Задачи путевого хозяйства и его структура
Основную задачу путевого хозяйства составляет содержание пути и путевого хозяйства в постоянной исправности, обеспечение безопасного и плавного движения поездов с наибольшими скоростями, установленными для данного участка.
Руководит путевым хозяйством в пределах страны Департамент пути и сооружений МПС России.
На дорогах путевым хозяйством руководят службы пути.
На отделениях дорог путевым хозяйством ведают отделы пути.
Линейными предприятиями путевого хозяйства являются дистанции пути, дистанции лесозащитных насаждений, путевые машинные станции (ПМС). Непосредственное содержание и ремонт пути осуществляют дистанции пути.
Дистанции пути делятся на линейные участки, которые возглавляют начальники участков.
Участки делятся на линейные участки (околотки) - возглавляемые дорожными мастерами, а линейные участки разделяются на линейные (рабочие) отделения во главе с бригадиром пути.
Эти подразделения обеспечивают безопасное, бесперебойное и плавное движение поездов с установленными скоростями.
Большие объёмы капитальных ремонтно-путевых работ выполняют путевые машинные станции (ПМС).
Ремонт искусственных сооружений строительство мостов и труб производят мостопоезда, находящиеся в ведении МПС.
Дистанции лесозащитных насаждений выполняют работы по посадке, содержанию и ремонту живых защит вдоль линий железных дорог.
Содержание и ремонт пути осуществляется с использованием высокопроизводительных специализированных машин и комплексов.
При дистанции пути организуются дорожные ремонтномеханические путевые мастерские - производят ремонт путевых машин, механизмов, передвижных электростанций, изготавливают и ремонтируют другой путевой инструмент.
Шпалоремонтные мастерские, устраиваемые при ПМС, служат для ремонта старогодних деревянных шпал.
К предприятиям МПС, других ведомств и акционерных обществ, обеспечивающих нужды путевого хозяйства, относятся:
- путевые ремонтно-механические заводы, предназначенные для изготовления и ремонта путевых машин тяжелого типа, механизмов и запасных частей к ним;
- заводы по изготовлению железобетонных шпал и брусьев;
- предприятия лесной промышленности, поставляющие деревянные шпалы и брусья;
- шпалопропиточные заводы на которых сушат и пропитывают антисептиками деревянные шпалы и брусья;
- балластные карьеры в которых добывают балласт;
- щебёночные заводы, изготовляющие путевой щебень;
- рельсосварочные поезда, производящие сварку новых и старогодних рельсов;
- заводы, поставляющие рельсы, скрепления.
Классификация путевых работ
Объёмы работ, подлежащих выполнению, и нормы периодичности производства различных видов ремонта определяются установленной классификацией путевых работ, схема 1
Схема 1 Классификация путевых работ
Кроме основных работ выполняют и другие работы, а именно:
- оборудование переездов автоматикой;
- ремонтно-путевые работы на мостах и тоннелях;
- ремонт земляного полотна и его водоотводных и укрепительных устройств;
- сварка и наплавка рельсовых крестовин;
- устройство и развитие производственных баз, осуществляющих механизацию и подготовительные работы для усиленного капитального и других ремонтов пути.
Капитальный ремонт пути подразделяется на: усиленный капитальный ремонт и капитальный ремонт.
Средний ремонт пути подразделяется на: усиленный средний ремонт и средний ремонт.
Нормы периодичности ремонта, выраженные в млн. т. брутто грузов, перевезённых по данному участку, устанавливается в зависимости от типа верхнего строения пути, рисунок 1.
Рисунок 1 Схема чередования ремонтов пути при тяжёлом типе верхнего строения: К - капитальный; П - подъёмочный; С - средний.
Текущее содержание пути
Железнодорожный путь постоянно находится под воздействием проходящих по нему поездов. Путь должен всегда находиться в исправном состоянии.
Для поддержания пути в исправности осуществляется техническое обслуживание. Текущее содержание пути - это один из основных видов путевых работ.
Цель текущего содержания пути - предупреждение появления расстройства пути, выявление и устранение неисправностей и причин, их вызывающих, обеспечение постоянной исправности всех элементов пути.
