Простая контактная подвеска

1).

Рисунок- Схема простой контактной подвески с одинарным креплением

(подхватом) контактного провода у опор

Простая контактная подвеска без несущего троса представляет собой компенсированный контактный провод, закрепленный на поддерживающих конструкциях. Такая подвеска получила применение на городском электрическом транспорте (особенно для трамваев, поэтому ее называют трамвайной), а также на электрифицированных путях промышленного транспорта.

На магистральных железных дорогах простую контактную подвеску допускается применять по согласованию со службой электрификации и электроснабжения железной дороги на второстепенных путях станций и депо, где скорости движения поездов не превышают 50 км/ч.

Качество токосъема при простой контактной подвеске зависит от положения контактного провода в вертикальной плоскости:

- его стрелы провеса,

- перегиба в опорном узле,

- от эластичности опорного узла.

► При больших скоростях движения (более 50 км/ч), токоприёмник ЭПС может не успеть подняться в точках подвеса КПр, что приведет к нарушению токосъёма – кратковременному отсутствию тока, удару полоза пантографа, броску тока.

►Контактный провод в точках подвеса подвергается дополнительным напряжениям от изгиба, которые уже при пролетах длиной 40 м составляют 120 - 130 МПа. В сумме с основным напряжениемрастяжения провода, равным для медных контактных проводов 100 - 120 МПа, общие нагрузки на провод достигают предела текучести его материала. Поэтому по значениям местных максимальных напряжений простые контактные подвески с однократным подхватом провода у опор не могут быть выполнены с пролетами более 40 - 45 м.

2). Уменьшить перегиб контактного провода в опорном узле, а следовательно, выполнить простую подвеску с большими пролетами можно при двукратном или многократном подхвате контактного провода у опор. Такую подвеску называют простой петлевой контактной подвеской.

А - Простая петлевая подвеска с двукратным подхватом (без струн)

Б - Простая петлевая подвеска с многократным подхватом (с двумя струнами)

Рисунок - Схема простой петлевой контактной подвески.

Количество струн может быть 2 или 4, струны могут быть простыми и рессорными.

Одним из главных параметров простой петлевой контактной подвески является длина троса петлевой струны l_п . От нее зависит конструктивная высота подвески h_п , с учетом которой выбирают высоту опор.

Чем короче l_п тем меньше h_п.

Однако, как показывают расчеты, при очень коротких l_п (1-2 м) эффект от применения петлевой струны как по уменьшению перегиба контактного провода в опорном узле, так и по уменьшению напряжений в проводе от изгиба получается незначительным. Поэтому длину петлевой струны рекомендуют принимать не менее 3 - 4 м.

Подвеска по схеме А обеспечивает большую длину и контактный провод, имеющий под петлевой струной ослабленное натяжение, получит в пролете l_п большую стрелу провеса f. Это может отрицательно сказаться на параметрах подвески, определяющих качество токосъема.

Следовательно, при l_п более 4-5м в простых подвесках целесообразно использовать многократныйподхват контактного провода. Таким образом, применение простой петлевой подвески с многократным подхватом контактного провода позволяет снять ограничение в отношении длины пролета.

Оптимальной при натяжении контактного провода 15 - 18 кН представляется простая подвеска, выполненная с двумя петлевыми струнами, длиной троса l_п = 8 - 15 м и конструктивной высотой h_п = 0,3 - 0,6 м.

■ Наибольшие длины пролетов простых подвесок принимают также с учетом обеспечения:

– необходимой ветроустойчивости. Горизонтальное отклонение контактного провода от оси токоприемника в пролете под действием расчетной скорости ветра наибольшей интенсивности с учетом порывистости и упругого прогиба опор не должно превышать 500 мм на прямых и 450 мм на кривых участках пути.

– расстояния от уровня верха головки рельса до контактного провода. Для простых подвесок, в которых натяжение контактного провода регулируется автоматически (например, с помощью блочного компенсатора), в гололедных районах при выборе пролетов учитывают понижение уровня контактного провода в середине пролета, вызванное увеличением стрелы провеса при гололеде. На станционных путях контактный провод при гололеде может иметь стрелу провеса не более 0,35 м, на перегоне - не более 0,5 м.

Цепная контактная подвеска

Цепные контактные подвески различают по следующим основным признакам:

• способу подвешивания контактных проводов к несущему тросу;

• способу регулирования натяжения проводов;

• взаимному расположению проводов, образующих подвеску в плане;

• типу струн у опор.

