Контактная сеть железных дорог. Какое напряжение в проводе пригородней Электрички

»
Новые железнодорожные линии сооружают для освоения новых рай­онов и их природных богатств, для разгрузки грузонапряженных существующих линий, сокращения пути и времени следования пассажиров и грузов. Новые линии могут существенно отличаться по своему значению, размерам и характеру перевозок. В зависимости от этих факторов технические требования и нормы, которыми руковод­ствуются при разработке про...

»
Под действием сил, которые создаются при движении поездов по рельсам и в особенности при торможении на затяжных спусках, может происходить продольное перемещение рельсов по шпалам или вместе со шпалами по балласту, называемое угоном пути. На двухпутных участках угон происходит по направлению движения, а на однопут­ных линиях угон бывает двусторонний.

»
Промежуточными станциями называются раз­дельные пункты имеющие путевое развитие для обгона, скрещения и пропуска поездов, а также погрузки и выгрузки грузов. Таким об­разом, эти станции отличаются от разъездов и обгонных пунктов на­личием устройств для грузовых операций. Промежуточные станции размещают на линии с таким расчетом» чтобы обеспечить пропускную способность участка и удовлетворить потре...

»
График движения характеризуется количественными и качествен­ными показателями. К количественным относятся: число грузовых и пассажирских поездов, нанесенных на график, размеры по­грузки и выгрузки, которые могут быть освоены при данном гра­фике, и др. К основным качественным показателям графика относятся: техни­ческая, участковая и маршрутная скорости (отдельно для грузовых и пассажирских поездов) ...

»
17 июня в Вологде начальник Северной железной дороги Василий Билоха вручил начальнику Вологодского отделения Сергею Альмееву и председателю территориального комитета профсоюза Валентину Якку свидетельство о присвоении первого места по итогам отраслевого соревнования за I квартал 2009 года.Чтобы добиться такого успеха, коллектив отделения выполнил в I квартале все плановые эксплуатационные показате...

»
Северный филиал НПФ «БЛАГОСОСТОЯНИЕ» провел семинар-совещание с кадровыми работниками структурных подразделений Ярославского и Вологодского отделений, дирекций и ДЗО по актуальным вопросам негосударственного пенсионного обеспечения. Привлечение работников Северной к участию в негосударственном пенсионном обеспечении по-прежнему является актуальным направлением работы кадровиков, отметила Наталья Ж...

»
Подвижной состав метрополитенов состоит из цельнометалли­ческих моторных вагонов типов Г, Д, Е. На каждой оси моторного вагона устанавливают тяговый двигатель. Вагоны оборудованы токо-прдайниками для нижнего токосъема с контактного рельса, установ­ленного слева от ходового рельса. Торможение в вагонах автомати­ческое. Они оборудуются пневматическим, электрическим и, кроме того, ручным тормозами. В...

»
Основное назначение вагонного хозяйства — обеспечение перевозки пассажиров и грузов, содержание вагонов в исправном состоянии, подготовка их к перевозкам, обслуживание пассажирских поездов и рефрижераторных вагонов в пути следования. Важнейшим требова­нием при этом является обеспечение безопасности движения. Для бесперебойной эксплуатации вагонного парка и содержания его в исправном состояни...

»
Это колесные пары, буксы с подшипниками и рес­сорное подвешивание. У четырехосных и многоосных вагонов все эти части объединены в тележки. Колесная пара, состоящая из оси и двух наглухо укрепленных на ней колес, воспринимает все нагрузки, передающиеся от вагона на рельсы. Колесные пары (рис. 140) формируются из цельнокатаных сталь­ных колес, обладающих высокой эксплуатационной надежностью, с диаме...

»
Пропускная способность линий метрополитена определяется мак­симальным количеством поездов, которое может быть пропущено за 1 ч. Учитывая, что это количество одинаково для обоих главных пу­тей, можно рассчитать наличную пропускную способность (поездов/ч) линии для каждого направления по формуле Nчмах =60 / I мин где I мин — наименьший интервал между поездами, мин. Этот интервал зависит от сис...

»
Независимо от назначения каждая станция, кроме приема, отправ­ления и пропуска поездов, выполняет в том или ином объеме манев­ровую работу. Она заключается в передвижении вагонов или локомо­тивов по станционным путям при расформировании и формировании поездов, отцепке или прицепке вагонов, расстановке или уборке их с фронтов погрузки и выгрузки. Важнейшим требованием к производству маневровой рабо...