Главная задача текущего содержания пути - обеспечить исправное состояние верхнего строения пути (ВСП) - земляного полотна, искусственных сооружений, переводов и всех других устройств.
В состав работ по текущему содержанию пути входит:
- систематический и тщательный осмотр и проверка пути, сооружений и устройств, и надзор за ними;
- поддержание пути в исправности, включая содержание колеи по шаблону и уровню;
- предупреждение угона пути или в необходимых случаях регулировка стыковых зазоров;
- частичная замена балласта, одиночная смена шпал, рельсов, скреплений, отдельных частей стрелочных переводов;
- очистка водоотводов и др.
Осмотр пути осуществляется визуально, а также проверка их специальной путеизмерительной аппаратурой. К ним относится:
- путевые шаблоны, путеизмерительные тележки, путеизмерительные автомотрисы, вагоны;
- путеизмерители с автоматическим контролем под нагрузкой со скоростью до 160 км/ч, с записью на лентах с автоматической расшифровкой результатов измерения геометрических параметров пути;
- вагоны-дифектоскопы, вагоны лаборатории для инжинерно-геологического обследования земляного полотна, оптические приборы, штангенциркули для измерения износа рельсов и металлических элементов стрелочных переводов, рельсовые термометры и др.
Для производства работ по текущему содержанию пути в графике движения поездов должны предусматриваться «окна» т. е. перерывы в движении продолжительностью от 2-х до 8 часов.
Контроль состояния пути
Порядок и сроки контроля пути установлены Инструкцией по текущему содержанию пути.
Обходчики железнодорожных путей осматривают путь в пределах путевого обхода по графику, а обходчики искусственных сооружений -искусственные сооружения и подходы к мостам и тоннелям.
Дежурный по переезду осматривает и проверяет переезд, его устройства и подходы к нему в течение дежурства.
Оператор по путевым измерениям по графику проверяет путеизмерительной тележкой по уровню и ширине колеи главные и приёмо-отправочные пути.
Бригадир пути осматривает и проверяет все пути и стрелочные переводы 1, 2 и 3 классов не реже двух раз в месяц, 4 и 5 классов - не реже одного раза в месяц с записью результатов осмотра в соответствующие книги ПУ 28, ПУ 29.
Дорожный мастер осматривает и проверяет свой линейный участок не реже одного раза в месяц с записью результатов в книги ПУ 28, ПУ 29.
Старший дорожный мастер,
Начальник участка,
Мостовой мастер,
Командный состав дистанции пути, отделения дороги, службы пути дороги - систематически осматривают путь, земляное полотно, искусственные сооружения и устройства.
Оператор дефектоскопной тележки по графику проверяет состояние рельсов.
Регулярно сплошь проверяются пути путеизмерительными вагонами и автомотрисами, а рельсы - дифектоскопными вагонами и автомотрисами.
В экстремальных условиях (летом - высокая температура, зимой -низкая, в период снежных заносов, весенние паводки) назначаются дополнительные проверки пути и сооружений.
Распространен контроль пути и сооружений машинистами поездных локомотивов. Машинист обнаруживший при следовании по графику сильный боковой или вертикальный толчок, сильный удар или заметивший неисправность пути визуально, принимает меры к снижению скорости и даже к остановке поезда. По радиосвязи он уведомляет об этом машинистов поездов следующих за ним по перегону, а при необходимости машинистов встречных поездов, следующих по соседнему пути и дежурных ближайших станций или поездного диспетчера.
Оценка состояния пути
Оценка отступлений от норм состояния пути производится по четырём степеням их величин, по принципу, чем выше установлена скорость движения поездов, тем меньше допустимые величины степеней отступлений.
I степень - отступления, не требующие работ по их устранению. Это допуски при данной установленной скорости движения.
II степень - отступления, не требующие уменьшения установленной скорости движения поездов, но оказывающие влияние на плавность движения и интенсивность расстройства пути. Это сигнал для начала профилактических работ.
III степень - отступления, которые при неустранении их после обнаружения могут перерости в отступления, вызывающие уменьшение установленной скорости движения поездов.
