что такое изолирующее сопряжение контактной сети

Краткие теоретические сведения. Изолирующее сопряжение анкерных участков служит для разде­ления питания на

Изолирующее сопряжение анкерных участков служит для разде­ления питания на отдельные секции участков контактной сети. Изолирующее сопряжение должно обеспечивать продольное взаимное перемещение проводов при температурных изменениях, а также плавный переход полоза токоприемника с контактного провода одного анкерного участка на контактный провод другого по условиям контактного нажатия без ухудшения токосъема и снижения установленной скорости.

На перегонах и глухих путях железнодорожных станций необхо­димо применять изолирующие сопряжения (воздушные промежутки) на прямых и кривых участках пути радиусом более 2000 м – трех или четырехпролетные, на кривых участках пути радиусом 2000 м и менее и в стесненных местах по габариту места трехпролетные.

Не допускается совмещать на изолирующих сопряжениях компенсированные и полукомпенсированные подвески.

Вертикальное расстояние от рабочего контактного провода до нижней поверхности гладкостержневого полимерного изолятора должно составлять 300 + 20 мм, а до нижней поверхности гладкостержневого изолирующего элемента, допускающего взаимодействие с токоприемником – 200+ 20 мм.

Переход токоприемника с контактного провода одного анкерного участка на контактный провод другого должен располагаться в середине переходного пролета у трехпролетных сопряжений на длине 8 ‑12 м и у четырехпролетных сопряжений на длине 10-15 м по обе стороны от средней переходной опоры.

Фиксаторы, струны и электрические соединители следует размещать так, чтобы обеспечивалась изоляция анкерных участков при возмож­ных температурных изменениях.

Нормально разомкнутые изолирующие сопряжения должны быть оборудованы защитными устройствами от пережогов проводов элект­рической дугой. На путях с двухсторонним движением защитные уст­ройства от пережогов должны быть в обоих направлениях.

При постоянном токе, кроме того, применяются сигнальные свето­вые указатели «Опустить токоприемник», имеющие сигнальное значе­ние при появлении на них мигающей светящейся полосы.

Перед нейтральными вставками устанавливают предупредительные постоянные сигнальные знаки «Отключить ток».

При выполнении работы необходимо осмотреть изолирующее сопряжение, проверить все нормируемые размеры, состояние проводов и элементов сопряжения.

Изолирующее сопряжение проверяют один раз в год, обращая внимание на плавность перехода токоприемника, соответствие требованиям технологической карты, чертежей примененных конструкций.

Проверка состояния, регулировка и ремонт
изолирующего сопряжения

1. Проверить и отрегулировать сопряжение.

1.1. Проверить зону перехода токоприемника с одного анкерного участка на другой и места подхвата токоприемниками контактных про­водов, используя деревянный брус. Первые приемные струны в зоне прохода полоза токоприемника должны быть двойными.

1.2. Проверить расположение контактных проводов в клане.

1.4. Проверить расположение несущих тросов. В месте пересечения ветвей отходящего на анкеровку и рабочего несущих тросов не долж­но быть касания. Зазор между ними должен быть не менее 50 мм.

1.5. Убедиться, что положение фиксаторов, струн и электрических соединителей обеспечивает изоляцию смежных анкерных участков при любых возможных температурных изменениях.

1.6. Проверить при внешнем осмотре состояние отличительной окраски на переходных опорах.

1.7. Проверить внешним осмотром видимость и состояние сигналь­ных световых указателей «Опустить токоприемник».

1.8. Проверить положение грузов относительно земли и неподвиж­ного блока компенсатора. Проверить работу компенсатора, припод­нимая и опуская грузы руками.

Проверить состояние, отрегулировать и произвести ремонт проводов и элементов сопряжения.

2.1. Проверить правильность установки на переходных опорах фиксаторов отходящих на анкеровку ветвей контактных проводов. Фиксаторы должны крепиться на неизолированных прямых консолях или фиксаторных кронштейнах опор выше уровня номинальной высоты контактного провода на 600 + 200 мм на участках постоянного тока и 700 + 200 мм на участках переменного тока. На изолированных консолях указанное расстояние должно составить 900 мм.

