Рейкові ланцюги, що відсисають лінії

На електрифікованих лініях постійного і змінного струму як зворотний дріт використовують рейки (так званий рейковий ланцюг). Чим нижче опір рейковому ланцюгу (РЦ), тим менше втрати напруги і енергії в ній. Електричний опір 1 км рейки Р75 постійному струму при t = 20 °С складає 0,0218 Ом, а змінному — в 5—7 разів більше, унаслідок впливу магнітних властивостей сталі.

На опір РЦ також робить вплив наявність стиків між окремими рейками. Для зменшення опору стиків на них встановлюють стикові електричні з'єднувачі 1 (Рисунок 9.1) з відрізків гнучкого мідного дроту перетином не менше 50 мм² при змінному і не менше 70 мм² при постійному струмі з двома наконечниками, що приварюються електрозварюванням або термітним способом до рейок. Поверхня контакту повинні

Рисунок 9.1. Схема електричних з'єднувачів в рейковому ланцюзі на ділянках, обладнаних автоблокуванням з двохнитковими (а) і однонитковими (б) рейковими ланцюгами; 1 і 4 — стиковою і подовжній електричні з'єднувачі; 2 — ізолюючий стик; 3 — дросель-трансформатор; 5,6 — електротяга і нетягова рейкові ланцюги

бути не менше 250 мм². При ремонті шляху допускається тимчасове використання стиків з графітовим мастилом замість стикових електричних з'єднувачів не більше трьох місяців з обвязковою установкою на стикових болтах тарілчастих пружин. Стан рейкових стиків перевіряють стикоміром або за допомогою мілівольтметрів, якими визначають опір неізольованого рейкового стику по відношенню до опору рейки. Опір стику не повинно перевищувати опори 3 м цілої рейки (не більше 100 мкОм) при довжині рейок 12,5 м і 6 м при шині рейок 25 м і більш, а на зрівняльних рейках безстикового шляху не більше 200 мкОм. Переважним вважається застосування безстикового шляху.

На електрифікованих лініях, обладнаних автоблокуванням або електричною централізацією з використанням обох рейсових ниток (що застосовують на перегонах і головних шляхах проміжних станцій) для виділення блок-участків влаштовують ізолюючі стики. Для створення шляху струму в обхід ізолюючих стиків встановлюють дроссель-трансформатори 3 (див. Рисунок 9.1, а). Великий індуктивний опір обмоток дроссель-трансформаторов робить неможливим перетікання змінного струму, вживаного в пристроях СЦБ, з однієї рейкової нитки на іншу. Великий індуктивний опір створюється в результаті складання магнітних потоків при одному і тому ж напрямі струму в обох половинах обмотки дроссель-трансформатора.

Для ділянок постійного струму обмотки дроссель-трансформаторов представляють незначний опір і кожна пара дросесль-трансформаторов з об'єднаними середніми крапками забезпечує надійне електричне з'єднання.

На лініях змінного струму тяговий струм також вільно проходить через обмотки дроссель-трансформаторів і перемичку між средніми крапками, оскільки тягові струми в двох половинах кожного трансформатора мають протилежний (різний) напрям, унаслідок чого магнітні потоки, що наводяться цими струмами, компенсують один одного. Шлях протікання тягового струму через дроссель-трансформатори на Рисунок 9.1, а показаний стрілками.

На електрифікованих лініях змінного струму на відміну від частоти 50 Гц, на якій працює електрична тяга, для кращої вибірковості в пристроях СЦБ використовують частоту 25 або 75 Гц.

Переважною є частота 25 Гц, при якій можливе резервування живлення автоблокування від ліній ДПР. На лініях постійного струму приймають частоти 50 і 25 Гц. Тут також переважніша частота 25 Гц, відмінна від промислової і цим самим що створює умови для надійнішої роботи пристроїв СЦБ.

Двоколійні і багатоколійні електрифіковані ділянки обладнали міжшляховими електричними тяговими з'єднувачами. Ці з'єднувачі, як і межрейсові, міждросельні, дросельні і стрілочні, виконують мідними і не менше чим двопровідними з перетином кожного дроту 70 мм² і більш при постійному струмі і 50 мм² — при змінному. Їх прокладають ізольовано від земляного полотна і баласту. Довжина міжпутнього електричного з'єднувача не повинна бути більше 100 м. Паралельне з'єднання шляхів при застосуванні дроссель-трансформаторів забезпечують установкою з'єднувачів між середніми крапками через три блок-участка.

При однониткових рейкових ланцюгах СЦБ на станціях для тягових струмів відводять одну з ниток на кожному шляху. В цьому випадку у кожного ізолюючого стику здійснюють перехід ланцюга СЦБ з однієї рейкової нитки на іншу. Для забезпечення проходження тягового струму в цих випадках встановлюють подовжній електричний з'єднувач 4 (Рисунок 9.1, б). Міжшляхові з'єднувачі при цьому розташовують в горловині станції, місцях приєднання відсисаючих проводів і через кожних 400 м шляху.

Схема установки електричних з'єднувачів на стрілочних перекладах при двохниткових РЦ приведена на Рисунок 9.2, а і однониткових — на Рисунок 9.2, б.

