Файл: Фрайфельд А.В. Устройство, монтаж и эксплуатация контактной сети учебник.pdf

Цепные подвески характеризуют конструктивной высотой Л0 — расстоянием между несущим тросом и контактным проводом, из­ меренным у опоры при беспровесном положении контактного про­ вода:

4 2

Ьі и b2 выбирают в соответствии с теми натяжениями, которые не­ обходимо обеспечить. Например, если во вспомогательном тросе надо иметь натяжение в 2 раза меньше, чем в контактном проводе, то длина плеча Ь2 должна быть в 2 раза больше, чем длина пле­ ча b1 .

Компенсированной цепной подвеской называют такую, в кото­ рой все провода анкеруют через компенсаторы. Эти компенсаторы выполняют общими (рис. 32, а) или раздельными для каждого из проводов. График натяжения контактного провода, приведенный на рис. 32, б, построен аналогично тому, как было указано выше (см. рис. 27, б). Допускаемые изменения номинального натяжения несущего троса установлены нормами в размере + 1 0 %.

Изменения натяжения происходят главным образом под дейст­ вием сил, возникающих при перемещении несущего троса вдоль анкерного участка на каких-то поворотных конструкциях. По­ скольку несущий трос в эксплуатации не изнашивается токоприем­

меньше, чем в полукомпенсированных, а при одинаковых мате­ риалах несущего троса и контактного провода наклон струн прак­ тически отсутствует. Однако влияние перемещений фиксаторов на изменения натяжения контактного провода проявляется так же, как при полукомпенсированной подвеске. При компенсированных подвесках длины анкерных участков несущего троса и контактного провода принимают одинаковыми и тех же размеров, что были указаны выше для полукомпенсированных подвесок.

При двусторонней компенсации устройство средней анкеровки компенсированной подвески сложнее, чем у полукомпенсирован­ ной (см. рис. 114), так как она выполняется не только для кон-, тактного провода, но и для несущего троса.

При компенсированной подвеске появляется возможность за­ дать контактному проводу такую стрелу провеса, которая наи­ лучшим образом отвечает процессу токосъема. Поскольку эластич­ ность подвески в середине пролета всегда выше, чем у опор, и кон­ тактный провод там поднимается токоприемником больше, стрела провеса контактного провода должна быть положительной, чтобы при проходе токоприемника по пролету его траектория приближа­ лась к прямой линии. Величина оптимальной стрелы провеса кон­ тактного провода невелика и составляет примерно 1 / 1 0 0 0 от дли­ ны пролета, уменьшенной на 2 0 м.

Благодаря весьма незначительным изменениям натяжения не­ сущего троса при колебаниях температуры изменения стрел про­ веса всех проводов также невелики, что позволяет обеспечить бес­ перебойный токосъем при высоких скоростях движения.

Однако компенсированные цепные подвески, хорошо работаю­ щие при любых изменениях температуры, теряют свои положи­ тельные качества при увеличении нагрузки на провода. Из-за того,

43

что натяжение проводов поддерживается почти постоянны

увеличение нагрузки вызывает рост их стрел провеса, которые в данном случае увеличиваются гораздо быстрее, чем в полукомпенсированных подвесках, где одновременно с нагрузкой растет натя­ жение несущего троса. Особенно сильно ухудшается процесс токо­ съема при образовании гололеда на проводах, когда нагрузка весьма велика и стрелы провеса контактного провода становятся значительно больше тех, которые были заданы.

Компенсированные подвески немного дороже полукомпенси-

высоких скоростях движения только компенсированные подвески обеспечивают бесперебойный токосъем и поэтому их широко при­ меняют на электрифицированных линиях СССР.

§ 10. Длина пролета между опорами контактной сети

Длина пролета в большой степени определяет как строитель­ ную стоимость контактной сети, так и ее надежность в условиях эксплуатации. Чем больше длина пролета, тем дешевле контактная сеть, так как уменьшается необходимое число опор и поддержи­ вающих устройств. Некоторое увеличение мощности опор и их вы­ соты при росте длины пролета (вследствие увеличения стрелы про­ веса несущего троса и конструктивной высоты цепной подвески) вызывает увеличение стоимости сети, меньшее, чем экономия, до­ стигаемая за счет уменьшения количества опор. Поэтому с эконо­ мической точки зрения всегда выгодно иметь большие пролеты. Однако при увеличении длины пролетов условия токосъема ухуд­ шаются, так как усиливается неравномерность эластичности под­

вески в пролете и растут стрелы провеса всех проводов. Кроме того, увеличивается отклонение контактного провода под действием ветра. В от­ дельных случаях, когда контактные провода име­ ют значительные перемещения по высоте, чрез­ мерно большие пролеты могут не позволить соб­ люсти те положения контактного провода по от­ ношению к уровню головок ходовых рельсов, ко­ торые установлены ПТЭ.

