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Detalles y dimensiones de la red de contactos. Póngase en contacto con dispositivos de red. Al llegar al lugar de trabajo, realice una sesión informativa de seguridad actualizada con una firma para todos los miembros del equipo.

Kit de herramientas

Para realizar ejercicios prácticos.

En la disciplina "Red de Contactos".

1. Selección de piezas y materiales para nodos de la red de contactos.

2. Determinación de cargas que actúan sobre los hilos de la red de contactos.

3. Selección de consolas y abrazaderas estándar para una disposición de soporte determinada.

4. Cálculo del momento flector que actúa sobre el apoyo y selección de un apoyo intermedio típico.

5. Elaboración de documentación operativa y técnica durante los trabajos en la red de contactos.

6. Elaboración de documentación operativa y técnica durante la ejecución de trabajos en la red de contactos.

7. Comprobación del estado técnico, ajuste y reparación de la aguja de aire.

8. Comprobación del estado, ajuste y reparación del aislador seccional.

9. Comprobación del estado, ajuste y reparación del seccionador seccional.

10. Comprobación del estado, ajuste y reparación de pararrayos de diversos tipos.

11. Comprobación del estado, ajuste y reparación de la interfaz aislante.

12. Cálculo mecánico del tramo de anclaje de la suspensión de la cadena catenaria.

13. Determinación de la tensión de un cable de soporte cargado.

14. Cálculo de flechas de hundimiento y construcción de curvas de instalación del cable de soporte y alambre de contacto.

15. Elaboración de una relación de materiales necesarios, dispositivos de soporte y fijación de la red de contactos del escenario.

Nota explicativa.

El manual metodológico contiene opciones para clases prácticas en la disciplina “Red de Contactos”. El propósito de las clases es consolidar los conocimientos adquiridos en el curso teórico de la disciplina, adquirir habilidades prácticas para verificar el estado y ajustar nodos individuales de la red de contactos y habilidades para utilizar literatura técnica. El tema de las clases prácticas propuestas fue elegido de acuerdo con el programa de trabajo de la disciplina y la norma vigente de la especialidad 1004.01 “Suministro de energía en el transporte ferroviario”.

Para realizar las clases en el aula “Red de Contactos” se deberá contar con los elementos básicos de la red de contactos o sus modelos, stands, carteles necesarios, fotografías, herramientas de medición y ajuste.

En una serie de trabajos, para una mejor memorización y asimilación del material, se propone representar nodos individuales de la red de contactos, describir su propósito y requisitos para ellos.

Al realizar los ejercicios prácticos, los estudiantes deberán utilizar literatura de referencia, normativa y técnica.

Debe prestar atención a las medidas de seguridad que garantizan la seguridad de los trabajos de mantenimiento y reparación en los dispositivos de la red de contactos aéreos.

Lección práctica nº 1

Selección de piezas y materiales para nodos de red de contactos.

Propósito de la lección: Aprenda a seleccionar de forma práctica piezas para un sistema de catenaria determinado.

Datos iniciales: tipo de cadena catenaria, unidad de cadena catenaria (establecida por el profesor según tablas 1.1, 1.2).

Tabla 1.1 Tipos de suspensiones de contacto.

Número de opción	Cable de soporte	Cable de contacto	Sistema actual	Tipo de suspensión
camino lateral
-	PBSM-70	MF-85	la variable constante	KS 70
Vía principal
	M-120	BRF-100	constante	KS 140
	M-95	MF-100	constante	KS 160
	M-95	2MF-100	constante	KS 120
	M-120	2MF-100	constante	KS 140
	M-120	2MF-100	constante	KS 160
	PBSM-95	NlF-100	variable	KS 120
	M-95	BRF-100	variable	KS 160
	PBSM-95	BRF-100	variable	KS 140
	M-95	MF-100	variable	KS 160
	PBSM-95	MF-100	variable	KS 140

Tabla 1.2. Montaje de cadena catenaria.

Breve información teórica:

Al elegir una unidad de soporte para una cadena de catenaria y determinar el método de anclaje de los cables de una cadena de catenaria, es necesario tener en cuenta las velocidades de los trenes en una sección determinada y el hecho de que cuanto mayor sea la velocidad de los trenes, mayor La elasticidad de la cadena catenaria.

Los accesorios de la red de contactos son un conjunto de piezas destinadas a sujetar estructuras, fijar conductores y cables y ensamblar varios componentes de una red de contactos. Los accesorios deben tener suficiente resistencia mecánica, buena compatibilidad, alta confiabilidad y la misma resistencia a la corrosión, y para la captación de corriente a alta velocidad, también un peso mínimo.

Todas las partes de las redes de contactos se pueden dividir en dos grupos: mecánicas y conductoras.

El primer grupo incluye piezas diseñadas para cargas puramente mecánicas. Esto incluye: una abrazadera de cuña, una abrazadera de pinza para un cable de soporte, sillines, guardacabos de horquilla, terminales divididos y continuos, etc.

El segundo grupo incluye piezas diseñadas para cargas mecánicas y eléctricas. Esto incluye: abrazaderas a tope para unir el cable de soporte, conectores ovalados, abrazaderas a tope para cables de contacto, cuerdas, abrazaderas de conexión y de transición. Según el material de fabricación, los accesorios se dividen en hierro fundido (fundición maleable o gris), acero, metales no ferrosos y sus aleaciones (cobre, bronce, aluminio, latón).

Los productos de hierro fundido tienen una capa protectora anticorrosión (galvanización en caliente) y los productos de acero, galvanización electrolítica seguida de cromado.

Procedimiento para realizar la lección práctica:

1. Seleccione un nodo de soporte para una catenaria determinada y dibújelo con todos los parámetros geométricos (L.1, p. 80).

2. Seleccione el material y la sección transversal de los cables para cordones simples y elásticos del conjunto de soporte.

3. Seleccione piezas para una unidad determinada usando L.9, L10 o L11.

Ingrese los detalles seleccionados en la Tabla 1.3.

4. Seleccione una pieza para unir el cable de contacto y conectar el cable de soporte. Ingrese los detalles seleccionados en la Tabla 1.3.

Tabla 1.3. Piezas para unidades de catenaria.

5. Describir el propósito y la ubicación de instalación de los conectores eléctricos longitudinales y transversales.

6. Describa el propósito de las interfaces no aislantes. Dibuje un diagrama de una interfaz no aislante e indique todas las dimensiones principales.

7. Prepare un informe. Sacar conclusiones basadas en la lección completa.

Preguntas de control:

1. ¿Qué cargas soportan las partes de la red de contactos?

2. ¿Qué determina la elección del tipo de unidad de soporte para una cadena catenaria?

3. ¿De qué manera se puede uniformar la elasticidad de una cadena catenaria?

4. ¿Por qué se pueden utilizar materiales que no sean muy conductores para los cables portantes?

5. Formule el propósito y los tipos de anclajes intermedios.

6. ¿Qué determina el método de fijación del cable de soporte a la estructura de soporte?

Fig.1.1. Anclaje de una suspensión de catenaria AC compensada ( A) y permanente ( b) actual:

1- ancla; 2- soporte de anclaje; 3, 4, 19 – cable compensador de acero con un diámetro de 11 mm, longitud respectivamente 10, 11, 13 m; 5- bloque compensador; 6- balancín; 7- varilla “ojo-doble ojo” de 150 mm de largo; 8- placa de ajuste; 9- aislante con mortero; 10- aislante con aretes; 11- conector eléctrico; 12- balancín con dos bielas; 13, 22 - abrazadera, respectivamente, para 25-30 cargas; 15- carga de hormigón armado; 16- cable limitador de carga; 17- soporte limitador de carga; 18 orificios de montaje; 20- varilla con ojo de mortero, 1000 mm de largo; 21- balancín para unir dos cables de contacto; 23 barras para 15 cargas; 24- limitador para una sola guirnalda de pesas.

Fig. 1.2.Anclaje de una suspensión de cadena AC semicompensada con compensador de dos bloques ( A) y corriente continua con compensador de tres bloques ( b):

1- ancla; 2- soporte de anclaje; 3 varillas “maja-doble ojo” de 1000 mm de largo, 4- aislador con maja; 5- aislante con pendiente; 6- cable compensador de acero con un diámetro de 11 mm; 7- bloque compensador; 8- varilla con ojo de mortero, 1000 mm de largo; 9- barra para pesas; 10- carga de hormigón armado; 11- limitador para una sola guirnalda de pesas; 12- cable limitador de carga; 13- soporte limitador de carga; 14- cable compensador de acero con un diámetro de 10 mm y una longitud de 10 m; 15- abrazadera para pesas; 16- limitador para doble guirnalda de pesas; 17- balancín para anclaje de dos cables.

Fig.1.3. Anclaje medio compensado ( infierno) y semicompensado ( mi) cadenas catenarias; para un solo cable de contacto ( b), cable de doble contacto ( GRAMO); en una consola aislada ( V) y en una consola no aislada ( d).

Agencia Federal de Transporte Ferroviario.

Universidad Estatal de Transporte de Irkutsk.

Departamento: ECT

PROYECTO DEL CURSO

Opción-83

Disciplina: “Redes de contacto”

“Cálculo de la sección de la red de contactos de la estación y tramo”

Completado por: estudiante Dobrynin A.I.

Comprobado por: Stupitsky V.P.

Irkutsk

Datos iniciales.

1. Características de la suspensión de cadena

En las vías principales de transporte y de estación, la suspensión de cadena está semicompensada.

Con dos hilos de contacto, se supone que la distancia entre ellos es de 40 mm.

Tipo catenaria: M120 + 2 MF – 100;

Tipo de corriente: constante;

2. Condiciones meteorológicas

Zona climática: IIb;

Región de viento: I;

Región helada: II;

El hielo tiene forma cilíndrica con una densidad de 900 kg/m3;

Temperatura de las formaciones de hielo t = -5 0 C;

Temperatura a la que se observa el viento de máxima intensidad t = +5 0 C;

3. Estación

Todas las vías de la estación están electrificadas, excepto la vía de acceso a la subestación de tracción. Las flechas adyacentes a la vía principal tienen un grado de 1/11 (hay un metro de desviación lateral por cada once metros de longitud de la vía), las flechas restantes son un grado de 1/9.

Los números en el diagrama indican las distancias desde el eje del edificio de pasajeros (en metros) hasta las puntas de las flechas, semáforos de entrada, callejones sin salida y puentes peatonales, y también indican las distancias entre vías adyacentes.

4. Conducir

El tramo se especifica en forma de un piquete de objetos principales: señales de entrada, curvas con los radios correspondientes, puentes y otras estructuras artificiales. La compatibilidad del tramo con la estación se comprueba mediante el piquete de la señal de entrada común.

Piquetes en los principales medios de transporte.

Señal de entrada de una estación determinada 23 km 8+42;

Inicio de la curva (centro izquierda) R = 600 m 2 + 17;

Fin de curva 5+38;

Eje de tubo de piedra con orificio 1,1 m 5+94;

Inicio de curva (centro derecha) R = 850 m 7+37;

Fin de curva 25 km 4+64;

Puente sobre el río con paseo a continuación:

eje 7+27;

longitud del puente, m 130;

Eje de tubo de hormigón armado con orificio de 3,5 m 9+09;

Inicio de curva (centro izquierda) R = 1000 m 26 km 0+22;

Fin de curva 4+30;

Señal de entrada de la siguiente estación 27 km 7+27;

Eje de cruce de 6 m de ancho 7+94;

La primera flecha de la siguiente estación es 9+55.

1. La altura del puente sobre el río es de 6,5 m (la distancia desde la UGR hasta la parte inferior de las conexiones eólicas del puente);

2. A la derecha, a lo largo de los kilómetros, está previsto tender una segunda pista;

3. A una distancia de 300 m a ambos lados del puente sobre el río, el camino se ubica sobre un terraplén de 7 m de altura.

Introducción

Un conjunto de dispositivos, que van desde los generadores de las centrales hasta la red de tracción, conforma el sistema de suministro de energía eléctrica a los vehículos electrificados. vias ferreas. Este sistema suministra energía eléctrica, además de a la propia tracción eléctrica (locomotoras eléctricas y trenes eléctricos), así como a todos los consumidores ferroviarios no de tracción y a los consumidores de territorios adyacentes. Por lo tanto, la electrificación de los ferrocarriles resuelve no sólo el problema del transporte, sino que también contribuye a resolver el problema económico nacional más importante: la electrificación de todo el país.

La principal ventaja de la tracción eléctrica frente a la tracción autónoma (aquellas con generadores de energía en la propia locomotora) viene determinada por el suministro eléctrico centralizado y se reduce a lo siguiente:

La producción de energía eléctrica en grandes centrales conduce, como cualquier producción en masa, a una disminución de su coste, un aumento de la eficiencia y una disminución del consumo de combustible.

Las centrales eléctricas pueden utilizar cualquier tipo de combustible y, en particular, combustibles bajos en calorías que no sean transportables (cuyo coste de transporte no está justificado). Las centrales eléctricas se pueden construir directamente en el lugar de extracción del combustible, por lo que no es necesario transportarlo.

Para la tracción eléctrica se puede utilizar la energía hidroeléctrica y la energía de las centrales nucleares.

Con tracción eléctrica, es posible la recuperación (retorno) de energía durante el frenado eléctrico.

Con un suministro eléctrico centralizado, la potencia necesaria para la tracción eléctrica es prácticamente ilimitada. Esto permite, en determinados periodos de tiempo, consumir energía que las locomotoras autónomas no pueden proporcionar, lo que permite, por ejemplo, alcanzar velocidades significativamente más altas en subidas difíciles con trenes de gran peso.

Una locomotora eléctrica (locomotora eléctrica o coche eléctrico), a diferencia de las locomotoras autónomas, no dispone de generadores de energía propios. Por tanto, es más barata y fiable que una locomotora autónoma.

Una locomotora eléctrica no tiene piezas que funcionen a altas temperaturas y con movimiento alternativo (como en una locomotora de vapor, una locomotora diésel, una locomotora de turbina de gas), lo que reduce el coste de reparación de la locomotora.

Las ventajas de la tracción eléctrica creadas por el suministro de energía centralizado requieren la construcción de un sistema de suministro de energía especial para su implementación, cuyos costos, por regla general, exceden significativamente los costos del material rodante eléctrico. La fiabilidad de las carreteras electrificadas depende de la fiabilidad del sistema de suministro de energía. Por lo tanto, las cuestiones de confiabilidad y eficiencia del sistema de suministro de energía afectan significativamente la confiabilidad y eficiencia de todo el ferrocarril eléctrico en su conjunto.

