Транспортная газета Евразия Вести

Разделы:

 Свежий номер
 Подшивка
 Материалы
 Новости
 О газете
 Редакция
 Подписка

 Консалтинг
 Лицензирование
 Сертификация
 Юридические
 услуги

 Партнеры
 Ресурсы сети
 Реклама на сайте

Поиск:


 

ЭЛТРАНС 2013


Версия для печати
Обсудить в форуме

Расширение области применения ЖКС на Российских железных дорогах

Как и при новой электрификации, так и при реконструкции ранее электрифицированных линий наибольшие трудности вызывает устройство контактной сети в искусственных сооружениях, поскольку в большинстве из них не предусмотрено для этой цели специальное пространство (особенно в искусственных сооружениях старой постройки). Прежде всего, это относится к тоннелям, где трудно разместить поддерживающие и фиксирующие устройства, а в протяженных тоннелях – и компенсирующие устройства.

Вопросам расширения возможностей применения жесткой контактной сети (ЖКС) на железнодорожных магистралях посвящена статья специалистов ОАО «ВНИИЖТ»: ведущего научного сотрудника д.т.н. В.И. Подольского, заведующего отделом к.т.н. М.В. Вязового, инженера П.Г. Тюрнина, научного сотрудника Д.В. Тартынского.

Жесткая контактная сеть постоянного тока на Московской железной дороге
Переходная шина переменной жесткости в месте сопряжения с цепной контактной подвеской
Консоль для крепления жёсткой контактной сети
Алгоритм снятия напряжения
Алгоритм подачи напряжения
Общую проблему, касающуюся электрификации в искусственных сооружениях, в мире представляет выбор минимально допустимых зазоров. При этом в одних странах в результате проводимых исследований установили единые значения как для постоянных (статических), так и кратковременных (динамических) зазоров. В других странах были разработаны дифференцированные нормы для статического и динамического положения контактной сети.

Контактная сеть в искусственных сооружениях должна удовлетворять двум основным требованиям:

– обеспечить возможность взаимодействия с токоприемником без соприкосновения его с отбойниками, установленными на искусственном сооружении;

– конструктивное выполнение ее должно быть таким, чтобы при любом нажатии токоприемника зазоры между находящимися под напряжением частями электроподвижного состава или контактной сети и заземленными частями искусственных сооружений не были меньше электрических зазоров, минимально допустимых.

В соответствии с действующими требованиями «Правил устройства и технической эксплуатации контактной сети электрифицированных железных дорог» (ПУТЭКС ЦЭ-868) и ГОСТ 9238-83 «Габариты приближения строений и подвижного состава колеи 1520 (1524) мм» минимальная величина подвеса контактного провода над УГР принята 5750 мм. Однако в отдельных случаях допускается иметь этот габарит равным 5500 и 5675 мм соответственно на электрифицированных участках постоянного и переменного тока. В значительной мере это определяется воздушными зазорами между элементами контактной сети, находящимися под напряжением, габаритами подвижного состава и в большей степени габаритами искусственных сооружений. При учете выдерживаемых изолирующих промежутков необходимо учитывать все факторы, влияющие на возможное изменение положения контактной сети в пространстве. В частности, это относится к вертикальным перемещениям контактного провода и несущего троса (при его наличии) при изменении климатических условий, натяжения, а также механического воздействия со стороны токоприемников электроподвижного состава.

Необходимость обеспечения требуемых электрических зазоров (на железных дорогах, электрифицированных на постоянном токе напряжением 3 кВ, наименьший электрический зазор принят равным 200 мм, на железных дорогах переменного тока напряжением 25 кВ–350 мм с особого разрешения ОАО «РЖД» эти зазоры могут быть соответственно уменьшены до 150 и 200 мм соответственно, и повышенное контактное нажатие в зонах искусственных сооружений определяют целесообразность применения упруго-жестких отбойников, т.е. отбойников, снижающих эластичность подвески в искусственном сооружении и одновременно жестко ограничивающих подъем контактного провода заданным значением.

В настоящее время имеется ряд конструкций контактных подвесок для применения в условиях стесненных габаритов тоннелей. Можно выделить несколько схем контактных подвесок, спроектированных специально для тоннелей как в нашей стране, так и за рубежом, это:

– простые и малогабаритные цепные контактные подвески;

– упругие шарнирносоединенные токопроводы на жестких и пружинных подвесах;

– упругие жесткосоединенные токопроводы;

– жесткие шарнирносоединенные токопроводы.

Использование в искусственных сооружениях традиционной цепной контактной подвески с подвешиванием ее в опорных точках посредством вертикально располагаемых изоляторов (или изоляторов, поддерживающих устройств не над осью пути) и фиксирование контактного провода связано с большими затруднениями (особенно в тоннелях старой постройки и на линиях переменного тока), а иногда просто невозможно.

Для электрификации тоннелей с малым вертикальным и горизонтальным габаритом (где невозможно разместить традиционную контактную подвеску, или подвеску из упругих жесткосоединенных токопроводов) в ряде стран используют жесткий токопровод (жесткая шина).