2.2. Проверить состояние коромысел у анкерных опор и врезных изоляторов у переходных опор в ветвях подвески, отходящих на анкеровку. Расстояние от рабочей ветви контактного провода до низа коромысла должно быть не менее 300 ми. Работа на врезных изоляторах производится при завешенной по обе стороны изолятора переносной шунтирующей штанге, а на несущем тросе с использованием навесной лестницы.

1. Описать назначение и требования, предъявляемые к изолирующим сопряжениям.

2. Начертить схему изолирующего сопряжения с указанием всех размеров и габаритов.

3. Определить категорию работ по технике безопасности, установить квалификационные группы руководителя и исполнителя работ.

4. Осуществить проверку технического состояния и регулировку изолирующего сопряжения по вышеизложенной методике (провер­ка состояния, регулировка и ремонт изолирующего сопряжения) и руководствуясь Правилами устройства и технической эксплуатации

5. Описать порядок выполнения работ по проверке и регулировке изолирующего сопряжения.

6. Оформить отчет. Сделать выводы.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №29

Источник

Что такое изолирующее сопряжение контактной сети

КОНТАКТНОЙ СЕТИ И ЛЭП

Для обеспечения надежной работы и удобства обслуживания электрические сети секционируют, т.е. разделяют на участки (секции), которые могут быть электрически изолированы один от другого. Такое деление контактных сетей обеспечивает: локализацию места повреждения без нарушения движения поездов на остальных участках; выведение в ремонт отдельных секций с пропуском поездов по другим; минимальные потери напряжения, влияющего на скорость движения ЭПС, и мощности (энергосбережение).

Для секционирования контактной сети используют изолирующие сопряжения анкерных участков, нейтральные вставки и секционные изоляторы. Секции подключают и отключают секционными разъединителями и переключателями секций станций стыкования. Деление контактной сети на секции, расположение тяговых подстанций, постов секционирования и питающих линий, размещение и присоединение секционных разъединителей показывают на схемах питания и секционирования электрифицированных участков, используя принятые условные обозначения (рис. 6.1).

Оптимальные варианты схем секционирования должны содержать минимальное количество оборудования, максимально удовлетворять всем требованиям при низких приведенных затратах.

6.1. Схемы секционирования контактных сетей станций и перегонов

Для электрифицированных однопутных и двухпутных участков железных дорог приняты принципиальные схемы питания контактных сетей от тяговых подстанций, обеспечивающие минимальные потери, селективную работу защит при повреждениях и подачу разных напряжений на переключаемые секции станций стыкования (рис. 6.2).

Секционирование станций зависит от наличия на них тяговых подстанций, количест

Рис. 6.1. Фрагмент схемы питания и секционирования контактных сетей

Условные обозначения к рис. 6.1

— пассажирское здание;

— пост секционирования;

— сопряжение изолирующее;

— разъединитель заземляющий с ручным приводом

— то же, нормально включенный;

— светофор четный;

— мост железнодорожный;

WL –– линия электропередачи;

ПЭ — линия продольного электроснабжения;

А. Ф — вид разъединителя;

— пост централизации;

— пункт параллельного соединения;

— изолятор секционный;

— разъединитель телеуправляемый нормально

— то же, нормально включенный;

— труба водоводная путевая;

— переезд путевой;

линия питающая;

— пикетная привязка.

ва путей, парков, депо, погрузочно-разгрузочных путей и т. п.

В местах примыкания перегонов к станциям с обеих сторон контактную сеть делят на секции (продольное секционирование). При этом контактные сети каждого перегона и каждой станции выделяют в отдельную секцию. Исключение составляют перегоны с крупными искусственными сооружениями, контактные сети которых (сооружений) выделяют в особую секцию. На двухпутных и многопутных участках контактные сети каждого главного пути также выделяют в отдельную секцию (поперечное секционирование).

Рис. 6.2. Основные принципиальные схемы питания контактных сетей на однопутных и двухпутных участках: одностороннего ( а, б) ; двустороннего ( в,г) : с постом секционирования ( д,е) ; пунктами параллельного соединения ( ж,з) : и на станции стыкования ( и); ЭЧЭ — тяговая подстанция; ПС — пост секционирования; ППС — пункт параллельного соединения; ПГ — пункт группировки

Поперечное соединение секций осуществляют поперечными разъединителями, обозначаемые буквой П с цифрами. Для принятой схемы питания участка на ней указывают нормальное положение каждого разъединителя (включенное или отключенное).

