Изолирующие сопряжения, нейтральные вставки и секционные изоляторы

Изолирующие сопряжения предназначены для секционирования кон­тактной сети на перегонах и главных путях станции. Они могут быть трех- или четырехпролетными на прямых и кривых участках пути ради­усом более 2000 м или трехпролетными (рис. 5.8, а, б) на кривых радиу­сом 2000 м и менее и в ограниченных (стесненных) по габариту местах. В трехпролетных сопряжениях между анкерными опорами устанавлива­ют две переходные опоры, на которых монтируют провода таким обра­зом, чтобы в пролете между опорами контактные провода были на оп­ределенном расстоянии один от другого, образуя так называемый воздушный промежуток, обеспечивающий плавный переход полоза то­коприемника с одного анкерного участка на другой и одновременно электрическую изоляцию между ветвями этих контактных подвесок.

На изолирующих сопряжениях не допускается совмещение компен­сированных и полукомпенсированных контактных подвесок.

Расстояние между внутренними сторонами рабочих контактных про­водов и расстояние по вертикали от врезного изолятора у переходной опоры до рабочего контактного провода приведены в табл. 3.1.

Фиксаторы, струны, консоли, электрические соединители не Должны соприкасаться, обеспечивая изоляцию анкерных участков при температурных изменениях.

Рис. 5.8. Схемы сопряжения анкерных участков: изолирующих сопряже­ний на прямом (а) и кривом (б) участках пути; с нейтральной вставкой при электровозной тяге (в) и при обращении электропоездов (г); 1 — опора; 2 — консоль; 3 — электрическое соединение; 4 — анкеровка; 5 — изоляторы; / — длина пролета; а — зигзаг; Н₀ — высота подвески проводов

Контактные провода в переходном пролете относительно УГР постепенно повышаются в сторону анкеровки, находясь на одном уровне в средней части переходного пролета. У переходных опор А иБв приподнятые контактные провода и несущие тросы, идущие на анкеровку, врезают изоляторы. Пролет между переходными опора­ми изолирующего сопряжения l_п для обеспечения необходимой вет­роустойчивости в сравнении с остальными промежуточными про­летами l уменьшают на 10—25 %.

Четырехпролетную схему изолирующего сопряжения анкерных участков применяют для более плавного прохода токоприемника.

Тогда между анкерными опорами размещают три переходные опо­ры, причем на средней опоре контактные провода располагают в одном уровне. На остальных переходных опорах провода подве­шивают так же, как и в трехпролетном изолирующем сопряжении. Переход токоприемника с одной секции контактной сети на другую в этом случае происходит в зоне средней переходной опоры, а не в середине пролета.

Изолирующие сопряжения, как правило, располагают на пря­мых участках пути. На двухпутных участках переходные опоры разных путей смещают вдоль пути примерно на 5 м для того, что­бы обеспечить необходимое безопасное расстояние между обрат­ными (перекрывающими) фиксаторами (не менее 800 мм).

Перемещение контактных проводов, а в компенсированной под­веске и несущих тросов, осуществляется поворотными консолями и фиксаторами, которые устанавливаются для каждой ветви раз­дельно. При установке одной поворотной консоли на переходной опоре в компенсированной подвеске один или оба несущих троса подвешивают на роликах. Этот вариант в практике применяется крайне редко. Анкерные ветви контактных проводов и медных не­сущих тросов в целях экономии меди допускается заменять встав­ками из сталемедного провода.

Продольный секционный разъединитель, соединяющий секции контактной сети, монтируют на одной из переходных опор.

Нейтральные вставки применяют на линиях переменного тока при питании секций разными фазами, а также в случае питания напря­жением разного рода тока и при подходах к заземленным участкам подвески в искусственном сооружении со стесненными габаритами, где недопустимо замыкание двух секций через токоприемник.

Их устраивают из двух изолирующих сопряжений анкерных участ­ков, расположенных последовательно один за другим (рис. 5.8, в, г). При проходе ЭПС нейтральных вставок недопустимо одновремен­ное перекрытие (шунтирование) токоприемниками обоих изолиру­ющих сопряжений. Поэтому длину нейтральной вставки устраива­ют больше, чем расстояние между крайними токоприемниками ЭПС при любом их сочетании. При моторовагонной тяге эта длина со­ставляет около 200 м (или не менее 140 м между переходными опо­рами). Если на участке имеется только электровозная тяга, длину нейтральной вставки между переходными опорами принимают 80—120 м (или на длину сплотки из пяти электровозов).

ЭПС нейтральную вставку проходит по инерции с отключением тока, о чем предупреждают сигнальные знаки: «Отключить ток» — за 50 м (не более одного пролета) до начала нейтральной вставки, «Включить ток» — для электровозов через 50 м и для электропоез­дов — через 200 м после конца нейтральной вставки (см. рис. 5.8).

Токоприемник в момент прохода изолирующего сопряжения замыкает обе секции контактной сети. При этом, если заезд осуще­ствляется на заземленный участок, а также на обесточенный учас­ток под нагрузкой, в том числе на нейтральную вставку, между полозом токоприемника и контактным проводом возникает дуга, приводящая к пережогу провода, и, более того, развиваясь, она может переброситься на провод другой секции с последующим пережогом проводов.

В целях предотвращения пережогов контактных проводов на изолирующем сопряжении линий постоянного и переменного тока (в том числе и на нейтральных вставках) в месте, где происходит отрыв токоприемника от контактного провода, идущего на анке-ровку, монтируют устройство, предотвращающее возможность пережога провода в случае возникновения дуги.

Конструкция такой защиты (рис. 5.9) состоит из стальных по­лос (пластин) 1 специального профиля длиной 0,6 м, площадью се­чения 25 х 4 мм, крепежных деталей, а также изолированных струн и

Рис. 5.9. Устройство защиты контактных проводов от пережогов на изолирующем сопряжении с защитными полосами

полимерных труб для изоляции несущего троса 2. Пластины уста­навливаются в зоне возможного отрыва полоза токоприемника от сходящей ветви с обеих сторон каждого контактного провода и со­единяются между собой болтами. Профиль пластин обеспечивает их плотное прилегание и закрепление на контактном проводе. Монтаж защитных полос выполняют по обе стороны контактного провода в разбег со смещением на три отверстия. Болтовое соединение выпол­няют с установкой пружинных шайб. Общая длина защитной поло­сы на каждом контактном проводе составляет 9 м и распределяется следующим образом: до зоны отрыва защитные полосы устанавли­вают на длине порядка 2—3 м, после зоны отрыва — 6—7 м. При двух контактных проводах защитные полосы соединяют через 3 м скобами, на которые крепят регулировочные изолированные струны (рис. 5.10). Конструкция достаточна надежна в работе.

В местах расположения защитных полос в зоне подхвата кон­тактные провода, во избежание усиленного износа, приподнима­ют над проводами набегающей ветви на 20—30 мм. Опыт показал, что далее 6—7 м от зоны отрыва дуга не вытягивается, поэтому на провода сбегающей ветви изоляцию (полимерные трубы) допус­кается не накладывать.

На несущий трос при конструктивной высоте подвески до 2 м в переходном пролете сопряжения накладывают изоляцию длиной

Рис. 5.10. Полосы защитные для изолирующих сопряжений анкерных

участков при двух контактных проводах: 1,2 — полоса 25x4; 3 — скоба;

4 — болт МЮхЗО; 5 — гайка М10; 6 — шайба

Рис. 5.11. Ограждение постоянными сигнальными знаками: а — нор­мально-разомкнутого изолирующего сопряжения; б — нейтральной вставки; предупредительные сигнальные знаки: в — «отключить ток», г — «включить ток на электровозе», д — «включить ток на электропоезде»

около 10—15 м. При конструктивной высоте контактной подвес­ки более 2 м наложение изолирующего покрытия на несущий трос не требуется.

При осмотрах и ремонтах сопряжений обращают внимание на состояние полос и износ контактных проводов под ними, а также состояние контактного провода и несущего троса под изоляцией.

При наличии двухстороннего движения поездов защитные уст­ройства от пережогов проводов устанавливают в обоих направле­ниях. Ограждение нормально-разомкнутых изолирующих сопря­жений приведено на рис. 5.11.

Переходные опоры контактной сети, ограничивающие изолиру­ющие сопряжения, должны иметь отличительный знак — чередую­щиеся четыре черные и три белые горизонтальные полосы шириной по 200 мм. Первая опора по направлению движения поездов, кроме того, дополнительно обозначается вертикальной черной полосой. Знаки наносят непосредственно на опору или на щит размером 400 х 400 мм, закрепленный на опоре на высоте 4—5 м от поверхности земли.

На участках постоянного тока применяют сигнальные световые указатели «Опустить токоприемник», имеющие сигнальное значе­ние при появлении на них мигающей светящейся полосы, когда снимается напряжение в контактной сети следующей фидерной зоны. При появлении мигающейся полосы машинист опускает токопри­емник, что предотвращает пережог контактных проводов.

Для обеспечения возможности плавки гололеда в пределах изолирующих сопряжений анкерных участков устанавливают элек­трические соединители, а в звеньевые струны врезают «орешковые» изоляторы, чтобы обеспечить плавку гололеда на контактных про­водах и предотвратить перетекание тока с них на несущие тросы. Для фиксации расстояния между рабочим контактным прово­дом и изоляторами у переходной опоры на участках переменного тока устанавливают специальное коромысло между несущим тро­сом и нерабочим контактным проводом на расстоянии 3 м от изо­ляторов, врезанных в анкеруемые провода контактной подвески. При применении полимерных вставок коромысло не монтируют. Секционные изоляторы. На станционных путях, где длина съездов недостаточна для размещения изолирующих сопряжений, контакт­ную сеть на электрически независимые участки (секции) разделяют секционными изоляторами. Для различных условий применения раз­работаны малогабаритные секционные изоляторы. В качестве изо­лирующих элементов в секционных изоляторах применяют поли­мерные вставки, стержневые фарфоровые изоляторы, а в несущем тросе — тарельчатые фарфоровые или стеклянные изоляторы.

Среди первых по конструкции простых секционных изолято­ров, которые в настоящее время находятся в эксплуатации, от­носятся трехпроводные секционные изоляторы (рис. 5.12), дос­тупные для изготовления на дистанциях электроснабжения. В этих изоляторах к основному контактному проводу подкатывают два отрезка вспомогательного контактного провода, располагая их по обе стороны от него в плане на расстоянии 300 мм при перемен­ном токе и 100 мм при постоянном.

С одной стороны оба эти отрезка прикрепляют к основному контактному проводу, а с другой через изоляторы анкеруют на

Рис. 5.12. Трехпроводный секционный изолятор: 1 — несущий трос; 2 — изолятор; 3 — основной контактный провод; 4 — зажим средней анке-ровки; 5 — сталемедный трос; 6 — натяжная муфта; 7 — переходной зажим; 8 — коромысло; 9 — распорка; 10 — вспомогательный контактный провод;

11 — клиновой зажим

коромысло. С помощью натяжной муфты и отрезков сталемедно-го троса на вспомогательные контактные провода передается при­мерно половина натяжения основного контактного провода.

Для удаления изоляторов от токоприемника устанавливают специ­альные распорки, которые приподнимают их на 150 мм выше уровня рабочего контактного провода. К несущему тросу секционный изоля­тор подвешивают на струнах. Нормальная длина трехпроводного сек­ционного изолятора 16 м. В отдельных случаях при укороченных съез­дах устанавливают трехпроводные секционные изоляторы длиной 8 м при постоянном токе и 12 м при переменном. По трехпроводным сек­ционным изоляторам токоприемники могут проходить со скоростью не более 50 км/ч.

В последнее время разработаны новые конструкции секцион­ных изоляторов: ИС-2-80-3 (рис. 5.13, а) для участков постоянно­го и ИС-1-80-25 ( рис. 5.13, б) для участков переменного тока, а также ИС-О-80-25/3 (рис. 5.14) для участков переменного тока и станций стыкования. Основные технические данные секционных изоляторов приведены в табл. 5.1.

Рис. 5.13. Секционные изоляторы постоянного ИС-2-80-3 (а) и пере­менного ИС-1-80-25 {6) тока: 1 — изолятор; 2 — штанга; 3 — полимер­ный изолятор; 4 — скользун; 5 — изолятор стержневой полимерный

Рис. 5.14. Секционный изолятор переменного тока ИС-0-80-25/3: 1 —I

изолятор; 2 — штанга; 3 и 4 — короткий и длинный скользуны; 5 —

изолятор натяжной полимерный гладкостержневой НСФ-120-25/1,1 (1,2);

6 — контактный провод

Таблица 5.1