Контактный провод на железной дороге из какого металла сделан

Обновлено: 28.04.2024

ГОСТ Р 55647-2013

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПРОВОДА КОНТАКТНЫЕ ИЗ МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Copper and copper alloys trolley wires for electric railways. Specifications

Дата введения 2014-07-01

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта" (ОАО "ВНИИЖТ")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 45 "Железнодорожный транспорт"

3 УТВЕРЖДЕН Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 октября 2013 г. N 1195-ст

4 Настоящий стандарт может быть применен на добровольной основе для соблюдения требований технических регламентов "О безопасности инфраструктуры железнодорожного транспорта" и "О безопасности высокоскоростного железнодорожного транспорта"

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на контактные провода из меди и ее сплавов (далее - провода), предназначенные для контактной сети электрифицированных железных дорог.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 53685-2009 Электрификация и электроснабжение железных дорог. Термины и определения

ГОСТ 1545-80 Проволока. Метод испытаний на скручивание

ГОСТ 1579-93 (ИСО 7801-84) Проволока. Метод испытаний на перегиб

ГОСТ 4380-93 Микрометры со вставками. Технические условия

ГОСТ 7229-76 Кабели, провода и шнуры. Методы определения электрического сопротивления токопроводящих жил и проводников

ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 8026-92 Линейки поверочные. Технические условия

ГОСТ 10446-80 (ИСО 6892-84) Проволока. Метод испытаний на растяжение

ГОСТ 12177-79 Кабели, провода и шнуры. Методы проверки конструкции

ГОСТ 13837-79 Динамометры общего назначения. Технические условия

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 18690-82 Кабели, провода, шнуры и кабельная арматура. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 23216-78 Изделия электротехнические. Хранение, транспортирование, временная противокоррозионная защита, упаковка. Общие требования и методы испытаний

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 53685, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 номинальная площадь поперечного сечения провода (номинальное сечение): Площадь поперечного сечения провода, указываемая в маркировке.

3.2 фактическая площадь поперечного сечения провода (фактическое сечение): Площадь поперечного сечения провода, рассчитанная на основании измерений.

3.3 строительная длина провода: Длина провода, изготовленного единой, непрерывной технологией, необходимая для строительства одного анкерного участка.

3.4 относительная ползучесть (провода): Остаточная пластическая деформация отрезка провода, под воздействием растягивающей механической и термической нагрузки за определенное время, отнесенная к его начальной длине.

4 Типы контактных проводов

Типы проводов различают по:

- из низколегированной меди - Нл;

- из бронзы (условной группы) - Бр1 и Бр2;

б) форме поперечного сечения:

- фасонный овальный - ФО.

Номинальное сечение проводов - 85, 100, 120, 150 мм.

Примеры условных обозначений

- провода медного фасонного овального номинальным сечением 100 мм

Провод МФО - 100 ГОСТ Р;

- провода из низколегированной меди фасонного овального номинальным сечением 120 мм

Провод НлФО - 120 ГОСТ Р.

5 Технические требования

5.1 Геометрические размеры и конструктивное исполнение

5.1.1 Размеры, предельные отклонения и расчетные массы фасонных и фасонных овальных проводов должны соответствовать указанным на рисунках 1 и 2 и в таблице 1.

Провода контактной сети

Общественный транспорт на электрической тяге появился более 130 лет назад, сегодня на фоне экологических проблем он получил максимальное распространение. Трамваи, троллейбусы, пригородные поезда и железнодорожные локомотивы комплектуются сегодня мощными электродвигателями. Электроэнергия для их питания подается с тяговых подстанций по контактной сети. Ее основой являются провода, осуществляющие контакт с токоприемником в процессе токосъема. Сегодня существуют провода контактной сети, состоящие из одного или двух проводов. Двойные провода используют для улучшения качества токосъема при силе тока более 1000А.

Особенности провода контактной сети

К проводам, используемым при создании контактных сетей, предъявляется ряд требований. Основными среди них являются:

высокая износоустойчивость;
прочность;
высокое качество токосъема;
гладка поверхность контакта;
небольшая парусность.

Всем этим требованиям отвечает провод контактный марки МФ, аббревиатура которого расшифровывается как «медный фасонный». Свое название он получил из-за оригинальной формы сечения, напоминающей восьмерку. Образовалась она путем появления в медном проводе двух желобов, используемых для надежной фиксации подвесной арматуры. Получают такие провода контактной сети путем холодного проката медной проволоки. Там, где предъявляют особые требования к износоустойчивости провода, используют биметаллический провод. Он имеет высокопрочный стальной сердечник, покрытый медным слоем. Для снижения парусности контактной сети используют провод с овальным сечением, обеспечивающий хорошее качество токосъема.