IV степень - отступления, которые могут привести к сходу подвижного состава, поэтому при обнаружении отступлений IV степени скорость уменьшается и даже, в отдельных случаях, закрывается движение поездов.
Оценку состояния пути делают по результатам расшифровки лент путеизмерительных вагонов, которые записывают следующие параметры рельсовой колеи:
- ширина колеи;
- положение рельсовых нитей по уровню;
- просадки рельсовых нитей;
- положение пути в плане (кривизна в плане).
На ленте отмечаются границы пикетов и километров. Кроме того путеизмеритель, имеющий рабочую скорость 160 км/ч, ЦНИИ-4 контролирует уклон и отметки профиля, ускорение кузова и букс, положение реперных точек, скорость движения и пройденный путь.
Расшифровка записей и оценка состояния рельсовой колеи производиться автоматически по специальной программе утвержденной Департаментом пути и сооружений МПС.
Каждому километру устанавливается качественная и бальная оценка состояния колеи в зависимости от степени и количества обнаруженных на нём отступлений, а на линейном участке, на дистанции пути исходя из среднего количества баллов, получаемого делением общей суммы баллов на число проверенных километров, таблица 1
Таблица 1 Качественная и балльная оценка состояния рельсовой колеи
|
Качественная оценка состояния рельсовой колеи |
Балльная оценка километра |
Среднее значение баллов на линейном участке, на дистанции пути |
|
Отлично |
10 |
До 25 |
|
Хорошо |
40 |
26-80 |
|
Удовлетворительно |
150 |
81-180 |
|
Неудовлетворительно |
500 |
Более 180 |
Например, на одном километре обнаружено до пяти различных отступлений II степени. Качественная оценка этому километру будет отлично, а бальная 10 баллов.
Кроме оценки по путеизмерительному вагону состояние пути определяют натурным осмотром по степени износа его элементов.
Если натурный осмотр показал положительные результаты, то окончательная оценка состояния пути даётся по показаниям вагона-измерителя.
Содержание и понятие о основных видах ремонта пути
Подъёмочный ремонт пути - выполняют для частичного оздоровления балластного слоя сплошной выправкой и подбивкой шпал и обеспечения равноупругости основания. При этом производится подъёмка пути на 4-5см, очистка или замена загрязнённого балласта, пополнение балластной призмы и сплошная подбивка шпал.
Кроме основных работ, ведутся разгонка или регулировка зазоров, одиночная замена дефектных рельсов, скреплений, шпал и переводных брусьев, сплошная рихтовка пути с выправкой круговых и переходных кривых, очистка водоотводов и др.
Усиленный средний ремонт пути - ремонт делают на участке, где балластная призма из-за переподъёмки пути превышает допускаемые размеры и не обеспечивает ширины обочины 40см. или дальнейшая подъёмка пути ограничена предельными габаритными расстояниями до контактной подвески или других сооружений. Очистка щебня производиться на глубину, позволяющую восстановить нормальные размеры балластной призмы.
Средний ремонт пути - предназначен для оздоровления балластной призмы за счёт сплошной очистки щебня на глубину 25-40см.
Кроме того, частично заменяют негодные и ремонтируют оставленные в пути шпалы, переводные и мостовые брусья, выполняют одиночную смену рельсов, скреплений, стрелочных переводов, рихтовку пути с выправкой кривых, ремонт переездов, водоотводных и укрепительных сооружений и др.
Усиленный капитальный ремонт пути - предназначен для полной замены путевой решётки, которая собрана из новых материалов верхнего строения пути, сопровождаемой очисткой щебня на глубину более 40см. Такой ремонт пути производится на путях 1 и 2 классов, а стрелочных переводов - на путях 1-3 классов.
Капитальный ремонт пути - предназначен для замены верхнего строения пути, на более мощное или менее изношенное, смонтированное либо полностью из старогодных материалов, либо в сочетании с новыми. Сопровождается очисткой щебня на глубину 25-40см. на путях 3-5 классов.
Кроме того, укрепляют земляное полотно с ликвидацией его деформаций и исправление продольного профиля, ремонтируют водоотводные, укрепительные, регуляционные и защитные сооружения, расчищают русла малых и средних мостов и труб, ремонтируют переезды и др.
