Из чего сделан контактный провод на железной дороге

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).

ПРОВОДА И ТРОСЫ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

Контактные провода являются одним из основных элементов контактной сети. Материал для контактных проводов должен обладать высокой механической прочностью, износостойкостью (твердостью), электропроводностью, термостойкостью (теплопроводностью). Высокая механическая прочность проводов позволяет давать им большие натяжения. Это повышает ветроустойчивость контактных подвесок, улучшает качество токосъема, особенно при высоких скоростях движения поездов, обеспечивает устойчивую работу цепной подвески. Высокая электропроводность проводов способствует снижению потерь электрической энергии в контактных подвесках. Термостойкий материал сохраняет при высоких температурах нагрева прочность и твердость.

Предприятия-изготовители поставляют бесстыковые медные, низколегированные (с легирующими компонентами в меди 0,01 — 0,08 %) и бронзовые (с легирующими компонентами в меди более 0,08 %) контактные провода. Их изготовляют методом непрерывного литья и проката катанки. Этот метод позволяет получить контактный провод бесстыковым, т.е. без мест соединения (пайкой, сваркой) по всей строительной его длине.

Для электрифицированных железных дорог используют фасонные контактные провода (рис. 3.1, а) и фасонные овального профиля (рис. 3.1, б) с двумя продольными желобками для захвата головки провода зажимами. Достоинством овальных проводов является их повышенный на 10 % допустимый длительный ток (ввиду большего периметра профиля и поэтому — лучшего охлаждения) и меньшее аэродинамическое сопротивление. Последнее очень важно, так как позволяет при проектировании новых линий увеличивать длину пролета, а на эксплуатируемых линиях, где пролет уже выбран, иметь повышенную ветроустойчивость контактной сети.

Рис. 3.1. Профиль контактных проводов: а — фасонного; б — фасонного овального; А, Н, С, R, R_<, — размеры фасонных контактных проводов

Контактные провода изготовляют следующих марок: МФ — медный фасонный, МФО — медный фасонный овальный, БрФ — бронзовый фасонный, БрФО — бронзовый фасонный овальный. К марке провода добавляют его номинальную площадь сечения. Тогда обозначение провода, например низколегированного фасонного сечения 100 мм 2 , будет НлФ-100.

Бронзовые контактные провода на верхней части сечения (на головке) должны иметь одну отличительную канавку, а низколегированные — две канавки, расположенные симметрично относительно вертикальной оси. В обозначениях низколегированных и бронзовых контактных проводов на трафарете барабана после букв Нл и Бр указывают легирующий компонент и расчетный процент его содержания, например: НлОл 0,04Ф-100 — низколегированный с присадкой олова (0,04%), фасонный, площадью сечения 100 мм 2 ; БрЦр 0,5Ф-100 — бронзовый с присадкой циркония (0,5%), фасонный, площадью сечения 100 мм 2 .

В низколегированных контактных проводах, кроме олова (0,03— 0,06 % Sn), в качестве легирующих компонентов применяют также магний (0,04—0,06 % Mg), цирконий (0,04—0,06 % Zr), кремний (0,03—0,06 % Si) и титан (0,01—0,04% Ti); в бронзовых контактных проводах — магний (0,15—0,3% Mg), кадмий (0,08—1,1 % Cd), цирконий (0,4—0,6 % Zr), а также магний (0,1—0,2 % Mg) вместе с цирконием (0,1—0,2%). Бронзовые контактные провода по сравнению с медными и низколегированными имеют более высокую износостойкость, прочность и термостойкость, но меньшую проводимость, которая дает снижение потерь электроэнергии в контактной сети. Поэтому в качестве легирующих добавок к меди рекомендуется использовать недорогие и недефицитные металлы, которые, повышая износостойкость контактных проводов, незначительно уменьшают их проводимость до оптимального уровня (значения).

На главных путях перегонов и станций применяют контактные провода площадью сечения 100, 120 и 150 мм 2 , а на станционных путях — провода площадью сечения 85 мм 2 (табл. 3.1).

Основные размеры контактных проводов

Номинальная площадь сечения провода, мм 2

Размеры фасонных контактных проводов, мм

Расчетная масса 1 км провода, кг

Для медных контактных проводов марок МФ и МФО допускаемая температура нагрева проводов принята 95 °С, а допустимое механическое сопротивление разрыву 117,7 МПа; для низколегированных проводов марок НлФ и НлФО эти показатели соответственно 110°С и 127,4 МПа; для бронзовых контактных проводов марок БрФ и БрФО — 120 °С и 137,2 МПа.