▼ Все конструкции цепных подвесок в зависимости от способа подвешивания контактного провода к несущему тросу разделяют на:

– одинарные (рессорные одинарные) цепные подвески, в которых контактные провода подвешивают на струнах непосредственно к несущему тросу или к рессорной струне (тросу);

– двойныецепные подвески, где к несущему тросу подвешивают на струнах вспомогательный провод, к которому крепят контактные провода.

В цепных контактных подвесках контактный провод (провода) подвешивают к несущему тросу, закрепленному на поддерживающих устройствах, с помощью струн, либо через рессорную струну (трос).

А – одинарная; Б – рессорная одинарная с одним контактным проводом; В – рессорная одинарная с двумя контактными проводами; Г – двойная.

Рисунок –Основные виды контактных подвесок

►Стрелы провеса контактного провода в струновых пролетах незначительны и могут быть доведены до размеров, мало влияющих на качество токосъема соответствующим выбором расстояния между струнами и повышением натяжения контактного провода.

►Наличие в цепной подвеске несущего троса позволяет в отличие от простых контактных подвесок задать контактному проводу (подбором струн соответствующей длины) беспровесное положение в пролете или смонтировать его с небольшой стрелой провеса.

Поэтому цепные контактные подвески позволяют осуществлять нормальный токосъем при высоких (160 км/ч и более) скоростях движения поездов и длине пролета между опорами не более 65 м.

В любой цепной подвеске стрела провеса несущего троса изменяется при воздействии на него дополнительных нагрузок (например, от гололеда), при этом изменяет свое высотное положение и контактный провод. Имеется несколько конструктивных мероприятий, с помощью которых изменение стрелы провеса контактного провода в пролете можно сделать меньшим.

▼В зависимости от способа регулирования натяжения проводов цепная подвеска может быть:

- некомпенсированной, когда контактный провод и несущий трос закрепляют (анкеруют) жестко на опорах и нет устройств для автоматического регулирования их натяжения.

Рисунок – Схема анкеровок проводов некомпенсированной цепной подвески

– полукомпенсированной, в которой только часть проводов (например, контактные провода (или контактные и вспомогательные провода) снабжены устройствами для автоматического регулирования натяжения – грузовыми компенсаторами;

– компенсированной, в которой все провода снабжены общими или отдельными для каждого провода грузовыми компенсаторами. Если несущий трос не будет при изменении температуры окружающего воздуха изменять свою стрелу провеса, то и положение контактного провода в пролете по высоте будет постоянным.

Рисунок – Схема анкеровок проводов полукомпенсированной

цепной подвески

Рисунок – Схема анкеровок проводов компенсированной цепной подвески

▼ По взаимному расположению проводов, образующих цепную подвеску, в плане различают:

– вертикальную цепную подвеску, когда несущий трос расположен в одной вертикальной плоскости над контактным проводом с зигзагом, равным зигзагу контактного провода;

– косую цепную подвеску, когда несущий трос в плане значительно смещен относительно контактного провода.

Рисунок – Вертикальная и косая одинарные цепные подвески

►От расположения контактного провода в плане по длине пролета зависит как ветроустойчивость контактной подвески, так и срок службы контактных пластин (вставок) полозов токоприемников электроподвижного состава (ЭПС). При этом чем ближе расположен контактный провод к оси пути во всем пролете, тем ветроустойчивее цепная подвеска. Однако при этом сокращается срок службы контактных пластин токоприемников ЭПС, поскольку они испытывают значительное трение при движении ЭПС. Чем больше смещен контактный провод от оси пути, тем больше срок службы контактных пластин токоприемников, т.к. в этом случае касание контактного провода распределено по всей длине контактных пластин токоприёмника.

Поэтому контактный провод (или провода) на прямых участках располагают зигзагообразно относительно оси пути, т. е. с поочередным смещением в ту и другую сторону (рисунок).

На российских электрифицированных железных дорогах зигзаг контактного провода от оси пути (при расчетном беспровесном положении) принят равным 300 мм. Зигзаги, направленные от опор, называют плюсовыми, а к опорам — минусовыми.Двойные контактные провода в точках фиксации располагают на расстоянии 40 — 60 мм один от другого.

Рисунок – Расположение в плане контактного провода

на прямом (А) и криволинейном (Б) участках пути

На кривых участках пути контактный провод у опор смещен с помощью фиксаторов во внешнюю сторону кривой — ему дают зигзаг относительно оси (середины полоза) токоприемника.

Величина зигзага контактного провода у опор в зависимости от радиуса кривой допускается не более 400 мм (рисунок).

При двойном контактном проводе размер зигзагов принимают по отношению к наружному от оси токоприемника проводу. Отклонения от установленных зигзагов контактного провода (при расчетном беспровесном положении) не должны превышать +30, а на скоростных участках +20 мм.