Федеральное агенство железнодорожного транспорта
 Скачать 0.63 Mb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВО) Забайкальский институт железнодорожного транспорта - филиал Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Иркутский государственный университет путей сообщения» (ЗабИЖТ ИрГУПС) Факультет очного обучения Кафедра «Электроснабжение» ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ По дисциплине «Контактные сети и линии электропередач» ЛР.510620.23.05.05.135.2022
Чита 2022 Лабораторная работа №1. «Выход на полигон». Цель работы: изучить устройства контактной сети на полигоне. Описание устройств КС 1.1 Опоры КС Опоры контактной сети предназначены для монтажа на них поддерживающих конструкций, контактной подвески и воздушных линий электропередачи. Опоры контактной сети в зависимости от назначения и характера нагрузок, воспринимаемых от проводов контактной подвески, классифицируются по назначению, по направлению приложения нагрузки, по конструктивному выполнению поддерживающих конструкций, по материалу, из которого они изготовлены, и по способу закрепления в грунте. В зависимости от назначения различают опоры контактной сети: промежуточные, переходные, анкерные и фиксирующие; по направлению приложения нагрузки: направленные, ненаправленные; в зависимости от конструктивного выполнения поддерживающих конструкций: консольные однопутные, двухпутные, фидерные, жестких и гибких поперечин; по материалу, из которого изготовлены: металлические и железобетонные; в зависимости от способа закрепления в грунте: раздельные (на фундаменте) и нераздельные (без фундамента). Раздельные опоры могут устанавливаться на фундаменты мелкого заложения (стаканные, клиновидные) и глубокого заложения (свайные). Соединение опор с фундаментом — с помощью стакана или анкерных болтов. Нераздельные опоры устанавливают в котлованы с трамбовкой грунта. Промежуточные опоры воспринимают нагрузки от массы проводов контактных подвесок и дополнительных нагрузок на них (гололед, изморозь) и горизонтальные нагрузки от давления ветра на провода и от изменения направления проводов на кривых участках пути. Переходные опоры устанавливают в местах устройства сопряжений анкерных участков контактных подвесок и воздушных стрелок, и они воспринимают нагрузки, аналогичные промежуточным опорам, но от двух контактных подвесок. На переходные опоры также воздействуют усилия от изменения направления проводов при отводе их на анкеровку и на стрелочной кривой. Анкерные опоры могут воспринимать нагрузки от натяжения закрепленных на них проводов и, кроме того, нести такие же нагрузки, как и промежуточные консольные. Фиксирующие опоры воспринимают только горизонтальные нагрузки от изменения направления проводов на кривых участках пути, на воздушных стрелках, при отходах на анкеровку и от давления ветра на провода. Выделяют также опоры питающих и отсасывающих линий (фидерные) и специальные опоры. Опоры питающих и отсасывающих линий в соответствии с классификацией опор, принятой в линиях электропередачи, разделяют на промежуточные, угловые, анкерные (провода заанкерованы с обеих сторон) и концевые (провода заанкерованы с одной стороны опоры). Специальные опоры предназначены для установки секционных разъединителей или какого- либо иного оборудования. Промежуточные (консольные) опоры предназначены для установки на них поддерживающих конструкций, в том числе консолей, которые армируют и закрепляют провода контактной подвески одного, двух или нескольких путей. Опоры жесткой поперечины, или, как их называют, ригельные или портальные, служат для крепления на них ригеля. На армированной жесткой поперечине (ригеле) закрепляют провода контактных подвесок электрифицируемых путей. Опоры гибкой поперечины служат для крепления поперечно-несущих и фиксирующих тросов, на которых закрепляют провода контактных подвесок на электрифицируемых путях. Применение железобетонных предварительно напряженных опор из центрифугированного бетона дает сокращение расхода металла на изготовление опор. Устанавливать железобетонные опоры сложнее, чем металлические, так как они значительно тяжелее и требуют более бережного обращения при транспортировке и установке из-за