Контактные провода на железной дороге

Железная дорога сегодня является основным потребителем контактного провода. Наиболее часто применяется провод с сечением в 100, 120 и 150 кв.мм, его используют на перегонах и главных путях железнодорожных станций. На линиях, электрифицированных постоянных током, применяется провод марки М-95 и М-120. На линиях переменного тока используют биметаллические тросы, свитые из биметаллических проволок. Их преимуществом является высокая прочность, износоустойчивость, устойчивость к коррозии. Применяют контактный провод на железной дороге и с сечением в 70 кв.мм, им комплектуют пути, на которых работают маневровые локомотивы. За рубежом разнообразие провода контактных сетей железных дорог еще шире, сечение используемого провода варьируется от 65 до 194 кв.мм.

Материалом для контактного провода является электролитическая медь, в ряде стран используют бронзу. Бронзовый сплав с добавлением кадмия усиливает качество токосъема, позволяет использовать более высокие напряжения. Его износоустойчивость в два раза выше, чем у медного провода, но высокая стоимость ограничивает сферу применения такого контактного провода.

Троллейбусные контактные провода

Контактная сеть троллейбуса является наиболее сложной, ее особенностью является наличие двух проводов. Каждый контактный полюс троллейбуса имеет свою полярность, поэтому их тщательно защищают от возможного сближения. Кроме этого контактная сеть комплектуется стрелками, системами пересечения разных троллейбусных линий. Провод имеет классическую фасонную форму и производится из твердотянутой медной проволоки. На основных магистралях используется провод с сечением 85 кв.мм, для редко используемых и запасных путей применяется провод сечением в 65 кв.мм. Допускается применение биметаллического провода, имеющего стальную рабочую поверхность.

Кабель

Кабель — электротехническое изделие, представляющее собой один или несколько проводников (жил), покрытых общей изоляцией и герметичной оболочкой, поверх который обычно наложен защитный покров. В зависимости от назначения различают силовые, сигнально-блокировочные, контрольные кабели, а также кабели связи.

Содержание

Железнодорожный транспорт

Прокладывают кабели, как правило, непосредственно в земле, в траншеях: на перегонах — по обочинам в пределах полосы отвода, на станциях — в междупутьях или по обочинам вдоль железнодорожных путей и под ними (в асбестоцементных трубах с железобетонными колодцами).

Силовые кабели используются для питания различных потребителей на станциях и перегонах (контактный рельс, освещение переездов, путевые устройства, будки для обогрева, переездная сигнализация, устройства СЦБ и т. д.).

Сигнально-блокировочные кабели применяют практически только на железнодорожном транспорте для соединения постовых устройств СЦБ с напольным оборудованием (светофорами, релейными шкафами, приводами стрелочных переводов и т. д.), для соединения их между собой, а также для устройств пожарной сигнализации и автоматики. Их изготавливают на номинальное напряжение 380 В переменного тока или 700 В постоянного тока с медными токопроводящими жилами диаметром 1 мм. Жилы изолируются сплошным полиэтиленовым покрытием толщиной 0,45—0,9 мм и покрываются алюминиевой или пластмассовой оболочкой. Число жил в кабеле — от 3 до 61. Поверх оболочки в необходимых случаях размещают броню из стальных лент, защищённую наружным покровом из кабельной пряжи.

Контрольные кабели промышленной номенклатуры используются при монтаже устройств СЦБ в постах электрической и диспетчерской централизации, горочной автоматической централизации, цепей вторичных коммутаций в распределительных устройствах трансформаторных подстанций, а также в сетях телеуправления, телесигнализации и дистанционного управления различными электроустановками (разъединители контактной сети и высоковольтных линий автоблокировки, контакторы наружного освещения станций и т. д.). Жилы кабеля изготавливают из алюминия или меди с площадью сечения 0,75—10 мм², число жил в кабеле — от 4 до 61.

Кабели связи используются в сетях связи. По конструкции такие кабели могут быть симметричными (состоят из нескольких скрученных токопроводящих жил) и коаксиальными (вокруг центрального проводника расположен внешний проводник в виде полого цилиндра). Скручивание жил в симметричном кабеле необходимо для создания всем цепям (парам) одинаковых условий относительно взаимных и внешних помех. Внешний проводник коаксиального кабеля, служащий одновременно электромагнитным экраном, создаёт высокую помехозащищённость от внешних влияний. Особенности конструкции кабелей связи определяются необходимостью их прокладки в полосе отвода железной дороги, в максимальной близости от контактной сети, оказывающей на кабель опасное и мешающее влияние.

