Рельсовые сети участке» постоянного и переменного тока. Отсасывающие линии

На электрифицированных железнодорожных линиях постоянного и переменного тока в качестве обратного провода используют рельсы (так называемая рельсовая сеть). Чем ниже сопротивление рельсовой сети, тем меньше потери напряжения и энергии в ней. На дорогах при­меняют рельсы типов Р43, Р50, Р65 и Р75. Электрическое.сопротивле­ние 1 км рельса типа Р75 постоянному току при t = 20 °С составляет 0,0218 Ом, а типа Р43—0,0378 Ом. Сопротивление рельсовой сети при переменном токе вследствие влияния магнитных свойств рельсовой стали в 5—7 раз больше. На сопротивление рельсовой сети также ока­зывает влияние наличие стыков между отдельными рельсами.

Для уменьшения сопротивления рельсовой сети на электрифици­рованных линиях устанавливают стыковые электрические соединители из отрезков гибкого медного провода сечением не менее 50 мм* при переменном и не менее 70 мм² при постоянном токе с двумя наконечни­ками, привариваемыми электросваркой или термитным способом к го­ловкам рельсов. Поверхность контакта в месте приварки принята не менее 250 мм². Состояние рельсовых стыков проверяют стыкомером или с помощью милливольтметров, которыми определяют сопротивле­ние неизолированного рельсового стыка по отношению к сопротивле­нию рельса. Это сопротивление не должно превышать сопротивления 3 м целого рельса при длине рельсов 12,5 м и 6 м при длине рельсов 25 м и более на уравнительных рельсах бесстыкового пути. Преиму­щественным считается применение бесстыкового пути.

На электрифицированных линиях, оборудованных автоблокиров­кой или электрической централизацией с использованием обеих рель­совых нитей (что обычно применяют на перегонах и главных путях про­межуточных станций), для выделения блок-участков устраивают изо­лирующие стыки. Для создания пути тока в обход изолирующих сты­ков устанавливают дроссель-трансформаторы (рис. 172,о). Большое ин­дуктивное сопротивление обмоток дроссель-трансформаторов делает. невозможным перетекание переменного тока, применяемого в устрой­ствах СЦБ, с одной рельсовой нити на другую. Большое индуктивное сопротивление создается в результате сложения магнитных потоков при одном направлении тока в обеих половинах обмотки дроссель-трансформатора.

Для участков постоянного тока обмотки дроссель-трансформаторов представляют незначительное сопротивление, и каждая пара дроссель-

-256-

трансформаторов с объединенными средними точками обеспечивает на­дежное соединение.

На линиях переменного тока тяговый ток также свободно проходит через обмотки дроссель-трансформаторов и перемычку между сред­ними точками, так как тяговые токи в двух половинах каждого транс­форматора имеют противоположное направление, вследствие чего маг­нитные потоки, наводимые этими токами, компенсируют друг друга. (Путь протекания тягового тока через дроссель-трансформаторы на рисунке показан стрелками.)

На линиях переменного тока в отличие от частоты 50 Гц, на кото­рой работает электрическая тяга, для лучшей избирательности в уст­ройствах СЦБ используют частоту 25 или 75 Гц. Предпочтительной является частота 25 Гц, при которой возможно резервирование пита­ния автоблокировки от линий ДПР. На линиях постоянного тока при­нимают частоты 50 и 25 Гц. Более предпочтительна частота 25 Гц; от­личная от промышленной и этим самым создающая условия для более надежной работы устройств СЦБ.

Двухпутные и многопутные электрифицированные участки обору­дуют междупутнынн электрическими тяговыми соединителями. Эти соединители, как и междурельсовые, междроссельные, дроссельные к стрелочные, выполняют медными и не менее чем двухпроводными с сечением каждого провода 70 мм² и более при постоянном токе и 5O мм² — при переменном с прокладкой изолированно от земляного полотна и балласта.

Параллельное соединение путей при применении дроссель-трансформаторов обеспечивают установкой соединителей между средними точками через три блок-участка.

При одной точных рельсовых сетях СЦБ на станциях для тяговых токов отводят одну из ниток на каждом пути. В этом случае у каждого изолирующего стыка осуществляют переход цепи СЦБ с одной рель­совой нити на другую. Для обеспечения прохождения тягового тока в

-257-

местах изолирующих стыков с одной электротяговой рельсовой нити на другую устанавливают продольный электрический соединитель (рис 172, Б). Междупутные соединители в этих случаях располагают Ь горловинах станции, местах присоединения отсасывающих проводов to через Кажане 400 м пути.

Схема электрических соединителей на стрелочных переводах при двухннточиых рельсовых сетях показана на рис. 173, а и однониточных — на рис. 173, б.