При расположении тяговой подстанции на станции контактные сети главных путей присоединяют к ней отдельными питающими линиями, или, иначе, сетевыми фидерами, по которым электрическая энергия передается на устройства распределения энергии (в конкретном случае на контактную и рельсовую сети). Фидеры, присоединенные к контактным и другим проводам, называют питающими, а присоединенные к рельсам — отсасывающими.

Схема присоединения зависит от числа путей на перегоне и станции. На двухпутных линиях постоянного тока на станциях с числом электрифицированных путей пять и более (кроме главных) питающие сетевые фидеры соединяют с подвесками каждого главного пути на перегонах через линейные разъединители Ф_л1, Ф_л2, Ф_л4 Ф_л5 (см. рис. 6.3, г). Еще одну линию подключают к контактной сети станции через разъединители Ф₃, Ф₃₁ и Ф_32. Эта линия, нормально питающая все подвески станции, является в то же время резервной для перегонных фидеров на случай отключения одного из них. При такой схеме питание может быть осуществлено через станционную линию как всей станции, так и перегонов. Однако применение такой схемы питания требует подвески питающих линий вдоль всей станции. Площадь сечения проводов каждой из них должна быть равна площади сечения контактных подвесок на главных путях перегонов (в медном эквиваленте). На главных путях станции подвески используют в этом случае только для питания ЭПС, находящегося на этих путях.

Сетевые фидеры присоединяют к контактной подвеске через секционные разъединители, которые устанавливаются на станции. При воздушных фидерах секционные разъединители устанавливают также и у подстанции. Это позволяет отключать питающую линию со стороны контактной сети и со стороны тяговой подстанции для ее осмотра и ремонта.

Линейные разъединители, удаленные от подстанции, обозначают буквами Ф_л с соответствующим цифровым индексом. При длине фидера L 150 м эти разъединители устанавливают с ручными приводами Ф_л1, Ф_л2, при L > 750 м — с электрическими приводами Ф_л4, Ф_Л5(см. рис. 6.3, г)

На двухпутных линиях однофазного переменного тока (см. рис. 6.3, в)

отдельные участки контактной сети питаются от разных фаз трехфазной сети, что уменьшает неравномерность ее нагрузки. В месте раздела питания для устранения замыкания полозом токоприемника проводов различных фаз устраивают изолирующее сопряжение с нейтральной вставкой. При пяти и более электрифицированных путях (кроме главных) на станции применяют схему питания и секционирования, показанную на рис. 6.3, в, а при меньшем числе путей — на рис. 6.3, д. Сетевые фидеры соединяют с контактной сетью через линейные разъединители Ф_1, Ф_2, Ф₄, Ф₅, установленные вблизи места подключения. Поперечные разъединители П с электрическим приводом, П_1, П₂ позволяют резервировать каждый из двух фидеров, подключенных к одноименной фазе. Нормально отключенные разъединители А и Б с ручным приводом предназначены для подачи напряжения на нейтральную вставку в случае остановки под нею ЭПС. Места расположения вставок выбирают с учетом профиля линии на основании тяговых расчетов.

Напряжение любого тока подается на переключаемые секции контактной сети через специальные переключатели, электрический привод которых блокируют с устройствами управления стрелками и сигналами станции. Управление этими переключателями вводят в систему маршрутно-релейной централизации станции. При задании какого-либо маршрута одновременно с установкой стрелок и сигналов в требуемое положение включаются также соответствующие переключатели, подавая в секции контактной сети сигнал о роде тока проходящего электровоза. Если на переключаемую секцию вошел электровоз переменного тока, то подать другое напряжение, перевести стрелки и открыть соответствующие сигналы для входа на данную секцию электровоза постоянного тока невозможно. После отцепки электровоза от состава и выхода его с переключаемой секции напряжение в последней может быть переключено на другое, несмотря на то, что путь остается занятый составом.