»
Котел паровоза К (см. рис. 116) состоит из топки; цилиндрической части и дымовой коробки. Топка имеет внутреннюю (огневую) коробку и наружную — кожух топки. Пространство между огневой коробкой и кожухом топки заполне­но водой Для равномерного нагрева котла и интенсивного парообразования в топке в зоне наиболее высоких температур установлены циркуляционные трубы. При горении топлива вода, зап...

»
Локомотивное хозяйство обеспечивает перевозочную работу желез­ных дорог тяговыми средствами и содержание этих средств в соответ­ствии с техническими требованиями. К сооружениям и устройствам этого хозяйства относятся основные локомотивные депо, специализи­рованные мастерские по ремонту отдельных узлов локомотивов, пунк­ты технического обслуживания, экипировки локомотивов и смены бригад, базы запас...

»
Железнодорожный транспорт зарубежных стран базируется на частной собственности на средства производст­ва и, являясь одной из отраслей капиталистического производства, подчиняется всем его закономерностям. Железнодорожная сеть размещена крайне неравномерно; в промышленио раэвитых странах (Великобритания, ФРГ, Италия, Франция, США, Канада, Япония) она доставляет от 6,2 до 116 км на 1000 км территор...

»
На линиях, оборудованных автоблокировкой, применяют устройства диспетчерского контроля, дающие поездным диспетчерам непрерыв­ную информацию о продвижении поездов и избавляющие их от мно­гих переговоров с дежурными по станциям. Для этого на перегонах и станциях устанавливают аппаратуру, включенную в специальный провод.

»
В качестве тяговых электродвигателей на электро­возах постоянного тока в основном применяют двигатели с последова­тельным возбуждением. Они менее чувствительны к колебаниям на­пряжения в контактной сети и обеспечивают более равномерное распределение нагрузки при их параллельном включении, чем элект­родвигатели других систем возбуждения. Тяговые электродвигатели рассчитаны на номинальное напряже­ни...

»
Движение поездов на железнодорожном транспорте осуществляется с помощью тягового подвижного состава. К тяговому подвижному составу относятся локомотивы и моторвагонный подвижной состав; последний состоит из моторных и прицепных вагонов. На локомоти­вах и моторных вагонах электрическая энергия, полученная от первичного источника, превращается в механическую энергию движе­ния поезда. Первоначально п...

»
Трасса железнодорожной линии характеризует положение в про­странстве продольной оси пути на уровне бровок земляного полотна.Проекция трассы на горизонтальную плоскость называется пла­ном, а вертикальный раарез по трассе — продольным про­филем линии.Полоса земли вдоль трассы, отведенная для размещения желез­нодорожного пути, других устройств железной дороги, а также же­лезнодорожных поселков...

»
Контактная сеть предназначена для подачи электрической энергии от тяговых подстанций к электроподвижному составу и представляет собой совокупность проводов, конструкций и оборудования, обеспечи­вающих передачу электрической энергии от тяговых подстанций к то­коприемникам электроподвижного состава. Она устроена таким образом, что обеспечивает бесперебойное снятие тока локомотивами при наибольших ск...

»
От контактной сети переменного тока электровоз получает однофазный ток промышленной частоты 50 Гц, номинального напряжения 25 000 В. Электрическое оборудование такого электровоза отличается от обору­дования электровоза постоянного тока главным образом наличием по­нижающего трансформатора и выпрямительной установки. Трансформаторы выполняют с интенсивным циркуляционным мас-ловоздушным охлаждением. ...

»
Железные дороги — основной вид транспорта нашей страны. Они имеют важнейшее государственное, народнохозяйственное и оборонное значение и являются одним из факторов повышения культурного уровня населения, расширения взаимного общения народов, укреп­ления их дружбы, развития международных связей.

»
Для руководства движением поездов и работой линейных подразде­лений железные дороги оборудованы различными видами связи: те­лефонной, телеграфной и радиосвязью. Телефонная связь осуществля­ется только по двум проводам, а телеграфная — по однопроводным це­пям с использованием земли в качестве обратного провода. К беспро­водной связи относится радио- и радиорелейная связь, при которой телефони...

