Троллейбусные провода из какого металла
Обновлено: 04.10.2024
Кабельные сети контактной сети трамваев и троллейбусов
Электрическая энергия передается от питающего центра на тяговую подстанцию и от нее на контактную сеть по подземным кабельным или воздушным линиям. Для городских условий предпочтение отдается подземным кабельным линиям. Воздушные линии загромождают улицу, нарушают архитектурный вид и в сравнении с подземными кабелями чаще повреждаются, а при обрыве провода представляют опасность для населения.
Кабель, предназначенный для передачи и распределения электрической энергии, называется силовым в отличие от кабелей другого назначения, например связи, контрольных и др.
В Тяговых сетях постоянного тока применяют одножильные кабели с двумя контрольными жилами, в сетях переменного дока — трех- или четырехжильные кабели.
Кабель для сетей электрифицированного транспорта (рис. 73) состоит из одной токоведущей алюминиевой или медной жилы 8 сечением от 240 до 800 мм2, двух контрольных жил 7, слоя изоляции из пропитанной кабельной бумаги 6, герметичной алюминиевой или свинцовой оболочки 5, двух слоев кабельной бумаги, пропитанной битумным составом 4, подушки из кабельной пряжи, пропитанной битумным составом 3, брони из двух стальных лент 2, оплетки из кабельной пряжи, пропитанной битумным составом с меловой присыпкой 1.
Токоведущие жилы изготовляют из мягкой алюминиевой проволоки марки AM или медной, — марки ММ. Для придания гибкости жилы выполняют из нескольких свитых между собой проволок.
Контрольные жилы служат для контроля состояния кабеля и замеров при определении мест повреждений. Жилу выполняют из медной проволоки сечением 1 мм2 с изоляцией из пропитанной бумаги. Вместе с толщиной изоляции контрольная жила имеет диаметр, равный диаметру проволоки, из которой свиваются токоведущие жилы. Контрольные жилы располагают диаметрально противоположно в наружном повиве проволок.
Поверх свинцовой или алюминиевой оболочки накладывают защитные покровы для предохранения от коррозии, механических усилий и действия блуждающих токов. Для защиты от коррозии на оболочку кабеля наносят слой битумного состава, который обматыва-ют лентами кабельной бумаги. Для защиты оболочки от повреждений при наложении брони и при изгибах во время монтажа на оболочку накладывают из нескольких слоев битума и лент пропитанную кабельную бумагу. Для защиты от механических повреждений поверх накладывают еще броню из стальных лент.
Рис. 73. Одножильный кабель с двумя контрольными жилами:
1— оплетка; 2— бронь; 3— подушка; 4— кабельная бумага; 5— оболочка; 6— изоляция; 7— контрольная жила; 8— токоведущая жила
Для защиты от коррозии на броне имеется наружный защитный покров, состоящий из битумного состава, пропитанной кабельной пряжи, битумного состава и мелового покрытия. Меловое покрытие предохраняет от слипания.
При сооружении кабельных линий отрезки кабеля соединяют между собой соединительными муфтами, а концы кабельных линий оформляют концевыми заделками, позволяющими присоединить кабель к распределительному щиту или линейному оборудованию.
В тяговых сетях применяют свинцовые, эпоксидные и чугунные муфты.
Свинцовую муфту (рис. 74) изготавливают в виде свинцовой трубы, в которую заключают место соединения спайкой токоведущих жил. На место соединения жил предварительно накладывают изоляцию из пропитанной кабельной бумажной ленты, поставляемой в запаянных банках с массой МП-1. Концы трубы припаивают к оболочкам соединяемых отрезков кабеля, и она, являясь как бы продолжением оболочек, обеспечивает надежную герметичность соединения. Внутренность муфты заполняют маслоканифольной массой МК-45, по своему свойству близкой к пропиточному составу бумажной изоляции кабеля. Для защиты от механических повреждений муфту заключают в чугунный кожух. Свинцовые муфты благодаря высокой надежности в эксплуатации получили широкое распространение.
Эпоксидную муфту выполняют в виде заливки эпоксидным компаундом места соединения токоведущих жил, заключенных в корпус из эпоксидного компаунда заводского изготовления.
