- •Содержание
- •Цель работы
- •Введение
- •Технические требования к всм
- •Технические требования к инфраструктуре всм
- •Технические требования к потребляемой мощности эпс
- •Технические требования к тяговому электроснабжению, тяговым подстанциям и пунктам питания
- •Технические требования к уровню напряжения на тяговых подстанциях, пунктах питания и на токоприёмнике
- •Технические требования к конструкции контактной подвески, опорам, поддерживающим конструкциям, к заземлениям. Динамические показатели контактной подвески
- •Динамические показатели и параметры цепных контактных подвесок
- •Технические требования к материалам контактной сети и натяжению проводов
- •Технические требования к устройству изолирующих сопряжений
- •Технические требования к габаритам междупутья на перегонах, станциях, кривых, выемках, на изолирующих сопряжениях
- •Технические требования к эластичности контактной подвески. Коэффициент неравномерности
- •Технические требования к токоприёмникам эпс. Взаимодействие токоприёмника и контактной подвески
- •Технические требования к стреле провеса контактного провода в середине пролёта
- •Технические требования по токовой нагрузочной способности контактной подвески и токоприёмника
- •Технические требования к контролю, диагностике и мониторингу системы тягового электроснабжения
- •Технические требования к совместимости систем всм с обычными железными дорогами
- •Мероприятия, обеспечивающие возможность выхода всм на электрифицированные железные дороги с обычными скоростями.
- •Требования к управлению системой тягового электроснабжения всм
- •Технические требования к безопасности всм и требования по экологии
- •Обеспечение эксплуатационной надёжности технических средств в различных хозяйствах всм
- •Заключение
Технические требования к потребляемой мощности эпс
Для обычных электрифицированных железных дорог со скоростями до 160 км/ч удельная мощность потребления электрической энергии 300-500 кВт/км, а для высокоскоростных:
1-1,3 МВт на км – на однопутных участках
1,7-2,5 МВт на км – на двухпутных участках.
По международным нормам мощность потребления для двухпутного участка должна быть не менее 3 МВт на км. Такая мощность и берется для расчета всей цепи потребления, но в реальных условиях во всех случаях необходимо проверить реальную мощность потребления.
Технические требования к тяговому электроснабжению, тяговым подстанциям и пунктам питания
Электрификация ВСМ будет осуществляться на переменном токе промышленной частоты 50 Гц с напряжением в контактной сети 25 кВ и автотрансформаторной системой 2x25 кВ. Питание контактной сети каждого пути - двухстороннее раздельное по узловой схеме электроснабжения с устройством нейтральных вставок в зоне расположения тяговых подстанций. Среднее расстояние между тяговыми подстанциями составит 60 км.
Тяговые подстанции, автотрансформаторные пункты питания и посты секционирования будут оборудованы устройствами автоматики и телемеханики, включенными в единую систему управления и защиты высокоскоростной линии. Обслуживание тяговых подстанций планируется без постоянного персонала, но с возможностью организации дежурств в случае отклонений от нормального режима работы.
Поскольку службы территориальных энергосистем по трассе ВСМ не несут прямой ответственности за бесперебойное движение высокоскоростных поездов, на магистрали возможно создание собственной сети внешнего электроснабжения, обеспечивающей повышенную надежность электроснабжения. Разработано несколько ее вариантов, в том числе с собственными генерирующими мощностями или с сооружением районных подстанций и подключением их к территориальным энергосистемам.
Технические требования к уровню напряжения на тяговых подстанциях, пунктах питания и на токоприёмнике
Скорость движения поезда непосредственно зависит от уровня напряжения электроподвижного состава (ЭПС). Снижение скорости – величина пропорциональная снижению напряжения на ЭПС.
Скоростной и высокоскоростной ЭПС должен поддерживать строгий скоростной режим, установленный графиком движения поездов. В связи с этим, с увеличением скорости движения требования к уровню напряжения на токоприёмнике становятся более жёсткими. Ниже представлены значения напряжения на токоприемнике ЭПС обычных железных дорог и высокоскоростных (табл.1).
Таблица 1
Нормы уровня напряжения на токоприемнике ЭПС
Вид движения |
Уровни напряжения |
||||||
Постоянный ток, кВ |
Переменный ток, кВ |
||||||
мин |
ном |
макс |
мин |
ном |
макс |
||
Обычное |
2,7 |
3,0 |
4,0 |
21,0 |
25,0 |
29,0 |
|
ВСМ |
2,9 |
3,0 |
4,0 |
24,0 |
25,0 |
29,0 |
|
Технические требования к конструкции контактной подвески, опорам, поддерживающим конструкциям, к заземлениям. Динамические показатели контактной подвески
Основные концептуальные требования к контактной сети при обеспечении движения скоростных и высокоскоростных поездов, сводятся к следующему:
- достижение равноэластичности подвески по всей длине пролета;
- повышенное натяжение контактных проводов, несущих и рессорных тросов;
- повышенные термо- и износостойкость, механическая прочность контактных проводов и тросов;
- минимизация по массе всех конструктивных элементов, непосредственно связанных с подвеской при повышенных требованиях к их прочности и долговечности; надежная защита этих элементов от всех видов коррозии на полный срок эксплуатации;
- строгое выдерживание всех проектных геометрических параметров подвески (высота, зигзаг и др.) при монтаже, наладке и в процессе всего периода эксплуатации.