»
При ключевой зависимости для обеспечения безопасности движения поездов стрелочные переводы оборудуют контрольными замками си­стемы В. С. Мелентьева. На каждой стрелке устанавливают два замка разных серий: один для замыкания ее по прямому пути (+), другой — на боковой путь (—). Ключ можно извлечь только из замкнутого замка, причем стрелка замыкается при условии плотного прилегания остря...

»
На наземных и надземных линиях метрополитена, а также в местах расположения стрелочных переводов (для удобства ремонта) приме­няют пути на балластном основании. На подземных же линиях пути укладывают на бетонном основа­нии, что позволяет содержать его в чистоте. Путевой бетон повышенной прочности (марки 150) помещают на горизонталь­ную поверхность подстилающего бетонного слоя марки 100. В бетон­ны...

»
Для поддержания локомотивов в исправном состоянии на дорогах России установлена система технического обслуживания и ремонтов, производимых после выполнения установленных норм пробега или определенного времени их работы. За последние годы в локомотив­ном хозяйстве осуществлены крупные мероприятия, обеспечивающие повышение качества, ускорение и удешевление ремонта локомотивов. Сюда относятся концент...

»
Доставка грузов материально-технического снабжения относится к хозяйственным перевозкам, связанным с обеспечением эксплуатацион­ных и строительных нужд железной дороги. Органы материально-технического снабжения отгрузку материалов от поставщиков организуют по возможности так, чтобы они посту­пали получателям, минуя промежуточные склады. Такая доставка называется транзитной. Значительная часть прод...

»
Железнодорожный транспорт представляет собой сложное многоот­раслевое хозяйство, в состав которого входят железные дороги и предприятия, а также административно-хозяйственные, культурно-бытовые, медицинские учреждения, научные учебные институты. Для выполнения перевозочного процесса железные дороги имеют технические средства, состоящие из подвижного состава и железно­дорожных сооружений и устройст...

»
Грузовая и коммерческая работа на железнодорожном транспорте осу­ществляется на основе Устава железных дорог. Грузовая работа про­изводится на местах общего и необщего пользования. К местам об­щего пользования относятся грузовые дворы станций, где обычно кон­центрируются погрузочно-разгрузочные операции, и другие пункты погрузки-разгрузки, находящиеся в ведении железной дороги. К ме­стам необщего...

»
Для обеспечения технического обслуживания подвижного состава, смены бригад и локомотивов, переработки сборных и участковых поездов железнодорожные линии делятся на участки, на границах которых размещаются участковые станции. На участковых станциях осуществляют следующие основные опе­рации: прием, пропуск и отправление пассажирских и грузовых по­ездов, обслуживание пассажиров, грузовые операции, ра...

»
Усилия, воспринимаемые ходовыми частями при движении по железнодорожному пути, передаются на раму ва­гона, опирающуюся на тележки. На раму вагона оказывают воздей­ствие и внешние силы, приложенные к кузову, а также сосредоточен­ные силы, передаваемые ударно-тяговыми приборами (автосцепкой). Рама вагона является основанием кузова и несущей конструкцией, состоящей из жестко связанных между собой про...

Общественный транспорт на электрической тяге появился более 130 лет назад, сегодня на фоне экологических проблем он получил максимальное распространение. Трамваи, троллейбусы, пригородные поезда и железнодорожные локомотивы комплектуются сегодня мощными электродвигателями. Электроэнергия для их питания подается с тяговых подстанций по контактной сети. Ее основой являются провода, осуществляющие контакт с токоприемником в процессе токосъема. Сегодня существуют провода контактной сети , состоящие из одного или двух проводов. Двойные провода используют для улучшения качества токосъема при силе тока более 1000А.

Особенности провода контактной сети

К проводам, используемых при создании контактных сетей, предъявляется ряд требований. Основными среди них являются:

• высокая износоустойчивость;
• прочность;
• высокое качество токосъема;
• гладка поверхность контакта;
• небольшая парусность.