Сплошную замена рельсов новыми выполняют на главных путях при износе их или переходе на более тяжёлый тип на участках с нормальным состоянием балластного слоя и шпал, а также при плановой смене рельсов в кривых участках пути.
Сплошная смена рельсов старогодними предусматривается на главных и станционных путях, уложенных ранее рельсами лёгких типов, и является важным средством продления срока службы рельсов.
Сплошная замена рельсов и металлических частей стрелочных переводов новыми или старогодними - выполняется с целью обновления или усиления рельсов и стрелочных переводов между капитальными ремонтами.
Капитальный ремонт переездов предусматривает замену или переустройство настила, ремонт подходов к переезду, водоотводов, надолбов, шлагбаумов, переездных постов, устройство автоматической заградительной или оповестительной сигнализации.
Планово-предупредительная выправка пути предназначена для восстановления равноупругости подшпального основания, снижения степени неравномерности отклонения его уровня от проектного и уменьшения пути. При этом проводят сплошную выправку пути с подбивкой шпал, заменяют неисправные рельсовые скрепления, регулируют стыковые зазоры и выполняют другие работы.
Шлифовка рельсов - предназначена для устранения волнообразного износа и коротких неровностей на поверхности катания рельсов, а также для придания головке очертаний ремонтного профиля, что уменьшает вибрационные воздействия подвижного состава на путь. Шлифовка выполняется рельсошлифовальными поездами.
Организация механизации производства путевых работ
Основными линейными предприятиями путевого хозяйства являются дистанции пути (ПЧ), осуществляющие комплексное текущее содержание пути, и путевые машинные станции (ПМС), выполняющие усиленный капитальный, капитальный, средний, частично подъёмочный ремонты и реконструкцию балластной призмы.
Производственная база путевого хозяйства включает в себя предприятия по обеспечению ПМС и ПЧ балластом, шпалами, сварными плетьми и отремонтированными старогодными рельсами и шпалами, а также предприятия машиностроительной продукции.
Для ремонта пути применяют высокопроизводительные путевые машины и механизмы, обеспечивающие комплексную механизацию путевых работ.
Щебёночный балласт очищают щебнеочистительными машинами ЩОМ-4М, - 1200, СЧ-600, - 601, - 1200, СЧУ-801 и ОТ-400С.
Уборочные машины УМ-С и - М.
Выправочно-подбивочные-отделочные машины ВПО-3-300.
Выправочно-подбивочно-рихтовочные машины ВПР-02 и 03 и др.
Для перевозки и механизированной разгрузки балласта с одновременной дозировкой используют специальные вагоны-дозаторы, рисунок 2.
Рисунок 2 Хоппер-дозатор ЦНИИ-ДВЗ
Для дозировки ранее выгруженного балласта и подъёмки пути на заданную высоту применяют электробалластеры, рисунок 3.
Рисунок 3 Электробалластер
Дозировкой называют - равномерное распределение балласта слоем нужной толщины в пределах балластной призмы.
Очищают щебёночный балласт без снятия путевой решётки щебёночные машины, рисунок 4.
Рисунок 4 Щебнеочистительная машина: 1 - конвейер поворотный засорителя; 2 - конвейер засорителя промежуточный; 3 -конвейер удаления засоритериля; 4 - капот электрооборудования; 5 -приёмный поток щебня при работе на вырезку; 6 - виброгрохот; 7 -конвейер загрузки; 8 - буровое и выгребное устройство; 9 - конвейер запаса щебня; 10 - бункер запаса щебня; 11 - капот гидрооборудования; 12 - контрольно-измерительная тележка; 13 - модуль щебнеочистительный; 14 - подбивочно-управляющее устройство; 15 - щит-планировщик; 16 -бункер-распределитель; 17 - планировщик - уплотнитель нижнего слоя; 18 - укладчик дорнита; 19 - уплотнитель среза; 20 - электромагнитный подъёмник; 21 - прошивщик шпальных ящиков; 22 - кабина управления; 23 - дизель-генератор; 24 - модуль энергетический.