Длину пролета между опорами контактной сети выбирают всегда возможно большей, но так, чтобы была обеспечена необходимая надеж-

Рис. 33. Схема для- ность работы в эксплуатации. Для этого нужно,

4 4

Сохранялись нормальные условия токосъема, t. е. кон'гактное нажатие не имело резких колебаний в разных местах пролета;

соблюдались установленные границы высотного положения контактного провода от уровня головок рельсов на всех перегонах и станциях электрифицируемой линии.

Рабочая ширина полозов применяемых в СССР токоприемни­ ков составляет около 1300 мм. Таким образом, максимальное от­ клонение контактного провода от оси токоприемника не должно превышать 650 мм. Смещение контактного провода от оси токопри­ емника может быть вызвано отклонением контактного провода под действием ветра, прогибом опор, вызванным дополнительной на­ грузкой от ветра на провода цепной подвески и на саму опору, неравномерной просадкой рессор локомотива, поперечными коле­ баниями кузова локомотива, а также отклонением от нормального уровня головок ходовых рельсов, когда кузов получает наклон, отличный от расчетного (рис. 33).

Небольшой перекос кузова внизу на величину d вызывает до­ вольно значительное смещение х оси токоприемника на высоте кон­ тактного провода hK:

где а — ширина колеи.

Отклонения, определяемые перемещением кузова локомотива и состоянием пути, должны находиться в пределах +150—200 мм. Поэтому максимальное допускаемое ветровое отклонение контакт­ ного провода в одну сторону от оси токоприемника с учетом про­ гиба опор установлено равным 500 мм на прямых и 450 мм на кривых участках пути.

При наличии двух контактных проводов ветровое отклонение дальнего по направлению ветра провода меньше, чем отклонение одного провода того же сечения при такой же скорости ветра, так как один провод защищает от ветра другой.

Наличие зигзагов контактного провода на прямых участках пути приводит к тому, что ветровые отклонения его быстрее дости­ гают допускаемого значения, чем при расположении провода по оси пути. Поэтому при увеличении зигзагов для соблюдения до­ пускаемого ветрового отклонения контактного провода нужно уменьшать длину пролета.

Несущий трос цепной подвески по-разному влияет на ветровые отклонения контактного провода. В косых подвесках несущий трос всегда уменьшает отклонение контактного провода. При верти­ кальных и полукосых подвесках возможны три случая (рис. 34). Первый — ветровые отклонения несущего троса и контактного про­ вода одинаковы (рис. 34, а), при этом струны располагаются вер­ тикально и несущий трос не оказывает влияния на ветровое отклонение контактного провода. Второй — отклонение контакт­ ного провода под действием ветра больше, чем несущего троса (рис. 34, б), и струны располагаются наклонно. Вследствие этого

45

наличии в подвеске двух контактных проводов и на линиях пере­ менного тока при неизолированных консолях (см. § 19) из-за боль­ шой длины гирлянды изоляторов, на которых подвешен несущий трос. Эта гирлянда при действии ветра тоже отклоняется от нор­ мального положения, в результате чего увеличивается ветровое отклонение несущего троса. На линиях постоянного тока отклоне­ ние подвесных изоляторов под действием ветра меньше влияет на отклонение несущего троса, так как гирлянда имеет меньшую длину.

Если несущий трос ограничивает ветровое отклонение контакт­ ного провода, то длину пролета можно принять больше, чем в том случае, когда несущий трос не оказывает никакого влияния. Если же несущий трос увеличивает ветровое отклонение контакт­ ного провода, то длина пролета должна быть уменьшена по срав­ нению с той, которая была бы при отсутствии этого влияния.

Во всех случаях максимальную допускаемую длину пролетало ветровым отклонениям контактного провода устанавливают так, чтобы максимальное ветровое отклонение было равно допускае­ мому. Отсюда ясно, как важно правильно содержать контактную сеть в эксплуатации: при нарушении расчетных положений ветро­ вое отклонение контактного провода может стать больше допус­ каемого и он соскользнет с полоза токоприемника.

Иногда, например при нахождении железнодорожного пути в защищенной от ветра местности, длины пролетов, определяемые ветровыми отклонениями, могут получиться довольно значитель­ ными. Однако пролеты длиной более 75 м в СССР не применяют.

Большое значение имеет соблюдение установленных нормами вертикальных габаритов контактных проводов, что в значительной степени зависит от принятой длины пролета.

В некомпенсированных и полукомпенсированных цепных под­ весках контактный провод при изменениях температуры будет пе­ ремещаться по высоте на ту величину, которая определяется раз­ ностью между максимальным и минимальным значениями стрелы провеса несущего троса. Кроме того, провод получит дополнитель­

46