Los dispositivos de red de contactos se utilizan para suministrar electricidad al material rodante.

El proyecto de la red de catenaria, que constituye una de las partes principales del proyecto de electrificación del tramo ferroviario, se lleva a cabo respetando los requisitos y recomendaciones de una serie de documentos rectores:

Instructivos para la elaboración de proyectos y presupuestos de construcción industrial;

Instrucciones temporales para el desarrollo de proyectos y presupuestos para la construcción de ferrocarriles;

Normas para el diseño tecnológico de electrificación ferroviaria, etc.

Al mismo tiempo, se tienen en cuenta los requisitos establecidos en los documentos que regulan el funcionamiento de la red de contactos: las reglas para la operación técnica de los ferrocarriles, las reglas para el mantenimiento de la red de contactos de los ferrocarriles electrificados.

En este proyecto de curso se calculó una sección de una red de contactos de corriente continua monofásica. Se han elaborado planos de instalación de la red de contactos de la estación y tramo.

Los dispositivos de red de catenaria incluyen todos los cables de suspensiones de catenaria, estructuras de soporte y fijación, soportes con piezas para sujetar al suelo; los dispositivos de línea aérea incluyen cables de varias líneas (suministro, succión, para suministro de energía de bloqueo automático y otros consumidores que no son de tracción, etc.) y estructuras para su montaje sobre soportes.

Los dispositivos de la red de contactos y líneas aéreas, expuestos a diversos factores climáticos (cambios importantes de temperatura, fuertes vientos, formaciones de hielo), deben resistirlos con éxito, asegurando el movimiento ininterrumpido de trenes con estándares de peso, velocidades e intervalos entre trenes establecidos en el volúmenes de tráfico requeridos. Además, en condiciones de funcionamiento, es posible que se produzcan roturas de cables, golpes en los colectores de corriente y otros impactos, que también deben tenerse en cuenta durante el proceso de diseño.

La red de contactos no tiene reservas, lo que exige cada vez más la calidad de su diseño.

Al diseñar una red de contactos en el tramo del proyecto de electrificación del tramo ferroviario se establece lo siguiente:

Condiciones de diseño: climáticas y de ingeniería-geológicas;

Tipo de catenaria (todos los cálculos para determinar el área de la sección transversal requerida de los cables aéreos se realizan en la sección de suministro de energía del proyecto);

La longitud de los tramos entre los soportes de la red de contactos en todos los tramos de la ruta;

Tipos de soportes, métodos de fijación al terreno y tipos de cimentaciones para aquellos soportes que los necesiten;

Tipos de estructuras de soporte y fijación;

Circuitos de alimentación y partición;

Alcance del trabajo de instalación de soportes en transportes y estaciones;

Disposiciones básicas para la organización de la construcción y operación.

Análisis de datos fuente

Con un cable de contacto doble se utiliza una suspensión de contacto compensada en zonas con velocidades de tren de 120 km/h o más. En las vías principales de la estación, debido a las velocidades reducidas, se suele utilizar una suspensión de cadena semicompensada. En base a estas condiciones meteorológicas, seleccionamos los principales parámetros climáticos que se repiten una vez cada diez años:

Rango de temperatura de la tabla. 2.с3: -30 0 С ¸ 45 0 С;

Velocidad máxima del viento desde la mesa. 5.s14: vnor = 29 m/s;

Espesor de la pared de hielo de la tabla. 1.с12: b =10 mm;

Dependiendo de las condiciones de funcionamiento y de la naturaleza de la zona electrificada, se seleccionan los factores de corrección necesarios para las ráfagas de viento y la intensidad del hielo. Para el caso general, aceptamos sus valores como 0,95, 1,0 y 1,25, respectivamente, para la estación, escenario y terraplén.

Determinación de cargas que actúan sobre cables aéreos.

Para estación y escenario.

Cálculo de cargas verticales.

Las condiciones de funcionamiento más desfavorables para estructuras de redes aéreas individuales pueden ocurrir bajo varias combinaciones de factores meteorológicos, que pueden consistir en cuatro componentes principales: temperatura mínima del aire, intensidad máxima de las formaciones de hielo, velocidad máxima del viento y temperatura máxima del aire.

La carga del propio peso de 1 m de suspensión de contacto aérea se determina a partir de la expresión:

¿Dónde está la carga del peso propio del cable de soporte, N/m?

Lo mismo pero para el hilo de contacto, N/m;

Lo mismo, pero de cuerdas y abrazaderas, se toma igual a 1

Número de hilos de contacto.

Si no hay datos en el directorio, la carga a partir del propio peso del cable se puede determinar a partir de la expresión:

, N/m (2)

¿Dónde está el área de la sección transversal del cable, m2?

Densidad del material del alambre, kg/m 3 ;

Coeficiente teniendo en cuenta el diseño del cable (para un cable macizo = 1, para un cable multifilar = 1,025);

Para cables combinados (AC, PBSM, etc.), la carga por su propio peso se puede determinar a partir de la expresión:

donde , es el área de la sección transversal de los alambres de los materiales 1 y 2, m2;

Densidad de los materiales 1 y 2, kg/m3.

Para suspensión M120 + 2 MF – 100:

Según la expresión (1) obtenemos:

La carga del peso del hielo por metro de alambre o cable con forma cilíndrica de deposición está determinada por la fórmula:

¿Dónde está la densidad del hielo? 900 kg/m 3;

Espesor de la pared de la capa de hielo, m

Diámetro del alambre, m.

Considerando que el producto es 9,81×900×3,14 = 27,7×10 3, podemos escribir:

Definimos el valor calculado del espesor de la capa de hielo como , donde es el espesor de la capa de hielo de acuerdo con la región cubierta de hielo b = 10 mm; KG es un coeficiente que tiene en cuenta el diámetro real del cable y la altura de su suspensión. Para la estación y tramo K G = 0,95.

Según la expresión (5), determinamos el peso del hielo por 1 m de cable de soporte.

El espesor de la pared de hielo en el cable de contacto, teniendo en cuenta su eliminación por parte del personal operativo y los colectores de corriente, se reduce en un 50% en comparación con el cable de soporte. El diámetro calculado del cable de contacto se promedia a partir de la altura y el ancho de su sección transversal:

donde H es la altura de la sección transversal del cable, m; A – ancho de la sección transversal del cable, m;

Usando la expresión (6) obtenemos:

mm.

Usando la expresión (5) determinamos el peso del hielo por 1 m de cable de contacto.

No se tiene en cuenta el peso del hielo sobre las cuerdas. Luego, el peso total de 1 m de suspensión de cadena con hielo se determina mediante la fórmula:

donde g es el peso de la catenaria N/m;

g GN – peso del hielo por 1 m de cable de soporte, N/m;

g GK – peso del hielo por 1 m de hilo de contacto, N/m.

Según la expresión (7), el peso total de 1 m de suspensión de cadena con hielo:

Determinamos cargas horizontales.

La carga de viento sobre el cable en el modo de viento máximo está determinada por la fórmula:

(8)

¿Dónde está la densidad del aire a una temperatura t = +15 0 C y una presión atmosférica de 760 mm Hg? Se toma igual a 1,23 kg/m3;

v P - velocidad del viento de diseño, m/s; vP = 29 m/s.

С Х – coeficiente de resistencia aerodinámica, dependiendo de la forma y posición de la superficie del objeto, para una estación y sección С Х =1,20 para un cable С Х =1,25;

KV es un coeficiente que tiene en cuenta el diámetro real del cable y la altura de su suspensión. Para la estación y tramo KV = 0,95.

d i - diámetro del cable (para cables de contacto - tamaño de la sección transversal vertical), mm.

La carga de viento sobre el cable en presencia de hielo está determinada por la fórmula:

¿Dónde está la velocidad estimada del viento en condiciones de hielo (según la Tabla 1.4), m/s?

Para la determinación en el cable de contacto, el valor se toma igual a b/2.

Determinamos las cargas resultantes en n/t para dos modos.

Cargas resultantes en un cable individual en ausencia de hielo:

Si hay hielo:

Cálculo de luces

Cálculo de la tensión del alambre.

La tensión máxima permitida del cable de soporte está determinada por la fórmula

donde es el coeficiente que tiene en cuenta la distribución de las características mecánicas de los cables individuales, 0,95;

Resistencia a la tracción del material del alambre, Pa;

Factor de seguridad;

S - área de la sección transversal calculada, m2.

La tensión máxima permitida y nominal para los cables se encuentra en la Tabla 10.

Determinación de las longitudes de luz máximas permitidas

donde K es la tensión del hilo de contacto, N;

Carga equivalente en el hilo de contacto del cable de soporte, N/m.

¿Dónde está la desviación permitida del cable de contacto del eje de la vía? En tramo recto 0,5 m, en curva 0,45 m;

Zigzags de las riendas de contacto sobre soportes adyacentes. En un tramo recto del camino +/-0,3 m En un tramo curvo +/-0,4 m.

Deflexión de un soporte bajo la influencia del viento al nivel del cable de soporte y del hilo de contacto. Estos valores (dependiendo de la velocidad del viento) se dan en la página 48.

Hilo de contacto en zigzag, de idéntico tamaño en soportes adyacentes.

Supongamos que los zigzags en soportes adyacentes en una sección recta se dirigen en una dirección y en una curva en diferentes direcciones.

¿Dónde está la tensión del cable de soporte en el modo de viento de máxima intensidad, N;

Longitud del tramo, m;

La altura de la guirnalda aislante. En el proyecto aceptamos 4 PS-70E. La altura de una taza es 0,127 m.

Longitud promedio de la cuerda en la mitad del tramo a la altura de diseño h0, m.

Cálculo del tramo directo de vía en la estación (vías laterales):

La longitud resultante difiere del cálculo anterior en menos de 5 m, por lo que se puede considerar finalmente aceptada.

En un tramo curvo de la vía, la longitud máxima permitida del tramo se determina a partir de la expresión:

El cálculo de la longitud máxima permitida del tramo se realiza:

Para el tramo directo: estación (vía principal y lateral) y escenario (llano y terraplén);

Para tramo curvo: en un tramo para llanuras y terraplenes con radios de curvatura determinados.

La longitud resultante difiere del cálculo anterior en menos de 5 m, por lo que se puede considerar finalmente aceptada.

Resumimos todos los cálculos en una tabla.

Lugar de asentamiento	Longitud del tramo sin Р e	Longitud del tramo con Р e	Longitud del tramo final
1. estación directa y escenario	51.2	49.6	50
2. tramo directo sobre el terraplén	45.2	43.8	45
3. curva R 1 =600m	37.8	37.3	37
4. curva R 2 =850m	42.3	41.8	42
5. curva R 3 =1000m	44.4	43.8	44
6. curva R 6 =850m en el terraplén	42.0	41.4	42
7. curva R 5 =1000 m en el terraplén	44.07	43.4	44
7. curva R4=600 m en el terraplén	37.5	37.1	37

El procedimiento para la elaboración de un plano de estación y sección.

El procedimiento para la elaboración de un plano de estación.

Elaboración de un plano de estación. Dibujamos el plano de la estación a escala 1:1000 en una hoja de papel cuadriculado. La longitud requerida de la hoja se determina de acuerdo con el diagrama de estación dado, que indica las distancias de todos los centros de desvíos, semáforos y callejones sin salida desde el eje del edificio de pasajeros en metros. En este caso, convencionalmente llevamos estas marcas hacia la izquierda con un signo menos y hacia la derecha con un signo más.

Comenzamos a dibujar el plano de la estación marcándolo con finas líneas verticales, cada 100 metros de piquetes de estación condicionales a ambos lados del eje del edificio de pasajeros, tomado como piquete cero. Los caminos en el plano de la estación están representados por sus ejes. En los interruptores, los ejes de las vías se cruzan en un punto llamado centro del interruptor. Usando los datos del diagrama de estaciones dado, trazamos los ejes de las vías con líneas paralelas, y las distancias entre ellas deben corresponder en la escala aceptada a las intervías dadas.

En el plano de la estación también mostramos vías no electrificadas. Después de marcar los piquetes de los centros de participación en postes especiales, dibujamos las calles y salidas de participación. A continuación, en el plano de la estación dibujamos edificios, un puente peatonal, andenes de pasajeros, una subestación de tracción, semáforos de entrada y cruces.

Marcar los lugares donde es necesario fijar los cables de contacto.

Comenzamos a colocar los soportes en la estación marcando los lugares donde es necesario prever dispositivos para la fijación de los cables de contacto. Estos lugares son todos los desvíos sobre los cuales se deben montar los interruptores de aire y todos los lugares donde el cable debe cambiar su dirección.

En los interruptores de aire simples, la mejor disposición de los cables de contacto que forman el interruptor se obtiene si el dispositivo de bloqueo se instala a una cierta distancia C del centro del interruptor. Se permite el desplazamiento de los soportes de fijación hasta el centro del desvío de 1 a 2 metros y desde el centro del desvío de 3 a 4 metros. En el vértice de la curva marcamos el soporte de fijación a lo largo del piquete de este vértice, y el zigzag en este soporte es siempre negativo.

Disposición de soportes en cuellos de estación.

Comenzamos a colocar los soportes en la estación desde el cuello, donde se concentra la mayor cantidad de lugares para fijar los cables de contacto. De los puntos de fijación designados, seleccionamos aquellos lugares donde es racional instalar soportes de carga. En este caso, las longitudes reales de los tramos no deben exceder las longitudes de diseño y la diferencia en las longitudes de los tramos adyacentes no debe ser más del 25% de la longitud del mayor. Además, los soportes en tramos de doble vía deben ubicarse en un solo piquete. Si la instalación únicamente de soportes de carga conduce a una reducción significativa de los piquetes, entonces se debe considerar la posibilidad de hacer que algunos de los interruptores de aire no sean fijos.

Los interruptores neumáticos no fijos sólo se pueden realizar en vías laterales, sobre soportes ubicados cerca (hasta 20 m) del interruptor.

Una vez elegidas las dimensiones de los vanos entre los soportes que fijan los interruptores aéreos de las vías principales, procedemos a marcar los soportes de carga en los interruptores de la siguiente estación, teniendo en cuenta los requisitos de longitud de vanos enumerados anteriormente. Colocamos zigzags en los soportes de fijación.

Disposición de soportes en la parte media de la estación.

Si hay estructuras artificiales dentro de la estación, seleccionamos un método para pasar la catenaria a través de estas estructuras. De acuerdo con el método aceptado, describimos los lugares de instalación de los soportes cerca del edificio de pasajeros. Posteriormente, en el resto de la estación, utilizando, si es posible, las luces máximas permitidas, marcamos los lugares para los apoyos de los travesaños rígidos.