Выправка пути в продольном и поперечном направлениях, уплотнение балласта под шпалами, рихтовка и отделка пути при капитальном ремонте осуществляется выправочно-подбивочно отделочной машиной, рисунок 5 и 6
Рисунок 5 Выправочно-подбивочно-отделочная машина: 1, 4 -кабины; 2 - механизм подъёма плит; 3 - механизм подъёма, сдвига и перекоса (выправки) пути; 5 - шпальная щётка; 6 - уплотнитель откосов; 7 - выключатель рессор; 8, 14 - тележки; 9 - планировщик; 10 - механизм сдвига виброплит; 11 - основная вибрационная уплотнительная плита; 12 -рельсовые щётки; 13 - дозатор; 15 - ферма.
Рисунок 6 Выправочно-подбивочно-отделочная машина ВПО- 3000
Выправка стрелочных переводов производится выправочно-подбивочно-рихтовочной машиной для стрелок и пути, рисунок 7
Рисунок 7 Машина, выправочно-подбивочно-рихтовочная для стрелок и пути: 1 - уплотнитель балласта; 2 - блок подбивочный; 3 -механизм подъёма и сдвижки пути; 4 - передача силовая; 5 -энергетическая установка
Путевую решётку, предварительно собранную на звеносборочных базах, укладывают специальные путеукладчики, рисунок 8.
Рисунок 8 Укладочный кран УЕ-25/9-18: 1 - трёхосная тяговая тележка; 2 - рама; 3 - энергетическая установка; 4 - пульт управления платформой; 5 - кабина управления; 6 - электрооборудование платформы; 7, 13, 15 - лебёдки; 8 - грузовая траверса; 9 - грузовая тележка; 10, 11 -блоки; 12 - стрела; 14 - пульт; 16 - средняя поперечная балка; 17 -ограничитель грузоподъёмности; 18 - откидные балки; 19 - каретка портала; 20 - гидроцилиндры подъёма стрелы; 21 - стойка портала; 22 -ограждение; 23 - роликовый конвейер; 24 - электрооборудование на стреле
Для электроконтактной сварки рельсов используют путевые рельсосварочные машины ПРСМ-1, рисунок 9
Рисунок 9 Путевая рельсосварочная машина ПРСМ: 1 -двухосная самоходная тележка; 2 - рама машины; 3 - стрела; 4 - таль электрическая; 5 - кузов; 6 - кабина машиниста
При выполнении работ по текущему содержанию и ремонту пути применяют электрифицированный и гидравлический инструмент. К электрифицированному инструменту относятся: электрошпалоподбойки, электрические гаечные ключи, шуруповёрты, рельсосверлильные и рельсошлифовальные станки.
К гидравлическому инструменту относятся: гидравлические домкраты, рихтовочные приборы и приборы для разгонки зазоров.
Защита пути от снега, песчаных заносов и паводков
Степень заносимости путей снегом, определяемая количеством снега в м3, приносимого к пути в наиболее неблагоприятную зиму на 1м его протяжённости, зависит от количества и интенсивности выпадающего снега, числа метельевых дней в году, скорости и направления ветра, а также от рельефа местности, плана и профиля пути.
Средствами защиты пути от снежных заносов применяют от щитов и лесонасаждений до снегоочистителей СПД1 рисунок 10, самоходный снегоуборщик рисунок 11, снегоуборочные машины и поезда, роторные снегоочистители рисунок 12
Рисунок 10 Двухпутный плужный снегоочиститель СДП: 1 -козырёк; 2 - передний щит; 3 - тележка; 4 - кузов; 5, 6 - боковые крылья; 7 - цепная растяжка; 8, 9 - пневмоцилиндры поворота крыльев; 10 - угловое крыл
Рисунок 11 Самоходный снегоуборщик: 1, 6 - кабины; 2 - привод конвейера; 3, 4, 5 - конвейеры: разгрузочный, накопитель, питатель; 7 -боковые крылья со щётками; 8 - щёточный барабан-питатель; 9, 11 -тележки; 10 - выбросной ротор; 12 - дизель-электростанция; 13 -компрессорная установка
Рисунок 12 Электрический роторный снегоочиститель
На железнодорожных линиях проходящих через районы песчаных пустынь, борьба с песчаными заносами ведётся: закреплением песков растительностью, устройством искусственной защиты в виде преград -заборы, решётки из различных материалов и др.
