Контактный рельс: различия между версиями



Материал из Энциклопедия нашего транспорта
Перейти к навигации Перейти к поиску
(Защитный короб)
Строка 73: Строка 73:
 
Чтобы избежать поражения людей электрическим током при случайных прикосновениях к контактному рельсу, последний на всём протяжении сверху и сбоку накрывается специальными защитными коробами. В настоящее время на метрополитенах используется три вида защитных коробов контактного рельса:  
 
Чтобы избежать поражения людей электрическим током при случайных прикосновениях к контактному рельсу, последний на всём протяжении сверху и сбоку накрывается специальными защитными коробами. В настоящее время на метрополитенах используется три вида защитных коробов контактного рельса:  
 
*деревянные короба на опорных точках. Данные короба в настоящее время постепенно вымениваются, т.к не отвечают мерам пожарной безопасности, а также неудобны в эксплуатации. Достоинством данных коробов является их высокая прочность;
 
*деревянные короба на опорных точках. Данные короба в настоящее время постепенно вымениваются, т.к не отвечают мерам пожарной безопасности, а также неудобны в эксплуатации. Достоинством данных коробов является их высокая прочность;
*пластиковые короба на опорных точках. Недостатком данного вида коробов является, то что они установлены, как правило на трёх пластиковых опорных точках и имеют воздушный промежуток между коробом и контактным рельсом, что является причиной их частого излома;  
+
*стеклопластиковые короба на опорных точках. Недостатком данного вида коробов является, то что они установлены, как правило на трёх пластиковых опорных точках и имеют воздушный промежуток между коробом и контактным рельсом, что является причиной их частого излома;  
*облигающие пластиковые короба, точно повторяющие контур контактного рельса и крепящиеся с помощью рёбер жёсткости предусмотренных внутри самого короба. Данный вид короба наиболее удобен в эксплуатации и удовлетворяет мерам пожарной безопасности на метрополитенах.  
+
*облигающие стеклопластиковые короба, точно повторяющие контур контактного рельса и крепящиеся с помощью рёбер жёсткости предусмотренных внутри самого короба. Данный вид короба наиболее удобен в эксплуатации и удовлетворяет мерам пожарной безопасности на метрополитенах.  
 +
 
 
Источник:  
 
Источник:  
  

Версия 07:52, 27 декабря 2009

Контактный рельс (Третий рельс) - часть контактной сети, обеспечивающая передачу электрической энергии непосредственно к токоприёмникам электроподвижного состава. Контактный рельс должен обеспечивать бесперебойный токосъём при установленных скоростях движения в любых атмосферных условиях. . Возвышение рабочей поверхности контактного рельса над уровнем головок ходовых рельсов должно быть 160 мм, отклонения допускаются не более 6 мм в сторону увеличения или уменьшения. Расстояние от оси контактного рельса до внутренней грани головки ближайшего ходового рельса должно быть 690 мм с отклонениями не более 8 мм в сторону увеличения или уменьшения.

Расположение и предназначение:

На электрифицированных железных дорогах поезда приводятся в движение электрическим током, который подаётся от тяговых подстанций к тяговым двигателям по подвешенному над путями специальному проводу, называемому контактным. Подача тока на поезда метрополитена производится по особому контактному рельсу, который располагают в нижней части тоннеля в непосредственной близости от пути. Преимущества такого расположения контактного рельса:

  • не требуется увеличение поперечного сечения тоннеля;
  • контактный рельс изготавливают из чёрного металла(малоуглеродистой стали);
  • упрощается содержание и ремонт контактной сети;
  • нет провисания контактного провода при больших скоростях и как следствие не образуется электрическая дуга;

Недостатки:

  • опасность для людей;
  • необходимость устройства разрывов в необходимых местах.

На метрополитенах РФ контактный рельс располагают преимущественно с левой стороны пути, считая по ходу движения поездов. Рельс подвешивают на металлических кронштейнах, прикрепляемых к концам шпал, обычными путевыми шурупами. При такой подвеске контактный рельс обращён головкой книзу, по ней скользит токоприёмник, постоянно подтягиваемый вверх пружинами, т.е осуществляется так называемое нижнее токоснимание. При нижнем токоснимании, несколько, усложняется конструкция подвески контактного рельса, однако обеспечивается более надёжная защита контактного рельса от атмосферного воздействия на открытых участках и безопаснее для людей, так как закрыт с трёх сторон защитным коробом. Через контактный рельс происходит питание поездов постоянным электрическим током напряжением около 825В. На тяговых подстанциях постоянный ток получается в результате преобразования с помощью трансформаторов и выпрямителей переменного тока, который подаётся из местной энергосистемы. Контактный рельс должен разделяться на отдельные изолированные секции (фидерные зоны) неперекрываемыми воздушными промежутками длиной не менее 14 м между концами металлических частей отводов. Такие воздушные промежутки, не перекрываемые токоприемниками одного вагона, должны располагаться в местах следования поездов с отключенными тяговыми двигателями, а по главным путям на подходах к станциям - на расстоянии не более 50 м от начала пассажирской платформы. В местах расположения стрелочных переводов, перекрестных съездов и металлоконструкций должны быть перекрываемые воздушные промежутки контактного рельса длиной не более 10 м. На строящихся линиях секционирование контактного рельса парковых путей должно предусматривать возможность снятия напряжения с контактного рельса четырех-пяти путей. Схемы питания и секционирования контактной сети должны быть утверждены начальником метрополитена.