El procedimiento para pasar la suspensión bajo estructuras artificiales en la estación.

En los tramos y estaciones de la línea electrificada se encuentran estructuras artificiales que muchas veces no permiten el paso de una suspensión de cadena de tipo normal y dimensiones normales.

El método para pasar el cable de contacto debajo de estructuras artificiales se elige dependiendo del voltaje en la red de contacto, la altura de la estructura artificial sobre el nivel de la parte superior del cabezal del riel (UGR), su longitud a lo largo de las vías electrificadas y la establecer la velocidad de los trenes.

Colocar un hilo de contacto debajo de estructuras artificiales de dimensiones limitadas conlleva la solución de dos problemas principales:

1. Asegurar los espacios de aire necesarios entre los cables de contacto y las partes conectadas a tierra de las estructuras artificiales;

2. Selección de material, diseño y método de fijación de los dispositivos de soporte.

La sección transversal del cable de contacto dentro de la estructura artificial debe ser igual a la sección transversal del cable de contacto en áreas adyacentes, para lo cual, si es necesario, se instalan derivaciones para llenar la sección transversal del LT y los cables de refuerzo.

Las pendientes del hilo de contacto en los accesos a una estructura artificial se establecen según las condiciones de interacción entre el pantógrafo y el hilo de contacto, en función de la velocidad máxima de movimiento y los parámetros de la catenaria y el pantógrafo.

El espacio vertical mínimo necesario para alojar los elementos conductores de corriente de la red de contactos al pasar la suspensión en las condiciones de hacinamiento de las estructuras artificiales existentes es de 100 mm. con suspensión sin NT y 250mm. con el Nuevo Testamento.

En los casos en que, a tensión normal en la red de contactos, sea imposible, debido a las condiciones de las distancias totales requeridas para esta tensión, colocar una catenaria sin reconstruir una estructura artificial, se utilizará una catenaria no aislada con un dispositivo en ambos lados. de insertos neutros se instala dentro de la estructura artificial. En este caso, los trenes circulan a través de una estructura artificial con la corriente cortada, por inercia.

En todos los casos en que la distancia desde los cables de la catenaria a las partes puestas a tierra de las estructuras artificiales ubicadas encima de él, en las condiciones más desfavorables, sea inferior a 500 mm. en corriente continua y 650 mm. con corriente alterna o existe la posibilidad de presionar los cables de catenaria a partes de la estructura artificial.

elemento neutro

650 o menos

parachoque

aisladores

Descomponer secciones de anclaje

Después de colocar los soportes a lo largo de toda la estación, colocamos las secciones de anclaje y finalmente seleccionamos las ubicaciones de instalación de los soportes de anclaje.

Al diseñar secciones de anclaje, se deben cumplir los siguientes requisitos y condiciones:

El número de secciones de anclaje debe ser el menor posible. En este caso, la longitud del tramo de anclaje no debe exceder los 1600 metros;

Asignamos vías laterales y salidas entre las vías principales en secciones de anclaje separadas;

Para el anclaje es recomendable utilizar soportes intermedios previamente previstos;

Al anclar, el cable no debe cambiar su dirección en un ángulo superior a 7 0;

Si la longitud de la vía lateral es superior a 1600 metros, se debe dividir en dos tramos de anclaje y se debe realizar una conexión no aislante en el medio.

La longitud de varios vanos situados aproximadamente en la mitad del tramo de anclaje se reduce un 10% con respecto al máximo en esta ubicación para dar cabida al anclaje medio.

Disposición de soportes en los extremos de la estación. Según el esquema establecido de seccionamiento de la red de contactos, realizamos seccionamientos longitudinales en los cruces de etapas y estaciones. Se instala una interfaz aislante de cuatro vanos entre la señal de entrada y el desvío de la estación más cercano al tramo, a ser posible en tramos rectos de vía. Al mismo tiempo, reducimos cada tramo de transición en un 25% del calculado; Cambiamos los soportes de transición a lo largo del primer y segundo camino entre sí 5 metros.

Se permite la aproximación del soporte de transición al semáforo de entrada a una distancia de al menos 5 metros.

Luego de colocar los soportes para la unión aislante, rompemos el tramo entre la flecha extrema y la unión, luego colocamos zigzags, cuya dirección debe ser consistente.

Si hay soportes en la estación de cruce, los colocamos de modo que la distancia desde el borde de la calzada del cruce a lo largo del tren hasta los soportes sea de al menos 25 metros.

Para realizar el seccionamiento transversal del circuito de alimentación y seccionamiento de la estación, trasladamos todos los aisladores seccionales y realizamos su numeración, y en los cables transversales de los travesaños rígidos mostramos los aisladores de embutir entre los tramos, que quedan aislados entre sí.

Como tipo principal de estructuras de soporte de la red de contactos en las estaciones, se deben utilizar barras transversales rígidas, que cubran de dos a ocho vías. Si hay más de ocho caminos, se pueden utilizar barras transversales flexibles.

Alimentación por catenaria y seccionamiento.

Descripción del circuito de alimentación y partición. En los ferrocarriles electrificados, el material rodante eléctrico recibe electricidad a través de una red de contactos de subestaciones de tracción ubicadas a una distancia tal entre sí que proporciona protección confiable por corrientes de cortocircuito.

En un sistema de corriente continua, la electricidad ingresa a la red de contactos alternativamente desde dos fases con un voltaje de 3,3 kV y también regresa a lo largo del circuito de la vía a la tercera fase. La alternancia del suministro de energía se lleva a cabo para igualar las cargas de las fases individuales del sistema de suministro de energía.

Como regla general, se utiliza un esquema de suministro de energía bidireccional, en el que cada locomotora de la línea recibe energía de dos subestaciones de tracción. La excepción son las secciones de la red de contactos ubicadas al final de la línea electrificada, donde se puede utilizar un esquema de suministro de energía en voladizo (unidireccional) desde la subestación de tracción más externa y se colocan postes de sección a lo largo de la línea electrificada con interfaces aislantes y cada tramo recibe electricidad de diferentes líneas de suministro (sector longitudinal).

Al seccionar longitudinalmente, además de dividir la red de contactos en cada subestación de tracción y puesto de seccionamiento, la red de contactos de cada recorrido y estación se separa en secciones separadas mediante interfaces aislantes. Las secciones están conectadas entre sí mediante seccionadores seccionales, cada una de las secciones puede desconectarse mediante estos seccionadores. La línea aérea en el lado occidental de la estación, situada detrás del cruce aislante, que separa las vías principales de la estación del escenario mediante un espacio de aire, se alimenta a través del alimentador de la red de contactos Fl1.

En los alimentadores se instalan seccionadores seccionales con accionamiento motorizado TU y DU, normalmente cerrados.

La sección este de la estación se alimenta a través del alimentador Fl2. En los alimentadores se instalan seccionadores seccionales con accionamiento motorizado TU y DU, normalmente cerrados.

Las vías principales de la estación pasan por el alimentador Fl31. Equipado con un seccionador seccional con motor TU y DU, normalmente cerrado.

Los seccionadores A, B conectan las vías de la estación y el escenario, con los accionamientos motorizados del equipo técnico, normalmente están encendidos. Al realizar cortes en las estaciones, la red de contactos de grupos de vías se separa en secciones separadas y se alimenta desde las vías principales a través de seccionadores seccionales, que se pueden desconectar si es necesario. Las secciones de la red de contactos en las salidas correspondientes entre las vías principal y lateral están aisladas con aisladores seccionales. Se consigue así un suministro eléctrico independiente de cada vía y de cada tramo por separado, lo que facilita el dispositivo de protección y posibilita, en caso de avería o desconexión de uno de los tramos, realizar el movimiento del tren en otros tramos.

Trazado de líneas de suministro y aspiración.

Diseñamos los recorridos de las líneas de suministro y aspiración desde la subestación de tracción hasta las vías electrificadas según la distancia más corta. Para el anclaje de las líneas cercanas al edificio de la subestación de tracción y a las vías se utilizan soportes de hormigón armado.

Las líneas de suministro y succión de aire que corren a lo largo de la estación están suspendidas del lado del campo de los soportes de la red de contactos. Para trasladar las líneas de suministro a través de las vías utilizamos travesaños rígidos sobre los que se montan estructuras en forma de T.

Rastreando la red de contactos en el tramo

Elaboración de un plan de acarreo. Realizamos el plan de transporte en una hoja de papel cuadriculado a escala 1:2000 (ancho de hoja 297 mm). La longitud requerida de la hoja se determina en función de la longitud especificada del tramo, teniendo en cuenta la escala del margen requerido (800 mm) en el lado derecho del dibujo para colocar datos generales en el bloque de título y tomado como múltiplo del tamaño estándar de 210 mm.

Dependiendo del número de vías del tramo, trazamos en el plano una o dos líneas rectas (a una distancia de 1 cm entre sí), que representan los ejes de las vías.

Los piquetes en el tramo están marcados con líneas verticales cada 5 cm (100 m) y numerados en el sentido de contar kilómetros, a partir del piquete de señal de entrada especificado en la tarea.

Si, al trazar la red de contactos de la estación, en el cuello derecho había una interfaz aislante de cuatro vanos entre las catenarias aéreas de la estación y el escenario, ubicada antes de la señal de entrada, entonces para repetirlo en el plano del escenario, la numeración de Los piquetes deben comenzar 2-3 piquetes antes del piquete dado de la señal de entrada. Por encima y por debajo de las líneas rectas que representan los ejes de la vía, colocamos datos en forma de tablas a lo largo de todo el tramo. Debajo de la tabla inferior dibujamos un plano en línea recta.

Con la ayuda de piquetes marcados, de acuerdo con el encargo del proyecto, se muestran las estructuras artificiales en el plano de la vía, y en el plano en línea recta, las señales de los kilómetros, la dirección, el radio y la longitud de la sección curva de la vía, los límites de la ubicación. de altos terraplenes y excavaciones profundas, y repetimos la imagen de estructuras artificiales.

Los piquetes de estructuras artificiales, señales, curvas, terraplenes y excavaciones se indican en la columna "Piquetes de estructuras artificiales" de la tabla inferior en forma de fracción, cuyo numerador indica la distancia en metros a un piquete, el denominador. al otro. Estos números deberían sumar 100, ya que la distancia entre dos piquetes normales es de 100 m.

Dividiendo el lance en secciones de anclaje. Comenzamos la colocación de soportes trasladando las interfaces aislantes de la estación a la que colinda el tramo al plano del escenario. La ubicación de estos apoyos en el plano del escenario deberá estar vinculada a su ubicación en el plano de la estación. El enlace se realiza en función de la señal de entrada, que viene indicada tanto en el plano de la estación como en el plano del escenario de la siguiente manera: determinar la distancia entre la señal y el soporte más cercano a ella mediante las marcas del plano de la estación. Sumamos (o restamos) esta distancia a la marca del piquete de señal y obtenemos la marca del piquete de soporte. Luego apartamos de este soporte las longitudes de los siguientes vanos indicados en el plano de la estación, y obtenemos las marcas de los piquetes de los soportes de interfaz aislante en el plano del escenario. Introducimos las marcas de los piquetes de los apoyos en la columna “Piquetes de apoyo” de la tabla inferior. Después de esto, dibujamos la interfaz aislante, ya que está representada en el plano de la estación, y disponemos los zigzags del cable de contacto.

A continuación, describimos las secciones ancla de la red de contactos y la ubicación aproximada de sus interfaces. Después de eso, en el medio de las secciones de anclaje, delineamos la ubicación aproximada de los lugares para los anclajes intermedios. Con el fin de reducir las luces con anclaje medio en el tendido de apoyos respecto a la longitud máxima de diseño en este tramo del tramo.

Al planificar las secciones de anclaje de la suspensión, es necesario partir de las siguientes consideraciones:

· el número de tramos de anclaje en el tramo debe ser mínimo;

· longitud máxima se supone que la sección de anclaje del cable de contacto en línea recta no supera los 1600 m;

· en zonas con curvas, la longitud de la sección de anclaje se reduce dependiendo del radio y la ubicación de la curva;

Si la longitud de la curva no es más de la mitad de la longitud de la sección de anclaje (800 m) y está ubicada en un extremo o en el medio de la sección de anclaje, entonces la longitud de dicha sección de anclaje se puede tomar igual a la Longitud promedio permitida para una línea recta y una curva de un radio dado.

Al final del tramo deberá existir un cruce aislante de cuatro tramos que separe el tramo y la siguiente estación; Los soportes de dicha conexión ya pertenecen al plano de la estación y no se tienen en cuenta en el plano del escenario. A veces, en los datos iniciales se especifica para el diseño una parte de la sección, limitada por la siguiente interfaz aislante de cuatro vanos. Los soportes de dicha conexión se refieren al plano del escenario.

Marcamos en el plano la ubicación aproximada de los soportes para conectar los tramos de anclaje con líneas verticales, cuya distancia en una escala es aproximadamente igual a tres vanos permitidos para el tramo correspondiente de la vía. Luego marcamos con algún letrero convencional la ubicación de los vanos con anclaje medio y solo después procedemos a la colocación de soportes.

Disposición de apoyos en el tramo. La colocación de los apoyos se realiza en vanos, a ser posible iguales a los admisibles para el tramo correspondiente del camino y terreno, obtenidos como resultado del cálculo de las longitudes de los vanos.

Delinear las ubicaciones de instalación de los soportes. Debe ingresar inmediatamente su PK en la columna correspondiente, indicar las longitudes de los tramos entre los soportes y usar flechas para mostrar los zigzags de los cables de contacto cerca de los soportes.

En tramos rectos de vía, se deberán dirigir alternativamente zigzags (0,3 m) a cada uno de los soportes, ya sea en una u otra dirección desde el eje de la vía, comenzando por el zigzag del soporte de anclaje, trasladado del plano de la estación. red de contactos. En los tramos curvos del camino, los hilos de contacto forman zigzags en dirección desde el centro de la curva.

En lugares donde hay una transición de un tramo recto de vía a una curva, el cable en zigzag en el soporte instalado en el tramo recto de la vía puede no estar relacionado con el cable en zigzag en el soporte instalado en la curva. En este caso, es necesario reducir ligeramente la longitud de uno o dos vanos en un tramo recto de la vía, y en algunos casos, de un vano parcialmente situado en curva, de modo que en uno de ellos se pueda colocar un hilo de contacto. soportes sobre el eje de la pista (con zigzag cero), y en zigzag el cable de contacto adyacente a él en la dirección deseada.