Для предохранения железнодорожного пути от размыва во время ледохода, весенних и ливневых паводков предусматривается комплекс специальных защитных мероприятий: очистка от снега и льда отверстий небольших мостов и труб, камень и др.
Электроснабжение железных дорог
Схема электроснабжения
В систему электроснабжения электрифицированных дорог входят сооружения и устройства, составляющие её внешнюю часть(тепловые, гидравлические и атомные электростанции, районные трансформаторные подстанции, сети линии электропередачи) и тяговую часть (тяговые подстанции, контактная сеть, рельсовая цепь, питающая и отсасывающая линии), рисунок 13
Рисунок 13 Общий вид электрифицированной железной дороги постоянного тока и питающих её устройств: 1 - электростанция; 2 -повышающий трансформатор; 3 - высоковольтный выключатель; 4 -линия электропередачи; 5 - тяговая подстанция; 6 - блок быстродействующих выключателей и разъединителей; 7 - отсасывающая линия; 8 - питающая линия; 9 - выпрямитель; 10 - тяговый трансформатор; 11 - высоковольтный выключатель; 12 - разрядник
1 Электростанции вырабатывают трёхфазный переменный ток напряжением 220-380В (6-21кВ), и частотой 50 Гц.
2 Выработанный на электростанциях электрический ток подаётся на районные трансформаторные подстанции (повышающие трансформаторы) Напряжение на подстанциях повышают до 25-75кВ, в зависимости от длины линии электропередачи(ЛЭП), и электрическая энергия поступает в линию электропередачи.
3 Вблизи мест потребления электроэнергии электрический ток поступает на тяговые подстанции. Тяговые подстанции переменного тока служат только для понижения напряжения переменного тока, получаемого от электросетей до 27, 5кВ и преобразует его в постоянный ток.
4 Электроэнергия от тяговых подстанций подаётся к электроподвижному составу.
Системы тока и напряжения в контактной сети
Железные дороги могут быть электрифицированы по системе постоянного или однофазного переменного тока.
Однако в обоих случаях на электроподвижном составе (ЭПС) используются тяговые двигатели постоянного тока.
Система тяги на трёхфазном переменном токе не получила распространения из-за того, что очень сложно изолировать близкорасположенные провода двух фаз контактной сеть (третья фаза рельсы).
Как правило, применяют систему питания электроподвижного состава однофазным переменным током, который непосредственно на локомотивах преобразуется в постоянный ток.
Основными параметрами системы электроснабжения электрифицированных железных дорог являются мощности тяговых подстанций, расстояние между ними и площадь сечения контактной подвески.
Установлен номинальный уровень напряжения на токоприёмниках ЭПС: 3кВ - при постоянном и 25кВ при переменном токе.
Относительно низкое напряжение (3кВ) - основной недостаток системы постоянного тока.
Для поддержания нужного уровня напряжения на токоприёмниках локомотивов тяговые подстанции размещают близко друг от друга (1020км), а для передачи больших токов приходится увеличивать площадь сечения проводов контактной подвески. Увеличение мощности в контактной сети за счёт повышения напряжения постоянного тока связано с большими трудностями (сильно усложняется изоляция электрического оборудования, возникает опасность пробоя ионизированного слоя воздуха и т. д. ).
Система однофазного переменного тока напряжением 25-28кВ широко применяется на железных дорогах России с 1956 года.
При переменном токе по контактной сети передаётся мощность при меньших токах по сравнению с системой постоянного тока.
Тяговые подстанции размещают на расстоянии 40-60км. друг от друга. Они являются по существу трансформаторными подстанциями понижающими напряжение с 110-220 до 25кВ. Всё оборудование переменного тока размещают на открытых площадках, но электроподвижной состав переменного тока сложнее.
Эта и другие проблемы позволяющие уменьшить потери напряжений и электроэнергии можно решить путём внедрения новой более экономичной системы электроснабжения переменного тока напряжением 2х25кВ с промежуточными автотрансформаторами, размещаемыми на расстоянии 8-15км. Электроэнергия от тяговых подстанций к автотрансформаторам подводится с напряжением 50кВ. по контактной подвеске и дополнительному питающему проводу.
От автотрансформаторов к электроподвижному составу электроэнергия подаётся с напряжением 25кВ. В результате потери напряжения становятся значительно меньше, а расстояние между подстанциями увеличивается до 70-80км.
Применение системы 2х25кВ не вызывает изменений в электроподвижном составе.
Тяговая сеть
Тяговая сеть состоит из контактной и рельсовой сетей, питающих и отсасывающих линий.
Контактная сеть предназначена для передачи электрической энергии, получаемой от тяговых подстанций к электроподвижному составу и должна обеспечивать надёжный токосъём при наибольших скоростях и в любых атмосферных условиях.
Контактная сеть выполняют в виде воздушной подвески. При движении локомотива токоприёмник не должен отрываться от контактного провода.
На железных дорогах поезда движутся с большими скоростями и провесы контактного провода должны быть минимальными.
Для выполнения этих требований применяют цепные подвески, рисунок 14
Рисунок 14 Цепная подвеска: 1 - опора; 2 - тяга; 3 - консоль; 4 -изолятор; 5 - несущий трос; 6 - контактный провод; 7 - струны; 8 -фиксатор; 9 - изолятор
Основными элементами этой подвески являются: опора, тяга, консоль, изолятор, несущий трос, струны, фиксатор, изолятор и др.
Опоры железобетонные до 15, 6м или металлические до 15м и более располагают вдоль железнодорожного пути на расстоянии 65-80м.
Расстояние от оси крайнего пути до внутреннего края опор контактной сети на перегонах и станциях должно быть не менее 3100м.
Консоли располагаются в верхней части опор и укрепляются тягами. К ним на изоляторах подвешен медный (до 120 мм2) или биметаллический (до 95мм2 - сечение) несущий трос (или к жестким и гибким поперечинам, перекрывающим железным дорогам пути).
Контактный провод, с поперечным сечением 85, 100, 150мм2, изготовленным из твёрдотянутой электролитической меди, подвешен между опорами не свободно, а на струнах прикреплённых к несущему тросу, рисунок 15
Рисунок 15 Профиль контактного провода
Струны из сталемедной проволоки, располагают на расстоянии 612м. В подвесках с двумя контактными проводами (постоянный ток) струны расположены в шахматном порядке и расстояние между ними уменьшена до 4-6м.
В горизонтальной плоскости контактный провод закреплён фиксаторами так, что относительно оси пути он подвешен зигзагообразно с отклонением у каждой опоры на ±300мм. в каждую сторону. При таком расположении контактный провод достаточно устойчив против ветра и обеспечивается равномерный износ накладок токоприёмников электроподвижного состава, рисунок 16
Рисунок 16 Расположение цепной контактной подвески в плане
Фиксаторы делают лёгкими и подвижными, чтобы при прохождении токоприёмника не возникали удары.
Для стрел провеса при сезонном изменении температуры оба конца контактного провода оттягивают к опорам, которые называют анкерными, и через систему блоков и изоляторов к ним подвешивают грузовые компенсаторы, рисунок 17
Рисунок 17 Сопряжение анкерных участков: 1, 4 - анкерные опоры; 2, 3 - переходные опоры; I, II - контактные подвески сопрягаемых анкерных участков.
Наибольшая длина участка между анкерными опорами устанавливается с учётом допустимого натяжения изношенного контактного провода и на прямых участках пути достигает 800м и более.
Высота подвески контактного провода над уровнем верха головки рельса должна быть не менее 5750мм и не должна превышать 6800мм.
Над стрелочными переводами контактная сеть имеет воздушные стрелки, образуемые пересечением двух контактных подвесок.
Для наружной работы контактной сети и удобства обслуживания её делят на отдельные участки (секции) с помощью воздушных промежутков и нейтральных вставок (изолирующих сопряжений), а также секционных и врезных изоляторов.
