Содержание
1. Конструкция и материал проводов
2. Стальные проволока и тросы
3. Контактные подвески
1. Конструкция и материал проводов
Контактные провода служатдля передачи электрической энергии подвижному составу через непосредственныйконтакт с его токоприемником. Эти провода должны отвечать не толькотребованиям, предъявляемым к проводнику электрического тока, но идополнительным особенностям его работы. Отскольжения контактных вставоктокоприемников провод истирается, а при отрыве токоприемников от провода поднагрузкой образуются подгары с оплавлением поверхности провода; провод работаетпри больших натяжениях, подвергается динамическим нагрузкам от ударовнеисправных токоприемников и сошедших штанг, изгибам и вибрациям от воздействийподвижного состава. Протекание электрического тока сопровождается нагревомпровода. Температура провода может быть значительной в условиях повышенныхнагрузок и особенно в вынужденном режиме работы. Провод подвергается действиюсил, возникающих от собственной массы и изменений длины при изменениитемпературы окружающего воздуха, а также действию внешних сил от воздействияветра и гололеда.
Для работы в этих условияхпровод должен обладать высокими механическими и электрическими свойствами: прочностью,износотермоустойчивостью, электропроводностью, стойкостью к воздействиюэлектрической дуги и длительным срокам службы.
Контактные проводаизготавливаются согласно ГОСТ 2584-86 Из меди; низколегированной меди снебольшим содержанием (0,01-0,06%) легирующих присадок магния (Мг),циркония (Цр), олова (Ол), кремния (Кр) или титана (Ти) или бронзы слегирующими компонентами из магния, кадмия или циркония в пределах 0,1-1,1% взависимости от легирующего материала и технических требований к проводу. Допускаютсяпровода с двумя или несколькими легирующими элементами, например, внизколегированных и, бронзовых контактных проводах, кроме олова, в качествелегирующих компонентов применяют магний, кадмий и др.
Обозначения типов контактныхпроводов следующие: МК — контактный медный круглый; МФ — контактный медныйфасонный; МФО — контактный медный фасонный овальный; НЛФ — контактныйнизколегированный фасонный; НЛФО — контактный низколегированный фасонныйовальный; Брф — контактный бронзовый фасонный; БрфО — контактный бронзовыйфасонный овальный. Площадь сечения некоторых из упомянутых контактных проводовпоказана на рис.4, а, 6, в, г.
/>
Контактный провод изготавливаетсяметодом холодного волочения, при котором пруток исходного материала*протягивается через ряд последовательно уменьшающихся отверстий (фильтров),получает нужную форму сечения и увеличение длины. Уплотняясь при волочении,материал получает наклеп — поверхностное упрочнение, повышающее его твердость,пределы упругости и прочности. Все эти качества необходимы для повышенияизносоустойчивости и уменьшения остаточных деформаций при растяжении.
Применение низколегированных ибронзовых проводов преследует цели — повышения прочности и. износоустойчивости.Срок службы проводов, работающих в одинаковых условиях, по сравнению с меднымиувеличивается в 1,5 раза при низколегированных и более чем в 2 раза прибронзовых проводах.
В процессе эксплуатации от проходящегопо контактному проводу электрического тока происходит его нагрев — повышениетемпературы провода над окружающей средой. Нагрев зависит от значения и временидействия электрического тока. Особенно резко повышается нагрев при перегрузке инеотключенном коротком замыкании. Под действием нагрева при температуре вышедопустимой медный провод разупрочняется, теряя твердость и упругость. Уже при100 °С становится заметно разупрочнение, а при 180-230 °С происходитрекристаллизация с потерей наклепа. Провод становится мягким, тягучим инепригодным для эксплуатации.
Значительно лучше противостоятдействию нагрева и электрической дуги низколегированные и бронзовые провода. Температуранагрева провода при эксплуатации не должна превышать допустимый предел: для медногопровода 95 °С, низколегированного 110 °С и для бронзового 130 °С. Допустимаярасчетная плотность тока для трамвайных и троллейбусных контактных проводов принормальном режиме работы должна быть, не более 5 А/мм2 для медных и6 А/мм2 для бронзовых.
Существенными недостаткаминизколегированных и бронзовых проводов являются меньшая проводимость посравнению с медными, более трудный монтаж вследствие повышения жесткости.