Чугунная соединительная муфта- представляет собой кожух, состоящий из двух частей, выполненных из серого чугуна. Место соединения концов кабеля укладывают в нижнюю часть муфты и закрепляют двумя полухомутами. Верхнюю и нижнюю части соединяют болтами. Внутренность муфты заполняют битумной массой МБ-70 или МБ-90.
Рис. 74. Свинцовая соединительная муфта:
1- свинцовая труба; 2— защитный кожух; 3— контрольная жила; 4— заземляющий провод
По изолирующим качествам и герметичности соединения чугунные муфты значительно уступают свинцовым и эпоксидным, что ограничивает область их применения. В тяговых сетях чугунные муфты применяют лишь для соединения проводов с кабелем в пунктах присоединения к рельсам.
Оконцевание кабеля заключается в напайке или приварке к токоведушей жиле кабельного наконечника, который служит для присоединения кабеля к другому оборудованию и заделки конца кабеля, обеспечивающей сохранность изоляции токоведущей жилы и герметичности оболочки.
В оконцеваниях кабелей постоянного тока применяют сухие заделки с изоляционной липкой полихлорвиниловой лентой или киперной лентой с промазкой эпоксидным компаундом каждого слоя и покрытием эпоксидным компаундом поверх заделки. Контрольные жилы соединяют в петлю, замыкающую цепь кабельного сигнализатора, установленного на подстанции.
Питающие кабельные линии заканчиваются на сети в местах присоединения к контактному проводу или рельсам, которые называются в соответствии с назначением положительными или отрицательными питающими пунктами. В месте присоединения кабеля к контактной сети устанавливают переходные устройства, называемые кабельными выводами.
Кабельные выводы монтируются на стенах зданий или на опорах. При монтаже на опоре кабель рекомендуется размещать внутри опоры. Такое расположение позволяет сохранить внешний вид опоры, являющейся элементом архитектурного оформления улицы, и предохраняет кабель от механических повреждений.
Для внутренней прокладки кабеля применяют специальные опоры, которые должны иметь два овальных отверстия (см. параграф 9): одно ниже поверхности грунта на 0,5—0,7 м, второе на высоте 6—6,5 м в зависимости от принятой высоты подвески контактного провода. В одном из исполнений конец кабеля вводят через нижнее отверстие в опору и выводят через верхнее, где закрепляют хомутами на опоре. К концу кабеля присоединяют медный гибкий провод марки ПС-300 или ППСРМ-300, который подсоединяют к питающему проводу поперечины.
На подвеске с кронштейном гибкий провод прокладывают внутри трубы кронштейна, по выходе из нее двумя питающими дужками соединяют с контактным проводом (рис. 75). Наконечники кабеля и гибкого провода соединяют с болтовыми креплениями и закрывают пластмассовым кожухом от дождя и снега.
В другом исполнении вблизи опоры ставят настенный короб, в который заводят кабель, а из него гибкий провод через грунт вводят в опору и далее через верхнее отверстие выводят из нее и крепят специальным зажимом и затем подают либо к питающему проводу поперечины (рис. 76), либо через кронштейны к контактному проводу (см. рис. 75).
В третьем исполнении кабель стыкуют с гибким проводом и заводят внутрь опоры. Место соединения делают на уровне смотрового отверстия опоры.
Вывод кабеля может быть смонтирован снаружи опоры. Кабель располагают со стороны, противоположной движению транспорта, с целью уменьшить вероятность повреждения кабеля при случайном наезде транспорта на опору. На высоте 6—6,5 м кабель соединяют с гибким проводом, идущим к питающему проводу или кронштейну. Такая же высота на стене здания. Нижнюю часть кабеля
закрывают защитным кожухом длиной 2,7 м, причем кожух заглубляют в грунт на 0,2 м. Такую же защиту кожухом делают при выводе на стену здания.