За базовую для скоростного и высокоскоростного движения рекомендуется цепная полностью компенсированная контактная подвеска с повышенным натяжением контактных проводов и тросов, основные технические характеристики которой должны соответствовать данным таблицы 2. Допускается применение и других типов подвесок, обеспечивающих требуемые параметры скоростного токосъема.
Основные контролируемые параметры скоростных и высокоскоростных контактных подвесок
Таблица 2
№ п.п. |
Параметр |
КС-160 |
КС-200 |
КС-250 |
КС-300 |
1 |
Базовая контактная подвеска: а) на перегонах и главных путях станций; |
Компенсированная цепная контактная подвеска с удлиненным рессорным тросом |
|||
б) на станциях действующих электрифицированных линий |
Допускается полукомпенсированная контактная подвеска |
------- |
|||
2 |
Номинальное натяжение, кН: а)контактного провода; б)несущего троса; в)рессорного троса |
а)10,0 б)16,0 в)2,5-3,0 |
а)12,0 б)18,0 в)3,0-4,0 |
а)15,0 б)20,0 в)3,5-4,0 |
а)15,0 б)20,0 в)3,5-4,0 |
3 |
Максимальная длина пролета, м |
70,0 |
65,0 |
60,0 |
60,0 |
4 |
Наибольшая длина анкерного участка, м |
1500 |
1400 |
1300 |
1200 |
5 |
Длина рессорного троса, м |
16,0 |
18,0 |
18-20 |
20,0 |
6 |
Сопряжение анкерных участков: а) не изолирующие; б)изолирующие |
3-х пролетные 4-х пролетные |
3-х пролетные 4-х пролетные |
4-х пролетные 5-ти пролетные |
4-х пролетные 5-ти пролетные |
7 |
Эластичность, мм/Н (не более): а) под опорой; б) в середине пролета |
0,5 0,6 |
0,3 0,4 |
0,2 0,3 |
0,15 0,2 |
8 |
Коэффициент неравномерности эластичности (не более) |
1,30 |
1,20 |
1,15 |
1,10 |
9 |
Допуск на вертикальную регулировку высоты подвешивания контактного провода (не более), мм |
±20 |
±15 |
±10 |
±5 |
10 |
Допустимые основные уклоны контактного провода при изменении высоты его подвешивания (с переходными 2-3 участками с уклоном 0,5 от указанных) |
0,003 |
0,002 |
0,001 |
0,001 |
11 |
Максимальное отклонение высоты подвеса контактного провода от номинального, мм |
±350 |
±250 |
±150 |
±150 |
Опоры контактной сети должны быть раздельными, преимущественно металлическими открытого профиля со стойкими антикоррозионными качествами на весь срок службы. На участках постоянного тока должна предусматриваться электрическая изоляция опор от фундаментов, исключающая применение специальных мер защиты фундаментов от электрокоррозии. На опорах, несущих контактную подвеску СМ и ВСМ, подвешиваются только провода системы тягового электроснабжения (контактная подвеска, усиливающие провода, питающие фидеры, групповые заземления). Прочие провода должны размещаться на отдельно стоящих опорах. Габарит уставки опор (расстояние от переднего края опоры до оси пути) на вновь электрифицируемых линиях – не менее 3,5 м, на реконструируемых под скоростное движение – по действующим нормативам для скоростей движения до 160 км/ч. 3.5. Арматура контактной сети, все виды токопроводящих зажимов должны быть термо- и коррозионностойкими, а арматура, соединенная с контактными проводами, иметь минимальную массу. Преимущественно должны применяться безболтовые способы соединения. Арматура из цветного металла должна быть, как правило, штампованной и изготовляться из прокатного профиля. Болты болтовых зажимов должны изготовляться из коррозионностойкой стали. Применение литых болтовых зажимов допускается при условии использования современных технологий литья и методов контроля, гарантирующих высокий уровень надежности.
Консоли следует применять изолированными, открытого или трубчатого сечения, стальные консоли открытого профиля алюминируются (оцинковываются) или изготовляются из коррозионностойкой стали, трубчатые консоли выполняются из спецсплавов алюминия без покрытия.
Фиксаторы выполняются:
- основной – из стальных оцинкованных труб;
- дополнительный – из алюминиевых сплавов облегченного профиля.
