Простая контактная подвеска

Лекция №5

Тема: ЦЕПНЫЕ КОНТАКТНЫЕ ПОДВЕСКИ.

Простая контактная подвеска

Простая (однопроводная) контактная подвеска представляет собой контактный провод, закрепленный непосредственно на поддерживающих конструкциях. Такая подвеска получила широкое применение на городском электрическом транспорте (особенно для трамваев, поэтому ее часто называют трамвайной), а также на электрифицированных путях промышленного транспорта. На магистральных железных дорогах простую контактную подвеску допускается применять только на станционных путях (включая приемоотправочные) и подъездных путях, где скорость движения поездов не превышает 50 км/ч.

Контактный провод в точках подвеса получает дополнительные напряжения от изгиба, которые уже при пролетах 40 м составляют 120— 130 МПа и в сумме с основным напряжением растяжения провода, равным для медных контактных проводов 100—120 МПа, достигают предела текучести материала провода. Поэтому по значениям местных максимальных напряжений простые контактные подвески с однократным подхватом провода у опор (рис. 1, а) не могут быть выполнены с пролетами более 40—45 м.

Уменьшить перегиб контактного провода в опорном узле, а следовательно, выполнить простую подвеску с большими пролетами можно при двукратном или многократном подхвате (подвеске) контактного провода у опор, который легко выполнить с помощью отрезка продольного троса, смонтированного в виде петли. Такую подвеску называют простой петлевой контактной подвеской.

Рис. 5.1. Схемы простых контактных подвесок:

(1-е однократным креплением (подхватом) контактного провода у опор; б —петлевая (с двукратным подхватом); 1—контактный провод; 2— трос петлевой струны

Существует несколько разновидностей простой петлевой контактной подвески: со струной у опоры со смещенными от опоры двумя (рис. 5.2) или четырьмя струнами, с рессорной струной, с рессорной струной и двумя простыми струнами.

Рассмотрим простую петлевую контактную подвеску. На рис. 5.1 обозначено: А, В — опоры; l — длина пролета контактного провода; l_П —длина троса петлевой струны; h_п — конструктивная высота (расстояние по вертикали от контактного провода до узла подвеса троса петлевой струны на поддерживающей конструкции); f₀ — стрела провеса контактного провода в пролете l₀; l_п — стрела провеса контактного провода в пролете l_п; К — натяжение контактного провода в пролете l₀; К_п — натяжение контактного провода под петлевой струной (в пролете l_п); П — натяжение троса петлевой струны.

Одним из главных параметров простой петлевой контактной подвески является длина троса петлевой струны l_п. От нее зависит конструктивная высота подвески h_п, с учетом которой выбирают высоту опор. Чем короче l_п, тем меньше h_n. Однако при очень коротких l_п (1—2 м), как показывают расчеты, эффект от применения петлевой струны как по уменьшению перегиба контактного провода в опорном узле, так и по уменьшению напряжений в проводе от изгиба получается незначительным. Поэтому длину петлевой струны рекомендуют принимать не менее 3—4 м.

В случае выполнения подвески по схеме рис. 5.1б,длина l_п будет большей и контактный провод, имеющий под петлевой струной ослабленное натяжение К_п = К—-П, получит в пролете l_п большую стрелу провеса f_п. Это может отрицательно сказаться на параметрах подвески, определяющих качество токосъема. Следовательно, при l_пболее 4—5 м в простых подвесках целесообразно использовать многократный подхват контактного провода. Для обеспечения более плавного перегиба контактного провода в зоне опорного узла ему в таких подвесках обычно дают небольшой (порядка 0,04—0,06 м) отрицательный прогиб f_п.

Таким образом, применение простой петлевой подвески с многократным подхватом контактного провода позволяет снять ограничение в отношении длины пролета, которое свойственно трамвайной подвеске.

Рис. 5.2. Опорный узел простой петлевой контактной подвески с двумя струнами:

1 — контактный провод; 2— петлевая струна; 3— трос петлевых струн

Оптимальной при натяжении контактного провода 15—18 кН представляется простая подвеска, выполненная со смещенными от опоры двумя струнами, длиной троса l_п = 8÷15 м и конструктивной высотой l_п = 0,3 ÷ 0,6 м.

Наибольшие длины пролетов простых подвесок принимают также с учетом обеспечения необходимой ветроустойчивости и расстояния от уровня верха головки рельса до контактного провода при гололеде.

Горизонтальное отклонение контактного провода от оси токоприемника в пролете под действием ветра наибольшей интенсивности с учетом порывистости и упругого прогиба опор не должно превышать 500 мм на прямых и 450 мм на кривых участках пути.

Для простых подвесок, в которых натяжение контактного провода регулируется автоматически (например, с помощью блочного компенсатора), в гололедных районах при выборе пролетов учитывают понижение уровня контактного провода в середине пролета, вызванное увеличением стрелы провеса при гололеде. На станционных путях контактный провод при гололеде может иметь стрелу провеса не более 0,35 м, на перегоне — не более 0,5 м.