Рис. 75. Кабельный вывод при подвеске на кронштейне:
1— провод заземления опоры; 2— кожух; 3— гибкий провод ППСРМ-300; 4— кабель; 5— дужка питающая
Рис. 76. Вывод кабеля:
1— кабель; 2— настенный короб; 3— питающая поперечина; 4— гибкая поперечина; 5— контактный провод; 6— питающая дужка
Смонтированной на металлической опоре кабель может получить поджоги на броне и герметичной оболочке при случайном замыкании на опору провода, находящегося под напряжением. Для защиты кабеля соединяют медным проводником опору с броней и герметичной оболочкой кабеля. В качестве другого способа защиты кабель изолируют от опоры деревянными клинами и защищают внизу деревянным кожухом. Для кабеля, положенного по железобетонной опоре, защитных мер замыкания на опору не применяют.
Прокладку гибких проводов можно выполнять снаружи кронштейна. Выведенный из опоры конец кабеля соединяют с гибким проводом марки ПС-300 или ППСРМ-300. Место соединения закрывают кожухом от дождя, пыли и снега. Гибкий провод опускают вниз к кронштейну, образуя небольшой изгиб вниз у начала кронштейна для стекания дождевой воды, и прокладывают далее по кронштейну. Вначале, а затем равными промежутками через каждые 0,6—0,8 м гибкий провод закрепляют к кронштейну с помощью узлов крепления марки XII, имеющих изоляционные втулки. Длина свисающего конца гибкого провода должна быть не более 0,5 м. Эта длина должна быть выдержана в случае прокладки его внутри трубы кронштейна. Здесь она отмеряется от выхода т трубы до конца провода.
Конец гибкого провода соединяют зажимом ЗЭПВ-2 с двумя питающими дужками, имеющими одностороннюю армировку. Этими дужками питающая линия соединяется с контактным проводом.
Конец гибкого провода для подсоединения питающих дужек разделывается так, чтобы между оголенной токоведущей жилой и нетронутой частью провода оставался участок только в одной резиновой изоляции длиной не менее 200 мм. На этом участке с провода марки ПС снимается хлопчатобумажная оплетка и хлопчатобумажная лента, а с провода ППСРМ — верхний покровный слой из поливинилхлоридного пластиката и отделяющая его от резиновой изоляции пленка.
Дужки присоединяют с выгибом вверх, что создает упругий подъем вместе с контактным проводом при проходе токоприемника под действием силы нажатия его на провод снизу.
В узлах для наружного крепления гибкого провода на кронштейне (рис. 77) каждая изоляционная втулка закрепляется на верхнем полухомуте двумя дужками, изготавливаемыми из проволоки диаметром 5 мм. На концах дужек имеются резьбы и гайки. Эти узлы обычно изготавливают в монтажно-заготовительных Мастерских (МЗМ) или ремонтных мастерских района. Изоляционные втулки приобретают отдельно. В табл. 21 приведены основные размеры деталей узла закрепления провода на кронштейне.
Рис. 77. Узлы закрепления гибкого провода на кронштейне: а — для двух проводов XII-2; б — для одного провода XII-Г; 1— втулка изоляционная; 2— дужка; 3— верхний полухомут на два провода; 4— нижний полухомут; 5— верхний полухомут на один провод
Питающие дужки изготавливают двух видов: с односторонней армировкой (рис. 78) для соединения контактного провода с гибким питающим проводом на выводе кабеля и двусторонней арми-|ровкой (рис. 79) для соединения питающего провода поперечины с контактным проводом линии. Питающие дужки изготавливают из провода сечением 95 мм2 марки ПРГ-95 или марки ППСРМ того же сечения. Дужка с односторонней армировкой на одном конце имеет напаянный зажим ЗЭП, а на другом — оголенный участок токоведущей жилы длиной 50 мм. На верхний и нижний конец оплетки накладывают бандажи шириной 15 мм из ленты 1ПОЛ-15. Дужки с двусторонней армировкой на обоих концах имеют напаянные зажимы ЗЭП. Длину дужки выбирают по расстоянию между контактным и питающим проводами. Для цепных подвесок это расстояние зависит от длины, пролетов, которые, и положены в основу табл. 22 для выбора длины дужки.
Кабель отрицательной питающей линии трамвая на расстоянии не более 30 м от места присоединения к рельсам заводят в настенный короб (рис. 80) или другое разъемное устройство, позволяющее отключить кабель от рельсов при его неисправности для профилактических испытаний илй измерений сопротивления сварных соединений с рельсами. Отходящий от настенного короба кабель вблизи от рельсов стыкуется с отсоединительным куском кабеля в чугунной муфте. Далее отсоединительный кусок оголяют, расплетают на четыре пряди, к которым припаивают смежные голые жилы со стальными наконечниками. Медные жилы приваривают по две к каждому рельсу .(рис. 81).
