Контактные провода трамвайных линий
МАТЕРИАЛЫ, АРМАТУРА, СЕТЕВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. КОНТАКТНЫЕ ПОДВЕСКИ ТРАМВАЕВ И ТРОЛЛЕЙБУСОВ
Конструкция и материал проводов контактной сети для трамваев и троллейбусов
Контактные провода служат для передачи электрической энергии подвижному составу через непосредственный контакт с его токоприемником. Эти провода должны отвечать не только требованиям, предъявляемым к проводнику электрического тока, но и дополнительным особенностям его работы. От скольжения контактных вставок токоприемников провод истирается, а при отрыве токоприемников от провода под нагрузкой образуются подгары с оплавлением поверхности провода; провод работает при больших натяжениях, подвергается динамическим нагрузкам от ударов неисправных токоприемников и сошедших штанг, изгибам и вибрациям от воз-, действия подвижного состава. Протекание электрического тока сопровождается нагревом провода. Температура провода может быть значительной в условиях повышенных нагрузок и особенно в вынужденном режиме работы. Провод подвергается действию сил, возникающих от собственной массы и изменений длины при изменении температуры окружающего воздуха, а также действию внешних сил от воздействий ветра и гололеда.
Для работы в этих .условиях провод должен обладать высокими механическими и электрическими свойствами: прочностью, износо-тёрмоустойчивостью, электропроводностью, стойкостью к воздействию электрической дуги и длительным срокам службы.
Контактные провода изготавливаются согласно ГОСТ 2584—86 из меди; низколегированной меди с небольшим содержанием (0,01—0,06 %) легирующих присадок магния (Мг), циркония (Цр), олова (Ол), кремния (Кр) или титана (Ти) или бронзы с легирующими компонентами из магния, кадмия или циркония в пределах 0,1—1,1 % в зависимости от легирующего материала и технических требований к проводу. Допускаются провода с двумя или несколькими легирующими элементами, например, в низколегированных и бронзовых контактных проводах, кроме олова, в качестве
легирующих компонентов применяют магнии, кадмий и др.
Обозначения типов контактных проводов следующие: МК — контактный медный круглый; МФ — контактный медный фасонный.; МФО — контактный медный фасонный овальный; НЛФ — контактный низколегированный фасонный; НЛФО — контактный низколегированный фасонный овальный; Брф — контактный бронзовый фасонный; БрфО — контактный бронзовый фасонный овальный. Площадь сечения некоторых из упомянутых контактных проводов показана на рис. 4, а, б,в, г.
Контактный провод изготавливается методом холодного волочения, при котором пруток исходного материала протягивается через ряд последовательно уменьшающихся отверстий (фильтров), полут чает 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 повышения износоустойчивости и уменьшения остаточных деформаций при растяжении.
Применение низколегированных и бронзовых проводов преследует цели, повышения прочности и износоустойчивости. Срок службы проводов, работающих в одинаковых условиях, по сравнению с медными увеличивается в 1,5 раза при низколегированных и более чем в 2 раза при бронзовых проводах.
В процессе эксплуатации от проходящего по контактному .проводу электрического тока происходит его нагрев — повышение температуры провода над окружающей средой. Нагрев зависит от значения и времени действия электрического тока. Особенно резко повышается нагрев при перегрузке и неотключенном коротком замыкании. Под действием нагрева при температуре выше допустимой медный провод разупрочняется, теряя твердость и упругость. Уже при 100 °С становится заметно разупрочнение, а при 180—230 °С происходит рекристаллизация с потерей наклепа., Провод становится мягким, тягучим и непригодным для эксплуатации.
Значительно лучше противостоят действию нагрева и электрической дуги низколегированные и бронзовые провода. Температура нагрева провода при эксплуатации не должна превышать допустимый предел: для медного провода 95 °С, низколегированного 110°С и для бронзового 130 °С. Допустимая расчетная плотность тока для трамвайных и троллейбусных контактных проводов при нормальном режиме работы должна быть не более 5 А/мм2 для медных и 6 А/мм2 для бронзовых.
Рис. 4. Контактные провода: а — медный фасонный; б — медный фасонный овальный; в, г — отличительные канавки соответственно бронзового и низколегированного проводов; д.— сталемедный; е — сталеалюминевый ИКСА-80/180
Существенными недостатками низколегированных и бронзовых проводов являются меньшая проводимость по сравнению с медными, более трудный монтаж вследствие повышения жесткости.
Для замены меди менее дефицитными металлами применяют сталеалюминевые и сталемедные провода (рис. 4, д, е). Сталеалюминевые провода имеют снизу стальную часть и алюминиевую сверху. Стальная часть для связи с алюминиевой имеет наверху гребень в виде ласточкиного хвоста и поперечную насечку, которая препятствует продольному смещению алюминиевой части относительно стальной. Существенным недостатком провода является коррозия стальной части, вызывающая искрение, повышенный износ контактных вставок токоприемников и ухудшение токосъема.
