что такое анкерный участок
Сопряжение анкерных участков
Сопряжение анкерных участков — соединение двух смежных анкерных участков контактной подвески, обеспечивающее беспрепятственный переход токоприёмников электроподвижного состава с одного из них на другой благодаря размещению в одних и тех же пролётах контактной сети конца одного анкерного участка и начала другого. Различают сопряжения анкерных участков неизолирующие (без секционирования контактной сети) и изолирующие (с секционированием контактной сети).
Неизолирующие сопряжения осуществляют во всех случаях, когда требуется включить в провода контактной подвески компенсаторы (см. Компенсация натяжения проводов). При этом достигается механическая независимость анкерных участков. Такие сопряжения анкерных участках монтируют в трёх, реже в двух пролётах. При двухпролётном (простом) сопряжении анкерных участков пересечение контактных проводов разных анкерных участков образует «жёсткую точку», что ухудшает качество токосъёма. Наиболее распространены трёхпролётные сопряжения анкерных участков, называемые также (рис. а) эластичными. Хотя применяются и пятипролётные сопряжения, например, на высокоскоростных линиях в Германии. При движении электроподвижного состава по сопряжению анкерных участков полоз токоприёмника скользит по контактному проводу одного анкерного участка, затем между переходными опорами касается контактных проводов обоих анкерных участков, а потом переходит на контактный провод следующего анкерного участка. На таких сопряжениях анкерных участков имеются продольные электрические соединители, площадь сечения которых должна быть эквивалентна площади сечения проводов контактной сети.
Изолирующие сопряжения применяют при необходимости секционирования контактной сети, когда кроме механической нужно обеспечить ещё и электрическую независимость сопрягаемых участков. Такие сопряжения анкерных участков устраивают с нейтральными вставками (участками контактной подвески, на которых нормально напряжение отсутствует) и без них. В последнем случае обычно применяют трёх- (реже четырёх-) пролётные сопряжения, располагая контактные провода сопрягаемых участков в среднем пролёте на расстоянии 550 мм один от другого (рис. б). При этом образуется воздушный промежуток, который совместно с изоляторами, включёнными в приподнятые контактные подвески у переходных опор, обеспечивает электрическую независимость анкерных участков. Переход полоза токоприёмника с контактного провода одного анкерного участка на другой происходит так же, как и при неизолирующем сопряжении. Однако при нахождении токоприёмника в среднем пролёте электрическая независимость анкерных участков нарушается. В случаях, когда подобное нарушение недопустимо (при питании контактных сетей сопрягаемых участков от разных фаз энергосистемы на линиях переменного тока, или если они принадлежат к разным системам тягового энергоснабжения), применяют нейтральные вставки.
При изолирующем сопряжении анкерных участков с нейтральной вставкой (рис. в) полоз токоприёмника сначала переходит с контактного провода одного анкерного участка на контактный провод нейтральной вставки, а затем на контактный провод другого участка. Длину нейтральной вставки выбирают так, чтобы при нескольких поднятых токоприёмниках одного поезда было исключено одновременное обоих воздушных промежутков, что привело бы к замыканию проводов, питающихся от разных фаз или находящихся под различными напряжениями. При электровозной тяге сопряжение анкерных участков с нейтральной вставкой при возможности кратной тяги занимает 5—6 пролётов, а при моторвагонной — 7—8.
Сопряжение анкерных участков с нейтральной вставкой во избежание пережога контактного провода электроподвижного состава проходит на выбеге, для чего за 50 м до начала вставки устанавливают сигнальный знак «Отключить ток», а после конца вставки при электровозной тяге через 50 м и при моторвагонной тяге через 200 м — знак «Включить ток». Для того чтобы вывести поезд при его вынужденной остановке под нейтральной вставкой, на неё временно подают напряжение с той стороны, в которую будет двигаться поезд, включая один из предусмотренных для этой цели секционных разъединителей.
Иногда применяют нейтральные вставки без изолирующих сопряжений анкерных участков, устанавливая в контактной подвеске последовательно два секционных изолятора (Болгария) или врезая в провода подвески полимерные элементы, допускающие скольжение по ним полоза токоприёмника (Япония).
