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Détails et dimensions du réseau de contacts. Contactez les périphériques réseau. À votre arrivée sur le lieu de travail, effectuer un briefing de sécurité en cours avec une signature pour toutes les personnes en tenue

Boîte à outils

Réaliser des exercices pratiques

Dans la discipline "Réseau de Contact".

1. Sélection de pièces et de matériaux pour les nœuds du réseau de contacts.

2. Détermination des charges agissant sur les fils du réseau de contacts.

3. Sélection de consoles et de pinces standards pour un agencement de support donné.

4. Calcul du moment fléchissant agissant sur l'appui et sélection d'un appui intermédiaire type.

5. Préparation de la documentation opérationnelle et technique lors des travaux sur le réseau de contacts.

6. Préparation de la documentation opérationnelle et technique lors de l'exécution des travaux sur le réseau de contacts.

7. Vérification de l'état technique, réglage et réparation de l'aiguille à air.

8. Vérification de l'état, réglage et réparation de l'isolateur sectionnel.

9. Vérification de l'état, réglage et réparation du sectionneur.

10. Vérification de l'état, réglage et réparation des parafoudres de différents types.

11. Vérification de l'état, réglage et réparation de l'interface isolante.

12. Calcul mécanique de la section d'ancrage de la suspension à chaîne caténaire.

13. Détermination de la tension d'un câble support chargé.

14. Calcul des flèches d'affaissement et construction des courbes d'installation du câble porteur et du fil de contact.

15. Etablir une liste des matériaux nécessaires, des dispositifs de support et de fixation pour le réseau de contacts de la scène.

Note explicative.

Le manuel méthodologique contient des options pour les cours pratiques dans la discipline « Contact Network ». L'objectif des cours est de consolider les connaissances acquises au cours du cours théorique de la discipline, d'acquérir des compétences pratiques dans la vérification de l'état et le réglage des nœuds individuels du réseau de contacts, ainsi que des compétences dans l'utilisation de la littérature technique. Le thème des cours pratiques proposés a été choisi conformément au programme de travail de la discipline et à la norme en vigueur de la spécialité 1004.01 « Alimentation électrique dans le transport ferroviaire ».

Pour réaliser les cours dans la classe « Réseau de Contact », vous devez disposer des éléments de base du réseau de contact ou de leurs maquettes, des stands, des affiches nécessaires, des photographies, des outils de mesure et de réglage.

Dans un certain nombre d'ouvrages, pour une meilleure mémorisation et assimilation du matériel, il est proposé de représenter les nœuds individuels du réseau de contacts, de décrire leur objectif et leurs exigences.

Lors de la réalisation des exercices pratiques, les étudiants doivent utiliser la littérature de référence, normative et technique.

Vous devez prêter attention aux mesures de sécurité qui garantissent la sécurité des travaux de maintenance et de réparation sur les appareils du réseau aérien à contacts.

Leçon pratique n°1

Sélection de pièces et de matériaux pour les nœuds du réseau de contacts.

Objectif de la leçon : Apprenez à sélectionner pratiquement les pièces d'un système de caténaire donné.

Donnée initiale: type de chaîne caténaire, unité de chaîne caténaire (fixée par l'enseignant selon les tableaux 1.1, 1.2).

Tableau 1.1.Types de suspensions de contact.

Numéro d'option	Câble de support	Fil de contact	Système actuel	Type de suspension
chemin secondaire
-	PBSM-70	MF-85	variable constante	KS 70
Voie principale
	M-120	BrF-100	constante	KS140
	M-95	MF-100	constante	KS160
	M-95	2MF-100	constante	KS120
	M-120	2MF-100	constante	KS140
	M-120	2MF-100	constante	KS160
	PBSM-95	NlF-100	variable	KS120
	M-95	BrF-100	variable	KS160
	PBSM-95	BrF-100	variable	KS140
	M-95	MF-100	variable	KS160
	PBSM-95	MF-100	variable	KS140

Tableau 1.2. Ensemble chaîne caténaire.

Brèves informations théoriques :

Lors du choix d'une unité de support pour une chaîne caténaire et de la détermination du mode d'ancrage des fils d'une chaîne caténaire, il est nécessaire de prendre en compte les vitesses des trains sur un tronçon donné et du fait que plus la vitesse des trains est élevée, plus l'élasticité de la chaîne caténaire.

Les raccords de réseau de contacts sont un ensemble de pièces destinées à la fixation de structures, à la fixation de fils et de câbles et à l'assemblage de divers composants d'un réseau de contacts. Les raccords doivent avoir une résistance mécanique suffisante, une bonne compatibilité, une fiabilité élevée et la même résistance à la corrosion, ainsi qu'un poids minimum pour la collecte de courant à grande vitesse.

Toutes les parties des réseaux de contacts peuvent être divisées en deux groupes : mécaniques et conductrices.

Le premier groupe comprend des pièces conçues pour des charges purement mécaniques. Cela comprend : une pince à coin, une pince de serrage pour un câble de support, des selles, des cosses de fourche, des cosses fendues et continues, etc.

Le deuxième groupe comprend les pièces conçues pour les charges mécaniques et électriques. Cela comprend : des pinces bout à bout à pince pour joindre le câble de support, des connecteurs ovales, des pinces bout à bout pour le fil de contact, des cordes, des pinces de connexion et de transition. Selon le matériau de fabrication, les raccords sont répartis en fonte (fonte malléable ou grise), acier, métaux non ferreux et leurs alliages (cuivre, bronze, aluminium, laiton).

Les produits en fonte ont un revêtement protecteur anticorrosion - galvanisation à chaud, et les produits en acier - galvanisation électrolytique suivie d'un chromage.

Procédure pour réaliser le cours pratique :

1. Sélectionnez un nœud de support pour une caténaire donnée et esquissez-le avec tous les paramètres géométriques (L.1, p. 80).

2. Sélectionnez le matériau et la section des fils pour les cordes simples et à ressorts de l'unité de support.

3. Sélectionnez les pièces pour une unité donnée en utilisant L.9 ou L10 ou L11.

Entrez les détails sélectionnés dans le tableau 1.3.

4. Sélectionnez une pièce pour joindre le fil de contact et connecter le câble de support. Entrez les détails sélectionnés dans le tableau 1.3.

Tableau 1.3. Pièces pour unités caténaires.

5. Décrire le but et l'emplacement d'installation des connecteurs électriques longitudinaux et transversaux.

6. Décrire le but des interfaces non isolantes. Dessinez un schéma d'une interface non isolante et indiquez toutes les dimensions principales.

7. Préparez un rapport. Tirez des conclusions basées sur la leçon terminée.

Questions de contrôle :

1. Quelles charges supportent les parties du réseau de contacts ?

2. Qu'est-ce qui détermine le choix du type d'unité de support pour une chaîne caténaire ?

3. De quelles manières peut-on uniformiser l’élasticité d’une chaîne caténaire ?

4. Pourquoi peut-on utiliser des matériaux peu conducteurs pour les câbles porteurs ?

5. Formulez le but et les types d’ancrages intermédiaires.

6. Qu'est-ce qui détermine la méthode de fixation du câble de support à la structure de support ?

Figure 1.1. Ancrage d'une suspension caténaire AC compensée ( UN) et permanent ( b) actuel:

1- le présentateur ; 2- support d'ancrage ; 3, 4, 19 – câble compensateur en acier d'un diamètre de 11 mm, longueur respectivement 10, 11, 13 m ; 5- bloc compensateur ; 6- culbuteur ; 7- tige « oeil-double oeil » de 150 mm de long ; 8- plaque de réglage ; 9- isolant avec pilon ; 10- isolant avec boucles d'oreilles ; 11- connecteur électrique ; 12- culbuteur à deux tiges ; 13, 22 - pince, respectivement, pour 25 à 30 charges ; 15- charge en béton armé ; 16- câble limiteur de charge ; 17- support limiteur de charge ; 18 trous de montage ; 20 tiges à œil de pilon, de 1000 mm de long ; 21- culbuteur pour la fixation de deux fils de contact ; 23 bars pour 15 charges ; 24- limiteur pour une seule guirlande de poids.

Fig. 1.2.Ancrage d'une suspension à chaîne AC semi-compensée avec un compensateur à deux blocs ( UN) et courant continu avec un compensateur à trois blocs ( b):

1- le présentateur ; 2- support d'ancrage ; 3- tige « pilon-double oeil » de 1000 mm de long ; 4- isolateur avec pilon ; 5- isolant avec boucle d'oreille ; 6- câble compensateur en acier d'un diamètre de 11 mm ; 7- bloc compensateur ; Tige à 8 œillets de pilon, de 1000 mm de long ; 9- barre pour poids ; 10- charge en béton armé ; 11- limiteur pour une seule guirlande de poids ; 12- câble limiteur de charge ; 13- support limiteur de charge ; 14- câble compensateur en acier d'un diamètre de 10 mm et d'une longueur de 10 m ; 15- pince pour poids ; 16- limiteur pour une double guirlande de poids ; 17- bascule pour l'ancrage de deux fils.

Fig.1.3. Ancrage moyen compensé ( enfer) et semi-compensé ( e) chaînes caténaires ; pour un seul fil de contact ( b), fil de contact double ( g); sur une console isolée ( V) et sur une console non isolée ( d).

Agence fédérale des transports ferroviaires.

Université d'État des transports d'Irkoutsk.

Département : ECT

PROJET DE COURS

Option-83

Discipline : « Réseaux de contacts »

« Calcul de la section du réseau de contacts de la station et de la section »

Complété par : l'étudiant Dobrynin A.I.

Vérifié par : Stupitsky V.P.

Irkoutsk

Donnée initiale.

1. Caractéristiques de la suspension par chaîne

Sur les voies principales et en gare, la suspension à chaîne est semi-compensée.

Avec deux fils de contact, la distance entre eux est supposée être de 40 mm.

Type de caténaire : M120 + 2 MF – 100 ;

Type de courant : constant ;

2. Conditions météorologiques

Zone climatique : IIb ;

Région du vent : I ;

Région glacée : II ;

La glace a une forme cylindrique avec une densité de 900 kg/m3 ;

Température des formations de glace t = -5 0 C ;

Température à laquelle le vent d'intensité maximale est observé t = +5 0 C ;

3. Gare

Toutes les voies de la gare sont électrifiées, à l'exception de la voie d'accès au poste de traction. Les flèches adjacentes à la piste principale sont en pente 1/11 (il y a un mètre de déviation latérale pour onze mètres de longueur de piste), les flèches restantes sont en pente 1/9.

Les chiffres sur le schéma indiquent les distances depuis l'axe du bâtiment voyageurs (en mètres) jusqu'aux pointes des flèches, feux d'entrée, impasses et passerelles piétonnes, et indiquent également les distances entre voies adjacentes.

4. Conduite

Le tronçon est spécifié sous la forme d'un piquet d'objets principaux : signaux d'entrée, courbes avec rayons correspondants, ponts et autres structures artificielles. La compatibilité du tronçon avec la station est vérifiée par le piquetage du signal d'entrée commun.

Piquetage devant les principales installations de transport

Signal d'entrée d'une station donnée 23 km 8+42 ;

Début de la courbe (centre gauche) R = 600 m 2 + 17 ;

Fin de la courbe 5+38 ;

Axe de tuyau en pierre avec trou 1,1 m 5+94 ;

Début de courbe (centre droit) R = 850 m 7+37 ;

Fin de courbe 25 km 4+64 ;

Pont sur la rivière avec balade en contrebas :

essieu 7+27 ;

longueur du pont, m 130;

Axe de tuyau en béton armé percé de 3,5 m 9+09 ;

Début de courbe (centre gauche) R = 1000 m 26 km 0+22 ;

Fin de courbe 4+30 ;

Signal d'entrée de la prochaine station 27 km 7+27 ;

Axe de croisement de 6 m de large 7+94 ;

La première flèche de la station suivante est 9+55.

1. La hauteur du pont sur la rivière est de 6,5 m (la distance entre l'UGR et le bas des liaisons éoliennes du pont) ;

2. A droite, au fil des kilomètres, il est prévu d'aménager une deuxième piste ;

3. A une distance de 300 m de part et d'autre du pont sur la rivière, le sentier est implanté sur un talus de 7 m de hauteur.

Introduction

Un ensemble d'appareils, depuis les générateurs de la centrale jusqu'au réseau de traction, constitue le système d'alimentation électrique des réseaux électrifiés. les chemins de fer. Ce système alimente en énergie électrique, en plus de sa propre traction électrique (locomotives électriques et trains électriques), ainsi que tous les consommateurs ferroviaires non tractionnistes et les consommateurs des territoires adjacents. Par conséquent, l’électrification des chemins de fer résout non seulement le problème des transports, mais contribue également à résoudre le problème économique national le plus important : l’électrification de l’ensemble du pays.

Le principal avantage de la traction électrique par rapport à la traction autonome (celles dotées de générateurs d'énergie sur la locomotive elle-même) est déterminé par l'alimentation électrique centralisée et se résume à ce qui suit :

La production d'énergie électrique dans les grandes centrales électriques entraîne, comme toute production de masse, une diminution de son coût, une augmentation de son efficacité et une diminution de la consommation de carburant.

Les centrales électriques peuvent utiliser tout type de combustible et notamment des combustibles hypocaloriques non transportables (dont le coût de transport n'est pas justifié). Les centrales électriques peuvent être construites directement sur le lieu d'extraction du combustible, ce qui rend son transport inutile.

Pour la traction électrique, l’énergie hydraulique et l’énergie des centrales nucléaires peuvent être utilisées.

Avec la traction électrique, la récupération (retour) d'énergie lors du freinage électrique est possible.

Avec une alimentation électrique centralisée, la puissance nécessaire à la traction électrique est pratiquement illimitée. Cela permet, à certaines périodes, de consommer une puissance qui ne peut pas être fournie par les locomotives autonomes, ce qui permet, par exemple, d'atteindre des vitesses nettement plus élevées sur des montées lourdes avec des poids de train importants.

Une locomotive électrique (locomotive électrique ou voiture électrique), contrairement aux locomotives autonomes, ne possède pas ses propres générateurs d'énergie. Elle est donc moins chère et plus fiable qu’une locomotive autonome.

Une locomotive électrique ne comporte pas de pièces fonctionnant à des températures élevées et avec un mouvement alternatif (comme sur une locomotive à vapeur, une locomotive diesel, une locomotive à turbine à gaz), ce qui réduit le coût de réparation de la locomotive.

Les avantages de la traction électrique créés par une alimentation électrique centralisée nécessitent pour leur mise en œuvre la construction d'un système d'alimentation électrique spécial, dont les coûts dépassent généralement largement les coûts du matériel roulant électrique. La fiabilité des routes électrifiées dépend de la fiabilité du système d’alimentation électrique. Par conséquent, les problèmes de fiabilité et d’efficacité du système d’alimentation électrique affectent considérablement la fiabilité et l’efficacité de l’ensemble du chemin de fer électrique dans son ensemble.