Для замены меди менеедефицитными металлами применяют сталеалюминиевые и сталемедные провода(рис.4, д, е). Сталеалюминиевые провода имеют снизу стальную часть иалюминиевую сверху. Стальная часть для связи с алюминиевой имеет наверхугребень в виде ласточкиного хвоста и поперечную насечку, которая препятствуетпродольному смещению алюминиевой части относительно стальной. Существеннымнедостатком провода является коррозия стальной части, вызывающая искрение,повышенный износ контактных вставок токоприемников и ухудшение токосъема.
Сталемедные провода имеют — стальнойсердечник, покрытый медью, общий объем которой составляет 50-60% объема,провода. Значительное уменьшение электрической проводимости ограничиваетприменение сталемедного провода для пассажирских линий. Провода применяют намалозагруженных, второстепенных линиях и деповских путях.
Контактные проводаизготавливаются круглого, фасонного и фасонного овального профилей (см. рис.4, а,б). В сетях трамвая и троллейбуса применяют провода фасонного профиля. Проводаовального профиля, в котором уменьшен вертикальный размер и увеличен горизонтальный,применяют для открытых местностей (насыпи, дамбы и др.). для уменьшенияветровой нагрузки. Технические характеристики контактных проводов приведены втабл. 1.
Поверхность провода должна бытьгладкой, ровной, без трещин, закатов, расслоений. На новом проводе допускаютсянезначительные забои и царапины, если после их зачистки размеры провода невыходят за пределы допустимых отклонений.
Для отличия от медных на верхубронзовых контактных4 проводов имеется одна канавка (рис.4, в), а наверху низколегированных — две симметрично расположенные канавки (рис.4, г).
На линиях трамвая и троллейбусанаходят применение медные и бронзовые провода сечением 85 и 100 мм*. Провода сечением65 мм2 могут быть применены на второстепенных (грузовых, а такжередко используемых) линиях, на территориях депо, мастерских и заводов.
Сталеалюминиевый провод маркиПКСА-80/18 имеет некоторые ограничения по его применению. Не допускаетсяиспользование сталеалюминиевых проводов в сетях трамвая, где на токоприемникахприменяются алюминиевые контактные вставки. При токосъеме наблюдается большоеискрение и выгорание алюминия вставки с образованием больших раковин и зазубрин. При дальнейшем следовании вставка сиспорченной контактной поверхностью наносит повреждение проводу,подвеске и арматуре.
/>
В сетях трамвая допускаетсямонтаж сталеалюминиевого провода в случаях, когда подвижной состав оборудовантокоприемниками с угольными или металлокерамическими контактными вставкамиспециального состава, приспособленного для. работы по стальной поверхности. Неследует монтировать сталеалюминиевый провод на сетях трамвая и троллейбуса вприморских городах и городах с повышенной химической активностью воздухавследствие короткого срока службы, вызванного коррозией. Не рекомендуетсяприменение его на территориях троллейбусных депо, ремонтных мастерских изаводов. Здесь по техническим причинам имеют место неупорядоченные передвижениятроллейбусов, движения с большим отклонением от проводов, подача назад безперевода штанг, вызывающие сходы штанг и, как следствие, повышеннуюповреждаемость проводов — в данном случае в виде пережогов.
Сталеалюминиевые проводамонтируют на троллейбусных линиях во вновь создаваемых хозяйствах и приразвитии на вводимых в эксплуатацию линиях значительной протяженности. Промышленностьпоставляет провод намотанным на деревянных барабанах. Длина провода на одномбарабане 1000-2500 м.
Усиливающие провода применяютна линиях, где площадь сечения контактного провода недостаточна для пропускаэлектрического тока, а также на длинных линиях, где падение напряжения в концеучастка превышает допустимое значение. Усиливающие провода прокладываютпараллельно контактным и соединяют с ними через определенные расстояния. Дляусиливающих проводов и воздушных питающих линий применяют неизолированныепровода: медные марки М, сталеалюминиевые марок АС и ПБСА, сталемедные марокПБСМ1 и ПБСМ2. Сечение проводов определяют на основании электрического расчета.Основные данные проводов приведены в табл.2,3.
