TRAKCJA ELEKTRYCZNA

SIEĆ TRAKCYJNA

SPOSOBY ZAWIESZANIA SIECI NA KONSTRUKCJACH

RODZAJE KONSTRUKCJI
  W zależności do warunków sieć trakcyjna zawieszana jest na słupach indywidualnych, grupowych bądź też na bramkach lub zawieszeniach poprzecznych (masztowych).
Słupy indywidualne stawiane są tam gdzie to jest tylko możliwe ponieważ w razie uszkodzenia wyłączony spod napięcia jest tylko jeden odcinek sieci. Osprzęt mocuje się bezpośrednio do słupa, lub gdy wymaga tego sytuacja (gdy słup musi być ustawiony w dalszej odległości od toru) stosuje się konsole.
Słupy grupowe stawia się tam, gdzie brakuje miejsca dla konstrukcji indywidualnych. Często słupy grupowe stosowane są w trakcji tramwajowej.
Bramki stosuje się zazwyczaj na rozjazdach, nad wieloma zelektryfikowanymi torami (stacje towarowe, węzły).
Zawieszenia poprzeczne stosuje się rzadko, gdyż nie są często wymagane. Takie rozwiązanie składa się z lin niosących zawieszonych na masztach, z dwóch (zazwyczaj) lin ustalających, które są izolowane względem siebie. Do liny ustalającej dolnej mocowane są wysięgi pomocnicze. Gdy wymaga tego sytuacja poszczególne odcinki liny są izolowane względem siebie. Liny te są przymocowane do masztu poprzez urządzenia naprężające.


  W zależności od warunków lokalnych stosuje się różne konstrukcje wysięgów. W sieciach półskompensowanych lina nośna zawieszona jest w taki sposób, aby nie miała swobody ruchów, natomiast w sieciach skompensowanych przewód jezdny jak i lina nośna muszą mieć swobodę ruchów. Zasady te są stosowane niezależnie od konstrukcji wysięgów. Na poniższym rysunku pokazane są różne wysięgi, które montuje się w zależności od umiejscowienia.


ZAWIESZENIA PRZEWODÓW
Zawieszenia przewodów jezdnych i lin nośnych

  W sieci skompensowanej konstrukcja wysięgów musi być tak skonstruowana, aby możliwe były podłużne ruchy liny nośnej i przewodów jezdnych. Konstrukcja wysięgów w sieci półskompensowanej wymaga tylko, aby przewód jezdny miał możliwość przesuwania się wzdłuż osi toru. W obu przypadkach możliwe musi być, aby ramię odciągowe miało możliwość pionowych ruchów wywołanych działaniem odbieraka w punkcie podwieszenia.


  Na rysunku a pokazana jest konstrukcja wysiegu do sieci skompensowanej na prostym odcinku. Jest to jedno z najczęściej spotykanych rozwiązań i składa się z ukośnika, odciągu, wysięgu pomocniczego i ramienia odciągowego. Ukośnik w dolnej części zamocowany jest do izolatora, który umocowany jest do obrotowego wspornika. W górnej części do ukośnika przymocowany jest odciąg, którego drugi koniec przytwierdzony jest do izolatora osadzonego na obrotowym wsporniku. W ten sposób cała konstrukcja wysięgu może obracać się wokół osi wsporników. Na końcu ukośnika znajduje się uchwyt do zamocowania lin nośnych. W dolnej części ukośnika przymocowany jest wysięg pomocniczy. Do wysięgu pomocniczego przymocowane są ramiona odciągowe. Są one zamontowane za pomocą przegubu, co umożliwia ich pionowe ruchy. Jest to niezbędne do zapewnienia prawidłowej współpracy przewodu jezdnego z pantografem, który podczas przejazdu unosi przewody jezdne i w punkcie podwieszenia trafia na opór co może powodować odrywanie się ślizgacza od przewodów. Inną istotną zasadą związaną ze współpracą przewodu jezdnego z pantografem jest montowanie ramion odciągowych w taki sposób, aby pracowały na rozciąganie (na skutek zygzakowania). Na ramie odciągowe działa siła związana z zygzakowatym zawieszeniem przewodów (zdjęcie1 i zdjęcie2).


