Основные требования к контактной сети. Агрегаты троллейбуса
получают питание от контактной сети. Каждый фидер тяговой подстанции
питает свою зону контактной сети. В случае выхода из строя фидера
или одноагрегатной подстанции соседние могут принять на себя
нагрузку контактной сети, благодаря чему обеспечивается
бесперебойное энергоснабжение.
Зону контактной сети, обслуживаемую тяговой подстанцией, разбивают
на изолированные друг от друга участки (секционирование), каждый из
которых получает электроэнергию от своего питающего кабеля.
Количество питающих линий равно количеству изолированных участков
контактной сети, а ток по этим линиям поступает к <плюсовому>
контактному проводу, расположенному ближе к оси проезжей части.
Пройдя через силовую цепь троллейбуса, ток поступает в <минусовый>
контактный провод, расположенный ближе к тротуару, и по
отсасывающему кабелю возвращается на шины распределительного
устройства постоянного тока тяговой подстанции.
Кабельные линии, питающие и отсасывающие, по сечению, марке кабеля,
трассе прокладки одинаковы и в аварийных ситуациях могут заменить
друг друга. Кабельные линии выполняют преимущественно подземными с
выводами на концевые опоры контактной сети.
Надежность энергоснабжения троллейбуса во многом зависит от принятых
схем питания и секционирования контактной сети. Участки контактной
сети могут получать питание как от одной токовой подстанции
(односторонняя схема питания), так и от двух (двусторонняя схема
питания). В последнем случае напряжения на шинах постоянного тока
обеих питающих подстанций должны быть равны, а характеристики
преобразователей одинаковы. Согласно правилам технической
эксплуатации, потеря напряжения от подстанции до токоприемника
троллейбуса, находящегося в любом месте трассы, не должна превышать
15% номинального напряжения сети, т. е. 90 В.
Контактная сеть троллейбуса работает в сложных условиях, так как два
контактных провода разной полярности располагаются на расстоянии
520+20 мм друг от друга, а токосъем с них ведется двумя
токоприемниками, работающими раздельно. Схождение, расхождение и
пересечение линий троллейбуса, а также пересечение их с линиями
трамвая потребовало разработки и установки специальных частей
контактной сети, обеспечивающих беспрепятственный проход
токоприемников.
Специфика токосъема с контактного провода, осуществляемого
токоприемником троллейбуса, определяется тем, что токосъем
значительного по величине тока ведется при больших скоростях
перемещения скользящего контакта, а контактный провод имеет
непрерывные провесы между точками подвеса. Провес провода резко
осложняет контакт с ним токоприемника. Токосъем, осуществляемый в
таких условиях, сопровождается не только механическим износом
контактного провода, но и вредным воздействием на контактный провод
электрической дуги, возникающей в момент нарушения контакта.
Электрическая дуга в зоне точек подвеса вызывает поджог контактного
провода, что со временем приводит к его обрыву. Кроме того,
электрическая дуга создает радиопомехи.
Рис. 169. Схема провеса контактного провода
При любом натяжении подвешенный контактный провод не может быть
идеально горизонтальным. Провес провода тем меньше, чем сильнее его
натяжение и чем меньше пролет (расстояние между точками крепления
контактного провода). О провесе судят по его стреле, т. е. разности
высот нижней и верхней точек контактного провода в пролете.
Сила нажатия токоприемника на контактный провод встречает
противодействие части веса контактного провода в пролете, и это
обеспечивает надежный контакт. Иначе происходит контакт в точках
подвеса. В результате инерции движущихся масс и сил трения в
сопряжениях токоприемников при прохождении мест подвеса контактного
провода слежение нарушается и головка токоприемника отрывается от
контактного провода. Контактная вставка головки токоприемника
отрывается от провода в точке А (рис. 169), при этом возникает
электрическая дуга, приводящая к поджогу контактного провода в точке
А. Токоприемник снова касается провода в точке В, что сопровождается
значительным ударом по контактному проводу в этой точке. Как в
первом, так и во втором случае механическая прочность контактного
провода постепенно снижается, что приводит к обрыву, а
следовательно, и к перебою в энергоснабжении целого участка
контактной сети.
Токосъем тем лучше, чем меньше провес провода в пролете. Добиться
меньшего провеса можно уменьшением длины пролета и поддержанием
максимально допустимого натяжения контактного провода. Однако
величина допустимого натяжения ограничена условиями прочности
материала контактного провода. Правила технической эксплуатации (ПТЭ)
допускают минимальное усилие натяжения в контактном проводе 6
кгс/мм2 и максимальное 13,0 кгс/мм2.
Во время эксплуатации контактные провода, как правило, подвергаются
относительно малому износу. Срок их службы довольно велик.
Для обеспечения благоприятных условий взаимодействия токоприемников
с контактным проводом необходимо постоянно поддерживать максимально
допустимое натяжение контактного провода; систематически проверять
крепление проводов на кривых, пересечениях и стрелках; регулярно
контролировать техническое состояние головок токоприемника для
уменьшения сил трения в шарнирах; контролировать и регулировать
нажатие токоприемника на контактный провод, с тем чтобы оно
постоянно поддерживалось в пределах 14+1 кгс.
Токосъем значительно улучшается, если контактный провод обладает
некоторой свободой перемещения относительно токоприемника, т. е.
изменяет свое пространственное положение в зависимости от величины
воздействия токоприемника на контактный провод. Причем свое
пространственное положение контактный провод меняет не только в
пролете, но и в точках подвеса, что позволяет резко увеличить угол
излома р (см. рис. 169) контактного провода в точке подвеса.
Таким образом, выполненная подвеска носит название эластичной в
отличие от жесткой подвески, исключающей вертикальное перемещение
точек подвеса при нажатии токоприемников. Эластичная подвеска
обеспечивает лучшее качество токосъема, снижает износ, уменьшает
вероятность поджога и обрыва контактного провода в точках подвеса.
Улучшения качества токосъема достигают путем создания более
благоприятных условий слежения головок токоприемника за контактным
проводом. |
Согласно требованиям ПТЭ, предъявляемым к контактной сети, высота
контактных проводов над уровнем дорожного полотна должна быть в
точках подвешивания 5,7-5,8 м. Допускаются отступления от требуемой
высоты подвешивания контактных проводов над уровнем дорожного
полотна внутри зданий троллейбусных парков до 5,2 м, в воротах
зданий троллейбусных парков t- до 4,7 м и под искусственными
сооружениями - до 4,2 м с соблюдением требований плавного изменения
высоты подвешивания контактных проводов.
Контактные провода троллейбуса должны иметь не менее двух ступеней
изоляции по отношению к опорам, зданиям, сооружениям, земле,
контактным проводам трамвая, проводам связи, освещения и другим
электрическим линиям.
Пространственное положение контактного провода фиксируется
подвешиванием его при помощи различных систем, обладающих каждая в
отдельности своими положительными и отрицательными свойствами.