хрупкости бетона. Железобетонные опоры получили большое распространение, их используют в качестве промежуточных, переходных и анкерных консольных опор, а также в качестве фиксирующих, фидерных, специальных опор и стоек жестких поперечин. Железобетонные консольные опоры и стойки жестких поперечин могут быть нераздельными (цельными) с фундаментной частью для непосредственной установки в грунт, раздельными, устанавливаемыми на отдельные фундаменты стаканного, клиновидного и свайного типа. Установка нераздельных железобетонных опор практикуется в случаях, когда нет возможности применения фундамента. Металлические опоры используют для гибких поперечин, для двухпутных консолей и анкерных самонесущих (без оттяжек) опор. Металлические опоры применяют также в качестве консольных промежуточных, переходных, анкерных, фиксирующих, фидерных и других назначений. В последнее время металлические опоры вытесняют железобетонные опоры контактной сети. Допускается применение деревянных опор только в качестве временных опорных конструкций контактной сети при проведении восстановительных работ. Для контактной сети используются только типовые опоры, различающиеся между собой по назначению и конструкции. Высоту (длину) опор, т.е. расстояние от верхнего (ВОФ) или условного (УОФ) обреза фундамента до вершины опоры, выбирают в зависимости от высоты подвешивания контактного провода и несущего троса цепных подвесок, конструкции поддерживающих устройств, расположения на опорах контактной сети проводов линий, питающих устройства автоблокировки (ВЛ СЦБ), продольного электроснабжения (ВЛ ПЭ) и ДПР. Форму и размеры поперечного сечения опор определяют из условия восприятия ими действующих нормативных нагрузок (нормативного изгибающего момента в уровне УОФ) и минимального расхода материалов (бетона, стали). Для консольных опор размеры поперечного сечения должны обеспечивать восприятие в уровне пяты консоли половины от нормативного момента в УОФ. Наименьшая высота консольных опор, определяемая от верха опор до уровня УОФ, должна составлять 9,6 м. Такая же высота устанавливается и для стоек жестких поперечин. При этом длина нераздельных железобетонных опор с учетом фундаментной части в этом случае составляет 13,6 м, а длина раздельных опор с учетом установки их в стаканный фундамент — 10,4 или 10,8 м. Для других длин (10,0; 12,0; 15,6 м) высота опор от уровня УОФ устанавливается проектом. Металлические опоры для гибких поперечин изготавливались длиной 15 и 20 м. Для двухпутных консолей применялись также металлические опоры высотой 13 или 15 м или сдвоенные железобетонные опоры длиной 13,6—15,6 м, устанавливаемые в стаканные фундаменты. Для крепления оттяжек анкерных опор применяются железобетонные анкеры, устанавливаемые в землю. Это делается по той причине, что анкерные опоры несут большую нагрузку по сравнению с остальными, испытывая на себе силу натяжения контактной подвески. На рисунке 1.1 представлены различные виды опор: а — промежуточные; б — переходные; в — анкерные; г — фиксирующие; д — двухпутные; е — фидерные; ж — гибких поперечин.  Рисунок 1.1 – Виды опор КС 1.2 Поддерживающие устройства КС Поддерживающие устройства контактной сети представляют собой конструкции, предназначенные для закрепления в определенном положении относительно железнодорожного пути проводов контактной сети. К ним относятся консоли, кронштейны, жесткие и гибкие поперечины. Консолью называется конструкция, состоящая из кронштейна, подкоса и тяги, шарнирно закрепленная на опоре. Консоль в общем случае состоит из тяги, кронштейна (обеспечивают непосредственно жесткость и устойчивость устройства) и фиксаторной стойки (предназначена для крепления проводов). Консоли классифицируются: 1. По количеству перекрываемых путей (однопутные, двухпутные, реже многопутные); 2. Форме (горизонтальные, наклонные, изогнутые); 3. Наличию изоляции от опоры (изолированные и неизолированные); 4. Наличию поворотного узла (поворотные и неповоротные). Однопутные консоли устанавливаются на одно- и двухпутных участках. На перегонах с большим количеством путей, а также на станциях допускается установка двухпутных консолей. Применение многопутных консолей должно быть вызвано крайней необходимостью в их установке при невозможности применения поперечин. Горизонтальные консоли, кронштейны которых установлены под прямым углом к опорам контактной сети железной дороги, применяются в тех случаях, когда высота опоры достаточна для закрепления наклонной тяги. Кронштейны наклонных консолей выполняются из двух швеллеров, соединенных между собой соединительными планками, или из оцинкованных труб. На рисунке 1.2 представлены однопутная (а) и двухпутная (б) консоли КС. Цифрами обозначены: 1 — опора; 2 — тяга; 3 — фиксаторная стойка; 4 — кронштейн.  