Механические характеристики медных и низколегированных контактных проводов соответствуют указанным в табл. 3.2, а бронзовых — в табл. 3.3.

Электрические сопротивления проводов постоянному току при температуре +20 °С должны быть не более указанных в табл. 3.4.

В эксплуатации обычно случаются отдельные однократные нагревы контактных проводов различной продолжительности до температур 70—100°С. В основном же температуры нагрева контактных проводов не превышают 50—70 °С, а при таких температурах изменение свойств проводов происходит очень медленно.

Механические характеристики медных и низколегированных контактных проводов

Номинальная площадь се- чения провода, мм 2

Временное сопротивление растяжению проводов, МПа, не менее

Относительное удлинение проводов, %, не менее

Радиус губок при испыта- нии на перегиб, мм

Примечания. 1. Число перегибов в плоскости симметрии до полного разрушения — не менее 3.

2. Число скручиваний фасонного провода вокруг оси до разрушения — 4.

Механические характеристики бронзовых контактных проводов

Номинальная площадь сечения провода, мм 2

Временное сопротивление растяжению проводов, МПа, легированных

Относительное удлинение проводов, %

Радиус губок при испытании на перегиб, мм

магнием и цирконием

Примечания. 1. Число перегибов в плоскости симметрии до полного разрушения — не менее 3.

2. Число скручиваний провода вокруг оси до разрушения — 5.

Электрическое сопротивление провода, Ом/км

Материалы и марка проводов

Удельное электрическое сопротивление, 10 _6 Ом м

Номинальная площадь сечения, мм 2

Из циркониевой бронзы БрЦрФ

Из кадмиевой бронзы БрКдФ

Из магниевоциркониевой бронзы БрМгЦрФ

Из магниевой бронзы БрМгФ

Температура нагрева контактных проводов (°С) зависит от значения и длительности тяговых токов, температуры окружающего воздуха / , а также от скорости воздушного потока, который обдувает провода. Чем выше скорость воздушного потока, тем больше провод охлаждается. Следовательно, при нагреве контактных проводов наиболее тяжелые условия будут при максимальной температуре окружающего воздуха /_тах и минимальной скорости ветра v_min.

При тепловых расчетах проводов минимальную скорость воздушного потока v_min обычно принимают 1 м/с, а максимальную температуру окружающего воздуха /_тах принимают +40 °С.

Допустимые токовые нагрузки на контактные провода определяют по тепловым характеристикам проводов с учетом расчетной максимальной температуры воздуха /_тах и минимальной скорости ветра v_min в районе электрифицированной линии.

Тепловая характеристика провода представляет собой зависимость превышения установившейся температуры провода над температурой окружающей среды от значения длительно протекающего по нему тока. Сравнение тепловых характеристик проводов МФ- 85, МФ-100, МФО-100 и МФ-150 показывает, что на допустимую токовую нагрузку провода влияет не только площадь сечения провода, но и его профиль, а при двух контактных проводах — также и расстояние между их осями. При допустимом превышении температуры провода над температурой окружающей среды 60 °С токовая нагрузка для провода МФ-85 составит 540 А, для проводов МФ-100 и МФО-100 — соответственно 600 и 660 А, для провода МФ 120 — 650 А и для провода МФ-150 — 750 А.

При двух контактных проводах имеет место тепловое экранирование, которое начинает существенно влиять при расстоянии между осями проводов меньше 60 мм. Следовательно, в расчетах допустимой плотности тока для двойного контактного провода 2МФ-100 необходимо учитывать расстояния между осями проводов. Это относится, например, к ромбовидным контактным подвескам, в которых провода в средней части пролета располагают на расстоянии 50—100 мм один от другого.

По мере износа контактного провода плотность тока возрастает по линейному закону, а допустимая токовая нагрузка на оставшуюся площадь сечения провода уменьшается. При превышении температуры провода над температурой окружающей среды 40 °С и скорости ветра 1 м/с допустимую токовую нагрузку на провод МФ-100 с износом 30 % принимают 460 А вместо 600 А для неизношенного.

Термостойкость контактного провода при воздействии на него электрической дуги измеряется в кельвинах (К) и зависит от величины тока и марки провода. Для пережога медных контактных проводов МФ-100 и МФО-100 необходимо 500—600 К, а бронзового провода БрКдФО-ЮО — не менее 1000—1100 К, т.е. почти в 2 раза больше. В этом отношении бронзовые контактные провода имеют преимущество перед медными.