Конструкции многопроволочныхпроводов показаны на рис.5. Провода из проволок одного металла марок М, Бр,С показаны на, рис.5, а; биметаллические из проволок, имеющих сердцевинуиз одного металла, а оболочку из другого металла — сталемедные исталеалюминиевые марок ПБСМ и ПБСА, — на рис.5, б; комбинированные марокАС и АПБСА — на рис.5, в и г.
Медные провода обладают большойстойкостью к коррозии от атмосферного воздействия, надежны в эксплуатации идолговечны. Провода многопроволочные из твердотянутой проволоки МТ с временным сопротивлениемна разрыв не менее 380 Н/мм2.
Алюминиевые провода выполняютмногопроволочными из твердотянутых проволок марки А с временным сопротивлениемна растяжение не менее 150 Н/мм2. Алюминий примерно в три раза легчемеди и в 1,65 раза имеет меньшую электропроводность. Поэтому алюминиевыепровода одинаковы по проводимости, легче медных в два раза. На воздухеповерхность алюминия быстро покрывается слоем окиси, который в дальнейшемхорошо противостоит атмосферной коррозии. Алюминий — металл мягкий иподвергается электрохимической коррозии при. соприкосновений с другими,металлами. Это нужно учитывать при хранении и монтаже провода, оберегая его отмеханических повреждений, и соприкосновении с другими металлами.
Сталеалюминиевые провода маркиАС в своей конструкции имеют свитой из стальных проволок сердечник, поверхкоторого имеется повив алюминиевых проволок. Сердечник, служит для восприятиянагрузки от растяжения, а алюминиевые провожжи обеспечивают электрическуюпроводимость. В сравнении с алюминиевым этот провод имеет повышенную надежностьи больше подходит к работе в городских условиях.
На контактных сетях применяютсталемедные провода марок первого класса ПБСМ1 и второго класса ПБСМ2 (см. табл.3).
Провода свивают из стальныхпроволок, покрытых тонким слоем меди, причем слой меди у проволоки ПБСМ1несколько толще, чем у ПБСМ2.
/>
/>
/>2. Стальные проволока и тросы
Гибкие поддерживающие устройства- простые и цепные поперечины, сложные поддерживающие системы (трапеции,угольники, полигоны), фиксирующие поперечины и оттяжки — монтируют изхолоднотянутой стальной оцинкованной проволоки диаметром 5 мм или стальногооцинкованного семипроволочного каната диаметром 6,7; 7,3 и 8 мм (табл.4).
Основным недостатком стальнойпроволоки и стальных канатов являются их довольно быстрые коррозионныеповреждения, которые вызываются загрязненной атмосферой воздуха городов,особенно вблизи химических предприятий и моря.
Быстро выходят из строямногопроволочные канаты «с жилами малого диаметра. В условиях работы наконтактной сети срок службы их в 2-4 раза меньше крупножильных.
/>
Создается особеннонеблагополучное положение, если канат имеет пеньковую сердцевину, котораязадерживает влагу и тем самым ускоряет коррозию. Поэтому для контактной сети неиспользуют горячекатаную проволоку (катанку), мелкожильные стальные канаты спеньковой сердцевиной.
В качестве меры против коррозиипри изготовлении проволоки диаметром 5 мм, а также проволоки, идущей наизготовление канатов, применяют покрытие слоем цинка. Оцинкованная проволокаразличается по толщине покрытия на три группы: для легких условий работы ЛС,средних СС и жестких ЖС. Для контактной сети городов следует использоватьпроволоку и канаты с оцинковкой ЖС и лишь для загородных линий, удаленных отморя и промышленных химических предприятий, — с оцинковкой СС. Защита стальнойпроволоки от коррозии может быть выполнена покрытием слоем алюминия толщиной неменее 0,2 мм. Такой проволоке присвоена марка БСА.
Для несущих тросов цепныхподвесок применяют стальные канаты диаметром не менее 6,7 мм. В трамвайныхсетях, где несущие тросы могут быть использованы одновременно и как усиливающиепровода, допускается монтаж медных марки М и биметаллических сталемедныхпроводов.3. Контактные подвески
Подвешенный контактный проводможно рассматривать как натянутый стержень, опирающийся в нескольких точках(Рис.6, а). Расстояние между опорными точками А и В называетсядлиной пролета, или пролетом. Под действием силы тяжести от собственноймассы и других сил провод провисает по плавной кривой. Это провисаниехарактеризуется стрелой провеса }, определенной как расстояние, измеренное повертикали от точки подвешивания до наинизшей точки провода. Поперечные размерыконтактного провода в сравнении с длиной пролета настолько малы, что влияниемжесткости провода при определении формы кривой провисания можно пренебречь ирассматривать ее как гибкую нить. Стрела провеса увеличивается с увеличениемдлины пролета и уменьшается с увеличением натяжения провода.
Наилучшие условия токосъемаобеспечиваются при движении контактной части токоприемника по горизонтальнойтраектории, что соответствует положению провода с минимально возможнымипровесами. Уменьшать длину пролетов можно лишь до определенных пределов, послекоторых это становится экономически невыгодным вследствие больших расходов наопорные и поддерживающие устройства. Увеличение натяжения проводаограничивается его прочностью и необходимым запасом прочности для обеспечениянадежной работы на весь срок службы. Натяжение провода изменяется с изменениемтемпературы. При повышении температуры увеличивается длина провода, аследовательно, увеличивается стрела провеса и уменьшается натяжение. Припонижении температуры происходит обратное явление — уменьшается стрела провесаи увеличивается натяжение.
Для обеспечения стрел провесов вдопускаемых пределах периодически, в определенные сезоны, регулируют натяжениепровода вручную. Такая регулировка называется сезонной регулировкой. Болеесовершенным является автоматическое регулирование натяжения для поддержания. егона заданном уровне. Для автоматического регулирования используются, какправило, грузовые компенсаторы (Рис.6, б). Находит также применениечастичное регулирование натяжения в пределах, ограниченных средними значениямипо многолетним наблюдениям наивысшие и наинизшие температуры для даннойместности. Для такого реагирования используют свойства подвески изменятьнатяжение провода при изменении наклона подвесных струн или положения проводана криволинейном участке.
/>
Подвески, не имеющиеавтоматического регулирования, называются некомпенсированными; имеющиеавтоматическое регулирование грузовыми компенсаторами натяжения контактногопровода и продольного троса — компенсированными; цепные подвески,имеющие автоматическое регулирование натяжения только контактного провода, — полукомпенсированными;а подвески с регулированием натяжения лишь в определенных пределах — частичнокомпенсированными.
Контактные подвески имеютнесколько разновидностей', которые можно свести к двум группам: простые ицепные. Каждая из этих групп, в свою очередь, имеет несколько подвесок,отличающихся внешним видом, способом регулирования натяжения провода и троса,условиями токосъема и эластичностью. Каждый тип подвески предназначается дляопределенных условий движения подвижного состава и характеристик трамвайных итроллейбусных линий. Для линий и участков, где можно допустить повышенныескорости движения, как правило, применяют цепные подвески, из которых для городскихусловий полукомпенсированные более предпочтительны.
Эластичностью контактнойподвески называется способность, ее отжиматься вверх под действием нажатиятокоприемника. Она характеризуется подъемом контактного провода данной точке отвертикальной силы токоприемника, мм/Н. Величина, обратная эластичности,называется жесткостью, она характеризуется силой, которую нужноприложить к контактному проводу, чтобы отжать его вверх на 1 мм. Единицаизмерения жесткости — Н/мм.
Эластичность подвескиположительно влияет на качество токосъема, обеспечивая надежный контакт притолчках и колебаниях токоприемника, возникающих, например, из-за неровностейпути. Под действием токоприемника провод непрерывно отжимается вверх.
При перемещении токоприемникавниз провод следует за ним, сохраняя контакт, а при толчке вверх смягчает удар.
В пролете эластичностьнеравномерна: наименьшая в точках подвешивания, а наибольшая в середине пролета.
По эластичности трамвайные итроллейбусные контактные подвески условно делят на жесткие, полужесткие иэластичные. Подвеска называется жесткой, если контактный проводнеподвижно закреплен на жесткой конструкции, например на ферме моста, потолкетоннеля и других неупругих опорно-поддерживающих конструкциях.
Подвеска называется полужесткой,если контактный провод закреплен на гибкой поперечине из проволоки илитроса, вместе с которыми он может иметь небольшие вертикальные перемещения вточке подвешивания под действием силы натяжения токоприемника.