Профиль и состав стали:

Контактный рельс является проводом, по которому течёт электрический ток. Во избежании больших потерь тока, электрическое сопротивление должно быть по возможности небольшим. Следовательно, контактный рельс должен обладать прежде всего достаточным поперечным сечением. Воспринимаемые контактным рельсом усилия от токоприёмников сравнительно невелики (менее 25 кг). Поэтому поперечное сечение контактного рельса определяется исключительно из условия обеспечения возможно меньшего электрического сопротивления.

Контактные рельсы изготавливают из мартеновской стали с минимальным содержанием углерода.

Файл:Размеры к.р..JPG
Геометрические размеры контактного рельса.

Действующими техническими условиями на изготовление контактных рельсов предусматривается следующий химический состав стали: углерода – не более 0,06%, марганца – не более 0,30%, кремния – следы; фосфора – не более 0,03% и серы – не более 0,013%. Жёсткое ограничение состава стали по количеству углерода объясняется тем, что примесь углерода заметно увеличивает электрическое сопротивление стали. Нормальная длина контактных рельсов, выпускаемых заводами, принята 12,5 м. На тоннельных участках как на прямых, так и на кривых радиусом 300 м и более одиночные рельсы сварены электроконтактным способом в плети. Длина сварных контактных рельсов (плетей) доходит до 100м. На открытых наземных участках пути и в местах расположения точек питания контактный рельс монтируется из рельсов длинной 37,5м. Вес 1 пог. м контактного рельса высотой 118 мм равен 51,686 кг.

Узел подвески контактного рельса

Кронштейны для подвески контактного рельса крепят тремя путевыми шурупами к концам деревянных шпал или двумя закладными болтами к железобетонной шпале. Кронштейны располагают на расстоянии 4,5 – 5,4 м друг от друга, а на уклонах пути свыше 0, 040 и в кривых радиусом 400 м и менее следует устанавливать кронштейны через 2,5 м. Кронштейны изготавливают из швеллера № 10. Требуемая форма придаётся им посредством изгиба в нагретом состоянии. В верхней части кронштейна прорезают прямоугольное отверстие размером 120х65мм, а рядом с ним приваримвают коробку, которую изготавливают из полосовой стали длиной 160, шириной 60 и толщиной 6 мм.

В нижней части кронштейна у самого конца полки швеллера частично срезаны, для крепления хвоста кронштейна к шпалам двумя удлинёнными шурупами (170 мм), пропущенными через металлическую планку размером 180х50х10 мм. Третий шуруп нормальной длины (150 мм) расположенный ближе к концу шпалы, пропускают через овальное отверстие в горизонтальной полке кронштейна.

Файл:Контактный рельс.JPG
Узел подвески контактного рельса.

Такой способ крепления кронштейнов к шпалам позволяет сравнительно легко производить регулировку контактного рельса по горизонтали относительно пути, так как для передвижки кронштейна необходимо лишь ослабить шурупы. Во избежании образования электрической дуги при нарушении изоляции в подвеске контактного рельса конец кронштейна должен отстоять от подкладки ходового рельса на расстояние не менее 35 мм, а величина просвета между низом кронштейна и балластом или путевым бетоном у конца шпалы должна быть не менее 20мм. Узел крепления контактного рельса состоит:

  • широкий полиэтилен (одевается на контактный рельс);
  • два фарворовых изолятора (поверх широкого полиэтилена);
  • резиновый жгут (между изоляторами);
  • крестообразный полиэтилен (поверх изоляторов);
  • две фигурных скобы с фиксаторами (поверх крестообразного полиэтилена);
  • предохранительная скоба;
  • узловой болт с гроверной шайбой и гайкой;
  • две плоские шайбы и два шплинта, которые вставляются в фиксатор.