Всем этим требованиям отвечает , аббревиатура которого расшифровывается как «медный фасонный». Свое название он получил из-за оригинальной формы сечения, напоминающей восьмерку. Образовалась она путем появления в медном проводе двух желобов, используемых для надежной фиксации подвесной арматуры. Получают такие провода контактной сети путем холодного проката медной проволоки. Там, где предъявляют особые требования к износоустойчивости провода, используют биметаллический провод. Он имеет высокопрочный стальной сердечник, покрытый медным слоем. Для снижения парусности контактной сети используют провод с овальным сечением, обеспечивающий хорошее качество токосъема.

Контактные провода на железной дороге

Железная дорога сегодня является основным потребителем контактного провода. Наиболее часто применяется провод с сечением в 100, 120 и 150 кв.мм, его используют на перегонах и главных путях железнодорожных станций. На линиях, электрифицированных постоянных током, применяется провод марки и . На линиях переменного тока используют биметаллические тросы, свитые из биметаллических проволок. Их преимуществом является высокая прочность, износоустойчивость, устойчивость к коррозии. Применяют контактный провод на железной дороге и с сечением в 70 кв.мм, им комплектуют пути, на которых работают маневровые локомотивы. За рубежом разнообразие провода контактных сетей железных дорог еще шире, сечение используемого провода варьируется от 65 до 194 кв.мм.

Материалом для контактного провода является электролитическая медь, в ряде стран используют бронзу. Бронзовый сплав с добавлением кадмия усиливает качество токосъема, позволяет использовать более высокие напряжения. Его износоустойчивость в два раза выше, чем у медного провода, но высокая стоимость ограничивает сферу применения такого контактного провода.

Троллейбусные контактные провода

Контактная сеть троллейбуса является наиболее сложной, ее особенностью является наличие двух проводов. Каждый контактный полюс троллейбуса имеет свою полярность, поэтому их тщательно защищают от возможного сближения. Кроме этого контактная сеть комплектуется стрелками, системами пересечения разных троллейбусных линий. Провод имеет классическую фасонную форму и производится из твердотянутой медной проволоки. На основных магистралях используется провод с сечением 85 кв.мм, для редко используемых и запасных путей применяется провод сечением в 65 кв.мм. Допускается применение биметаллического провода, имеющего стальную рабочую поверхность.

В опрос:
Почему какие-то электропоезда (электрички, трамваи и пр) работают на постоянном токе, а какие-то на переменном?

Ответ:

Использование двух родов тока в системе тягового электроснабжения железных дорог сложилось исторически. Все дело в том, что на заре электрификации на ЭПС использовались тяговые электродвигатели (ТЭД) исключительно постоянного тока. Это связано с их конструктивными особенностями, возможностью достаточно простыми средствами регулировать скорость и вращающий момент в широких пределах, возможностью работать с перегрузкой и т.д. Говоря техническим языком, электромеханические характеристики двигателей постоянного тока идеально подходят для целей тяги.

Двигатели же переменного тока (асинхронные, синхронные) имеют такие характеристики, что без специальных средств регулирования их применение для электротяги становится невозможным. Таких средств регулирования на начальном этапе электрификации еще небыло и поэтому, естественно, в системах тягового электроснабжения применялся постоянный ток при напряжении сначала 1500, а затем 3000 В, или как принято говорить у электриков, 1,5 или 3 кВ. Строились тяговые подстанции, назначением которых является понижение переменного напряжения питающей сети до необходимого значения, и его выпрямление, т.е. преобразование в постоянное.

Но шли годы, объемы перевозок на железной дороге увеличивались, соответственно росла нагрузка тяговых сетей. Мощность равна произведению тока на напряжение. Росли нагрузки, росли и потери в тяговой сети. Ведь потери пропорциональны квадрату тока, или. А это приводило к необходимости усиления тяговой сети, т.е. строились дополнительные тяговые подстанции, увеличивалось сечение проводов. Но все это радикально не решало проблемы. Выход был один — это уменьшить величину тока, но при той же мощности нагрузки это можно сделать только поднимая величину напряжения. А тут возникла серьезная проблема: для двигателей постоянного тока напряжение 3 кВ оказалось практически предельным. Это связано с его конструкцией, наличием коллектора и щеток, вращающейся обмотки якоря. При повышении напряжения, надежность работы этих узлов значительно снизилась. Двигатели же переменного тока для тяги в то время были совершенно непригодны.