  Powyższa konstrukcja wysięgu stosowana może być tylko na prostym odcinku. Na łukach trzeba stosować wygięte ramiona odciągowe, które eliminują możliwość uderzania ślizgacza o wysięg pomocniczy lub ramiona (poniższy rysunek a). Sieci składające się z dwóch przewodów jezdnych posiadają dwa ramiona odciągowe, z czego każde ramie podtrzymuje osobno jeden przewód jezdny.
Czasem spotkać można rozwiązanie, w którym lina nośna jest podwieszona na obrotowej rolce, po której się przesuwa.

  W sieciach półskompensowanych (rysunek b powyżej) lina nośna zamocowana jest na stałe. Z tego powodu konstrukcja wysięgu różni się od tej stosowanej do sieci skompensowanych. Powyższy wysięg do zawieszenia na prostym odcinku składa się z wysięgu stałego, który podpierany jest przez wspornik, wysięgu pomocniczego i ramienia odciągowego. Wysięg stały zamocowany jest na stałe do konstrukcji wsporczej poprzez śruby, podobnie jak wspornik. Na końcu wysięgu znajduje się uchwyt do zamocowanie izolatora podwieszeniowego, do którego przymocowany jest uchwyt liny nośnej. Wysięg pomocniczy zamocowany jest do izolatora umocowanego do obrotowego wspornika. Do wysięgu przymocowane są ramiona odciągowe zgodnie z zasadami jak dla sieci skompensowanej.

  Przewód jezdny w sieci łańcuchowej oprócz zawieszeń do słupa trakcyjnego jest także podwieszany do liny nośnej za pomocą wieszaków. W sieci skompensowanej mogą być stosowane wieszaki stałe ponieważ zarówno przewód jezdny jak i lina nośna ulegają wydłużeniu i kurczeniu. W sieci półskompensowanej tylko przewód jezdny się porusza wzdłuż osi toru. Może to powodować odkształcenia w sieci, dlatego stosuje się wieszaki ślizgowe, które mają możliwość ślizgać się linie nośnej. W miejscu zawieszenia na linie nośnej mają one specjalne nakładki, które zmniejszają opór tarcia. Praktyka pokazuje, że stosowanie wieszaków ślizgowych w sieciach półskompensowanych jest konieczne już w odległości 200 m od miejsca kotwienia przewodów (krańcowego lub środkowego). Zasadniczo wieszaki nie mają przewodzić prądu, jednak w niektórych typach sieci jest to wskazane. Takie wieszaki mocuje się do przewodu jezdnego i liny nośnej w taki sposób, aby powierzchnia styku była w miarę duża - zmniejsza to ryzyko przetopienia się wieszaków.


  W sieciach z dwoma przewodami jezdnymi stosuje się uchwyty odległościowe. Ma to na celu wyeliminowanie przypadków wzajemnych uderzeń jednego przewodu o drugi w czasie wiatrów lub działań dynamicznych prądu. W sieciach o rozpiętości przęseł większej od 30 m stosuje się dwa uchwyty zamocowane w równej odległości między przęsłami, natomiast w sieciach, gdzie rozpiętość przęseł jest mniejsza od 30 m stosuje się jeden uchwyt zamocowany w środku rozpiętości przęsła.
  Liny nośne jak i przewody jezdne mają określoną długość i zdarza się że między odcinkami naprężenia należy połączyć koniec liny lub przewodu z początkiem kolejnej. W takich wypadkach stosuje się złączki, które służą do łączenia ze sobą lin oraz przewodów. W złączkę wkłada się przewody i zaciska, lub skręca. W przypadku sieci z dwoma przewodami, gdy jednocześnie w tym samym miejscu kończą się oba przewody jezdne złączek nie należy używać bezpośrednio obok siebie, ze względu na to, że są to miejsca, które mogą pogarszać współpracę z odbierakiem prądu.

Zawieszenia przewodów wzmacniających

  Przewody wzmacniające zawiesza się równolegle do sieci jezdnej na specjalnych konstrukcjach wsporczych przymocowanych do konstrukcji słupa. Zwykle przewody zawiesza się po stronie przeciwnej niż sieć jezdna, jednak jeśli wymagają tego warunki to przewód wzmacniający zawiesza się po stronie sieci jezdnej (bliskość semaforów i innych urządzeń, których przewód mógłby dotknąć). Przewody wzmacniające zawieszone wzdłuż linii są podzielone na odcinki i łączone. Odcinek zamocowany jest tak jak sieć jezdna - między słupami kotwowymi (na stałe) i łączony z kolejnym odcinkiem za pomocą dodatkowego przewodu. Na początku i końcu odcinka oraz w odległościach co około 300 m przewód wzmacniający połączony jest za pomocą dodatkowego przewodu z liną nośną sieci jezdnej. Różnice w zawieszeniach przewodu spowodowane zmianami temperatury nie są kompensowane, jednak najniższe zawieszenie przewodu wzmacniającego nie jest niższe od zawieszenia przewodów jezdnych. Przewody podwiesza się do izolatorów podwieszeniowych za pomocą uchwytów podwieszeniowych. Uchwyty te umożliwiają drgania i kołysanie przewodu, aby nie doszło do zmęczenia materiału. Na końcach odcinków przewody zamocowane są do izolatorów poprzez uchwyty krańcowe. W związku z tym, że przewody wzmacniające wykonuje się jako stalowo (rdzeń) - aluminiowe (oplot), do łączenia ich z linką służącą do połączenia z lina nośną stosuje się zaciski z wkładką bimetalową (miedziano-aluminiowa). Przewód wzmacniający zamocowany jest po stronie aluminiowej, natomiast linka miedziana po stronie miedzianej. Jest to konieczne z uwagi na różne właściwości elektryczne miedzi i aluminium (podczas przepływu prądu występowałyby szkodliwe zjawiska).


Zawieszenie linii potrzeb nietrakcyjnych

  Konstrukcje wsporcze sieci jezdnej wykorzystuje się do zawieszania przewodów sieci energetycznej prądu przemiennego (zwykle 15 kV lub 20 kV). Sieć energetyczna, zwykle trójfazowa zawieszona jest na izolatorach wsporczych, na dodatkowej konstrukcji w postaci krzyża, która zamocowana jest do wierzchołka słupa trakcyjnego. Odległości przewodów linii energetycznej od przewodów sieci jezdnej w najgorszym przypadku wynosi minimum 1500 mm, a części znajdujących się pod napięciem 1000 mm.


  Linia potrzeb nietrakcyjnych zasila głównie obiekty sterowania ruchem kolejowym, nastawnie, urządzenia sygnalizacji przejazdowej oraz kabiny sekcyjne.

ZASADY KONSTRUKCJI SIECI JEZDNEJ | ELEMENTY KONSTRUKCJI I OSPRZĘT | KOTWIENIA PRZEWODÓW | SEKCJONOWANIE ROZJAZDY SIECIOWE | PUNKT ZASILAJĄCY | IZOLACJA PODŁUŻNA | KONSTRUKCJE SPECJALNE SIEĆ POWROTNA | PRĄDY BŁĄDZĄCE | ZABEZPIECZENIA | DANE TECHNICZNE

Poniżej znajdują się odnośniki do poszczególnych zagadnień związanych z trakcją elektryczną:

SIEĆ TRAKCYJNA | OGÓLNE INFORMACJE | SYSTEMY ZASILANIA | SILNIKI TRAKCYJNE | PODSTACJE TRAKCYJNE AUTOMATYKA I STEROWANIE | ELEKTRYFIKACJA I EKSPLOATACJA | HAMOWANIE ELEKTRYCZNE