Подвеска называется эластичной,если система подвешивания имеет упругие звенья, отклоняемые из своего. статическогоположения при отжиме провода токоприемником. Следует иметь в виду, чтополужесткие подвески тоже обладают определенной эластичностью. Степеньэластичности определяется расчетом или опытом. Под эластичными подвескамиобычно понимают подвески, имеющие повышенную эластичность по сравнению сполужесткими.
Простая некомпенсированнаяполужесткая подвеска была применена в первых подвесках контактного провода навысоте и до сих пор используется для участков сети, где скорость движениянебольшая. К ним относятся отдельные участки трамвайных и троллейбусных линийпротяженностью не более 400 м, кривые участки радиусом менее 70 м, сетевые узлыконтактной сети, территории депо и ремонтных мастерских, заводов и подъезды кним, грузовые линии. Достоинством подвески является простота устройства иобслуживания.
Провода закрепляют на гибкихпоперечинах или кронштейнах через 30-35 м для трамвайной и через 25-30 м длятроллейбусной линий (рис.7, а). Большие пролёты применяют при креплениигибких поперечин на опорах, меньшие — при закреплении на стенах зданий. Присовместной подвеске линий трамвая и троллейбуса длины пролетов принимают 25-30м. Большие длины пролетов обусловливают большие провесы проводов, что ухудшаеттокосъем на больших скоростях движения. Скорость движения подвижного состава,допускаемая этой подвеской на прямых участках, не более 45 км/ч. Поддержаниенатяжения провода в заданных пределах осуществляется сезонной регулировкой.
Рассматриваемая простая подвескапредназначена для двух линий трамвая или троллейбуса, если расстояние междупроводами не более 10 м. При большем числе подвешиваемых линий становитсяневозможным отрегулировать и поддерживать высоту их закрепления в допустимыхпределах, а большие расстояния в средней части поперечины ведут к большимпровесам над серединой улицы.
/>
В эксплуатации продолжаетоставаться значительное число линий с простой полужесткой некомпенсированнойподвеской. Замена таких подвесок обычно выполняется при реконструкции сети,следовательно, они еще длительное время будут оставаться в эксплуатации. Существенноеулучшение токосъема трамвая при минимальных затратах можно получить и при сохранениипростой Подвески, если применить автоматическую грузовую компенсацию натяженияпровода. Переустройство заключается в монтаже узлов грузовой компенсации,средней анкеровки и замене подвесов на специальные скользящие.
Разновидностью простойполужесткой некомпенсированной подвески является простая подвеска на цепнойгибкий поперечине с фиксирующим тросом (рис.7, б). Эту подвеску применяютдля проводов двух и более линий троллейбуса, совместной подвески линий трамваяи троллейбуса, для подвески нескольких линий в депо. Основной элемент этойподвески — несущий трос поперечины — воспринимает все вертикальные нагрузки отконтактных проводов, арматуры и частично от фиксирующей поперечины.
Расположение всех проводов наодной высоте достигается благодаря различной длине струнок. Под несущим тросомна высоте установки подвесов располагают фиксирующий трос, закрепляющийположение проводов в плане. Он воспринимает все горизонтальные нагрузки,возникающие при изменении направления проводов на криволинейных участках,действия ветра и боковых перемещений токоприемников. Для несущего троса,являющегося наиболее ответственной частью подвески, предусматриваетсятрехкратный запас прочности, для фиксирующего троса — 2,5.
Подвеска провода на струнахобеспечивает большую независимость одного пути от другого. Например,повреждение проводов одного пути может не отразиться на работе другого,подвешенного раздельно на самостоятельных струнах. По основным параметрам — длинепролета и допустимой скорости движения — эта подвеска не отличается от подвескина простых поперечинах. Токосъем также может быть улучшен, если применитьавтоматическую. компенсацию.
Полигонная подвеска (рис.7, в,г) — это такая подвеска, при которой на прямых участках по обе стороны отпроводов подвешивают несущие тросы, располагаемые в наклонных плоскостях соспуском их к контактным проводам. Несущие тросы связаны несколькими поперечнымиструнами, которые служат гибкими поперечинами для подвески контактных проводов.Длина пролета между точками крепления несущих тросов по сравнению с простойподвеской может быть увеличена в 1,5-2 раза, а в. особых случаях — и более. Расстояниемежду струнами на прямых участках 15-20 м. Подвеска пригодна для прямых икривых участков пути, причем на кривом участке может быть несущий трос лишь содной стороны.