Наиболее распространенным способом прокладки кабелей является прокладка их непосредственно в грунте, при этом лучше всего размещать их под тротуарами и газонами.
На пересечении улиц и площадей кабели заключают в асбоцементные трубы. Для удобства ремонта кабелей рядом с ними прокладывают резервные трубы и закрывают их для сохранности деревянными заглушками с обоих концов.
Для прокладки кабеля роют траншеи. Нормальная глубина траншеи 0,8 м от планировочной отметки, а ширина зависит от количества прокладываемых кабелей и выбирается из расчета расстояния между кабелями 100 мм,, а от стенки траншеи до крайних кабелей не менее 50 мм (рис. 82).
Перед укладкой кабеля на дно траншеи подсыпают подушку из песка или мягкой сеяной земли толщиной 100 мм. Такой же защитный слой насыпают поверх положенного кабеля. Для защиты кабеля от механических повреждений поверх засыпки кладут железобетонные плиты толщиной не менее 50 мм или один слой кирпича мокрого прессования. Затем траншею засыпают вынутым из нее грунтом.
За эксплуатируемыми кабельными линиями и линейными сооружениями устанавливают надзор, заключающийся в периодических обходах и осмотрах трасс.
Рис. 82. Разрезы траншей для одного (а) и двух (б) кабелей
Рис. 83. Схема кабельного сигнализатора:
1— основная жила; 2— контрольная жила
Наиболее частыми являются повреждения кабелей в результате проведения земляных работ на трассе кабеля или вблизи нее без вызова представителя владельца кабельной линии.
Для контроля сохранности кабеля производят профилактическое испытание изоляции кабеля повышенным напряжением.
Постоянный контроль за состоянием кабельных линий осуществляют с помощью кабельных сигнализаторов (рис. 83). Во время проверки используют обе контрольные жилы кабелей. Две группы ламп А и Б, каждая на напряжение 660 В, включены между положительной и отрицательной шинами подстанции. Последовательно с лампами через переключатель соединены все контрольные жилы положительных питающих кабелей. Если контрольные жилы исправны, то обе группы ламп горят вполовину накала. При замыкании на землю любой контрольной жилы полным накалом загорятся лампы группы А; при. замыкании контрольной жилы на основную, находящуюся под потенциалом положительной шины подстанции, полным накалом горит группа ламп Б; в случае обрыва любой контрольной жилы все лампы гаснут. При всех видах неисправностей включается звуковой сигнал.
Троллейбусные провода из какого металла
Усиливающие провода и питающие линии контактной сети трамваев и троллейбусов
Питающей линией называется кабельная или воздушная электрическая линия, соединяющая положительный и отрицательный контактный провод с соответствующей шиной тяговой подстанции.
Сечение и материал проводов воздушных линий принимают на основании электрического и механического расчетов. Как правило, применяют неизолированные медные или биметаллические провода. Воздушные линии подвешивают на опорах или поддерживающих устройствах контактной сети, что сводит затраты на устройство линии к минимальным. Для подвески на опоре закрепляют небольшую консоль со стороны, противоположной контактным проводам. Длину кронштейна выбирают из расчета, чтобы расстояние (в плане) от опоры до провода было не менее 0,5 м. Это расстояние определяют с учетом наибольшего отклонения провода на криволинейном участке или отклонения вызванного действием ветра.
Подвешивание воздушных питающих и усиливающих линий на опорах, занятых воздушными электрическими линиями, другого назначения не допускается.
При совместном использовании опор контактной сети для уличного освещения с кабельной подводкой питания воздушные питающие и усиливающие линии выполняют из медных изолированных проводов на напряжение 1000 В или удаляют их (в плане) от опор на расстояние не менее 1,5 м. Проходящие над тротуаром провода должны быть медными и изолированными на напряжение 1000 В.