Los zigzags del hilo de contacto en soportes adyacentes ubicados en tramos rectos y curvos de la vía se pueden considerar vinculados si la mayor parte del tramo se encuentra en un tramo recto de la vía y los zigzags del hilo de contacto en los soportes se realizan en diferentes direcciones. , o la mayor parte del vano se sitúa en un tramo curvo de la vía y se realizan zigzags en un solo sentido.

Las longitudes de los vanos situados en parte en los tramos rectos y en parte en los tramos curvos de la vía pueden considerarse iguales o ligeramente mayores que las longitudes de tramo permitidas para los tramos curvos de la vía. Al colocar los soportes, la diferencia en la longitud de dos tramos adyacentes de una suspensión semicompensada no debe exceder el 25% de la longitud del tramo mayor.

En áreas donde a menudo se observan formaciones de hielo y pueden ocurrir autooscilaciones de los cables, la rotura de los soportes debe realizarse en tramos alternos, uno de los cuales es igual al máximo permitido y el otro es de 7-8 m menos. Al mismo tiempo, evitando la frecuencia de alternancia de vanos.

Se deben reducir los vanos con anclajes medianos: con suspensión semicompensada - un vano en un 10%, y con suspensión compensada - dos vanos en un 5% de la longitud máxima de diseño en este lugar.

Selección de dispositivos de soporte

1. Selección de consolas.

Actualmente, en las secciones de aire acondicionado se utilizan consolas inclinadas rectas sin aislamiento.

Las condiciones para el uso de consolas sin aislamiento en áreas con espesor de hielo de hasta 20 mm y velocidades de viento de hasta 36 m/s en áreas de corriente alterna se dan en la tabla

Mesa

Tipo de soporte	Ubicación de la instalación			Tipo de consola con dimensiones de soportes.
				3,1-3,2		3,2-3,4	3,4-3,5
Intermedio	Derecho			NR-1-5
	Curva			NS-1-6.5
	Lado interno		R<1000 м
			R>1000m
	Lado exterior		R<600 м	NR-1-5
			R>600m
Transicional	Derecho				NR-1-5
	Soporte A	Laboral
		Anclado			NS-1-5
	Soporte B	Laboral			NR-1-5
		Anclado			NS-1-5

Marcado de consolas: NR-1-5 - consola inclinada no aislada con varilla estirada, soporte de canales n.° 5, longitud del soporte 4730 mm.

NS-1-5: consola sin aislamiento con varilla comprimida, soporte de canales n.° 5, longitud del soporte 5230 mm.

2. Selección de sujetadores

La elección de las abrazaderas se realiza según el tipo de consolas y el lugar de su instalación, y para soportes de transición, teniendo en cuenta la ubicación de las ramas de trabajo y ancladas de la suspensión con respecto al soporte. Además, tenga en cuenta a cuál de ellos está destinado el pestillo.

En las designaciones de abrazaderas típicas, se utilizan las letras F - abrazadera, P - directa, O - inversa, A - cable de contacto de la rama anclada, G - flexible. Las marcas contienen números que caracterizan las longitudes de la varilla principal.

La elección de las abrazaderas se resume en la tabla.

Mesa

Propósito de los sujetadores.			Tipos de abrazaderas para dimensiones de soporte, m
			3,1-3,2	3,2-3,3	3,4-3,5
Soportes intermedios	Derecho	Zigzag al soporte	FP-1
		Zigzag desde el soporte	FO-II
	Fuera de la curva	R=300m	FG-2
		R=700m	UFP-2
		R=1850m	FP-II
	Lado interior de la curva	R=300m	OVNI2-I
		R=700m	OVNI-I
		R=1850m	FOII-(3.5)
Apoyos de transición	Derecho	Laboral	FPI-I
	Soporte A
		Anclado	FAI-III
	Soporte B	Laboral	FOI-III
		Anclado	FAI-IV

3. Selección de travesaños rígidos.

Al elegir barras transversales rígidas, en primer lugar, determine la longitud requerida de las barras transversales rígidas.

L"=G 1 +G 2 +∑m+d op +2*0.15, m

Donde: G 1, G 2 - dimensiones de los soportes de los travesaños, m

∑m es el ancho total de las vías superpuestas por el travesaño, m

d op =0,44 m – diámetro del soporte en la zona de las cabezas de los carriles

2*0,15 m – permiso de construcción para la instalación de soportes de travesaños.

Tabulo la selección de travesaños rígidos.

Mesa

4. Selección de soportes

La característica más importante de los soportes es su capacidad de carga: el momento flector permitido M 0 al nivel del borde de la base convencional. En función de la capacidad de carga, se seleccionan los tipos de soportes para su uso en condiciones de instalación específicas.

Tabulo la elección de soportes.

Mesa

Ubicación de la instalación	Tipo de soporte	Marca de bastidor
Derecho	Intermedio	SO-136.6-1
	Transicional	SO-136.6-2
	Ancla	SO-136.6-3
Debajo de una barra transversal rígida (de 3 a 5 vías)	Intermedio	SO-136.6-2
Debajo de una barra transversal rígida (de 5 a 7 vías)	Intermedio	SO-136.6-3
Debajo de una barra transversal rígida (de 5 a 7 vías)	Ancla	SO-136.7-4
Curva	R<800 м	SO-136.6-3

Cálculo mecánico de la sección de anclaje de una suspensión semicompensada.

Para el cálculo seleccionamos uno de los tramos de anclaje de la vía principal de la estación. El objetivo principal del cálculo mecánico de la suspensión de cadenas es elaborar curvas y tablas de instalación. Realizamos el cálculo en la siguiente secuencia:

1. Determine el lapso equivalente calculado usando la fórmula:

donde l i es la longitud del i-ésimo tramo, m;

L a – longitud de la sección de anclaje, m;

n – número de tramos.

Luz equivalente para el primer tramo de anclaje del lance:

2. Establecemos el modo de diseño inicial en el que es posible la mayor tensión en el cable de soporte. Para ello, determinamos el valor del lapso crítico.

(17)

donde Z max es la tensión de suspensión reducida máxima, N;

W g y W t min son las cargas lineales reducidas sobre la suspensión, respectivamente, en caso de hielo con viento y a temperatura mínima, N/m;

El coeficiente de temperatura de expansión lineal del material del cable de soporte es 1/0 C.

Los valores dados de Z x y W x para el modo “X” se calculan mediante las fórmulas:

, norte;

, N/m;

en ausencia de cargas horizontales q x = g x la expresión tomará la forma:

, N/m;

en ausencia total de cargas adicionales g x = g 0 y luego la carga reducida estará determinada por la fórmula:

Nuevo Méjico; (18)

Aquí g x, q x son, respectivamente, las cargas vertical y resultante sobre el cable de soporte en el modo “X”, N/m;

K – tensión del(los) hilo(s) de contacto, N;

T 0 – tensión del cable de soporte en la posición ingrávida del cable de contacto, N;

j x – coeficiente de diseño de la suspensión de cadena, determinado por la fórmula:

El valor "c" en la expresión significa la distancia desde el eje del soporte hasta la primera cuerda simple (para una suspensión con un cable de resorte, generalmente de 8 a 10 m).

En una suspensión de cadena semicompensada, el cable de contacto tiene la capacidad de moverse cuando su longitud cambia dentro de la sección de anclaje debido a la presencia de compensación. El cable de soporte también se puede considerar como un cable suelto, ya que girar la guirnalda de aisladores y usar consolas giratorias le brinda una oportunidad similar.

Para alambres suspendidos libremente, el modo de diseño inicial se determina comparando el equivalente L e< L кр, то максимальное натяжение несущего троса T max ,будет при минимальной температуре, а если L э >L cr, entonces la tensión T max se producirá en condiciones de hielo con viento. La exactitud de la elección del modo inicial se verifica comparando la carga resultante en condiciones de hielo q gn con la carga crítica q cr

La tensión del cable de soporte en la posición ingrávida del hilo de contacto se determina siempre que j x = 0 (para suspensiones de resorte), según la fórmula:

(19)

Aquí, los valores con el índice "1" se refieren al modo de tensión máxima del cable de soporte, y con el índice "0", al modo de posición ingrávida del cable de contacto. El índice "n" se refiere al material del cable de soporte, por ejemplo E n es el módulo de elasticidad del material del cable de soporte.

5. La tensión del cable de soporte descargado se determina mediante una expresión similar:

(20)

Aquí g n es la carga del propio peso del cable de soporte, N/m.

El valor de A 0 es igual al valor de A 1, por lo que no es necesario calcular A 0. Al especificar diferentes valores de T px, se determinan las temperaturas t x. Según los resultados del cálculo, construiremos curvas de instalación.

Pandeo del cable portante descargado a temperaturas tx en vanos reales Li de la sección de anclaje:

Arroz. 3 flechas de hundimiento del cable de carga descargado en tramos reales

7. La flecha del cable de soporte F xi en el tramo l i se calcula a partir de la expresión:

; (22)

en ausencia de cargas adicionales (hielo, viento) q x = g x = g, por lo tanto, la carga reducida en el caso considerado:

; ;

Arroz. 4 flechas para combar el cable de soporte cargado

Cálculos de la tensión del cable de soporte bajo modos con cargas adicionales, donde los valores con el índice x se refieren al modo deseado (hielo con viento o viento de máxima intensidad). Los resultados obtenidos se representan en un gráfico.

8. La curvatura del hilo de contacto y su movimiento vertical en los soportes para vanos reales se determina en consecuencia mediante las fórmulas:

, (23)

Dónde ;

Aquí b 0i es la distancia desde el cable de soporte hasta el cable de resorte contra el soporte en la posición ingrávida del cable de contacto para el tramo real, m;

H 0 es la tensión del cable del resorte, generalmente tomada H 0 = 0,1T 0 .

(24)

Arroz. 6 Pandeo del hilo de contacto en tramos reales bajo cargas adicionales

Elegir un método para el paso de catenaria en estructuras artificiales.

En la estación:

El paso de una catenaria bajo estructuras artificiales, cuyo ancho no supere la distancia entre cuerdas (2-12 m), incl. bajo puentes peatonales, se puede realizar de tres formas:

Se utiliza una estructura artificial como soporte;

La suspensión de contacto se pasa sin fijación a una estructura artificial;

Se incluye un inserto aislado en el cable de soporte, que se fija a una estructura artificial.

Para seleccionar uno de los métodos, se debe cumplir la siguiente condición:

Para el primer caso:

¿Dónde está la distancia desde el nivel de las cabezas de los rieles hasta el borde inferior de la estructura artificial?

Altura mínima permitida de los cables de contacto por encima del nivel de las cabezas de los rieles;

La mayor combadura de los cables de contacto con la combadura del cable de soporte;

Distancia mínima entre el cable de soporte y el hilo de contacto en el medio del tramo;

Flexión máxima del cable de soporte;

Longitud de la guirnalda aislante:

Flexión mínima del cable de soporte;

Parte de la flexión del cable de soporte a una temperatura mínima a una distancia desde el punto más cercano a la estructura artificial hasta la mitad del tramo;

Levantar el cable de soporte bajo la influencia de un pantógrafo a una temperatura mínima;

Distancia mínima permitida entre partes vivas y puestas a tierra;

Distancia permitida desde el cable de contacto hasta el parachoques.

Con base en los resultados de este cálculo, llegamos a la conclusión de que para pasar la catenaria por debajo de un puente peatonal con una altura de 8,3 metros, en nuestro caso es necesario utilizar el tercer método: se corta un inserto aislado en el cable de soporte, que está unido al puente.

En el tramo:

La suspensión de catenaria en puentes con paso en la parte inferior y conexiones de viento reducido se realiza sujetando el cable de soporte a estructuras especiales instaladas encima de las conexiones de viento. En este caso, el cable de contacto se pasa con sujeción debajo de tirantes con una longitud de luz reducida de hasta 25 m. La altura de la estructura se selecciona de las expresiones:

Para suspensión semicompensada:

Bibliografía

1. Marquardt K. G., Vlasov I. I. Red de contactos. – M.: Transporte, 1997.- 271 p.

2. Freifeld A. V. Diseño de una red de contactos.- M.: Transporte, 1984, -397p.

3. Manual de suministro de energía eléctrica para ferrocarriles. /Editado por K.G. Marquardt - M.: Transporte, 1981. - T. 2-392p.

4. Normas para el diseño de redes aéreas de contactos (VSN 141 - 90). – M.: Ministerio de Transportes, 1992. – 118 p.

5. Red de contactos. Tarea para un proyecto de curso con instrucciones metodológicas-M-1991-48s.

NOTA EXPLICATIVA.

Las pautas están destinadas a estudiantes de tiempo completo y parcial de la Escuela Técnica de Transporte Ferroviario de Saratov, una rama de SamGUPS en la especialidad 13/02/07 Suministro eléctrico (por industria) ( transporte ferroviario). Las directrices se elaboran de acuerdo con programa de trabajo módulo profesional PM 01. Mantenimiento de equipos de subestaciones y redes eléctricas.

Como resultado de la ejecución trabajo practico Según MDK 01.05 “Instalación y mantenimiento de redes de contactos”, el docente debe:

dominar las competencias profesionales:

PC 1.4. Mantenimiento de equipos de distribución de instalaciones eléctricas;

PC 1.5. Operación de líneas eléctricas aéreas y de cable;

PC 1.6. Aplicación de instructivos y normas reglamentarias en la elaboración de informes y desarrollo de documentos tecnológicos;

tener competencias generales:

OK 1. Comprender la esencia y el significado social de su futura profesión, mostrar un interés sostenido en ella;

OK 2. Organizar sus propias actividades, elegir métodos estándar y métodos para realizar tareas profesionales, evaluar su efectividad y calidad;

OK 4. Buscar y utilizar la información necesaria para el desempeño eficaz de las tareas profesionales, el desarrollo profesional y personal;

OK 5. Utilizar tecnologías de la información y la comunicación en actividades profesionales;

OK 9. Navegar en las condiciones de cambios frecuentes en la tecnología en las actividades profesionales;

tener experiencia práctica:

Software 1. compilación diagramas electricos dispositivos de subestaciones y redes eléctricas;

Software 4. mantenimiento de equipos de aparamenta de instalaciones eléctricas;

Software 5. operación de líneas eléctricas aéreas y de cable;

ser capaz de:

U 5 controlar el estado de las líneas aéreas y de cable, organizar y realizar trabajos de mantenimiento;

9 utilizar documentación e instrucciones técnicas reglamentarias;

saber:

Condicional símbolos gráficos elementos de circuitos eléctricos;

Lógica para la construcción de circuitos, soluciones de circuitos estándar, diagramas de circuito instalaciones eléctricas operadas.

