 20 °С;

на все часы интенсивного движения в течение суток при отрицательных температурах окружающего воздуха.

Исключение представляет провод МФ, для которого согласно ПТЭ в расчетном вынужденном режиме допускается повышение плотности до 6,5 А/мм2, т. е. увеличение на 30%.

Таблица 20

 

 

Марка провода	Допустимая токовая нагрузка на один провод
	новый	с предельно допустимым износом
МФ-85	425	310
ПКС А-80/180	525	480
СМ-85	275	200

 

 

Схема питания должна быть гибкой, позволяющей: при выходе из строя любой питающей линии быстро переключить ее участок контактной сети на питание от одной или нескольких соседних питающих линий;

локализировать место повреждения контактной сети с целью скорейшего его обнаружения и организации движения на смежных участках, а при имеющихся возможностях и по обходным путям;

снять напряжение с небольшого участка сети для ремонтных работ при сохранении напряжения на остальной сети.

При выборе схемы секционирования следует учитывать нагрузки отдельных участков, возможность загрузки и перегрузки питающих линий, наличие обходных путей.

Сложные узлы и прилегающие к ним участки сети небольшой протяженности выделяют на самостоятельное питание. Трамвайное депо и троллейбусные парки, вагоноремонтные заводы и другие крупные потребители энергии также выделяют на самостоятельное питание, так как в разветвленных сетях этих потребителей наиболее вероятны повреждения. Для аварийного переключения в сети предусматривают резервные секционные нормально замкнутые изоляторы, позволяющие отключать от магистральных линий грузовые ветки и вспомогательные линии.

Некоторые наиболее характерные схемы секционирования контактной сети по проводу положительной полярности приведены на рис. 72. Провод и питающие линии отрицательной полярности для упрощения схемы на рисунках не показаны.

Схема одностороннего питания с присоединением питающей линии в середине участка (рис. 72, а) является наиболее простой и экономичной при питании участков сети вблизи подстанций. При такой схеме потери электроэнергии в сети минимальны.

Схема одностороннего питания сети с присоединением питающих линий в начале участка характерна для участков, проходящих в непосредственной близости от подстанции (рис. 72, б). Схема обеспечивает аварийную разгрузку питающих линий, так как в случае выхода из строя одной из питающих линий нагрузку передают другой. Недостатком схемы является повышенное падение напряжения в контактном проводе на конце участка из-за консольного распределения нагрузки.

При питании контактных сетей большой протяженности от одной подстанции, кроме основных кабелей, дополнительно прокладывают кабели длиной 1,2—1,5 км для питания удаленных участков сети (рис. 72, в). При консольном питании в случае больших падений напряжения в проводе параллельно контактному проводу подвешивают дополнительные усиливающие провода.

Схему питания контактной сети одновременно с двух подстанций (рис. 72, г) при их параллельной работе применяют на участках смежных подстанций. При большом расстоянии между подстанциями схема позволяет улучшить питание участка и повышает оперативные возможности системы электроснабжения.

Рассмотрим схему питания и секционирования сети в районе одной подстанции (рис. 72, д). Сеть разбита на отдельные участ ки с учетом требований секционирования; депо и. сложный узел выделены на самостоятельные питающие линии; линия, отходящая от основной магистрали, секционирована замкнутым изолятором. Схемой предусмотрена возможность передачи нагрузки участков на смежные питающие линии посредством замыкания соответствующего секционного изолятора.

В схеме электроснабжения троллейбусной линии с двусторонним питанием, от одноагрегтных подстанций (рис. 72, е) питающие линии имеют минимальную длину, напряжение в контактной сети распределено равномерно- не требуются сетевые коммутационные устройства для передачи нагрузки с одной подстанции на другую.

Контактные сети депо, заводов и ремонтных мастерских дополнительно секционируются в соответствии с требованиями технологического процесса, выполняемых работ и требованиями техники безопасности.