Сталемедные провода имеют стальной сердечник, покрытый медью, общий объем которой составляет 50—60 % объема. провода. Значительное уменьшение электрической проводимости ограничивает применение сталемедного провода для пассажирских линий. Провода применяют на малозагруженных, второстепенных линиях и деповских путях.
Контактные провода изготавливаются круглого, фасонного и фасонного овального профилей (см. рис. 4, а, б). В сетях трамвая и троллейбуса применяют провода фасонного профиля. Провода овального профиля, в котором уменьшен вертикальный размер и увеличен горизонтальный, применяют для открытых местностей (насыпи, дамбы и др.) для уменьшения ветровой нагрузки. Технические характеристики контактных проводов приведены в табл. 1.
Поверхность провода должна быть гладкой, ровной, без трещин, закатов, расслоений. На новом проводе допускаются незначительные забои и царапины, если после их зачистки размеры провода
не выходят за пределы допустимых отклонений.
Источник
Контактные провода трамвайных линий
МАТЕРИАЛЫ, АРМАТУРА, СЕТЕВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. КОНТАКТНЫЕ ПОДВЕСКИ ТРАМВАЕВ И ТРОЛЛЕЙБУСОВ
Конструкция и материал проводов контактной сети для трамваев и троллейбусов
Контактные провода служат для передачи электрической энергии подвижному составу через непосредственный контакт с его токоприемником. Эти провода должны отвечать не только требованиям, предъявляемым к проводнику электрического тока, но и дополнительным особенностям его работы. От скольжения контактных вставок токоприемников провод истирается, а при отрыве токоприемников от провода под нагрузкой образуются подгары с оплавлением поверхности провода; провод работает при больших натяжениях, подвергается динамическим нагрузкам от ударов неисправных токоприемников и сошедших штанг, изгибам и вибрациям от воз-, действия подвижного состава. Протекание электрического тока сопровождается нагревом провода. Температура провода может быть значительной в условиях повышенных нагрузок и особенно в вынужденном режиме работы. Провод подвергается действию сил, возникающих от собственной массы и изменений длины при изменении температуры окружающего воздуха, а также действию внешних сил от воздействий ветра и гололеда.
Для работы в этих .условиях провод должен обладать высокими механическими и электрическими свойствами: прочностью, износо-тёрмоустойчивостью, электропроводностью, стойкостью к воздействию электрической дуги и длительным срокам службы.
Контактные провода изготавливаются согласно ГОСТ 2584—86 из меди; низколегированной меди с небольшим содержанием (0,01—0,06 %) легирующих присадок магния (Мг), циркония (Цр), олова (Ол), кремния (Кр) или титана (Ти) или бронзы с легирующими компонентами из магния, кадмия или циркония в пределах 0,1—1,1 % в зависимости от легирующего материала и технических требований к проводу. Допускаются провода с двумя или несколькими легирующими элементами, например, в низколегированных и бронзовых контактных проводах, кроме олова, в качестве
легирующих компонентов применяют магнии, кадмий и др.
Обозначения типов контактных проводов следующие: МК — контактный медный круглый; МФ — контактный медный фасонный.; МФО — контактный медный фасонный овальный; НЛФ — контактный низколегированный фасонный; НЛФО — контактный низколегированный фасонный овальный; Брф — контактный бронзовый фасонный; БрфО — контактный бронзовый фасонный овальный. Площадь сечения некоторых из упомянутых контактных проводов показана на рис. 4, а, б,в, г.
Контактный провод изготавливается методом холодного волочения, при котором пруток исходного материала протягивается через ряд последовательно уменьшающихся отверстий (фильтров), полут чает 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 повышения износоустойчивости и уменьшения остаточных деформаций при растяжении.
Применение низколегированных и бронзовых проводов преследует цели, повышения прочности и износоустойчивости. Срок службы проводов, работающих в одинаковых условиях, по сравнению с медными увеличивается в 1,5 раза при низколегированных и более чем в 2 раза при бронзовых проводах.
В процессе эксплуатации от проходящего по контактному .проводу электрического тока происходит его нагрев — повышение температуры провода над окружающей средой. Нагрев зависит от значения и времени действия электрического тока. Особенно резко повышается нагрев при перегрузке и неотключенном коротком замыкании. Под действием нагрева при температуре выше допустимой медный провод разупрочняется, теряя твердость и упругость. Уже при 100 °С становится заметно разупрочнение, а при 180—230 °С происходит рекристаллизация с потерей наклепа., Провод становится мягким, тягучим и непригодным для эксплуатации.
Значительно лучше противостоят действию нагрева и электрической дуги низколегированные и бронзовые провода. Температура нагрева провода при эксплуатации не должна превышать допустимый предел: для медного провода 95 °С, низколегированного 110°С и для бронзового 130 °С. Допустимая расчетная плотность тока для трамвайных и троллейбусных контактных проводов при нормальном режиме работы должна быть не более 5 А/мм2 для медных и 6 А/мм2 для бронзовых.