Срок службы контактных проводов зависит от многих факторов, в том числе от качества токосъема, от состояния поверхности трения контактного провода и токосъемного элемента, от типа контактной подвески, качества ее монтажа и регулировки, натяжения в проводах, от технических параметров токоприемников и от других причин. Усредненный срок службы контактного провода на участках постоянного тока 18—22 года, на участках переменного тока — более 50 лет.

контактный провод

__________________
Если проблему решить можно — не стоит о ней беспокоиться,
Если проблему решить нельзя — беспокоиться бесполезно. Далай-Лама XIV.

Что было, то и будет, и что делалось, то и будет делаться, и нет ничего нового под солнцем. Бывает нечто, о чем говорят: «смотри, вот это новое»; но это было уже в веках, бывших прежде нас.
Книга Екклесиаста [9:10]

__________________
Если проблему решить можно — не стоит о ней беспокоиться,
Если проблему решить нельзя — беспокоиться бесполезно. Далай-Лама XIV.

Что было, то и будет, и что делалось, то и будет делаться, и нет ничего нового под солнцем. Бывает нечто, о чем говорят: «смотри, вот это новое»; но это было уже в веках, бывших прежде нас.
Книга Екклесиаста [9:10]

Конструкции и характеристики проводов. Контактные провода (рис. 3.7) должны иметь высокую электропроводность, прочность и кор­розионную стойкость, а также повышенную износостойкость, дугостойкость, модуль упругости, минимальный коэффициент температур­ного удлинения и свободную поверхность для контакта с токоприемни­ками. Контактные провода выполняют однопроволочными. Они имеют фасонный профиль поперечного сечения (Ф) с двумя про­дольными канавками для захвата провода зажимами (см. рис. 3.7 и табл. 3.1), изготавливаются из одного (монометаллические) или двух (биметаллические, комбинированные) материалов. Раньше контактные провода назывались троллейными (ТФ).
Монометаллические фасонные контактные провода изготавлива ют следующих марок: МФ — медные, БрФ — бронзовые, МФО — овальные, НЛФ — медные низколегированные. Кроме букв в мар ку провода входят цифры, указывающие номинальную площадь его сечения в мм2, например МФ-100. Овальные фасонные провода имеют увеличенную поверхность касания с пластинами токоприемника (рис. 3.7, в). В низколеги рованные медные провода добавлены различные небольшие при садки (магний, цирконий, олово и титан), составляющие сотые доли процента.
Бронзовые провода имеют значительные присадки, например 0,2 % циркония, кадмия, магния и др. В качестве присадок сейчас успешно применяют серебро. ЗАО «Транскат» выпустило низко легированные оловом медные провода марки НЛОЛ 0,4Ф-100. На железных дорогах в основном применяют медные контактные
провода марок МФ-85, МФ-100, МФ-120 (рис.3.7, а), причем пер вый — преимущественно на станционных путях. Бронзовые кон тактные провода имеют повышенное по сравнению с медными временное сопротивление разрыву (не менее 0,42 ГПа), но мень шую электрическую проводимость. Они меньше изнашиваются, менее чувствительны к перегревам при эксплуатации, имеют повышенный срок службы. Бронзовые провода в верхней части сече ния снабжены дополнительной канавкой . Попытки заменить медь другими, менее дефицитными матери алами, привели к появлению в России комбинированных сталемед ных, сталеалюминиевых (рис. 3.7, д), а также монометаллических стальных контактных проводов. Из-за ряда недостатков при эксплуатации и монтаже (температурные расслоения, коррозирование,
поперечная жесткость) они не получили распространения на рос-
сийских железных дорогах.
В Японии для уменьшения износа провода, особенно в связи с по вышением скоростей движения поездов, предложены сталеалюминие вые провода с вертикальной стальной шиной в сечении (рис. 3.7, е). После стирания нижнего слоя алюминиевого сплава дальнейшее изнашивание определяется сталью. В разных странах разработаны так же конструкции сталемедных контактных проводов

__________________
Если проблему решить можно — не стоит о ней беспокоиться,
Если проблему решить нельзя — беспокоиться бесполезно. Далай-Лама XIV.

Что было, то и будет, и что делалось, то и будет делаться, и нет ничего нового под солнцем. Бывает нечто, о чем говорят: «смотри, вот это новое»; но это было уже в веках, бывших прежде нас.
Книга Екклесиаста [9:10]

Контактная сеть железной дороги

Оглавление
1. Введение……………………………………………….…………………..3
2. Определение контактной сети………………………………….………. 4
3. Опоры контактной сети……. …..…………………………….………. 5
4. Контактный провод…………………………………………. 8
5. Поддерживающие устройства …………………………………………. 9
5.1 Консоли опоры контактной сети……………………………………….11
6. Несущий трос…………………………………………………………….12
7. Струны…………………………………………………………….……. 15
8. Тяговые подстанции…………………………………………………. 19
9. Изоляторы……………………………………………………. 21
10. Воздушные промежутки и нейтральные вставки…………………….23
11. Переменный и постоянный ток………………………………….…….25
12. Меры безопасности…………………………………………………….28
13. ПТЭ……………………………………. ……………………….29
14. Список использованной литературы………………………………….30

Введение
Как известно первой тягой, которая применялась на железных дорогах, была паровозная, но вскоре потребность в увеличении грузовых и пассажирских перевозок привела к тому, что встал вопрос об использовании электрической тяги.
Решение данного вопроса давало большую перспективу развития железнодорожного транспорта в целом, ведь переход к применению электроэнергии имеет свои положительные стороны:

— отсутствие загрязнения окружающей среды;
— больший коэффициент полезного действия;
— снижение себестоимости.
В наши дни контактная сеть в системах тягового электроснабжения занимает ведущее место.
Через скользящий контакт полоза токоприемника обеспечивается передача электрической энергии с контактного провода на электроподвижной состав, в том числе и при сложных, экстремальных погодных условиях.

Определение
Контактная сеть представляет из себя целый набор устройств: опоры, контактный провод, консоли, поддерживающие устройства, несущий трос, струны и так далее.
Контактная сеть — техническое сооружение электрифицированных железных дорог и других видов транспорта, служащее для передачи электроэнергии с тяговых подстанций на электроподвижной состав.

Опоры
Опоры контактной сети воспринимают и несут нагрузку от проводов и установленного вспомогательного оборудования.
В состав опоры контактной сети входят несущие конструкции, служащие для закрепления поддерживающих и фиксирующих устройств контактной сети.

Опоры
Железобетонные и металлические стойки являются основным несущим элементом в составе промежуточных (а), переходных (б) и анкерных (в) опор контактной сети, и служат для монтажа на них кронштейнов, консолей и жестких поперечин.

При сооружении в слабых грунтах раздельных опор контактной сети используются различные железобетонные фундаменты с анкерным и стаканным закреплением стоек.

Опоры
Железобетонные стойки применяются в качестве основной несущей конструкции в опорах контактной сети электрифицированных железных дорог, и используются для размещения кронштейнов, консолей и балок жестких поперечин.
Стойки выполнены из центрифугированного предварительно напряженного железобетона в виде конструкций кольцевого сечения с коничностью боковой поверхности 1-1,5%. Стойки имеют отверстия для вентиляции и монтажа кронштейна и консоли. Стойки типа ССА, СПА, СТА, СТП предназначены для анкерного соединения с фундаментом. Стойки типа СС, СП, СТ для установки в цилиндрический котлован или стаканный фундамент.
Железобетонные фундаменты предназначены для установки опор контактной сети электрифицированных железных дорог. Анкеры применяются для крепления оттяжек анкерных опор. Фундаменты выпускаются двух типов: со стаканным и с анкерным креплением опор контактной сети. Железобетонные фундаменты и анкеры могут иметь различное поперечное сечение. Трехлучевые фундаменты и анкеры предназначены для обычных грунтовых условий, круглые – для установки в скальных грунтах, прямоугольные сваи – для слабых оснований.
Фундаменты с анкерным креплением поставляют в комплекте с изолирующими втулками (верхними и нижними), изолирующей пластиной и метизами для крепления опор в соответствии с рабочей документацией.

Контактный провод
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. Электрическое напряжение в проводах доходит до 27 500 вольт. Его износоустойчивость в два раза выше, чем у медного провода, но высокая стоимость ограничивает сферу применения такого контактного провода.

ПОДДЕРЖИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
Поддерживающие устройства контактной сети представляют собой конструкции, предназначенные для закрепления в определенном положении относительно железнодорожного пути проводов контактной сети. К ним относятся консоли, кронштейны, жесткие и гибкие поперечины.
На опорах контактной сети устанавливаются различные кронштейны, предназначенные для подвески усиливающих, питающих проводов контактной подвески, проводов линий продольного электроснабжения. Кронштейны бывают двух видов: обычные и удлиненные.

ПОДДЕРЖИВАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
Фидерные кронштейны служат для крепления питающих и усиливающих проводов, кронштейны КФД предназначены для подвески проводов системы ДПР. Для проводов линий продольного электроснабжения 6—10 кВ используют деревянные или металлические кронштейны.
Как правило, все кронштейны устанавливаются горизонтально, за исключением кронштейнов КФД. Наклонное положение остальных кронштейнов допускается при невозможности выдержать нормативное
расстояние от проводов контактной подвески до поверхности земли.
На многопутных участках и станциях с большим разветвлением путей установка большого количества опор с консолями нецелесообразна. Поэтому на таких участках предусмотрено применение жестких и гибких поперечин, перекрывающих большое количество путей.

Консоли
Для поддержания контактного провода электрифицированных железных дорог используются консоли.
Консоль опоры контактной сети — это поддерживающее устройство, закреплённое на опоре, состоящее из кронштейна и тяги.
В зависимости от числа перекрываемых путей консоль может быть одно-, двух- и многопутной. На отечественных железных дорогах наиболее часто применяют консоли однопутные, так как при большом числе консолей механическая связь между контактными подвесками различных путей снижает надёжность контактной сети.

НЕСУЩИЙ ТРОС
Несущий трос – это провод цепной подвески, прикрепленный к поддерживающим устройствам контактной сети.
К несущему тросу с помощью струн подвешивается контактный провод – непосредственно или через вспомогательный трос.

На отечественных ж. д. на главных путях линий, электрифицированных на постоянном токе, в качестве несущего троса применяют в основном медный провод с площадью сечения 120 мм2, а на боковых путях станций –сталемедный
(70 и 95 мм2).

Несущие тросы цепных контактных подвесок должны обладать большой механической прочностью, невысоким коэффициентом температурного линейного удлинения, чтобы не вызывать больших изменений стрел провеса контактных проводов, и быть атмосферостойкими.

НЕСУЩИЙ ТРОС
В качестве несущих тросов применяют неизолированные монометаллические, биметаллические и комбинированные многопроволочные провода.
Монометаллические провода (а) свивают из проволок, изготовленных из одного металла (медные, бронзовые, алюминиевые, стальные).

Биметаллические провода (б) свивают из биметаллических проволок, имеющих сердцевину из одного, а оболочку — из другого металла (сталемедные, сталеалюминевые).

Комбинированные провода свивают из проволок, изготовленных из разных металлов (в) либо из биметаллических проволок и проволок, изготовленных из одного металла (г), например сталеалюминевые.

НЕСУЩИЙ ТРОС
Несущий трос контактной сети железной дороги изготавливается двухслойным и трехслойным.

Трехслойный несущий трос контактной сети железной дороги изготавливается однооперационным способом с линейным касанием медных проволок первого, второго и третьего слоя. Количество медных проволок в трехслойном тросе может изменяться в зависимости от конструкции троса в диапазоне от 26 до 46. Наружные поверхности проволок третьего слоя пластически деформированы со степенью обжатия площади поперечного сечения троса 8-21%. Пластическую деформацию выполняют одновременно со свивкой троса.

Двухслойный несущий трос контактной сети железной дороги изготавливается однооперационным способом с линейным касанием медных проволок первого и второго слоя. Количество проволок может изменяться в диапазоне от 11 до 41, проволоки второго слоя пластически деформированы по наружной поверхности в процессе свивки троса, со степенью обжатия площади поперечного сечения троса 8-21%.

Несущий трос контактной сети железной дороги изготавливается многооперационным способом, заключающийся в послойном изготовлении трехслойного троса, при котором шаги свивки получаются разными, и медные проволоки в них между слоями перекрещиваются, трос изготовлен с точечным касанием проволок в тросе. Скрутка трех слоев производится в противоположные стороны. Количество проволок в тросе 37.