Tipos y tecnologías de trabajo de mantenimiento de equipos de distribución;

El diseño de una red de contactos de estaciones es un proceso complejo y requiere un enfoque sistemático para la implementación del proyecto utilizando los logros de la tecnología moderna y las mejores prácticas, así como el uso de tecnología informática.

Las directrices abordan las cuestiones de determinar las cargas distribuidas en el cable de soporte de una catenaria aérea, determinar la longitud del tramo equivalente y crítico, determinar los valores de tensión del cable de soporte en función de la temperatura y construir curvas de instalación.

Según el diseño de la estación, se requiere lo siguiente:

1. Cálculo de cargas distribuidas sobre el cable catenario aéreo de vías principales y laterales.

4. Determinación del valor de hundimiento del hilo de contacto y cable de soporte de la vía principal, con la construcción de curvas. Cálculo de la longitud media de la cuerda.

5. Organización del trabajo seguro.

Los trabajos prácticos individuales se entregan inmediatamente antes de su finalización, en clase. El tiempo para realizar cada trabajo práctico es de 2 horas académicas, el tiempo para defender el trabajo realizado es de 15 minutos incluidos en el tiempo total.

La orientación general y el control sobre el avance del trabajo práctico lo lleva a cabo el profesor del curso interdisciplinario.

LECCIÓN PRÁCTICA N°1

SELECCIÓN DE PIEZAS Y MATERIALES PARA UNIDADES DE RED DE CONTACTO

Propósito de la lección: Aprenda a seleccionar de forma práctica piezas para una suspensión de cadena determinada.

Datos iniciales: tipo y montaje de la cadena catenaria (establecido por el profesor)

Tabla 1.1

Tabla 1.2

Al elegir una unidad de soporte y determinar el método de anclaje de los cables de la cadena catenaria, es necesario tener en cuenta las velocidades de los trenes a lo largo de una sección determinada y el hecho de que cuanto mayor es la velocidad de los trenes, mayor es la elasticidad de la cadena catenaria.

Los accesorios de la red de contactos son un conjunto de piezas destinadas a sujetar estructuras, fijar alambres y cables y ensamblar varios componentes de una red de contactos. Debe tener suficiente resistencia mecánica, buena compatibilidad, alta confiabilidad y la misma resistencia a la corrosión, y para la recolección de corriente a alta velocidad, también debe tener un peso mínimo.

Todas las partes de las redes de contactos se pueden dividir en dos grupos: mecánicas y conductoras.

El primer grupo incluye piezas diseñadas únicamente para cargas mecánicas: abrazaderas de cuña y pinza para el cable de soporte, silletas, guardacabos de horquilla, orejetas divididas y continuas, etc.

El segundo grupo incluye piezas diseñadas para cargas mecánicas y eléctricas: abrazaderas de pinza para unir el cable de soporte, conectores ovalados, abrazaderas a tope para abrazaderas de cables de contacto, abrazaderas de hilo, hilo y transición. Según el material de fabricación, los accesorios se dividen en: hierro fundido, acero, metales no ferrosos y sus aleaciones (cobre, bronce, aluminio).

Los productos de hierro fundido tienen una capa protectora anticorrosión (galvanización en caliente) y los productos de acero, galvanización electrolítica seguida de cromado.

Fig. 1.1 Anclaje de una suspensión catenaria compensada de corriente alterna (a) y continua (b).

1- Ancla; 2- soporte de anclaje; 3,4,19 - cable compensador de acero con un diámetro de 11 mm, longitud 10,11 y 13 m, respectivamente; 5- bloque compensador; 6- balancín; 7- varilla “ojo-doble ojo” de 150 mm de largo; 8- placa de ajuste; 9- aislante con mortero; 10- aislante con pendiente; 11- conector eléctrico; 12- balancín con dos bielas; 13.22 - abrazadera, respectivamente, para 25-30 cargas; 14- limitador para guirnaldas de pesas, simple (a) y doble (b); 15- carga de hormigón armado; 16- cable limitador de carga; 17 soporte limitador de carga; 18 orificios de montaje; 20- varilla con ojo de mortero, 1000 mm de largo; 21- balancín para unir dos cables de contacto; 23 barras para 15 cargas; 24- limitador para una sola guirnalda de pesas; H0 es la altura nominal de la suspensión del cable de contacto por encima del nivel de la cabeza del riel; bM es la distancia desde las cargas al suelo o cimientos, m.

Arroz. 1.2 Anclaje de una suspensión de cadena AC semicompensada con compensador de dos bloques (a) y DC con compensador de tres bloques (b).

1- ancla; 2- soporte de anclaje; 3- varilla con ojo de mortero, de 1000 mm de largo; 4- aislante con mortero; 5- aislante con pendiente; 6- cable compensador de acero con un diámetro de 11 mm; 7- bloque compensador; varilla con ojo de mortero de 1000 mm de largo; 9- barra para pesas; 10- carga de hormigón armado; 11- limitador para una sola guirnalda de pesas; 12- cable limitador de carga; 13- soporte limitador de carga; 14- cable compensador de acero con un diámetro de 10 mm y una longitud de 10 m; 15- abrazadera para pesas; 16- limitador para doble guirnalda de pesas; 17- balancín para anclaje de dos cables.

Fig. 1.3 Anclaje medio de suspensiones de contactos compensadas (a-d) y semicompensadas (f) para hilo de contacto simple (b), hilo de contacto doble (d), fijación del cable de soporte y del cable de anclaje medio sobre una consola aislada (c ) y en una consola no aislada (d).

1- cable de soporte principal; 2- cable para el anclaje medio del hilo de contacto; 3- cable adicional; cable de 4 pines; 5- abrazadera de conexión; 6- abrazadera de anclaje intermedia; 7- consola aislada; 8 - silla doble; 9- abrazadera de anclaje intermedia para fijación al cable de soporte; 10- aislante.

Arroz. 1.4 Fijación del cable de soporte a una consola no aislada.

Arroz. 1.5 Fijación del cable de soporte a un travesaño rígido: a - vista general con cable de fijación; b- con soporte de bloqueo; y - suspensión triangular con soportes.

1-soporte; 2- barra transversal (barra transversal); 3- suspensión triangular; 4- cable de fijación; 5- soporte de fijación; 6- pestillo; 7- varilla con un diámetro de 12 mm; 8- soporte; 9- pendiente con mortero; Perno de 10 ganchos.

Orden de ejecución.

1. Seleccione un nodo de soporte para una catenaria determinada y dibújelo con todos los parámetros geométricos (Fig. 1.1, 1.2, 1.3).

2. Seleccione el material y la sección de los cables para cordones simples y elásticos de la unidad de soporte.

3. Seleccione usando la fig. 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, piezas de una determinada unidad, cuyo nombre y características deberán constar en la tabla. 1.3.

Tabla 1.3

4. Aplicar un detalle para unir el cable de contacto y conectar el cable de soporte, que también están ingresados en la tabla. 1.3.

5. Describa el propósito y la ubicación de instalación de los conectores longitudinales y transversales.

6. Describa el propósito de las interfaces no aislantes. Dibuje un diagrama de una interfaz no aislante e indique todas las dimensiones principales.

7. Prepare un informe. Sacar conclusiones.

Póngase en contacto con dispositivos de red

CS es un sistema complejo que consta de muchos dispositivos. Cada uno de ellos realiza su propia función individual. Según la funcionalidad, también difieren los requisitos para los distintos elementos del CS. Requerimientos generales se refieren a la capacidad de servicio obligatoria, el cumplimiento de los estándares de calidad y seguridad.

Los dispositivos CS generalmente incluyen: todas las estructuras de soporte y soporte que están diseñadas para garantizar una posición confiable y estable de los elementos principales actuales del CS, organizados por el método de suspensión; piezas para sujetar y fijar el CS a lo largo de los soportes del CS o líneas aéreas en soportes de líneas aéreas individuales; cables de soporte y auxiliares de diferentes diseños y diferentes propósitos dependiendo de los requisitos de diseño de la estación compresora; los propios cables KS, que representan el cable principal (se llama cable de contacto), así como cables para otros fines: refuerzo, succión, suministro de energía, suministro de energía con bloqueo automático. dispositivos, fuente de alimentación, etc.

En el proceso de trabajo, casi todos los elementos del CS están influenciados por varios factores. La mayor parte de esta influencia proviene de factores ambientales naturales. Durante toda su vida útil, el CS se encuentra al aire libre, por lo que está constantemente expuesto a la influencia de precipitaciones, viento, cambios bruscos de temperatura, condiciones del hielo, etc. Todas estas condiciones afectan negativamente el estado del CS y su funcionamiento, provocando un cambio en la longitud de los cables, la aparición de fenómenos de chispas y corriente eléctrica. arcos, el fenómeno de la corrosión de soportes y otros elementos metálicos. No es posible deshacerse por completo de estos fenómenos, sin embargo, es posible mejorar la resistencia de la red al entorno externo utilizando diversos métodos técnicos y tecnológicos, así como el uso de materiales resistentes y confiables en la construcción.

La estación compresora debe proporcionar la máxima resistencia a los factores ambientales externos y, además, garantizar el movimiento ininterrumpido de EPS a lo largo de una línea con estándares establecidos de peso, velocidad, horario e intervalo entre los trenes que pasan uno tras otro.

Se debe prestar especial atención a la estabilidad y fiabilidad del CS porque, a diferencia de otras líneas de alimentación, no prevé reserva. Es decir, esto significa que si alguno de los elementos del CS falla, se producirá el cierre completo de la línea. Sólo será posible reanudar el movimiento del material rodante después de que se hayan realizado los trabajos de reparación necesarios y se haya restablecido el suministro.

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Red de contactos es un conjunto de dispositivos para transmitir electricidad desde subestaciones de tracción a EPS a través de colectores de corriente. Forma parte de la red de tracción y para el transporte ferroviario electrificado suele servir como su fase (con corriente alterna) o polo (con corriente continua); la otra fase (o polo) es la red ferroviaria. La red de contactos se puede realizar con un carril de contacto o con una suspensión de contacto.
En una red de contactos con suspensión de catenaria, los elementos principales son los siguientes: cables: cable de contacto, cable de soporte, cable de refuerzo, etc.; soportes; dispositivos de soporte y fijación; travesaños flexibles y rígidos (consolas, abrazaderas); aisladores y accesorios para diversos fines.
Las redes de contacto con suspensiones de catenaria se clasifican según el tipo de transporte electrificado al que están destinadas: el ferrocarril. transporte ferroviario metropolitano, urbano (tranvía, trolebús), cantera, mina, etc.; por el tipo de corriente y tensión nominal del EPS alimentado desde la red; sobre la colocación de la suspensión de contacto con respecto al eje de la vía férrea, para la recogida de corriente central (en el transporte ferroviario principal) o lateral (en vías de transporte industrial); por tipo de suspensión de contacto: simple, de cadena o especial; sobre los detalles de anclaje del cable de contacto y el cable de soporte, conexión de secciones de anclaje, etc.
La red de contactos está diseñada para operar al aire libre y, por lo tanto, está expuesta a factores climáticos, que incluyen: temperatura ambiente, humedad y presión del aire, viento, lluvia, escarcha y hielo, radiación solar y el contenido de diversos contaminantes en el aire. A esto hay que sumar los procesos térmicos que se producen cuando la corriente de tracción fluye a través de los elementos de la red, el impacto mecánico sobre los mismos por parte de pantógrafos, procesos de electrocorrosión, numerosas cargas mecánicas cíclicas, desgaste, etc. Todos los dispositivos de la red de contactos deben poder resistir la acción de los factores enumerados y proporcionar alta calidad colección actual en cualquier condición de funcionamiento.
A diferencia de otros dispositivos de suministro de energía, la red de contactos no tiene reserva, por lo que se le imponen mayores requisitos de confiabilidad, teniendo en cuenta su diseño, construcción e instalación, mantenimiento y reparación.

Diseño de redes de contacto.

Al diseñar una red de contactos (CN), la cantidad y la marca de los cables se seleccionan en función de los resultados de los cálculos del sistema de suministro de energía de tracción, así como de los cálculos de tracción; determinar el tipo de suspensión de contacto de acuerdo con las velocidades máximas de movimiento de la EPS y demás condiciones de recolección vigentes; encontrar las longitudes de los tramos (principalmente de acuerdo con las condiciones que garantizan su resistencia al viento y a altas velocidades, y un nivel dado de desigualdad elástica); elegir la longitud de las secciones de anclaje, tipos de soportes y dispositivos de soporte para lances y estaciones; desarrollar diseños de CS en estructuras artificiales; colocar soportes y elaborar planos de la red de contactos en estaciones y etapas con coordinación de zigzags de cables y teniendo en cuenta la implementación de interruptores aéreos y elementos de seccionamiento de la red de contactos (mates aislantes de secciones de anclaje e insertos neutros, aisladores seccionales y seccionadores ).
Las dimensiones principales (indicadores geométricos) que caracterizan la ubicación de la red de contactos en relación con otros dispositivos son la altura H para colgar el cable de contacto por encima del nivel de la parte superior del cabezal del riel; distancia A desde las partes vivas hasta las partes puestas a tierra de estructuras y material rodante; la distancia Г desde el eje de la vía exterior hasta el borde interior de los soportes, ubicados al nivel de las cabezas de los rieles, está regulada y determina en gran medida el diseño de los elementos de la red de contactos (Fig. 8.9).

La mejora del diseño de la red de contactos tiene como objetivo aumentar su confiabilidad y al mismo tiempo reducir el costo de construcción y operación. Los soportes de hormigón armado y los cimientos de soportes metálicos están protegidos de los efectos electrocorrosivos de las corrientes parásitas en su refuerzo. El aumento de la vida útil de los cables de contacto se logra, por regla general, mediante el uso de inserciones en pantógrafos con altas propiedades antifricción (carbono, incluidos los que contienen metal, metal-cerámica, etc.), eligiendo un diseño racional de pantógrafos, así como optimizando Modos de recolección actuales.
Para aumentar la confiabilidad de la red de contactos, se derrite hielo, incl. sin interrupción del tráfico ferroviario; se utilizan colgantes de contacto resistentes al viento, etc. La eficiencia del trabajo en la red de contactos se ve facilitada por el uso de telecontrol para la conmutación remota de seccionadores seccionales.

Anclaje de alambre

El anclaje de cables es la unión de cables de catenaria a través de los aisladores y accesorios incluidos en ellos al soporte de anclaje con la transferencia de su tensión al mismo. El anclaje de los alambres puede ser no compensado (rígido) o compensado (Fig. 8.16) a través de un compensador que cambia la longitud del alambre si su temperatura cambia mientras se mantiene una tensión determinada.