Таким образом, возникло противоречие — для системы электроснабжения напряжение 3 кВ оказалось мало, а для ТЭД повышать его было невозможно. Но выход был найден с помощью перехода на переменный ток! В системе переменного тока на ЭПС стали устанавливать трансформаторы, которые позволяют, как известно, достаточно просто изменять величину напряжения, являются простыми и надежными. После трансформатора устанавливается выпрямитель, а дальше — ТЭД постоянного тока. При этом напряжение на ТЭД можно значительно понизить, тем самым повысив их надежность, а напряжение тяговой сети повысить, уменьшив потери в ней.

Так было и сделано. Напряжение тяговой сети переменного тока повысили до 25 кВ, на шинах тяговой подстанции 27,5 кВ. При этом увеличилось расстояние между тяговыми подстанциями, уменьшилось сечение проводов тяговой сети, а следовательно, и стоимость системы электроснабжения. На начальном этапе внедрения переменного тока снова возникли проблемы. Дело в том, что выпрямительная техника того времени была несовершенна. Для выпрямления переменного тока использовались ртутные выпрямители. А это достаточно сложные, дорогие и капризные агрегаты даже при работе в стационарных условиях, не говоря уже об их установке на ЭПС. Это еще несколько задержало внедрение переменного тока.

С появлением полупроводниковых выпрямителей эта проблема тоже решилась. Пока шло становление системы переменного тока, система постоянного тока бурно внедрялась на сети железных дорог. Когда все проблемы по переменному току удалось решить, значительная часть дорог оказалась уже электрифицирована на постоянном токе. Таким образом, система электрификации переменного тока является более совершенной и в настоящее время принята основной. По нормам проектирования постоянный ток должен применяться для завершения электрификации направлений, ранее электрифицированных на этом токе и для электрификации участков, примыкающих к таким направлениям. Кроме того, в настоящее время разработана система тягового электроснабжения переменного тока 2×25 кВ. При этом напряжение питающей сети увеличено до 50 кВ, а напряжение в контактной сети сохранилось прежним 25 кВ. По этой системе электрифицирована Байкало-Амурская магистраль и ряд участков в центре России. В местах стыкования систем постоянного и переменного тока устраиваются станции стыкования, где происходит смена локомотивов переменного и постоянного тока. Кроме того, существуют электровозы двойного питания, на переменный и постоянный ток, но в нашей стране они имеют ограниченное применение. Развитие полупроводниковой и микропроцессорной техники позволило снять ограничения на применение на ЭПС двигателей переменного тока. Эти двигатели, особенно асинхронные, являются простыми и надежными.

В настоящее время выпущены электровозы и электропоезда с двигателями переменного тока, ведутся дальнейшие исследования в этом направлении. А как переходы с одного на другой ток на граничных участках работают? посредством тепловозов? Нет. Контактная сеть на станции стыкования может переключаться на любой род тока — полностью или по частям. При этом электровоз, например, постоянного тока подходит к станции, ему подают в КС постоянный ток, он притаскивает состав на заданный путь (если пассажирский — то к платформе), отцепляется, уходит на свою стоянку (где только постоянный ток), после этого ток в КС переключается на переменный, со своего места вылезает электровоз-переменник и прицепляется к оставленному составу. Ещё существуют двухсистемные электровозы, которым всё равно под каким родом тока ехать. Но они довольно дорогие и их мало — грузовые (а фактически грузопассажирские) ВЛ82 и ВЛ82М в Выборге и Минеральных Водах и пассажирский ЭП10 (пока в единственном экземпляре) в Москве-Курской (работает с поездом 061/062 «Буревестник» Москва — Нижний Новгород, но периодически уезжает на очередные испытания). Особенная конструкция в Минеральных Водах — хотя там от линии переменного тока отходит ветка, электрифицированная постоянным током, на станции нет переключаемых секций КС. Главные пути электрифицированы на переменном токе, а поезда на Кисловодск уходят со своих путей, где только постоянный ток. Сквозные поезда с главного хода в Кисловодск (их немного) ходят только под двухсистемными электровозами; электровозов постоянного тока в МинВодах нет.