Les appareils du réseau de contact sont utilisés pour fournir de l'électricité au matériel roulant.

Le projet de réseau caténaire, qui constitue l'un des volets principaux du projet d'électrification du tronçon ferroviaire, est réalisé dans le respect des exigences et recommandations d'un certain nombre de documents constitutifs :

Instructions pour l'élaboration de projets et devis pour la construction industrielle ;

Instructions temporaires pour l'élaboration de projets et d'estimations pour la construction ferroviaire ;

Normes de conception technologique de l'électrification ferroviaire, etc.

Parallèlement, les exigences énoncées dans les documents réglementant l'exploitation du réseau de contact sont prises en compte : les règles d'exploitation technique des chemins de fer, les règles d'entretien du réseau de contact des chemins de fer électrifiés.

Dans ce projet de cours, une section d'un réseau de contacts monophasé en courant continu a été calculée. Des plans d'implantation du réseau de contacts de la station et du tronçon ont été établis.

Les dispositifs de réseau caténaire comprennent tous les fils de suspensions caténaires, les structures de support et de fixation, les supports avec pièces de fixation dans le sol ; les dispositifs de lignes aériennes comprennent les fils de diverses lignes (alimentation, aspiration, pour l'alimentation électrique des consommateurs de blocage automatique et autres consommateurs non tracteurs, etc.) et des structures pour les monter sur des supports.

Les dispositifs du réseau de contact et des lignes aériennes, exposés à divers facteurs climatiques (changements de température importants, vents forts, formations de glace), doivent y résister avec succès, assurant la circulation ininterrompue des trains avec des normes de poids, des vitesses et des intervalles entre les trains établis au volumes de trafic requis. De plus, dans les conditions de fonctionnement, des ruptures de fils, des chocs sur les collecteurs de courant et d'autres impacts sont possibles, qui doivent également être pris en compte lors du processus de conception.

Le réseau de contacts n'a pas de réserve, ce qui impose des exigences accrues sur la qualité de sa conception.

Lors de la conception d'un réseau de contacts dans la section du projet d'électrification du tronçon ferroviaire, les éléments suivants sont établis :

Conditions de conception – climatiques et techniques-géologiques ;

Type de caténaire (tous les calculs pour déterminer la section transversale requise des fils aériens sont effectués dans la section alimentation électrique du projet);

La longueur des travées entre les supports du réseau de contact sur toutes les sections de l'itinéraire ;

Types de supports, méthodes de fixation dans le sol et types de fondations pour les supports qui en ont besoin ;

Types de structures de support et de fixation ;

Circuits d'alimentation et de séparation ;

Portée des travaux d'installation des supports aux transports et aux gares ;

Dispositions de base pour l'organisation de la construction et de l'exploitation.

Analyse des données sources

Avec un fil de contact double, une suspension à contact compensé est utilisée dans les zones où la vitesse des trains est supérieure ou égale à 120 km/h. Sur les voies principales de la gare, en raison de vitesses réduites, une suspension à chaîne semi-compensée est généralement utilisée. Sur la base de ces conditions météorologiques, nous sélectionnons les principaux paramètres climatiques qui se répètent une fois tous les dix ans :

Plage de température du tableau. 2.с3 : -30 0 С ¸ 45 0 С ;

Vitesse maximale du vent indiquée dans le tableau. 5.s14 : v ni = 29 m/s ;

Épaisseur de la paroi de glace d'après le tableau. 1.с12 : b =10 mm ;

En fonction des conditions d'exploitation et de la nature de la zone électrifiée, les facteurs de correction nécessaires des rafales de vent et de l'intensité des glaces sont sélectionnés. Pour le cas général, nous acceptons leurs valeurs respectivement de 0,95, 1,0 et 1,25 pour la gare, la scène et le remblai.

Détermination des charges agissant sur les lignes aériennes

Pour gare et scène.

Calcul des charges verticales

Les conditions d'exploitation les plus défavorables pour certaines structures de réseaux aériens peuvent survenir sous diverses combinaisons de facteurs météorologiques, qui peuvent comprendre quatre éléments principaux : la température minimale de l'air, l'intensité maximale des formations de glace, la vitesse maximale du vent et la température maximale de l'air.

La charge de son propre poids de 1 m de suspension aérienne à contact est déterminée à partir de l'expression :

où est la charge due au poids propre du câble porteur, N/m ;

Idem mais pour le fil de contact, N/m ;

Le même, mais à partir de cordes et de pinces, est pris égal à 1

Nombre de fils de contact.

S'il n'y a pas de données dans le répertoire, la charge du poids propre du fil peut être déterminée à partir de l'expression :

, N/m (2)

où est la section transversale du fil, m2 ;

Densité du matériau du fil, kg/m 3 ;

Coefficient tenant compte de la conception du fil (pour un fil massif = 1, pour un câble multifilaire = 1,025) ;

Pour les fils combinés (AC, PBSM, etc.), la charge à partir de leur propre poids peut être déterminée à partir de l'expression :

où , est la section transversale des fils constitués de matériaux 1 et 2, m2 ;

Densité des matériaux 1 et 2, kg/m3.

Pour suspension M120 + 2 MF – 100 :

D’après l’expression (1), on obtient :

La charge du poids de la glace par mètre de fil ou de câble avec une forme cylindrique de son dépôt est déterminée par la formule :

où est la densité de la glace 900 kg/m 3 ;

Épaisseur de la paroi de la couche de glace, m

Diamètre du fil, m.

En considérant que le produit vaut 9,81×900×3,14 = 27,7×10 3, on peut écrire :

Nous définissons la valeur calculée de l'épaisseur de la couche de glace comme , où est l'épaisseur de la couche de glace en fonction de la région couverte de glace b = 10 mm ; KG est un coefficient qui prend en compte le diamètre réel du fil et la hauteur de sa suspension. Pour la gare et le tronçon K G = 0,95.

D'après l'expression (5), on détermine le poids de glace pour 1 m de câble support

L'épaisseur de la paroi de glace sur le fil de contact, compte tenu de son élimination par le personnel d'exploitation et les collecteurs de courant, est réduite de 50 % par rapport au câble porteur. Le diamètre calculé du fil de contact est calculé en moyenne à partir de la hauteur et de la largeur de sa section :

où H est la hauteur de la section du fil, m ; A – largeur de section du fil, m ;

En utilisant l'expression (6) on obtient :

mm.

A l'aide de l'expression (5), nous déterminons le poids de glace pour 1 m de fil de contact

Le poids de la glace sur les cordes n'est pas pris en compte. Ensuite, le poids total de 1 m de suspension de chaîne avec de la glace est déterminé par la formule :

où g est le poids de la caténaire N/m ;

g GN – poids de glace pour 1 m de câble porteur, N/m ;

g GK – poids de glace pour 1 m de fil de contact, N/m.

D'après l'expression (7), le poids total de 1 m de suspension à chaîne avec glace :

Nous déterminons les charges horizontales.

La charge de vent sur le fil en mode vent maximum est déterminée par la formule :

(8)

où est la densité de l'air à une température t = +15 0 C et une pression atmosphérique de 760 mm Hg. Elle est prise égale à 1,23 kg/m3 ;

v P - vitesse de conception du vent, m/s ; v P = 29 m/s.

С Х – coefficient de traînée aérodynamique, en fonction de la forme et de la position de la surface de l'objet, pour une station et une section С Х =1,20 pour un fil С Х =1,25 ;

KV est un coefficient qui prend en compte le diamètre réel du fil et la hauteur de sa suspension. Pour la gare et le tronçon KV = 0,95.

d i - diamètre du fil (pour les fils de contact - taille de la section verticale), mm.

La charge de vent sur le fil en présence de glace sur le fil est déterminée par la formule :

où est la vitesse estimée du vent dans des conditions de glace (selon le tableau 1.4), en m/s ;

Pour la détermination sur le fil de contact, la valeur est prise égale à b/2.

Nous déterminons les charges résultantes sur le n/t pour deux modes.

Charges résultantes sur un fil individuel en l'absence de glace :

S'il y a de la glace :

Calcul des longueurs de travée

Calcul de la tension du fil

La tension maximale admissible du câble porteur est déterminée par la formule

où est un coefficient prenant en compte la répartition des caractéristiques mécaniques des fils individuels, 0,95 ;

Résistance à la traction du matériau du fil, Pa ;

Facteur de sécurité;

S - surface transversale calculée, m2.

La tension maximale admissible et nominale pour les fils figure dans le tableau 10.

Détermination des longueurs de portée maximales admissibles

où K est la tension du fil de contact, N ;

Charge équivalente sur le fil de contact du câble porteur, N/m.

où est l'écart admissible du fil de contact par rapport à l'axe de la voie. Sur une section droite 0,5 m, sur une courbe 0,45 m ;

Zigzags des rênes de contact sur les supports adjacents. Sur une section droite du chemin +/-0,3 m. Sur une section courbe +/-0,4 m.

Déflexion d'un support sous l'influence du vent au niveau du câble porteur et du fil de contact. Ces valeurs (en fonction de la vitesse du vent) sont données page 48.

Fil de contact en zigzag, de dimension identique sur les supports adjacents.

Supposons que les zigzags sur les supports adjacents sur une section droite soient dirigés dans une direction et sur une courbe dans des directions différentes.

où est la tension du câble porteur en mode vent d'intensité maximale, N ;

Longueur de portée, m ;

La hauteur de la guirlande isolante. Dans le projet, nous acceptons 4 PS-70E. La hauteur d'une tasse est de 0,127 m.

Longueur moyenne des cordes à mi-portée à la hauteur de conception h0, m.

Calcul pour le tronçon de voie direct à la gare (voies latérales) :

La longueur résultante diffère du calcul précédent de moins de 5 m, elle peut donc être considérée comme définitivement acceptée.

Sur une section courbe du chemin, la longueur de portée maximale autorisée est déterminée à partir de l'expression :

Le calcul de la longueur de portée maximale admissible est effectué :

Pour le tronçon direct : gare (voies principales et secondaires) et étape (plaine et talus) ;

Pour une section courbe : sur un tronçon de plaines et de talus à rayons de courbure donnés.

La longueur résultante diffère du calcul précédent de moins de 5 m, elle peut donc être considérée comme définitivement acceptée.

Nous résumons tous les calculs dans un tableau

Lieu d'établissement	Longueur de travée sans Р e	Longueur de travée avec Р e	Longueur de travée finale
1. gare directe et scène	51.2	49.6	50
2. tronçon direct sur le remblai	45.2	43.8	45
3. courbe R 1 =600m	37.8	37.3	37
4. courbe R 2 =850m	42.3	41.8	42
5. courbe R 3 =1000m	44.4	43.8	44
6. courbe R 6 =850m sur le remblai	42.0	41.4	42
7. courbe R 5 =1000 m sur remblai	44.07	43.4	44
7. courbe R4=600 m sur le remblai	37.5	37.1	37

La procédure d'élaboration d'un plan de gare et de tronçon

La procédure d'élaboration d'un plan de gare.

Elaboration d'un plan de gare. Nous dessinons le plan de la gare à l'échelle 1:1000 sur une feuille de papier millimétré. La longueur requise de la feuille est déterminée conformément au schéma de gare donné, qui indique les distances de tous les centres d'aiguillage, feux de circulation, impasses par rapport à l'axe du bâtiment voyageurs en mètres. Dans ce cas, on place classiquement ces repères à gauche avec un signe moins, et à droite avec un signe plus.

Nous commençons à dessiner le plan de la gare en le marquant avec de fines lignes verticales, tous les 100 mètres de piquets conditionnels de la gare de part et d'autre de l'axe du bâtiment voyageurs, pris comme piquet zéro. Les chemins sur le plan de la gare sont représentés par leurs axes. Sur les aiguillages, les axes de voie se croisent en un point appelé centre de l'aiguillage. En utilisant les données sur le schéma de gare donné, nous traçons les axes des voies avec des lignes parallèles, et les distances entre elles doivent correspondre sur l'échelle acceptée aux inter-voies données.

Sur le plan de la gare, nous montrons également des voies non électrifiées. Après avoir indiqué les piquets des centres de participation sur des postes spéciaux, nous dessinons les rues et les sorties de participation. Ensuite, sur le plan de la gare, nous dessinons des bâtiments, une passerelle pour piétons, des quais pour passagers, une sous-station de traction, des feux de circulation à l'entrée et des passages à niveau.

Marquage des endroits où il est nécessaire de fixer les fils de contact.

On commence par disposer les supports au poste en marquant les endroits où il est nécessaire de prévoir des dispositifs de fixation des fils de contact. Ces endroits sont tous les branchements sur lesquels des interrupteurs pneumatiques doivent être montés et tous les endroits où le fil doit changer de direction.

Sur les interrupteurs pneumatiques simples, la meilleure disposition des fils de contact formant l'interrupteur est obtenue si le dispositif de verrouillage est installé à une certaine distance C du centre de l'interrupteur. Le déplacement des supports de fixation est autorisé vers le centre du branchement de 1 à 2 mètres et depuis le centre du branchement de 3 à 4 mètres. Au sommet de la courbe, on marque le support de fixation le long du piquet de ce sommet, et le zigzag à ce support est toujours négatif.

Disposition des supports dans les cols des gares

Nous commençons à disposer les supports au niveau de la station à partir du col, où sont concentrés le plus grand nombre d'emplacements de fixation des fils de contact. À partir des points de fixation désignés, nous sélectionnons les endroits où il est rationnel d'installer des supports porteurs. Dans ce cas, les longueurs réelles des travées ne doivent pas dépasser les longueurs de conception et la différence entre les longueurs des travées adjacentes ne doit pas dépasser 25 % de la longueur de la plus grande. De plus, les supports sur les sections à double voie doivent être situés sur un seul piquet. Si l'installation uniquement de supports porteurs entraîne une réduction significative des piquets, il convient alors d'envisager la possibilité de rendre certains interrupteurs pneumatiques non fixes.

Les aiguillages aériens non fixes ne peuvent être réalisés que sur des voies latérales, sur des supports situés à proximité (jusqu'à 20 m) de l'aiguillage.

Après avoir choisi les dimensions des travées entre les supports fixant les aiguillages aériens des voies principales, nous procédons au marquage des supports porteurs sur les aiguillages de gare suivants, en tenant compte des exigences de longueurs de travées énumérées ci-dessus. Nous plaçons des zigzags au niveau des supports de fixation.

Disposition des supports dans la partie médiane de la gare.

S'il y a des structures artificielles à l'intérieur de la station, nous sélectionnons une méthode pour faire passer la caténaire à travers ces structures. Conformément à la méthode admise, nous décrivons les emplacements d'installation des supports à proximité du bâtiment voyageurs. Après cela, dans les parties restantes de la station, en utilisant, si possible, les portées maximales autorisées, nous délimitons les emplacements pour les supports des traverses rigides.