При проходе токоприёмника электроподвижного состава по воздушному промежутку он кратковременно электрически соединяет обе секции контактной сети. Если по условиям питания секций это не допустимо, то их разделяют нейтральной вставкой, состоящий из нескольких последовательно включенных воздушных промежутков, рисунок 18
Рисунок18 Нейтральная вставка: 1 - дополнительная контактная подвеска; 2, 3 - секционные разъединители; 4, 5 - предупредительные сигналы; I, II - контактные подвески сопрягаемых анкерных участков
Применение таких вставок обязательно на участках переменного тока, когда смежные секции питаются от разных фаз трёхфазного тока. Длина нейтральной вставки устанавливается с таким расчётом, чтобы при любых положениях поднятых токоприёмников электроподвижного состава полностью исключалось одновременное замыкание контактных проводов нейтральной вставки с проводами прилегающих к ней секций контактной сети.
В отдельные секции выделяют перегоны и промежуточные станции, а на крупных станциях - отдельные группы электрифицированных путей. Соединяют и разделяют секции секционными разъединительными, установленными на опорах контактной сети.
Для безопасности обслуживающего персонала и других лиц, а также для защиты от токов короткого замыкания заземляют или оборудуют устройствами защитного отключения металлические опоры и элементы, к которым подвешена контактная сеть, а также все металлические конструкции, расположенные ближе 5м от частей контактной сети, находящихся под напряжением.
Для снабжения электроэнергией не тяговых потребителей, устройств сигнализации, централизации, блокировки и связи прокладываются специальные линии на опорах контактной сети трёхфазный ток напряжением 10 кВ.
В необходимых случаях на этих опорах размещают провода телеуправления тяговыми подстанциями и постами секционирования, низковольтных осветительных и силовых линий и др.
На электрифицированных железных дорогах рельсы используются для пропуска тяговых токов.
Электрический ток, поступающий от тяговых подстанций в контактную сеть и далее к электроподвижному составу, возвращается по рельсам, поэтому к верхнему строению пути, устройствам СЦБ предъявляются определённые требования в части уменьшения электрического сопротивления рельсовых стыков и влияния тяговых токов на работу СЦБ.
Организация управления устройств электроснабжения железных дорог
Руководство электроснабжением железных дорог и предприятий железнодорожного транспорта осуществляет Департамент электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения Российской Федерации. Главными задачами Департамента являются:
- обеспечение бесперебойной работы устройств электроснабжения;
- развитие базы электроснабжения;
- разработка планов электрификации железных дорог.
Департамент осуществляет оперативное и техническое руководство службами электроснабжения железных дорог.
Свою деятельность службы осуществляют через отделы электроснабжения отделений дорог, имеющих в своём подчинении линейные предприятия - дистанции электроснабжения.
Дистанции электроснабжения обслуживают 150-200км линий при постоянном токе или 200-300км при переменном токе.
В состав дистанций электроснабжения входят: тяговые подстанции, районы контактной сети, районы электроснабжения, ремонто-ревизионные участки, энергодиспетчерская группа, лаборатория, мастерские, базы по обслуживанию и ремонту технических средств электроснабжения и т. д.
Управление и контроль за работой оборудования на тяговых подстанциях осуществляет эксплуатационный персонал находящийся на подстанции.
Эксплуатацию контактной сети, а также проводов линий электроснабжения, высоковольтных линий СЦБ и линий напряжением до 400кВ на перегонах осуществляют районы контактной сети и районы электроснабжения.
Энергодиспетчерская группа руководит бесперебойным питанием электрической энергией контактной сети. В подчинении дежурного энергодиспетчера находятся работники тяговых подстанций районов контактной сети и персонал обслуживающий линии электропередач.
Работники районов контактной сети проверяют состояние контактной сети, обеспечивают её текущее содержание, ремонтируют и восстанавливают.
Дистанция проводит профилактические, ревизионные и ремонтные работы в электроустановках, ремонт оборудования и сетей, модернизацию или замену оборудования, осуществляет мероприятия, направленные на повышение надёжности и устойчивости работы электротехнических устройств, и в случае необходимости обеспечивает восстановление поврежденных устройств электроснабжения.
Используемая литература: Воронков А.И.
Общий курс железных дорог. Тексты лекций:
Учебное пособие - Оренбург: Сам ГУ ПС, 2009.
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com