Преимущества переменной электротяги:
Уменьшение силы тока в КС за счет применения высокого напряжения 25кВ. Следствие — более длинные интервалы между тяговыми подстанциями и уменьшение количества самих подстанций. Любое необходимое напряжение на электровозе и электропоезде можно получить за счет трансформатора, который имеет кпд, близкий к 100% и очень высокую надежность. (при постоянном токе для этих целей используются электромашинные преобразователи (мотор-генераторы) или электронные статические преобразователи, которые имеют высокую стоимость и ненадежны. На переменном токе на электровоз можно передавать гораздо большую мощность, чем на постоянном. Отсюда и ограничение 200км/ч для скоростных поездов на постоянном токе. КС переменного тока можно использовать, как резервное питание для устройств СЦБ. На постоянном токе кроме основной ВСЛСЦБ на опоры КС еще вешают ВЛПЭ. На переменном токе проще погасить электрическую дугу, которая возникает при проходе секционных изоляторов, при пробое воздушных промежутков (молниезащита), при переключениях мачтовых разъединителей, поскольку дуга может сама погаснуть при переходе фазы через нулевое значение, причем вне зависимости от наличия в цепи реактивных сопротивлений. (На постоянном токе наличие реактивных сопротивлений только усугубляет ситуацию с дугогашением). Проще конструкция тяговых подстанций. Нетрудно догадаться, что один мощный выпрямитель гораздо ненадежнее, чем выпрямитель на порядок меньшей мощности на каждом электровозе/мотор-вагоне. Есть еще ряд мелких преимуществ...

Электрификация железных дорог России (СССР) ведет отсчет с 1926 г., с открытия движения пригородных электропоездов на участке Баку-Сабунчи-Сураханы протяженностью 19 км. В России первый электрифицированный участок Москва-Мытищи протяженностью 17,7 км введен в эксплуатацию в 1929 г.

Устройства электроснабжения железных дорог должны обеспечивать: бесперебойное движение поездов (при требуемых размерах движения); надежное электропитание различных устройств железнодорожного транспорта; электроснабжение всех потребителей железнодорожного транспорта.

Подвижной состав электрифицированных железных дорог и система электроснабжения составляют единую электрическую цепь. В систему электроснабжения электрифицированных дорог входят устройства, составляющие ее внешнюю и тяговую части.

Система тягового электроснабжения состоит из тяговых подстанций и электротяговой сети, устройство которых определяется применяемой системой электрической тяги.

Системы тока и напряжения контактной сети

Железные дороги могут быть электрифицированы по системе постоянного или переменного тока. Однако в обоих случаях на электроподвижном составе используются тяговые двигатели постоянного тока. Система тяги на трехфазном переменном токе не получила распространения из-за того, что приводит к ограничению напряжения в сети и скоростей движения из-за особенностей конструкции контактной подвески. Как правило, применяют систему питания электроподвижного состава однофазным переменным током, который непосредственно на локомотивах преобразуют в постоянный ток.

Тяговые подстанции на электрифицированных дорогах постоянного тока выполняют две основные функции: понижают напряжение подводимого трехфазного тока и преобразуют его в постоянный ток. От тяговых подстанций электроэнергию по питающим линиям подают в контактную сеть.

Тяговые подстанции подразделяются на подстанции постоянного и переменного тока. Подстанции постоянного тока размещают на расстоянии 15- 20 км одна от другой, а переменного - на расстоянии 40-50 км, располагая их обычно в районе железнодорожной станции.

Электровоз постоянного тока2ЭС10 «Гранит» с трёхфазными асинхронными тяговыми двигателями.

Промышленный электровоз постоянного тока ЕЛ2 (1,5 кВ), два верхних токоприёмника и четыре боковых.

Электровозы разных систем тока на станции стыкования: слева электровоз постоянного тока ВЛ8 М, справа электровоз переменного тока ВЛ80 Т

Двухсистемный электровозВЛ82 м

Тяговая сеть

Тяговая сеть состоит из контактной и рельсовой сетей, питающих и отсасывающих линий. Контактная сеть. На магистральных железных дорогах электроэнергию к токоприемникам электровозов и электропоездов подводят по воздушной контактной сети.

Контактная сеть представляет собой совокупность проводов, конструкций и оборудования, обеспечивающих передачу электрической энергии от тяговых подстанций к токоприемникам электроподвижного состава.

Высота подвески контактного провода над уровнем верха головки рельса должна быть на перегонах и железнодорожных станциях железнодорожного транспорта не ниже 5750 мм, а на железнодорожных переездах - не ниже 6000 мм.

Расстояние от оси крайнего железнодорожного пути до внутреннего края опор контактной сети на перегонах и железнодорожных станциях должно быть не менее 3100 мм.

Опоры в выемках должны устанавливаться вне пределов кюветов.

В особо сильно снегозаносимых выемках (кроме скальных) и на выходах из них (на длине 100 м) расстояние от оси крайнего железнодорожного пути до внутреннего края опор контактной сети должно быть не менее 5700 мм.

Перечень таких мест определяется, соответственно, владельцем инфраструктуры, владельцем железнодорожных путей необщего пользования.

На существующих линиях до их реконструкции, а также в особо трудных условиях на вновь электрифицируемых линиях расстояние от оси железнодорожного пути до внутреннего края опор контактной сети допускается на железнодорожных станциях не менее 2450 мм, а на перегонах - не менее 2750 мм.

Все указанные размеры устанавливаются для прямых участков пути. На кривых участках эти расстояния должны увеличиваться в соответствии с габаритным уширением, установленным для опор контактной сети.

Все указанные размеры установлены для прямых участков пути. На кривых участках эти расстояния должны увеличиваться в соответствии с габаритным уширением, установленным для опор контактной сети.

Контактную сеть выполняют в виде воздушных подвесок. При движении локомотива токоприемник не должен отрываться от контактного провода, иначе нарушается токосъем и возможен пережог провода. Надежная работа контактной сети в значительной мере зависит от стрел провеса провода и нажатия токоприемника на провод.

Виды контактных подвесок. На железных дорогах применяют в основном цепные контактные подвески: одинарные, двойные и одинарные с рессорными тросами.

Рис. Цепные контактные подвески - одинарная (а ), двойная (б ) и одинарная с рессорными тросами (в ): 1 - контактный провод; 2 - струна; 3 - несущий трос; 4 - вспомогательный провод; 5 - рессорный трос

Рис. Цепная подвеска: 1 - опора; 2 - тяга; 3 - консоль; 4 - изолятор; 5 - несущий трос; 6 - контактный провод; 7 - струны; 8 - фиксатор; 9 - изолятор

По способу натяжения проводов различают некомпенсированные, полукомпенсированные и компенсированные цепные подвески. Для возможности регулирования натяжения проводов контактную сеть делят на механически не зависимые друг от друга участки. На концах этих участков, называемых анкерными, провода закрепляют (анкеруют) к опорным устройствам. 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

В некомпенсированной цепной подвеске провода жестко закрепляют по концам на анкерных опорах. Натяжение в них и стрела провеса меняются в зависимости от температуры, ветровой нагрузки и гололеда.

В полукомпенсированной цепной подвеске с помощью грузов компенсаторов 5 автоматически поддерживается натяжение контактного провода при изменении метеорологических условий, а несущий трос закреплен на опорах 1 (рис. 2, а). При такой подвеске расстояние между опорами обычно равно 60-70 м. Применение рессорного подвешивания контактного провода к несущему тросу у опор при полукомпенсированной подвеске (рис. 1, в) позволяет обеспечить надежный токосъем для скоростей движения до 120 км/ч. На схеме рис. 2, б: 2 - оттяжка; 3 - несущий трос; 4 - ограничитель колебаний грузов; 6 - неподвижный ролик; 7 -подвижные ролики; 8 - изоляторы.

При компенсированной цепной подвеске (см. рис. 2, б) в контактном проводе 9 и несущем тросе автоматически поддерживается практически постоянное натяжение. Компенсированная подвеска обеспечивает нормальный токосъем при скоростях движения до 160 км/ч и выше.

Устройства секционирования контактной сети. В местах примыкания перегонов к станции и в отдельных случаях на перегонах применяют изолирующие сопряжения анкерных участков, которые обеспечивают так называемое продольное секционирование контактной сети.

Ф1-Ф6 – фидерные разъединители.

Н1, Н2 – разъединители нейтральных вставок.

П1, П2 – поперечные разъединители.

В, Г – продольные разъединители.

При питании отдельных участков от разных фаз переменного тока применяют сопряжение анкерных участков с нейтральной вставкой . Конструктивно оно состоит из двух воздушных промежутков, расположенных последовательно. Нейтральную вставку проектируют так, чтобы при любых сочетаниях поднятых токоприемников электровозов и электропоездов исключалась возможность одновременного замыкания обоих воздушных промежутков, т.е. соединения различных секций контактной сети.

Для разделения контактной сети станций на электрически независимые участки применяют секционные изоляторы. Электрическое соединение или разъединение отдельных секций контактной подвески осуществляют продольными секционными разъединителями.

Стыкование участков переменного и постоянного тока . Стыкование таких участков осуществляют на наших железных дорогах одним из двух способов. Первый способ - это секционирование контактной сети станции стыкования с переключением отдельных секций на питание от фидеров постоянного или переменного тока, второй - применение электроподвижного состава двойного питания, т.е. на электровозе происходит переключение с постоянного тока на переменный и наоборот.

Контактная сеть станций стыкования имеет группы изолированных секций: постоянного тока, переменного тока и переключаемые. В переключаемые секции подается электроэнергия через так называемые пункты группировки. Контактную сеть с одного рода тока на другой переключают специальными переключателями с моторными приводами, устанавливаемыми на пунктах группировки. К каждому пункту подведены две питающие линии переменного тока и две - постоянного от тяговой подстанции постоянно-переменного тока.

Система тока и величина напряжения в контактной сети

На сети железных дорог применяют две системы электрической тяги: на постоянном токе напряжением в тяговой сети 3 кВ и на однофазном переменном токе напряжением 25 кВ стандартной частоты 50 Гц. Причем в обоих случаях на электровозах используют тяговые двигатели только постоянного тока.

Снабжение постоянным током имеет ряд недостатков: постоянный ток очень трудно трансформировать, т.е. повышать или понижать напряжение без значительных потерь. Чем выше мощность электровоза, тем больше потери; чтобы их предотвратить, необходимо уменьшить расстояние между тяговыми подстанциями и увеличить сечение контактного провода, но это приведет к расходу меди. При напряжении 3 кВ тяговые подстанции располагаются в среднем через 20-25 км, а расход меди на один километр контактной сети достигает 10 т. Кроме того, часть тягового тока уходит в землю, образуя «блуждающие токи», что вызывает электрохимическую коррозию. Это уменьшает срок службы рельсов, железобетонных мостов, эстакад и т.п.

Снабжение переменным током лишено этих недостатков. Чтобы изменить его напряжение, достаточно иметь обычный трансформатор, следовательно, тяговые подстанции проще и дешевле. Но электровоз переменного тока создали только в 1938 г., для преобразования переменного тока в постоянный на нем применили ртутный выпрямитель.

В настоящее время созданы электровозы с полупроводниковыми выпрямителями BЛ-60 , ВЛ-80к , BЛ-80T . Применение однофазного переменного тока напряжением 25 кВ дало возможность уменьшить сечение контактного провода примерно в два раза и увеличить расстояние между подстанциями до 40-60 км.

Дальнейший рост грузонапряженности железных дорог, повышение массы поездов привели бы к повышению напряжения в контактной сети и созданию принципиально новых электровозов. Эту проблему решили путем внедрения более экономной системы электроснабжения переменного тока 2 х 25 кВ. При такой системе через каждые 8-15 км устанавливают линейные автотрансформаторы. Электроэнергия от тяговых подстанций к автотрансформаторам подводится с напряжением 50 кВ по контактной подвеске и дополнительному питающему проводу. От автотрансформаторов к электровозам электроэнергия передается с напряжением 25 кВ. В результате потери напряжения становятся меньше, а расстояние между смежными подстанциями можно увеличить до 70-80 км.

Существенным недостатком переменного тока является электромагнитное влияние на металлические сооружения вдоль путей. В результате на них наводится опасное напряжение, и в устройствах автоматики возникают серьезные помехи. Поэтому приходится применять дорогостоящие защитные сооружения.

До 1955 г. электрификация железных дорог осуществлялась на постоянном токе, а после 1955 г. - на переменном токе. Переход с постоянного на переменный ток обеспечил снижение удельного расхода цветных металлов и расходов на содержание тяговых подстанций. В конце 1970-х гг. была введена на участке Вязьма - Орша новая система электроснабжения 2x25 кВ, которая стабилизировала уровни напряжения контактной сети, значительно снизила электромагнитное влияние электрической тяги на устройства связи.