La procédure de passage de la suspension sous les structures artificielles de la gare.

Des structures artificielles se trouvent aux étages et stations de la ligne électrifiée ; elles ne permettent souvent pas le passage d'une suspension à chaîne de type normal et de dimensions normales.

La méthode de passage du fil de contact sous les structures artificielles est choisie en fonction de la tension dans le réseau de contacts, de la hauteur de la structure artificielle au-dessus du niveau du sommet du champignon du rail (UGR), de sa longueur le long des voies électrifiées et de la régler la vitesse des trains.

Placer un fil de contact sous des structures artificielles aux dimensions limitées est associé à la résolution de deux problèmes principaux :

1. Assurer les entrefers nécessaires entre les fils de contact et les parties mises à la terre des structures artificielles ;

2. Sélection du matériau, de la conception et de la méthode de fixation des dispositifs de support.

La section transversale du fil de contact à l'intérieur de la structure artificielle doit être égale à la section transversale du fil de contact dans les zones adjacentes, pour lesquelles, si nécessaire, des contournements sont installés pour remplir la section transversale du LT et des fils de renforcement.

Les pentes du fil de contact aux abords d'un ouvrage artificiel sont fixées en fonction des conditions d'interaction entre le pantographe et le fil de contact, en fonction de la vitesse maximale de déplacement et des paramètres de la caténaire et du pantographe.

L'espace vertical minimum requis pour accueillir les éléments porteurs de courant du réseau de contacts lors du passage de la suspension dans les conditions exiguës des structures artificielles existantes est de 100 mm. avec suspension sans NT et 250mm. avec NT.

Dans les cas où, à tension normale dans le réseau de contacts, il est impossible, en raison des conditions des distances hors tout requises pour cette tension, de placer une caténaire sans reconstruire une structure artificielle, une caténaire non isolée avec un dispositif des deux côtés d'inserts neutres est installé au sein de la structure artificielle. Dans ce cas, les trains circulent à travers une structure artificielle avec le courant coupé, par inertie.

Dans tous les cas où la distance entre les fils caténaires et les parties mises à la terre des structures artificielles situées au-dessus, dans les conditions les plus défavorables, est inférieure à 500 mm. à CC et 650 mm. avec courant alternatif ou il existe une possibilité de presser les fils caténaires sur des parties de la structure artificielle.

élément neutre

650 ou moins

pare-chocs

isolateurs

Panne sections d'ancrage

Après avoir placé les supports sur toute la longueur de la station, nous disposons les sections d'ancrage et sélectionnons enfin les emplacements d'installation des supports d'ancrage.

Lors de la pose des sections d'ancrage, les exigences et conditions suivantes doivent être respectées :

Le nombre de sections d'ancrage doit être aussi réduit que possible. Dans ce cas, la longueur de la section d'ancrage ne doit pas dépasser 1 600 mètres ;

Nous répartissons les voies secondaires et les sorties entre les voies principales en sections d'ancrage distinctes ;

Pour l'ancrage, il est conseillé d'utiliser des supports intermédiaires préalablement prévus ;

Lors de l'ancrage, le fil ne doit pas changer de direction d'un angle supérieur à 7 0 ;

Si la longueur de la voie latérale est supérieure à 1 600 mètres, elle doit être divisée en deux sections d'ancrage et une connexion non isolante doit être réalisée au milieu.

La longueur de plusieurs travées situées approximativement au milieu de la section d'ancrage est réduite de 10 % par rapport au maximum à cet endroit afin d'accommoder l'ancrage moyen.

Disposition des supports aux extrémités de la gare. Selon le schéma établi de sectionnement du réseau de contact, nous effectuons des sections longitudinales aux jonctions des scènes et des gares. Une interface isolante à quatre travées est installée entre le signal d'entrée et l'aiguillage de la gare la plus proche du tronçon, si possible sur les tronçons droits de la voie. Dans le même temps, nous réduisons chaque période de transition de 25 % de celle calculée ; Nous décalons les supports de transition le long des premier et deuxième chemins l'un par rapport à l'autre de 5 mètres.

L'approche du support de transition jusqu'au feu d'entrée est autorisée à une distance d'au moins 5 mètres.

Après avoir posé les supports de la jonction isolante, on casse l'envergure entre la flèche extrême et la jonction, puis on place des zigzags dont la direction doit être cohérente.

S'il y a des supports à la gare du passage à niveau, nous les plaçons de manière à ce que la distance entre le bord de la chaussée du passage à niveau le long du train et les supports soit d'au moins 25 mètres.

Pour effectuer le sectionnement transversal du circuit d'alimentation et sectionner la station, nous transférons tous les isolateurs de section et effectuons leur numérotation, et sur les câbles transversaux des traverses rigides nous montrons les isolateurs à mortaise entre les sections, qui sont isolées les unes des autres.

Comme principal type de structures de support du réseau de contact dans les gares, des barres transversales rigides doivent être utilisées, couvrant de deux à huit voies. S'il y a plus de huit chemins, des barres transversales flexibles peuvent être utilisées.

Alimentation caténaire et sectionnement

Description du circuit d'alimentation et de séparation. Sur les chemins de fer électrifiés, le matériel roulant électrique reçoit de l'électricité via un réseau de contacts provenant de sous-stations de traction situées à une telle distance les unes des autres qu'elles fournissent protection fiable des courants de court-circuit.

Dans un système à courant continu, l'électricité entre alternativement dans le réseau de contacts à partir de deux phases avec une tension de 3,3 kV et revient également le long du circuit de voie jusqu'à la troisième phase. L'alternance de l'alimentation électrique est effectuée pour égaliser les charges des phases individuelles du système d'alimentation électrique.

En règle générale, un système d'alimentation électrique bidirectionnel est utilisé, dans lequel chaque locomotive de la ligne reçoit l'énergie de deux sous-stations de traction. L'exception concerne les sections du réseau de contact situées à l'extrémité de la ligne électrifiée, où un schéma d'alimentation électrique en porte-à-faux (unidirectionnel) à partir de la sous-station de traction la plus externe peut être utilisé et où des poteaux de section sont disposés le long de la ligne électrifiée avec des interfaces isolantes et chaque tronçon reçoit de l'électricité provenant de différentes lignes d'alimentation (coupage longitudinal).

Lors du sectionnement longitudinal, en plus de diviser le réseau de contacts au niveau de chaque sous-station de traction et poste de sectionnement, le réseau de contacts de chaque transport et station est séparé en sections distinctes à l'aide d'interfaces isolantes. Les tronçons sont reliés entre eux par des sectionneurs sectionnels, chacun des tronçons peut être déconnecté par ces sectionneurs. La ligne aérienne du côté ouest de la gare, située derrière la jonction isolante, qui sépare les voies principales de la gare de la scène par un entrefer, est alimentée par l'alimentation du réseau de contacts Fl1.

Des sectionneurs sectionnels avec motorisations TU et DU, normalement fermés, sont installés sur les départs.

La partie est de la station est alimentée par la ligne d'alimentation Fl2. Des sectionneurs sectionnels avec motorisations TU et DU, normalement fermés, sont installés sur les départs.

Les voies principales de la gare sont alimentées par la ligne d'alimentation Fl31. Equipé d'un sectionneur sectionnel avec motorisation TU et DU, normalement fermé.

Les sectionneurs A, B relient les voies de la gare et la scène, avec les entraînements motorisés sur l'équipement technique, sont normalement allumées. Lors du tronçonnage dans les gares, le réseau de contact de groupes de voies est séparé en sections distinctes et alimenté à partir des voies principales par des sectionneurs sectionnels, qui peuvent être désactivés si nécessaire. Les sections du réseau de contacts aux sorties correspondantes entre les voies principale et secondaire sont isolées avec des isolateurs sectionnels. On obtient ainsi une alimentation électrique indépendante pour chaque voie et chaque tronçon séparément, ce qui facilite le dispositif de protection et permet, si l'un des tronçons est endommagé ou déconnecté, d'effectuer la circulation du train dans d'autres tronçons.

Traçage des conduites d'alimentation et d'aspiration

Nous concevons les tracés des conduites d'alimentation et d'aspiration depuis le poste de traction jusqu'aux voies électrifiées selon la distance la plus courte. Pour ancrer les lignes à proximité du bâtiment de la sous-station de traction et des voies, nous utilisons des supports en béton armé.

Les conduites d'alimentation et d'aspiration d'air longeant la station sont suspendues du côté terrain des supports du réseau de contacts. Pour transférer les lignes d'alimentation à travers les voies, nous utilisons des barres transversales rigides sur lesquelles sont montées des structures en forme de T.

Tracer le réseau de contacts sur le tronçon

Elaboration d'un plan de transport. Nous réalisons le plan de transport sur une feuille de papier millimétré à l'échelle 1:2000 (largeur de feuille 297 mm). La longueur requise de la feuille est déterminée en fonction de la longueur spécifiée du tronçon, en tenant compte de l'échelle de la marge requise (800 mm) sur le côté droit du dessin pour placer les données générales dans le cartouche et prise comme un multiple de la taille standard de 210 mm.

En fonction du nombre de pistes sur le tronçon, on trace sur le plan une ou deux lignes droites (à une distance de 1 cm l'une de l'autre), représentant les axes des pistes.

Les piquets sur le tronçon sont marqués de lignes verticales tous les 5 cm (100 m) et numérotés dans le sens du comptage des kilomètres, à partir du piquet de signal d'entrée spécifié dans la tâche.

Si, lors du tracé du réseau de contacts de la station, il existait dans le col droit une interface isolante à quatre travées entre les caténaires aériens de la station et la scène, située avant le signal d'entrée, alors pour le répéter sur le plan de la scène, la numérotation des les piquets doivent commencer 2-3 piquets avant le piquet donné du signal d’entrée. Au-dessus et en dessous des droites représentant les axes de la voie, nous plaçons les données sous forme de tableaux tout au long du tronçon. Sous le tableau du bas, nous dessinons un plan en ligne droite.

À l'aide de piquets marqués, conformément à l'affectation du projet, les structures artificielles sont représentées sur le plan de la voie, et sur le plan en ligne droite, nous montrons les panneaux kilométriques, la direction, le rayon et la longueur de la section courbe de la voie, les limites de l'emplacement de remblais élevés et d'excavations profondes, et nous répétons l'image de structures artificielles.

Les piquets d'ouvrages artificiels, signaux, courbes, remblais et fouilles sont indiqués dans la colonne «Piquetage d'ouvrages artificiels» du tableau inférieur sous la forme d'une fraction dont le numérateur indique la distance en mètres à un piquet, le dénominateur à l'autre. Ces chiffres devraient totaliser 100, puisque la distance entre deux piquets normaux est de 100 m.

Décomposer le transport en sections d'ancrage. On commence la pose des supports en reportant les interfaces isolantes de la gare à laquelle la section est adjacente au plan de scène. L'emplacement de ces supports sur le plan de la scène doit être lié à leur emplacement sur le plan de la station. Le couplage s'effectue en fonction du signal d'entrée, qui est indiqué tant sur le plan de la station que sur le plan de la scène de la manière suivante : déterminer la distance entre le signal et le support le plus proche à l'aide des repères présents sur le plan de la station. Nous ajoutons (ou soustrayons) cette distance au piquet de signal et obtenons le piquet de support. On écarte ensuite de ce support les longueurs des travées suivantes indiquées sur le plan de la gare, et on obtient les piquets des supports d'interface isolants sur le plan de la scène. Nous inscrivons les piquets des supports dans la colonne « Piquet de support » du tableau inférieur. Ensuite, nous dessinons l'interface isolante, comme celle-ci est indiquée sur le plan de la station, et disposons les zigzags du fil de contact.

Ensuite, nous décrivons les sections d'ancrage du réseau de contacts et l'emplacement approximatif de leurs interfaces. Après cela, au milieu des sections d'ancrage, nous décrivons l'emplacement approximatif des emplacements pour les ancres centrales. Afin de réduire les portées à ancrage moyen lors de la pose des supports par rapport à la longueur maximale de projet dans cette section du tronçon.

Lors de la planification des sections d'ancrage de la suspension, il est nécessaire de partir des considérations suivantes :

· le nombre de sections d'ancrage sur le tronçon doit être minimal ;

· longueur maximale la section d'ancrage du fil de contact en ligne droite est supposée ne pas dépasser 1 600 m ;

· dans les zones présentant des courbes, la longueur de la section d'ancrage est réduite en fonction du rayon et de l'emplacement de la courbe ;

Si la longueur de la courbe ne dépasse pas la moitié de la longueur de la section d'ancrage (800 m) et est située à une extrémité ou au milieu de la section d'ancrage, alors la longueur d'une telle section d'ancrage peut être prise égale à la longueur moyenne admissible pour une droite et une courbe d'un rayon donné.

A l'extrémité du tronçon, il doit y avoir une jonction isolante à quatre travées séparant le tronçon et la station suivante ; les supports d'une telle liaison appartiennent déjà au plan de la gare et ne sont pas pris en compte sur le plan de la scène. Parfois, dans les données initiales, une partie de la section est spécifiée pour la conception, limitée par l'interface isolante suivante à quatre travées. Les supports d'une telle connexion se réfèrent au plan de scène.

Nous marquons l'emplacement approximatif des supports de connexion des sections d'ancrage sur le plan avec des lignes verticales dont la distance sur une échelle est approximativement égale à trois travées admissibles pour la section correspondante de la voie. Ensuite, nous marquons avec un signe conventionnel l'emplacement des travées à ancrage moyen et seulement après cela, nous procédons à la mise en place des supports.

Disposition des supports sur le tronçon. La mise en place des supports est effectuée en travées, si possible égales à celles admissibles pour la section correspondante du chemin et du terrain, obtenues à la suite de calculs de longueurs de travées.

Décrire les emplacements d'installation des supports. Vous devez immédiatement saisir leur chaînage dans la colonne appropriée, indiquer les longueurs des portées entre les supports et utiliser des flèches pour montrer les zigzags des fils de contact à proximité des supports.

Sur les sections droites de la voie, des zigzags (0,3 m) doivent être dirigés alternativement sur chacun des supports, soit dans l'un soit dans l'autre sens à partir de l'axe de la voie, en commençant par le zigzag du support d'ancrage, reporté du plan de la gare réseau de contacts. Sur les sections courbes du chemin, les fils de contact sont donnés en zigzag dans la direction du centre de la courbe.

Aux endroits où il y a une transition d'une section droite de voie à une courbe, le fil zigzag au niveau du support installé sur la section droite de la voie peut être sans rapport avec le fil zigzag au niveau du support installé sur la courbe. Dans ce cas, il est nécessaire de réduire légèrement la longueur d'une ou deux travées sur une section droite de la voie, et dans certains cas, d'une travée partiellement située sur une courbe, afin qu'un fil de contact puisse être placé au niveau de l'une de ces travées. supports au-dessus de l'axe de la piste (avec un zigzag nul), et en zigzagant le fil de contact qui lui est adjacent dans le sens souhaité.

Les zigzags du fil de contact au niveau des supports adjacents situés sur des sections droites et courbes de la voie peuvent être considérés comme liés si la majeure partie de la travée est située sur une section droite de la voie et que les zigzags du fil de contact au niveau des supports sont réalisés dans des directions différentes , ou la majeure partie de la travée est située sur une section courbe de la voie et les zigzags sont réalisés dans un sens.

Les longueurs des travées situées en partie sur les sections droites et en partie sur les sections courbes de la voie peuvent être prises égales ou légèrement supérieures aux longueurs de travée autorisées pour les sections courbes de la voie. Lors de la pose des supports, la différence de longueur de deux travées adjacentes d'une suspension semi-compensée ne doit pas dépasser 25 % de la longueur de la plus grande travée.

Dans les zones où des formations de glace sont souvent observées et où des auto-oscillations des fils peuvent se produire, la rupture des supports doit être effectuée en travées alternées, dont l'une est égale au maximum autorisé et l'autre est inférieure de 7 à 8 m. En même temps, éviter la fréquence des travées alternées.

Les travées avec ancrages moyens doivent être réduites : avec une suspension semi-compensée - une travée de 10 %, et avec une suspension compensée - deux travées de 5 % de la longueur maximale de conception à cet endroit.

Sélection des appareils pris en charge

1. Sélection de consoles.

Actuellement, des consoles inclinées droites non isolées sont utilisées dans les sections AC.

Les conditions d'utilisation des consoles non isolées dans les zones avec une épaisseur de glace jusqu'à 20 mm et des vitesses de vent jusqu'à 36 m/s dans les zones à courant alternatif sont indiquées dans le tableau.

Tableau

Type d'assistance	Emplacement d'installation			Type de console avec dimensions des supports
				3,1-3,2		3,2-3,4	3,4-3,5
Intermédiaire	Droit			NR-1-5
	Courbe			NS-1-6.5
	Côté intérieur		R.<1000 м
			R>1000m
	Côté extérieur		R.<600 м	NR-1-5
			R>600m
De transition	Droit				NR-1-5
	Prise en charge A	Fonctionnement
		Ancré			NS-1-5
	Prise en charge B	Fonctionnement			NR-1-5
		Ancré			NS-1-5

Marquage des consoles : NR-1-5 - console inclinée non isolée avec tige tendue, support constitué de canaux n°5, longueur du support 4730 mm.

NS-1-5 - console non isolée avec tige comprimée, support constitué de canaux n°5, longueur du support 5230 mm.

2. Sélection des attaches

Le choix des pinces se fait en fonction du type de consoles et de l'emplacement de leur installation, et pour les supports de transition, en tenant compte de l'emplacement des branches actives et ancrées de la suspension par rapport au support. De plus, tenez compte à qui d'entre eux le loquet est destiné.

Dans les désignations des pinces typiques, les lettres F - pince, P - direct, O - inverse, A - fil de contact de la branche ancrée, G - flexible - sont utilisées. Les marquages contiennent des chiffres caractérisant les longueurs de la tige principale.

Le choix des pinces est résumé dans le tableau

Tableau

But des attaches.			Types de pinces pour dimensions de support, m
			3,1-3,2	3,2-3,3	3,4-3,5
Supports intermédiaires	Droit	Zigzag jusqu'au support	PC-1
		Zigzag depuis le support	FO-II
	En dehors de la courbe	R=300 m	FG-2
		R=700 m	UFP-2
		R=1850 m	PC-II
	Côté intérieur de la courbe	R=300 m	OVNI2-I
		R=700 m	OVNI-I
		R=1850 m	FOII-(3.5)
Aides à la transition	Droit	Fonctionnement	FPI-I
	Prise en charge A
		Ancré	FAI-III
	Prise en charge B	Fonctionnement	FOI-III
		Ancré	FAI-IV

3. Sélection de barres transversales rigides.

Lors du choix des barres transversales rigides, déterminez tout d’abord la longueur requise des barres transversales rigides.

L"=G 1 +G 2 +∑m+d op +2*0.15, m

Où : G 1, G 2 - dimensions des supports de traverse, m

∑m est la largeur totale des voies recouvertes par la barre transversale, m

d op =0,44 m – diamètre du support au niveau des champignons de rail

2*0,15 m – permis de construire pour l'installation de supports de traverses.

Je compile la sélection des traverses rigides

Tableau

4. Sélection des supports

La caractéristique la plus importante des supports est leur capacité portante - le moment de flexion admissible M 0 au niveau du bord de fondation conventionnel. En fonction de la capacité portante, les types de supports sont sélectionnés pour être utilisés dans des conditions d'installation spécifiques.

Je tabèle le choix des supports

Tableau

Emplacement d'installation	Type d'assistance	Marque de rack
Droit	Intermédiaire	SO-136.6-1
	De transition	SO-136.6-2
	Ancre	SO-136.6-3
Sous une barre transversale rigide (de 3 à 5 voies)	Intermédiaire	SO-136.6-2
Sous une barre transversale rigide (de 5 à 7 voies)	Intermédiaire	SO-136.6-3
Sous une barre transversale rigide (de 5 à 7 voies)	Ancre	SO-136.7-4
Courbe	R.<800 м	SO-136.6-3

Calcul mécanique de la section d'ancrage d'une suspension semi-compensée

Pour le calcul, nous sélectionnons l'un des tronçons d'ancrage de la voie principale de la gare. L'objectif principal du calcul mécanique de la suspension par chaîne est d'établir des courbes et des tableaux d'installation. Nous effectuons le calcul dans l'ordre suivant :

1. Déterminez la portée équivalente calculée à l'aide de la formule :

où l i est la longueur de la ième travée, m ;

L a – longueur de la section d'ancrage, m ;

n – nombre de travées.

Portée équivalente pour la première section d'ancrage du trait :

2. Nous établissons le mode de conception initial dans lequel la plus grande tension dans le câble porteur est possible. Pour ce faire, nous déterminons la valeur de la durée critique.

(17)

où Z max est la tension de suspension réduite maximale, N ;

W g et W t min sont les charges linéaires réduites sur la suspension, respectivement, en cas de verglas avec vent et à température minimale, N/m ;

Le coefficient de température de dilatation linéaire du matériau du câble support est de 1/ 0 C.

Les valeurs données de Z x et W x pour le mode « X » sont calculées à l'aide des formules :

, N;

, N/m;

en l'absence de charges horizontales q x = g x l'expression prendra la forme :

, N/m;

en l'absence totale de charges supplémentaires g x = g 0 puis la charge réduite sera déterminée par la formule :

N/m ; (18)

Ici, g x, q x sont respectivement les charges verticales et résultantes sur le câble porteur en mode « X », N/m ;

K – tension du ou des fils de contact, N ;

T 0 – tension du câble porteur en apesanteur du fil de contact, N ;

j x – coefficient de conception de la suspension par chaîne, déterminé par la formule :

La valeur « c » dans l'expression désigne la distance entre l'axe du support et la première corde simple (pour une suspension avec câble à ressort, généralement 8 à 10 m).

Dans une suspension à chaîne semi-compensée, le fil de contact a la capacité de se déplacer lorsque sa longueur change dans la section d'ancrage en raison de la présence d'une compensation. Le câble porteur peut également être considéré comme un fil lâchement fixé, puisque le retournement de la guirlande d'isolateurs et l'utilisation de consoles rotatives lui offrent une possibilité similaire.

Pour les fils suspendus librement, le mode de conception initial est déterminé en comparant l'équivalent L e< L кр, то максимальное натяжение несущего троса T max ,будет при минимальной температуре, а если L э >L cr, alors la tension T max se produira dans des conditions de glace avec du vent. L'exactitude du choix du mode initial est vérifiée en comparant la charge résultante dans des conditions de glace q gn avec la charge critique q cr

La tension du câble porteur en position d'apesanteur du fil de contact est déterminée à condition que j x = 0 (pour les suspensions à ressort), selon la formule :

(19)

Ici, les valeurs avec l'indice « 1 » se réfèrent au mode de tension maximale du câble porteur, et avec l'indice « 0 » – au mode de position en apesanteur du fil de contact. L'indice « n » fait référence au matériau du câble support, par exemple E n est le module élastique du matériau du câble support.

5. La tension du câble support non chargé est déterminée par une expression similaire :

(20)

Ici, g n est la charge provenant du propre poids du câble porteur, N/m.

La valeur de A 0 est égale à la valeur de A 1, il n'est donc pas nécessaire de calculer A 0. En spécifiant différentes valeurs de T px, les températures t x sont déterminées. Sur la base des résultats du calcul, nous construirons des courbes d'installation

Affaissement du câble porteur non chargé aux températures tx en portées réelles Li de la section d'ancrage :

Riz. 3 Flèches d'affaissement du câble porteur non chargé en portées réelles

7. L'affaissement du câble porteur F xi dans la portée l i est calculé à partir de l'expression :

; (22)

en l'absence de charges supplémentaires (glace, vent) q x = g x = g, donc la charge réduite dans le cas considéré :

; ;

Riz. 4 Flèches pour affaisser le câble support chargé

Calculs de la tension du câble porteur dans des modes avec charges supplémentaires, où les valeurs avec l'indice x se réfèrent au mode souhaité (glace avec vent ou vent d'intensité maximale). Les résultats obtenus sont reportés sur un graphique.

8. L'affaissement du fil de contact et son mouvement vertical au niveau des appuis pour des portées réelles sont déterminés en conséquence par les formules :

, (23)

Où ;

Ici, b 0i est la distance entre le câble de support et le câble à ressort contre le support en position d'apesanteur du fil de contact pour la portée réelle, m ;

H 0 est la tension du câble du ressort, généralement prise H 0 = 0,1T 0 .

(24)

Riz. 6 Affaissement du fil de contact en portées réelles sous charges supplémentaires

Choisir une méthode de passage caténaire dans les structures artificielles

À la station:

Le passage d'une caténaire sous des structures artificielles dont la largeur ne dépasse pas la distance entre les cordes (2-12 m), incl. sous les ponts piétonniers, cela peut se faire de trois manières :

Une structure artificielle est utilisée comme support ;

La suspension de contact est passée sans fixation à une structure artificielle ;

Un insert isolé est inclus dans le câble porteur, qui est fixé à une structure artificielle.

Pour sélectionner l'une des méthodes, la condition suivante doit être remplie :

Pour le premier cas :

où est la distance entre le niveau des champignons de rail et le bord inférieur de la structure artificielle ;

Hauteur minimale autorisée des fils de contact au-dessus du niveau des champignons de rail ;

L'affaissement le plus important des fils de contact avec l'affaissement du câble porteur ;

Distance minimale entre le câble support et le fil de contact au milieu de la travée ;

Affaissement maximum du câble porteur ;

Longueur de la guirlande isolante :

Affaissement minimum du câble de support ;

Partie de l'affaissement du câble porteur à une température minimale à une distance de l'approche la plus proche de la structure artificielle jusqu'au milieu de la travée ;

Levage du câble porteur sous l'influence d'un pantographe à une température minimale ;

Distance minimale admissible entre les parties sous tension et mises à la terre ;

Distance admissible entre le fil de contact et le pare-chocs.

Sur la base des résultats de ce calcul, nous arrivons à la conclusion que pour faire passer la caténaire sous un pont piétonnier d'une hauteur de 8,3 mètres, dans notre cas il faut utiliser la troisième méthode : un insert isolé est découpé dans le câble de support, qui est attaché au pont.

Sur le tronçon :

La suspension caténaire sur les ponts avec un passage en bas et des liaisons à faible vent est réalisée avec fixation du câble porteur à des structures spéciales installées au-dessus des liaisons au vent. Dans ce cas, le fil de contact est passé avec fixation sous les attaches coupe-vent d'une portée réduite allant jusqu'à 25 M. La hauteur de la structure est choisie parmi les expressions :

Pour suspension semi-compensée :

Bibliographie

1. Marquardt K. G., Vlasov I. I. Réseau de contacts. – M. : Transports, 1997.- 271 p.

2. Freifeld A.V. Conception d'un réseau de contacts. - M. : Transport, 1984, -397p.

3. Manuel sur l'alimentation électrique des chemins de fer. /Edité par K.G. Marquardt - M. : Transports, 1981. - T. 2-392p.

4. Normes pour la conception des réseaux de contacts aériens (VSN 141 - 90). – M. : Ministère des Transports, 1992. – 118 p.

5. Contacter le réseau. Devoir pour un projet de cours avec instructions méthodologiques-M-1991-48s.

NOTE EXPLICATIVE.

Les lignes directrices sont destinées aux étudiants à temps plein et à temps partiel de l'École technique des transports ferroviaires de Saratov - une branche de SamGUPS dans la spécialité 13/02/07 Alimentation électrique (par secteur) ( transports ferroviaires). Les lignes directrices sont élaborées conformément à programme de travail module professionnel PM 01. Maintenance des équipements des postes et réseaux électriques.

À la suite de l'exécution Travaux pratiques selon MDK 01.05 « Installation et maintenance des réseaux de contacts », l'enseignant doit :

maîtriser les compétences professionnelles :

PC 1.4. Entretien des équipements de commutation des installations électriques;

PC 1.5. Exploitation de lignes électriques aériennes et câblées ;

PC 1.6. Application des instructions et des règles réglementaires dans la préparation des rapports et l'élaboration des documents technologiques ;

avoir compétences générales:

OK 1. Comprendre l'essence et la signification sociale de votre futur métier, manifester un intérêt soutenu pour celui-ci ;

OK 2. Organisez vos propres activités, choisissez des méthodes et méthodes standard d'exécution des tâches professionnelles, évaluez leur efficacité et leur qualité ;

OK 4. Rechercher et utiliser les informations nécessaires à l'exécution efficace des tâches professionnelles, au développement professionnel et personnel ;

OK 5. Utiliser les technologies de l'information et de la communication dans les activités professionnelles ;

OK 9. Naviguer dans les conditions de changements technologiques fréquents dans les activités professionnelles ;

avoir une expérience pratique :

Logiciel 1. compilation schémas électriques appareils de sous-stations et réseaux électriques;

Logiciels 4. maintenance des équipements de commutation des installations électriques ;

Logiciels 5. exploitation des lignes électriques aériennes et câblées ;

être capable de:

U 5 surveiller l'état des lignes aériennes et câblées, organiser et réaliser les travaux de leur entretien ;

9 utiliser la documentation et les instructions techniques réglementaires ;

savoir:

Conditionnel symboles graphiqueséléments de circuits électriques;

Logique pour la construction de circuits, solutions de circuits standard, schémas de circuits installations électriques exploitées.

Types et technologies de travaux de maintenance des équipements de commutation ;

La conception d'un réseau de contacts de gare est un processus complexe et nécessite une approche systématique de la mise en œuvre du projet utilisant les acquis de la technologie moderne et des meilleures pratiques, ainsi que l'utilisation de la technologie informatique.

Les lignes directrices abordent les questions de détermination des charges réparties sur le câble porteur d'une caténaire aérienne, de détermination de la longueur de la portée équivalente et critique, de détermination des valeurs de tension du câble porteur en fonction de la température et de construction des courbes d'installation.

Selon la disposition de la station donnée, les éléments suivants sont requis :

1. Calcul des charges réparties sur le câble caténaire aérien pour les voies principales et secondaires.

4. Détermination de la valeur d'affaissement du fil de contact et du câble de support de la voie principale, avec construction de courbes. Calcul de la longueur moyenne des cordes.

5. Organisation d'un travail sûr.

Les travaux individuels de travaux pratiques sont donnés juste avant la fin, en classe. Le temps pour réaliser chaque travail pratique est de 2 heures académiques, le temps de défense du travail effectué est de 15 minutes comprises dans le temps total.

L'orientation générale et le contrôle du déroulement des travaux pratiques sont assurés par l'enseignant du cours interdisciplinaire.

LEÇON PRATIQUE N°1

SÉLECTION DES PIÈCES ET MATÉRIAUX POUR LES UNITÉS DU RÉSEAU DE CONTACT

Objectif de la leçon : apprenez à sélectionner pratiquement les pièces pour une suspension de chaîne donnée.

Donnée initiale: type et montage de la chaîne caténaire (fixé par le professeur)

Tableau 1.1

Tableau 1.2

Lors du choix d'une unité de support et de la détermination du mode d'ancrage des fils de la chaîne caténaire, il est nécessaire de prendre en compte les vitesses des trains sur un tronçon donné et le fait que plus la vitesse des trains est élevée, plus l'élasticité du chaîne caténaire.

Les raccords de réseau de contacts sont un ensemble de pièces destinées à la fixation de structures, à la fixation de fils et câbles et à l'assemblage de divers composants d'un réseau de contacts. Il doit avoir une résistance mécanique suffisante, une bonne compatibilité, une fiabilité élevée et la même résistance à la corrosion, et pour la collecte de courant à grande vitesse, il doit également avoir un poids minimal.

Toutes les parties des réseaux de contacts peuvent être divisées en deux groupes : mécaniques et conductrices.

Le premier groupe comprend les pièces conçues uniquement pour les charges mécaniques : pinces à coin et à pince pour le câble porteur, selles, cosses de fourche, cosses fendues et continues, etc.

Le deuxième groupe comprend des pièces conçues pour les charges mécaniques et électriques : pinces de serrage pour la jonction du câble porteur, connecteurs ovales, pinces bout à bout pour pinces à fil de contact, pinces pour cordes, cordes et transitions. Selon le matériau de fabrication, les raccords sont répartis en : fonte, acier, métaux non ferreux et leurs alliages (cuivre, bronze, aluminium).

Les produits en fonte ont un revêtement protecteur anticorrosion - galvanisation à chaud, et les produits en acier - galvanisation électrolytique suivie d'un chromage.

Fig. 1.1 Ancrage d'une suspension caténaire compensée de courant alternatif (a) et continu (b).

1- Le gars présentateur ; 2- support d'ancrage ; 3,4,19 - câble compensateur en acier d'un diamètre de 11 mm, longueur 10,11 et 13 m, respectivement ; 5- bloc compensateur ; 6- culbuteur ; 7- tige « oeil-double oeil » de 150 mm de long ; 8- plaque de réglage ; 9- isolant avec pilon ; 10- isolant avec boucle d'oreille ; 11- connecteur électrique ; 12- culbuteur à deux tiges ; 13.22 - pince, respectivement, pour 25 à 30 charges ; 14- limiteur pour guirlandes de poids, simple (a) et double (b) ; 15- charge en béton armé ; 16- câble limiteur de charge ; 17 support limiteur de charge ; 18 trous de montage ; 20 tiges à œil de pilon, de 1000 mm de long ; 21- culbuteur pour la fixation de deux fils de contact ; 23 bars pour 15 charges ; 24- limiteur pour une seule guirlande de poids ; H0 est la hauteur nominale de la suspension du fil de contact au-dessus du niveau du champignon du rail ; bM est la distance entre les charges et le sol ou la fondation, m.

Riz. 1.2 Ancrage d'une suspension à chaîne AC semi-compensée avec un compensateur à deux blocs (a) et DC avec un compensateur à trois blocs (b).

1- le présentateur ; 2- support d'ancrage ; Tige à 3 œillets de pilon, de 1000 mm de long ; 4- isolant avec pilon ; 5- isolant avec boucle d'oreille ; 6- câble compensateur en acier d'un diamètre de 11 mm ; 7- bloc compensateur ; tige à œil de pilon de 1 000 mm de long ; 9- barre pour poids ; 10- charge en béton armé ; 11- limiteur pour une seule guirlande de poids ; 12- câble limiteur de charge ; 13- support limiteur de charge ; 14- câble compensateur en acier d'un diamètre de 10 mm et d'une longueur de 10 m ; 15- pince pour poids ; 16- limiteur pour une double guirlande de poids ; 17- bascule pour l'ancrage de deux fils.

Fig. 1.3 Ancrage moyen des suspensions de contact compensées (a-d) et semi-compensées (f) pour un fil de contact simple (b), un fil de contact double (d), fixation du câble porteur et du câble d'ancrage moyen sur une console isolée (c ) et sur une console non isolée (d).

1- câble de support principal ; 2- câble pour l'ancrage médian du fil de contact ; 3- câble supplémentaire ; Fil à 4 broches ; 5- pince de connexion ; 6- pince d'ancrage médiane ; 7- console isolée ; 8 - selle double ; 9- pince d'ancrage médiane pour la fixation au câble porteur ; 10- isolant.

Riz. 1.4 Fixation du câble support sur une console non isolée.

Riz. 1.5 Fixation du câble porteur sur une traverse rigide : a - vue générale avec un câble de fixation ; b- avec un support verrouillable ; et - suspension triangulaire avec supports.

1-support ; 2- barre transversale (barre transversale); 3- suspension triangulaire ; 4- câble de fixation ; 5- support de fixation ; 6- loquet ; 7- tige d'un diamètre de 12 mm ; 8- support ; 9- boucle d'oreille avec pilon ; Boulon à 10 crochets.

Ordre d'exécution.

1. Sélectionnez un nœud de support pour une caténaire donnée et esquissez-le avec tous les paramètres géométriques (Fig. 1.1, 1.2, 1.3,)

2. Sélectionnez le matériau et la section des fils pour les cordes simples et à ressorts de l'unité de support.

3. Sélectionnez à l'aide de la fig. 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, pièces pour une unité donnée dont le nom et les caractéristiques doivent être inscrits dans le tableau. 1.3.

Tableau 1.3

4. Appliquez un détail pour joindre le fil de contact et connecter le câble de support, qui sont également inscrits dans le tableau. 1.3.

5. Décrire le but et l'emplacement d'installation des connecteurs longitudinaux et transversaux.

6. Décrire le but des interfaces non isolantes. Dessinez un schéma d'une interface non isolante et indiquez toutes les dimensions principales.

7. Préparez un rapport. Conclure.

Contacter les périphériques réseau

CS est un système complexe composé de nombreux appareils. Chacun d'eux remplit sa propre fonction individuelle. Selon la fonctionnalité, les exigences relatives aux éléments individuels du CS diffèrent également. Exigences générales faire référence à l'entretien obligatoire, au respect des normes de qualité et de sécurité.

Les dispositifs CS comprennent généralement : toutes les structures de support et de support conçues pour assurer une position fiable et stable des principaux éléments de courant du CS, organisées par la méthode de suspension ; pièces de fixation et de fixation du CS le long des supports du CS ou des lignes aériennes sur des supports de lignes aériennes individuelles ; des câbles de support et auxiliaires de différentes conceptions et à des fins différentes en fonction des exigences de conception de la station de compression ; les fils KS eux-mêmes, qui représentent le fil principal (on l'appelle fil de contact), ainsi que les fils à d'autres fins - renforcement, aspiration, alimentation, alimentation autobloquante. appareils, alimentation, etc.

Au cours du travail, presque tous les éléments du CS sont influencés par divers facteurs. La plus grande part de cette influence provient de facteurs environnementaux naturels. Tout au long de sa durée de vie, le CS est à l'air libre, il est donc constamment exposé à l'influence des précipitations, du vent, des changements brusques de température, des conditions de glace, etc. Toutes ces conditions affectent négativement l'état du CS et son fonctionnement, provoquant une modification de la longueur des fils, l'apparition de phénomènes d'étincelles et du courant électrique. les arcs électriques, le phénomène de corrosion des supports et autres éléments métalliques. Il n’est pas possible d’éliminer complètement ces phénomènes, mais il est possible d’améliorer la résistance du réseau à l’environnement extérieur en utilisant diverses méthodes techniques et technologiques, ainsi qu’en utilisant des matériaux de construction résistants et fiables.

La station de compression doit offrir une résistance maximale aux facteurs environnementaux externes et, en outre, assurer un mouvement ininterrompu du PSE le long d'une ligne avec des normes établies en matière de poids, de vitesse, d'horaire et d'intervalle entre les trains passant les uns après les autres.

Une attention particulière doit être portée à la stabilité et à la fiabilité du CS car, contrairement aux autres lignes d'alimentation, il ne prévoit pas de réserve. Autrement dit, cela signifie que si l'un des éléments du CS tombe en panne, cela entraînera un arrêt complet de la ligne. La reprise de la circulation du matériel roulant ne sera possible qu'après avoir effectué les travaux de réparation nécessaires et rétabli l'approvisionnement.

Réseau de contacts est un ensemble de dispositifs permettant de transmettre l'électricité des sous-stations de traction aux EPS via des collecteurs de courant. Il fait partie du réseau de traction et pour le transport ferroviaire électrifié, il sert généralement de phase (en courant alternatif) ou de poteau (en courant continu) ; l'autre phase (ou pôle) est le réseau ferroviaire. Le réseau de contacts peut être réalisé avec un rail de contact ou avec une suspension de contact.
Dans un réseau de contacts à suspension caténaire, les principaux éléments sont les suivants : fils - fil de contact, câble porteur, fil de renfort, etc. ; les soutiens; dispositifs de support et de fixation; traverses souples et rigides (consoles, pinces) ; isolateurs et raccords à usages divers.
Les réseaux de contacts à contacts aériens sont classés selon le type de transport électrifié auquel ils sont destinés - ferroviaire. ligne principale, ville (tramway, trolleybus), carrière, mine, transport ferroviaire souterrain, etc. ; par le type de courant et la tension nominale de l'EPS alimenté par le réseau ; sur l'emplacement de la suspension de contact par rapport à l'axe de la voie ferrée - pour la collecte de courant centrale (sur les transports ferroviaires grandes lignes) ou latérale (sur les voies de transport industriel) ; par type de suspension par contact - simple, chaîne ou spéciale ; sur les spécificités de l'ancrage du fil de contact et du câble support, de la connexion des sections d'ancrage, etc.
Le réseau de contacts est conçu pour fonctionner à l'extérieur et est donc exposé à des facteurs climatiques, parmi lesquels : la température ambiante, l'humidité et la pression de l'air, le vent, la pluie, le gel et la glace, le rayonnement solaire et la teneur en divers contaminants dans l'air. A cela, il faut ajouter les processus thermiques qui se produisent lorsque le courant de traction traverse les éléments du réseau, l'impact mécanique sur ceux-ci des pantographes, les processus d'électrocorrosion, de nombreuses charges mécaniques cycliques, l'usure, etc. Tous les dispositifs du réseau de contacts doivent être capables de résister à l'action de les facteurs énumérés et fournir haute qualité collecte de courant dans toutes les conditions de fonctionnement.
Contrairement à d'autres dispositifs d'alimentation électrique, le réseau de contacts ne dispose pas de réserve, c'est pourquoi des exigences de fiabilité accrues lui sont imposées, en tenant compte de sa conception, de sa construction et de son installation, de son entretien et de sa réparation.

Conception du réseau de contacts

Lors de la conception d'un réseau de contacts (CN), le nombre et la marque des fils sont sélectionnés en fonction des résultats des calculs du système d'alimentation électrique de traction, ainsi que des calculs de traction ; déterminer le type de suspension de contact en fonction des vitesses maximales de déplacement de l'EPS et des autres conditions de collecte de courant ; trouver les longueurs de travée (principalement en fonction des conditions permettant d'assurer sa résistance au vent, et à des vitesses élevées - et d'un niveau d'irrégularité d'élasticité donné) ; choisir la longueur des sections d'ancrage, les types de supports et les dispositifs de support pour les traits et les stations ; développer des conceptions CS dans des structures artificielles ; placer les supports et établir les plans du réseau de contacts aux gares et étages avec coordination des zigzags de fils et en tenant compte de la mise en place des interrupteurs aériens et des éléments de sectionnement du réseau de contacts (interfaces isolantes des sections d'ancrage et inserts neutres, isolateurs et sectionneurs sectionnels ).
Les principales dimensions (indicateurs géométriques) caractérisant l'emplacement du réseau de contacts par rapport aux autres appareils sont la hauteur H d'accrochage du fil de contact au-dessus du niveau du sommet du champignon du rail ; distance A des parties actives aux parties mises à la terre des structures et du matériel roulant ; la distance Г de l'axe de la voie extérieure au bord intérieur des supports, situé au niveau des champignons des rails, est régulée et détermine en grande partie la conception des éléments du réseau de contact (Fig. 8.9).

L'amélioration de la conception du réseau de contacts vise à accroître sa fiabilité tout en réduisant les coûts de construction et d'exploitation. Les supports en béton armé et les fondations en supports métalliques sont protégés des effets électrocorrosifs des courants vagabonds sur leurs armatures. L'augmentation de la durée de vie des fils de contact est généralement obtenue en utilisant des inserts sur les pantographes avec des propriétés antifriction élevées (carbone, y compris contenant du métal, métal-céramique, etc.), en choisissant une conception rationnelle des pantographes, ainsi qu'en optimisant modes de collecte actuels.
Pour augmenter la fiabilité du réseau de contact, la glace est fondue, incl. sans interruption de la circulation ferroviaire ; des pendentifs de contact résistants au vent sont utilisés, etc. L'efficacité du travail sur le réseau de contacts est facilitée par l'utilisation de la télécommande pour la commutation à distance des sectionneurs sectionnels.

Ancrage de fil

L'ancrage des fils est la fixation des fils caténaires à travers les isolateurs et les raccords qu'ils contiennent au support d'ancrage avec le transfert de leur tension vers celui-ci. L'ancrage des fils peut être non compensé (rigide) ou compensé (Fig. 8.16) grâce à un compensateur qui modifie la longueur du fil si sa température change tout en maintenant une tension donnée.

Au milieu de la section d'ancrage de la caténaire, un ancrage médian est réalisé (Fig. 8.17), qui évite les mouvements longitudinaux indésirables vers l'une des ancres et permet de limiter la zone d'endommagement de la caténaire lorsqu'un de ses fils casse . Le câble d'ancrage central est fixé au fil de contact et au câble de support à l'aide des raccords appropriés.

Compensation de contrainte de fil

La compensation de la tension des fils (régulation automatique) du réseau de contacts lorsque leur longueur change en raison des effets de la température est réalisée par des compensateurs de différentes conceptions - bloc-charge, avec tambours de différents diamètres, hydrauliques, gazo-hydrauliques, ressorts, etc. .
Le plus simple est un compensateur de charge en bloc, composé d'une charge et de plusieurs blocs (palan à poulie), à travers lesquels la charge est reliée au fil ancré. Le plus largement utilisé est le compensateur à trois blocs (Fig. 8.18), dans lequel un bloc fixe est fixé à un support, et deux blocs mobiles sont insérés dans des boucles formées par un câble portant une charge et fixés à l'autre extrémité dans le flux d’un bloc fixe. Le fil ancré est fixé au bloc mobile via des isolateurs. Dans ce cas, le poids de la charge est 1/4 de la tension nominale (un rapport de démultiplication de 1:4 est fourni), mais le mouvement de la charge est deux fois plus important que celui d'un compensateur à deux six lobes (avec un bloc mobile).

dans les compensateurs à tambours de diamètres différents (Fig. 8.19), les câbles reliés aux fils ancrés sont enroulés sur un tambour de petit diamètre, et un câble relié à une guirlande de poids est enroulé sur un tambour de plus grand diamètre. Le dispositif de freinage permet d'éviter d'endommager la caténaire en cas de rupture du fil.

Dans des conditions particulières d'exploitation, notamment avec des dimensions limitées dans les structures artificielles, de légères différences de température de chauffage des fils, etc., d'autres types de compensateurs sont utilisés pour les fils caténaires, les câbles de fixation et les traverses rigides.

Serre-fil de contact

Serre-fil de contact – un dispositif permettant de fixer la position du fil de contact dans un plan horizontal par rapport à l'axe du pantographe. Sur les sections courbes, où les niveaux des champignons du rail sont différents et où l'axe du pantographe ne coïncide pas avec l'axe de la voie, des pinces non articulées et articulées sont utilisées.
Une pince non articulée possède une tige qui tire le fil de contact de l'axe du pantographe vers le support (pince étendue) ou depuis le support (pince compressée) par une taille en zigzag. Sur les chemins de fer électrifiés les pinces non articulées sont très rarement utilisées (dans les branches ancrées d'une suspension caténaire, sur certains interrupteurs pneumatiques), car le « point dur » formé par ces pinces sur le fil de contact nuit à la captation du courant.

La pince articulée se compose de trois éléments : la tige principale, le support et une tige supplémentaire, au bout de laquelle est fixée la pince de fixation du fil de contact (Fig. 8.20). Le poids de la tige principale n'est pas transféré au fil de contact, et elle ne prend qu'une partie du poids de la tige supplémentaire avec un clip de fixation. Les tiges sont façonnées pour assurer un passage fiable des pantographes lorsqu'ils appuient sur le fil de contact. Pour les lignes à grande vitesse et à grande vitesse, des tiges supplémentaires légères sont utilisées, par exemple en alliages d'aluminium. Avec un double fil de contact, deux tiges supplémentaires sont installées sur le support. Sur le côté extérieur des courbes de petits rayons, des pinces flexibles sont montées sous la forme d'une tige supplémentaire classique, qui est fixée à un support, une crémaillère ou directement à un support via un câble et un isolant. Sur les traverses souples et rigides avec câbles de fixation, on utilise généralement des attaches en bande (semblables à une tige supplémentaire), fixées de manière articulée avec des pinces avec un oeil monté sur le câble de fixation. Sur les barres transversales rigides, vous pouvez également fixer des pinces sur des supports spéciaux.

Section d'ancrage

La section d'ancrage est une section d'une suspension caténaire dont les limites sont des supports d'ancrage. La division du réseau de contacts en sections d'ancrage est nécessaire pour inclure dans les fils des dispositifs qui maintiennent la tension des fils lorsque leur température change et pour effectuer une section longitudinale du réseau de contacts. Cette division réduit la zone de dégâts en cas de rupture des fils caténaires, facilite l'installation, technique. contactez la maintenance et la réparation du réseau. La longueur de la section d'ancrage est limitée par les écarts admissibles par rapport à la valeur de tension nominale des fils caténaires fixée par les compensateurs.
Les écarts sont causés par des changements de position des cordes, des pinces et des consoles. Par exemple, à des vitesses allant jusqu'à 160 km/h, la longueur maximale de la section d'ancrage avec compensation bilatérale sur les sections droites ne dépasse pas 1 600 m, et à des vitesses de 200 km/h, une longueur maximale de 1 400 m est autorisée. la longueur des tronçons d'ancrage diminue d'autant plus que la courbe de longueur est grande et que son rayon est plus petit. Pour passer d'une section d'ancrage à la suivante, des connexions non isolantes et isolantes sont réalisées.

Couplage des sections d'ancrage

La conjugaison des sections d'ancrage est une combinaison fonctionnelle de deux sections d'ancrage adjacentes d'un système caténaire, assurant une transition satisfaisante des pantographes EPS de l'une à l'autre sans perturber le mode de collecte de courant grâce au placement approprié dans les mêmes travées (de transition) de le réseau de contacts de la fin d'une section d'ancrage et du début de l'autre. On distingue les non isolants (sans sectionnement électrique du réseau de contacts) et les isolants (avec sectionnement).
Des connexions non isolantes sont réalisées dans tous les cas où il est nécessaire d'inclure des compensateurs dans les fils caténaires. Dans ce cas, l'indépendance mécanique des sections d'ancrage est obtenue. De telles connexions sont installées en trois (Fig. 8.21, a) et moins souvent en deux travées. Sur les autoroutes à grande vitesse, les liaisons sont parfois réalisées en 4 à 5 travées en raison d'exigences plus élevées en matière de qualité de captage du courant. Les interfaces non isolantes comportent des connecteurs électriques longitudinaux dont la section transversale doit être équivalente à la section transversale des fils aériens.

Les interfaces isolantes sont utilisées lorsqu'il est nécessaire de sectionner le réseau de contacts, lorsqu'en plus du réseau mécanique, il est nécessaire d'assurer l'indépendance électrique des sections d'accouplement. De telles connexions sont disposées avec des inserts neutres (sections de la caténaire où il n'y a normalement pas de tension) et sans eux. Dans ce dernier cas, des connexions à trois ou quatre travées sont généralement utilisées, en plaçant les fils de contact des sections de contact dans la ou les travées médianes à une distance de 550 mm les uns des autres (Fig. 8.21.6). Dans ce cas, un entrefer est formé qui, avec les isolants inclus dans les suspensions de contact surélevées au niveau des supports de transition, assure l'indépendance électrique des sections d'ancrage. La transition du patin du pantographe du fil de contact d'un tronçon d'ancrage à un autre s'effectue de la même manière qu'avec un couplage non isolant. Cependant, lorsque le pantographe est en travée médiane, l'indépendance électrique des sections d'ancrage est compromise. Si une telle violation est inacceptable, des inserts neutres de différentes longueurs sont utilisés. Il est choisi de telle sorte que lorsque plusieurs pantographes d'un même train sont levés, le blocage simultané des deux entrefers est exclu, ce qui entraînerait un court-circuit des fils alimentés par des phases différentes et sous des tensions différentes. Pour éviter de brûler le fil de contact de l'EPS, le couplage avec l'insert neutre a lieu au niveau du faux-rond, à cet effet un panneau de signalisation « Coupez le courant » est installé 50 m avant le début de l'insertion et après le fin de l'insertion pour la traction des locomotives électriques après 50 m et pour la traction des automotrices après 200 m - le panneau « Allumez le courant" (Fig. 8.21c). Dans les zones à circulation rapide, des moyens automatiques de coupure du courant vers l'EPS sont nécessaires. Pour permettre le déraillement du train lorsqu'il est forcé de s'arrêter sous l'insert neutre, des sectionneurs sectionnels sont prévus pour fournir temporairement une tension à l'insert neutre depuis le sens de déplacement du train.

Coupe caténaire

La section d'un réseau de contacts est la division d'un réseau de contacts en sections distinctes (sections), séparées électriquement par des connexions isolantes de sections d'ancrage ou d'isolateurs sectionnels. L'isolation peut être rompue lors du passage du pantographe EPS le long de l'interface de section ; si un tel court-circuit est inacceptable (lorsque des sections adjacentes sont alimentées par des phases différentes ou appartiennent à des systèmes d'alimentation électrique de traction différents), des inserts neutres sont placés entre les sections. Dans les conditions de fonctionnement, le raccordement électrique des sections individuelles est effectué, y compris les sectionneurs sectionnels installés aux endroits appropriés. Le sectionnement est également nécessaire au fonctionnement fiable des dispositifs d'alimentation en général, à l'entretien et à la réparation rapides du réseau de contacts avec coupure de tension. Le schéma de tronçonnage prévoit une telle disposition mutuelle des tronçons dans laquelle la déconnexion de l'un d'eux a le moins d'impact sur l'organisation du trafic ferroviaire.
La section du réseau de contacts peut être longitudinale ou transversale. Avec le tronçonnage longitudinal, le réseau de contacts de chaque voie principale est réparti le long de la ligne électrifiée au niveau de toutes les sous-stations de traction et postes de tronçonnage. Le réseau de contact des scènes, sous-stations, voies d'évitement et points de passage est divisé en sections longitudinales distinctes. Dans les grandes gares comportant plusieurs parcs ou groupes de voies électrifiés, le réseau de contacts de chaque parc ou groupe de voies forme des tronçons longitudinaux indépendants. Dans les très grandes stations, le réseau de contacts d'un ou des deux cols est parfois séparé en sections distinctes. Le réseau de contact est également découpé en longs tunnels et sur certains ponts avec trafic en contrebas. Avec la section transversale, le réseau de contacts de chacune des voies principales est réparti sur toute la longueur de la ligne électrifiée. Dans les gares présentant un développement de voie important, des sections transversales supplémentaires sont utilisées. Le nombre de sections transversales est déterminé par le nombre et la destination des voies individuelles et, dans certains cas, par les modes de démarrage de l'EPS, lorsqu'il est nécessaire d'utiliser la section transversale des caténaires aériens des voies adjacentes.
Un tronçonnage avec mise à la terre obligatoire de la section déconnectée du réseau de contact est prévu pour les voies sur lesquelles peuvent se trouver des personnes sur les toits des voitures ou des locomotives, ou les voies à proximité desquelles opèrent des mécanismes de levage et de transport (chargement et déchargement, voies d'équipement, etc.) . Pour assurer une plus grande sécurité aux personnes travaillant dans ces lieux, les sections correspondantes du réseau de contacts sont reliées aux autres sections par des sectionneurs sectionnels à lames de mise à la terre ; ces couteaux mettent à la terre les sections déconnectées lorsque les sectionneurs sont éteints.

En figue. La figure 8.22 montre un exemple de circuit d'alimentation et de sectionnement pour une station située sur un tronçon à double voie d'une ligne électrifiée en courant alternatif. Le schéma montre sept sections - quatre sur les traits et trois à la station (dont une avec mise à la terre obligatoire lorsqu'elle est éteinte). Le réseau de contacts des voies de la section gauche et de la station est alimenté par une phase du système électrique et les voies de la section droite - de l'autre. En conséquence, la section a été réalisée à l’aide de supports isolants et d’inserts neutres. Dans les zones où la fonte de la glace est nécessaire, deux sectionneurs sectionnels avec entraînements motorisés sont installés sur l'insert neutre. Si la fonte des glaces n'est pas assurée, un sectionneur sectionnel à commande manuelle suffit.

Pour sectionner le réseau de contacts des réseaux principaux et latéraux des gares, des isolateurs sectionnels sont utilisés. Dans certains cas, des isolateurs sectionnels sont utilisés pour former des inserts neutres sur le réseau de contacts AC, que traverse l'EPS sans consommer de courant, ainsi que sur les voies où la longueur des rampes n'est pas suffisante pour accueillir des connexions isolantes.
La connexion et la déconnexion des différentes sections du réseau de contacts, ainsi que la connexion aux lignes d'alimentation, sont réalisées à l'aide de sectionneurs sectionnels. Sur les lignes AC, en règle générale, des sectionneurs de type à rotation horizontale sont utilisés, sur les lignes DC, du type à coupe verticale. Le sectionneur est commandé à distance depuis des consoles installées dans le lieu d'affectation de la zone du réseau de contact, dans les locaux des agents de permanence du poste et en d'autres lieux. Les sectionneurs les plus critiques et les plus fréquemment commutés sont installés dans le réseau de téléconduite de répartition.
Il existe des sectionneurs longitudinaux (pour connecter et déconnecter les sections longitudinales du réseau de contacts), transversaux (pour connecter et déconnecter ses sections transversales), des alimentations, etc. Ils sont désignés par les lettres de l'alphabet russe (par exemple, longitudinal - A , B, V, D ; transversal - P ; alimentation - F) et des chiffres correspondant aux numéros de pistes et de tronçons du réseau de contacts (par exemple, P23).
Pour assurer la sécurité des travaux sur la section déconnectée du réseau de contact ou à proximité de celui-ci (dans le dépôt, sur les voies d'équipement et de contrôle des équipements de toiture des EPS, sur les voies de chargement et déchargement des voitures, etc.), des sectionneurs à un lame de mise à la terre sont installées.

Grenouille

Interrupteur pneumatique - formé par l'intersection de deux contacts aériens au-dessus de l'interrupteur ; est conçu pour assurer un passage fluide et fiable du pantographe du fil de contact d'un chemin au fil de contact d'un autre. Le croisement des fils s'effectue en superposant un fil (généralement un chemin adjacent) sur un autre (Fig. 8.23). Pour soulever les deux fils lorsque le pantographe s'approche de l'aiguille à air, un tuyau métallique restrictif de 1 à 1,5 m de long est fixé sur le fil inférieur. Le fil supérieur est placé entre le tube et le fil inférieur. L'intersection des fils de contact au-dessus d'un seul aiguillage est réalisée avec chaque fil décalé vers le centre des axes de voie de 360 à 400 mm et situé là où la distance entre les bords intérieurs des têtes des rails de liaison des traverses est de 730 à 800 mm. . Aux commutateurs croisés et à ce qu'on appelle. Aux intersections aveugles, les fils traversent le centre de l'aiguillage ou de l'intersection. Les mitrailleurs aériens sont généralement fixes. Pour ce faire, des pinces sont installées sur les supports pour maintenir les fils de contact dans une position donnée. Sur les voies des gares (sauf les principales), les aiguillages peuvent être rendus non fixes si les fils au-dessus de l'aiguillage sont situés dans la position précisée en ajustant les zigzags au niveau des supports intermédiaires. Les cordes caténaires situées à proximité des flèches doivent être doubles. Le contact électrique entre les pendants caténaires formant la flèche est assuré par un connecteur électrique installé à une distance de 2 à 2,5 m de l'intersection côté flèche. Pour augmenter la fiabilité, des conceptions d'interrupteurs avec des connexions croisées supplémentaires entre les fils des deux suspensions caténaires et des chaînes doubles de support coulissantes sont utilisées.

Supports caténaires

Les supports du réseau de contacts sont des structures permettant de fixer les dispositifs de support et de fixation du réseau de contacts, en prenant la charge de ses fils et autres éléments. Selon le type de dispositif de support, les supports sont divisés en porte-à-faux (à voie simple et à voie double) ; racks de barres transversales rigides (simples ou appariées); supports de barres transversales flexibles ; chargeur (avec supports uniquement pour les fils d'alimentation et d'aspiration). Les supports qui n'ont pas de dispositifs de support, mais qui ont des dispositifs de fixation, sont appelés supports. Les supports en porte-à-faux sont divisés en supports intermédiaires - pour fixer une suspension caténaire ; transitionnel, installé à la jonction des sections d'ancrage, - pour la fixation de deux fils de contact ; ancre, absorbant la force d’ancrage des fils. En règle générale, les supports remplissent plusieurs fonctions simultanément. Par exemple, le support d'une traverse flexible peut être ancré, et les consoles peuvent être suspendues aux crémaillères d'une traverse rigide. Des supports pour renforcer et d'autres fils peuvent être fixés aux poteaux de support.
Les supports sont en béton armé, en métal (acier) et en bois. Dans les trains nationaux d) ils utilisent principalement des supports en béton armé précontraint (Fig. 8.24), centrifugé conique, longueur standard 10,8 ; 13,6 ; 16,6 m. Les supports métalliques sont installés dans les cas où, en raison de leur capacité portante ou de leurs dimensions, il est impossible d'utiliser des supports en béton armé (par exemple, dans des traverses flexibles), ainsi que sur les lignes à circulation à grande vitesse, où des exigences accrues sont imposées à la fiabilité des structures de support. Les supports en bois ne sont utilisés que comme supports temporaires.

Pour les sections à courant continu, les supports en béton armé sont réalisés avec des tiges d'armature supplémentaires situées dans la partie fondation des supports et conçues pour réduire les dommages aux armatures de support par électrocorrosion provoqués par les courants vagabonds. Selon le mode d'installation, les supports en béton armé et les crémaillères de traverses rigides peuvent être séparés ou non séparés, installés directement dans le sol. La stabilité requise des supports indivis dans le sol est assurée par la poutre supérieure ou la plaque de base. Dans la plupart des cas, des supports indivis sont utilisés ; les séparés sont utilisés lorsque la stabilité des non séparés est insuffisante, ainsi qu'en présence d'eaux souterraines, ce qui rend difficile l'installation de supports non séparés. Dans les supports d'ancrage en béton armé, on utilise des haubans installés le long de la voie à un angle de 45° et fixés aux ancrages en béton armé. Les fondations en béton armé dans la partie aérienne comportent un verre de 1,2 m de profondeur dans lequel sont installés des supports, puis la cavité du verre est scellée avec du mortier de ciment. Pour approfondir les fondations et les supports dans le sol, la méthode de l'immersion vibratoire est principalement utilisée.
Les supports métalliques des traverses flexibles sont généralement constitués d'une forme pyramidale tétraédrique, leur longueur standard est de 15 et 20 M. Les poteaux verticaux longitudinaux constitués de cornières sont reliés par un treillis triangulaire, également réalisé en cornière. Dans les zones caractérisées par une corrosion atmosphérique accrue, des supports métalliques en porte-à-faux de 9,6 et 11 m de long sont fixés dans le sol sur des fondations en béton armé. Les supports en porte-à-faux sont installés sur des fondations prismatiques à trois poutres, les supports à poutres transversales flexibles sont installés soit sur des blocs de béton armé séparés, soit sur des fondations sur pieux avec grillages. La base des supports métalliques est reliée aux fondations par des boulons d'ancrage. Pour sécuriser les supports dans les sols rocheux, les sols soulevés dans les zones de pergélisol et de gel saisonnier profond, dans les sols faibles et marécageux, etc., des fondations de structures spéciales sont utilisées.

Console

La console est un dispositif de support monté sur un support, constitué d'un support et d'une tige. En fonction du nombre de chemins superposés, la console peut être à chemin unique, double ou, moins souvent, à chemins multiples. Pour éliminer la liaison mécanique entre les caténaires de différentes voies et augmenter la fiabilité, des consoles à voie unique sont plus souvent utilisées. On utilise des consoles non isolées ou mises à la terre, dans lesquelles les isolateurs sont situés entre le câble porteur et le support, ainsi que dans la tige de serrage, et des consoles isolées avec des isolateurs situés dans les supports et les tiges. Les consoles non isolées (Fig. 8.25) peuvent être de forme courbe, inclinée ou horizontale. Pour les supports installés avec des dimensions accrues, des consoles avec entretoises sont utilisées. Aux jonctions des sections d'ancrage lors de l'installation de deux consoles sur un même support, une traverse spéciale est utilisée. Les consoles horizontales sont utilisées dans les cas où la hauteur des supports est suffisante pour fixer la tige inclinée.

Avec les consoles isolées (Fig. 8.26), il est possible d'effectuer des travaux sur le câble porteur à proximité d'elles sans couper la tension. L'absence d'isolateurs sur les consoles non isolées assure une plus grande stabilité de la position du câble porteur sous diverses influences mécaniques, ce qui a un effet bénéfique sur le processus de captage du courant. Les supports et les tiges des consoles sont montés sur des supports à l'aide de talons qui leur permettent de pivoter le long de l'axe du rail de 90° dans les deux sens par rapport à la position normale.

Barre transversale flexible

Barre transversale flexible - un dispositif de support pour suspendre et fixer les câbles aériens situés au-dessus de plusieurs voies. La traverse flexible est un système de câbles tendus entre des supports sur des voies électrifiées (Fig. 8.27). Les câbles porteurs transversaux absorbent toutes les charges verticales des fils de suspension de la chaîne, de la barre transversale elle-même et d'autres fils. L'affaissement de ces câbles doit être au moins égal à la longueur de la portée entre les supports : cela réduit l'influence de la température sur la hauteur des suspensions caténaires. Pour augmenter la fiabilité des barres transversales, au moins deux câbles porteurs transversaux sont utilisés.

Les câbles de fixation reprennent les charges horizontales (celui du haut provient des câbles de support des chaînes de suspension et autres fils, celui du bas provient des fils de contact). L'isolation électrique des câbles des supports permet d'entretenir le réseau de contacts sans couper la tension. Pour régler leur longueur, tous les câbles sont fixés à des supports à l'aide de tiges filetées en acier ; dans certains pays, des amortisseurs spéciaux sont utilisés à cet effet, principalement pour fixer la suspension par contact dans les gares.

Collection actuelle

La collecte de courant est le processus de transfert d'énergie électrique d'un fil de contact ou d'un rail de contact à l'équipement électrique d'un EPS mobile ou stationnaire via un pantographe, permettant le glissement (sur autoroute, les transports électriques industriels et la plupart des transports électriques urbains) ou le roulement (sur certains types de EPS des transports électriques urbains) contact électrique. La violation du contact lors de la collecte de courant entraîne l'apparition d'une érosion par arc électrique sans contact, ce qui entraîne une usure intense du fil de contact et des inserts de contact du collecteur de courant. Lorsque les points de contact sont surchargés de courant pendant le mouvement, une érosion par explosion électrique des contacts (étincelles) et une usure accrue des éléments de contact se produisent. Une surcharge à long terme du contact avec le courant de fonctionnement ou le courant de court-circuit lorsque l'EPS est garé peut entraîner l'épuisement du fil de contact. Dans tous ces cas, il est nécessaire de limiter la limite inférieure de pression de contact pour les conditions opératoires données. Pression de contact excessive, y compris. en raison de l'impact aérodynamique sur le pantographe, une augmentation de la composante dynamique et l'augmentation qui en résulte de la déviation verticale du fil, notamment au niveau des pinces, sur les interrupteurs pneumatiques, à la jonction des sections d'ancrage et dans la zone de des structures artificielles, peuvent réduire la fiabilité du réseau de contacts et des pantographes, ainsi qu'augmenter le taux d'usure des fils et des inserts de contact. Par conséquent, la limite supérieure de la pression de contact doit également être normalisée. L'optimisation des modes de collecte de courant est assurée par des exigences coordonnées pour les dispositifs de réseau de contacts et les collecteurs de courant, ce qui garantit une grande fiabilité de leur fonctionnement à des coûts réduits minimes.
La qualité de la collecte du courant peut être déterminée par divers indicateurs (le nombre et la durée des violations du contact mécanique sur la section calculée de la voie, le degré de stabilité de la pression de contact proche de la valeur optimale, le taux d'usure des éléments de contact, etc.), qui dépendent en grande partie de la conception des systèmes en interaction - le réseau de contacts et les pantographes, leurs caractéristiques statiques, dynamiques, aérodynamiques, d'amortissement et autres. Malgré le fait que le processus de collecte actuel dépend d'un grand nombre de facteurs aléatoires, les résultats de la recherche et l'expérience d'exploitation permettent d'identifier les principes fondamentaux pour créer des systèmes de collecte actuels dotés des propriétés requises.

Traverse rigide

Barre transversale rigide - utilisée pour suspendre les câbles aériens situés au-dessus de plusieurs (2 à 8) voies. La traverse rigide est réalisée sous la forme d'une structure métallique en bloc (barre transversale), montée sur deux supports (Fig. 8.28). De telles traverses sont également utilisées pour ouvrir des travées. La traverse avec les montants est reliée soit de manière articulée, soit de manière rigide à l'aide d'entretoises, ce qui permet de la décharger au milieu de la travée et de réduire la consommation d'acier. Lors de la pose de luminaires sur la barre transversale, un revêtement de sol avec garde-corps est réalisé dessus ; fournir une échelle pour grimper aux supports pour le personnel de service. Installer les traverses rigides ch. arr. dans les gares et points séparés.

Isolateurs

Les isolateurs sont des dispositifs permettant d'isoler les fils de contact sous tension. Les isolateurs se distinguent selon le sens d'application des charges et le lieu d'installation - suspendus, tendus, de retenue et en porte-à-faux ; par conception - disque et tige; par matériau - verre, porcelaine et polymère ; les isolants comprennent également des éléments isolants
Les isolateurs suspendus - isolateurs en porcelaine et en verre - sont généralement connectés en guirlandes de 2 sur les lignes DC et de 3 à 5 (en fonction de la pollution de l'air) sur les lignes AC. Les isolateurs de tension sont installés dans les ancrages de fils, dans les câbles de support au-dessus des isolateurs sectionnels, dans les câbles de fixation des traverses flexibles et rigides. Les isolateurs de retenue (Fig. 8.29 et 8.30) se distinguent de tous les autres par la présence d'un filetage interne dans le trou du capuchon métallique pour la fixation du tuyau. Sur les lignes AC, des isolateurs à tige sont généralement utilisés, et sur les lignes DC, des isolateurs à disque sont également utilisés. Dans ce dernier cas, un autre isolateur en forme de disque avec une boucle d'oreille est inclus dans la tige principale de la pince articulée. Des isolateurs de tiges en porcelaine en porte-à-faux (Fig. 8.31) sont installés dans les entretoises et les tiges des consoles isolées. Ces isolateurs doivent avoir une résistance mécanique accrue, puisqu'ils travaillent en flexion. Dans les sectionneurs sectionnels et les parafoudres, des isolateurs à tige en porcelaine sont généralement utilisés, moins souvent des isolateurs à disque. Dans les isolateurs sectionnels sur les lignes à courant continu, des éléments isolants en polymère sont utilisés sous la forme de barres rectangulaires en matériau de presse, et sur les lignes à courant alternatif - sous la forme de tiges cylindriques en fibre de verre, sur lesquelles sont posés des capots de protection électriques en tuyaux en plastique fluoré. . Des isolateurs de tige en polymère avec des noyaux en fibre de verre et des nervures en élastomère organosilicié ont été développés. Ils sont utilisés comme suspension, sectionnement et fixation ; ils sont prometteurs pour une installation dans les entretoises et tiges de consoles isolées, dans les câbles des traverses flexibles, etc. Dans les zones de pollution industrielle de l'air et dans certaines structures artificielles, le nettoyage (lavage) périodique des isolateurs en porcelaine est effectué à l'aide d'équipements mobiles spéciaux.

Caténaire

La caténaire est l'une des parties principales du réseau de contacts, c'est un système de fils dont la disposition relative, le mode de connexion mécanique, le matériau et la section assurent la qualité nécessaire de captage du courant. La conception d'une caténaire (CP) est déterminée par la faisabilité économique, les conditions d'exploitation (vitesse maximale de déplacement de l'EPS, courant maximal consommé par les pantographes) et les conditions climatiques. La nécessité d'assurer une collecte de courant fiable à des vitesses et des puissances croissantes de l'EPS a déterminé les tendances dans l'évolution des conceptions de suspensions : d'abord simples, puis simples avec des cordes simples et plus complexes - ressorts simples, doubles et spéciaux, dans lesquels, pour assurer le besoin effet, Ch. arr. pour niveler l'élasticité verticale (ou la rigidité) de la suspension dans la travée, des systèmes à haubans avec un câble supplémentaire ou autres sont utilisés.
À des vitesses allant jusqu'à 50 km/h, une qualité satisfaisante de captage du courant est assurée par une simple suspension de contacts, constituée uniquement d'un fil de contact suspendu aux supports A et B du réseau de contacts (Fig. 8.10a) ou de câbles transversaux.

La qualité de la collecte de courant est largement déterminée par l'affaissement du fil, qui dépend de la charge résultante sur le fil, qui est la somme du propre poids du fil (en cas de gel et de glace) et de la charge du vent, ainsi que ainsi que sur la longueur de portée et la tension du fil. La qualité de la collecte de courant est fortement influencée par l'angle a (plus il est petit, plus pire qualité collecte de courant), la pression de contact change de manière significative, des charges de choc apparaissent dans la zone de support, une usure accrue du fil de contact et des inserts du collecteur de courant se produit. La collecte du courant dans la zone de support peut être quelque peu améliorée en accrochant le fil en deux points (Fig. 8.10.6), ce qui, dans certaines conditions, garantit une collecte de courant fiable à des vitesses allant jusqu'à 80 km/h. Il n'est possible d'améliorer significativement la captation du courant avec une simple suspension qu'en réduisant considérablement la longueur des travées afin de réduire l'affaissement, ce qui dans la plupart des cas n'est pas économique, ou en utilisant des fils spéciaux avec une tension importante. À cet égard, des cintres à chaîne sont utilisés (Fig. 8.11), dans lesquels le fil de contact est suspendu au câble de support à l'aide de ficelles. Une suspension constituée d'un câble support et d'un fil de contact est dite simple ; s'il y a un fil auxiliaire entre le câble support et le fil de contact - double. Dans une suspension à chaîne, le câble porteur et le fil auxiliaire participent à la transmission du courant de traction, ils sont donc reliés au fil de contact par des connecteurs électriques ou des cordes conductrices.