Например, Швейцарская фирма «Furrer+Frey» разработала контактную подвеску в виде алюминиевого токопроводящего профиля, в котором закреплен стандартный контактный провод. Но следует отметить, что все наработки по созданию и эксплуатации жесткой контактной подвески проводились на участках переменного тока в условиях пригородного и городского сообщения.

В настоящее время специалистами ОАО «ВНИИЖТ» и Московской железной дороги филиала ОАО «РЖД» проведена работа по созданию и вводу в эксплуатацию жесткой контактной подвески в условиях интенсивного движения на участке постоянного тока Московской железной дороги.

Основными техническими преимуществами жесткой контактной сети для стесненных условий искусственных сооружений являются:

– исключительно высокая надежность и живучесть;

– отсутствие усиливающих и других проводов, необходимых для функционирования цепной контактной сети;

– закрепление контактного провода в жестком токопроводе по всей длине без деталей и удержание его за счет упругости токопровода;

– возможность установки контактного провода в жесткий токопровод как без натяжения, так и при натяжении, что существенно упрощает процесс монтажа; – упрощение системы защиты и заземления контактной сети;

– технологичность и возможность высокого уровня механизации монтажных работ.

В качестве объекта для сооружения опытного участка жесткой контактной сети выбран по предложению Службы электрификации и электроснабжения Московской железной дороги путепровод Волоколамского шоссе, расположенном над Рижским направлением Московской ж.д. на 12 км, рядом с платформой Покровско-Стрешнево. Участок имеет длину 36 метров и сопрягается с вертикальной цепной подвеской по обе стороны моста с помощью переходных шин переменной жесткости. Стыкование цепной контактной подвески, применяемой вне искусственного сооружения, с жесткой контактной сетью внутри сооружения выполнено посредством упругой балки, изготовленной из алюминиевого профиля с постоянным (по направлению к концу балки) уменьшением высоты его сечения за счет вырезки верхней части. Для возможности закрепления в упругой балке контактного провода в профиле оставляются участки с полным сечением, и в этих местах через боковые стенки пропускаются стяжные болты.

Малый собственный вес алюминиевого профиля в сочетании с большим моментом инерции дают возможность располагать опорные точки для подвешивания жесткого токопровода в искусственном сооружении на расстоянии 8–10 метров одна от другой.

Крепление жесткого токопровода к обделке тоннеля или другого искусственного сооружения предусмотрено с использованием консолей, закрепленных на вертикальной стойке, позволяющих регулировать положение токопровода по высоте относительно оси пути, а также взаимный поворот токопровода и консоли.

Учитывая требования надежности и безопасности, в качестве основного варианта изоляторов предлагается использовать полимерные изоляторы типа ОСК-16-20-3УХЛ-1, а для защиты всех металлических деталей и конструкций от коррозии – горячее или термодиффузионное цинкование.

Заземление контактной сети, а также установка необходимого оборудования, предусмотрено в соответствии с Инструкцией по заземлению контактной сети (ЦЭ-197) и ПУТЭКС (ЦЭ-868).

Жесткая контактная сеть (опытный образец) смонтирована в октябре 2008 г. на перегоне Покровское-Стрешнево – Тушино на I главном пути под путепроводом Волоколамского шоссе на 12 км. Станции Подмосковная ЭЧ-7, дистанция Покровское-Стрешнево Московской железной дороги и эксплуатируется по настоящее время.

Другим актуальным и эффективным применением ЖКС является ее использование в условиях депо вместо традиционной цепной контактной подвески в цехе технического обслуживания (ТО) и ремонта (ТР).

ЖКС в условиях депо характеризуется следующими преимуществами:

– безопасностью обслуживающего персонала;

– большей надежностью;

– большим токопроводящим сечением;

– малой строительной высотой;

– небольшой величиной отжатия токоприемником;

– высокой механической прочностью;

– отсутствием механических нагрузок, кроме собственной массы и силы нажатия токоприемника;

– отсутствием натяжения контактного провода в системе;

– возможностью отвода жесткого токопровода для обеспечения ТО и ТР крышевого оборудования обслуживающим персоналом в условиях депо.

В ЖКС входят следующие функциональные подсистемы и узлы:

– шинопровод;

– узел сопряжения с традиционной контактной сети;

– узел сопряжения шинопровода;

– схема секционирования;

– система отведения шинопровода;

– привод консоли;

– система управления и блокировок;

– система световой и звуковой сигнализации.

ЖКС представляет из себя сборную конструкцию, основными элементами которой являются прямые сегменты алюминиевого профиля, изготовленные из материала АД31, длиной от 8 до 12 м и наибольшей вертикальной высотой сечения (с учетом контактного провода) 125 мм. Контактный провод без предварительного натяжения специальным устройством запрессован в профиль. ЖКС крепится к опорным конструкциям посредством изолированных консолей. ЖКС имеет возможность перемещения за счет поворота (либо выдвижения) консолей. Расстояние между смежными консолями составляет не более 12 м.

ЖКС имеет секционирование механическое и электрическое. Механическое секционирование необходимо для обеспечения отведения ЖКС, а электрическое для обеспечения оперативной работы и безопасности эксплуатирующего персонала.