Переключатели и секционные разъединители объединяют в пункты группировки, которые по их защищенности от влияния климатических факторов разделяют на открытые и закрытые. К каждому пункту подводят по два сетевых фидера: один — переменного, а другой — постоянного тока.

На станциях, имеющих парки или отдельные группы электрифицированных путей, секционирование должно быть выполнено так, чтобы при отключении одной из секций сохранилась возможность приема и отправления поездов на остальные секции станции. Для этого иногда применяют схему с выделением горловины станции в отдельную секцию. При такой схеме можно отключить любой парк станции, не снимая напряжения с контактной сети остальных. Подвески таких парков питают, как правило, отдельными сетевыми фидерами от тяговой подстанции.

Независимо от числа электрифицированных путей в самостоятельные секции выделяют контактную сеть путей, на которых выполняют погрузочно-разгрузочные работы, пути осмотра крышевого оборудования и отстоя ЭПС, а также пути экипировки электровозов. Присоединение контактной подвески этих путей выполняют секционными разъединителями с заземляющим ножом, при отключении которых одновременно заземляется отключенный участок контактной сети. Это делают для безопасности обслуживающего персонала при попадании напряжения на подвеску, вблизи которой выполняется работа.

Питание контактной сети депо на тех станциях, где расположена тяговая подстанция, как правило, предусматривают от специального фидера. Внутри депо каждую подвеску секционируют отдельно и снабжают секционным разъединителем Д с заземляющим ножом (рис. 6.3, к). Для обеспечения безопасности работ по осмотру и ремонту подвижного состава эти разъединители связаны со световыми указателями внутри и снаружи депо над воротами соответствующего пути.

6.2. Сопряжения контактных сетей и нейтральные вставки

Неизолирующие сопряжения выполняют во всех случаях, когда требуется включить в провода контактной подвески компенсаторы. При этом достигается механическая независимость анкерных участков. Такие сопряжения анкерных участков монтируют в трех реже в двух пролетах.

При двухпролетном (простом) сопряжении анкерных участков пересечение контактных проводов разных анкерных участков образует «жесткую точку», что ухудшает качество токосъема. Наиболее распространены трехпролетные сопряжения анкерных участков, которые называются также эластичными. Иногда применяются и пятипролетные сопряжения, например на высокоскоростных линиях в Германии. На сопряжениях устанавливают продольные электрические соединения, площадь сечения которых должна быть равна площади проводов подвесок.

Рис. 6.4. Классификация сопряжений анкерных участков контактных сетей

При движении ЭПС по сопряжениям анкерных участков полоза токоприемников сначала скользят по контактным проводам одного анкерного участка, затем (между переходными опорами) касаются проводов обоих участков. Условия токосъема в переходных пролетах ухудшены, так как имеет место концентрация приведенной массы и жесткости контактных подвесок из-за крепления на проводах в переходных пролетах экранирующих полос, защищающая воздушные промежутки от пережогов. С целью их улучшения применяют полимерные изоляторы, уменьшающие уклон проводов, обеспечивают поочередной подхват проводов токоприемниками.

Для обеспечения электрической независимости сопрягаемых участков (кроме механической), питаемых разными фазами, сопряжения анкерных участков выполняют (см. рис. 6.5, е, ж) с нейтральными вставками (участками контактной подвески, на которых нормальное напряжение отсутствует) или без них. В последнем случае (см. рис. 6.5, г, д) обычно применяют трехпролетные сопряжения, располагая контактные провода сопрягаемых участков в середине пролета на расстоянии 550 мм один от другого. При этом образуется воздушный промежуток, который совместно с изоляторами, включенными в приподнятые контактные подвески у переходных опор, обеспечивает электрическую независимость анкерных участков. Переход полоза токоприемника с контактного провода одного анкерного участка на другой происходит так же, как и при неизолирующем сопряжении. Однако при нахождении токоприемника в среднем пролете электрическая независимость анкерных участков нарушается.

Нейтральные вставки применяют при питании контактной сети сопрягаемых анкерных участков от разных фаз энергосистемы на линиях переменного тока (или если они принадлежат к разным системам электроснабжения). При изолирующем сопряжении анкерных участков с нейтральной вставкой полоз токоприемника сначала переходит с контактной подвески одного анкерного участка на контактный провод нейтральной вставки, а затем на контактный провод другого анкерного участка.