Рисунок 1.2 – Однопутная и двухпутная консоли На рисунке 1.3 представлены горизонтальная (а), наклонная (б) и изогнутая (в) консоли. Цифрами обозначены: 1 — опора; 2 — тяга; 3 — кронштейн.  Рисунок 1.3 – Горизонтальная, наклонная и изогнутая консоли Изогнутые консоли имеют фигурные кронштейны, состоящие из двух частей: наклонной под углом к опоре и горизонтальной. Кронштейны выполняются из швеллеров, крепятся к опоре с помощью пят и удерживаются растянутыми тягами из круглой стали. Изолированные консоли находятся под одним потенциалом с контактной сетью и электрически изолированы от опор. Их крепят к опорным конструкциям через стержневые консольные изоляторы, размещаемые в тягах и кронштейнах. Достоинством таких консолей является возможность производить работы на несущем тросе рядом с ними без снятия напряжения. На рисунке 1.4 представлена изолированная консоль. Цифрами обозначены: 1, 6 — изоляторы; 2 — кронштейн консоли; 3 — несущий трос; 4 — контактный провод; 5 — фиксатор.  Рисунок 1.4 – Изолированная консоль Неизолированные консоли, напротив, электрически не изолированы от опор и находятся под одним потенциалом с землей. В таких консолях изоляторы располагаются между кронштейном и несущим тросом, а также в стержне фиксатора. Положение несущего троса при использовании неизолированных консолей более стабильно при механических воздействиях, что, в свою очередь, ведет к улучшению качества токосъема. Такая консоль представлена на рисунке 1.5. Цифрами указаны: 1 — кронштейн консоли; 2, 5 — изоляторы; 3 — несущий трос; 4 — контактные провода.  Рисунок 1.5 – Неизолированная консоль Как уже отмечалось, консоли крепятся к опорным конструкция шарнирно с помощью пят, которые могут быть поворотными и неповоротными. Поворотные консоли имеют угол поворота вдоль оси пути на 90°, что позволяет обеспечить нормальную работу при температурных перемещениях несущего троса и предотвращает механическое повреждение деталей консолей при возможном его обрыве. Кроме консолей, на опорах контактной сети также устанавливаются различные кронштейны, предназначенные для подвески усиливающих, питающих проводов контактной подвески, проводов линий продольного электроснабжения. Кронштейны бывают двух видов: обычные и удлиненные. Фидерные кронштейны служат для крепления питающих и усиливающих проводов, кронштейны КФД предназначены для подвески проводов системы ДПР. Для проводов линий продольного электроснабжения 6—10 кВ используют деревянные или металлические кронштейны. Как правило, все кронштейны устанавливаются горизонтально, за исключением кронштейнов КФД. Наклонное положение остальных кронштейнов допускается при невозможности выдержать нормативное расстояние от проводов контактной подвески до поверхности земли. На многопутных участках и станциях с большим разветвлением путей установка большого количества опор с консолями нецелесообразна. Поэтому на таких участках предусмотрено применение жестких и гибких поперечин, перекрывающих большое количество путей. Жесткие поперечины (рисунок 1.6), состоящие из двух и более опор с закрепленными на них металлическими конструкциями (ригелями), предназначены для поддержания и фиксации проводов контактных подвесок нескольких электрифицированных путей. На жестких поперечинах очень удобно размещать осветительные приборы, поэтому их чаще всего устанавливают на станциях. Несущий трос крепится к ригелю при помощи гирлянды изоляторов. Контактный провод закрепляется фиксаторами на фиксирующем тросе, натянутом между опорами жесткой поперечины. Одновременно с помощью жесткой поперечины можно перекрыть от 3 до 8 путей. Основным недостатком жестких поперечин, как и любой металлической конструкции, является подверженность коррозии, а также невозможность проводить обслуживание без снятия напряжения.  Рисунок 1.6 – Жесткая поперечина Гибкие поперечины позволяют перекрывать еще большее количество путей — до 20. Гибкие поперечины (рисунок 1.7) представляют собой конструкцию, состоящую из двух опор и системы тросов, натянутых над железнодорожными путями. Преимущественно гибкие поперечины выполняют изолированными, что позволяет производить профилактические осмотры, мелкий ремонт деталей контактной сети без снятия напряжения с контактной сети. Система тросов, закрепленных между опорами, включает в себя поперечный несущий трос (ПНТ), верхний фиксирующий трос (ВФТ) и нижний фиксирующий трос (НФТ). Во все тросы врезаны изоляторы, обеспечивающие изоляцию токоведущих частей подвесок от опорных конструкций. Кроме этого, в нижний фиксаторный трос врезаются по два изолятора с каждой стороны с нейтральной вставкой между ними, которая с помощью электрических соединителей соединяется с верхним фиксирующим и поперечным несущим тросами. Такая конструкция позволяет выравнивать потенциалы и безопасно проводить все виды работ без снятия напряжения. Поперечный несущий трос в такой конструкции воспринимает нагрузки не только от контактных подвесок, но и от собственного веса поперечины. Верхний фиксирующий трос фиксирует положение над осями пути несущих тросов подвесок, а нижний фиксирующий трос — положение контактных проводов.  Рисунок 1.7 – Гибкая поперечина 1.3 Фиксирующие устройства КС Для обеспечения качественного токосъема полоз токоприемника электроподвижного состава должен иметь постоянный равномерный контакт с контактным проводом. Главными условиями для этого является постоянная высота подвеса контактного провода и возможность его стабильного отжатия токоприемником при любых климатических условиях на высоту до 250 мм. Кроме того, необходимо обеспечить его зигзагообразное подвешивание над осью пути. Для реализации этих условий в контактной сети предусмотрено использование специальных устройств, называемых фиксаторами. Фиксатором контактного провода называется конструкция, предназначенная для закрепления положения контактного провода контактной подвески железной дороги в плане по отношению к оси железнодорожного пути и образования зигзага контактного провода контактной подвески. Так как опорные или поддерживающие устройства, как правило, устанавливаются с одной стороны пути, то для создания зигзагов применяют прямые и обратные фиксаторы, которые могут быть сочлененными и несочлененными. Сочлененные фиксаторы устанавливаются на главных путях станций и перегонов, а также на тех участках, где скорость движения электроподвижного состава превышает 50 км/ч. Прямой сочлененный фиксатор (рисунок 1.8) служит для создания минусового зигзага, направленного к опоре. Он состоит из трех частей: основного и дополнительного стержней, а также стойки. Фиксирующий зажим контактного провода крепится на конце дополнительного стержня.  Рисунок 1.8 – Прямой сочлененный фиксатор Обратный сочлененный фиксатор (рисунок 1.9) служит для создания плюсового зигзага, направленного от опоры. Он также состоит из трех частей, при этом длина его основного стержня больше, чем у прямого фиксатора.  Рисунок 1.9 – Обратный сочлененный фиксатор Кроме этого промышленностью выпускаются специальные фиксаторы для воздушных стрелок, представляющие собой основные стержни, на которых с помощью двух стоек закреплены два разнонаправленных дополнительных стержня. Так же два дополнительных стержня устанавливают в контактных подвесках с двумя контактными проводами. Несочлененные фиксаторы применяются на переходных опорах сопряжений анкерных участков для фиксации нерабочей анкеруемой ветви, при этом используется только основной стержень. На гибких поперечинах для фиксации контактного провода на фиксирующем тросе используются так называемые гибкие фиксаторы, состоящие только из дополнительного стержня (рисунок 1.10). Такие же гибкие фиксаторы монтируют на внешней стороне кривых малого радиуса. На жестких поперечинах фиксаторы монтируют на специальных выносных стойках.  Рисунок 1.10 – Гибкий фиксатор |