En el medio del tramo de anclaje de la catenaria se realiza un anclaje intermedio (Fig. 8.17), que evita movimientos longitudinales no deseados hacia uno de los anclajes y permite limitar el área de daño de la catenaria cuando se rompe uno de sus alambres. . El cable de anclaje central se fija al cable de contacto y al cable de soporte con los accesorios adecuados.

Compensación de tensión del alambre

La compensación de la tensión del cable (regulación automática) de la red de contactos cuando cambia su longitud como resultado de los efectos de la temperatura se realiza mediante compensadores de varios diseños: de carga en bloque, con tambores de varios diámetros, hidráulicos, hidráulicos de gas, de resorte, etc. .
El más simple es un compensador de carga en bloque, que consta de una carga y varios bloques (polipasto de polea), a través del cual se conecta la carga al cable anclado. El más utilizado es el compensador de tres bloques (Fig. 8.18), en el que un bloque fijo se fija a un soporte y dos móviles se insertan en bucles formados por un cable que transporta una carga y se fijan en el otro extremo en el flujo de un bloque fijo. El cable anclado se fija al bloque móvil mediante aisladores. En este caso, el peso de la carga es 1/4 de la tensión nominal (se proporciona una relación de transmisión de 1:4), pero el movimiento de la carga es dos veces mayor que el de un compensador de dos lóbulos de 6 (con un bloque móvil).

en compensadores con tambores de diferentes diámetros (Fig. 8.19), los cables conectados a los alambres anclados se enrollan en un tambor de pequeño diámetro y un cable conectado a una guirnalda de pesas se enrolla en un tambor de mayor diámetro. El dispositivo de frenado se utiliza para evitar daños a la catenaria cuando se rompe el cable.

En condiciones especiales de funcionamiento, especialmente con dimensiones limitadas en estructuras artificiales, ligeras diferencias en la temperatura de calentamiento de los cables, etc., se utilizan otros tipos de compensadores para cables de catenaria, cables de fijación y travesaños rígidos.

Abrazadera de cable de contacto

Abrazadera para cable de contacto: dispositivo para fijar la posición del cable de contacto en un plano horizontal con respecto al eje del pantógrafo. En tramos curvos, donde los niveles de las cabezas de los carriles son diferentes y el eje del pantógrafo no coincide con el eje de la vía, se utilizan abrazaderas articuladas y no articuladas.
Una abrazadera no articulada tiene una varilla que tira del cable de contacto desde el eje del pantógrafo hasta el soporte (abrazadera extendida) o desde el soporte (abrazadera comprimida) en un tamaño de zigzag. En ferrocarriles electrificados Las abrazaderas no articuladas se utilizan muy raramente (en ramas ancladas de una suspensión de catenaria, en algunos interruptores de aire), ya que el "punto duro" formado con estas abrazaderas en el cable de contacto perjudica la recolección de corriente.

La abrazadera articulada consta de tres elementos: la varilla principal, el soporte y una varilla adicional, en cuyo extremo se fija la abrazadera de fijación del cable de contacto (Fig. 8.20). El peso de la varilla principal no se transfiere al hilo de contacto, y sólo toma parte del peso de la varilla adicional con un clip de fijación. Las varillas están diseñadas para garantizar un paso fiable de los pantógrafos cuando presionan el hilo de contacto. Para líneas de alta velocidad y alta velocidad, se utilizan varillas adicionales livianas, por ejemplo, hechas de aleaciones de aluminio. Con un cable de contacto doble, se instalan dos varillas adicionales en el soporte. En el lado exterior de las curvas de radios pequeños, se montan abrazaderas flexibles en forma de una varilla adicional convencional, que se fija a un soporte, bastidor o directamente a un soporte mediante un cable y un aislante. En barras transversales flexibles y rígidas con cables de fijación, se suelen utilizar sujetadores de tira (similares a una varilla adicional), asegurados de forma articulada con abrazaderas con un ojal montado en el cable de fijación. En las barras transversales rígidas, también puede colocar abrazaderas en bastidores especiales.

Sección de anclaje

La sección de anclaje es una sección de una suspensión de catenaria, cuyos límites son soportes de anclaje. Dividir la red de contactos en secciones de anclaje es necesario para incluir en los cables dispositivos que mantengan la tensión de los cables cuando cambia su temperatura y realizar el corte longitudinal de la red de contactos. Esta división reduce el área de daño en caso de rotura de los cables de catenaria, facilita la instalación técnica. Contactar con mantenimiento y reparación de red. La longitud de la sección de anclaje está limitada por las desviaciones permitidas del valor de tensión nominal de los cables de catenaria fijado por los compensadores.
Las desviaciones se deben a cambios en la posición de cuerdas, abrazaderas y consolas. Por ejemplo, a velocidades de hasta 160 km/h, la longitud máxima del tramo de anclaje con compensación bilateral en tramos rectos no supera los 1600 m, y a velocidades de 200 km/h no se permiten más de 1400 m. la longitud de las secciones de anclaje disminuye cuanto mayor es la curva de longitud y su radio es menor. Para pasar de una sección de anclaje a la siguiente, se realizan conexiones aislantes y no aislantes.

Emparejamiento de secciones de anclaje

La conjugación de tramos de anclaje es una combinación funcional de dos tramos de anclaje adyacentes de un sistema de catenaria, que garantiza una transición satisfactoria de los pantógrafos de EPS de uno de ellos a otro sin alterar el modo de recogida actual debido a la colocación adecuada en los mismos tramos (de transición) de la red de contactos del final de un tramo de anclaje y el inicio del otro. Se distingue entre no aislantes (sin seccionamiento eléctrico de la red de contactos) y aislantes (con seccionamiento).
Se realizan conexiones no aislantes en todos los casos en los que es necesario incluir compensadores en los hilos de catenaria. En este caso se consigue la independencia mecánica de los tramos de anclaje. Dichas conexiones se instalan en tres (Fig. 8.21, a) y con menos frecuencia en dos tramos. En las carreteras de alta velocidad, las conexiones a veces se realizan en 4-5 tramos debido a los mayores requisitos de calidad de la recogida de corriente. Las interfaces no aislantes tienen conectores eléctricos longitudinales, cuya sección transversal debe ser equivalente al área de la sección transversal de los cables aéreos.

Las interfaces aislantes se utilizan cuando es necesario seccionar la red de contactos, cuando, además de la mecánica, es necesario asegurar la independencia eléctrica de las secciones de acoplamiento. Este tipo de conexiones se disponen con insertos de neutro (tramos de la catenaria donde normalmente no hay tensión) y sin ellos. En este último caso, se suelen utilizar conexiones de tres o cuatro tramos, colocando los hilos de contacto de las secciones de acoplamiento en el tramo intermedio a una distancia de 550 mm entre sí (Fig. 8.21.6). En este caso se forma un entrehierro que, junto con los aisladores incluidos en las suspensiones de contacto elevadas en los soportes de transición, garantiza la independencia eléctrica de las secciones de anclaje. La transición del patín del pantógrafo del hilo de contacto de un tramo de anclaje a otro se produce de la misma forma que con el acoplamiento no aislante. Sin embargo, cuando el pantógrafo se encuentra en el tramo medio, la independencia eléctrica de los tramos de anclaje se ve comprometida. Si tal violación es inaceptable, se utilizan inserciones neutrales de diferentes longitudes. Se elige de tal manera que cuando se levantan varios pantógrafos de un tren, se excluye el bloqueo simultáneo de ambos entrehierros, lo que provocaría un cortocircuito de cables alimentados desde diferentes fases y bajo diferentes voltajes. Para evitar que se queme el cable de contacto, el EPS se conecta al inserto neutro en el descenso, para lo cual se instala un letrero de señalización "Apagar la corriente" 50 m antes del inicio de la inserción y después de la final de la inserción para tracción de locomotora eléctrica después de 50 my para tracción de unidades múltiples después de 200 m: el letrero " Encienda la corriente" (Fig. 8.21c). En zonas con tráfico de alta velocidad, se requieren medios automáticos para cortar la corriente al EPS. Para hacer posible el descarrilamiento del tren cuando se ve obligado a detenerse debajo del inserto neutro, se proporcionan seccionadores seccionales para suministrar voltaje temporalmente al inserto neutro desde la dirección del movimiento del tren.

Seccionamiento de catenaria

La sección de una red de contactos es la división de una red de contactos en secciones separadas (secciones), separadas eléctricamente por conexiones aislantes de secciones de anclaje o aisladores seccionales. El aislamiento podrá romperse durante el paso del pantógrafo de EPS a lo largo de la interfaz de la sección; Si dicho cortocircuito es inaceptable (cuando secciones adyacentes se alimentan de diferentes fases o pertenecen a diferentes sistemas de suministro de energía de tracción), se colocan inserciones neutrales entre las secciones. En condiciones de funcionamiento, se realiza la conexión eléctrica de secciones individuales, incluidos seccionadores seccionales instalados en los lugares apropiados. El seccionamiento también es necesario para el funcionamiento confiable de los dispositivos de suministro de energía en general, el mantenimiento oportuno y la reparación de la red de contactos con corte de voltaje. El esquema de sección prevé una disposición mutua de secciones en las que la desconexión de una de ellas tiene el menor impacto en la organización del tráfico ferroviario.
El seccionamiento de la red de contactos puede ser longitudinal o transversal. Con el seccionamiento longitudinal, la red de contactos de cada vía principal se divide a lo largo de la línea electrificada en todas las subestaciones de tracción y postes de seccionamiento. La red de contactos de etapas, subestaciones, apartaderos y puntos de paso se divide en secciones longitudinales separadas. En las grandes estaciones con varios parques o grupos de vías electrificados, la red de contactos de cada parque o grupo de vías forma tramos longitudinales independientes. En estaciones muy grandes, la red de contactos de uno o ambos cuellos a veces está dividida en secciones separadas. La red de contactos también está seccionada en largos túneles y en algunos puentes con tráfico debajo. Con el seccionamiento transversal, la red de contactos de cada uno de los caminos principales se divide a lo largo de toda la línea electrificada. En estaciones con un desarrollo de vía significativo, se utilizan secciones transversales adicionales. El número de tramos transversales está determinado por el número y finalidad de las vías individuales y, en algunos casos, por los modos de inicio del EPS, cuando es necesario utilizar el área de la sección transversal de las catenarias aéreas de vías adyacentes.
Se proporciona seccionamiento con puesta a tierra obligatoria del tramo desconectado de la red de contactos para vías en las que puede haber personas en los techos de vagones o locomotoras, o vías cerca de las cuales operan mecanismos de elevación y transporte (carga y descarga, vías de equipos, etc.) . Para garantizar mayor seguridad a quienes trabajan en estos lugares, los tramos correspondientes de la red de contactos están conectados a otros tramos mediante seccionadores seccionales con láminas de puesta a tierra; estos cuchillos ponen a tierra las secciones desconectadas cuando los seccionadores están apagados.

En la Fig. 8.22 muestra un ejemplo de circuito de alimentación y seccionamiento de una estación ubicada en un tramo de doble vía de una línea electrificada con corriente alterna. El diagrama muestra siete secciones: cuatro en los recorridos y tres en la estación (una de ellas con conexión a tierra obligatoria cuando está apagada). La red de contactos de las vías del tramo izquierdo y la estación recibe energía de una fase del sistema de energía, y las vías del tramo derecho, de la otra. En consecuencia, el seccionamiento se realizó utilizando mates aislantes e inserciones neutras. En áreas donde es necesario derretir hielo, se instalan dos seccionadores seccionales con accionamiento por motor en el inserto neutro. Si no se proporciona derretimiento de hielo, un seccionador seccional operado manualmente es suficiente.

Para seccionar la red de contactos de las redes principal y lateral en las estaciones se utilizan aisladores seccionales. En algunos casos, los aisladores seccionales se utilizan para formar inserciones neutras en la red de contactos de CA, por la que pasa el EPS sin consumir corriente, así como en vías donde la longitud de las rampas no es suficiente para acomodar las conexiones aislantes.
La conexión y desconexión de varios tramos de la red de contactos, así como la conexión a las líneas de suministro, se realiza mediante seccionadores seccionales. En las líneas de CA, por regla general, se utilizan seccionadores de tipo de rotación horizontal, en las líneas de CC, del tipo de corte vertical. El seccionador se controla de forma remota desde consolas instaladas en el lugar de destino del área de la red de contactos, en las instalaciones de los oficiales de servicio del lugar y en otros lugares. Los seccionadores más críticos y frecuentemente conmutados están instalados en la red de telecontrol de despacho.
Hay seccionadores longitudinales (para conectar y desconectar los tramos longitudinales de la red de contactos), transversales (para conectar y desconectar sus tramos transversales), alimentadores, etc. Se designan con las letras del alfabeto ruso (por ejemplo, longitudinal - A , B, V, D; transversal - P ; alimentador - F) y números correspondientes a los números de vías y secciones de la red de contactos (por ejemplo, P23).
Para garantizar la seguridad del trabajo en el tramo desconectado de la red de contactos o cerca de él (en el depósito, en los caminos para equipar e inspeccionar los equipos de techado de EPS, en los caminos para cargar y descargar automóviles, etc.), se utilizan seccionadores con Se instala una cuchilla de conexión a tierra.

Rana

Interruptor de aire: formado por la intersección de dos contactos aéreos sobre el interruptor; está diseñado para garantizar un paso suave y confiable del pantógrafo desde el cable de contacto de un camino al cable de contacto de otro. El cruce de cables se realiza superponiendo un cable (generalmente un camino adyacente) sobre otro (Fig. 8.23). Para levantar ambos cables cuando el pantógrafo se acerca a la aguja de aire, se fija al cable inferior un tubo metálico restrictivo de 1-1,5 m de largo, el cable superior se coloca entre el tubo y el cable inferior. La intersección de los cables de contacto sobre un solo desvío se realiza con cada cable desplazado hacia el centro desde los ejes de la vía entre 360 y 400 mm y ubicado donde la distancia entre los bordes interiores de las cabezas de los rieles de conexión del travesaño sea de 730 a 800 mm. . En los interruptores transversales y en los llamados. En las intersecciones ciegas, los cables cruzan el centro del interruptor o intersección. Los artilleros de aire comprimido suelen ser fijos. Para ello, se instalan abrazaderas en los soportes para sujetar los cables de contacto en una posición determinada. En las vías de la estación (excepto las principales), los interruptores se pueden hacer no fijos si los cables sobre el interruptor se ubican en la posición especificada ajustando los zigzags en los soportes intermedios. Las cadenas de catenaria ubicadas cerca de las flechas deben ser dobles. El contacto eléctrico entre los colgantes de catenaria que forman la flecha se proporciona mediante un conector eléctrico instalado a una distancia de 2 a 2,5 m de la intersección en el lado de la flecha. Para aumentar la confiabilidad, se utilizan diseños de interruptores con conexiones cruzadas adicionales entre los cables de ambos colgantes de catenaria y cadenas dobles de soporte deslizante.