Анкерные участки и их сопряжения
Подвеску разбивают на отдельные анкерные участки длиной 1200—1600 м, контактные провода которых механически не связаны между собой. Контактный провод в конце каждого участка закрепляют (анкеруют) на анкерных опорах, несущие тросы могут анкероваться через 7 км. При некоторой средней температуре КП располагается беспровесно и обеспечивает хороший токосъем. При изменении температуры меняется длина НТ и КП, их натяжение и стрелы провесы; условия токосъема при этом ухудшаются. Для сохранения нормального токосъема применяют несколько способов анкеровки КП и НТ на анкерных опорах.
Подвеска, у которой НТ и КП крепятся к анкерной опоре жестко, называется некомпенсированной и допускает скорости движения до 60 км/ч.
В полукомпенсированной цепной подвеске несущий трос анкеруется на анкерной опоре жестко, а контактный провод — через грузовые компенсаторы.
На рисунке ниже показан анкерный участок с двусторонней компенсацией КП. Для предотвращения угона или перетягивания КП под действием разности масс грузов компенсаторов на разных анкерных опорах в середине анкерного участка его жестко фиксируют на несущем тросе отрезком вспомогательного троса длиной 15—20 м, называемым средней анкеровкой.
Средняя анкеровка позволяет уменьшить зону разрушения контактной сети при обрыве КП в любой части анкерного участка.
Благодаря наличию средней анкеровки и компенсаторов при изменении температуры контактный провод получает возможность продольного перемещения вдоль пути от средней анкеровки. Несущий же трос так перемещаться не может, поэтому возникает перекос струн. Для уменьшения влияния перекоса струн и улучшения токосъема устанавливают вместо коротких струн в последних от средней анкеровки пролетах скользящие струны, перемещающиеся вдоль НТ вместе с КП.
Полукомпенсированная цепная подвеска с простыми опорными струнами применяется на железных дорогах, так как она проста по конструкции и обеспечивает бесперебойный токосъем при скоростях до 70 км/ч.
Улучшить работу подвески можно путем замены обычных струн у опор на рессорные (PC). При этом струны вверху крепят не к НТ, а к отрезку вспомогательного троса (ВТ) длиной 12—14 м, закрепленному на несущем тросе, на расстоянии 6—7 м с каждой стороны опоры, и располагают их с обеих сторон консоли симметрично.
Полукомпенсированная подвеска с рессорными струнами, допускающая скорость до 120 км/ч, широко распространена на железных дорогах.
Компенсированной цепной подвеской называют такую, в которой и НТ и КП имеют компенсаторы; может быть отдельный компенсатор на каждый провод или один компенсатор для обоих проводов. Струны такой подвески при изменении температуры сохраняют вертикальное положение, смещаясь вправо или влево вместе с контактным проводом и несущим тросом.
Ниже показан способ крепления НТ и КП компенсированной подвески при анкеровке на один общий трехблочный грузовой компенсатор через коромысло.
Величину натяжения КП и НТ регулируют изменением плеч на коромысле и количеством грузов ГК.
Блок компенсатора (БК) состоит из ролика (Р), укрепленного на вилке (В) и вращающегося в шариковых подшипниках (ШП). Смазка к подшипникам поступает через масленку (М), установленную на конце вала ролика. Трехблочные компенсаторы позволяют иметь вес груза, составляющий 25 % от натяжения, которое нужно создать в анкеруемых проводах. Грузы набирают из отдельных железобетонных элементов массой 25 кг каждый. Максимальные перемещения грузов при температурных изменениях не должны превышать расстояний а (между грузом и роликом) и в (между грузом и землей), величина которых определяется по специальным таблицам. Минимальная величина а и в обставляет 200 мм.
Чтобы обеспечить продольное перемещение проводов компенсированной подвески при изменениях температуры, несущий трос подвешивают на поворотных консолях. Для устройства средней анкеровки одну консоль в середине анкерного участка выполняют неповоротной и закрепляют жестко двумя оттяжками за соседние опоры. Таким образом, создается средняя анкеровка компенсированной подвески, которая допускает скорость движения поездов до 140 км/ч.
Двойная цепная подвеска отличается от одинарной наличием вспомогательного провода, расположенного между несущим тросом и контактным проводом. Его подвешивают к несущему тросу на струнах нормальной длины, а контактный провод к вспомогательному тросу — на коротких струнах.
Двойная цепная рессорная подвеска с пружинно-масляными амортизаторами между несущим тросом и вспомогательным проводом дает возможность получить удовлетворительный токосъем при скоростях 200 км/ч и выше.