Рис. 4. Контактные провода: а — медный фасонный; б — медный фасонный овальный; в, г — отличительные канавки соответственно бронзового и низколегированного проводов; д.— сталемедный; е — сталеалюминевый ИКСА-80/180
Существенными недостатками низколегированных и бронзовых проводов являются меньшая проводимость по сравнению с медными, более трудный монтаж вследствие повышения жесткости.
Для замены меди менее дефицитными металлами применяют сталеалюминевые и сталемедные провода (рис. 4, д, е). Сталеалюминевые провода имеют снизу стальную часть и алюминиевую сверху. Стальная часть для связи с алюминиевой имеет наверху гребень в виде ласточкиного хвоста и поперечную насечку, которая препятствует продольному смещению алюминиевой части относительно стальной. Существенным недостатком провода является коррозия стальной части, вызывающая искрение, повышенный износ контактных вставок токоприемников и ухудшение токосъема.
Сталемедные провода имеют стальной сердечник, покрытый медью, общий объем которой составляет 50—60 % объема. провода. Значительное уменьшение электрической проводимости ограничивает применение сталемедного провода для пассажирских линий. Провода применяют на малозагруженных, второстепенных линиях и деповских путях.
Контактные провода изготавливаются круглого, фасонного и фасонного овального профилей (см. рис. 4, а, б). В сетях трамвая и троллейбуса применяют провода фасонного профиля. Провода овального профиля, в котором уменьшен вертикальный размер и увеличен горизонтальный, применяют для открытых местностей (насыпи, дамбы и др.) для уменьшения ветровой нагрузки. Технические характеристики контактных проводов приведены в табл. 1.
Поверхность провода должна быть гладкой, ровной, без трещин, закатов, расслоений. На новом проводе допускаются незначительные забои и царапины, если после их зачистки размеры провода
не выходят за пределы допустимых отклонений.
Источник
СНиП 2.05.09-90 Трамвайные и троллейбусные линии
4. КОНТАКТНЫЕ СЕТИ ТРАМВАЯ
И ТРОЛЛЕЙБУСА
4.1. Тип контактных подвесок трамвайных и троллейбусных линий следует выбирать с учетом конкретных условий на данных участках трассы, в том числе, климатических условий, возможных максимальных скоростей движения, величин горизонтальных и вертикальных кривых и технических характеристик самих подвесок, обеспечивающих движение трамваев и троллейбусов с необходимыми на данных участках скоростями.
Преимущественное применение должны иметь компенсированные и полукомпенсированные подвески.
4.2. Под инженерными сооружениями следует, как правило, применять эластичные контактные подвески. Жесткие подвески допускается проектировать в исключительных случаях под существующими инженерными сооружениями при расстоянии от уровня проезжей части до низа балок не более 4,6 м.
4.3. На участках дороги или пути с вогнутой в вертикальной плоскости кривой радиусом менее 3000 м следует применять простые подвески на цепных или простых гибких поперечинах или цепные подвески с ограничителями подъема контактного провода.
4.4. В контактных сетях трамвайных и троллейбусных линий следует применять провода из меди и ее сплавов, изготавливаемые по ГОСТ 2584-86Е. Допускается применять сталеалюминиевые провода.
Сечение контактных проводов следует принимать в соответствии с электрическим расчетом.
4.5. Для продольных несущих тросов цепных подвесок следует использовать стальной, оцинкованный, семипроволочный, витой канат, изготовленный по ГОСТ 3062-80.
4.6. При необходимости увеличения электрической проводимости контактной подвески допускается в контактной сети трамвая в качестве продольного несущего троса использовать медный провод марки М (ГОСТ 839-80Е), или биметаллический сталемедный провод марки ПБСМ-1 или ПБСМ-2 (ГОСТ 4775-75). При использовании в качестве продольных несущих тросов цепной подвески медных или бронзовых проводов подвеска должна быть оборудована устройством автоматического регулирования натяжения продольного несущего троса.
4.7. Значение напряжения от механических нагрузок и натяжений в контактных проводах трамвая и троллейбуса следует принимать в соответствии с табл. 12. Величину натяжения несущих тросов цепных подвесок следует принимать в соответствии с технической документацией на эти подвески.
4.8. Высоту подвешивания трамвайных и троллейбусных контактных проводов следует принимать по табл. 13.
4.9. Высота расположения контактных проводов трамвая или троллейбуса над уровнем головок рельсов или дорожного покрытия в любом месте пролета в наихудшем расчетном режиме не должна быть менее 5,2 м, за исключением случаев, предусмотренных в поз. 3 табл. 13, а в местах пересечения трамвайных и троллейбусных линий с неэлектрифицированными железнодорожными путями — не менее 5,8 м над уровнем головок железнодорожных рельсов.
Напряжение в проводах при растяжении, Н/кв.мм (кгс/кв.мм)
Натяжение в сталеалюминиевых
в медных фасонных (МФ) и медных фасонных овального профиля (МФО)
в бронзовых фасонных (БрФ) и бронзовых овального профиля (БрФО)
Источник