La principale caractéristique mécanique d'une suspension de contact est considérée comme l'élasticité - le rapport entre la hauteur du fil de contact et la force qui lui est appliquée et dirigée verticalement vers le haut. La qualité de la captation du courant dépend de la nature de l'évolution de l'élasticité au cours de la durée : plus elle est stable, meilleure est la captation du courant. Dans les suspentes à chaîne simples et classiques, l'élasticité à mi-portée est supérieure à celle des supports. L'égalisation de l'élasticité dans la travée d'une seule suspension est obtenue en installant des câbles à ressort de 12 à 20 m de long, sur lesquels sont fixées des cordes verticales, ainsi que par une disposition rationnelle des cordes ordinaires dans la partie médiane de la travée. Les suspensions doubles ont une élasticité plus constante, mais elles sont plus chères et plus complexes. Pour obtenir un taux élevé de répartition uniforme de l'élasticité dans la travée, utilisez différentes manières son augmentation de la surface de l'unité de support (mise en place d'amortisseurs à ressort et de tiges élastiques, effet de torsion dû à la torsion du câble, etc.). Dans tous les cas, lors du développement des suspensions, il est nécessaire de prendre en compte leurs caractéristiques dissipatives, c'est-à-dire leur résistance aux charges mécaniques externes.
La caténaire est un système oscillant, par conséquent, lorsqu'elle interagit avec des pantographes, elle peut être dans un état de résonance provoqué par la coïncidence ou de multiples fréquences de ses propres oscillations et oscillations forcées, déterminées par la vitesse du pantographe le long d'une travée avec une distance donnée. longueur. Si des phénomènes de résonance se produisent, une détérioration notable de la collecte de courant peut se produire. La limite de captage du courant est la vitesse de propagation des ondes mécaniques le long de la suspension. Si cette vitesse est dépassée, le pantographe doit interagir comme avec un système rigide et indéformable. En fonction de la tension spécifique normalisée des câbles de suspension, cette vitesse peut être de 320 à 340 km/h.
Les cintres simples et à chaîne sont constitués de sections d'ancrage séparées. Les fixations de suspension aux extrémités des profilés d'ancrage peuvent être rigides ou compensées. Sur les principales voies ferrées Des suspensions principalement compensées et semi-compensées sont utilisées. Dans les suspensions semi-compensées, les compensateurs ne sont présents que dans le fil de contact, dans les suspensions compensées - également dans le câble porteur. De plus, en cas de modification de la température des fils (due au passage de courants à travers eux, évolution de la température ambiante), l'affaissement du câble porteur, et donc la position verticale des fils de contact, restent inchangés. . Selon la nature de l'évolution de l'élasticité des suspensions dans la travée, l'affaissement du fil de contact est compris dans la plage de 0 à 70 mm. Le réglage vertical des suspensions semi-compensées est effectué de manière à ce que l'affaissement optimal du fil de contact corresponde à la température ambiante moyenne annuelle (pour une zone donnée).
La hauteur structurelle de la suspension - la distance entre le câble porteur et le fil de contact aux points de suspension - est choisie en fonction de considérations techniques et économiques, à savoir la prise en compte de la hauteur des supports, le respect des dimensions verticales actuelles du approche des bâtiments, distances d'isolation, notamment dans le domaine des structures artificielles, etc. de plus, une inclinaison minimale des cordes doit être assurée à des valeurs extrêmes de température ambiante, lorsque des mouvements longitudinaux notables du fil de contact par rapport au câble porteur peuvent se produire. Pour les suspensions compensées, cela est possible si le câble support et le fil de contact sont constitués de matériaux différents.
Pour augmenter la durée de vie des inserts de contact des pantographes, le fil de contact est placé en zigzag. Différentes options d'accrochage du câble support sont possibles : dans les mêmes plans verticaux que le fil de contact (suspension verticale), le long de l'axe du rail (suspension semi-oblique), avec des zigzags opposés aux zigzags du fil de contact (suspension oblique ). La suspension verticale a moins de résistance au vent, la suspension oblique a la plus grande, mais c'est la plus difficile à installer et à entretenir. Sur les sections droites de la voie, la suspension semi-oblique est principalement utilisée, sur les sections courbes - verticale. Dans les zones soumises à des charges de vent particulièrement fortes, une suspension en forme de losange est largement utilisée, dans laquelle deux fils de contact, suspendus à un câble porteur commun, sont situés sur des supports avec des zigzags opposés. Dans les parties médianes des travées, les fils sont rassemblés par des bandes rigides. Dans certaines suspensions, la stabilité latérale est assurée par l'utilisation de deux câbles porteurs, formant une sorte de système haubané dans le plan horizontal.
À l'étranger, les suspensions à chaîne unique sont principalement utilisées, y compris sur les tronçons à grande vitesse - avec des fils à ressort, des chaînes de support simples espacées, ainsi qu'avec des câbles de support et des fils de contact à tension accrue.

Fil de contact

Le fil de contact est l'élément le plus critique de la suspension de contact, entrant directement en contact avec les pantographes EPS pendant le processus de collecte de courant. Généralement, un ou deux fils de contact sont utilisés. Deux fils sont généralement utilisés pour collecter des courants supérieurs à 1 000 A. Sur les chemins de fer nationaux. d.utiliser des fils de contact d'une section transversale de 75, 100, 120, moins souvent de 150 mm2 ; à l’étranger – de 65 à 194 mm2. La forme de la section transversale du fil a subi quelques modifications ; au début. 20ième siècle le profil de section transversale a pris la forme de deux rainures longitudinales dans la partie supérieure - la tête, qui servent à fixer les raccords du réseau de contacts au fil. Dans la pratique domestique, les dimensions de la tête (Fig. 8.12) sont les mêmes pour différentes zones de section transversale ; dans d'autres pays, la taille de la tête dépend de la section transversale. En Russie, le fil de contact est marqué de lettres et de chiffres indiquant le matériau, le profil et la section transversale en mm2 (par exemple, cuivre façonné MF-150, section transversale 150 mm2).

Ces dernières années, les fils de cuivre faiblement alliés avec des additifs d'argent et d'étain, qui augmentent la résistance à l'usure et à la chaleur du fil, se sont répandus. Les fils en bronze cuivre-cadmium ont la meilleure résistance à l'usure (2 à 2,5 fois supérieure à celle du fil de cuivre), mais ils sont plus chers que les fils de cuivre et leur résistance électrique est plus élevée. La faisabilité de l'utilisation d'un fil particulier est déterminée par un calcul technico-économique prenant en compte les conditions d'exploitation spécifiques, notamment lors de la résolution des problèmes d'assurance de la captation du courant sur les autoroutes à grande vitesse. Le fil bimétallique (Fig. 8.13), suspendu principalement aux voies de réception et de départ des gares, ainsi qu'un fil combiné acier-aluminium (la partie de contact est en acier, Fig. 8.14) sont particulièrement intéressants.

Pendant le fonctionnement, les fils de contact s'usent lors de la collecte de courant. Il existe des composants électriques et mécaniques d’usure. Pour éviter la rupture du fil due à des contraintes de traction accrues, la valeur d'usure maximale est normalisée (par exemple, pour un fil d'une section transversale de 100 mm, l'usure admissible est de 35 mm2) ; À mesure que l'usure du fil augmente, sa tension diminue périodiquement.
Pendant le fonctionnement, la rupture du fil de contact peut survenir à la suite de l'effet thermique du courant électrique (arc) dans la zone d'interaction avec un autre appareil, c'est-à-dire à la suite d'un grillage du fil. Le plus souvent, les grillages des fils de contact surviennent dans les cas suivants : au-dessus des collecteurs de courant d'un EPS stationnaire en raison d'un court-circuit dans ses circuits haute tension ; lors de la montée ou de la descente du pantographe en raison de la circulation d'un courant de charge ou d'un court-circuit à travers un arc électrique ; avec une augmentation de la résistance de contact entre le fil et les inserts de contact du pantographe ; présence de glace ; fermeture du patin pantographe des différentes branches nopothécies de l'interface isolante des tronçons d'ancrage, etc.
Les principales mesures pour éviter les grillages de fils sont : l'augmentation de la sensibilité et de la rapidité de la protection contre les courants de court-circuit ; l'utilisation d'un verrou sur l'EPS, qui empêche le pantographe de monter sous charge et l'éteint de force lorsqu'il est abaissé ; équipement pour isoler les connexions des sections d'ancrage dispositifs de protection, aidant à éteindre l'arc dans la zone de son éventuelle apparition ; mesures opportunes pour éviter les dépôts de glace sur les fils, etc.

Câble de support

Câble de support - un fil de suspension en chaîne attaché aux dispositifs de support du réseau de contacts. Un fil de contact est suspendu au câble porteur à l'aide de ficelles - directement ou via un câble auxiliaire.
Dans les trains nationaux Sur les voies principales des lignes électrifiées en courant continu, le fil de cuivre d'une section de 120 mm2 est principalement utilisé comme câble porteur, et sur les voies latérales des gares, le fil acier-cuivre (70 et 95 mm2) est utilisé. À l'étranger, des câbles en bronze et en acier d'une section de 50 à 210 mm2 sont également utilisés sur les lignes AC. La tension du câble dans une caténaire semi-compensée varie en fonction de la température ambiante dans la plage de 9 à 20 kN, dans une suspension compensée selon le type de fil - dans la plage de 10 à 30 kN.

Chaîne

Une corde est un élément d'une chaîne caténaire, à l'aide duquel l'un de ses fils (généralement un fil de contact) est suspendu à un autre - le câble porteur.
De par leur conception, ils se distinguent : chaînes de liaison, composées de deux ou plusieurs maillons de fil rigide reliés de manière articulée ; cordes flexibles faites de fil flexible ou de corde en nylon; dur - sous forme d'espaceurs entre les fils, utilisés beaucoup moins fréquemment ; boucle - constituée de fil ou de bande métallique, suspendue librement au fil supérieur et fixée de manière rigide ou articulée dans les pinces à cordes du fil inférieur (généralement par contact) ; des cordes coulissantes attachées à l'un des fils et glissant le long de l'autre.
Dans les trains nationaux Les plus utilisées sont les chaînes à maillons en fil bimétallique acier-cuivre d'un diamètre de 4 mm. Leur inconvénient est l’usure électrique et mécanique des joints des maillons individuels. Dans les calculs, ces cordes ne sont pas considérées comme conductrices. Cordes flexibles constituées de fils toronnés en cuivre ou en bronze, fixées rigidement aux pinces à cordes et agissant comme des connecteurs électriques répartis le long de la suspension de contact et ne formant pas de masses concentrées significatives sur le fil de contact, ce qui est typique des connecteurs électriques transversaux typiques utilisés pour les liaisons et autres connexions , ne présentent pas cet inconvénient.les cordes non conductrices. On utilise parfois des cordes caténaires non conductrices en corde de nylon, dont la fixation nécessite des connecteurs électriques transversaux.
Les cordes coulissantes, capables de se déplacer le long d'un des fils, sont utilisées dans les suspensions caténaires semi-compensées de faible hauteur structurelle, lors de l'installation d'isolateurs sectionnels, dans les endroits où le câble porteur est ancré sur des structures artificielles aux dimensions verticales limitées et dans d'autres endroits spéciaux. conditions.
Les cordes rigides sont généralement installées uniquement sur les interrupteurs aériens du réseau de contacts, où elles agissent comme un limiteur de montée du fil de contact d'une suspension par rapport au fil de l'autre.

Fil de renfort

Fil de renfort - un fil connecté électriquement à la caténaire, servant à réduire l'ensemble résistance électrique réseau de contacts. En règle générale, le fil d'armature est suspendu à des supports du côté terrain du support, moins souvent - au-dessus des supports ou sur des consoles à proximité du câble de support. Le fil de renfort est utilisé dans les domaines du courant continu et alternatif. La réduction de la réactance inductive d'un réseau de contacts CA dépend non seulement des caractéristiques du fil lui-même, mais également de son emplacement par rapport aux fils aériens.
L'utilisation de fils de renfort est prévue dès la conception ; Généralement, un ou plusieurs fils toronnés de type A-185 sont utilisés.

Connecteur électrique

Connecteur électrique - un morceau de fil avec des raccords conducteurs destiné à connexion électrique fils de contact. Il existe des connecteurs transversaux, longitudinaux et de dérivation. Ils sont réalisés à partir de fils nus afin de ne pas gêner les mouvements longitudinaux des fils caténaires.
Des connecteurs transversaux sont installés pour le raccordement parallèle de tous les câbles aériens d'une même voie (y compris ceux de renforcement) et aux stations caténaires pour plusieurs voies parallèles incluses dans un même tronçon. Les connecteurs transversaux sont montés le long du trajet à des distances dépendant du type de courant et de la proportion de la section des fils de contact dans la section générale des fils du réseau de contact, ainsi que des modes de fonctionnement du EPS sur bras de traction spécifiques. De plus, dans les gares, des connecteurs sont placés aux endroits où l'EPS démarre et accélère.
Des connecteurs longitudinaux sont installés sur les interrupteurs pneumatiques entre tous les fils des pendants caténaires formant cet interrupteur, aux endroits où les sections d'ancrage sont couplées - des deux côtés pour les joints non isolants et d'un côté pour les joints isolants et à d'autres endroits.
Les connecteurs de dérivation sont utilisés dans les cas où il est nécessaire de rattraper la section interrompue ou réduite de la suspension caténaire en raison de la présence d'ancrages intermédiaires de fils de renforcement ou lorsque des isolateurs sont inclus dans le câble porteur pour le passage à travers une structure artificielle. .

Ferrures de caténaire

Raccords pour réseaux de contacts – pinces et pièces pour connecter les fils de contact aériens entre eux, aux dispositifs de support et aux supports. Les raccords (Fig. 8.15) sont divisés en tension (pinces bout à bout, pinces d'extrémité, etc.), suspension (pinces à cordes, selles, etc.), fixation (pinces de fixation, supports, oreilles, etc.), conductrices, mécaniquement légères chargé (alimentation des pinces, connexion et transition – des fils de cuivre aux fils d’aluminium). Les produits entrant dans la composition des raccords, conformément à leur destination et à leur technologie de production (coulée, estampage à froid et à chaud, pressage, etc.), sont constitués de fonte malléable, d'acier, d'alliages de cuivre et d'aluminium et de matières plastiques. Les paramètres techniques des raccords sont réglementés par des documents réglementaires.

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