Современные российские скоростные подвески допускают скорости 160 и 200 км/ч. Они используются на Московском железнодорожном узле (КС-160) и на Октябрьской железной дороге между Москвой и Санкт-Петербургом (КС-200).
Эти подвески вертикальные, компенсированные, с раздельной анкеровкой несущего троса и двойного контактного провода, с удлиненными до 20 м рессорными вспомогательными тросами и мерными струнами, поддерживающими контактные провода. Они подвешиваются на изолированных горизонтальных консолях с подкосами и с закреплением несущего троса над консолью. Усиливающий провод размещается на кронштейнах со стороны пути. Натяжение НТ марки М-120 составляет 18 кН, одного КП марки МФ-120 (сечением 120 мм 2 ) — 12 кН. Укороченные анкерные участки имеют длину до 1400 м.
4. Устройство подвески в местах сопряжения анкерных участков. Длина пролёта между опорами.
Простейшая двухпролётная схема сопряжения анкерных участков на перегоне. Между анкерными опорами располагается одна переходная (междуанкерная) опора, на консоли которой подвешиваются провода обоих анкерных участков подвески.
Несущие тросы подвешиваются на переходной консоли в общем седле. Контактные провода подвешиваются на струнах каждый к своему несущему тросу. У переходной опоры контактные провода удерживаются в требуемом положении относительно оси пути двойным фиксатором. На прямых участках при расположении переходной и анкерных опор с одной стороны пути применяются обратные консоли или обратные фиксаторы.
В случае, если переходная опора располагается на противоположной от анкерных опор стороне пути, необходимость в обратной консоли отпадает. Также не требуется установки обратных консолей или фиксаторов на кривых участках при расположении переходных опор с внешней стороны кривой.
В месте пересечения контактных проводов устанавливается ограничительная трубка (крестовая накладка). Ограничительной трубкой оба контактных провода в месте пересечения связываются между собой таким образом, что подъём любого из контактных проводов в этом месте вызывает одновременный подъём другого провода. Этим обеспечивается спокойный проход пантографа в обоих направлениях сопряжения.
Кроме ограничительных трубок у переходных опор устанавливаются продольные (крестовые) питательные соединители, служащие для обеспечения надёжного электрического соединения проводов смежных анкерных участков.
На прямых участках контактные провода у переходных опор смещаются относительно оси пути в ту же сторону, в которую отходят анкеровочные ветви подвески. На путях с односторонним движением поездов пересечение контактных проводов располагается у переходной опоры со стороны подхода к ней поездов.
При этом контактный провод следующего по направлению движения анкерного участка располагается сверху, благодаря чему обеспечивается спокойный проход пантографа по кресту в правильном направлении также и в том случае, если ограничительная трубка почему-либо окажется сорванной.
Отходящие на анкеровку ветви подвески монтируются с постепенным повышением. Высота контактного провода в месте анкеровки делается обычно на 0,50—0,60 м больше нормальной его высоты в пролёте.
В том месте, где происходит подхват анкеровочной ветви пантографом, контактный провод анкеровочной ветви регулируется по высоте так, чтобы он был выше основного провода не менее чем на 15 см. При таком подъёме исключается возможность приёма провода на боковую (нерабочую) часть лыжи пантографа.
Так как при соскакивании с контактного провода струны, расположенной в месте подхвата анкеровочной ветви пантографом, происходит опускание анкеровочной ветви и возникает опасность попадания её под рог лыжи пантографа, в местах приёма анкеровочной ветви пантографом устанавливают иногда двойные струны. При расположении анкерной опоры с внутренней стороны кривой анкеровочная ветвь входит в габарит пантографа ближе к середине пролёта. В этих случаях разница высот контактного провода рабочей и анкеровочной ветвей в месте, где последняя входит в габарит пантографа, должна быть не менее 30 см.
При определении в таких случаях места приёма пантографом анкеровочной ветви необходимо учитывать смещение оси пантографа внутрь кривой вследствие возвышения наружного рельса.
На трёх- и четырёхпутных участках при опорах с гибкой поперечиной анкеровочные ветви средних путей пересекают контактную подвеску одного из крайних путей. Расстояние от рабочего провода до провода анкеровочной ветви в этом случае должно быть не менее 40—50 см.