В собранном узле фигурные скобы верхними плоскими концами охватывают коробку кронштейна, а нижними загнутыми заходят в соответствующие углубления в изоляторах. Плотное прижатие изоляторов к контактному рельсу обеспечивается затяжкой узлового болта. Для обеспечения равномерного давления на изоляторы со стороны контактного рельса и фигурных скоб и предохранения изоляторов от раздавливания применяют полиэтиленовые прокладки(широкие и крестообразные).

Примечание к рис. Узел подвески контактного рельса: 1 - две фигурные скобы, 2 - предохранительная скоба, 3 - фарворовые изоляторы, 4,5,6 - комплект полиэтилена, 7 - узловой болт, 8 - шурупы, 9 - металлическая планка, 10 - нашпальник.

Стыки контактного рельса

Стыки контактного рельса подразделяются:

  • нормальные - собираются у концевых отводов. Эти стыки собирают без зазоров с плотным соприкосновением торцов рельсов. При сборке стыков гайки должны располагаться со стороны противоположной оси пути, на парковых путях - со стороны оси пути.
  • температурные - служащие для соединения рельсов между собой, а также для свободного перемещения рельсов в стыке при изменении температуры. Зазоры в температурных стыках контактного рельса не должны превышать 38 мм.

В температурном стыке два болта на отдающем конце должны иметь полное натяжение, а два болта на принимающем конце ослабленное натяжение. Для обеспечения более надёжной проводимости температурных стыков контактного рельса на главных, станционных путях и путях специального назначения должны привариваться к подошве контактных рельсов не менее четырёх электросоединителей. В нормальных и температурных стыках накладки стыкового скрепления должны быть оцинкованы, иметь по четыре болтовых отверстия и соединяться 4 болтами.

  • сварные - стыки контактных рельсов ничем не отличаются от стыков ходовых рельсов. Сварка производится на электрической контактно-сварочной машине. Затем сварной стык пневматическими зубилами очищают от грата и излишнего металла по всему поперечному профилю контактного рельса. Шлифовке подвергаются только рабочая поверхность головки рельса и её боковые грани.

Концевые отводы контактного рельса:

В местах, где приходится разрывать линию контактного рельса, чтобы не было резкого выброса вверх токоприёмника при сходе его с конца контактного рельса и чтобы токоприёмник не наткнулся на встречный конец контактного рельса, к последним присоединяют особые приспособления - концевые отводы.Рабочая поверхность концевого отвода контактного рельса на некотором расстоянии от стыка сохраняет нормальную высоту 160 мм над уровнем головок ходовых рельсов, а затем постепенно начинает повышаться до самого конца отвода, вследствие чего достигается, плавный выход токоприёмника из-под рельса и плавный заход под него.

Файл:Отвод.JPG
Отвод контактного рельса 1/25

На строящихся линиях контактный рельс главных путей должен иметь концевые отводы с уклоном 1/30 на принимающем и 1/25 на отдающем конце. На действующих линиях впредь до переустройства допускается применение отводов с уклоном 1/25. На парковых путях, где скорость движения поездов относительна невелика устанавливаются отводы 1/20. В настоящее время на всех строящихся линиях метрополитена принимающие отводы имеют уклон 1/30 и крепятся на трёх кронштейнах, а отдающие имеют уклон 1/25 и крепятся на двух кронштейнах контактного рельса.

Защитный короб

Чтобы избежать поражения людей электрическим током при случайных прикосновениях к контактному рельсу, последний на всём протяжении сверху и сбоку накрывается специальными защитными коробами. В настоящее время на метрополитенах используется три вида защитных коробов контактного рельса:

  • деревянные короба на опорных точках. Данные короба в настоящее время постепенно вымениваются, т.к не отвечают мерам пожарной безопасности, а также неудобны в эксплуатации. Достоинством данных коробов является их высокая прочность;
  • стеклопластиковые короба на опорных точках. Недостатком данного вида коробов является, то что они установлены, как правило на трёх пластиковых опорных точках и имеют воздушный промежуток между коробом и контактным рельсом, что является причиной их частого излома;
  • облигающие стеклопластиковые короба, точно повторяющие контур контактного рельса и крепящиеся с помощью рёбер жёсткости предусмотренных внутри самого короба. Данный вид короба наиболее удобен в эксплуатации и удовлетворяет мерам пожарной безопасности на метрополитенах.

Источник:

В.Н.Жильцов Е.Т.Мосин "Устройство и содержание пути Московского метрополитена" Москва 1960г.

"Инструкция по текущему содержанию пути и контактного рельса метрополитенов" Москва 2005г.

Шаблон:Stub-metro