По сравнению с простой подвескойполигонная обеспечивает лучший токосъем благодаря уменьшению стрел провесапровода при одном и том же его натяжении вследствие более частого подвешивания.Для этой подвески требуется меньшее число опор.
Вместе с тем подвеска обладаетрядом недостатков: повреждение несущего троса или струны одного пути вызываетнарушение движения обоих направлений, довольно сложный монтаж и регулировкусистемы в пролетах.
Полигонная подвеска не получилаширокого распространений, но в виде отдельных включений встречается довольночасто на кривых участках пути трамвая, на больших площадях, мостах,путепроводах для подвески проводов трамвая или троллейбуса, когда отсутствуютздания, а опоры можно установить только с увеличенным пролетом. Полигоннуюподвеску часто применяют в одном из упрощенных вариантов: ' в виде угольникаили трапеции (рис.7, д, е). Допустимая скорость движения до 45 км/ч.
В частично компенсированной простойподвеске на наклонных струнах — маятниковой подвеске (рис.8) — проводарасполагаются зигзагообразно 'по ломаной линии с отклонением вправо и влево отоси пути.
На поперечине или кронштейнепровод закрепляют на подвеске с двумя параллельными струнами, воспринимающимисилу тяжести провода и арматуры и горизонтальное усилие от оттяжки провода длязигзага. Параллелограмм, образованный струнами с верхними и нижними подвесами,обеспечивает вертикальное положение оси провода при всех наклонах струн врабочем диапазоне.
/>
Частичная компенсация — натяженияпроисходит следующим образом. Наклон струн (рис.8, б) определяетсяравнодействующей R1 от действия вертикальной силытяжести подвески Q и горизонтальной силой от зигзага Z1. При понижении температуры провод будет уменьшатьсяв длине, что повлечет увеличение натяжения его и увеличение усилия от зигзага Z2, а горизонтальная сила Q останетсянеизменной. Установится, новое равновесие с равнодействующей R2,которая определит направление струн. При этом провод поднимется нескольковверх, произойдет спрямление зигзагообразной линии; длина этой ломаной линиистановится меньше, чем до понижения температуры. Вследствие этого натяжение впроводе увеличится несколько меньше того, каким оно было бы при отсутствиинаклонных струн и зигзага.
Обратная картина наблюдается приповышении температуры — увеличение зигзага и вследствие этого компенсациянатяжения. Компенсация натяжения будет частичной, поскольку лишь частьприращения длины провода компенсируется изменением зигзага. Вместе с темподвеска позволяет сгладить резкие изменения натяжения и для определенныхклиматических условий автоматически поддерживать натяжение, провода в заданныхпределах.
Наклонное расположение струнобеспечивает эластичность подвески. В точке подвеса под действием силы нажатиятокоприемника на провод Р (рис.8, г) вертикальная составляющаябудет равна разности Q — Р, а горизонтальнаясила Z практически сохранит то же значение, что и при отсутствии токоприемника.С изменением усилий изменится равнодействующая, а следовательно, и наклоннаяструна сместится в сторону уменьшения зигзага, а провод поднимется вверх. Влияниетокоприемника будет сказываться не только в точке подвешивания, но и в пролете,поскольку усилие нажатия токоприемника частично разгружает подвес.
Уменьшение зигзага при движениитокоприемника благоприятно сказывается на устойчивости токосъема, так как приэтом как бы скругляются вершины зигзага;
Длину струны рекомендуетсяпринимать 0,5-0,6 м, а углы излома контактного провода в вершинах зигзага — неболее 5°.
Подвеску применяют натроллейбусных линиях при радиусе криволинейных участков не менее 200 м. Длинапролета, между опорами на прямых участках 35-40 м. Скорость движения подвижногосостава, допускаемая этой подвеской на прямых участках, 50 км/ч.
Компенсированная простаяпетлевая подвеска является улучшенным вариантом подвески благодарякреплению контактного провода в опорных точках посредством продольных оттяжныхтросов и автоматической грузовой компенсации натяжения провода. Улучшениетокосъема происходит вследствие повышения эластичности подвески. Подвескарекомендована для реконструируемых участков трамвайных линий протяженностью неменее 400 м и при радиусе криволинейных участков не менее 200 м для заменыпростой подвески компенсированной. Подвеска по условиям токосъема уступаетполукомпенсированной цепной, и поэтому ее используют лишь в случаенецелесообразности или невозможности осуществления цепной полукомпенсированной.Длина пролета между опорами на прямых участках 40-45 м, а допустимая скоростьдвижения 60 км/ч.
В целом эту подвеску по основнымкачествам следует рассматривать как промежуточную между простыми и цепными. Вчастности, она удобна при сопряжении простой подвески с цепной.
Цепные подвески (рис.9) применяютдля обеспечения нормального токосъема при повышенных скоростях движения. Характернойих особенностью является подвеска контактного провода к продольному несущемутросу, которой закрепляется на опорных конструкциях. Длина пролета Ь Междуточками закрепления троса на опорных конструкциях, по сравнению с простойподвеской, значительно увеличивается и вместе с тем длина пролетов междуточками закрепления провода на несущем тросе (струновые пролеты) уменьшается. Провесконтактного провода при этом уменьшается, и контакт между проводом итокоприемником улучшается, что особенно необходимо при больших скоростяхдвижения.
Цепные подвески по способузакрепления контактного провода к несущему тросу могут быть разделены, на двегруппы: одинарные цепные подвески, в которых контактные провода подвешивают наструнах непосредственно к несущему тросу (рис.9, а); двойные цепныеподвески, в которых к несущему тросу подвешивается на струнах вспомогательныйпровод, а к нему, в свою очередь, крепят контактные провода. Двойная подвескана городском электротранспорте не получила распространения из-за сложностиустройства и сравнительно небольших скоростей движения.
/>
По способу размещения иколичеству струн в пролете цепные подвески могут быть:
с простыми опорными струнами (см.рис.9, а) при расположении струны под опорой или вблизи от нее (не далее1-2 м);
без опорных струн, когда струныразмещаются в пролете (рис.9; б, в, г);
с рессорными опорными струнами(рис.9, д);
с большим числом струн в пролете(см. рис.9, а);
с малым числом струн в пролете (1-4струны) (см. рис.9, б, в, г).
Подвеска с опорными струнами впролете имеет большую неравномерность эластичности по длине пролета, чтоухудшает токосъем. Подвеска без опорных струн имеет большуюравномерность эластичности по пролету и предпочтительна для применения приповышенных скоростях движения.
Подвеска с большим числомструн в пролете характерна для железнодорожных контактных подвесок, гдеприменяются большие пролеты (до 70-80 м) и скорости движения.
Подвески с малым числом струнв пролете» получили широкое распространение в сетях городскогоэлектротранспорта. В троллейбусной сети подвеска имеет по две струны,равномерно распределенные в пролете. Для подвески применяют скользящие струныминимальной длины. В трамвайной сети длина струнового пролета 10-15 м, аколичество струн 3-4. Длина струнового пролета с фиксатором уменьшается на 2-3м от нормального в конкретной подвеске. Длина опорных пролетов в трамвайной,троллейбусной сетях и при совместной подвеске 45-50 м.
Полукомпенсированная цепнаяподвеска применяется на участках трамвайных и троллейбусных линийпротяженностью не менее 400 м при радиусе кривых не менее 100 м. Допустимаяскорость движения для полукомпенсированных цепных подвесок 80 км/ч.
Некомпенсированная цепнаяподвеска применяется при отсутствии условий для применения полукомпенсированной:на участках трамвайных и троллейбусных линий протяженностью 150-400 м прирадиусе кривых в плане не менее 100 м, в транспортных тоннелях и подинженерными сооружениями при высоте проема (в свету) более 5 м, а также дляперекрытия отдельных больших опорных, пролетов. Допустимая скорость движения до60 км/ч.
Цепная подвеска с одной струнойв середине пролета (см. рис.9, г) является разновидностью подвесок безопорных струн. Контактный провод подвешивается на двух рядом расположенныхструнах. Вторая струна ставится для резерва на случай выпадения провода иззажима в «одной из струн. При расчете обе струны ппринимаются за однуточку подвески. Подвеска имеет хорошую эластичность и обеспечивает устойчивыйтокосъем; в сравнении с другими подвесками наиболее проста в монтаже иэксплуатации. Длина опорного пролета до 35 км. Подвеска прошла успешно эксплуатационныеиспытания, но широкого распространения не получила, так как в сравнении сподвеской на двух струнах требует больших затрат на сооружение. Подвеска можетбыть использована в случае, когда по каким-либо соображениям окажетсяцелесообразной подвеска с укороченными пролетами. В качестве некомпенсированнойподвески она может быть применена для городов со сравнительно мягким климатом.
При наличии цепной подвески срессорным тросом (рис.9, д) токоприемник, приближаясь к опоре, силойсвоего нажатия на провод постепенно уменьшает нагрузку на струну от силытяжести подвески, а несущий трос подтягивает ее боковые ветви, вызываяпперемещения контактного провода вверх, и тем самым спрямляет траекториюдвижения токоприемника, улучшая токосъем. Эластичность подвески определяетсядлиной плеч рессорной стрелы (ее боковых ветвей). Эта подвеска широкогораспространения не получила вследствие довольно частых повреждений и короткихзамыканий проводов при обрыве рессорной струны.
В отдельных случаях рессорныеструны используются во всех цепных подвесках, они применяются для уменьшениянеблагоприятного влияния на токосъем сосредоточенных масс от фиксаторов,секционных изоляторов и т.д.
По способу взаимногорасположения контактного провода и несущего троса подвески подразделяются навертикальные, полукосые и косые.
При вертикальной подвескеконтактный провод и несущий трос размещаются в одной вертикальной плоскости. Несущийтрос повторяет все изменения направлений контактного провода, а в трамвайнойподвеске и зигзаг. На кривом участке несущий трос имеет такое же отклонение отосн. пути, как провод. Подвеска применяется в сети троллейбуса.
В полукосой подвеске тросна прямом участке сети трамвая натянут по оси пути, а контактный проводподвешен зигзагом для уменьшения износа контактной вставки токоприемника. Наклонструны в этой подвеске очень небольшой и не сказывается на работе подвески. Полукосаяподвеска проще в монтаже и эксплуатации, поэтому она обычно и применяется втрамвайной сети.
В косой подвеске напрямых участках трамвая трос и контактный провод у опоры имеют смещение от оситокоприемника в разные стороны. Провод смещается на величину, допустимую взигзаге, а трос — в 2-3 раза больше.
Подвеска предусматриваетуменьшение отклонений контактного провода под действием ветра. Применяется подвескаредко ввиду сложности монтажа и эксплуатации.
На кривом пути в косой подвескенесущий трос смешают у опор во внешнюю сторону кривой так, что все струны имеютнаклон в одну сторону.
Подвеска напоминает полигонную инаходит применение в одинаковых с ней условиях.
В подвеске с транспозициейпровода и троса натяжение участка провода передается на, участок несущеготроса, а затем снова контактному проводу. В подвеске участвуют две чередующиесяместами ветви. Подвеска обеспечивает частичную компенсацию натяженияконтактного провода при изменении окружающей температуры.
Поддержание натяжения в заданныхпределах достигается за счет различных температурных коэффициентов линейногорасширения и упругих удлинений, материалов провода и троса. Подвеска неполучила распространения вследствие громоздкости устройства и сложностиобслуживания.
На открытых, не защищенныхзданиями или деревьями участках, например загородных линиях, насыпях, мостах идр., контактная подвеска подвергается значительным ветровым нагрузкам.
Если не принять во вниманиесоответствующие меры, то ветер может отнести контактный провод в сторону иухудшить токосъем, а при сильных порывах и совсем За пределы токоприемника.
На трамвайных и троллейбусныхсетях участки с повышенной ветровой нагрузкой обычно имеют небольшуюпротяженность.
/>
Для повышения ветроустойчивостисокращают длину пролетов или применяют пространственную подвеску. Выполняютцепную подвеску либо двумя несущими тросами, закрепленными у опоры с разныхсторон от оси токоприемника, либо ромбовидной цепной подвеской с двумяконтактными проводами (рис.10). Для простой подвески можно рекомендоватьполигонную подвеску. В тяжелых условиях применяют одновременно сокращениепролетов и одну из указанных подвесок.