В сложных и разветвленных сетях депо секционирование преследует цели возможно быстрого отыскания места повреждения сети, его локализацию и организацию объезда поврежденного участка. Сеть депо делят на несколько (сравнительно небольших числом) секций с таким расчетом, чтобы при снятии напряжения с какой-либо из них сохранялась возможность (хотя бы и в уменьшенном объеме) работы депо с использованием оставшихся секций. Основную заботу проявляют о сохранении возможности выпуска подвижного состава на линию в утренние часы. Серьезность этого понятна, если представить, к какому массовому опозданию на работу и дезорганизации работы предприятий может привести длительная задержка выхода на линию подвижного состава.

 

Секционные изоляторы следует располагать на горизонтальных прямых участках сети. Запрещается устанавливать изоляторы на подъемах более 0,020 в сетях трамвая и на подъемах более 0,030 в сетях троллейбуса, а также на кривых участках пути радиусом менее 100 м. Секционные изоляторы одной полярности в обоих направлениях движения подвешивают, как правило, на одной поперечине.

 

 

 

 

 

Рис. 72. Схемы секционирования контактной сети: I— секционный изолятор; 2— тяговая подстанция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

 

 

zinref.ru

Основные габариты и нормы контактной сети трамваев и троллейбусов

 

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..

 

1.

Основные габариты и нормы контактной сети трамваев и троллейбусов — часть 1

Номинальная высота подвески контактного провода определяется в сети трамвая как расстояние от уровня головки рельса до рабочей поверхности контактного провода в точке его закрепления к поддерживающему устройству, а в троллейбусной сети это расстояние определяется от уровня дорожного покрытия.

В СССР для трамвайных и троллейбусных линий установлена единая высота подвески 5,8 м. Для трамвайных и троллейбусных предприятий, имевших контактные сети до 1977 г. (т. е. год
 

введения СНиП II-41-76), сохраняется ранее установленная для данного города номинальная высота, если она находится в пределах 5,5—6,3 м. Высота подвешивания по отдельным пролетам может иметь отклонение в пределах +0,1 —0,15 м.

Одинаковую высоту для проводов трамвая и троллейбуса принимают при совместном подвешивании на общих поддерживающих устройствах, допуская различие только на разность конструктивных размеров арматуры или разность вертикальных отметок дороги и рельсов. За общую высоту подвески контактного провода принимают 5,8 м, а для городов, где контактная сеть имелась до 1977 г.,—
5.6 м, если принятая высота для трамвая равна или менее 5,6 м; равную высоте трамвайных проводов, если она находится в пределах от

5.7 до 6 м и 6 м при принятой высоте для трамвая более 6 м.

В стесненных условиях высота может быть снижена до следующих минимальных значений: под искусственными сооружениями, путепроводами, мостами, в тоннелях до 4,2 м при условии сокращения Скорости движения в пределах сооружения для трамвая и троллейбуса до 15 км/ч, в проемах ворот депо и ремонтных мастерских (заводов) до 4,7 м, внутри производственных зданий до 5,2 м.

В тоннельных участках линий скоростного трамвая высота в точках подвешивания может быть снижена до 3,8 м, при этом скорость движения не ограничивается. Сопряжение участков, имеющих различную высоту подвешивания проводов, выполняют плавно, с уклоном относительно продольного профиля дорожного покрытия или трамвайного пути не более 0,02 (20 см по высоте на длине 10 м), а на территориях депо, ремонтных Мастерских (заводов) и участках трамвайных и троллейбусный линий, на которых скорость движения не превышает 15 км/ч,— не более 0,04. Внутри производственных зданий допускается уклон до 0,05 [8].

Габаритами называются предельные внешние очертания Предмета. Габаритами подвижного состава определяются размеры свободного пространства для беспрепятственного его прохода. Габаритами контактных и воздушных электрических сетей определяют расстояния проводов от земли, зданий, сооружений. Габариты являются обязательными для всех организаций городского электрического транспорта, а также других ведомств, имеющих близко расположенные сооружения. Назначение габаритов транспортных предприятий — установление размеров, обеспечивающих беспрепятственную и безопасную совместную работу различных организаций. Организация или лицо, нарушившее габарит, несет ответственность за все последствия, которые могут возникнуть в результате этого нарушения.

Возводимые и существующие здания и сооружения не должны иметь частей, выступающих за габариты приближения строений к трамвайным путям.

 

 

Таблица 11

 

 

 

Минимальные расстояния от оси пути скоростного и обычного трамвая на прямых участках до поверхности опоры или ее наружного оформления, так называемые габариты приближения опор, приведены в табл. 11.

Приведенные в табл. 11 значения являются предельными, и ими пользуются при ограниченных возможностях размещения опор. При наличии свободного пространства опоры устанавливают на расстоянии, превышающем эти размеры на 0,3—0,5 м.

На кривых участках пути происходит отклонение углов кузова вагона во внешнюю сторону от оси пути, а середины во внутреннюю, что учитывают увеличением габаритов приближения опор. В табл. 12 приведены размеры габаритов, соответствующие четырехосному вагону длиной 15 м и шириной кузова 2,6 м.

Опоры на посадочных площадках не должны мешать входу и выходу пассажиров в вагон, поэтому их устанавливают на расстоянии 4 м от ближайшего рельса, а при стесненных условиях — не ближе 2,5 м.

Установку опор в междупутье допускают лишь для линий с обособленным полотном и при отсутствии условий для боковых опор, например при прохождении линии по дамбам, насыпям, в выемках или в местах с неблагоприятным грунтом (торф и др.). На тротуарах и газонах расстояние от грани бортового камня до наружной поверхности опоры должно составлять 0,6 м. На нешироких тротуарах (менее 2,5 м) установка опор нежелательна. В этом случае предусматривают размещение опор во дворах и зонах зеленых насаждений, а также применяют крепление поперечин к зданиям. На перекрестках улиц опоры устанавливают, как правило, до закругления тротуаров и всюду не ближе 1,5 м от въездов во дворы.

На пересечении с неэлектрифицированными железнодорожными путями, а также на путях; совместно использующихся трамвайным и железнодорожным транспортом, высота подвешивания проводов трамвая или троллейбуса над головкой рельсов должна быть не

 

менее 5,75 м при наихудших сочетаниях температуры и нагрузок (с учетом ветра и гололеда), вызывающих наибольшее провисание провода.

Высота расположения контактных проводов трамвая или троллейбуса в любом месте пролета в наихудшем расчетном режиме, т. е. при наибольшем провесе, не должна быть менее 5,2 м, за исключением подвески контактных проводов под искусственными сооружениями, на территории депо (заводов), в тоннелях.

Воздушные линии (BЛ) напряжением до 1000 В (кроме линий уличного освещения), проходящие параллельно линиям трамвая или троллейбуса, должны располагаться, как правило, вне зоны, занятой контактной сетью (включая опоры). Этот запрет вызван большой опасностью (при повреждениях на сетях) замыкания проводов между собой. В ряде случаев последствия такого замыкания непредсказуемы, они могут вызвать повреждения электрически связанной аппаратуры и сооружений, находящихся далеко от места повреждения на сетях.

В отдельных исключительных случаях при технико-экономических обоснованиях допускается располагать BJI напряжением до 1000 В над поперечинами контактной сети. В этом случае поперечины пересечения должны иметь двойную изоляцию от контактных проводов, расстояния от поперечин контактной сети до проводов воздушных линий должны быть не менее 1,5 м.

В городах имеются, разветвленные воздушные электрические сети, которые неизбежно пересекают линии электрического транспорта. С целью повышения безопасности для населения и обслуживающего персонала установлены технические нормы устройства пересечений.

На пересечениях ВЛ напряжением до 1000 В с трамвайными линиями при токосъеме пантографами вертикальное расстояние до проводов воздушных линий от уровня головки рельсов должно быть не менее 8 м, при токосъеме штанговыми токоприемниками — не менее 10,5 м; на пересечениях с троллейбусными линиями — не менее 10,5 м от уровня дорожного покрытия.

Таблица 12

 

 

 

 

Опоры контактной сети необходимо располагать на расстояниях не менее 1,5 м от опор линий напряжением до 1000 В. Расстояние по высоте от проводов воздушных линий до поперечины и несущих тросов контактной сети при наиболее неблагоприятных сочетаниях нагрузки должно быть не менее 1,5 м. Эти же нормы применяются и для проводов, проложенных над поперечинами Контактной сети.

Воздушные линий напряжением свыше 1000 В могут пересекать линии электрического транспорта под любым углом, а расстояние между ними должно быть не менее указанного в табл. 13.

Вертикальные расстояния (в нормальном режиме) проверяют при наибольшей стреле провеса проводов воздушной линии (без учета нагрева проводов электрическим током).

Для безопасного движения троллейбусов и трамваев дороги и трамвайные пути в пределах застроенной части города должны быть освещены, поэтому линии уличного освещения, как правило, прокладывают параллельно контактным сетям. По условиям благоустройства улиц и с целью наименьших затрат на устройство освещения разрешается использовать опоры контактных сетей трамвая и троллейбуса (за исключением опор в междупутье трамвайных линий) для установки арматуры, подвешивания проводов и устройства ввода! в опоры кабелей уличного освещения.

Совместная эксплуатация опор и параллельная прокладка сетей существуют уже долгие годы. За это время и для контактных сетей, и сетей наружного освещения выработаны меры защиты оборудования при замыканиях проводов обеих сетей между собой. Сети уличного освещения должны отвечать следующим требованиям:

вертикальное расстояние от проводов уличного освещения до поперечин контактной сети при наиболее неблагоприятных условиях должно быть не менее 0,5 м;

при воздушной подводке питания к светильникам уличного освещения, размещаемым на троллейбусных опорах, провода, следует закреплять на специальных кронштейнах, располагаемых, с внешней стороны опоры, на высоте не менее 9 м от проезжей части дороги. Минимальное расстояние от ближайшего провода до опоры должно быть не менее 0,5 м, причем ближайшим проводом должен быть нулевой;

прокладываемые внутри или снаружи опоры в металлических трубах или гибких металлорукавах провода должны иметь изоляцию на напряжение постоянного тока 2500 В;

в местах пересечения с проводами контактной сети уличное освещение должно быть выполнено с соблюдением тех же требований, что и для ВЛ напряжением до 1000 В.

Для нормальных и безопасных условий выполнения ремонтных и восстановительных работ необходимо оставлять достаточное расстояние между контактными проводами смежных троллейбусных линий и между проводами троллейбусных и трамвайных линий. На узких улицах, в депо и других местах со стесненными условиями приходится сближать линии в пределах допускаемых (по условиям безопасности) расстояний. Установлены Нормы сближения контактных проводов смежных троллейбусных линий и троллейбусных линий с трамвайными (табл. 14).

 

 

Таблица 13

 

 

Таблица 14

 

 

Примечания, 1. Данные в числителе относятся к параллельному движению, в знаменателе — к встречному.
2. Горизонтальные расстояния между внутренними контактными проводами смежных троллейбусных линий на стрелочных разветвлениях в стесненных условиях допускается принимать равными 1 м.

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ..

 

 

 

zinref.ru

Контактная сеть — что это такое? Особенности контактных сетей железной дороги, трамвая или троллейбуса

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 электрических подстанций. 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 тяговой подстанции 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 углеродистой стали 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 линиям электропередачи. 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 мм². 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 железных дорог все чаще снабжается элементами, прошедшими термодиффузионную оцинковку. Дополнительная обработка элементной базы, 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.

fb.ru