Для сохранения этого расстояния при изменениях температуры и при подъёме контактной подвески пантографом контактный провод анкеровочной ветви подвешивается на струнах к несущим тросам рабочих ветвей контактной подвески в местах пересечения с ними.
В несущий трос и контактный провод такой анкеровочной ветви включаются изоляторы, располагаемые по оси междупутья между средним и крайним путями. Иногда, для того чтобы избежать слишком крутых углов отвода анкеровочных ветвей от среднего пути, их продолжают на два пролёта в каждую сторону от переходной опоры.
Сопряжение анкерных участков контактного провода может быть выполнено и без анкеровки несущего троса. В этом случае несущий трос пропускается без перерыва, анкеровочные же ветви контактного провода подвешиваются на отдельном отрезке троса, который монтируется между анкерными опорами на двух пролётах сопряжения.
Узел крепления двух контактных проводов у переходной опоры является одним из наиболее жёстких мест контактной цепной подвески. Поэтому на перегонах в последнее время применяют трёхпролётную схему сопряжения анкерных участков. В этом случае между анкерными опорами располагаются две переходные, причём переход пантографа с одного провода на другой происходит в среднем пролёте. В этом пролёте каждый из контактных проводов по мере приближения к переходной опоре, с которой он отводится на анкеровку, постепенно повышается и у переходной опоры располагается на 20 см выше рабочего контактного провода.
При таком сопряжении почти полностью устраняется опасность захвата пантографом анкеровочной ветви контактного провода, и переход пантографа с одного анкерного участка на другой получается значительно более спокойным.
Сопряжение анкерных участков по трёхпролётной схеме может быть выполнено также и без анкеровки несущего троса.
В тех случаях, когда сопряжение анкерных участков располагается в месте секционирования контактной сети, применяются сопряжения с воздушным промежутком. Такие сопряжения могут быть выполнены по трёхпролётной или четырёхпролётной схеме.
При трёхпролётной схеме сопряжения с воздушным промежутком между анкерными опорами располагаются две переходные опоры. В пролёте между переходными опорами контактные подвески смежных анкерных участков располагаются в параллельных вертикальных плоскостях на расстоянии 40 см одна от другой. Контактные провода в переходном пролёте располагаются с постепенным повышением, причём у переходных опор в приподнятый контактный провод и в его несущий трос включаются изоляторы.
В последнее время для обеспечения более плавного прохода пантографа вместо трёхпролётных применяют четырёхпролётные анкеровки с воздушным промежутком. В этом случае, между анкерными опорами размещаются три переходные опоры, причём на средней переходной опоре контактные провода располагаются в одном уровне. На остальных переходных опорах расположение проводов остаётся таким же, как на переходных опорах; при трёхпролётной схеме сопряжения с воздушным промежутком.
Переход пантографа с одной секции контактной сети на другую происходит в этом случае у средней переходной опоры, а не в середине пролёта, как при трёхпролётной анкеровке с воздушным промежутком.
Разделяемые воздушным промежутком секции контактной сети соединяются между собой электрически через продольный секционный разъединитель, который располагается на одной из переходных опор.
Сопряжение анкерных участков с нейтральной вставкой состоит из двух последовательно включённых воздушных промежутков, причём расположенная между ними нейтральная вставка может быть с обеих сторон отключена от напряжения секционными разъединителями. Длина нейтральной вставки выбирается таким образом, чтобы при проходе через неё обращающихся на данном участке поездов невозможно было одновременное замыкание пантографами обоих воздушных промежутков.
Схема и назначение анкерных участков
Для возможности регулирования натяжения проводов контактную сеть делят на механически независимые друг от друга участки. На концах этих участков, называемых анкерными, провода закрепляют (анкеруют) на опорных устройствах. Для уменьшения стрел провеса при сезонном изменении температуры оба конца контактного провода (иногда и несущего троса) оттягивают к анкерным опорам и через систему блоков и изоляторов к ним подвешивают грузовые компенсаторы. Наибольшая длина участков между анкерными опорами устанавливается с учетом допустимого натяжения изношенного контактного провода и на прямых участках пути достигает 800 м и более.
Анкеровки могут быть компенсированными и жесткими. Компенсированные анкеровки выполняют с помощью грузовых компенсаторов, состоящих из систем подвижных и неподвижных блоков, соединенных между собой грузовым тросом, к концу которого подвешены грузы. Применяются схемы 2-х и 3-х блочной компенсации проводов. Жесткие анкеровки применяются для несущих тросов полукомпенсированных подвесок. На жд применяются анкерные участки с двусторонней компенсацией проводов. Средняя анкеровка КП полукомпенсированной подвески – трос крепят в середине пролета.