Секции ЖКС на всем протяжении цеха объединены между собой электрическими соединителями. Электрические соединители выполняются либо традиционными на воздушной контактной подвеске – тросовыми с разъединителями, либо ножевыми.

Механизм отведения ЖКС из рабочего состояния (под напряжением) осуществляется с помощью электрических или пневматических приводов. В ЖКС применены консоли с установленными приводами (обмоторенные) и без них (промежуточные). Количество обмоторенных и промежуточных консолей определяется на стадии рабочего проектирования. При отводе шины обеспечено синхронизированное движение консолей.

Способ концевой заделки контактного провода в профиле шины отдельных секций разрабатывается на стадии рабочего проектирования.

Для обеспечения необходимого уровня изоляция и требований безопасности применены полимерные изоляторы для контактной сети переменного тока с поясом защитного заземления, либо сдвоенные полимерные изоляторы для контактной сети переменного тока.

Система управления и блокировок, световой и звуковой сигнализации обеспечивает безопасности работы при подаче на ЖКС и снятии высокого напряжения. В зависимости от положения ЖКС (под напряжением либо нет) система управления и блокировок закрывает доступ обслуживающего персонала к крышевому оборудованию.

Узел сопряжения с традиционной контактной сети обеспечивает электрическое секционирование ЖКС от подъездных путей и механическое сопряжении цепной контактной подвески и ЖКС при входе в цех. Узел секционирования включает секционные изолятор-разъединитель с моторным или иным приводом, грозовой разрядник и т.д. Необходимость устройства изолированного сопряжения определяется на стадии рабочего проектирования.

Электробезопасность обеспечивается путем соблюдения мероприятий, предусмотренных действующими нормативными документами в сфере электробезопасности.

Система управления блокировки и сигнализации должна исключать возможность доступа персонала к устройствам, находящимся под напряжением, и подачи напряжения на заземленные устройства и устройства, где находится персонал.

Система сигнализации должна обеспечивать звуковую и световую сигнализацию режимов работы и состояния жесткой контактной сети.

Таким образом, опыт эксплуатации образца жесткой контактной сети на Московской железной дороге показывает:

– возможность ее применения на особо ответственных объектах железнодорожного транспорта (негабаритные тоннели, тоннели старой постройки, не рассчитанные на применение электрической тяги, искусственные сооружения со скоростью движения до 100 км/ч и менее, вследствии малого радиуса кривых, мосты с ездой понизу, путепроводы, противолавинные галереи, пригородный и городской транспорт);

– стабильность высотного положения контактного провода от уровня головки рельсов и обеспечение необходимых зазоров от частей контактной подвески, находящимися под напряжением, до заземленных частей искусственного сооружения;

– преимущество ее применения в протяженных тоннелях без устройства дополнительных ниш для монтажа компенсирующих устройств, что необходимо для традиционных цепных контактных подвесок;

– возможность применения жесткой контактной сети как на переменном, так и на постоянном токе, без использования дополнительных проводов для увеличения сечения контактной сети, необходимого для обеспечения требуемых тяговых токов;

– высокая технологичность процесса монтажных работ, а также минимальные затраты на ее эксплуатационное обслуживание;

– надежность в эксплуатации и обеспечение безопасности движения как пассажирских, так и грузовых поездов в сложных эксплуатационных условиях.

© Евразия Вести X 2013







X 2013

Евразия Вести X 2013

Перспективы электросетевой деятельности ОАО «РЖД» в условиях реформирования электроэнергетики. Задачи и пути их решения

Железнодорожное электроснабжение - составная часть инфраструктурного комплекса ОАО «РЖД»

Инновации в железнодорожном электроснабжении

Наращивание скоростей - приоритетная задача железнодорожной отрасли

Инновационные технологии Омского университета

«ЭлектроТранс» - форум городского транспорта

Наука на службе электрификации железных дорог

Контакторы АББ для железнодорожного транспорта

Путь длиною в 77 лет

«ЭНЕРГОПРОМСБЫТ» - текущие и перспективные проекты для нужд ОАО «РЖД»

Вопросы технологического присоединения в электросетевом комплексе «РЖД»

«ТГК-14»: зона ответственности - Забайкалье и Бурятия

Интеллектуальная продукция для железных дорог

Трансэнерго: экономия, качество, развитие

Энергетическое строительство «под ключ»

Повышение качества продукции, внедрение новых стандартов на предприятии

«Уралэлектротяжмаш» - надежный партнер «РЖД»

Птицезащищенные изоляторы - эффективное средство повышения надежности контактной сети

Энергомонтаж: время инновационных технологий в действии

На принципах повышенной надежности

ООО «Тольяттинский Трансформатор» - надежный партнер железнодорожников

Внешнее электроснабжение хозяйства электрификации

В профессионалы с детства

Инновационные системы комплексной диагностики контактной сети

PDF-формат



 

Copyright © 2003-2016 "Евразия Вести"
Разработка: интернет-студия "ОРИЕНС"

Евразия Вести