Рисунок 9.2. Схема установки електричних з'єднувачів на стрілочних перекладах при двохниткових (а) і однониткових рейкових ланцюгах (б); 7 і 5 — електротяга і нетягова рейкові ланцюги; 2 — сталевий штепсельний з'єднувач; 3 — стрілочний і міжрейсові електричні з'єднувачі; 4 — ізолюючий стик

На електрифікованих лініях, де рейки не використовують для ланцюгів автоблокування і електричної централізації, міжрейсові і міжшляхові електричні з'єднувачі можуть бути із сталевого прутка діаметром 12 мм при постійному струмі і 10 мм — при змінному або із сталевої смуги 40x5 мм. Їх прокладають ізольовано від земляного полотна і баласту. Міжрейсові з'єднувачі встановлюють через кожних 300 м, а міжшляхові — через кожних 600 м.

На лініях змінного струму застосовують дроти зворотного струму або що екранують, підключаються паралельно рейкам (див. Рисунок 5.1, г, д). Їх підвішують на опорах контактної мережі і приєднують до рейок при підключенні відсисаючих трансформаторів — між ними, а без трансформаторів — через два на третій блок-ділянку. При цих схемах тяговий струм, переходячи з РЦ, в основному протікає в цих проводах.

Відсисаючі лінії у тягових підстанцій приєднують безпосередньо до тягових рейкових ниток і в цьому місці влаштовують міжшляхові електричне з'єднання. На ділянках з двохнитковими РЦ відсисаючі лінії приєднують до середніх крапок дросель трансформаторів, встановлених у найближчого до тягової підстанції ізолюючого стику. У цих місцях також влаштовують міжшляхове електричне з'єднання. Відсисаючі лінії змінного струму виконують двома паралельними ланцюгами, використовуючи рейки під'їзного шляху, сполучені з контуром заземлення підстанції, і перемичку між заземленою фазою трансформаторів і рейками станційних шляхів.

Відсисаючі лінії постійного і змінного струму виконують повітрям або кабельними, при цьому вони повинні мати ізоляцію від землі не менше чим на 1000 В. Повітряні відсисаючі лінії встановляють на тих

же опорах, що і що живлять (нижче за них).

Тяговий струм, повертаючись на тягову підстанцію по рейках, при недостатній ізоляції рейок від землі

розтікається по землі. Такий струм називають блукаючим. Блукаючі струми, відгалужуючись в землю,

проходять також по підземних металевих спорудах (водопроводам і тому подібне). Перехід струму з підземної металевої споруди в землю викликає електрокорозію металу, яка може бути дуже інтенсивною. Унаслідок електрокорозії виходять з ладу сталеві трубопроводи, кабелі, підземні частини опор контактної мережі (без проведення спеціальних заходів щодо захисту). Небезпека електрокорозії сталевої арматури залізобетону посилюється тією обставиною, що об'єм продуктів корозії в два з гаком разу більше об'єму металу, що піддався електрокорозії. Це створює внутрішнє перенапруження в бетоні, зухвале його розтріскування, що приводить до ще інтенсивнішої корозії — атмосферною і грунтовою. На електрифікованих дорогах змінного струму електрокорозія виявляється в значно меншому ступені зважаючи на періодичну зміну напряму струму (100 разів в 1 з при частоті 50 Гц).

Для обмеження витоку тягових струмів в землю і тим самим зниження шкідливої дії блукаючих струмів на підземні споруди приймають заходи по збільшенню перехідного опору між рейками і землею і зменшенню опору РЦ.

Ізоляції рейок від землі сприяють: щебеневий баласт, просвіт між підошвою рейки і поверхнею баласту розміром не менше 30 мм, залізобетонні або дерев'яні (просочені антисептиками) шпали. Всі приєднані до рейок заземляючі дроти і з'єднувачі ізолюють від землі, металевих і залізобетонних споруд. Неелектрифіковані шляхи відокремлюють від електрифікованих не одним, а двома ізолюючими стиками, встановленими в кожну рейкову нитку так, щоб виключалася можливість замикання рухомим складом. У місцях примикання до електрифікованих шляхів безвиході, не використовуваної для проходження тягових струмів, встановлюють поодинці ізолюючому стику в кожній рейковій нитці.

На лініях постійного струму при проходженні поїздів між рейками і землею створюється різниця потенціалів (Рисунок 9.3). Зони

Рисунок 9.3. Схема розташування катодних (1), анодних (2) і знакозмінних (3) зон на ділянках постійного струму

потенціалів підрозділяються на катодну 1, де рейка по відношенню до землі має негативний потенціал (що характерний для місць біля тягових підстанцій, оскільки струм із землі стікає до рейки); анодну 2, де рейку має позитивний потенціал (характерну для середини фідерної зони, оскільки тут струм від рейки стікає в землю) і знакозмінну 3, де потенціал рейки може мінятися. При рекуперативному гальмуванні на спусках, коли електроенергія від двигунів поступає в контактну мережу, залежно від значення струму рекуперації катодна зона може бути і в середині фідерної зони.

Дата добавления: 2015-07-11