Контактный рельс: различия между версиями

[[Файл:Нижний Новгород Московская 17.jpg|300px|thumb|Контактный рельс с облегающим стеклопластиковым защитным коробом]]

'''Контактный рельс''' ('''третий рельс''') — часть [[Контактная сеть|контактной сети]], осуществляющая непосредственный контакт с [[Токоприёмник|токоприёмниками]] электроподвижного состава.

Контактный рельс применяется преимущественно в [[Метрополитен|метрополитене]], реже — на электрифицированных городских и пригородных участках [[Железнодорожный транспорт|железных дорог]].

Контактный рельс располагается в нижней части [[Тоннель метрополитена|тоннеля]] в непосредственной близости от [[Железнодорожный путь|пути]]. На метрополитенах РФ контактный рельс располагают преимущественно с левой стороны пути, считая по ходу движения поездов. С правой стороны контактный рельс устанавливают обычно на небольшом протяжении в пределах [[Стрелочный перевод|стрелочных переводов]] и [[Стрелочный съезд|съездов]].

Возвышение рабочей поверхности контактного рельса над [[Уровень головки рельса|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 [[Рельс|рельса]] должно быть 690 мм с отклонениями не более 8 мм в сторону увеличения или уменьшения.

* исключаются провисание контактной поверхности, и как следствие — искрение и образование электрической дуги.

В зависимости от конструкции контактного рельса имеют место:

* '''нижний токосъём''' — контактная поверхность находится снизу, по ней скользит [[Токоприёмник|токоприёмник]], постоянно подтягиваемый вверх пружинами;

* '''верхний токосъём''' — контактная поверхность находится сверху.

* '''боковой токосъём''' — контактный рельс повёрнут на 90°, контактная поверхность находится сбоку.

На метрополитенах РФ принят нижний [[Токосъём|токосъём]].

[[Файл:Размеры контактного рельса Чертёж.jpg|300px|thumb|Размеры контактного рельса]]

[[Файл:Биметаллические контактные рельсы Чертёж.png|200px|thumb|Биметаллические контактные рельсы]]

Воспринимаемые контактным рельсом усилия от [[Токоприёмник|токоприёмников]] сравнительно невелики (менее 25 кгс). Поэтому поперечное сечение контактного рельса определяется исключительно из условия обеспечения возможно меньшего электрического сопротивления, чтобы сократить потери электроэнергии.

Контактные рельсы изготавливают из мартеновской стали с минимальным содержанием углерода. 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.

Биметаллические контактные рельсы получают металлургическими способами, например, совместной прокаткой и прессованием обычной или нержавеющей стали с алюминием. Преимущества таких рельсов заключаются в сочетании износостойкости стали и высокой электропроводности алюминия.

Нормальная длина контактных рельсов, выпускаемых заводами, составляет 12,5 м. На тоннельных участках как на прямых, так и в кривых радиусом 300 м и более одиночные рельсы сварены в плети электроконтактным способом. Длина плетей доходит до 100 м. На открытых [[Наземный участок|наземных участках]] и в местах расположения точек питания контактный рельс монтируется из рельсов длинной 37,5 м.

Вес 1 погонного метра контактного рельса высотой 118 мм равен 51,686 кг.

[[Файл:Контактный рельс Чертёж.jpg|300px|thumb|Узел подвески контактного рельса]]

Контактный рельс подвешивают на металлических кронштейнах, прикрепляемых к концам шпал, обычными путевыми шурупами.

Кронштейны для подвески контактного рельса крепят тремя путевыми шурупами к концам деревянных [[Шпалы и переводные брусья|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 120x65 мм, а рядом с ним приваривают 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 180x50x10 мм. Третий шуруп нормальной длины (150 мм), расположенный ближе к концу шпалы, пропускают через овальное отверстие в горизонтальной полке кронштейна.

Во избежание образования электрической дуги при нарушении изоляции в подвеске контактного рельса конец кронштейна должен отстоять от подкладки ходового [[Рельс|рельса]] на расстояние не менее 35 мм, а величина просвета между низом кронштейна и [[Балластный слой|балластом]] или путевым бетоном у конца шпалы должна быть не менее 20 мм.

[[Файл:Нижний Новгород Буревестник 10.jpg|300px|thumb|Стык контактного рельса]]

* Сварные — ничем не отличаются от аналогичных 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 подвергается только рабочая поверхность головки [[Рельс|рельса]] и её боковые грани.

* 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 [[Парковый путь|парковых путях]] — со стороны оси пути.

* Температурные — служат 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 [[Главный путь|главных]], [[Станционный путь|станционных путях]] и [[Пути специального назначения|путях специального назначения]] к подошве контактного рельса приваривается не менее 4 электросоединителей.

Постоянный электрический ток напряжением 825 В от [[Подстанция метрополитена|тяговых подстанций]] подаётся к контактному рельсу по кабельным линиям. Для соединения питающего кабеля с [[Рельс|рельсом]] к подошве последнего приваривается стальная оцинкованная планка, к которой болтами прикрепляют гибкий компенсатор из набора тонкой полосовой меди. К компенсатору болтами прикрепляется медная шина, а уже к ней — наконечник кабеля. Последнее размещается в специальном ящике, называемом '''пунктом подключения'''.

В местах [[Секционирование контактной сети|секционирования контактной сети]] контактный рельс разделяется на отдельные изолированные секции (фидерные зоны) неперекрываемыми воздушными промежутками длиной не менее 14 м между концами металлических частей отводов. Такие воздушные промежутки, не перекрываемые [[Токоприёмник|токоприёмниками]] одного [[Вагон|вагона]], должны располагаться в местах следования поездов с отключенными [[Тяговый двигатель|тяговыми двигателями]], а по [[Главный путь|главным путям]] на подходах к [[Станция метрополитена|станциям]] — на расстоянии не более 50 м от начала [[Платформа станции метрополитена|пассажирской платформы]].

В местах расположения [[Стрелочный перевод|стрелочных переводов]], [[Перекрёстный съезд|перекрёстных съездов]] и [[Гермозатвор|гермозатворов]] должны быть перекрываемые воздушные промежутки контактного рельса длиной не более 10 м.

На строящихся линиях секционирование контактного рельса [[Парковый путь|парковых путей]] должно предусматривать возможность снятия напряжения с контактного рельса 4—5 путей.

Файл:Москва Мякинино Разъединитель контактного рельса.jpg|Пункт подключения (снаружи)

[[Файл:Концевой отвод Чертёж.jpg|350px|thumb|Концевой отвод с уклоном 1/25]]

В местах разрыва контактного рельса, чтобы не было резкого выброса вверх [[Токоприёмник|токоприёмника]] при его сходе 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 [[Уровень головки рельса|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.

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.

* Деревянные короба на опорных точках, окрашенные с внутренней стороны огнеупорной, с наружной — масляной краской. Данные короба в настоящее время постепенно заменяются, так как не отвечают нормам пожарной безопасности, а также неудобны в эксплуатации. Их достоинством является высокая прочность.

Ремонтные работы на контактном рельсе или в непосредственной близости от него разрешается производить только после снятия высокого напряжения и установки [[Закоротка|закороток]].

[[Категория:Путевое хозяйство метрополитена]]