На электрифицированных линиях, где рельсы не используют для цепей автоблокировки и электрической централизации, междурель­совые и междупутные электрические соединители могут быть из стального провода диаметром 12 мм при постоянном токе и 10 мм — при переменном или из стальной полосы 40X5 мм. Их прокладывают изо­лированно от земляного полотна и балласта. Междурельсовые соеди­нители устанавливают через каждые 300 м, а междупутные — через каждые 600 м.

На линиях переменного тока применяют провода обратного тока или экранирующие, подключаемые параллельно рельсам. Эти про­вода подвешивают по опорам контактной сети и присоединяют к рельсам при присоединении отсасывающих трансформаторов между ними <см. рис. 154), а без трансформаторов — в пределах каждого блок-учйстка. При этих схемах тяговый ток, переходя из рельсовой сети, в основном протекает в этих проводах.

Отсасывающие линия у тяговых подстанций присоединяют непо­средственно к тяговым рельсовым нитям, и в этом месте устраивают междупутное электрическое соединение. На участках с двухниточными рельсовымй цепями отсасывающие линии присоединяют к средним точкам дроссель-трансформаторов, установленных у ближайшего к тяговой подстанции изолирующего стыка. В этих местах также устраива­ют междупутное электрическое соединение.

-258-

Отсасывающие линии переменного тока выполняют двумя парал­лельными нитями, используя рельсы подъездного пути, соединенные с контуром заземления подстанции, и перемычку между заземленной фазой трансформаторов и рельсами станционных путей. Отсасываю­щие линии, которыми присоединяют рельсовые нити к тяговым под­станциям постоянного и переменного тока, выполняют воздушными или кабельными, при этом они должны иметь изоляцию от земли не менее чем на 1000 В. Воздушные отсасывающие линии располагают по тем же опорам, что и питающие линии (ниже их).

Тяговый ток, возвращаясь на тяговую подстанцию по рельсам, при недостаточной изоляции рельсов от земли растекается по земле. Та­кой ток называют блуждающим. Блуждающие токи, ответвляясь в землю, проходят также по подземным металлическим сооружениям (водопроводам, газопроводам, кабелям и т.п.). Переход тока с под­земного металлического сооружения в землю вызывает электрокор­розию металла, которая может быть очень интенсивной. Вследствие электрокоррозии, если не проводить сцецнальных мероприятий по за­щите, выходят из строя стальные трубопроводы, кабели связи, рельсы и рельсовые скрепления, подземные части опор контактной сети. Опас­ность электрокоррозии стальной арматуры железобетона усугубляет­ся тем обстоятельством, что объем продуктов коррозии в два с. лишним раза больше объема металла, подвергнувшегося электрокоррозии. Это создает внутреннее перенапряжение в бетоне, вызывающее его растре­скивание, что приводит к еще более интенсивной коррозии атмосфер­ной и почвенной.

На электрифицированных дорогах переменного тока электрокор­розия проявляется в значительно меньшей степени ввиду периодиче­ского изменения направления тока (100 раз в 1 с).

Для ограничения утечки тяговых токов в землю и тем самым сни­жения вредного воздействия блуждающих токов на подземные соору­жения принимают меры по увеличению переходного сопротивления между рельсами и землей и уменьшению сопротивления рельсовой цепи.

Изоляции рельсов от земли способствуют щебеночный балласт, просвет между подошвой рельса и поверхностью балласта размером не менее 3 см, железобетонные или деревянные шпалы, пропитанные антисептиками. Все присоединенные к рельсам заземляющие провода и соединители изолируют от земли и металлических и железобетон­ных сооружений. Все неэлектрифицированные пути отделяют от элект­рифицированных двумя изолирующими стыками, установленными в каждую рельсовую нить так, чтобы исключалась возможность замыка­ния подвижным составом неэлектрифицированных путей с электри­фицированными. В местах примыкания к электрифицированным пу­тям тупиков, не используемых для прохождения тяговых токов, уст­раивают по одному изолирующему стыку в каждой рельсовой нити.. На линиях постоянного тока при прохождении поездов между рель­сами и землей создается разность потенциалов (рис. 174). Зоны потен-

-259-

циалов подразделяются на катодную У, где рельс по отноше­нию к земле имеет отрицательный потенциал, что характерно для мест около тяговых подстанций, так как ток из земли стекает к рельсу; анодную 2, где рельс имеет положительный потенциал, что ха­рактерно для середины фидерной зоны, так как ток от рельса стекает а землю, «знакопеременную, где потенциал рельса может меняться. При рекуперативном торможении на спусках, когда элект­рическая энергия от двигателей поступает в контактную сеть, в зави­симости от значення тока рекуперации катодная зона может быть и в середине фидерной зоны.

Дата добавления: 2015-09-03