Метрополитен

В метрополитене кабели прокладывают по стенам тоннеля, на наземных участках — по ограждению или несущим конструкциям зданий и сооружений. Обход проёмов в стенах тоннелей и переход с одной стороны тоннеля на другую выполняется на специальных конструкциях (кабельных мостах) или кронштейнах. Прокладка кабелей под железнодорожными путями не допускается. Через стены и перекрытия сооружений кабели прокладываются в трубах, уплотняемых негорючим материалом.

В производственных и других станционных помещениях применяются небронированные кабели, во всех остальных случаях — бронированные. В середине 2000-х годов в Московском метрополитене начали применять силовые кабели импортного производства марки ВВГнг-LS(FR) (не распространяющие горение, с пониженным выделением дыма, выдерживающие высокую температуру). Их легко опознать по красному или жёлтому цвету оболочки.

В однопутных перегонных тоннелях силовые и контрольные кабели располагаются на сильноточной стороне, кабели АТДП и связи — на слаботочной.

В зависимости от напряжения и назначения, кабели располагаются на кронштейнах в следующей последовательности (сверху вниз):

сильноточная сторона: кабели 6, 10, 20 кВ; 825 В; 380/220 В; контрольные; магистральные (кабели путейских ящиков);
слаботочная сторона: кабели и провода связи; сигнально-блокировочные и контрольные кабели АТДП и связи.

В двухпутном тоннеле (и в отдельных случаях — в однопутном) допускается смешанная прокладка кабелей по обеим сторонам тоннеля с соблюдением указанных выше требований.

Линия аварийного освещения прокладывается посредством 5-жильного кабеля с цветовой маркировкой: земля (жёлтый с зелёным), ноль (синий), 3 фазы (могут быть любого цвета, но чаще всего — белый, красный, чёрный). Линия рабочего освещения — посредством 4-жильного: ноль и земля объединены (синий). Кабели аварийного освещения прокладывается ниже кабелей рабочего, чтобы в случае возгорания рабочего кабеля не пострадал аварийный.

Большое количество кабелей, проложенных в тоннеле, объясняется тем, что многие системы метрополитена резервируются, и соответствующие объекты должны иметь несколько независимых питающих фидеров. Кроме того, в случае большой мощности потребителей, когда для одного фидера невозможно обойтись одним кабелем (он получился бы слишком большого сечения), каждый фидер делится на несколько кабелей. Этим ещё и обеспечивается дополнительное резервирование на случай, если один из кабелей выйдет из строя. Например, линия питания контактного рельса состоит из 4 кабелей, каждая питающая линия от городской электросети или перемычка между соседними СТП — из 2 фидеров по 2 кабеля каждый и т. д. [1]

Контактный провод

Контактный провод — основной или единственный провод контактной подвески, осуществляющий непосредственный контакт с токоприёмниками электроподвижного состава в процессе токосъёма. Различают одинарный контактный провод и двойной, составленный из двух проводов (правого и левого), входящих в одну контактную подвеску. Двойной контактный провод используют обычно для улучшения качества токосъёма при силе тока, снимаемого токоприёмниками, свыше 1000 А. Впервые контактный провод был применён в 1881 году в Германии Э. В. Сименсом (E. W. Siemens). Этот контактный провод представлял собой медную трубку с прорезью, внутри которой перемещался контактный элемент, связанный гибким проводом с электрической повозкой. Позднее стали применять контактный провод с профилем сечения в виде восьмёрки. В начале XX века профиль сечения контактного провода приобрёл форму, близкую к современной: сплошное сечение с двумя боковыми продольными пазами в верхней части (головке), служащими для закрепления на контактном проводе арматуры контактной сети.

В России и Болгарии размеры головки контактного провода (рис.1) одинаковы для различных площадей сечения; в других странах размеры головки зависят от площади сечения. Для повышения ветроустойчивости контактной сети используют овальный широкий контактный провод (рис.2), имеющий хорошие аэродинамические характеристики. В нашей стране контактный провод маркируют буквами и цифрами, обозначающими материал, профиль и площадь сечения в мм², например МФ-150 — медный фасонный, площадь сечения 150 мм².

Площадь сечения контактного провода, применяемого на отечественных железных дорогах, — 85, 100, реже — 150 мм², за рубежом — от 65 до 194 мм². Контактный провод обычно изготовляют из электролитической меди. На первых электрических железных дорогах в 1920-х годах (Великобритания, США) применяли контактный провод из бронзы, который допускал более высокое натяжение, чем медный. Это свойство было важно для улучшения качества токосъёма при некомпенсированных цепных контактных подвесках, которые монтировались тогда в этих странах.

Износостойкость (см. Износ контактного провода) бронзового меднокадмиевого контактного провода в 2—2,5 раза выше, чем медного. Однако бронзовые контактные провода дороже медных, а их электрическое сопротивление выше. Целесообразность применения бронзового контактного провода определяется технико-экономическим расчётом. В ряде стран (ФРГ, Австрия, Япония и другие) наряду с чисто медным контактным проводом выпускают низколегированный медный контактный провод с присадками серебра, олова, которые повышают термо- и износостойкость провода. Биметаллический

сталемедный контактный провод (рис.3), который выпускали в 1940-х годах в Германии, в 1950-х годах в СССР, в 1990-х годах в Японии, используется для приёмо-отправочных путей станций. В нашей стране комбинированный сталеалюминиевый контактный провод (контактная часть — стальная, рис.4) применяют в ограниченных размерах для городского электротранспорта. Долговечность контактного провода зависит в основном от свойств контактных вставок токоприёмников и размеров движения электроподвижного состава.

Контактный провод называют иногда «троллей», «троллейный провод» (нерекомендуемые термины).

Контактный провод – наиболее ответственный элемент контактной подвески, непосредственно осуществляющий контакт с токоприемниками ЭПС в процессе токосъема. Как правило, используют один или два контактных провода. Два провода обычно применяют при съеме токов более 1000 А. На отечественных ж. д. применяют контактные провода с площадью сечения 75, 100, 120, реже 150 мм2; за рубежом – от 65 до 194 мм2. Форма сечения провода претерпевала некоторые изменения; в нач. 20 в. профиль сечения приобрел форму с двумя продольными пазами в верхней части – головке, служащими для закрепления на проводе арматуры контактной сети. В отечественной практике размеры головки (рис. 8.12) одинаковы для различных площадей сечения; в других странах размеры головки зависят от площади сечения. В России контактный провод маркируют буквами и цифрами, указывающими материал, профиль и площадь сечения в мм2 (например, МФ-150 – медный фасонный, площадь сечения 150 мм2).

Широкое распространение в последние годы получили низколегированные медные провода с присадками серебра, олова, которые повышают износо- и термостойкость провода. Лучшие показатели по износостойкости (в 2-2,5 раза выше, чем у медного провода) имеют бронзовые медно-кадмиевые провода, однако они дороже медных, а их электрическое сопротивление выше. Целесообразность применения того или иного провода определяется технико-экономическим расчетом с учетом конкретных условий эксплуатации, в частности при решении вопросов обеспечения токосъема на высокоскоростных магистралях. Определенный интерес представляет биметаллический провод (рис. 8.13), подвешиваемый в основном на приемо-отправочных путях станций, а также комбинированный сталеалюминиевый провод (контактная часть – стальная, рис. 8.14).

В процессе эксплуатации происходит изнашивание контактных проводов при токосъеме. Различают электрическую и механическую составляющие износа. Для предотвращения обрыва проводов из-за возрастания растягивающих напряжений нормируется максимальное значение износа (например, для провода с площадью сечения 100 мм допускаемый износ составляет 35 мм2); по мере увеличения износа провода периодически уменьшают его натяжение.

При эксплуатации разрыв контактного провода может произойти в результате термического воздействия электрического тока (дуги) в зоне взаимодействия с другим устройством, т. е. в результате пережога провода. Наиболее часто пережоги контактного провода происходят в следующих случаях: над токоприемниками неподвижного ЭПС вследствие КЗ в его высоковольтных цепях; при подъеме или опускании токоприемника из-за протекания тока нагрузки или КЗ через электрическую дугу; при увеличении контактного сопротивления между проводом и контактными вставками токоприемника; наличии гололеда; замыкании полозом токоприемника разнопотенциальных ветвей изолирующего сопряжения анкерных участков и др.
Основными мерами предотвращения пережогов провода являются: повышение чувствительности и быстродействия защиты от токов КЗ; применение на ЭПС блокировки, препятствующей подъему токоприемника под нагрузкой и принудительно отключающей ее при опускании; оборудование изолирующих сопряжений анкерных участков защитными устройствами, способствующими гашению дуги в зоне возможного ее возникновения; своевременные меры, предотвращающие гололедные отложения на проводах, и др.

Admin добавил 02.10.2011 в 16:22
Вы можете дополнить или изменить данную статью, нажав кнопку Редактор

Читайте также: