6. Отчет должен содержать:

- цель работы;

-карту линии (зарисовки импульсной характеристики линий до аварии и при повреждении : для случая короткого замыкания линии и для обрыва линии);

- анализ характера и места повреждения;

- графики зависимостей длительности импульса (о.е.) от расстояния до места повреждения при коротком замыкании и при обрыве;

- графики зависимости амплитуды отраженного сигнала (о.е.) от расстояния до места повреждения при коротком замыкании и при обрыве;

- график зависимости амплитуды отраженного сигнала (о.е.) от величины переходного сопротивления;

- выводы по работе.

7. Контрольные вопросы:

1. Сущность импульсного метода отыскания мест повреждений.

2. Область применения импульсного метода.

3. Чем характеризуется неоднородность волнового сопротивления?

4. Как определить коэффициент отражения Р?

5. Как рассчитать сопротивление до места повреждения через волновое сопротивление линии и коэффициент отражения?

6. В каком случае отсутствует отраженный сигнал при использовании импульсного метода?

7. От чего зависит точность определения места повреждения?

8. Как определяется коэффициент укорочения электромагнитной волны для волнового канала и как он влияет на точность измерения?

9. В каком случае при коротком замыкании жилы кабеля нельзя применять импульсный метод отыскания места повреждения?

10. С какой целью используется установка прожига кабельной линии?

Лабораторная работа №6 Изучение и исследование конструкции контактной сети трамвая и троллейбуса

Цель работы:

Практическое ознакомление с конструкциями контактной сети, с системами, подвески контактного провода, с подвесной арматурой, деталями и оборудованием контактной сети. Получение навыков монтажа отдельных узлов и формирование на них различных систем подвешивания проводов. Изучение конструкции ведется по натуральным образцам с составлением конструктивных эскизов и схемных решений.

1. Краткие сведения о конструкциях контактной сети

Под контактной сетью понимают совокупность линейных токоведущих, поддерживающих и опорных элементов, которые служат для подведения электроэнергии непосредственно к токоприемникам подвижного состава.

Система подвешивания контактных проводов линии к поддерживающим конструкциям называется контактной подвеской. Контактная подвеска- это система тросов и проводов, подвешиваемых к поддерживающим устройствам, обеспечивающая подвод электроэнергии к токоприемнику посредством контакта. В зависимости от числа проводов подвески могут быть простыми и цепными.

Простая подвеска - это подвеска, при которой контактный провод непосредственно закреплен на поддерживающих конструкциях. На необходимой высоте контактный провод либо к стенам домов, или жесткие конструкции- кронштейны, ригели, консоли, которые укрепляются на опорах. В простых подвесках способ подвешивания провода к поддерживающему устройству могут быть жестким, полужестким, эластичным.

Жесткой простой подвеской считается система непосредственного крепления контактного провода к неупругим опорно-поддерживающим конструкциям, лишенная смещаемости точек подвешивания под давлением проходящих под ними токоприемников.

Полужесткой простой подвеской считается система непосредственного крепления контактного провода к относительно упругим поддерживающим конструкциям, обеспечивающим незначительный отжим провода в точке подвешивания, токоприемниками подвижного состава.

Эластичной простой подвеской считается система подвешивания контактного провода к поддерживающим конструкциям посредством промежуточных упругих звеньев, отклоняемых из своего статистического положения при отжиме провода токоприемником. Цепная подвеска состоит из несущего троса, который непосредственно подвешивают к поперечным конструкциям, и контактного провода, подвешиваемого к несущему тросу с помощью струнок. Различают цепные подвески с двумя или более числом струн в пролете, с жесткими, смещенными или рессорными струнами под опорой,

Поддерживающие и фиксирующие устройства включают кронштейны, простые и цепные гибкие поперечины, а также тросовые системы, выполненные в виде угольников, трапеций и многоугольников. Фиксирующие устройства выполняют в виде фиксирующих стоек, стержневых трубчатых фиксаторов, а также оттяжных тросов.

Опорные конструкции могут быть двух разновидностей- специально установленная в грунте железобетонная или металлическая трубчатая опора или стенной крюк, устанавливаемый в стены кирпичных зданий.

Материалы и детали, применяемые в контактной сети, весьма разнообразны и к настоящему времени в основном типизированы. По назначению материалы и детали можно свести в группы.

Контактные провода выпускают в соответствии с ГОСТ 5.2210-74: медные марки МФ, бронзовые БрФ сечением 65,85,100 мм² стандартного профиля, применяют также комбинированные сталеалюминевые провода марки ПКСА-80/180.

Тросы н проволока используются в качестве несущих и связующих элементов контактных подвесок и поддерживающих устройств.

В сетях трамвая и троллейбуса обычно используют стальные тросы диаметром 6,7;8,0 мм² и оцинкованную стальную проволоку диаметром 5 и 6 мм.

Подвесная арматура - группа деталей, предназначенных для подвешивания контактных подвесок к поддерживающим устройствам. Сюда относят бугели, траверсы, серьги, седла, зажимы (соединительные, струновые, подвесные, питающие), вилки, подвесы трамвайные с изоляционными болтами и жесткие для троллейбуса.

Трамвайные подвесные зажимы для одного провода (ЗПО) и для двух проводов (ЗПД) предназначены для крепления к подвесной системе одного или двух контактных проводов. Зажим для одного контактного провода 1 состоит из основной щечки с двумя отверстиями М10 и прижимной щечки 3 с отверстиями без резьбы, скрепляемых болтами. Основная щечка выполнена с приливом в верхней части, резьбовое отверстие которого служит для крепления на изолированном болте подвеса. Зажим для двух проводов имеет основную щечку с отверстиями М10, по обе стороны которой расположены прижимные щечки с отверстиями без резьбы, скрепленные с основной болтами. Основную и прижимную щечки изготавливают из латуни марки ЛК80-ЗЛ или из ковкого чугуна не ниже марки КЧ35-10 или стали. Детали из черных металлов должны иметь цинковое покрытие. Зажимы ЗПО и ЗПД с закрепленными в них проводами должны выдерживать без изгиба испытательную нагрузку не менее 8000 Н.

Трамвайный соединительный зажим (ЗС) служит для соединения двух контактных проводов трамвая. Зажим по конструкции аналогичен подвесному зажиму ЗПД и отличается от него меньшей длиной и отсутствием прилива на основной щечке. Обе щечки изготавливают из латуни марки ЛК80-ЗЛ и скрепляют болтами М12.

Трамвайный питающий зажим ЗП устанавливают для присоединения гибких медных проводов к контактному проводу трамвая. Зажим по конструкции аналогичен подвесному зажиму ЗПО, но отличается от него высокой шейкой прилива. Полое отверстие в шейке прилива служит как гнездо для впаивания гибкого медного провода, через который осуществляется передача электрической энергии. Обе щечки изготавливаются из латуни марки ЛК80-ЗЛ и скрепляются болтами М10. Электрическое переходное сопротивление между зажимом и проводом должно быть не более сопротивления 1 м контактного провода, а нагрев зажима не должен превышать нагрева самого провода при прохождении по ним максимально допустимого тока.

Трамвайный распорный зажим 3P предназначен для крепления в вертикальной плоскости двух контактных проводов. Зажим служит для распора между основным контактным проводом и байдратом на кривых участках пути и пересечениях трамвайных проводов. Байдрат представляет собой отрезок контактного провода длиной 2,9 м, который монтируют в точке подвеса ниже основного провода для предохранения его от износа и уменьшения усилия на изоляционный болт. Зажим 3P состоит из основной щечки с отверстием М12 и прижимной щечки с отверстием без резьбы, скрепленных болтом.

Троллейбусный подвесной зажим ЗПВ служит для крепления к подвесной системе контактного провода в сети троллейбуса. Зажим состоит из основной щечки с четырьмя отверстиями М8 и прижимной щечки с отверстиями без резьбы, скрепляемых винтами М8 х 14 или специальными винтами. Основная щечка в верхней части имеет прилив с резьбовым отверстием для крепления болтом к троллейбусному подвесу. Обе щечки изготавливают из латуни ЛК80-3Л.

Троллейбусный питающий зажим ЗПТ устанавливают для присоединения медного провода или кабеля к контактному проводу троллейбуса. Зажим состоит из основной и прижимной .щечек, скрепленных четырьмя специальными винтами. Верхняя часть основной щечки имеет гребень по форме, соответствующей верхней части контактного провода. Гребень служит для установки на него трамвайного питающего зажима ЗП с гибким проводом. Длина ЗПТ позволяет установку двух зажимов ЗП. Обе щечки изготавливают из латуни марки ЛК80-ЗЛ. Электрическое переходное сопротивление между зажимом и проводом должно быть не более сопротивления 1 м контактного провода, а нагрев зажима не должен превышать нагрев самого провода при прохождении по ним максимально допустимого тока.

Зажим стыковой контактной сети троллейбусов ЗСТБ служит для соединения двух концов провода троллейбуса и передачи через него электрической энергии. Зажим состоит из корпуса и шести специальных винтов М8. Корпус зажима и винты выполнены из стали. При монтаже стыкового соединения нажимные винты острыми краями, врезаются в провод и прижимают его к стенкам паза, обеспечивая прочное соединение и надежный контакт. Нагрузка, предшествующая разрушению стыкового соединения провода МФ-85, должна быть не менее 28500 Н, при этом корпус не должен деформироваться. Для временного соединения сталеалюминиевого провода применяют стыковой зажим обхватного типа.

Зажим струновой ЗСТ предназначен для крепления струн на стальном канате и проволоке в сетях трамвая и троллейбуса. Канат или проволоку зажимают между хомутиком и обоймой нажатием планки при завинчивании гаек. Струну крепят к зажиму с помощью валика.

Вспомогательная арматура включает хомуты, коромысла, планки, концевые клиновые зажимы и зажимы средних анкеровок.

Оборудование, предназначенное для защиты и регулирования сети, включает натяжные муфты, температурные винты, шумоглушители и разрядники.

Для сезонной регулировки натяжения контактных проводов трамвая применяют температурный винт, включенный в разрез контактных проводов. Температурный винт имеет натяжную муфту с правой и левой резьбой на винтах и гайках. В средней части муфты имеется зубчатое колесо для трещеточного ключа. Ходовая линия для токоприемника образуется двумя дополнительными проводами, расположенными под муфтой. Между собой дополнительные провода соединены зажимами. Температурный винт подвешивают на поперечине с помощью стального каната, который одновременно страхует от падения проводов на землю при разрушении винта.

Для натяжения контактного провода в полукомпенсированной подвеске применяют грузовые компенсаторы блочного типа. Компенсатор представляет собой полиспаст с передаточным числом 1:4 и имеет два подвижных и один неподвижный ролики. Грузы, натягивающие полиспаст, помещают внутри трубчатых опор АГК. Эти опоры могут использоваться и для уличного освещения. Провода освещения прокладывают снаружи опоры и защищают от механических повреждений внизу стальной трубой, а вверху стальным рукавом. На загородных и вылетных линиях допускается закрепление грузов снаружи опоры с защитой их предохранительной решеткой. На грузовой компенсатор могут быть анкерованы как одинарный, так и совместно двойной провод трамвая. Для выравнивания натяжения обоих проводов их натягивают через коромысло или ролик. Посередине анкерного участка, имеющего грузовые компенсаторы, выполняют среднюю анкеровку провода, исключающую перетягивание провода одним из грузов и ограничивающую участок повреждения сети при обрыве контактного провода. Среднюю анкеровку выполняют установкой на провод специального зажима, оттягиваемого в обе стороны наклонными тросами, закрепляемыми на продольно-несущем тросе. Длина каждой ветви средней анкеровки должна быть приблизительно равна двадцатикратному наименьшему расстоянию между контактным проводом и несущим тросом. Кронштейн или несущую поперечину, под которыми располагается средняя анкеровка, анкеруют в обе стороны.

Изоляция контактной сети трамвая и троллейбуса выполняют двухступенчатой с соблюдением следующих требований:

-части, находящиеся под напряжением, должны быть не менее чем с двухступенчатой изоляцией по отношению к заземленным элементам и другим линиям;

-все виды поддерживающих устройств должны иметь одну ступень изоляции в местах их крепления к опорным конструкциям;

-несущие тросы цепных подвесок должны изолироваться от поддерживающих устройств, а в сетях троллейбуса также и от контактного провода.

Изоляторы используют нескольких разновидностей: пряжечные типов ИП-1 и ИП- 2, фарфоровые - орешковые, планочные из дельта -древесины, изоляционные болты, специальные изоляторы в поддерживающих элементах и спецчастях из гетинакса, лигнафоля, диабаза и другие.

В виде исключения допускается установка одного изолятора с повышенными электрическими характеристиками между разнополярными проводами одной линии троллейбуса, а также одного изолятора с обычными характеристиками между проводами линий трамвая при подвешивании их на неизолированных подвесах.

По своему назначению изоляторы можно разделить на три группы: натяжные, подвесные и изоляторы для специальных частей. Натяжные изоляторы включают в гибкие поперечины, тросовые и проволочные элементы систем, в контактные провода и другие элементы сети, где требуется от изолятора высокая механическая прочность на растяжение. Подвесные изоляторы служат для подвески проводов или тросов и фиксации их положения. Натяжные и подвесные изоляторы могут быть использованы в качестве натяжных и подвесных одновременно. Натяжной пряжечный изолятор изготавливают на нагрузку 12000 Н из прессмассы стекловолокна АГ-4с методом горячего прессования. Изолятор армирован двумя стальными обоймами для соединения с тросовыми, проволочными элементами и деталями подвески .

На контактных сетях находятся и еще будут длительное время оставаться в эксплуатации пряжечные изоляторы ввиду больших межремонтных сроков. Изоляторы существуют двух типов ИП-1 на нагрузку 6000 Н для включения в элементы подвесок, выполненные из проволоки, и ИП-2 на нагрузку 12000 Н для элементов подвески из стальных канатов. Эти изоляторы, имея сходный вид, существенно отличаются от новой конструкции тем, что имеют стальной сердечник, опрессованный пластмассой «Волокнит». Они уступают по механической и электрической прочности новым изоляторам, обладают существенным недостатком — возможностью скрытых, коротких замыканий при пробое изоляционного слоя под обоймами.

Изолятор такелажный фарфоровый ИТФ-3 применяют в элементах поперечин, выполненных из проволоки, и в подвесных струнах . Минимальное разрушающее усилие на сжатие 30000 Н. В сухом состоянии изолятор выдерживает напряжение 15 кВ, а под дождем — 6 кВ. Наименьший диаметр троса для армировки изолятора составляет 8,7 мм.

Изоляторы из древеснослоистого пластика ДСП-Б - а изготавливают на допустимые нагрузки 12000 Н и 17000 Н. Ввиду гигроскопичности древеснослоистого пластика электроизоляционные свойства его зависят от влажности. Для сохранения изоляционных свойств изолятор при заводском изготовлении после просушки дважды покрывают глифталевым лаком. В эксплуатации не реже, чем один раз в два года, изолятор после очистки покрывают дугостойкой глифталевой эмалью воздушной сушки.

Изолятор пластмассовый ИКП изготавливают из пластмассы АГ-4С методом горячего прессования. Изолятор предназначен для изоляции крепления продольного несущего троса, к поддерживающим устройствам, контактного провода к продольному несущему тросу и для других целей. Изолятор обладает высокими электроизоляционными свойствами. При испытаниях он после суточного пребывания в воде должен выдерживать без пробоя и перекрытия напряжение 3000 В переменного тока частотой 50 Гц. Минимальное разрушающее усилие на растяжение 7000 Н.

Изолированный болт устанавливают в изолированных подвесах контактной сети трамвая. Изолированный болт состоит из стального сердечника, спрессованного в верхней части электроизоляционным слоем пластмассы. На нижней части сердечника имеется резьба для подвесного зажима. Болты изготавливают двух типов: БО — болт изолированный с овальной головкой и БЦ — болт изолированный с цилиндрической головкой. Болты БО наглухо крепят в корпусе подвеса, а БЦ крепят в стакане кожуха с завинчивающейся крышкой и могут быть заменены при старении изоляционного слоя или поломки болта.

Изолированные болты должны выдерживать без изгиба боковую нагрузку не менее 5000 Н, а по электрической прочности должны выдерживать после суточного пребывания в воде без пробоя и перекрытия напряжения 3000 В переменного тока частотой 50 Гц. Недостатком болтов являются скрытые короткие замыкания при нарушении (пробое) изоляционного слоя. Допустимая боковая нагрузка на болт от контактного провода 2500 Н.

Трамвайные подвесы изготавливают двух видов: с изолированными болтами с овальной или с цилиндрической головками.

Корпус подвеса первого вида состоит из двух половин, между которыми зажимаются один или два изолированных болта БО. Половинки корпуса, штампованные из листовой стали, соединяются между собой заклепками. Подвес удерживается на поперечине за счет трения, создающегося от изгиба проволоки на подвесе и затяжки болтов корпуса.

Для кривых участков пути и на стрелочных слияниях проводов при креплении на сквозном тросе применяют подвесы КСО-1 для одного провода и КСО-2 на два провода. На подвесах КСО контактные провода монтируют с применением байдратов. На болте БО имеется выемка, куда закладывается основной провод и удерживается угольником, а байдрат крепится снизу на подвесном зажиме. Для крепления на оттяжке используют одноплечие подвесы КОО-1 для одного провода и КОО-2 для двух проводов. Для подвески на прямом участке пути служит подвес ПРЦ-1 для одного провода и ПРЦ-2 для двух проводов. На поперечине подвес удерживается за счет изгиба проволоки поперечины на подвесе в горизонтальной плоскости.

Для подвески на кривых участках пути и для.стрелочных слияний проводов используют подвесы КСЦ-1 и КСЦ-2 соответственно на один и два провода, которые устанавливают в рассечку поперечины.

Троллей6усные пoдвесы изготавливаются нескольких видов: жесткий двуплечий, жесткий одноплечий, маятниковый подвес и подвес скользящей струны. Из двух двуплечих подвесов с включением между ними изоляции составляют парный жесткий подвес троллейбуса, а из двуплечего и одноплечего — парную оттяжку. Эти подвесы устанавливают на прямых и кривых участках при углах поворота до 4⁰. Такой подвес можно применить и при угле до 8⁰, если скорость движения троллейбуса не превышает 15 км/ч.

Подвесы изготавливают литыми из ковкого чугуна КЧ35-10 или сварными. Двуплечие подвесы должны выдерживать испытательную растягивающую нагрузку 16000 Н, а одноплечие — 8000 Н. Недостатком подвеса является жесткость подвески провода. Значительно лучшей эластичностью обладает маятниковый подвес, имеющий наклонные струны с включенными в них изоляторами. Две равные шарнирно закрепленные струны обеспечивают параллельное перемещение нижней скобы при изменении наклона струны, а ось симметрии провода постоянно остается вертикальной. На подвесе предусматривается изменение направления провода на угол до 3⁰30'.

Маятниковые подвесы применяют и в трамваях, для чего конструкция нижней скобы изменена для пропуска токоприемника. В этом случае следует учитывать постоянные изменения зигзага с тем, чтобы крайние отклонения провода не выходили за допустимые пределы. В трамвайных и троллейбусных цепных подвесках используют подвесы скользящей струны, перемещающиеся вдоль. продольно-несущего троса от температурных изменений длины провода. Трамвайный подвес состоит из серьги и подвесного зажима, соединенных через одинарную вилку. Троллейбусный подвес аналогичен трамвайному, но между вилкой и серьгой включен изолятор. На несущем тросе по обе стороны от подвеса устанавливают ограничители перемещения серьги, выполненные в виде специальных зажимов. Расстояние между ограничителями определяется температурными удлинениями провода. Наименьшее расстояние – между ограничителями на подвесах, соседних со средней анкеровкой, наибольшее- вблизи грузовых компенсаторов.

На стенах зданий подвеску закрепляют стенными крюками, устанавливаемые в заранее подготовленные отверстия. Стенной крюк расклинивают в отверстии четырьмя закрепами, располагаемыми по сторонам пирамиды хвостовой части крюка. Допускаемая нагрузка на крюк 7000 Н. На большие нагрузки, но не превышающие 14000 Н, применяют спаренные крюки, устанавливаемые на расстоянии 250 мм и связанные коромыслом.

Защитой от передачи на стены шума служит шумоглушитель. Он состоит из двух соединенных между собой планками резиновых валиков, на которых гасятся звуковые колебания. На валики надеты хомуты, одним из которых шумоглушитель соединяется с тросом, а вторым через переходную планку с крюком. Шумоглушитель может быть выполнен в виде резинового валика, заключенного в стакан.

Для различных типов контактных подвесок выполняют различные узлы, которые затем устанавливают при монтаже сети.