Рис. 6.5. Схемы сопряжения анкерных участков: двухпролетных ( а); трехпролетных неизолирующих на прямой ( б) и кривой ( в); изолирующих на прямой (г) и кривой ( д) ; с нейтральной вставкой для электровозной (е); моторвагонной тяги (ж); I — длина пролета; а — зигзаг; Н₀ — высота подвеса проводов; 1 — опора; 2 — консоль; 3 — питающее соединение; 4 — анкеровка; 5— изоляторы

Длину нейтральной вставки выбирают так, чтобы при нескольких поднятых токоприемниках одного поезда было исключено одновременное перекрытие обоих анкерных участков, что привело бы к короткому замыканию проводов, питающихся от разных фаз или находящихся под различными напряжениями. При электровозной тяге сопряжение анкерных участков с нейтральной вставкой при двойной (тройной) тяге занимает 5-6 пролетов, а при моторвагонной — 7-8. Новый 12-вагонный электропоезд «Сокол» работает на двух токоприемниках, значительно удаленных друг от друга (в голове и хвосте).

Сопряжение анкерных участков с нейтральной вставкой во избежание пережога контактного провода ЭПС проходит на выбеге с отключенным токоприемником. Для этого за 50 м до начала вставки устанавливают знак «Отключить ток», а после конца вставки при электровозной тяге — через 50 м, а при моторвагонной через 200 м — знак «Включить ток». Чтобы вывести поезд из-под нейтральной вставки при его вынужденной остановке под нею временно подают напряжение с той стороны, в которую будет следовать поезд, включая один из предусмотренных для этой цели секционных разъединителей.

Иногда применяют нейтральные вставки без изолирующего сопряжения анкерных участков, устанавливая в контактной подвеске последовательно два секционных изолятора (Болгария) или врезая в провода подвески полимерные элементы, допускающие скольжение по ним полозов токоприемников (Япония).

Источник

Изолирующие сопряжения, нейтральные вставки и секционные изоляторы

Для секционирования контактной сети наиболее распространенной является трехпролетная схема изолирующего сопряжения анкерных участков (рис. 13.8). При такой схеме между анкерными опорами устанавливают две переходные опоры, на которых монтируют провода таким образом, чтобы в пролете между переходными опорами контакт­ные провода были на определенном расстоянии друг от друга, образуя так называемый воздушный промежуток, обеспечивающий плавный проход токоприемников и одновременно электрическую изоляцию между ветвями подвесок.

Рис. 13.8 Схема изолирующего сопряжения анкерных участков.

Расстояние между контактными проводами принято 550 мм. Контактные провода в переходном пролете относительно друг друга постепенно повышаются в сторону анкеровки, находясь на одном уровне в средней части переходного пролета. У переходных опор А и Б в приподнятые контактные провода и несущие тросы, идущие на анкеровку, врезают изоляторы. При этом, чтобы не повредить изоляторы, выдерживают расстояние от рабочих контактных проводов до оси врезного изолятора не менее 400 мм при двойном контактном проводе и не менее 500 мм при одиночном. Пролет между переходными опорами изолирующего сопряжения l_п для обеспечения необходимой ветроустойчивости в сравнении с остальными промежуточными пролетами l₀ уменьшают на 10—25 %.

Для более плавного прохода токоприемника может быть применена четырехпролетная схема изолирующего сопряженияанкерных участков. Тогда между анкерными опорами размещают три переходные опоры, причем на средней опоре контактные провода располагают в одном уровне. На остальных переходных опорах провода подвешивают так же, как и в трехпролетном изолирующем сопряжении.

Переход токоприемника с одной секции контактной сети на другую в этом случае происходит в зоне средней переходной опоры, а не в середине пролета.

Изолирующие сопряжения, как правило, располагают на прямых участках пути. На двухпутных участках переходные опоры разных путей смещают вдоль пути относительно друг друга примерно на 5 м для того, чтобы обеспечить необходимое согласно требованиям техники безопасности расстояние между перекрывающими фиксаторами.