струны
Струны — легкие элементы контактных подвесок, с помощью которых контактные провода подвешиваются к несущему, вспомогательному тросам или другим узлам.
В основном струны предназначены для передачи сил от контактных проводов к несущим тросам и классифицируются по конструкции (звеньевые, гибкие, петлевые, упругие, жесткие), проводимости (проводящие, частично проводящие, изолирующие), по количеству соединяемых проводов (совмещенные, раздельные), возможности смещения по проводам (скользящие, закрепленные), положению относительно вертикали (вертикальные, наклонные).

струны
Звеньевые струны имеют несколько звеньев (а—г), что позволяет уменьшить жесткость струн и способствует подъему контактных проводов при проходе по ним токоприемников. Как правило, они изготавливаются из отрезков биметаллической сталемедной проволоки диаметром 4 мм, соединяемых петлями между собой и струновыми зажимами с тросами и контактными проводами.
Гибкие струны (з, и) выполняют из гибкого медного провода сечением 16 мм2 и крепят к струновым зажимам медным коушем и трубчатым соединителем (овальной медной трубкой). Такие струны применяют для электрического соединения контактных проводов и несущих тросов, поэтому их закрепляют специальными зажимами, обеспечивающими не только механическую связь, но и электрический контакт. В современных контактных подвесках применяют мерные струны, иногда с возможностью регулировки (и), которые поставляются с завода или изготавливаются в мастерских комплектно для каждого пролета. Для безошибочной установки на струнах выполнена маркировка, указывающая место их крепления на проводах.
Петлевые струны (ж) устанавливают в двойных подвесках между контактным проводом и вспомогательным тросом. Они выполнены в виде петли и обеспечивают беспрепятственный подъем контактного провода, а также его продольное перемещение относительно вспомогательного провода.

струны
Упругие струны (д, е, к, л) включают в себя какой-либо пружинящий элемент.
Как правило, их устанавливают в опорной зоне пролета для снижения жесткости подвески. Существуют различные варианты упругих элементов (рычаги, пружины). Упругими можно назвать и струны из полимерных материалов (капронового троса), которые не проводят электрический ток и потому не подвержены электрокоррозии. Вместе с тем они обеспечивают свободный подъем контактного провода и возможность регулировки (д).
К недостаткам таких струн можно отнести вытягивание их с течением времени и слабую стойкость к выхлопным газам тепловозов и воздействию электрической дуги.
Предохранение звеньевых струн от подгорания, вызываемого проходящими через них током, может быть достигнуто применением изоляторов 1 (б) или изолирующих коушей (в). При применении изолированных капроновых или комбинированных (г) струн требуется частая установка поперечных соединителей для снижения общего электрического сопротивления цепи.
При двойном контактном проводе обычно применяют совмещенные струны с двумя нижними звеньями для закрепления на каждом из контактных проводов (а), или гибкие струны со скобой для двух проводов (з). В компенсированных подвесках иногда применяют так называемое шахматное расположение струн, когда их поочередно крепят то к одному, то к другому контактному проводу, надеясь улучшить условия токосъема.

струны
В тех случаях, когда угол наклона обычных струн к вертикали (в плоскости подвески) по какой-либо причине больше 30 градусов, устанавливают скользящие струны (м, н).

Струны присоединяют к проводам цепной подвески струновыми зажимами с болтовым или безболтовым (обжимным, клиновым и пр.) креплением. При одном контактном проводе струны располагают в пролете на расстоянии до 10—12 м одна от другой, а при двойном проводе на главных путях и при компенсированной подвеске — 8м, при полукомпенсированной — 10—12 м.
При проходе искусственных сооружений иногда необходимо снизить конструктивную высоту подвески и ограничить подъем контактных проводов при проходе токоприемников. Для этой цели служат ограничительные кольца (о), изготовленные из провода таким образом, чтобы обеспечить в месте установки нужную жесткость. Иногда устанавливают несколько ограничительных колец разного диаметра на разном расстоянии.

Тяговая подстанция
Тяговая подстанция представляет собой систему, призванную обеспечивать электроснабжение разным видам транспорта. Главная функция этого оборудования – преобразование энергии для подачи в контактную сеть с последующим питанием зависимой техники. Тяговые комплексы работают по принципу понижения подведенного напряжения. С начальных 110-220 кВ подстанции спускают показатели до 25, 35, 10 или 50 кВ, необходимых для электроснабжения объекта. При этом ток иногда выпрямляется (у оборудования с постоянным током). Чтобы обеспечить полноценную мощность работы транспорта, может требоваться от одного до нескольких трансформаторов. Часто распределительные устройства совмещают снабжение дорожных линий и не тяговых районных потребителей. Запитка такого рода оборудования имеет требования двух внешних сетей.

Тяговая подстанция
Тяговая подстанция РЖД снабжается 2-6 вводами токами, устройствами распределения высокого и низкого напряжения, преобразовательным компонентом и фидерами. Инструкция обуславливает, что РУ ВН необходимо для питания тягового агрегата железной дороги, трансформатора. РУ НН требуется для работы с нетяговыми потребителями. Преобразовательные элементы выпрямляют ток, возвращают электричество рекуперации на самостоятельное торможение. Фидеры помогают усилить заземление и присоединить в РУ не только тяговую подстанцию, но и прочие внешние потребители энергии, расположенные в районе железной дороги.

ИЗОЛЯТОРЫ
Изоляторы контактной сети — устройства для изоляции проводов, находящихся под напряжением. Различают изоляторы по направлению приложения нагрузок и месту установки — подвесные, натяжные, фиксаторные и консольные, по конструкции — тарельчатые и стержневые, по материалу — стеклянные, фарфоровые и полимерные.
К изоляторам относят также изолирующие элементы секционных изоляторов, а также опорные элементы для роговых разрядников секционных разъединителей.
Основным преимуществом стеклянных изоляторов перед фарфоровыми — их способность к самодефектировке, т. к. их повреждения могут быть выявлены визуально (стекло осыпается). Полимерные изоляторы значительно прочнее, надёжнее и легче фарфоровых и стеклянных, но значительно дороже.

ИЗОЛЯТОРЫ
Подвесные изоляторы — фарфоровые и стеклянные тарельчатые — обычно соединяют в гирлянды по 2 на линиях постоянного тока и по 3—5 (в зависимости от условий загрязнения воздуха) на линиях переменного тока.
Натяжные изоляторы устанавливают в анкеровках проводов, в несущих тросах над секционными изоляторами, в фиксирующих тросах гибких поперечин и жёстких поперечин.
Фиксаторные изоляторы контактной сети отличаются от всех других наличием шапки с внутреннего резьбой для закрепления трубы. На линиях переменного тока применяют только стержневые изоляторы, а при постоянный токе — и тарельчатые. В последнем случае в основной стержень сочленённого фиксатора включают ещё один тарельчатый изолятор с серьгой.
Консольные фарфоровые стержневые изоляторы устанавливают в подкосах изолированных консолей. Эти изоляторы должны иметь повышенную механическая прочность, т. к. работают на изгиб. В тягах изолированных консолей обычно используются фарфоровые стержневые изоляторы. В секционных разъединителях и роговых разрядниках используют фарфоровые стержневые (реже тарельчатые) изоляторы. В секционных изоляторах на линиях постоянного тока применяют полимерные изолирующие элементы в виде прямоугольных брусков из пресс-материала, а на линиях переменного тока — в виде цилиндрических стеклопластиковых стержней, на которые надеты электрозащитные чехлы из фторопластовых труб.

Воздушные промежутки
Для того, чтобы машинист электроподвижного состава понимал, где собственно расположен воздушный промежуток, чтобы соблюсти требование по запрещению остановки и движения со скоростью менее 15 км/ч, применяются знаки в виде четырех черных полос, внутри которых находятся три белые полосы. Также применяется аналогичный знак, только с перпендикулярной черной полосой, проходящей через все полосы. Между этими знаками и располагается воздушный промежуток.
Воздушный промежуток — применяется для разделения участков контактной сети, то есть служит естественным изолятором.

Нейтральная вставка
Нейтральная вставка ограждается специальными знаками заранее, и электроподвижной состав следует через неё с опущенными токоприемниками. После проследования второго воздушного промежутка через 50 метров устанавливают знак «Включить ТОК» для электровозов, а через 200 метров для моторвагонного подвижного состава. Нейтральная вставка состоит из двух изолирующих сопряжений и отрезка контактной подвески, состоящей из одного или трёх пролётов , которые находится под нулевым потенциалом, то есть не имеет напряжения.

Нейтральная вставка — участок контактной подвески между двумя воздушными промежутками (изолирующими сопряжениями), на котором отсутствует напряжение, обеспечивающий электрическую изоляцию сопрягаемых участков при прохождении токоприемников электроподвижного состава.

Постоянный ток
При постоянном токе через каждое поперечное сечение проводника в единицу времени протекает одинаковое количество электричества (электрических зарядов).
Постоянный ток — это постоянное направленное движение заряженных частиц в электрическом поле.
В каждой точке проводника, по которому протекает постоянный ток, одни элементарные электрические заряды непрерывно сменяются другими, совершенно одинаковыми по сумме электрическими зарядами. Несмотря на непрерывное перемещение электрических зарядов вдоль проводника, общее пространственное их расположение внутри проводника как бы остаётся неизменным во времени, или стационарным.
Электрическое поле, сопутствующее постоянному току в проводнике и в соответствии с этим стационарное распределение в нём электрических зарядов, называется стационарным (неизменным во времени) электрическим полем.
Электрические заряды в стационарном электрическом поле нигде не накапливаются и нигде не исчезают, так как при всяком пространственном перераспределении зарядов неизбежно должно было бы измениться стационарное электрическое поле и соответственно ток перестал бы быть постоянным по времени.
Для стационарности поля и тока требуется, чтобы электрические заряды нигде не накапливались и нигде не терялись, а перемещались непрерывным и равномерным потоком вдоль проводников. Для этого необходимо, чтобы проводники совместно образовывали замкнутый на себя контур. В этом случае будет достигнуто непрерывное круговое равномерное движение электрических зарядов вдоль всего контура.
Постоянный электрический ток может существовать только в замкнутом на себя контуре, состоящем из совокупности проводников электричества, в котором действует стационарное электрическое поле
Постоянный ток — электрический ток, который с течением времени не изменяется по величине и направлению.
Величина постоянного тока и электрического напряжения для любого момента времени сохраняется неизменной.

Переменный ток
Так как переменный ток в общем случае меняется в электрической цепи не только по величине, но и по направлению, то одно из направлений переменного тока в цепи условно считают положительным, а другое, противоположное первому, — отрицательным. В соответствии с этим и величину мгновенного значения переменного тока в первом случае считают положительной, а во втором случае — отрицательной.
Сила переменного тока — величина скалярная, знак её определяется тем, в каком направлении ток протекает в цепи в рассматриваемый момент времени — в положительном или отрицательном. Величина переменного тока, соответствующая данному моменту времени, называется мгновенным значением переменного тока.
Максимальное мгновенное значение переменного тока, которого он достигает в процессе своего изменения, называется амплитудой тока
График зависимости силы переменного тока от времени называется развёрнутой диаграммой переменного тока.
Переменный ток — электрический ток, который с течением времени изменяется по величине, обычно и по направлению в электрической цепи.

Переменный ток
На рисунке приведена развёрнутая диаграмма переменного тока, изменяющегося с течением времени по величине и направлению.
На горизонтальной оси — оси времени — в определённом масштабе отложены отрезки времени, а по вертикальной оси — сила тока, причём в направлении вверх выбрано положительное направление, а вниз — отрицательное.
В начальный момент времени сила тока равна нулю Затем она с течением времени растёт в положительном направлении, в момент времени достигает максимального значения, после чего убывает и в момент времени становится равной нулю. Затем, пройдя через нулевое значение, ток меняет своё направление на противоположное, то есть сила тока становится отрицательной, затем она растёт по абсолютной величине (стремясь вниз), достигает максимума (по абсолютной величине) при , а после этого убывает (по абсолютной величине), стремясь к нулю, и при становится равной нулю.

Меры Безопасности
Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала и других лиц все металлические конструкции (мосты, путепроводы, светофоры, гидроколонки и др.), непосредственно взаимодействующие с элементами контактной сети или находящиеся в радиусе 5 м от них, заземляют или оборудуют устройствами отключения. Также в зоне влияния контактной сети все подземные металлические сооружения изолируют от земли для предохранения их от повреждения блуждающими токами.

ПТЭ
Высота подвески контактного провода над уровнем верха головки рельса должна быть на перегонах и железнодорожных станциях железнодорожного транспорта не ниже 5750 мм, а на железнодорожных переездах — не ниже 6000 мм. В исключительных случаях на существующих линиях это расстояние в пределах искусственных сооружений, расположенных на железнодорожных путях железнодорожных станций, на которых не предусматривается стоянка железнодорожного подвижного состава, а также на перегонах по решению, соответственно, владельца инфраструктуры, владельца железнодорожного пути необщего пользования может быть уменьшено до 5675 мм при электрификации линии на переменном токе и до 5550 мм — на постоянном токе. Высота подвески контактного провода не должна превышать 6800 мм.