Soportes de catenaria

Los soportes de la red de contactos son estructuras para sujetar los dispositivos de soporte y fijación de la red de contactos, tomando la carga de sus cables y otros elementos. Dependiendo del tipo de dispositivo de soporte, los soportes se dividen en voladizos (de una sola vía y de dos vías); bastidores de barras transversales rígidas (individuales o emparejadas); soportes de barras transversales flexibles; alimentador (con soportes sólo para cables de alimentación y succión). Los soportes que no tienen dispositivos de soporte, pero sí de fijación, se denominan fijadores. Los soportes en voladizo se dividen en intermedios: para sujetar una suspensión de catenaria; de transición, instalado en la unión de secciones de anclaje, - para sujetar dos cables de contacto; ancla, absorbiendo la fuerza del anclaje de los cables. Como regla general, los soportes realizan varias funciones al mismo tiempo. Por ejemplo, se puede anclar el soporte de una barra transversal flexible y las consolas se pueden suspender de los bastidores de una barra transversal rígida. Se pueden fijar soportes para refuerzo y otros cables a los postes de soporte.
Los soportes son de hormigón armado, metal (acero) y madera. En trenes nacionales d) utilizan principalmente soportes de hormigón armado pretensado (Fig. 8.24), cónicos centrifugados, longitud estándar 10,8; 13,6; 16,6 m Los soportes metálicos se instalan en los casos en los que, por su capacidad de carga o tamaño, es imposible utilizar hormigón armado (por ejemplo, en travesaños flexibles), así como en líneas con tráfico de alta velocidad, donde Se imponen mayores requisitos a la confiabilidad de las estructuras de soporte. Los soportes de madera se utilizan únicamente como soporte temporal.

Para los tramos de corriente continua, los soportes de hormigón armado se fabrican con varillas de refuerzo adicionales ubicadas en la parte de cimentación de los soportes y diseñadas para reducir el daño al refuerzo del soporte por electrocorrosión provocada por corrientes parásitas. Dependiendo del método de instalación, los soportes de hormigón armado y los montantes de vigas transversales rígidas se pueden separar o no, e instalarse directamente en el suelo. La estabilidad necesaria de los apoyos indivisos en el suelo la garantiza la viga superior o la placa base. En la mayoría de los casos se utilizan soportes indivisos; Los separados se utilizan cuando la estabilidad de los no separados es insuficiente, así como en presencia de agua subterránea, lo que dificulta la instalación de soportes no separados. En los soportes de anclaje de hormigón armado se utilizan tirantes que se instalan a lo largo de la vía en un ángulo de 45° y se fijan a los anclajes de hormigón armado. Los cimientos de hormigón armado en la parte aérea tienen un vidrio de 1,2 m de profundidad, en el que se instalan soportes y luego se sella la cavidad del vidrio con mortero de cemento. Para profundizar cimientos y soportes en el suelo, se utiliza principalmente el método de inmersión por vibración.
Los soportes metálicos de los travesaños flexibles suelen tener forma piramidal tetraédrica, su longitud estándar es de 15 y 20 m. Los postes verticales longitudinales hechos de barras angulares están conectados por una celosía triangular, también de hierro angular. En zonas caracterizadas por una mayor corrosión atmosférica, se fijan en el suelo soportes voladizos metálicos de 9,6 y 11 m de longitud sobre cimientos de hormigón armado. Los soportes en voladizo se instalan sobre cimientos prismáticos de tres vigas, los soportes de vigas transversales flexibles se instalan sobre bloques de hormigón armado separados o sobre cimientos de pilotes con rejas. La base de los soportes metálicos está conectada a los cimientos mediante pernos de anclaje. Para asegurar los soportes en suelos rocosos, suelos agitados en áreas de permafrost y heladas estacionales profundas, en suelos débiles y pantanosos, etc., se utilizan cimientos de diseños especiales.

Consola

La consola es un dispositivo de soporte montado sobre un soporte, que consta de un soporte y una varilla. Dependiendo de la cantidad de rutas superpuestas, la consola puede ser de ruta única, doble o, con menor frecuencia, de múltiples rutas. Para eliminar la conexión mecánica entre catenarias de diferentes vías y aumentar la confiabilidad, se utilizan con mayor frecuencia consolas de vía única. Se utilizan consolas no aisladas o puestas a tierra, en las que los aisladores se ubican entre el cable de soporte y el soporte, así como en la varilla de sujeción, y consolas aisladas con aisladores ubicados en los soportes y varillas. Las consolas no aisladas (Fig. 8.25) pueden tener forma curva, inclinada u horizontal. Para soportes instalados de mayores dimensiones, se utilizan consolas con puntales. En las uniones de las secciones de anclaje, cuando se instalan dos consolas en un soporte, se utiliza un travesaño especial. Las consolas horizontales se utilizan en los casos en que la altura de los soportes es suficiente para asegurar la varilla inclinada.

Con consolas aisladas (Fig. 8.26), es posible realizar trabajos en el cable de soporte cerca de ellas sin desconectar la tensión. La ausencia de aisladores en consolas no aisladas garantiza una mayor estabilidad de la posición del cable de soporte bajo diversas influencias mecánicas, lo que tiene un efecto beneficioso en el proceso de recogida de corriente. Los soportes y varillas de las consolas se montan sobre soportes mediante tacones que les permiten girar a lo largo del eje de la vía 90° en ambas direcciones con respecto a la posición normal.

travesaño flexible

Barra transversal flexible: un dispositivo de soporte para colgar y fijar cables aéreos ubicados sobre varias vías. La barra transversal flexible es un sistema de cables tendidos entre soportes a través de vías electrificadas (Fig. 8.27). Los cables de carga transversales absorben todas las cargas verticales de los cables de suspensión de la cadena, del propio travesaño y de otros cables. La flecha de estos cables debe ser al menos de la longitud del tramo entre los soportes: esto reduce la influencia de la temperatura sobre la altura de las suspensiones de la catenaria. Para aumentar la fiabilidad de las barras transversales, se utilizan al menos dos cables de carga transversales.

Los cables de fijación soportan cargas horizontales (el superior proviene de los cables de soporte de los colgadores de cadena y otros alambres, el inferior proviene de los alambres de contacto). El aislamiento eléctrico de los cables de los soportes permite dar servicio a la red de contactos sin desconectar la tensión. Para regular su longitud, todos los cables se fijan a soportes mediante varillas de acero roscadas; En algunos países se utilizan amortiguadores especiales para este fin, principalmente para fijar suspensiones de contactos en las estaciones.

Colección actual

La recolección de corriente es el proceso de transferir energía eléctrica desde un cable de contacto o riel de contacto al equipo eléctrico de un EPS en movimiento o estacionario a través de un colector de corriente, proporcionando deslizamiento (en carreteras, transporte eléctrico industrial y en la mayoría de las ciudades) o rodante (en algunos tipos). de EPS de transporte eléctrico urbano) contacto eléctrico. La violación del contacto durante la recolección de corriente conduce a la erosión por arco eléctrico sin contacto, lo que resulta en un desgaste intenso del cable de contacto y los insertos de contacto del colector de corriente. Cuando los puntos de contacto se sobrecargan con corriente durante el movimiento, se produce una erosión por explosión eléctrica (chispas) y un mayor desgaste de los elementos de contacto. La sobrecarga prolongada del contacto con corriente de funcionamiento o corriente de cortocircuito cuando el EPS está estacionado puede provocar que el cable de contacto se queme. En todos estos casos, es necesario limitar el límite inferior de presión de contacto para las condiciones de funcionamiento dadas. Presión de contacto excesiva, incl. como consecuencia del impacto aerodinámico sobre el pantógrafo, un aumento de la componente dinámica y el consiguiente aumento de la deflexión vertical del cable, especialmente en las abrazaderas, en los interruptores de aire, en la unión de los tramos de anclaje y en la zona de Las estructuras artificiales pueden reducir la confiabilidad de la red de contactos y los pantógrafos, así como aumentar la tasa de desgaste de los cables y las inserciones de contactos. Por lo tanto, también es necesario normalizar el límite superior de presión de contacto. La optimización de los modos de recolección de corriente está garantizada por los requisitos coordinados para los dispositivos de la red de contactos y los colectores de corriente, lo que garantiza una alta confiabilidad de su funcionamiento con costos mínimos reducidos.
La calidad de la captación de corriente puede determinarse mediante varios indicadores (el número y la duración de las violaciones del contacto mecánico en la sección calculada de la vía, el grado de estabilidad de la presión de contacto cerca del valor óptimo, la tasa de desgaste de los elementos de contacto, etc.), que dependen en gran medida del diseño de los sistemas que interactúan: la red de contactos y los pantógrafos, sus características estáticas, dinámicas, aerodinámicas, de amortiguación y otras. A pesar de que el proceso de recolección actual depende de una gran cantidad de factores aleatorios, los resultados de la investigación y la experiencia operativa permiten identificar los principios fundamentales para crear sistemas de recolección actuales con las propiedades requeridas.

Travesaño rígido

Barra transversal rígida: se utiliza para colgar cables aéreos ubicados sobre varias (2-8) vías. La barra transversal rígida tiene la forma de una estructura metálica en bloque (barra transversal), montada sobre dos soportes (Fig. 8.28). Estos travesaños también se utilizan para tramos abiertos. El travesaño con los montantes se une de forma articulada o rígida mediante puntales, lo que permite su descarga en mitad del vano y reduce el consumo de acero. Al colocar accesorios de iluminación en la barra transversal, se hace un piso con barandillas; proporcione una escalera para subir a los soportes para el personal de servicio. Instalar barras transversales rígidas cap. Arr. en estaciones y puntos separados.

Aisladores

Los aisladores son dispositivos para aislar cables de contacto activos. Los aisladores se distinguen según la dirección de aplicación de las cargas y el lugar de instalación: suspendidos, tensados, de retención y en voladizo; por diseño: disco y varilla; por material: vidrio, porcelana y polímero; Los aisladores también incluyen elementos aislantes.
Los aisladores suspendidos (aisladores de porcelana y vidrio) generalmente se conectan en guirnaldas de 2 en líneas de CC y de 3 a 5 (dependiendo de la contaminación del aire) en líneas de CA. Los aisladores de tensión se instalan en anclajes de cables, en cables de soporte sobre aisladores seccionales, en cables de fijación de barras transversales flexibles y rígidas. Los aisladores de retención (Fig. 8.29 y 8.30) se diferencian de todos los demás por la presencia de una rosca interna en el orificio de la tapa metálica para asegurar la tubería. En las líneas de CA se suelen utilizar aisladores de varilla y en las líneas de CC también se utilizan aisladores de disco. En este último caso, en la varilla principal de la abrazadera articulada se incluye otro aislante en forma de disco con un pendiente. Los aisladores de varilla de porcelana en voladizo (Fig. 8.31) se instalan en los puntales y varillas de las consolas aisladas. Estos aisladores deben tener una mayor resistencia mecánica, ya que trabajan a flexión. En los seccionadores seccionales y los pararrayos de bocina se suelen utilizar aisladores de varilla de porcelana y, con menos frecuencia, aisladores de disco. En los aisladores seccionales en líneas de corriente continua, se utilizan elementos aislantes de polímero en forma de barras rectangulares hechas de material prensado, y en líneas de corriente alterna, en forma de varillas cilíndricas de fibra de vidrio, sobre las cuales se colocan cubiertas protectoras eléctricas hechas de tubos fluoroplásticos. . Se han desarrollado aisladores de varillas de polímero con núcleos de fibra de vidrio y nervaduras de elastómero organosilícico. Se utilizan para colgar, seccionar y fijar; son prometedores para su instalación en puntales y varillas de consolas aisladas, en cables de travesaños flexibles, etc. En áreas de contaminación industrial del aire y en algunas estructuras artificiales, la limpieza (lavado) periódico de los aisladores de porcelana se lleva a cabo utilizando equipos móviles especiales.

De cadena

La catenaria es una de las partes principales de la red de contactos, es un sistema de cables, cuya disposición relativa, el método de conexión mecánica, el material y la sección proporcionan la calidad necesaria de captación de corriente. El diseño de una catenaria (CP) está determinado por la viabilidad económica, las condiciones de funcionamiento (velocidad máxima de movimiento del EPS, corriente máxima consumida por los pantógrafos) y las condiciones climáticas. La necesidad de garantizar una recolección de corriente confiable a velocidades y potencia crecientes del EPS determinó las tendencias en los cambios en los diseños de suspensión: primero simples, luego simples con cuerdas simples y más complejas: resortes simples, dobles y especiales, en los cuales, para garantizar la requerida efecto, cap. Arr. para nivelar la elasticidad (o rigidez) vertical de la suspensión en el vano se utilizan sistemas atirantados con un cable adicional u otros.
A velocidades de hasta 50 km/h, la calidad satisfactoria de la captación de corriente se garantiza mediante una suspensión de contacto simple, que consiste únicamente en un cable de contacto suspendido de los soportes A y B de la red de contactos (figura 8.10a) o cables transversales.

La calidad de la captación de corriente está determinada en gran medida por la flexión del cable, que depende de la carga resultante sobre el cable, que es la suma del propio peso del cable (en caso de condiciones de hielo junto con hielo) y la carga del viento, así como como en la longitud del tramo y la tensión del cable. La calidad de la colección actual está muy influenciada por el ángulo a (cuanto más pequeño es, mayor peor calidad colección de corriente), la presión de contacto cambia significativamente, aparecen cargas de choque en la zona de soporte, se produce un mayor desgaste del cable de contacto y de los insertos del colector de corriente. La captación de corriente en la zona de soporte se puede mejorar algo colgando el cable en dos puntos (Fig. 8.10.6), lo que bajo ciertas condiciones asegura una captación de corriente confiable a velocidades de hasta 80 km/h. Es posible mejorar significativamente la captación de corriente con una simple suspensión solo reduciendo significativamente la longitud de los tramos para reducir el pandeo, lo que en la mayoría de los casos no es económico, o usando cables especiales con una tensión significativa. En este sentido, se utilizan colgadores de cadena (Fig. 8.11), en los que el cable de contacto se suspende del cable de soporte mediante cuerdas. Una suspensión que consta de un cable de soporte y un cable de contacto se llama simple; si hay un cable auxiliar entre el cable de soporte y el cable de contacto, doble. En una suspensión de cadena, el cable de soporte y el cable auxiliar participan en la transmisión de la corriente de tracción, por lo que están conectados al cable de contacto mediante conectores eléctricos o hilos conductores.

Se considera que la principal característica mecánica de una suspensión de contacto es la elasticidad: la relación entre la altura del cable de contacto y la fuerza que se le aplica y se dirige verticalmente hacia arriba. La calidad de la captación de corriente depende de la naturaleza del cambio de elasticidad a lo largo del tramo: cuanto más estable sea, mejor será la captación de corriente. En los colgadores de cadenas simples y convencionales, la elasticidad en la mitad del tramo es mayor que la de los soportes. La igualación de la elasticidad en el tramo de una sola suspensión se logra mediante la instalación de cables de resorte de 12 a 20 m de largo, a los que se unen cuerdas verticales, así como mediante la disposición racional de cuerdas ordinarias en la parte media del tramo. Las suspensiones dobles tienen una elasticidad más constante, pero son más caras y complejas. Para obtener una alta tasa de distribución uniforme de la elasticidad en el tramo, utilice varias maneras su aumento en el área de la unidad de soporte (instalación de amortiguadores de resorte y varillas elásticas, efecto de torsión por torsión del cable, etc.). En cualquier caso, a la hora de desarrollar suspensiones es necesario tener en cuenta sus características disipativas, es decir, la resistencia a cargas mecánicas externas.
La catenaria es un sistema oscilante, por lo tanto, al interactuar con pantógrafos, puede encontrarse en un estado de resonancia provocado por la coincidencia o múltiples frecuencias de sus propias oscilaciones y oscilaciones forzadas, determinadas por la velocidad del pantógrafo a lo largo de un tramo con un determinado longitud. Si se producen fenómenos de resonancia, puede producirse un deterioro notable en la captación de corriente. El límite para la captación de corriente es la velocidad de propagación de las ondas mecánicas a lo largo de la suspensión. Si se supera esta velocidad, el pantógrafo debe interactuar como si fuera un sistema rígido e indeformable. Dependiendo de la tensión específica estandarizada de los cables de suspensión, esta velocidad puede ser de 320 a 340 km/h.
Los colgadores simples y de cadena constan de secciones de anclaje separadas. Las fijaciones de suspensión en los extremos de los tramos de anclaje pueden ser rígidas o compensadas. En los principales ferrocarriles Se utilizan principalmente suspensiones compensadas y semicompensadas. En suspensiones semicompensadas, los compensadores están presentes solo en el cable de contacto, en las compensadas, también en el cable de soporte. Además, en caso de un cambio en la temperatura de los cables (debido al paso de corrientes a través de ellos, cambios en la temperatura ambiente), la flexión del cable de soporte y, por lo tanto, la posición vertical de los cables de contacto permanece sin cambios. . Dependiendo de la naturaleza del cambio en la elasticidad de las suspensiones en el tramo, la comba del cable de contacto se toma en el rango de 0 a 70 mm. El ajuste vertical de las suspensiones semicompensadas se realiza de modo que la flexión óptima del cable de contacto corresponda a la temperatura ambiente promedio anual (para un área determinada).
La altura estructural de la suspensión (la distancia entre el cable de soporte y el cable de contacto en los puntos de suspensión) se elige en función de consideraciones técnicas y económicas, es decir, teniendo en cuenta la altura de los soportes, el cumplimiento de las dimensiones verticales actuales de la aproximación de edificios, distancias de aislamiento, especialmente en la zona de estructuras artificiales, etc.; Además, se debe garantizar una inclinación mínima de las cuerdas en valores extremos de temperatura ambiente, cuando pueden producirse movimientos longitudinales perceptibles del hilo de contacto con respecto al cable de soporte. En el caso de suspensiones compensadas esto es posible si el cable de soporte y el hilo de contacto están fabricados de materiales diferentes.
Para aumentar la vida útil de los insertos de contacto de los pantógrafos, el cable de contacto se coloca en zigzag. Son posibles varias opciones para colgar el cable de soporte: en los mismos planos verticales que el hilo de contacto (suspensión vertical), a lo largo del eje de la vía (suspensión semi-oblicua), con zigzags opuestos a los zigzags del hilo de contacto (suspensión oblicua ). La suspensión vertical tiene menos resistencia al viento, la suspensión oblicua tiene la mayor, pero es la más difícil de instalar y mantener. En tramos rectos de la vía, se utiliza principalmente suspensión semi-oblicua, en tramos curvos, vertical. En áreas con cargas de viento particularmente fuertes, se usa ampliamente una suspensión en forma de diamante, en la que dos cables de contacto, suspendidos de un cable de soporte común, se encuentran en soportes con zigzags opuestos. En las partes medias de los tramos, los cables se juntan mediante tiras rígidas. En algunas suspensiones, la estabilidad lateral se garantiza mediante el uso de dos cables de soporte, formando una especie de sistema atirantado en el plano horizontal.
En el extranjero se utilizan principalmente suspensiones de cadena simple, incluso en tramos de alta velocidad, con alambres de resorte, cordones de soporte espaciados simples, así como con cables de soporte y alambres de contacto con mayor tensión.

Cable de contacto

El cable de contacto es el elemento más crítico de la suspensión de contacto, haciendo contacto directamente con los pantógrafos de EPS durante el proceso de recolección de corriente. Normalmente se utilizan uno o dos hilos de contacto. Generalmente se utilizan dos cables para recoger corrientes de más de 1000 A. En los ferrocarriles nacionales. D. utilice cables de contacto con una sección transversal de 75, 100, 120, con menos frecuencia 150 mm2; en el extranjero – de 65 a 194 mm2. La forma de la sección transversal del alambre sufrió algunos cambios; al principio. siglo 20 el perfil de la sección transversal tomó la forma de dos ranuras longitudinales en la parte superior: la cabeza, que sirven para fijar los accesorios de la red de contactos al cable. En la práctica doméstica, las dimensiones del cabezal (Fig. 8.12) son las mismas para diferentes áreas de la sección transversal; en otros países, el tamaño de la cabeza depende del área de la sección transversal. En Rusia, el cable de contacto está marcado con letras y números que indican el material, el perfil y el área de la sección transversal en mm2 (por ejemplo, MF-150 - cobre perfilado, área de la sección transversal 150 mm2).

En los últimos años se han generalizado los alambres de cobre de baja aleación con aditivos de plata y estaño, que aumentan la resistencia al desgaste y al calor del alambre. Los alambres de cobre y cadmio de bronce tienen la mejor resistencia al desgaste (2-2,5 veces mayor que el alambre de cobre), pero son más caros que los alambres de cobre y su resistencia eléctrica es mayor. La viabilidad de utilizar un cable en particular está determinada por un cálculo técnico y económico, teniendo en cuenta las condiciones de operación específicas, en particular al resolver problemas de garantizar la recolección de corriente en las carreteras de alta velocidad. De particular interés es el cable bimetálico (Fig. 8.13), suspendido principalmente en las vías de recepción y salida de las estaciones, así como un cable combinado de acero y aluminio (la parte de contacto es de acero, Fig. 8.14).

Durante el funcionamiento, los cables de contacto se desgastan al recoger corriente. Hay componentes eléctricos y mecánicos de desgaste. Para evitar la rotura del cable debido a mayores tensiones de tracción, el valor máximo de desgaste está normalizado (por ejemplo, para un cable con una sección transversal de 100 mm, el desgaste permitido es de 35 mm2); A medida que aumenta el desgaste del cable, su tensión se reduce periódicamente.
Durante el funcionamiento, la rotura del cable de contacto puede ocurrir como resultado del efecto térmico de la corriente eléctrica (arco) en el área de interacción con otro dispositivo, es decir, como resultado del quemado del cable. Muy a menudo, la quema de cables de contacto ocurre en los siguientes casos: encima de los colectores de corriente de un EPS estacionario debido a un cortocircuito en sus circuitos de alto voltaje; al subir o bajar el pantógrafo debido al flujo de corriente de carga o cortocircuito a través de un arco eléctrico; con un aumento de la resistencia de contacto entre el cable y los insertos de contacto del pantógrafo; presencia de hielo; cierre del patín pantógrafo de las diferentes ramas nopotéticas de la interfaz aislante de los tramos de anclaje, etc.
Las principales medidas para prevenir la quema de cables son: aumentar la sensibilidad y velocidad de protección contra corrientes de cortocircuito; el uso de un bloqueo en el EPS, que evita que el pantógrafo se eleve bajo carga y lo apaga a la fuerza cuando se baja; Equipos para aislar conexiones de secciones de anclaje. dispositivos de protección, ayudando a extinguir el arco en la zona de su posible aparición; medidas oportunas para evitar depósitos de hielo en los cables, etc.

Cable de soporte

Cable de soporte: un cable de suspensión de cadena unido a los dispositivos de soporte de la red de contactos. Un cable de contacto se suspende del cable de soporte mediante cuerdas, directamente o mediante un cable auxiliar.
En trenes nacionales En las vías principales de las líneas electrificadas con corriente continua se utiliza principalmente como cable de soporte alambre de cobre con una sección transversal de 120 mm2, y en las vías laterales de las estaciones, alambre de acero-cobre (70 y 95 mm2). se utiliza. En el extranjero, en las líneas de corriente alterna también se utilizan cables de bronce y acero con una sección de 50 a 210 mm2. La tensión del cable en una catenaria semicompensada varía según la temperatura ambiente en el rango de 9 a 20 kN, en una suspensión compensada según el tipo de cable, en el rango de 10-30 kN.

Cadena

Una cuerda es un elemento de una cadena catenaria, con la ayuda del cual uno de sus cables (generalmente un cable de contacto) se suspende de otro: el cable de soporte.
Por diseño, se distinguen: cadenas de eslabones, compuestas por dos o más eslabones de alambre rígido conectados de forma articulada; cuerdas flexibles hechas de alambre flexible o cuerda de nailon; duro: en forma de espaciadores entre los cables, que se utilizan con mucha menos frecuencia; bucle: hecho de alambre o tira de metal, suspendido libremente en el alambre superior y fijado de forma rígida o articulada en las abrazaderas de cuerda del inferior (generalmente de contacto); deslizando cuerdas unidas a uno de los cables y deslizándose a lo largo del otro.
En trenes nacionales Los más utilizados son los cordones de eslabones hechos de alambre bimetálico de acero y cobre con un diámetro de 4 mm. Su desventaja es el desgaste eléctrico y mecánico en las uniones de los eslabones individuales. En los cálculos, estas cuerdas no se consideran conductoras. Cuerdas flexibles hechas de alambre trenzado de cobre o bronce, unidas rígidamente a abrazaderas de cuerda y que actúan como conectores eléctricos distribuidos a lo largo de la suspensión de contactos y que no forman masas concentradas significativas en el cable de contacto, lo cual es típico de los conectores eléctricos transversales típicos utilizados para enlaces y otras conexiones. , no tienen este inconveniente.cuerdas no conductoras. En ocasiones se utilizan catenarias no conductoras fabricadas con cuerda de nailon, cuya fijación requiere conectores eléctricos transversales.
Los cordones deslizantes, capaces de moverse a lo largo de uno de los alambres, se utilizan en colgantes de catenaria semicompensados con baja altura estructural, al instalar aisladores seccionales, en lugares donde el cable de soporte se ancla en estructuras artificiales con dimensiones verticales limitadas y en otros especiales. condiciones.
Las cadenas rígidas generalmente se instalan solo en los interruptores aéreos de la red de contactos, donde actúan como un limitador de la elevación del cable de contacto de una suspensión con respecto al cable de la otra.

alambre de refuerzo

Alambre de refuerzo: un alambre conectado eléctricamente a la catenaria, que sirve para reducir el total resistencia eléctrica red de contactos. Como regla general, el cable de refuerzo se suspende sobre soportes en el lado del soporte en el campo, con menos frecuencia sobre los soportes o en consolas cerca del cable de soporte. El alambre de refuerzo se utiliza en áreas de corriente continua y alterna. La reducción de la reactancia inductiva de una red de contactos de CA depende no solo de las características del cable en sí, sino también de su ubicación en relación con los cables aéreos.
El uso de alambre de refuerzo está previsto en la etapa de diseño; Normalmente se utilizan uno o más cables trenzados tipo A-185.

Conector eléctrico

Conector eléctrico: un trozo de cable con accesorios conductores destinado a conexión eléctrica cables de contacto. Hay conectores transversales, longitudinales y de derivación. Están fabricados con alambres desnudos para que no interfieran con los movimientos longitudinales de los alambres de catenaria.
Los conectores transversales se instalan para la conexión en paralelo de todos los cables aéreos de una misma vía (incluidos los de refuerzo) y en estaciones de catenaria para varias vías paralelas incluidas en un tramo. Los conectores transversales se montan a lo largo del camino a distancias que dependen del tipo de corriente y la proporción de la sección transversal de los cables de contacto en la sección transversal general de los cables de la red de contactos, así como de los modos de funcionamiento del EPS en brazos de tracción específicos. Además, en las estaciones se colocan conectores en los lugares donde arranca y acelera la EPS.
Los conectores longitudinales se instalan en los interruptores de aire entre todos los cables de los colgantes de catenaria que forman este interruptor, en los lugares donde se acoplan las secciones de anclaje, en ambos lados para juntas no aislantes y en un lado para juntas aislantes y en otros lugares.
Los conectores de derivación se utilizan en los casos en los que es necesario compensar la sección interrumpida o reducida de la suspensión de la catenaria debido a la presencia de anclajes intermedios de alambres de refuerzo o cuando se incluyen aisladores en el cable de soporte para su paso a través de una estructura artificial. .

Accesorios de catenaria

Accesorios para redes de contacto: abrazaderas y piezas para conectar cables aéreos de contacto entre sí, a dispositivos y soportes de soporte. Los accesorios (Fig. 8.15) se dividen en tensión (abrazaderas de extremo, abrazaderas de extremo, etc.), suspensión (abrazaderas de cuerda, silletas, etc.), fijación (abrazaderas de fijación, soportes, orejas, etc.), conductoras, mecánicamente ligeras. cargado (suministro, conexión y transición de abrazaderas, de cables de cobre a aluminio). Los productos incluidos en los accesorios, de acuerdo con su finalidad y tecnología de producción (fundición, estampación en frío y en caliente, prensado, etc.), están fabricados en fundición maleable, acero, aleaciones de cobre y aluminio y plásticos. Los parámetros técnicos de los accesorios están regulados por documentos reglamentarios.

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