Перемещение контактных проводов, а в компенсированной подвеске и несущих тросов относительно друг друга осуществляется поворотными консолями и фиксаторами, которые установлены для каждой ветви раздельно. При установке одной консоли на переходной опоре в компенсированной подвеске один или оба несущих троса подвешивают на роликах. Анкерные ветви контактных проводов и медных несущих тросов в целях экономии меди заменяют вставками из сталемедного провода.

Продольный секционный разъединитель, соединяющий секции контактной сети, монтируют на одной из переходных опор.

На линиях переменного тока при питании секций разными фазами, а также в случае питания разного рода тока напряжением и при подходах к заземленным участкам подвески в искусственном сооружении со стесненными габаритами, где недопустимо замыкание двух секций через токоприемник, применяют нейтральные вставки.

Нейтральные вставки устраивают из двух изолирующих сопряжений анкерных участков, расположенных последовательно друг за другом (рис. 13.9). При проходе нейтральных вставок недопустимо одновременное перекрытие токоприемниками обоих изолирующих сопряжений. Поэтому длину нейтральной вставки избирают больше, чем расстояние между крайними токоприемниками электроподвижного состава при любом сочетании. При моторвагонной тяге эта длина составляет около 200 м. Если на участке имеется только электровозная тяга, длину нейтральной вставки принимают равной 50 м.

Рис. 13.9 Изолирующие сопряжения контактной сети с нейтральной вставкой.

Электроподвижной состав нейтральную вставку проходит по инерции с отключением тока, о чем предупреждают сигнальные знаки 1 Отключить ток за 50 м до начала нейтральной вставки, а также знак 2 Включить ток для электровозов через 50 м и знак 3 для электропоездов через 200 м после конца нейтральной вставки.

Защиту изолирующих сопряжений от пережогов проводов осуществляют также схемами мгновенного автоматического повторного включения, монтируемыми на тяговых подстанциях и постах секционирования. При подаче напряжения на обесточенный или заземленный участок через полоз токоприемника от специального реле напряжения включается соответствующий быстродействующий выключатель, который шунтирует изолирующее сопряжение, тем самым предупреждая возникновение дуги или прекращая ее горение.

На станционных путях, где длина съездов недостаточна для размещения изолирующих сопряжений, контактную сеть на электрически независимые друг от друга участки (секции) разделяют секционными изоляторами. Для различных условий применения разработаны малогабаритные и трехпроводные секционные изоляторы. В качестве изолирующих элементов в малогабаритных изоляторах применяют полимерные вставки и стержневые фарфоровые изоляторы, в трехпроводных изоляторах — фарфоровые изоляторы.

Трехпроводные секционные изоляторы изготавливают непосредственно в районе контактной сети (рис. 13.10). В этих изоляторах к основному контактному проводу подкатывают два отрезка вспомогательного контактного провода, располагая их по обе стороны от него в плане на расстоянии 300 мм при переменном токе и 100 мм при постоянном.

Рис. 13.10 Трехпроводный секционный изолятор;

1 — несущий трос; 2 — изолятор; 3 — основной контактный провод; 4 — зажим средней анкеровки; 5 — сталемедный трос; 6 — натяжная муфта; 7 — переходной зажим секционного изолятора; 8 —коромысло; 9 — распорка; 10 — вспомогательный контактный провод; 11 — клиновой зажим

С одной стороны оба эти отрезка прикрепляют к основному контактному проводу, а с другой через изоляторы анкеруют на коромысло. С помощью натяжной муфты и отрезков сталемедного троса на вспомогательные контактные провода передается примерно половина натяжения основного контактного провода.

Для удаления изоляторов от токоприемника устанавливают специальные распорки, которые приподнимают изоляторы на 150 мм выше уровня рабочего контактного провода. К несущему тросу секционный изолятор подвешивают на струнах. Нормальная длина трехпроводного секционного изолятора равна 16 м. В отдельных случаях при укороченных съездах устанавливали трехпроводные секционные изоляторы длиной 8 м при постоянном токе и 12 м при переменном. По трехпроводным секционным изоляторам токоприемники могут проходить со скоростью не более 50 км/ч.

Источник