Более простым и более распространенным является способ подвешивания питающих проводов на поддерживающих поперечинах контактной сети. Провод располагается со стороны контактной подвески на расстоянии (в плане) от опор не менее 1,5 м. Провод применяется неизолированный. Для подвески используют узлы крепления цепной подвески к гибкой поперечине типа УКП-1 или УКП-2. При необходимости можно подвесить на одном подвесе два или три провода, располагая их один под другим в седлах, скрепляемых между собой. Во избежание схлестывания и трения проводов их закрепляют в нескольких местах в пролете распорными планками. При этом способе опоры могут одновременно использоваться для уличного освещения с кабельной подводкой питания.
Усиливающими проводами называются дополнительные провода, прокладываемые параллельно контактному и соединяемые с ним электрически в целях увеличения проводимости контактной сети. Необходимость прокладки усиливающих проводов возникает чаще всего на линии с консольным питанием (обычно на вылетных линиях), когда в конце участка в часы пик напряжение меньше нормы или когда при коротком замыкании в конце участка ток короткого замыкания меньше тока срабатывания защиты, приводящей в действие быстродействующий автоматический выключатель. Прибегают к прокладке усиливающих проводов и в случаях, когда и процессе эксплуатации увеличивают объем движения, а соответствующая новому объему движения прокладка кабельных линий задерживается. В последнем случае эта мера обычно принимается как временная с целью сохранения плотности тока в контактных приводах в допустимых пределах.
Число и площадь сечения усиливающих проводов определяют расчетом, причем наибольшее число проводов в начале участка у вывода питающей линии, по мере удаления от начала участка это число может быть уменьшено. Прокладку усиливающих проводов заканчивают в соответствии с расчетом, не доходя до конца участка, и лишь в отдельных случаях усиливающие провода прокладывают на всем протяжении участка. Через каждые 140—160 м усиливающие провода соединяют с контактным проводом электрическими соединениями (перемычками).
Усиливающие провода подвешивают теми же способами, что и питающие провода. В трамвайных сетях в качестве усиливающих проводов могут быть Использованы несущие тросы цепных подвесок при выполнении их из медных или биметаллических проводов. Параметры цепной подвески должны соответствовать материалу и сечению несущего троса. Поэтому, например, если на действующей линий стальной канат несущего троса заменяют на медный провод, то одновременно приводят в соответствие новым условиям цепную подвеску. Это относится к расстоянию от контактного провода до точки подвешивания длины струн натяжения, а иногда и поддерживающих устройств.
В троллейбусной сети положительную и отрицательную линии присоединяют раздельно в двух смежных пролетах. При централизованной системе электроснабжения, как правило, первым от тяговой подстанции выводят положительный кабель (провод) и здесь же устанавливают секционные изоляторы на провода обеих полярностей. Вывод отрицательного кабеля (провода) делают на следующем пролете. Такой порядок имеет целью повысить безопасность выполнения эксплуатационных работ, поскольку исключается близкое расположение разнополярных питающих проводов. Вместе с тем улучшаются условия производства работ благодаря уменьшению сосредоточения проводов, дужек и другой арматуры в одном месте.
Суммарная площадь сечения проводов питающей поперечины должна быть не менее общей площади двух подключаемых к ним контактных проводов с учетом возможного питания в вынужденном режиме двух смежных участков сети.
Для питающих поперечин используют контактные провода, подвешивая их рабочей частью вверх, и надежно электрически соединяют между собой. Размещают питающие провода в месте подвески гибких поперечин. Питающие поперечины должны использоваться только по прямому назначению для передачи электрической энергии от вывода питающей линии к контактным проводам,
их нельзя использовать как поддерживающие для контактной подвески. Расстояние между контактными проводами и питающей поперечиной должно быть не менее 0,7 м в трамвайной сети и менее 1 м в троллейбусной. Питающие дужки, соединяющие питающие провода с контактным проводом, имеют двустороннее армирование зажимами с болтовым закреплением.
Для установки на троллейбусные провода необходимо предварительно поставить переходной зажим ЗЭПП. На каждый контактный провод устанавливают по две питающие дужки. Обе дужки в троллейбусной сети закрепляют на одном переходном зажиме. Длину питающей дужки выбирают так, чтобы ее можно было закрепить по одну или другую сторону секционного изолятора, она должна быть минимально необходимой. Излишне длинная питающая дужка может провиснуть сбоку контактного провода и мешать проходу токоприемника трамвая или наклонить зажим, которым она крепится к проводу, и за него будут задевать токоприемники трамвая или головки штанг троллейбуса. В обоих случаях это может вызвать повреждение сети.