Для соединения двух анкерных участков служат сопряжения. Их выполняют так, чтобы был обеспечен плаздушнывный переход токоприемника с КП одного анкерного участка на КП другого при установленной скорости движения. Если при этом не предусмотрено электрически независимых анкерных участков, то такое сопряжение называется неизолирующим. При сопряжении анкерных участков станций и перегонов необходимо обеспечить не только механическое разделение анкерных участков, но и их электрическую независимость. Это называется изолирующим сопряжением. Они могут быть выполнены в 3 и 4 пролетах. Иногда их называют воздушными промежутками. При переходе изолирующих сопряжений токоприемником электрическое разделение анкерных участков нарушается. Если же оно не может быть нарушено, применяются сопряжения с нейтральной вставкой. Нейтральная вставка – участок подвески, на котором отсутствует напряжение. Сопряжение анкерных участков с нейтральной вставкой с обеих сторон выполняется с помощью воздушных промежутков. Длину нейтральной вставки выбирают такой, чтобы при любом расположении токоприемников на эпс невозможно было одновременно перекрыть полозами оба воздушных промежутка и тем самым замкнуть участок сети с разными фазами или напряжениями. Чтобы исключить пережог кп эпс проходит нейтральную вставку по инерции. Для этого в определенных местах устанавливают спец. знаки.
Продольное, поперечное секционирование контактной сети.
Для обеспечения надежной работы и удобства обслуживания контактную сеть делят на участки – секции, которые изолируют друг от друга секционными изоляторами и изолирующими сопряжениями. Электрическое соединение секций между собой и питающими линиями осуществляют секционными разъединителями. Это деление на секции называют секционированием. Схема секционирования контактной сети должна быть выполнена так, чтобы не допускать нарушения движения поездов из-за отключения каких-либо секций. Желательно предусматривать в ней оптимальное необходимое число секционных изоляторов и разъединителей и минимальное число операций по их переключению. Секционирование бывает продольным, поперечным и с заземлением отключенной секции.
При продольном секционировании выделяют в отдельные секции участки контактной сети станций и перегонов.
При поперечном секционировании предусматривают электрическое разделение главных путей станций и перегонов секционными разделителями.
Классификация опорных и поддерживающих конструкций контактной сети.
Опоры предназначены для крепления на них проводов контактной подвесок, а также проводов воздушной линии. Опоры бывают:
-железобетонные – устанавливаются непосредственно в котлованы (цельные опоры) или железобетонные фундаменты стаканного типа (раздельные опоры). Цельные имеют длину 15,6 м, а в стаканном фундаменте – 10,8 м. Достоинством железобетонных опор является их стойкость в отношении коррозии и воздействия химических реагентов, находящихся в воздухе.
-металлические – всегда устанавливаются на фундаментах, выполненных из бетона или железобетона. Представляют собой четырехгранные формы пирамидальной формы со стойками из угловой стали и раскосами для уголков. Отдельные элементы соединяют сваркой или болтами. Для предотвращения окисления и коррозии поверхность металлических опор оцинковывают или периодически окрашивают специальными красками.
-Деревянные — выполняют из круглых брёвен. Наиболее распространены сосновые опоры и несколько меньше опоры из лиственницы. Деревянные опоры применяют для линий напряжением до 220 кВ включительно в России. Основные достоинства этих опор — малая стоимость (при наличии местной древесины) и простота изготовления. Основной недостаток — гниение древесины, особенно интенсивное в месте соприкосновения опоры с почвой. Пропитка древесины специальным антисептиками увеличивает срок её службы с 4—6 до 15—25 лет. Для увеличения срока службы деревянную опору обычно выполняют не из целого бревна, а составной: из более длинной основной стойки и короткого стула, пасынка, или железобетонной стойки. Широко применяют составные деревянные опоры с железобетонными стульями.
Поддерживающие устройства – это различные консоли или кронштейны для крепления проводов на подвесных или штыревых изоляторах, а также специальные конструкции – жесткие и лучше поперечины.
Дата добавления: 2018-04-05 ; просмотров: 1016 ; Мы поможем в написании вашей работы!