При небольшом избытке длины провода делают в верхней части кольцо из самой дужки в виде незатянутого простого узла. Кольцо располагают в вертикальной плоскости вдоль линии движения. При большей длине убирают избыток одним —тремя горизонтальными витками диаметром 100—150 мм в виде цилиндрической пружины. Если питающая дужка становится короче необходимой, она стягивает между собой питающие и контактный провода, сама натягивается, что искажает работу- подвески и часто служит причиной обрыва дужки.
Междупутные электрический соединители (перемычки) размещают: через каждые 250—400 м двухпутных участков трамвая и троллейбуса, при этом узлы контактной сети, разворотные кольца и другие места, где провода обоих путей соединяются между собой (стрелки, ответвления), приравнивают к междупутным соединителям; по обе стороны от каждого из секционных изоляторов не далее чем через два пролета от них.
Междупутные соединители выполняют одним контактным проводом сечением не менее рабочего контактного провода или другим проводом соответствующего сечения. Подключение каждого контактного провода к питающему соединителю выполняют одной дужки. Выполняют междупутные соединители в виде самостоятельной поперечины в местах, где закрепляется провод. В цепной подвеске трамвая используют междупутный соединитель одновременно и для электрического соединения несущего троса, и контактного провода трамвая. На простых подвесках трамвая междупутный соединитель выполняют в виде поперечины, в среднюю часть которой врезан отрезок контактного провода, который соединяется с каждым из рабочих проводов. Для соединения используют медный стержень, на который навернуты зажимы ЗПО перпендикулярно друг к другу.
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.
Троллейбусные провода из какого металла
МАТЕРИАЛЫ, АРМАТУРА, СЕТЕВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. КОНТАКТНЫЕ ПОДВЕСКИ ТРАМВАЕВ И ТРОЛЛЕЙБУСОВ
Конструкция и материал проводов контактной сети для трамваев и троллейбусов
Контактные провода служат для передачи электрической энергии подвижному составу через непосредственный контакт с его токоприемником. Эти провода должны отвечать не только требованиям, предъявляемым к проводнику электрического тока, но и дополнительным особенностям его работы. От скольжения контактных вставок токоприемников провод истирается, а при отрыве токоприемников от провода под нагрузкой образуются подгары с оплавлением поверхности провода; провод работает при больших натяжениях, подвергается динамическим нагрузкам от ударов неисправных токоприемников и сошедших штанг, изгибам и вибрациям от воз-, действия подвижного состава. Протекание электрического тока сопровождается нагревом провода. Температура провода может быть значительной в условиях повышенных нагрузок и особенно в вынужденном режиме работы. Провод подвергается действию сил, возникающих от собственной массы и изменений длины при изменении температуры окружающего воздуха, а также действию внешних сил от воздействий ветра и гололеда.
Для работы в этих .условиях провод должен обладать высокими механическими и электрическими свойствами: прочностью, износо-тёрмоустойчивостью, электропроводностью, стойкостью к воздействию электрической дуги и длительным срокам службы.
Контактные провода изготавливаются согласно ГОСТ 2584—86 из меди; низколегированной меди с небольшим содержанием (0,01—0,06 %) легирующих присадок магния (Мг), циркония (Цр), олова (Ол), кремния (Кр) или титана (Ти) или бронзы с легирующими компонентами из магния, кадмия или циркония в пределах 0,1—1,1 % в зависимости от легирующего материала и технических требований к проводу. Допускаются провода с двумя или несколькими легирующими элементами, например, в низколегированных и бронзовых контактных проводах, кроме олова, в качестве
легирующих компонентов применяют магнии, кадмий и др.
Обозначения типов контактных проводов следующие: МК — контактный медный круглый; МФ — контактный медный фасонный.; МФО — контактный медный фасонный овальный; НЛФ — контактный низколегированный фасонный; НЛФО — контактный низколегированный фасонный овальный; Брф — контактный бронзовый фасонный; БрфО — контактный бронзовый фасонный овальный. Площадь сечения некоторых из упомянутых контактных проводов показана на рис. 4, а, б,в, г.
Контактный провод изготавливается методом холодного волочения, при котором пруток исходного материала протягивается через ряд последовательно уменьшающихся отверстий (фильтров), полут чает нужную форму сечения и увеличение длины. Уплотняясь-при волочении, материал получает наклеп —поверхностное упрочнение, повышающее его твердость, пределы упругости и прочности. Все эти качества необходимы для повышения износоустойчивости и уменьшения остаточных деформаций при растяжении.
Применение низколегированных и бронзовых проводов преследует цели, повышения прочности и износоустойчивости. Срок службы проводов, работающих в одинаковых условиях, по сравнению с медными увеличивается в 1,5 раза при низколегированных и более чем в 2 раза при бронзовых проводах.
В процессе эксплуатации от проходящего по контактному .проводу электрического тока происходит его нагрев — повышение температуры провода над окружающей средой. Нагрев зависит от значения и времени действия электрического тока. Особенно резко повышается нагрев при перегрузке и неотключенном коротком замыкании. Под действием нагрева при температуре выше допустимой медный провод разупрочняется, теряя твердость и упругость. Уже при 100 °С становится заметно разупрочнение, а при 180—230 °С происходит рекристаллизация с потерей наклепа., Провод становится мягким, тягучим и непригодным для эксплуатации.
Значительно лучше противостоят действию нагрева и электрической дуги низколегированные и бронзовые провода. Температура нагрева провода при эксплуатации не должна превышать допустимый предел: для медного провода 95 °С, низколегированного 110°С и для бронзового 130 °С. Допустимая расчетная плотность тока для трамвайных и троллейбусных контактных проводов при нормальном режиме работы должна быть не более 5 А/мм2 для медных и 6 А/мм2 для бронзовых.
Рис. 4. Контактные провода: а — медный фасонный; б — медный фасонный овальный; в, г — отличительные канавки соответственно бронзового и низколегированного проводов; д.— сталемедный; е — сталеалюминевый ИКСА-80/180
Существенными недостатками низколегированных и бронзовых проводов являются меньшая проводимость по сравнению с медными, более трудный монтаж вследствие повышения жесткости.
Для замены меди менее дефицитными металлами применяют сталеалюминевые и сталемедные провода (рис. 4, д, е). Сталеалюминевые провода имеют снизу стальную часть и алюминиевую сверху. Стальная часть для связи с алюминиевой имеет наверху гребень в виде ласточкиного хвоста и поперечную насечку, которая препятствует продольному смещению алюминиевой части относительно стальной. Существенным недостатком провода является коррозия стальной части, вызывающая искрение, повышенный износ контактных вставок токоприемников и ухудшение токосъема.
Сталемедные провода имеют стальной сердечник, покрытый медью, общий объем которой составляет 50—60 % объема. провода. Значительное уменьшение электрической проводимости ограничивает применение сталемедного провода для пассажирских линий. Провода применяют на малозагруженных, второстепенных линиях и деповских путях.
Контактные провода изготавливаются круглого, фасонного и фасонного овального профилей (см. рис. 4, а, б). В сетях трамвая и троллейбуса применяют провода фасонного профиля. Провода овального профиля, в котором уменьшен вертикальный размер и увеличен горизонтальный, применяют для открытых местностей (насыпи, дамбы и др.) для уменьшения ветровой нагрузки. Технические характеристики контактных проводов приведены в табл. 1.
Поверхность провода должна быть гладкой, ровной, без трещин, закатов, расслоений. На новом проводе допускаются незначительные забои и царапины, если после их зачистки размеры провода
не выходят за пределы допустимых отклонений.
Для отличия от медных на верху бронзовых контактных проводов имеется одна канавка (рис. 4,<з), а на верху низколегированных— две симметрично расположенные канавки (рис. 4, г).
На линиях трамвая и троллейбуса находят применение медные и бронзовые провода сечением 85 и 100 мм2. Провода сечением 65 мм2 могут быть применены на второстепенных (грузовых, а также редкоиспользуемых) линиях, на территориях депо, мастерских и заводов.
Сталеалюминевый провод марки ПКСА-80/180) имеет некоторые ограничения по его применению. Не допускается использование сталеалюминевых проводов в сетях трамвая, где на токоприемниках применяются алюминиевые контактные вставки. При токосъеме наблюдается большое искрение и выгорание алюминия вставки с образованием больших раковин и зазубрин. При дальнейшем следовании вставка с испорченной контактной' поверхностью наносит повреждение проводу, подвеске и арматуре.
В сетях трамвая допускается монтаж сталеалюминевого провода в случаях, когда подвижной состав оборудован токоприемниками с угольными или металлокерамическими контактными вставками специального состава, приспособленного для работы по стальной поверхности. Не следует монтировать сталеалюминевый провод на сетях трамвая и троллейбуса в приморских городах и городах с повышенной химической активностью воздуха вследствие короткого срока службы, вызванного коррозией. Не рекомендуется применение его на территориях троллейбусных депо, ремонтных мастерских и заводов. Здесь по техническим причинам имеют место неупорядоченные передвижения троллейбусов, движения с большим отклонением от проводов, подача назад без перевода штанг, вызывающие сходы штанг и, как следствие, повышенную повреждаемость проводов — в данном случае в виде пережогов.
Сталеалюминевые провода монтируют на троллейбусных линиях во вновь создаваемых хозяйствах и при развитии на вводимых в эксплуатацию линиях значительной протяженности. Промышленность поставляет провод намотанным на деревянных барабанах. Длина провода на одном барабане 1000—2500 м.
Усиливающие проезда применяют на линиях, где площадь сечения контактного провода недостаточна для пропуска электрического тока, а также на длинных линиях, где падение напряжения в конце участка превышает допустимое значение. Усиливающие провода прокладывают параллельно контактным и соединяют с ними через определенные расстояния. Для усиливающих проводов и воздушных питающих линий применяют неизолированные провода: медные марки М, сталеалюминевые марок АС и ПБСА, сталемедные марок ПБСМ1 и ПБСМ2. Сечение проводов определяют на основании электрического расчета. Основные данные проводов приведены в табл. 2, 3.
Конструкции многопроволочных проводов показаны на рис. 5. Провода из проволок одного металла марок М, Бр, С показаны на, рис. 5, а; биметаллические из проволок, имеющих сердцевину из одного металла, а оболочку из другого металла — сталемедные и сталеалюминиевые марок ПБСМ и ПБСА, — на рис. 5, б; комбинированные марок АС и АПБСА — на рис. 5, в и г.
Медные провода обладают большой стойкостью к коррозии от атмосферного воздействия, надежны в эксплуатации и долговечны. Провода многопроволочные из твердотянутой проволоки МТ с временным сопротивлением на разрыв не .менее 380 Н/мм2.
Алюминиевые провода выполняют многопроволочными из твердотянутых проволок марки А с временным сопротивлением на растяжение ие менее 150 Н/мм2. Алюминий примерно в три раза легче меди и в 1,65 раза имеет меньшую электропроводность. Поэтому алюминиевые провода одинаковы по проводимости, легче медных в два раза. На воздухе поверхность алюминия быстро покрывается слоем окиси, который в дальнейшем хорошо противостоит атмосферной коррозии. Алюминий — металл мягкий и подвергается Электрохимической коррозии при. соприкосновений с другими. металлами. Это нужно учитывать при хранении и монтаже провода, оберегая его от механических повреждений, и соприкосновении с другими металлами.
Сталеалюминевые провода марки АС в своей конструкции имеют
свитой из стальных проволок сердечник, поверх которого имеется повив алюминиевых проволок. Сердечник, служат для восприятия нагрузки от растяжения, а алюминиевые проволоки обеспечивают электрическую проводимость. В сравнении с алюминиевым этот провод имеет повышенную надежность и больше подходит к работе в городских условиях.
На контактных сетях применяют .сталемедные провода марок первого класса ПБСМ1 и второго класса ПБСМ2 (см. табл. 3). Провода свивают из стальных проволок, покрытых тонким слоем меди, причем слой меди у проволоки ПБСМ1 несколько толще, чем у ПБСМ2.
Рис. 5. Конструкция многопроволочных проводов: а — из одного металла; б — биметаллические; виг — комбинированные
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).
Читайте также: