Контактные и кабельные сети трамвая и троллейбуса - Афанасьев А.С., Долаберидзе Г.П., Шевченко В.В.

Автор: Афанасьев А.С. Долаберидзе Г.П. Шевченко В.В.
Теги: электротехника дороги железные дороги железнодорожное строительство автомобильные дороги дорожное строительство городской транспорт физика транспорт железнодорожный транспорт электропоезда издательство транспорт электротранспорт
Год: 1979
Похожие
Строительство метрополитенов
Устройство пути и станций
Метрополитены
Тормоза подвижного состава. Цветной альбом
Текст
                    .С. Афанасьев, Г. П.Долаберидзе, В. В.Шевченко i
I
КОНТАКТНЫЕ
И КАБЕЛЬНЫЕ
СЕТИ I
ТРАМВАЕВ
И ТРОЛЛЕЙБУСОВ
А. С. АФАНАСЬЕВ, Г П. ДОЛАБЕРИДЗЕ,
В, В. ШЕВЧЕНКО
КОНТАКТНЫЕ
И КАБЕЛЬНЫЕ
СЕТИ ТРАМВАЕВ
И ТРОЛЛЕЙБУСОВ
МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1979
ББК 39.8
А94
УДК [621.332.3+621.315.2]:625+46
К и и г у написали: инж. Л. С. Афанасьев — п. 8 гла-
вы III, главы IV—VI, VIH, п. 33—36 главы IX; канд. техн,
наук доц. Г. П. Долаберидзе— главу I, п. 7 главы III; п. 37—
38 главы IX, главы X—XV; канд. техн, паук доц. В. В. Шее*
ченко — главы II и VII.
Афанасьев А. С. и др.
А94 Контактные и кабельные сети трамваев и трол-
лейбусов: Учебник для техникумов / А. С. Афанась-
ев, Г П. Долаберидзе, В. В. Шевченко. М.. Транс-
порт, 1979. — 303 с., ил., табл.
В пер.: 85 к.
В книге изложены теоретические основы работы контактных и
кабельных сетей наземного городского электрического транспорта.
Приведены методики и примеры расчетов этих сетей. Рассмотрены
вопросы проектирования, организации монтажных работ и эксплуа-
тации контактных и кабельных сетей трамвая и троллейбуса.
Книга предназначена для учащихся техникумов по специальности
«Городской электрический транспорт».
. 31802-095
А 049(о1 )-79 95~79' 3604000000
ББК-39.8
6ТЗ
© Издательство «Транспорт», 1979
1 Ji ABA t
ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ТЯГОВЫХ СЕТЕЙ.
СХЕМЫ ВНЕШНЕГО И ВНУТРЕННЕГО
ЭЛ Е КТ РО С Н А БЖЕ Н ИЯ
1.	Общая схема электроснабжения
Система электроснабжения наземного городского электрического
транспорта (ГЭТ) представляет собой совокупность устройств, обеспе-
чивающих прием, преобразование и распределение электроэнергии,
потребляемой электроподвижиым составом (ЭПС).
Электростанция 1 (рис. 1) вырабатывает трехфазный электрический
юк, напряжение которого повышается трансформаторной подстанцией
2 до уровня, необходимого для передачи электроэнергии на значитель-
ные расстояния ио линии электропередачи (ЛЭП) 3. Вблизи района по-
|ргплелня энергии уровень напряжения снижается понижающей под-
сыицией 4. Посредством кабельных трехфазных линий 5 энергия пере-
дастся ла тяговую подстанцию 6, где осуществляется изменение уров-
ня напряжения и выпрямление переменного тока. Тяговая подстан-
ция связана с контактной 9 и рельсовой 10 сетями посредством положн-
П’лыпях 7 и отрицательных 8 питающих линий.
Контактная сеть включает в себя контактные и усиливающие про-
вода, продольно-несущие тросы, питающие и междупутные соедините-
ли, арматуру, специальные конструкции (спецчасти), поддерживающие
поперечные тросовые системы, опоры, кронштейны, консоли и другие
ук'мепты. Положительная и отрицательная питающие линии представ-
ляю! собой кабельные (реже воздушные) линии с относящимися к ним
игловыми аппаратами и приборами. Они обеспечивают передачу элект-
ро энергии от положительной шины тяговой подстанции к положитель-
ному проводу контактной сети и от отрицательной шины подстанции к
отрицательному контактному проводу троллейбусной сети или рельсам
• рампая. Из контактной сети энергия постоянного тока поступает на
подвижной состав 12 через токоприемник 11
Мигающие линии, контактную и рельсовую сети, защитные, ком-
мутирующие и вспомогательные устройства, связанные с ними, объ-
единяют понятием внутреннее электроснабжение. Все элементы н уст-
ронина электроснабжения, соединенные с шинами тяговой подстан-
ции со стороны переменного тока, объединяют понятием внешнее элект-
роснабжение.
1 hi электростанциях переменный трехфазный ток вырабатывается
при напряжениях 3,15; 6,3; 10,5; 21 кВ. Уровень напряжения в ЛЭП
обычно составляет 35; 110; 150; 220; 330; 500 кВ и более (ГОСТ 721—62).
|щ оные подстанции городского электрического транспорта полу-
чают пигание при напряжениях 6,3 и 10,5 кВ. На шинах тяговых
3
1 г ч ь
Ри . 1. Общая м т I бжсппя
подстанций трамвая п троллей-
буса номинальное напряжение
выпрямленного тока равно
600 В С учетом потерь напря-
жения в элементах тяговой сети
номинальное напряжение на то-
коприемнике трамвая или трол-
лейбуса принято равным 550 В
11апбольшсе допускаемое на-
пряжение при ’любых эксплуа-
тационных условиях, за исклю-
чением коммутационных режимов, на нишах тяговой подстанции и на
токоприемниках ЭПС равно 700 В На участках с применением реку-
перации допустимо 720 В. Наименьшее допускаемое напряжение на
токоприемнике ЭПС при любых эксплуатационных условиях, за ис-
ключением коммутационных режимов, равно 400 В (ГОСТ 6962—75).
2.	Особенности работы тяговых сетей и требования к ним
Под тяговой сетью понимают часть системы электроснабжения, объ-
единяющую контактную, кабельную и рельсовую сеш и предназна-
ченную для передачи электроэнергии от шин тяговой подстанции к
ЭПС.
Тяговая сеть работает в своеобразных условиях, отличающихся от
условии работы систем электроснабжения других промышленных объ-
ектов. Нагрузки тяговой сети не только изменяются в очень широких
пределах, но н непрерывно перемещаются. Тяговые двигатели подвиж-
ного состава могут переводиться в генераторный режим, осуществляя
рекуперацию, т. е. передачу энергии торможения ЭПС в тяговую сеть.
Тяговая сеть рельсового транспорта — несимметрична. Параметры
контактной и рельсовой сетей существенно различаются. Рельсовая
сеть шунтируется грунтом, в результате чего некоторая часть тягового
тока протекает по земле. Отмеченные выше особенности осложняют рас-
чет системы электроснабжения п анализ режимов ее работы.
Схемы электроснабжения транспорта должны обладать высоким
уровнем надежности и обеспечивать необходимую гибкость в управле-
нии. Под надежностью системы электроснабжения понимается ее свой-
ство, обусловленное безотказностью, долговечностью и ремонтопри-
годностью, т. е. свойство непрерывно и длительно сохранять работо-
способность в определенных режимах и быть приспособленной к устра-
нению неисправностей путем их предупреждения, оперативного обна-
ружения н ликвидации.
Система электроснабжения должна быть безопасной для обслужи-
вающего персонала в процессе нормальной эксплуатации, в аварий-
ных режимах и при проведении ремонтных работ. Одновременное
этим система электроснабжения должна быть экономичной.
Практически не удается добиться одновременного максимального
удовлетворения всех сформулированных выше требований, иосколь-
4
ку между некоторыми из них существуют определенные противоречия.
Особенно ярко они проявляются между экономичностью и надежно-
стью. Стремление обеспечить высокую надежность системы требует
обычно повышения затрат па ее создание и тем самым приводит к ме-
нее выгодным в экономическом отношении решениям. Одновременно с
лпм необходимо учитывать, что повышение надежности системы при-
водит к снижению ущерба, вызываемого отказами оборудования и
простоями транспорта при аварийных ситуациях электроснабжения.
Эффективным средством повышения надежности является резерви-
рование элементов системы электроснабжения. Резервирование может
осуществляться, во-первых, установкой дополнительных элементов
оборудования, вводимых в действие при выходе из строя работающих
элементов; во-вторых, подбором параметров устройств с определенным
запасом, при котором выход из строя отдельных элементов не приводит
к недопустимой перегрузке оставшихся в действии.
Первый способ резервирования можно назвать резервированием по
количеству, второй - по мощности.
3.	Схемы внутреннего и внешнего электроснабжения
Внутреннее электроснаожснне. Существуют централизованный и де-
централизованный принципы внутреннего электроснабжения При цен-
трализованной системе каждая относительно мощная тяговая подстан-
ция ТП питает как удаленные, так и непосредственно примыкающие к
ней секции контактной сети КС (рис. 2, а). Секцией контактной сети
называют участок сети, изолированный от смежных секционными изо-
ляторами СП, обеспечивающими беспрепятственный проход токопри-
емников подвижного состава. В централизованной системе резервиро-
вание на подстанциях обеспечивается, в основном, за счет некоторого
увеличения числа преобразовательных агрегатов, необходимых
для нормального рабочего режима.
При децентрализованной си-
стеме в нормальном режиме каж-
дая секция контактной сети КС
питается от двух соседних тяговых
подстанций ТП, расположенных
вблизи секционных изоляторов СП
(рис. 2, б). По выходе из строя лю-
бой из подстанций ее нагрузка
распределяется между смежными
подстанциями, имеющими опреде-
ленный резерв мощности. В ре-
зультате работоспособность систе-
мы электроснабжения и ЭПС со-
храняются. В реальных системах
часто встречается сочетание цен-
трализованных и децентрализован-
ных принципов питания.
Рис. 2. Схемы внутреннего электро-
снабжения:
а — централизованное питание; б — децент-
рализованное питание
Секционирование сети обеспечивает необходимую гибкость в ава-
рийных режимах: локализация аварии, возможность снятия напряже-
ния с участка сети для оперативного ремонта, питание по смежному
кабелю в т. д. Секционируют только контактную сеть, рельсовая сеть
работает в электрическом отношении как единое целое.
Пункты присоединения положительных питающих линий к контакт-
ной сети должны быть размещены таким образом, чтобы средние значе-
ния потерь напряжения при движении подвижного состава в режиме
тяги по участкам питания не превышали 15% от номинального
напряжения на шинах подстанции. При нарушении работоспособно-
сти отдельных элементов системы электроснабжения, но сохранении
движения ЭПС (вынужденный режим) средняя расчетная потеря на-
пряжения от шин подстанций до наиболее удаленных пунктов участ-
ка шпация не должна превышать 170 В. Это значение используют в ка-
честве расчетного при децентрализованных системах электроснабжения,
оно является критерием их работоспособности в вынужденном режиме.
Расположение пунктов присоединения отрицательных кабелей долж-
но обеспечивать допустимые по нормам потери напряжения в рельсах.
С учетом этих требований при секционировании сложных трамвайных
сетей пункты присоединения положительных и отрицательных питаю-
щих линий приходится располагать в различных местах, а количество
положительных линий может оказаться нс равным числу отрицатель-
ных.
В дополнение к секционным изоляторам, предусматриваемым в соот-
ветствии с расчетной схемой питания н секционирования, устанавли-
вают изоляторы для отделения грузовых и второстепенных участков
сети, сетей парков, депо и вагоноремонтных заводов для организации
их самостоятельного электроснабжения.
Для внутреннего электроснабжения городского электрического
транспорта характерны разветвленные конфигурации тяговых сетей,
отражающие в плаве расположение трамвайных и троллейбусных ли-
ний. Однако анализ любой сложной сети может быть сведен к рассмот-
рению особенностей отдельных секций, упрощенные схемы питания ко-
торых приведены на рис. 3.
Схема одностороннего (консольного) питания с расположением пи-
тающего пункта в средней! части участка (рис. 3, а) является выгодной
с точки зрения потерь напряжения и мощности. Однако, смежные
участки должны получать питание от соседних подстанций или подлин-
ным кабелям, одни из которых показан пунктиром.
На схеме рис. 3, б питающие кабели подключены непосредственно
около секционного изолятора. В аварийном режиме при выходе из строя
одного из кабелей секционный промежуток может быть закорочен н
питание осуществлено по одному кабелю, подобно схеме, показанной на
рис. 3, а.
Наибольшее распространение в трамвайных и троллейбусных сетях
получило одностороннее консольное питание при параллельном соеди-
нении контактных проводов двух путей (рис. 3, в). Такая схема питания
позволяет снизить потери мощности и напряжения в сети но сравнению
с раздельным питанием контактной сети двух путей.
6
Рис. 3. Схемы одностороннего (я, б, в) и двустороннего питания
(г, д) секций контактной сети
В последнее время на наземном городском транспорте все большее
применение находят схемы двустороннего питания от соседних под-
станций (рис. 3, г, д). Наличие нормально замкнутого секционного
разъединителя в средней части участка позволяет при необходимости
сделать переход к консольным схемам питания. Потери мощности и на-
пряжения в сети с двусторонним питанием значительно уменьшаются
по сравнению с односторонним. Недостатком такого способа питания
являются уравнительные токи, возникающие из-за разности напряже-
ний на шипах параллельно работающих подстанций и ухудшающие
энергетические показатели системы. При параллельном соединении
контактных проводов двух путей уравнительный ток возрастает из-за
уменьшения общего сопротивления тяговой сети.
На участке с двусторонним питанием средняя разность потенциалов
между пунктами присоединения положительных кабелей в период ин-
тенсивного движения не должна превышать 15 В. Одновременно не
должны ухудшаться условия работы устройств, которые защищают
подземные сооружения от коррозии блуждающими токами, порождае-
мыми рельсовой сетью или заземленными минусовыми шинами смеж-
ных тяговых подстанций, питающих сети троллейбуса. При двусто-
роннем питании должна быть обеспечена падежная защита сети от то-
ков короткого замыкания н токов замыкания на землю.
Внешнее электроснабжение. В зависимости от способа соединения
тяговых подстанций ТП городского электрического транспорта с пи-
тающими нх понижающими трансформаторными подстанциями ПП
различают следующие схемы первичного литания или внешнего элект-
роснабжения:
радиальные (рис. 4, а, б, в, г);
магистральные: линия-шина (рис. 5, а) и кольцевые (рис. 5, б).
7
Радиальные схемы питания разделяются на подвида:
с параллельно» работой питающих вводов (рнс. 4, а);
с раздельной работой вводов (рис. 4, б);
с одиночными кабелями связи между тяговыми подстанциями (рис. 4, в);
однолучевые (рис. 4, а).
Выбор схемы внешнего электроснабжения зависит от расположе-
ния тяговых подстанций и питающих центров (понижающих трансфор-
маторных подстанции), от плана транспортных линий, необходимой
степени надежности и осуществляется па основе технико-экономичес-
кого анализа вариантов.
Радиальные схемы (см. рис. 4, а, б, в) находят преимущественное
применение при централизованных системах питания. Для мощных
многоагрегатных подстанций наиболее целесообразным является пита-
ние от двух понижающих подстанций ПП1 и ППИ с автоматическим
включением резерва АВР (см. рис. 4, б, в).
В случае питания подстанции по двум параллельно работающим
вводам (см. рис. 4, а) обычно используют дифференциальный принцип
защиты этих вводов посредством сравнения протекающих по ним то-
ков. Ввода могут получать питание от различных секции шин понижа-
ющей подстанции. При выходе из строя питающего центра тяговая под-
станция лишается витания. Этот недостаток устраняется в радиальных
схемах с раздельной работой вводов (см. рнс. 4, б).
Наличие кабеля связи между двумя тяговыми подстанциями
(см. рис. 4 в) позволяет реализовать двустороннее питание каждой из
них от понижающих подстанций. В случае выхода из строя понижаю-
щей подстанции обеспечивают транзитное питание соответствующей
тяговой подстанции ТП через кабель связи.
Однолучевые радиальные, магистральные и кольцевые схемы
применяют чаще при децентрализованном питании контактной сети.
Кольцевые схемы целесообразно использовать в тех случаях, когда на-
чальная и конечная тяговые подстанции расположены вблизи от не-
а) пп
™ г)
Рнс. 4. Радиальные схемы внешнего электроснабжения:
а—параллельная работа вводов; б — раздельная работа вводов; в —
одиночный кпбезь связи; г— однолучсвые; -Ы—защитный iiunapni
8
a) nni
Рис. 5. Магистральные и кольцевые схемы внешнего электроснабжения:
« ЛИНИИ Ш1Ш.1- б — К<1ЛЬЦС1ЫМ
точннка питания, а магистральные — когда цепь тяговых подстанции
вытянута в длину, так как при этом уменьшается длина питающих ка-
белей по сравнению с кольцевой схемой.
Сравнение магистральных н кольцевых схем с радиальными по сте-
пени надежности обычно дает сходные результаты, однако кольцевым
п магистральным схемам может быть отдано предпочтение, если мощ-
ность основных вводов оказывается достаточной для питания всей сис-
темы, так как протяженность кабелей переменного тока в этом случае,
как правило, может быть уменьшена по сравнению с радиальной
схемой.
Магистральная схема применима для вылетных линий при слабо-
развитой сети питающей энергосистемы. В отдельных случаях оказы-
вается целесообразным сочетание магистральной и радиальной однолу-
чевой схем.
Радиальная однолучевая схема при децентрализованном электро-
снабжении получает преимущество, в основном, за счет уменьшения
стоимости кабельной сети постоянного тока. Обычно это преимущест-
во реализуется в полной мере па длинных вылетных линиях при нали-
чии нескольких понижающих подстанций, расположенных вдоль тран-
спортной линии.
Кабельная сеть переменного гока при радиальной схеме в случае бла-
гоприятного расположения питающих центров отличается простотой
и требует небольших затрат на цветные металлы ввиду малой мощно-
сти отдельных подстанций. Площадь сечения вводов, выбираемая по
нагрузке в вынужденном режиме, обычно не превышает 70—120 ы№.
Принятое сечение должно обеспечивать термическую устойчивость ка-
беля в режимах короткого замыкания.
Несмотря па то, что каждая подстанция при однолучевой радиаль-
ной схеме получает питание лишь по одному кабелю, что повышает ве-
роятность выхода ее из строя, общая надежность системы децентра-
лизованного электроснабжения получается высокой, так как одновре-
менный выход из строя двух смежных подстанций маловероятен. Не-
большая протяженность кабельной сети, наличие автономных питаю-
щих центров, упрощение распределительного устройства (РУ) 6 и 10 кВ
за счет установки на вводе подстанции лишь разъединителя и от-
сутствие системы автоматического включения резерва являются основ-
ными факторами, которые повышают технико-экономические показате-
ли радиальной однолучевой схемы питания.
9
Децентрализованное питание позволяет уменьшить расстояния
между подстанциями, что снижает потери напряжения и обеспечивает
более стабильный режим напряжения в гиговой сети.
В работе системы электроснабжения различают нормальный,
вынужденный н аварийный режимы. В нормальном режиме
работы система должна обеспечивать питание контактной сети при рас-
четных размерах движения в часы «ник» и для условий наибольшего со-
противления движению подвижного состава. В нормальном режиме
все элементы системы должны функционировать с наиболее высокими
технико-экономическими показателями.
В вынужденном режиме происходит временное отключение
одного из основных элементов системы электроснабжения: тяговой
подстанции, преобразовательного агрегата или питающей линии.
В этом режиме за счет использования заложенного в системе резерва
должна обеспечиваться нормальная работа ЭПС при расчетных раз-
мерах перевозок и скоростей движения. Электрические нагрузки эле-
ментов системы электроснабжения и потери напряжения в тяговой се-
ти должны удовлетворять предельно допустимым значениям, которые
регламентируются нормами. В вынужденном режиме экономические
показатели системы электроснабжения не соответствуют оптимальным.
В аварийном режиме работа системы электроснабжения при
расчетных размерах движения становится невозможной из-за наруше-
ния технических нормативов, в связи с чем движение на линии частич-
но нлн полностью прекращается.
ГЛАВА П
ТИПЫ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТОКОПРИЕМНИКОВ
С КОНТАКТНОЙ СЕТЬЮ
4.	Типы контактных подвесок
Под контактной сетью понимают совокупность линейных токоведу-
щих, изолирующих, поддерживающих н опорных элементов, которые
служат для подведения электроэнергии непосредственно к токоприем-
никам подвижного состава. Контактная сеть, как правило, находится
под напряжением, опасным для окружающих при прикосновении. По-
этому она должна располагаться на недоступной высоте (воздушная
контактная сеть), либо электрическая дорога должна быть ограждена
(третий контактный рельс). Вторая система нашла широкое распростра-
нение па метрополитенах.
В случае воздушной контактной сети токосъем осуществляется от
контактного провода, натянутого на безопасной высоте над подвиж-
ным составом. Система подвешивания контактных проводов линии к
поддерживающим конструкциям называется контактной подвеской.
В зависимости от того, как поддерживается натяжение контактного
провода, как он подвешивается и закрепляется, различаются типы
контактных подвесок.
На городском транспорте до сих пор имеет распространение про-
стая подвеска, т. е. подвеска, при которой контактный провод непо-
средственно закреплен на поддерживающих конструкциях. На необхо-
димой высоте контактный! провод поддерживается с помощью специаль-
ных поперечных устройств. Это могут быть гибкие поперечины, кото-
рые крепятся либо к опорам (мачтам), либо к степам домов, пли жест-
кие конструкции — кронштейны, ригели, консоли, которые урепляют-
ся на опорах. Места, где контактный провод закреплен непосредствен-
но к жестким поперечным конструкциям, не могут перемещаться в
пространстве под воздействием токоприемника, поэтому последний
здесь испытывает удар, что ухудшает токосъем. Жесткой простой под-
веской считается система непосредственного крепления контактного про-
вода к неупругим опорно-поддержнваюшпм конструкциям, лишенная
смещаемостн точек подвешивания под давлением проходящих подними
токоприемников. Токосъем может быть улучшен, если точка крепле-
ния контактного провода допускает смещение. В зависимости от раз-
мера этого смещения различают полужесткую и эластичную контакт-
ную подвески.
Полуэюесткой простой подвеской считается система непосредствен-
ного крепления контактного провода к относительно упругим поддер-
живающим конструкциям, обеспечивающим незначительный отжим
U
провода в точке подвешивания токоприемниками подвижного состава.
Для значительного улучшения токосъема применяют крепление кон-
тактного провода на кронштейне с помощью короткой гибкой поперечи-
ны (рис. 6). Такая подвеска является эластичной, так как позволяет
перемещаться контактному проводу в точке подвеса.
Эластичной простой подвеской считается система подвешивания
контактного провода к поддерживающим конструкциям посредством
промежуточных упругих звеньев, отклоняемых из своего статического
положения при отжиме провода токоприемником.
Контактная сеть постоянно находится под воздействием внешней
среды. При изменении температуры изменяется длина контактного
провода, что ведет к изменению стрел его провеса. Чтобы автоматичес-
ки натяжение контактного провода сохранить постоянным, применя-
ют специальные грузовые компенсаторы. Если в подвеске установле-
ны компенсаторы, то она называется простой компенсированной под-
веской.
В маятниковой подвеске (на наклонных струнах с зигзагообразным
расположением проводов) сочетаются свойства эластичности и частич-
ной компенсации изменения натяжения проводов вследствие измене-
ния температуры. Струны, поддерживающие провод, располагаются на-
клонно по направлениям равнодействующих от вертикальной силы, ко-
торая возникает под действием массы контактного провода, и горизон-
тальной силы от излома контактного провода в вершине зигзага. С по-
нижением температуры провод укорачивается, что ведет к уменьшению
зигзага и увеличению наклона струн, чем компенсируется изменение
длины провоза.
Простую подвеску применяют при длинах пролетов не выше 30—
35 м и скоростях движения не выше 30—45 км7ч. Маятниковая
подвеска дает лучшие результаты, но из-за изменяющегося зигзага
она нашла применение только для троллейбусной сети. С сеисполь-
Рис. 6. Почвсска прово-
дов на кронштейне с по-
мощью короткой гибкой
поперечины:
/ — контактный провод: 2 —
гибкая поперечина; 3 — крон-
штейн
зованнсм длина пролета может быть увеличе-
на до 35—40 м п скорость движения до
50 км7ч.
Улучшение показателей воздушной кон-
тактной сети может быть получено при при-
менении цепных подвесок. В общем случае
цепная подвеска состоит из несущего троса,
который непосредственно подвешивают к по-
перечным конструкциям, и контактного про-
вода, подвешиваемого к несущему тросу с
помощью струнок (рис. 7). Длина пролета в
цепной подвеске определяется расстоянием
между подвесами несущего троса. В цепной
подвеске возможно глухое закрепление в
конце контактной сети как контактного про-
вода, так и несущего троса. В этом случае
цепная подвеска называется некомпенсирован-
ной цепной подвеской. При применении ком-
пепсатора в контактном проводе,’ по глухом
12
закреплении несущего троса,
цепная подвеска называется
полукомпенсированной цепной
подвеской, если компенсато-
ры установлены как в кон-
тактном проводе, так п в не-
сущем тросе, получаем пол-
ностью компенсированную
цепную подвеску.
Цеп па я подвеска может
содержать различное число
струн в пролете, поэтому
различают цепную подвеску
с малым числом струн (I 2
струны в пролете) и с боль-
шим числом струн. В зависи-
мости от того как располо-
жены струны в пролете, под-
веска может CjiiTb жесткой и
Рис. 7 Конструкция цепной пощсскн:
а — со струной год опорой; б — эластичная со
смещением струп; « — .,л,|стичиая с рессорной
струной; г — двойная цепная подвеска
эластичной. Если струны раз-
мещены непосредственно подточкой подвеса несущего троса, полу-
чаем жесткую ценную подвеску (рис. 7, а)\ при смещении струнок
в сторону (рис. 7, б) или применении эластичной струны (рис. 7, в)
имеем эластичную ценную подвеску.
В трамвайных сетях фиксация контактного провода в простран-
стве по отношению к рельсовому пути осуществляется фиксаторами.
Па прямых участках с их помощью получают зигзагообразное распо-
ложение контактного провода, которое необходимо для равномерного
взноса полоза токоприемника. Па кривых участках с их помощью по-
лучают многоугольник контактной сети, соответствующий кривой
рельсового пути. По отношению к контактному проводу несущий трос
может занимать различное положение. Если в плане несущий трос н
контактный провод проектируются в одну ливню, получаем верти-
кальную цепную подвеску, которая имеет место иа кривых участках
пути трамвая, либо в цепной ноцвеске троллейбуса.
Когда несущий трос расположен иа прямой, а контактный провод
имеет зигзаг и, следовательно, струны меняют свой наклон от сере-
дины пролета, имеем полукосую цепную подвеску. Такая цепная под-
веска получила наибольшее распространение па прямых участках
пути. Возможен случай, когда несущий трос имеет противоположный
зигзаг по отношению к контактному проводу, этому соответствует
косая цепная подвеска. Последняя обладает повышенной ветроустой-
чивостью.
Цепные подвески позволяют заметно увеличить длину пролета,
позволяют сделать контактную сеть эластичной, что улучшает качество
токосъема' и, следовательно, способствует увеличению скоростей
движения. Скорость подвижного состава при цепной подвеске до-
стигает 80 км/ч н выше, что вполне удовлетворяет нужды современ-
ного трамвая и троллейбуса. В то же время цепная подвеска дороже
13
Рис. 8. Гибкие поддерживающие устройства:
а — подвеска па гибких поперечинах: б — подвеска угольником: в —подвеска
трапецией; г — цепная поперечила; д, е — полигонная подвеска соответственно
на прямом и кривом участках сети; КП — контактный провод; L пролет;
I — струновой пролет; 1 — несущая поперечина; 2— фиксирующая поперечина;
3 — струпа
простой н сложнее ее в монтаже, требует больших габаритов, поэтому
ее применяют только на участках, на которых подвижной состав дол-
жен развивать скорость свыше 20 км/ч.
В ряде случаев при создании воздушных контактных сетей при-
ходится монтировать специальные подвески. На мостах, на кривых
малого радиуса, когда нельзя установить достаточное количество
опор, применяют полигонные подвески. На рис 8, д показана поли-
гонная подвеска для двух путей троллейбуса на прямом участке, на-
пример, па мосту. Особенностью полигонных подвесок является на-
личие вспомогательных тросов и струнок, расположенных в наклон-
ной плоскости.
Для скоростного транспорта, когда скорость движения превы-
шает 130 км/ч, обычная цепная подвеска не может обеспечить качест-
венный токосъем. Здесь также приходится монтировать более слож-
ные подвески, обеспечивающие более прямолинейную траекторию
контактного провода и отсутствие жестких точек. В качестве пр ti-
ll
мера рассмотрим двойную цепную подвеску (см. рис. 7, г). Здесь кой-
гактный провод Л7/ подвешивается нс к несущему тросу НТ, а к
вспомогательному тросу ВТ, который одновременно является и фик-
сирующим, так как к нему прикреплены фиксаторы. Недостатком та-
кой подвески является плохая ветроустойчивость.
5.	Динамика взаимодействия токоприемников
с контактной сетью
Для обеспечения надежного токосъема необходимо, чтобы давление
в точке контакта не уменьшалось ниже допускаемого по норме. При
малом давлении полоза токоприемника па контактный провод воз-
растает электрическое сопротивление в контакте, происходит нагрев
контактного провода в дугообразован не, что способствует его изно-
су (так называемый электрический износ провода). В троллейбусных
сетях возможен также сход токоприемника с контактного провода, что
создает аварийную ситуацию.
В случве большого давления полоза токоприемника происходит
усиленный механический износ контактного провода. Поэтому дав-
ление токоприемника на контактный провод должно изменяться в не-
больших пределах. В то же время при движении токоприемника по
контактной подвеске происходят изменения положения полоза по
высоте, вызываемые изменениями высоты контактного провода и
эластичности контактной подвески, т. е. изменением прогиба ее под
воздействием сил нажатия токоприемника. Конструкция токоприем-
ников выполнена таким образом, чтобы нажатие токоприемника на
контактный провод Ро мало зависело от высоты. На рис. 9 показаны
зависимости Ро (h) (статические характеристики) для разных ти-
пов токоприемников, применяемых на городском транспорте, подт-
верждающие это положение.
При низких скоростях движения из-
менение траектории движения токо-
приемника практически не влияет на
нажатие в контакте между полозом и
контактным проводом, так как оно це-
ликом определяется статическим нажа-
тием токоприемника, т. е нажатием от
его пружин. Когда увеличиваются ско-
рости движения, увеличивается уско-
рение, возникающее при перемещениях
токоприемника н, следовательно, воз-
растает динамическая составляющая
нажатия, которая делается соизмери-
мой со статическим нажатием. В общем
случае нажатие токоприемника па кон-
тактный провод
Р = Род^Рт^ьРц± Pw, (1)
*	£	8 М
Рис. 9. Статические характери-
стики токоприемников электри-
ческого транспорта:
/ — токоприемника троллейбуса
РГ-БЖ; 2 — токоприемника трам-
вая М |Б
15
где Ро — нажатие токоприемника па контактный провод, опреде-
ляемое действием его пружин;
Рт — сила трения в шарнирах токоприемника, приведенная
к точке касания;
Р& — динамическая составляющая нажатия токоприемника,
определяемая его массой, приведенной к точке касания,
и ускорением в вертикальном направлении;
Pw аэродинамическая составляющая нажатия токоприемни-
ка, определяемая воздействиями на токоприемник возду-
ха при движении поезда.
Последние три величины в выражении (I) могут иметь как поло-
жительные, так и отрицательные значения. Знак члена при состав-
ляющей Рт будет положительным при движении токоприемника вниз
н отрицательным при движении токоприемника вверх. Знак динами-
ческой составляющей Ра зависит от знака ускорения, получаемого
приведенной массой токоприемника в вертикальном направлении.
Значения Ро и определяются, как уже указывалось, статической
характеристикой токоприемника. Конструкция токоприемника тем
лучше, чем меньше значение (не более ± 10 Н) и чем меньше зави-
сит нажатие Ро от высоты.
Динамическая составляющая нажатия токоприемника
Ра = тта,	(2)
где тт — приведенная масса токоприемника;
а — ускорение этой массы в вертикальном направлении.
Под приведенной массой токоприемника понимают такую массу,
которая будучи сосредоточена в точке касания полозом токоприем-
ника контактного провода, вызывает такое же воздействие на кон-
тактную сеть, как и весь рассматриваемый токоприемник. Приведен-
ная масса изменяется при изменении высоты токоприемника. Гра-
фик зависимости приведенной массы токоприемника от высоты назы-
вают его динамической характеристикой. Чтобы иметь малое значе-'
вне силы Ра желательно, чтобы /нт была минимальна. Для этого сле-
дует в конструкциях токоприемников использовать современные лег-
кие конструкционные материалы (дюралюминий, стеклопластик н
др.). Для токоприемников, эксплуатирующихся на трамваях, /ит =
= 25 4- 30 кг и на троллейбусах тт = 20 -^t25 кг.
Аэродинамическая составляющая Pw нажатия токоприемника
злнисиг см бол 1.ПКПо чш '1.1 факторов: кош ipjкции юкопрпемнпка,
«'Kopiirni движения. ( Koporin и наиравлепим негра, расположения
ii>ki>ii|>m*Miiiih > на Kpi.niK . И 1( формы лобовой поверхности ЭПС н др.
lltiPU ИНН 11 ||>|> шплмичп ком <*<>с।виляющий могут быть с достаточ-
ной д<к кич рпшчьи» определены только экспериментальным путем.
Iiikik in гикания наиболее целесообразно проводить в аэродинами-
ческих трубах.
Согласно нормам, установленным Международной электротехни-
ческой комиссией, нажатие токоприемника при наибольшей допус-
каемой скорости движения не должно изменяться из-за аэродинами-
ческого эффекта более чем на + 100% или на —30%.
16
В условиях городского транспорта, где скорость движения огра-
ничена, а скорость ветра невелика ввиду экранирования домами, аэ-
родинамическая составляющая мала и ее в расчетах ие учитывают.
6.	Эластичность контактной сети
Конструкция контактной сети будет определять траекторию дви-
жения точки касания токоприемника, т. е. значение вертикального
ускорения а. Это ускорение будет зависеть в первую очередь от
эластичности контактной сети ц, которая характеризуется значе-
нием отжатия контактного провода Д/г под действием приложенной в
данной точке вертикальной силы Р:
г] = Д/г/Р	(3)
Точный расчет эластичности представляет значительные труд-
ности. Приближенные значения могут быть найдены, если сделать
следующие допущения: не учитывать жесткости контактного прово-
да и несущего троса; считать неизменным натяжение контактного
провода; силу нажатия токоприемника принять небольшой по срав-
нению с основной, равномерно распределенной нагрузкой контакт-
ной подвески (равномерно распределенной по длине пролета, а не по
длине провода).
Тогда, например, для значения эластичности простой контакт-
ной подвески в точке, расположенной на расстоянии х от крепления
провода, получим выражение:
1де I — длина пролета;
К натяжение контактного провода.
Выражение (4) соответствует параболе с максимальной ординатой
и середине пролета, равной ц = 4//<. Контактным подвескам раз-
шчпых конструкций соответствуют различные графики изменения
элас 1ичности4по длине пролета. В табл. 1 приведены выражения для
определения [эластичности и
1 рафики для различных типов
контактных подвесок (/( - на-
тяжеипс контактного провода и
I натяжение несущего тро-
са).
Зная статическую характе-
ристику токоприемника, его
приведенную массу и имея гра-
фик пластичности, можно для
каждой скорости движения оп-
ределить траекторию движения
токоприемника п нажатие меж-
ду полозом токоприемника и
Рис. 10. Нажатие токоприемника на кон-
тактный провод при скорости 25 км/ч
17
Таблица 1
Тип подвески	Формула для расчета эластичности	Эпюра эластичности		
Простая жесткая	*('-*) ОТ	У	/МПТТЛТк. л	
Простая эластичная	!К ‘ 8<715К\	1 Р )		Hi	
			Л	
Цепная жесткая	х(1—х) 1(Т+К)	7	st-rTH	
контактным проводом для любой точки пролета. Достигается это
совместным решением системы дифференциальных уравнении, либо
графически, разбивая пролет иа участки, где движение токоприем-
ника принимают равномерно ускоренным, либо с помощью ЭВМ:
(Р,±РТ)^.. |
J mv2 I
Уч=Ук,	!	(5)
п_____	|
• К “' ------ , II
Чу	I
Где т — (тТ ,-Шкв), т. е. сумма приведенной массы токоприемника
и массы контактной подвески, участвующей! в движении;
v — скорость движения поезда;
Уо, ун — начальная и конечная ординаты траектории токоприемника;
7„ ордината траектории контактного провода без воздействия
па пек» токоприемники;
t|	«л,п iii'iiioi । ь кошакгиои поднески в точке с ординатой у\
/*„	нижи ни п ючко K.ie.iiiHH юкоприемпика и кон гакгного про-
води.
Пн pm ID пред» i.ih.iciii.i i.iiniriiMovni (/) для простой подвески
при рл шых нит имения х кон ым пою провод/<
lb (ледованпг выражений (5) и зависимостей Рк (I) позволяет
сделан, следующий основной вывод по конструкции контактной сети:
для получения удовлетворительного токосъема эластичность контакт-
ной подвески должна быть постоянной по всей длине пролета; необходи-
мо, чтобы не изменялось натяжение проводов контактной сети и па пен
ие располагались сосдедоточенные массы; контактный провод должен
располагаться горизонтально.
18
ГЛАВА III
МАТЕРИАЛЫ И ПОДВЕСНАЯ АРМАТУРА
КОНТАКТНОЙ СЕТИ
7. Материалы контактной сети
Контактные провода являются основным элементом контактной
сети. Материал контактных проводов должен обладать высокими меха-
ническими и электрическими свойствами: прочностью, износоустойчи-
востью, термоустойчивостью и электропроводностью. Высокая проч-
ность позволяет реализовать большие натяжения проводов, что повы-
шает ветроустойчивость подвески, стабилизирует ее работу в течение
всею периода эксплуатации, обеспечивает высокое качество токосъе-
ма. Высокая износоустойчивость обеспечивает незначительный износ
провода в процессе эксплуатации и длительный! срок службы контакт-
noli сети. Термоустойчивость характеризует способность провода сохра
пять прочность и достаточную твердость при повышении температуры,
противостоять воздействию электрической дуги. Высокая электропро-
водность обеспечивает снижение потерь электроэнергии в контактной
гсш.
Основным материалом контактных проводов является твердотяну-
шя медь Ml с содержанием примесей не более 0,1%, из которой изго-
товляют фасонные контактные провода марки МФ и фасонные оваль-
ные провода марки МФО (рис. 11, а, б). Контактные провода изготов-
ляют также из бронзы, представляющей сплав меди с кадмием или с
м;п пнем, марок БрФ и БрФО ГОСТ 2584—75. Находят применение бн-
мс|;1ллические провода: сталеалюмнниевые марки ПКСА и сталемед-
пыг (рис. 11,6, г). После буквенного обозначения в марке провода сле-
дус1 цифровое, соответствующее его площади сечения в мм2. В обозна-
к пнях бронзовых проводов после букв Бр показаны состав и процент
содержания легирующей присадки. Например, для фасонного коитакт-
iioio провода из бронзы с присадкой 1% кадмия используют обозначе-
ние БрКд1Ф. Бронзовые провода имеют отличительную канавку с ле-
вой стороны головки по направлению прокатки пли волочения.
11а трамвае и троллейбусе находят применение медные и бронзовые
провода сечением 65, 85 и 100 мм2. Реже используют биметаллические
провода. Наиболее ходовым является сечение 85 мм2. Основные тех-
нические характеристики контактных проводов приведены в табл. 2.
11оиерхность контактных проводов должна быть ровной, гладкой,
бг< грещпн и расслоений. Незначительные местные дефекты (царапи-
ны, забоины) допускаются при условии, если после их зачистки раз-
меры провода не превысят предельные допускаемые отклонения.
19
Таблица 2
Марка провода	1 Площадь 1 сечения, мм- 1	Размеры провода1		Масса 1 км провода, кг	Разрушаю- щая нагруз- ка, кН		члпротинле- 1 я не I км провода. Ом 1	а, град“1х X Ю"в	X а ж до цХ
		А	Н						
МФ-65	65	10,19	9,3	578	24,7	0 275		17	13
МФ-85	85	П.76	10,8	755	30,6	0 208		17	13
БрФ-85	85	11,76	10,8	755	36.5	0,229		17	13
МФ 100 (МФО-100)	100	12,81 (14,92)	11,8 (10,5)	890	35	0.177		17	13
БрФ 100 (БрФО 100)	100	12,81 (14,92)	11,8 (10,5)	890	43	0,205		17	13
МФ-120 (МФО-120)	120	13,90(16,10)	12.9 (11,5)	1066	42	0.148		17	13
МФ-150 (МФО-150)	150	15.50(16,86)	14.5 (12,5)	13.35	51.5	0 118		17	13
Сталемедный	85	11,76	0.8	720	34	0,53		15	16
Стале медный	100	12,81	Н.8	850	40	0 45		15	16
Ста лея л юмц пневый ПКСА-80/180	180	14,0	17	750	34,5	0,19		16,5	1!
1 Размеры без скобок даны для нормального профиля, в скобках — для овального про-
филя провода. Обозначения: а — температурный коэффициент линейного расширения; L —
модуль упругости.
Использование метода непрерывного литья и проката катанки с
последующим ее волочением при изготовлении контактных проводов
позволяет получать их практически неограниченной длины. Стро-
ительная длина медных проводов не менее 1400 м определяется количе-
ством провода, помещающегося на барабане.
Для медных контактных проводов предел прочности (временное со-
противление па разрыв ов) составляет нс менее 370—350 Н'мм2. Боль-
шие значения соответствуют сечениям 85 мм2, меньшие 150 мм2.
Твердость новых проводов ио Бринеллю равна 95 125 11В.
В процессе jKcii.iyaiaiuiи иод действием нагрева тяговыми токами
и растягивающих усилий провода разупрочняются. В результате дли-
тельной эксплуатации сопротивление разрыву оп и твердость могут
I'll* II I 1р«и|Н1.'Ш lUHinihllllJX HpOIKhlOH-
МФ 1>|*ф л МФО, Н|>фи ,	111“ Л I
MMAtlDil
<1
снизиться до 80% от начальных значений. Разупрочнение становится
заметным уже при нагреве провода до 100° С, особенно при приложении
растягивающей силы. В связи с этим температура нагрева медных кон-
тактных проводов не должна превышать 100° С. При температуре 180—
230° С происходит процесс рекристаллизации меди марки Ml, в ре-
зультате которого резко снижаются механические свойства проводов.
Бронзовые провода имеют твердость (износостойкость), в два с лиш-
ним раза превышающую твердость медных. Временное сопротивление
па разрыв ов составляет для них не менее 430—410 11. мм2, большие зна-
чения для сечения 85 мм2, меньшие — 150 мм2. Бронзовые провода бо-
нз* термостойки, чем медные. К недостаткам их следует отнести более
высокую стоимость и меньшую проводимость по сравнению с медными.
Сталеалюмшшевын провод состоит из двух механически соединен-
ных частей: верхней профилированной алюминиевой и нижней—сталь-
ной, с которой осуществляется токосъем (рис. 11, в). К недостаткам
них проводов следует отнести подверженность стальной части корро-
Ч1Н, в результате которой увеличивается износ контактных вставок то-
коприемников и ухудшается токосъем.
(Талемедныс провода изготовляются в виде стального сердечника,
покрытого медью (рис. II, г). Основным недостатком этих проводов
•.1И.1ИСГСЯ высокое электрическое сопротивление, что позволяет приме-
п hi. их только па вспомогательных или деповских линиях с малой на-
। р\ tkoii.
Усиливающие провода и питающие линии выполняют из медных
приводов марки М пли алюминиевых марки А, свитых из отдельных
приволок. Для медных мпогопроволочных проводов используют твер-
1>>1яиут\ю проволоку МТ, временное сопротивление на разрыв кото-
ром не менее 380 Н мм2. Алюминиевые провода изготовляют из твер-
ки янупдх алюминиевых проволок с временным сопротивлением рас-
iM/hc iiino по менее 150 IL’mm2. Алюминий легче меди примерно в три
I । I, по его электропроводность меньше меди в 1,65 раза. Поэтому алю-
миниевые провода в 2 раза легче эквивалентных им по проводимости
МГП1ЫХ. Максимально допустимая температура нагрева алюминиевых
приводов принята 80е С. При монтаже алюминиевых проводов недопус-
1имы их наружные повреждения, так как это приводит к злачителыю-
м\ < пнжепию механической прочности. Необходимо избегать непосред-
11НГ11ИО1О контакта алюминиевых проводов с другими металлами из-за
ihi.ii посги активной электрохимической коррозии. Основные данные
ппнОолес употребляемых проводов медных М и алюминиевых А при-
нт и ны в табл. 3.
Могут быть примеспы также комбинированные сталеалюмпиневые
провода марок АС и АСУ (усиленной конструкции) ГОСТ 839—74.
и и провода изготовляют в виде свитого из стальных проволок несу-
щею сердечника, поверх которого навиты алюминиевые проволоки,
ofiei испивающие необходимую электропроводность. Основные данные
применяемых проводов АС и АСУ даны в табл. 4.
( i ал ьные тросы, стальную проволоку используют для продольных
m i \щих тросов ценных подвесок, гибких несущих и фиксирующих по-
Пгрсчпн, оттяжек, струн и других элементов контактной сети. На-
21
Таблица 3
Марка	Число проволок и их диа- метр, мм	Расчетная площадь сечения, мм’	Диаметр провода, мм	Электри- ческое сопротив- ление 1 км при 20“ С. Ом	разруша- ющая на- грузка. кН	Масса I КМ, КГ	Строи- тельная длина, км
М-50	7X2,97	48,5	8,91	0,39	17	439	2,0
М-70	19X2,14	G8.3	10,7	0,28	24	618	1.5
М-95	19X2,49	92.5	12,5	0,20	32	837	1,2
М 120	19X2,80	117,0	14,0	0,158	40	1058	1,0
А-95	7X4,12	93.3	12,4	0.31	13,5	257	2,0
Л-120	19X2,80	117	14,0	0,27	16.8	322	1.5
А-150	19X3,15	148	15,8	0,21	20,0	407	1,2
Л-185	19X3,5	183	17,5	0,17	24,6	503	1,0
Таблица 4
Марка	Расчетная пло- щадь сечения. ММ*		Диаметр, мм		Число проволок и . их диаметр, мм		Электри- ческое сопротив- ление I км при 20° С. Ом	Разрушающая нагрузка. кН	Масса 1 км, кг
	£ о , ° S я	| а 5 § а	о о • а: ст л о га а* о о 5	га Ч ° S sg	стальных	алюминие- вых			
АС-120	22,0	115	6,0	15.2	7X2,0	28x2,29	0,27	40	492
АС-150	26,6	148	6,6	17.0	7X2,2	28x2,55	0,21	49	617
АС-185	34,4	181	7,5	19,0	7X2.5	28x2,87	0.17	62	771
АСУ-120	26,6	116	6,6	15,5	7X2,2	30x2.22	0.28	44	530
АСУ-150	34.4	147	7,5	17,5	7x2,5	30x2,50	0,21	57	678
АСУ-185	43,1	185	8.4	19,6	7X2.8	30x2,80	0,17	71	850
иболыиее применение находят стальные канаты диаметром 6,7 и 8 мм
(ГОСТ 3062— 69), свитые из семи оцинкованных проволок, н оцинко-
ванная проволока (ГОСТ 3617—71) диаметром 5 мм. В контактных под-
весках трамвая допускается применение в качестве несущих тросов
биметаллических сталемедиых проводов марок ПБСМ-1 и ПБСМ-2
(ГОСТ 4775—75). Цинковое и медное покрытие тросов и проволок за-
щищает их от активной атмосферной коррозии в условиях города.
К. II юлы горы и пплнеспля арматура контактной сети
Il "itfiupii I и и iiibii нрииодн н на\1)дшц1кч я поднапряженном
’•••*«"	< »и . । |и ♦ in iMiviitpymi <н <iiii>p, адинпй, сооружений,
*•* И...... •	 •» || If I р ЦП Kolllilhll 1ЛЧ rlplUHI (nil, ||р(Н1(|Д(>|| спя
M,	н <| НИ • ipli’H i ll* ПИШИ III Mi HI i Чгм Д1ЦМИ CTy-
пенями изоляции, т. е. двумя последовательно включенными изолято-
рами, каждый из которых рассчитан на полное напряжение сети.
В виде исключения допускается установка одного изолятора с по-
вышенными электрическими характеристиками между разнополяр-
ными проводами одной линии троллейбуса, а также одного изолятора с
обычными характеристиками между проводами линий трамвая при под-
вешивании их на неизолированных подвесах. Все тросовые элементы
। -интактной сети рекомендуется изолировать от опор, зданий, сооруже-
ний, земли.
По своему назначению изоляторы можно разделить па три группы:
натяжные, подвесные и изоляторы для специальных частей. Натяж-
ные изоляторы включают в гибкие поперечины, тросовые и проволоч-
ные элементы систем, в контактные провода и другие элементы сети,
• де пробуется от изолятора высокая механическая прочность на растя-
жение. Подвесные изоляторы служат для подвески проводов или тро-
«он и фиксации их положения. Изоляторы для специальных частей вве-
дены в конструкцию и по своей форме приспособлены для каждой спец-
'I.H IB. 1 К’которые натяжные н подвесные изоляторы могут быть исполь-
Н1в«1ны в качестве натяжных и подвесных одновременно.
Натяжной пряжечный изолятор (ГОСТ 3537—
/и) изготавливают на нагрузку 12 000 Н из прессмассы стекловолок-
III АГ 4с методом горячего прессования. Изолятор армирован двумя
। гп.нымп обоймами для соединения с тросовыми, проволочными эле-
мгшамп в деталями подвески (рис. 12, а).
I l.i контактных сетях находятся и ввиду больших межремонтных
|рч|\<ш будут длительное время еще оставаться в эксплуатации пря-
ли чные изоляторы, изготовленные по ранее действующему стандарту
(ПК I .3537 60). Изоляторы существуют двух типов ЦП-1 на нагруз-
ку hooo II для включения в элементы подвесок, выполненные из про-
||ц «жи, н 1111-2 на нагрузку 12 000 Н для элементов подвески из сталь-
ных кип.нов. Эти изоляторы, имея сходный вид, существенно отлнча-
К>н и *»т повои конструкции тем, что имеют стальной сердечник, опрес-
<oi4iiiiii.iii нрсссмлссой «Волокши». Они уступают по механической и
» н iiipii'KThon прочности новым изоляторам, обладают существенным
lit кн i.и ком возможное п>ю скрытых, коротких замыканий при про-
Гн»< и 1О.11ЯЦЦО11И01 о слоя под обоймами.
11 । о л я т о р такелажный фарфоровый ИТФ-3
HpHMi'iiMioi в элементах поперечин, выполненных из проволоки, и в
нодво пых ( Iрунах (рис. 12, б). Минимальное разрушающее усилие
ин । жлнн Mi (МИ) П. В сухом состоянии йзолятор выдерживает напря-
жепиг 15 кВ, а под дождем — 6 кВ. Наименьший диаметр троса для
NpMitpiitthii июля гора составляет 8,7 мм.
11 । о л и г о р ы из д р е вес п о ело и с того пласти-
ки JH'llli-а и.п отапливают на допустимые нагрузки 12000 Н
I] щ Г.’, и) н 17 000 11 Ввиду ।hiроскопнчпосгп древесносло-
Н ьчи ВЛНГ111К11 i.iriapnit «1ЛМЦНО11ПЫС спойпвп < ю tiiniicinoi влажно-
•III Ллн COXpjllH Itllll II «1Л11111Ю1111ЫХ СВОЙГН1 II 1ОЛН lop llplt Ш1ЮДГКПМ
н lioloii ПИВИ но» к нрем pllkll tliil/H ll.t IП !*	»I | шф| 11.11 IH.IM ликом
. ЧппП < ушки lit рвы Л ра । |п« I» Mt iiiii'h'iiirt । риГн1||1|| дрг|К1||||-
и
слоистого пластика и второй после армирования металлическими ушка-
ми. В эксплуатации не реже, чем один раз в два года, изолятор после
очистки покрывают дугостойкой глпфталевой эмалью воздушной
сушки.
Изолятор пластмассовый И К И (рис. 12, г) ' из-
готавливают из пресс-матсрнала АГ-4С методом горячего прессования.
Изолятор предназначен для изоляции крепления продольного несущего
троса к поддерживающим устройствам, контактного провода к продоль-
ному несущему тросу н для других целей. Изолятор обладает высокими
электроизоляционными свойствами. При испытаниях он после суточ-
ного пребывания в воде должен выдерживать без пробоя и перекрытия
напряжение 3000 В переменного тока частотой 50 Гц. Минимальное
разрушающее усилие на растяжение 7000 II.
Изолированный болт устанавливают в изолированных
подвесах контактной сети трамвая. Изолированный болт состоит из
стального сердечника, опрессованного в верхней части электроизоля-
ционным слоем пресс-массы. На нижней части сердечника имеется резь-
ба для подвесного зажима. Болты изготавливают двух типов; БО
болт изолированный с овальной головкой (рис. 13, а) и БЦ болт
изолированный с цилиндрической головкой (рис. 13, б). Болты БО
наглухо крепят в корпусе подвеса, а БЦ крепят в стакане кожуха с
завинчивающейся крышкой и могут быть заменены при старении изо-
ляционного слоя пли поломки болта.
Изолированные болты должны выдерживать без изгиба боковую
нагрузку не менее 5000 Н, а по электрической прочности должны вы-
24
Рис. 13. Изолированные болты:
с овальной головкой; б — с цилиндрической головкой; 1 — сердечник; 2 — электро-
и юляццопное покрытие
дгрживать после суточного пребывания в воде без пробоя и перекрытия
и.1 пряжения 3000 В переменного тока частотой 50 Гц. Недостатком бол-
кт являются скрытые короткие замыкания при нарушении (пробое)
н |<>ляциолиого слоя. Допустимая боковая нагрузка на болт от кон-
ммного провода 2500 II.
Зажимы. Чтобы закрепить контактный провод в точках его подве-
шивания или соединить отдельные куски провода менщу собой, исполь-
i\itir зажимы. Зажимы должны обеспечивать прочность закрепления
и свободный проход токоприемника с учетом его конструктивных осо-
бенностей. Для работы иа сети трамвая с дуговым токоприемником
н in uiiia пантограф зажимы должны оставлять свободной нижнюю
поверхность контактного провода. Для работы на сети троллейбуса
Hi/hiiM, кроме того, должен иметь ограниченные поперечные размеры,
нГц'• почивающие свободное вписывание его во внутреннее очертание
luiiiiaKTHoii головки.
25
Трамвайные подвесные зажимы для одного про-
вода ЗПО и для двух проводов ЗПД предназначены для крепления к
подвесной системе одного или двух контактных проводов. Зажим для
одного контактного провода 1 (рис. 14, а) состоит из основной щечки 2
с двумя отверстиями МЮ и прижимной щечки 3 с отверстиями без
резьбы, скрепляемых болтами 4. Основная щечка выполнена с прили-
вом в верхней части, резьбовое отверстие которого служит для креп-
ления иа изолированном болте подвеса.
Зажим для двух проводов имеет основную щечку с отверстиями
МЮ, по обе стороны которой расположены прижимные щечки с отвер-
стиями 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
СтЗ. Детали из черных металлов должны иметь цинковое покрытие.
Зажимы ЗПО и ЗПД с закрепленными в них проводами должны вы-
держивать без изгиба испытательную нагрузку не менее 8000 Н.
Рис. 14. Трамвайные и троллейбусные зажимы:
а — подвесной для одного провода ЗПО; б — распорный
ЗР; в—подвесной ЗПВ; г — питающий ЗПТ: / — кон-
тактный провод; 2 — основная щечка: 3 — прижимная
щечка; 4 — болт; 5 — винт специальный
Трамвайный соединительный зажим ЗС служит
|ля 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 Ml2.
Электрическое сопротивление соединения, смонтированного из
двух проводов па трех зажимах, пе должно быть больше сопротив-
ления провода, равного по длине соединению, а нагрев зажимов
при максимально допустимом для провода токе не должен прсвы-
inaib нагрева самого провода.
Зажим с закрепленным в нем проводом должен выдерживать
без изгиба боковую испытательную нагрузку нс мопсе 8000 II,
а соединение проводов с помощью трех зажимов растягивающую
нагрузку не менее 14 000 Н.
Т р а м в а п н ы и пит ающ и н зажим 3 П устанавливаю г для
присоединения гибких медных проводов к контактному проводу
|рамвая. Зажим но конструкции аналогичен подвесному зажиму
ЗПО, но отличается от него высокой шейкой прилива. Полос отвер-
сше б шейке прилива служит как гнездо для впаивания гибкого
медного провода, через который осуществляется передача электри-
ческой энергии. Обе щечки изготавливаются из латуни марки
ЛК80-ЗЛ п скрепляются болтами МЮ. Электрическое переходное
сопротивление между зажимом и проводом должно быть не более
сопротивления 1 м контактного провода, а нагрев зажима не дол-
жен превышать нагрева самого провода при прохождении но ним
максимально допустимого тока.
Трамвайный распорный зажим ЗР предназна-
чен для крепления в вертикальной плоскости двух контактных про-
водов. Зажим служит для распора между основным контактным про-
водом и байдратом на кривых участках пути и пересечениях трамвай-
ных проводов. Байдрат представляет собой отрезок контактного про-
вода длиной 2,9 м, который монтируют в точке подвеса ниже основно-
ю провода для предохранения его от износа и уменьшения усилия
па изоляционный болт. Зажим ЗР состоит из основной щечки 2 с от-
верстием MI2 и прижимной щечки 3 с отверстием без резьбы, скреп-
ленных болтом 4 (рис. 14, б). Основную и прижимную щечки изготав-
ливают из стали СтЗ или ковкого чугуна КЧ35-10 с последующей
оцинковкой.
Троллейбусный подвесной зажим ЗПВслужит для
крепления к подвесной системе контактного провода в сети троллейбу-
са. Зажим состоит из основной щечки с четырьмя отверстиями М8 и при-
жимной щечки с отверстиями без резьбы,скрепляемых винтами 6М8Х 14
или специальными винтами 7 (рис. 14, в). Основная щечка в верхней ча-
сти имеет прилив с резьбовым отверстием для крепления болтом к трол-
лейбусному подвесу. Обе щечки изготавливают из латуни ЛК80-ЗЛ.
Зажим с закрепленным в нем проводом должен выдерживать боковую
испытательную н.прузку бел бокового плгиба не менее 5000 1L
27
Троллейбусный питающий з а ж и м ЗПТ уста-
навливают для присоединения медного провода или кабеля к контакт-
ному проводу троллейбуса. Зажим состоит из основной и прижимной
щечек, скрепленных четырьмя специальными винтами 5 (рис 14, г).
Верхняя часть основной щечки имеет гребень по форме, соответствую-
щей юрхией части контактного провода. Гребень служит для установ-
ки на него трамвайного питающего зажима ЗП с гибким проводом.
Длин । ЗПТ позволяет установку двух зажимов ЗП.
О с щечки изготавливают из латуни марки /1К80-ЗЛ. Электри-
ческое переходное сопротивление между зажимом в проводом должно
быть не более сопротивления 1 м контактного провода, а нагрев за-
жима не должен превышать нагрев самого провода при прохождении
по ним максимально допустимого тока.
Зажим стыковой контактной сети трол-
лейбусов ЗСТБ служит для соединения двух концов провода
троллейбуса и передачи через пего электрической энергии. Зажим
(рис 15, а) состоит из корпуса и шести специальных винтов М8
Корпус зажима 1 выполнен из стали Ст4, а впиты 2 из стали Ст35
и имеют цинковое покрытие. Рабочие копны винтов должны быть за-
калены до твердости I IRC 33 4- 38.
В нижней части корпуса зажима при чу смотрен продольный паз
по профилю верхней части контактного провода. При монтаже сты-
кового соединения нажимные винты острыми краями врезаются в
провод и прижимают его к стейкам ваза, обепечпвая прочное соедине-
ние и надежный контакт. Нагрузка, предшествующая разрушению
стыкового соединения провода МФ-85, должна быть не менее 28 5ПГ) II,
при этом корпус нс должен деформироваться. Электрическое сопро-
тивление стыка должно быть не более 1,75- И) 4 Ом.
Для временного соединения сгалеа.иомпплевого провода приме-
няют стыковой зажим обхватного типа (рис. 15, б), постоянное же со-
единение провода выпол-
няют сваркой или спе-
циальными зажимами. За-
жимы, применяемые для
сталеалюминиевого прово-
да, имеют те же конструк-
ции и отличаются лишь
покрытием поверхности
цинком или кадмием. Под-
весные зажимы покрывают
цинком ЦГО, а питающие,
соединительные и другие,
служащие для передачи
электроэнергии, — кад-
мием.
Соединительный зажим,
кроме того, имеет на-
егч к у, увеличивающую
i п« илеит с проводами.
Рис. 1G. Трамвайный почвес чля пря-
мого участка пути ПРО-1;
1 — корпус-, 2 — болт; 3 — гайка
Зажим струновой
ЗСТ предназначен для крепле-
ния струи на стальном канате и
проволоке в сетях трамвая п
троллейбуса. Канат или прово-
локу зажимают между хомути-
ком и обоймой нажатием плап-
ки при завинчивании гаек.
Струну кренят к зажиму с по-
мощью валика.
Обойму и планку изготав-
ливают из стали СтЗ, а хому-
тик — из стали Ст20. Все детали
должны иметь цинковое покры-
тие.
Подвесы. Трамвайные
подвесы изготавливают двух
видов: с изолированными болтами с овальной или с цилиндрической
головками.
Корпус подвеса первого вида состоит из двух половин, между ко-
торыми зажимаются один или два изолированных болта БО. Половин-
ки корпуса, штампованные из листовой стали Ст2, соединяются меж-
ду собой заклепками. Подвес удерживается па поперечине за счет
трения, создающегося от изгиба проволоки на подвесе и затяжки бол-
тов корпуса. Общий вид подвеса для прямого участка пути ПРО-1
показан па рис. 16. Для кривых участков пути и на стрелочных слия-
ниях проводов при кроплении на сквозном тросе применяют подвесы
КСО-1 для одного провода и КСО-2 па два провода. На подвесах 1\СО
контактные провода монтируют с применением байдратов. На болте
БО имеется выемка, куда закладывается основной провод и удержи-
вается 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 крепления на
потолке искусственного сооружения, в проемах ворот или подшивки
под мостами устанавливают подвесы ПО-1. Подвес крепят болтами
или глухарями. Корпус подвеса для болтов с цилиндрической голов-
кой литой из ковкого чугуна марки КЧЗО-6. Изолированный болт за-
кладывают сверху в гнездо и закрывают завинчивающейся крышкой.
При необходимости болт может быть заменен без снятия подвеса.
Для подвески на прямом участке пути служит подвес ПРЦ-1
(рис. 17, а) для одного провода и ПРЦ-2 для двух проводов. На по-
перечине подвес удерживается за счет изгиба проволоки поперечины
на подвесе в горизонтальной плоскости.
Для подвески на кривых участках пути и для стрелочных слия-
ний проводов используют подвесы 1\СЦ1 и КСЦ-2 соответственно на
одни (рис. 17, б) и два провода, которые устанавливают в рассечку
поперечины. Для крепления на оттяжке применяют одноплечие под-
весы КОЦ-1 для одного провода и КОЦ 2 для двух проводок. 11оголоч-
нын подвес ПЦ-1 показан иа рис. 17,6. Детали подвесов должны иметь
29
ципКовые покрытия, а корпус—лакокрасочные покрытия, поангпкор-
розиоиным свойствам и сроку службы не уступающие цинковому по-
крытию. Нагрузка, предшествующая изгибу подвесов, должна быть не
менее 4000 Н.
Трамвайный гибкий неизолированный подвес повышает эластич-
ность подвески (рис. 18, а). При проходе токоприемника провод мо-
жет несколько подняться за счет свободного хода серьги, что смягчает
удар токоприемника в точке крепления и уменьшает вероятность
возникновения электрической дуги.
Па кривых участках сети для улучшения токосъема применяют
подвесы фиксаторного типа различных конструкций. Точка крепления
подвеса вынесена за пределы касания токоприемника. На рис. 18, б
показав подвес, выполненный из двух щечек, которые соединя-
ются болтами с приваренной к ним втулкой. На поперечном тросе
подвес удерживается за счет трения, возникающего при изгибе за-
жатого между щечками троса. На рис. 18, в показан подвес, выполнен-
ный из трубы 15 X 1,5 мм. Подвес монтируют в рассечку поперечины
с установкой натяжных изоляторов по обе стороны. В междупутье
можно устанавливать один изолятор иа поперечине.
На цепной подвеске для закрепления точек предельных отклоне-
ний провода, образующих зигзаг, и на кривых участках используют
специальные фиксаторы 1, устанавливаемые на несущую поперечину
2 (рис. 19, а) или кронштейн.
у

Рис. 17. Трамвайные подвесы с изо-
лированными болтами БЦ:
<i для прямого участка пути иа один
11|мщ»л Ill'll 1: б для кривого участка
uyiw 1 Hi....... КГЦ! в— потолоч-
«мЯ 1111 1 I г «• •	и 111лнров,|||Н1>1й
1<1
Рис. 18. Трамвайные подвесы:
а — неизолированный; б — фиксирующий планочный; в фиксирующий трубчатый
Троллейбусные подвесы изготавливаются несколь-
ких 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 (рис. 20, а), а из
двуплечего и одноплечего парную оттяжку. Эти подвесы устанав-
ливают на прямых и кривых участках при углах поворота до 4°.
Такой подвес можно применить и при угле до 8°, если скорость
движения троллейбуса не превышает 15 км/ч. Подвесы изгота влипают
31
Рис. 19. Фиксаторы на несущей поперечине кривого участка
литыми из ковкого чугуна КЧ35-10 или сварными. Двуплечие под-
весы должны выдерживать испытательную растягивающую нагрузку
16 000 11, а одноплечие— 8000 II. Недостатком подвеса является
жесткость подвески провода.
Значительно лучшей эластичностью обладает маятниковый под-
вес (рис. 20, б), имеющий наклонные струны с включенными в них
изоляторами. Две равные шарнирно закрепленные струны обеспечи-
вают параллельное перемещение нижней скобы при изменении на-
клона струны, а ось симметрии провода постоянно остается верти-
кальной.
На подвесе предусматривается изменение направления про-
вода на угол до 3°30' Маятниковые подвесы применяют и в трамваях,
для чего конструкция нижней скобы изменена для пропуска токо-
приемника. В этом случае следует учитывать постоянные изменения
зигзага с тем, чтобы крайние отклонения провода не выходили за до-
пустимые пределы.
В трамвайных п троллейбусных цепных подвесках используют
подвесы скользящей струны, перемещающиеся вдоль продольно-не-
сущего троса от температурных изменений длины провода. Трамвай-
ный подвес состоит из серьги и подвесного зажима, соединенных че-
рез одинарную вилку. Троллейбусный подвес аналогичен трамвай-
ному, но между вилкой и серьгой включен изолятор. На несущем
тросе по обе стороны от подвеса устанавливают ограничители пере-
а)
Pm 20 Парный жесткий (а) и маятниковый (б)
1|И1ЛЛ«йбугныс подвесы:
I	'	«|(|унп 'I II
мещения серьги, выпол-
ненные в виде специаль-
ных зажимов. Расстоя-
ние между ограничителя-
ми определяется темпе-
ратурными удлинения-
ми провода. Наимень-
шее расстояние — между
ограничителями па подве-
сах, соседних со средней
анкеровкой, наибольшее
вблизи грузовых компен-
саторов.
Элементы контактной
сети. 11а стенах зданий
Рис. 21. Заделка штанги в стену:
/ — стена; 2 —облицовка; 3 —заливка бетоном; 4 —
штанга
подвеску закрепляют степными крюками КС, устанавливаемыми в
заранее при готовленные отверстия. Стенной крюк расклинивают в
отверстии четырьмя закрепами, располагаемыми по сторонам пира-
миды хвостовой части крюка. Длину стенного крюка выбирают
в зависимости от толщины облицовочного слоя стены по табл. 5.
Допускаемая нагрузка па крюк 7000 Н. На большие нагрузки,
но не превышающие 14 000 Н, применяют спаренные крюки, устанав-
ливаемые па расстоянии 250 мм и связанные коромыслом. Для стен
с облицовочным слоем более 200 мм имеются специальные способы за-
крепления (рис. 21).
Защитой от передачи на степы шума служит шумоглушитель.
Шумоглушитель состоит из двух соединенных между собой планка-
ми резиновых валиков, на которых гасятся звуковые колебания.
На валики надеты хомуты, одним из которых шумоглушитель сое-
диняется с тросом, а вторым через переходную планку с крюком.
Шумоглушитель может быть выполнен в виде резинового валика,
заключенного в стакан.
Заделку концов стального каната и контактного провода выпол-
няют концевым клиновым зажимом ЗКК (ГОСТ 3283—66), изготав-
ливаемым литым из ковкого чугуна или сварным из стали. Конец ка-
ната или провода пропускают сквозь зажим, загибают вокруг клина
и вместе с ним затягивают внутрь корпуса. Размеры клиньев рассчи-
таны для заделки каната диаметром 6,6 мм пли провода МФ-85. Ис-
Табл и ц а 5
Типоразмер крюка	Длина, мм		Типоразмер крюка	Длина, мм	
	крюка	закрепа		крюка	закрепа
КС-25*	230	IG5	ксюо	305	240
КС-50	255	190	КС-150	355	290
КС-75	280	215	КС-200	405	340
' Цифры указывают толщину облицовки стопы.
2 Зак. 1007
33
питательная нагрузка на зажим, приложенная вдоль оси закреплен-
ного в нем провода илн каната, составляет 50 000 Н.
Натяжение контактных проводов и тросовой системы регулируют
с помощью натяжных закрытых муфт (ГОСТ 3535- 66). Муфты изго-
тавливаются двух типов: MH3-I00 и MH3-300 соответственно с
ходом 100 и 300 мм. С одной стороны муфта имеет винт и гайку пра-
вой резьбы, а с другой—левой, что позволяет увеличивать или умень-
шать ее длину, поворачивая корпус в ту пли другую сторону. Закры-
тый корпус имеет в средней части шестигранную форму для работы
гаечным ключом. Испытательная нагрузка на муфту, приложенная
вдоль се оси, составляет 50 000 Н.
У фиксирующей поперечины часть, находящаяся внутри кривого
участка пути, может оказаться слабо натянутой и иметь большой про-
вес, который мешает проходу токоприемника. Постоянное натяжение
этого участка можно получить, включив пружинный компенсатор у
точки крепления поперечины. Пружинный компенсатор представляет
собой заключенную в стальной корпус пружину, работающую па сжа-
тие. Пружинные компенсаторы следует включать в анкерные тросы
при анкеровке кронштейнов для смягчения удара, возни кающего при
обрыве закрепленных на кронштейне тросов и проводов.
Для сезонной регулировки натяжения контактных проводов
трамвая применяют температурный винт, включенный в разрез кон-
тактных проводов. Температурный винт (рис. 22) име-
ет натяжную муфту с правой н левой резьбой на винтах и гайках.
В средней части муфты имеется зубчатое колесо для трещеточного
ключа. Ходовая линия для токоприемника образуется двумя допол-
нительными 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 разруше-
нии винта.
1*114 99 I • Min |m | ypinaii пиит-
ГН и Л лровол; 5 >1 6 — ПО-
Рнс. 23 Грузовые компенсаторы:
а — внутри опоры; б — снаружи опоры
Для натяжения контактного провода в полукомпененрованиой
подвеске применяют грузовые компенсаторы блочпо-
ю гина. Компенсатор представляет собой полиспаст с передаточным
числом 1:4 н имеет два подвижных и одни неподвижный ролики.
Грузы, натягивающие полиспаст, помещают внутри трубчатых
опор АГК (рис. 23, а). Эти опоры могут использоваться и для .уличного
освещения. Провода освещения прокладывают снаружи опоры и за-
щищают от механических повреждений внизу стальной трубой, а вверху
стальным рукавом. На загородных и вылетных линиях допускает-
ся закрепление грузов снаружи опоры (рис. 23, б) с защитой их предо-
хранительной решеткой. 11а грузовой компенсатор могут быть анке-
рованы как одинарный, так и совместно двойной провод трамвая. Для
выравнивания натяжения обоих проводов их натягивают через коро-
мысло пли 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 анке-
ровку выполняют установкой на провод специального зажима, от-
1ягпваемого в обе стороны наклонными тросами, закрепляемыми на
продольно-несущем тросе. Длина каждой ветви средней анкеровки
должна быть приблизительно равна двадцатикратиому наименьшему
расстоянию между контактным проводом и несущим тросом. Крои
нпейн или несущую поперечину, под которыми располагаемся средняя
анкеровка, анкеруют в обе стороны.
8Г>
Рис. 24. Сопряжение анкерных участки» Tp.ivuKtiiMuii сети:
/ -1|>узовоП компенсатор; 2—трое; 3—опора переходного пролета; 4— электрическое сое-
динение; 5 — контактные провода
Узлы контактной сети и кривые участки радиусом менее 100 м
получают лишь незначительные перемещения при изменении темпера-
туры н их можно использовать как средние анкеровки.
Сопряжение двух анкерных участков
сети трамвая выполняют параллельной прокладкой прово-
дов в сопрягаемом пролете с отведением концов их па анкеровку в
разные стороны. В середине пролета оба провода имеют одинаковую
высоту, а по мере удаления от середины к анкерам высота подвески
провода увеличивается (рис. 24), что обеспечивает плавный переход
токоприемника и одного провода иа другой. Передача электрической
энергии между проводами осуществляется гибкими электрическими
соединителями-перемычками.
Сопряжение анкерных участков сети
троллейбуса выполняют врезкой в каждый провод шино-
проводного перехода, ио которому токоприемник переходит с одного
участка на другой. Переход изготовляют из полосовой стали в виде
двойной шипы, внутри которой помещают контактный провод.
Двойная шипа и контактный провод анкеруют в разные стороны через
отклоняющие ролики на опоры с грузовыми компенсаторами. Оба
провода одной линии (плюсовый и минусовый) могут иметь общи»! ком-
пенсатор пли раздельные для каждого провода, разнесенные па сосед-
ние точки подвески. В местах присоединения к узлу шинопроводного
перехода в анкерные тросы создают двухступенчатую электрическую
изоляцию.
Суммарная ширина двойной шипы с контактным проводом не пре-
вышает 20 мм. Плавность прохождения головки токоприемника обес-
печивается за счет большой длины перехода (до 7 м) скольжением
сначала по двойной шине, затем по контактному проводу, а образую-
щийся в месте перехода уступ ио ширине является пошерстным и не
создает препятствий для движения. Шинопроводным переход монти-
р\кп под кронштейном или поперечиной, что обеспечивает хорошую
iieipoycioiBiiiiiovii. и предохраняет от чрезмерных колебаний. Двой-
ною пишу iiojim'iihiiuiioi по краям к несущему тросу на скользящих
и юл ирона иных 11<1.|11<*( л.ч Передача электрической энергии через
пгргхп(ы в юг но н к 1]»ичс ч кпм сое ишпгепям (питающим дужкам),
lilltllM 1IIIUIIMIIM П<> «'Гн । |1>|пИ1|,1 v ищ.

Другой конструкцией для сопряжения анкерных участков про-
водов сети троллейбуса является устройство для автоматического ре-
гулирования натяжения контактного провода (АРП). Средняя шина
устройства служит направляющей для двух крайних подвижных
шин и для подвешивания устройства. Подвижные шины соединены
между собой двумя параллельными полиспастами с передаточным
числом 1:4, расположенными непосредственно па устройстве АРН.
Взаимное натяжение двух смежных участков контактного провода
шачителыю уменьшает усилия, передаваемые па анкерную опору, и,
следовательно, для анкеровки можно применить опоры легких типов.
В отдельных случаях можно избежать установки анкерных опор
и разместить грузы на опорах, поддерживающих сеть, что является
основным преимуществом APII перед шинопроводным переходом.
Например, при натяжении провода 8000 Н нагрузка на опору будет
примерно 2500 II (с учетом КПД 0,8). Длину анкерного участка
принимают равной 600 --900 м. Надежная работа АРП и шинопровод-
ного перехода обеспечивается тщательностью ухода за ними, что хотя
и требует некоторого увеличения трудовых затрат, по оправдывается
улучшением токосъема за счет стабильности натяжения контактных
проводов.
ГЛАВ 1 IV
СПЕЦЧАСТИ. ОПОРНЫЕ
И ПОДДЕРЖИВАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ
КОНТАКТНОЙ СЕТИ
9.	Спсцчасчи кон гак гной сети
Общие сведения. В местах пересечения контактных проводов
линии троллейбуса и трамвая; взаимного пересечения линий
трамвая; взаимного пересечения линий троллейбуса, сли-
яния двух линий троллейбуса в одну; разветвления липни троллей-
буса па два направления; секционирования, сопряжения анкерных
участков полукомпененрованиой подвески и на кривых участках кон-
тактных проводов троллейбуса устанавливают специальные конструк-
ции, которые получили общее название спецчасти. Проезд
спецчастей часто требует особого режима вождения, а в отдельных
случаях и ограничения скорости движения подвижного состава. От
надежности работы спецчастей зависят качество токосъема и эконо-
мические показатели работы городского электрического транс-
порта.
Положительными качествами, по которым оценивают спецчасти,
являются: плавность прохода токоприемником спецчасти, прочность
всех элементов, износоустойчивость ходовых элементов. В спецчасти
должна быть обеспечена: надежная электрическая изоляция между
проводами различной полярности, а в некоторых случаях и между
проводами пересекающихся линий одной полярности, передача элект-
рической энергии через спецчасти; возможность удобного монтажа
на сети и замены отдельных быстро изнашиваемых деталей и узлов
при эксплуатации.
За длительный период развития городского электрического тран-
спорта были созданы многочисленные конструкции спецчастей, начи-
ная от так называемых наборных конструкций, монтируемых зачас-
тую непосредственно на контактно/! сети, до изготовляемых серийно
заводами со взаимозаменяемыми деталями и сменными узлами. Рас-
смотрим некоторые современные спецчасти, имеющие наибольшее
распространение и предназначенные для работы на контактной сети
трамвая и троллейбусов напряжением 600 В постоянного тока с мед-
ными контактными проводами МФ-85 н рассчитанные для взаимодей-
ппия го штанговыми токоприемниками РТ-6М с токосъемной голов-
коп I 1 11Л
(иецчш in дли vi.i ir.i.коминновых проводов имеют те же конструк-
ции, чн» и для медных, и <>'шчаются лишь деталями, связанными с
и iMi-iii-ппгм ра iMi ров поцгр< чпо! о магния провода (входные п сход-
III К' »1гм< 11111 II Ы HIH<111<1< Ч1Ж11М1.1)
Секционные изоляторы. Контактные сети делятся на электри-
ческие изолированные участки секции, отделяемые друг от дру-
га секционными изоляторами. В СССР большое распространение по-
лучили хорошо зарекомендовавшие себя секционные изоляторы СИ-6Д
и СИ-6М для сети троллейбуса и СИТ-Д для трамвая, разработан-
ные Мосгортранспроектом.
Секционный изолятор СИ-6Д (рнс. 25) имеет устройство для при-
нудительного гашения электрической дуги в случае ее возникнове-
ния при проходе токоприемника. Ходовую линию образуют кон-
тактные провода, подходящие с обоих концов изолятора, и на кото-
рых он крепится концевыми зажимами с вертикальными врезающими-
ся болтами; и два ходовых элемента, разделенными между собой тре-
мя воздушными промежутками последовательно с размерами 12,
16 и 12 мм.
Ходовые элементы 3, 4 выполнены из латуни пли алюминия.
Первый ходовой элемент электрически соединяется с контактным про-
водом через дугогасительную катушку 1, а второй является нейтраль-
ным и электрически изолирован от частей, находящихся справа и
слева под напряжением. Дугогасптельная камера 2 расположена над
вторым по ходу движения воздушным промежутком.
Дугогасительное устройство работает следующим образом. В мо-
мент нахождения токоприемника троллейбуса на первом по ходу хо-
довом элементе ток идет от контактного провода через дугогаситель-
ную катушку на первый элемент н токоприемник. При этом в воз-
душном промежутке под камерой и в самой дугогасителыюй камере
создается электрода! иитвое поле. При перемещении токоприемника
па нейтральный элемент ток к нему идет через второй воздушный про-
межуток по возникающей электрической дуге, которая взаимодейст-
вует с магнитным полем, выдувается вверх дугасительной камеры и
гасится. Для повышения действия камера выполнена в виде щелевой
с роговыми направляющими для растягивания дуги.
Дугогасительное устройство предохраняет секционный изолятор
от перекрытия электрической дугой в случае прохода его подвижным
составом в режиме тяги, повышает электроизоляционные качества изо*
Рис. 25. Секционный изолятор с лун» iiurilik'M л in ipo.uii ЛГм пиП ч ти
39
лятора, безопасность работы на смежном участке при снятии напря-
жения и обеспечивает большую износоустойчивость.
Растягивающие усилия от натяжения контактного провода вос-
принимаются двумя боковыми изоляционными брусьями из древес-
ного слоистого пластика ДСП-Б-Э, скрепленными дугообразными
косынками. Осп изоляционных брусьев расположены в одной плос-
кости с осью контактного провода, поэтому исключается изгибающий
момент и брусья работают только на растяжение.
При необходимости электрического соединения двух смежных
секций замыкание изолятора осуществляется отрезком контактного
провода, для чего предусмотрены на концах изолятора специальные
латунные втулки с нажимными болтами.
На базе этого изолятора разработана и успешно применяется
облегченная конструкция секционного изолятора СИ-6М для сети
троллейбуса, у которого отсутствует система дугогашения, и поэто-
му масса и размеры изолятора значительно уменьшены. Изолятор
имеет один нейтральный ходовой элемент, ио обе стороны которого
ходовая линия имеет воздушные зазоры по 12 мм. Изолятор СИ-6М
устанавливают па сети в местах, где исключается перекрытие его
электрической дугой при проходе троллейбуса в режиме тяги или где
он защищен от перекрытия рядом расположенным на проводе другой
полярности изолятором СИ-6,1.
В последнем случае СИ-6Д устанавливают с небольшим опере-
жением навстречу движения, чтобы разрыв электрической дуги
происходил па нем.
Секционный изолятор СИТ-Д (рис. 26) предназначен для рабо-
ты на сети трамвая с дуговым токоприемником, пантографом и полу-
пантографом. Конструкция изолятора аналогична СИ-6Д. Ходо-
вую линию образуют последовательно расположенные входной по-
лоз, первый ходовой элемент, второй (нейтральный) ходовой элемент
и сходной полоз, разделенные между собой воздушными промежутка-
ми. Первый ходовой элемент электрически соединен с контактны-
ми проводами через дугогасительную катушку. Второй воздушный
промежуток находится под дугогасительной камерой. Работа дуго-
гасящего устройства аналогична СИ-6Д.
Усилия от натяжения контактных проводов воспринимают бо-
ковые изоляционные брусья, скрепленные дугообразными косынка-
ми. Плавность ходовой линии в вертикальной плоскости обеспечива-
г1ся сравни гсльио небольшими уклонами входных и сходных поло-
ши, равными 2()°/00. Замыкание изолятора выполняется отрезком кои-
ihkiiioio провода снизу.
Секционный iiio.nirop Киевского трамвайно-троллейбусного
vnpanк пин (hl I .X ) СЦУ-72 по своей конструкции близок к СИ-
Г>Д >нн Htiuhiiop я и лягни универсальным и предназначается как
л in |рпл.>н 11бу< и, 1пк и дли i рамная, поэтому его ходовая линия рас-
iHi |ож< пи ниже iH ioiioil рамы 11ос'И’днгг обстоятельство, как это
OIMI чп |о< 1. p.niii, иы n.iii и । и<ши iriiiii* ПГЖГ.1.1К' n.iioro изгибающего
MHMl lilil
4<1
элемент токопроводящий; 3 —элемент нейтральный; 4 — полог,
‘«ное; С — полоз средний; 7 —камера дугогасительпая; 8 — ка-
Основные технические следующие:	характеристики секционных	изоляторов
Тип изолятора	СП-6Д	CII-GM СНТ-Д	СИУ-72
Напряжение, В Расчетное натяжение в кон-	600	600	600	600
тактном проводе, II Максимальная скорость движе-	12 000	12 000	12 000	12 000
ния, км/ч . Интервал рабочих температур,	60	60	60	60
°C	—404-40	—404-40	—404-40	—40+40
Габариты, мм	705Х137Х 430XI37X	3860Х XI50	Х86 XI60X158	940X150Х XI58
Масса, кг	10,8	6,0	18,6	—
Данные обмоток дугогасительных катушек следующие:
Тип изолятора	СП-6Д	с пт я	СЦУ-72
Марка провода	ПБД	ПБД	ПБЧ
Диаметр провода, без изоля-			
ции, мм	2,1	2,44	3.05
Диаметр провода с изоляцией.			
мм	2,37	2,77	3.54
Площадь сечения провода, мм2	3.46	1.67	7.3
Число витков обмотки	260	155	150
Средняя длина витка, мм	135	151	140
Общая длина провода, м	35	24	21
Масса провода, кг	1.12	1.1	—
Сопротивление обмотки при			
20° С, Ом	0,18	0,09	0,051
Общим недостатком всех изоляторов с дугогашением является
повышенная жесткость конструкции и увеличенные в сравнении с
другими изоляторами масса и габариты.
10.	Пересечение контактных линий трамвая и троллейбуса
Большое распространение в СССР получила конструкция пересе-
чения проводов трамвая и троллейбуса типа МТТ 40/90 (рис. 27),
разработанная проектной конторой Мосгортранснроект. Пересече-
ние предназначено для работы трамвая с дуговыми токоприемниками
или пантографами.
Пересечение устанавливают на любой угол встречи контактных
проводов трамвая и троллейбуса в пределах 40—90°, для чего собира-
ют одну из трех модификаций: для углов встречи 40—60°, 60—80° и
80—90° Во всех модификациях применяют, в основном, однотипные
детали. Различие заключается в порядке сборки и количестве полозь-
ев, имеющих различную длину между точками крепления к кронш-
тейнам и изоляционной трубе. Изоляционный брус выполнен в виде
стальной трубы с надетой на нее бакелитовой трубой 4. Контактный
провод пропускают внутри изоляционной трубы.
Токоприемники троллейбуса проходят пересечение по неразре-
«пгмым KoiiiHKTiiMM проводам /, закрепленным на подвесных зажи-
ммх J Jbtfimrniic может идти в режиме с включенными двигателями.
4в
Рис. 27. Пересечение трамвайной линии с троллейбусной типа МТТ40/90
Контактная вставка токоприемника трамвая скользит по ходовой
липли, Образованной электроизоляционными полозьями 3 и шинами
(усами). Контактный провод троллейбуса проходит выше ходовой ли-
нии на 25 мм, что исключает замыкание на него токоприемника трам-
вая. Трамвай проходит пересечение в режиме выбега.
Уклон ходовой линии трамвая 47°/00. Максимальные расчетные
скорости движения под пересечением трамвая и троллейбуса 30 км/ч,
для трамвая минимальная скорость — 3 км/ч. Масса пересечений
следующая:
Тип пересечения про-
водов
Масса, кг .
МТТ 40/60 МТТ 60/80
33,4	33,5
МТТ 80/90
38
Пересечение обладает надежной электрической изоляцией и боль-
шой механической прочностью. Значительная длина изолированной
части в направлении движения трамвая ограничивает применение
пересечения на кривых участках пути при радиусе менее 50 м и подъ-
емах более 25°/00.
Пересечение трамвайных проводов с троллейбусными, применяе-
мое в Киевском трамвайно-троллейбусном управлении (КТТУ).
предназначено для прохода трамваев в режиме выбега, а троллейбу-
са — под током. Основанием пересечения служат силовой брус, со-
ставленный из трех последовательно соединенных частей: входной,
средней и сходной, которые изготавливают из дельта-древесины.
Соединения находятся в центрах встречи с проводами троллейбуса,
Центр встречи представляет собой сварную арочную конструкцию,
СТОЙКИ КОТОрОЙ Соединяются болтами, СОСГЛИЛЯЮПШМН 4}ICII! силового
43
бруса. Этими же болтами крепят стальные ходовые элементы усы,
входящие в ходовую линию токоприемника трамвая. Всего па пере-
сечении четыре уса (по одному на каждую сторону центра встречи),
расположенных с перекрытием друг друга так, чтобы оставалась сво-
бодной прорезь для пропуска штанги троллейбуса. Это обстоятельст-
во ограничивает область применения пересечения углами встречи
контактных проводов трамвая и троллейбуса в оптимальных пределах
40 - 60°
Контактный провод трамвая в месте установки пересечения раз-
резают, а концы его соединяют с силовым брусом с помощью конце-
вых зажимов. Ходовую линию трамвая образуют нижние поверхности
силового бруса и усов в центрах встречи проводов.
В целях создания непрерывной электрической цепи сверху пере-
сечения монтируют гибкий провод (перемычку), соединяющий оба
конца провода трамвая. На входной части силового бруса крепится
стальной сменный подгорающий элемент — ус, который служит для
отвода в сторону электрической дуги в случае ее возникновения.
В центрах встречи проводов закреплены металлические кронштей-
ны, по концам которых па изоляционных планках имеются подвесные
зажимы для установки на троллейбусные провода. Закрепление пе-
ресечения на четырех разнесенных зажимах обеспечивает устойчи-
вое положение его в вертикальной и горизонтальных плоскостях.
Пересечение просто в изготовлении, а отсутствие уклонов в ходо-
вых линиях трамвая и троллейбуса является достоинством конструк-
ции. К недостаткам следует отнести ограниченный диапазон углов
встречи проводов трамвая и троллейбусов, значительную длину изо-
лированной части по направлению движения трамвая и сравнитель-
но быстрый износ рабочей ходовой поверхности силовых брусьев.
На крутых подъемах и резких поворотах трамвая, где движение
его с выключенными двигателями крайне затруднительно, применяют
пересечения, в которых трамвай может идти в режиме тяги, а трол-
лейбусы — в режиме выбега. Применяют такие пересечения редко,
ио в отдельных случаях они совершенно необходимы. Одной из сов-
ременных конструкций является пересечение проводов трамвая и
троллейбуса для прохода трамвая в режиме тяги, разработанное Мос-
гортранснросктом. Токоприемники троллейбуса проходят пересече-
ние по изолированным брусьям, сходными по конструкции с изоли-
рованными брусьями пересечения МП-V, а токоприемники трамвая
проходят по находящимся под напряжением металлическим полозьям.
Расчетный угол встречи проводов составляет от 45 до 90°
11.	Управляемые и сходные стрелки троллейбуса
Управляемые стрелки. В местах разветвления троллейбусной ли-
нии устанавливают управляемые стрелки для перевода токоприемни-
ков на одно из двух направлений по выбору водителя. Управляет
переводом токоприемников водитель троллейбуса из своей кабины,
не приостанавливая движения.
44
Управляемая стрелка СТ У-4, разработанная про-
ектной конторой Мосгортранспроект, получила широкое распрост-
ранение во многих городах СССР.
В конструкции управляемой троллейбусной стрелки СТУ-4 зало-
жен принцип прохода центров встречи ходовых линий на плитах
стрелки и крестовины верхней частью реборд головки токоприемни-
ка (рис. 28, а), а угол расхождения контактных проводов в стре-
лочном узле должен составлять 20 (симметрично по 10' в каждую
сторону).
Стрелочный узел СТУ-4 представляет собой сборную конструк-
цию, состоящую из двух станин с контактами, включаемыми после-
довательно в цепь тягового тока при переводе стрелки (так называе-
мыми сериесными контактами), соединенными планочным изолято-
ром; крестовины с изоляторами и переходными шинами: переход-
ными концевыми деталями для соединения с контактным проводом.
Стрелку комплектуют распорным рычагом, который при монтаже мо-
жет быть заменен поперечиной (тросом симметрии). Станина разде-
лена воздушным промежутком на две части, связанные между собой
изоляционными брусьями 2 из древесно-слоистого пластика ДСП-
Б-Э. Передняя часть станины I электрически объединена с сериесным
контактом и песет механизм привода пера. Механизм вместе с пером
собран в отдельный съемный узел, что представляет большое удобст-
во для замены его па липни в случае неисправности. Снизу плиты
имеются ходовые элементы 3, 4, 5.
Контактные провода, идущие в направлении палево, проходят
сверху стрелки п крепятся к ней через изоляцию, а в направлении на-
право начинаются от стрелки и соединяются с пен концевыми зажи-
мами, один со станиной, а второй с секционными специальными изо-
ляторами крестовины 6. В месте пересечения проводов разной поляр-
ности устанавливают крестовину, представляющую собой плиту с хо-
довыми элементами и центром встречи 7 Со станинами крестовина сое-
динена длинной ходовой шиной н короткой шиной и секционным изо-
лятором. От боковых перемещений крестовина предохраняется двумя
специальными распорными изоляторами.
Непрерывность электрической цепи в изолированном направлении
осуществляется через электрическую перемычку. Распор симметрии
служит для фиксации и изменения направления контактных прово-
дов после прохода стрелки и представляет собой изоляционный брус,
закрепляемый на проводах зажимами. Переводной механизм имеет
одно перо с электромагнитным приводом. Перо представляет собой
передвижную перегородку (борт), направляющую головку токопри-
емника в желоб по нужному направлению.
Рассмотрим электромеханическую схему стрелки (рис. 28, в).
Перо стрелки постоянно удерживается пружиной в направлении дви-
жения токоприемника направо. При проходе троллейбусом зоны се-
риесного контакта с выключенным тяговым двигателем положение
пера стрелки не меняется. При проходе этой зоны с включенным тяго-
вым двигателем ток протекает через катушкн 8 электромагнитов стрел-
ки, которые переводят перо стрелки для движения токоприемника на-
45
лево. В таком положении перо стрелки удерживается до тех пор, по-
ка через электромагнит протекает ток. Как только токоприемники
пройдут воздушные промежутки на станине, катушки электромаг-
нитов обесточиваются, и перья под воздействием пружин 9 возвра-
щаются в исходное положение.
Наименьший ток срабатывания переводного механизма регулиру-
ется натяжением возвратной пружины в пределах 30—90 А; он вы-
Рис. 28. Управляемая стрелка СТУ-4:
а— вид на плиту стрелки снизу: б— вид на плиту крестовины снизу; в — электромехани-
ческая схема стрелки; / — передняя часть станины; 2 — изоляционные брусья; 3. 4. 5 — ъо-
довые «лементы; 6 крестовина; 7 — центр встречи; 8 —катушка электромагнита; 9 —
пружина
40
бирается в зависимости от Тока, необходимого для освещения грол-
ленбуса, работы компрессора, обогрева салона и других собственных
нужд троллейбуса. Чтобы исключить ложные переводы стрелки, зна-
чение тока срабатывания принимают несколько большим суммарного
тока для собственных нужд.
Секционные изляторы, из которых комплектуется крестовина
стрелки СТУ-4, имели ходовые изоляционные вставки нз дельта-дре-
весины ДСП-Б-Э, которые сравнительно быстро изнашивались от ме-
ханического воздействия токоприемников и подгаров от электричес-
кой дуги. Для повышения износоустойчивости и надежности работы
изоляторы заменены на усиленные секционные изоляторы. Первый
по ходу изолятор имеет принудительное гашение дуги СИ-6ДУ, а
второй СИ-6У без дугогашения. Опп отличаются от изоляторов СИ-
6Д 1,1 СИ-6 наличием четвертого воздушного промежутка в ходовой
линии, который создал дополнительным ходовым элементом. Стрелка
получила маркировку СТУ-4М и успешно проходит эксплуатацион-
ную проверку. Достоинством СТУ-4М следует считать надежность
работы, подтвержденную длительной эксплуатацией этой стрелки.
К ее недостаткам следует отнести уклоны в ходовой линии, вызван-
ные подвешиванием стрелочного узла к натянутому контактному про-
воду, и проход центров встречи станины и крестовины ребордами, что
обусловливает снижение скорости прохода спецчасти троллейбусом.
Управляемая стрелка УС У-74 разработана в КТТУ
Эта стрелка предназначена для работы в тех же условиях, что и СТУ-4,
и имеет симметричный угол расхождения проводов 20й В отличие от
СТУ-4 в конструкции ее заложен принцип скольжения токоприемни-
ка контактными вставками по всем ходовым элементам в пределах
стрелочного узла. Вторым отличием является врезная конструкция
стрелки. Все подходящие к стрелке провода разрезаются и крепятся
на ее конструкции, что обеспечивает отсутствие уклонов в ходовой
ливни в пределах стрелки.
Стрелочный узел (рис. 29) представляет сборную конструкцию
из двух стрелок, соединенных тремя планочными изоляторами раз-
ной длины: крестовины, двух секционных изоляторов и ходовых при-
соединительных шин.
Основания стрелки выделены пятью изоляционными промежут-
ками, которые вместе с шиной служат на входе сериесными контак-
тами. Механизм перевода стрелки линии во время движения анало-
гичен применяемому в стрелке СТУ-4М, но отличается характеристи-
кой! электромагнита. Снизу каждой станины имеются два связан-
ных между собой пера. Перевод перьев с совмещением одного из перь-
ев с входным ходовым элементом обеспечивает движение головки токо-
приемника в том или ином направлении. Оба механизма являются
управляемыми, они связаны тягой, обеспечивающей синхронность
перевода перьев.
Управление стрелкой осуществляется водителем так же, как и
СТУ-4, а работа стрелки — по той же принципиальной электромеха-
нической схеме. Перья постоянно удерживаются пружинами для про-
езда направо—движение троллейбусов с выключенными двигателя-
47
35Б5
Рис. 29. Управляемая стречка УСУ-74 (а) и ее электромеханическая схема (б):
/ — клемма концепая', 2 —сериесный контакт; 3, 6—шина; 4 — стрелка; 5 — специальный
1ГН17ЯТор; 7 — крестишнш
мн, для проезда палево движение с включенными тяговыми двига-
телями, а перья переводятся и удерживаются электромагнитами ме-
ханизмов.
Электрическое соединение контактных проводов осуществляется
в обход стрелки. Центр встречи выполнен па съемной плите для об-
легчения замены ее при необходимости.
Основные данные управляемых стрелок следующие:
Тип стрелки
Поминальное напряженно, В
Максимальное натяжение контактного про-
вода. 11
Скорость движения троллейбуса пот стрел-
ком (экспериментальная), км/ч:
под тиком
без тока
Длина стрелочного узла, мм
Масса Get распора симметрии, кг
СТУ-4М
600
12 000
15
15
4300
108
X СУ 74
600
12 000
30
30
3900
104
Данные оЛмокж катушек электромагнитов приводов управляемых
стрелок следующие:
Тип стрелки	СТУ-4М	УСУ-74
Марки провода	ПБД	ПБД
Материал	ММ	ММ
Диаметр провода без изоляции, мм	1,88	3,05
Диаметр провода с изоляцией, мм	2.15	3,42
Площадь сечения провода, мм2	2,78	7.3
Число витков обмотки	100	100
Средняя длина провода, мм	167	167
Общая длина провода, м	16,5	16,7
Масса провода, кг	...	0,42	1,4
Сопротивление обмоток при 20° С, Ом	0.1	0,032
48
Помимо симметричных стрелок, применяют и несимметричные,
в которых одно из направлении движения проходит стрелочный узел
по прямой линии, а другое отводится в сторону. Соображениями
для устройства несимметричных стрелок обычно служат либо огра-
ничения для размещения проводов ввиду насыщенноегп их иа неболь-
шой площади, либо стремление создать наиболее благоприятные ус-
ловия для пропуска троллейбуса в главном направлении за счет дру-
гого второстепенного или реже используемого. При равных услови-
ях прохода предпочтение отдают симметричной стрелке, так как то-
коприемник должен повернуться на половину угла встречи проводов,
в то время как по ответвленному направлению в случае несимметрич-
ной стрелки — па полный угол.
В Москве для установки в некоторых троллейбусных парках при-
меняют несимметричные стрелки правого и левого направлений, раз-
работанные Мосгортранепроектом. В энергетическом хозяйстве
КТТУ разработана несимметричная стрелка ААСУ-15-72 с углом
встречи па крестовине 15°. Крестовина имеет управляемый элемент,
Распрострапенне несимметричных стрелок ограничено как по ука-
занным выше соображениям, так п из-за необходимости иметь одно-
временно стрелки правого и левого направлений.
Сходные стрелки. В местах слияния двух троллейбусных линий
для перевода токоприемников с двух линий па одну устраивают сход-
ные стрелки. Современные сходные стрелки проще управляемых,
так как в них отсутствует механизм перевода перьев, сериесные кон-
такты и связанные с ними детали. Сходные стрелки чаще всего выпол-
няются как упрощенная управляемая стрелка, отличающаяся конст-
рукцией или гы, где сходятся провода, а в остальном имеющие те же
устанавливаемые с учетом направлений движения детали. Взаимоза-
меняемость частей п детален сходной и управляемой стрелок создает
дополнительные удобства в эксплуатации, так как сокращает номенк-
латуру комплектующих и запасных частей.
Сходная стрелка С Т С -4, разработанная проектной
конторой Мосгортранснроект, имеет, как и СТУ-4, симметричную
конструкцию, с углом схождения проводов 20° При входе па плиту
стрелки справа пли слева головка токоприемника скользит реборда-
ми по горизонтальной плите в канале, образованном направляющи-
ми неподви жпыми бортами 2, и понадает па сходной ходовой элемент
/ п далее на проходную концевую часть (рис. 30).
Высота ходовых элементов па входе постепенно уменьшается к се-
редине плиты, а на выходе наоборот увеличивается, поэтому головка
токоприемника плавно перехо-
дит со скольжения угольной
вставкой па скольжение ребор-
дами п наоборот. Центр встречи
проводов на плите стрелки по-
казан на рис. 30. Максималь-
ная скорость движения трол-
лейбуса под стрелкой при от-
клонении от оси проводов не
Рис. 30. Плита сходной стрелки СГС-4
49
Рис. 31. Сходной стрелочный узел ССУ-74:
/ — стрелка; 2 — секционный изолятор; 3 — крестовина; 4— шина
более 2 м составляет 15 км/ч. Длина стрелочного узла 3600 мм;
масса (без распора симметрии) — 70 кг.
Сходная стрелка ССУ-74 (КТТУ) по конструкции аналогична УСУ-74
(рис. 31). Плита стрелки имеет неподвижные сходящие ходовые элементы.
Высота ходовых элементов на стрелке и крестовине обеспечивает сколь-
жение головки токоприемников контактной вставкой на всем протяжении
стрелочного узла. Максимальная скорость движения троллейбуса] под
стрелкой при отклонении от оси проводов не более 2 м составляет 30вкм/ч.
Длина стрелочного узла — 3200 мм, масса (без распора) — 90 кг.
12.	Пересечения н кривые держатели
троллейбусных линий
Пересечение МПИ-6Д (рнс. 32) применяют для совместной подвески
проводов двух пересекающихся линий троллейбуса. Средняя часть пере-
сечения выполнена электрически изолированной от всех подходящих
контактных проводов. Опа собирается из разборных металлических
брусьев, соединяемых шарнирно кронштейнами. Шарнирное соединение
позволяет устанавливать пересечение на любой угол встречи контактных
проводов двух линий в пределах 50—90и Конструкция брусьев обеспе-
чивает достаточную прочность с учетом нагрузок от натяжения контакт-
ных проводов и изгибающего момента, возникающего вследствие несов-
падения центров тяжести сечений контактного провода и брусьев. В кон-
струкции использован принцип скольжения головки токоприемника
верхними гранями реборд по опорным поверхностям в центральной
части пересечения.
В качестве изоляторов, отделяющих среднюю часть, используюг
обычные секционные изоляторы СИ-6Д и СЙ-6М (в комплект входят два
изолятора СИ-6Д и шесть — СИ-6М). Пересечение имеет четыре элект-
рические перемычки, выполненные из контактного провода сечением
85 мм2 н заключенные в изоляционные трубки. Применение изоляторов
СИ-6Д с электромагнитным дугогашением обеспечивает надежность
работы и длительный срок службы пересечения.
Б0
Пересечение МПИ-6Д предназначено для установки на сети с напря-
жением 600 В, а па сети с напряжением 1200 В устанавливают пересе-
чение МПИ-12Д. В последнем случае вместо секционных изоляторов
СИ-6Д и СИ-6М ставят изоляторы СИ-6ДУ и СИ-6У, имеющие повышен-
ную электрическую прочность, главным образом, за счет увеличения
числа воздушных промежутков с трех до четырех. В троллейбусных
парках и на участках, где движение возможно в прямом и обратном на-
правлениях, пересечение комплектуют четырьмя секционными изоля-
торами с дугогашением СИ-6Д (по одному с каждой стороны) и четырь-
мя изоляторами без дугогашения СИ-6М.
Пересечение МПИ-6Д надежно в эксплуатации, имеет высокую элек-
трическую изоляцию между проводами пересекающихся контактных
линий. Основными недостатками его являются, во-первых, наличие
уклонов ходовой линии при переходе на центральную часть и обратно,
что ограничивает скорость движения троллейбусов, и, во-вторых, на-
личие электрически изолированной центральной части, что ограничивает
применение его в местах подъема троса более 15°/00. Габаритные размеры
пересечения при угле 90°—2690 х 2690 X 165 мм, масса— 106 кг, скорость
движения троллейбуса под пересечением при отклонении троллейбуса
от оси контактных проводов не более 2 м составляет 25 км/ч.
Пересечение конструкции КТТУ имеет центры встречи с ходовыми
элементами для прохода головок токоприемников контактными встав-
ками. Центры встречи имеют фиксированные углы на 20; 45 и 90° Цен-
тральная часть пересечения полностью изолирована секционными изо-
ляторами так же, как в МПИ-6Д. Центр встречи имеют ходовые элементы
Рнс. 32. Пересечение МПИ-6Д:
J — секционный изолятор с дугогашением; 2 — электрическая перемычка; 3 — секционный
изолятор
51
н центровой штырь. Между центровым штырем и ходовыми элементами
созданы разрывы ходовой линии для пропуска головки токоприемника
пересекающего направления. Высота ходовых элементов и штыря обес-
печивает проход головки скольжением контактной вставкой. Электри-
ческое соединение контактных проводов осуществляют с помощью че-
тырех изолированных соединителей (перемычек).
Возможность прохождения пересечения контактной вставкой яв-
ляется преимуществом пересечения КТТУ в сравнении с МПИ-6Д, на-
личие же различных решений для жестко определенных углов встречи
вносит усложнение в конструкцию и ее эксплуатацию. Так же, как и для
МПИ-6Д, наличие изолированной центральной части ограничивает при-
менение пересечений КТТУ в местах, где троллейбусы должны прохо-
дить с включенными тяговыми двигателями. Такими местами являются
значительные подъемы и повороты. Кроме того, по той же причине при
расположении на близком расстоянии друг от друга трех и более пересе-
чений образуется трудно проходимый участок для троллейбуса.
Пересечение МП-V является сборной конструкцией, состоящей из двух
изолированных и двух неизолированных брусьев. Шарнирное соединение брусь-
ев в центрах встречи позволяет устанавливать пересечение на любой угол в пре-
делах 50 90"
Изолированные брусья, являющиеся основанием пересечения, выполнены
из бакелитовых труб со стальными стержнями в середине; последние обеспечи-
вают прочность пересечения МП-V и служат электрической перемычкой для
прохождения тока через спсцчасть. На концах брусьев укреплены съемные кон-
цевые зажимы для анкеровки разрезанных контактных проводов. Ходовыми
элементами являются сменные изоляционные вставки из древесно-слоистого
пластика ДСП-Б-Э. На концах брусьев сменные вставки крепятся подгорающими
элементами, которые быстро изнашиваются и замена которых должна выпол-
няться без нарушения сборки пересечения.
Провода другого направления проходят через пересечение МП-V без раз-
резания, они закрепляются на неизолированных стальных брусьях и связаны
электрически с ними. Плавность перехода с провода на пересечение и обратно
обеспечивается заключением проходящего провода по концам пересечения в
обоймы и закреплением их специальными зажимами.
Головки токоприемника проходят центр встречи пересечения верхними гра-
нями реборд по горизонтальным площадкам, а остальные участки ходовых эле-
ментов— контактной вставкой.
Кривые держатели применяют на криволинейных участках для соз-
дания плавной ходовой липни движения токоприемников троллейбуса.
Широкое распространение получили кривые держатели КД 25/45,
КД Ю/25 и КД 6/12 Мосгортранспроекта. Во всех трех держателях
предусматривается проход токоприемника скольжением контактной
вставки на всем протяжении кривого держателя.
Кривой держатель КД 25/45 (рис. 33) имеет сборную конструкцию
и предназначен для установки на углы поворота контактной линии от
25 до 45° Комплект состоит из двух пли г 3, на которых закрепляют кон-
тактные провода МФ-85; двух ходовых шин 1 (бегунков) из круглой
стали диаметром 18 мм с концевыми проходными зажимами 2, обеспечи-
вающими плавность перехода с провода на ходовую шину и обратно;
четырех предохранителей 5 от западания штанги между проводами и хо-
довой шнной при ее сходе, а также специального планочного изолятора 4,
соединяющего плиты.
52
Рис. 33. Кривой держатель КД 25/45:
КП — контактный провод
Рис. 34. Кривой держатель КД 10/25:
/ — ходовая шина; 2 — концевой зажим; 3 — плита: 4 — планочный изолятор
В конструкции плиты предусмотрена установка одного или двух
изоляторов па 12 ОСЮ или 17 000 II Расположенные по оси плит
отверстия для закрепления ходовой шины являются регулировочными
и используются в зависимости от углов поворота. Выпрямленная длина
ходовой шины 3520 мм, а масса кривого держателя 28 кг.
Кривой держатель КД 10/25 (рис. 34) предназначен для углов пово-
рота провода от 10 до 25°, имеет сходную с КД 25/45 конструкцию и вза -
имозаменясмые детали, но из-за уменьшенных углов поворота отличается
от него облегченной конструкцией плиты, меньшей длиной ходовой
шины, планочными изоляторами на меньшую нагрузку и отсутствием
предохранителей. Выпрямленная длина ходовой шины 2630 мм, масса
15,6 кг.
Кривые держатели КД 6/12А (для оттяжки) и КД 6/12Б (для по-
перечины) предназначены для углов поворота провода 6—12° Держатель
собирают из двух спаренных троллейбусных жестких подвесов и коро-
мысла, состоящего из распора и тяги. Токоприемник проходит КД 6/12
скольжением контактной вставки по контактному проводу, что обеспе-
чивает хороший токосъем. Масса кривого держателя 11 кг.
13.	Железобетонные и металлические опоры.
Закрепление опор
Опоры. Для закрепления контактных подвесок устанавливают вдоль
линий трамвая и троллейбуса специальные опоры, выполненные в виде
железобетонных, стальных или деревянных стоек. Могут быть исполь-
зованы также стены каменных и железобетонных зданий, к которым
подвески крепятся с помощью стенных крюков. Крепление подвесок
к зданиям из железобетонных панелей не допускается.
Железобетонные опоры (рис. 35, а) в настоящее время
получили преимущественное применение. В сравнении с металлическими
они обладают рядом преимуществ: на их изготовление требуется меньше
металла, они устойчивы против атмосферного и химического воздействия
и не нуждаются в окраске. Однако железобетонные опоры почти в два
54
Таблица fi
Расчетная зимняя температура. °C	Маркл бетона	
	по морозостойкости не ниже	по водонепроницаемо- сти не ниже
Ниже —40 Ниже —20, ко не ниже 40 Ниже —5, но не ниже —20 Выше 5	Мра2(Х) Л1РЛ5О Мрэ100 ЛТрэ75	В4 В2 В2 Не нормируется
раза тяжелее металлических и при одинаковых допустимых нагрузках
имеют значительно больший диаметр.
Железобетонная опора (ГОСТ 21052—75) представляет собой полую
коническую стойку с предварительно-напряженной арматурой из вы-
сокопрочной стали. Для предохранения от разрушения в случае перегруз-
ки па средней и нижней частях опоры закладывают дополнительные стерж-
ни обычного армирования без предварительного напряжения. Для из-
готовления используют тяжелый бетон не ниже марки 400, обеспечиваю-
щий прочность на сжатие для опор с небольшими и средними нагрузками,
и для опор на большие нагрузки марки 500.
Существенное влияние на прочность опоры оказывают низкие тем-
пературы зимнего времени. Выбирая марку бетона, учитывают клима-
тические условия в районе установки опоры. В зависимости от расчетной
зимней температуры воздуха, которая берется как средняя температура
наиболее холодной пятидневки, определяют марку бетона но морозо-
стойкости и водопроницаемости (табл. 6).
Опоры изготавливают в формах методом центрифугирования. За
счет центробежной силы, возникающей при вращении опоры, бетонная
масса равномерно распределяется в форме, обволакивая заранее укреп-
ленную и натянутую арматуру.
Находящуюся внутри тела опо-
ры арматуру надежно защищают
слоем бетона толщиной не менее
15 мм. Подземную часть опор,
предназначенных для работы в
агрессивных средах, покрывают
дополнительным защитным слоем,
материал для которого выбирают
по нормам антикоррозионной за-
щиты строительных конструкций.
Из трех типов опор, преду-
сматриваемых ГОСТ 21052—75,
для городского электрического
транспорта применяют только
тип III, предназначенный для
наружного освещения и контакт-
ных сетей. Подводка питания ОС-
Рис. 35. Опоры:
а — железобетонная; б и я — метал.! и четкая
55
Ьещенпя и контактной сети предусмотрена прокладкой кабелей внутри
опоры. Марки опор, основные размеры и нагрузки железобетонных опор
приведены в табл. 7
Стальные трубчатые опоры (рис. 35, б) имеют до-
вольно широкое распространение на действующих сетях.
Для строительства новых линий стальные опоры применяют в виде
исключения, когда нагрузки, действующие на одну опору, превышают
предельную нормативную нагрузку для железобетонных опор пли при
недостаточном габарите этих опор по высоте. В узлах грузовой компен-
сации, в местах вывода питающих кабелей, а также на городских инже-
нерных сооружениях (мостах, путепроводах и эстакадах) допускается
использование стальных трубчатых опор.
Эти опоры имеют высокую механическую прочность, длительный
срок службы, удобны для крепления к ним поддерживающих сеть кон-
струкций и сетевых устройств. После оформления декоративным и чугун-
ным литьем опоры хорошо вписываются в архитектурный вид улиц,
площадей и мостов. Для обеспечения равнопрочностн опоры на всей ее
длине они выполняются составными из труб разного диаметра, увели-
чивающегося к месту заделки в грунт, где изгибающий момент от на-
грузки является наибольшим. Наибольшее распространение получили
двухзвеппые опоры, состоящие из двух труб разного диаметра. Размеры
трубчатых опор и бетонных фундаментов, принятые для условий Москвы,
приведены в табл. 8.
Для соединения звеньев к трубам меньшего диаметра приваривают
два ряда сухарей. Диаметр по сухарям должен быть па 1 мм больше внут-
реннего диаметра трубы нижнего звена. Затем нижнее звено надвигают
под давлением на верхнее па глубину 400 мм. В промежутки между су-
харями забивают клинья, толщину которых берут с припуском 0,7-
Таблица 7
Опора	1 (аружпый диаметр, мм		Толщина стенки, мм	Расстоя- ние от ме- ста при- ложения нагрузки до уровня заделки, м	Норматив- ная гори- зонталь пая на- грузка , кН	
						ный изги- бающий момент, к! 1-м
	верхний	lIlDKtlllik				
СНЦ-3,4 11,5	200	373	65	8,5	4	34
СНЦ-5.1 11,5	200	373	65	8,5	6	5)
СНЦ 7.7 12	290	470	70	8.5	9	77
СНЦ-10-12	290	470	70	8,5	12	100
СНЦ-16-13	]				10	16	160
СНЦ-18 -13	1 СНЦ-20-15,5	По рабочим чертежам			10 12.5	18 16	180 200
СПЦ-22.5-15,5	J				12,5	18	225
Примечание. В обозначении марок опор буквы означают их сокращенное наиме-
нование, так СНЦ — стойка с напрягаемой арматурой центрифугированная; цифры означа-
ют: первая — нормативный изгибающий момент в тонно-меграх на уровне заделки ее
в грунт, вторая — длину стойки (опоры) в метрах.
66
Таблица 8
Тип	I	0		£ S	Диаметр, мм		3 о О		Сторона фундамента.		
									м.	для грунта	
опоры	«g	х	с.		верх-	ни,-.кии	S		слабо-		плот-
	Чо	с я	X	3 О C.S К ч ~ п	пиП		S*		го		ного
Н	9.5			7.7	168	219	380	1.8	0,9	0.8 1	0,8
III	9.5		>	7,7	219	273	4G5	1.8	1.2		0.8 1.1
IV	9.5			7,7	273	325	G34	1.8	1.5	1.3	
V	10,5		1	8,5	IG8	219	417	2	0,8 1.1	0.8	0.8
VI	10 5		)	8,5	219	273	510	2		0.9	0.9 1
VII	10.5			8.5	273	325	697	2	1,4	1.2	
VIII	10,5	12		8,5	273	351	794	2	1.7	1.4	1.2
IX	12,5		>	10	219	325	778	2,5	0.9 1.1	0.9 1	0.9
X	12,5			10	273	351	913	2,5			0.9
XI	12.5	12		ю	273	377	1017	2.5	1.3	1,1	0,9 I
XII	15	9		12.5	273	.351	1122	2,5	1.2	1.1 1.3	
XIII	15	12		12,5	273	377	1427	2.5	1.5		1.2
1 мм. Стык труб закрывают декоративным кольцом, привариваемым
к трубам.
С целью увеличения допустимых нагрузок и сохранения при этом
небольших внешних диаметров опор применяют многослойные опоры
из двух и более труб, помещенных одна в другую. Совместная работа
всех слоев труб достигается за счет расклинивания их с торцов и плот-
ного раскрепления штифтами, располагаемыми на расстоянии 2—3 м
друг от друга по высоте.
Решетчатые опоры (рис. 35, л) установлены на некоторых
загородных линиях, служебных и запасных путях. Опоры представляют
сварную конструкцию, состоящую нз основных стоек (поясов), соеди-
ненных решеткой, обеспечивающей опоре жесткость. Пояса выполняют
из швеллерной или угловой стали, решетка — из полосовой или угловой
стали. Опоры изготовляют па нагрузки от4 кН до 15 кН, что практически
полностью обеспечивает потребность в разных типах.
Для защиты от коррозии трубчатые и решетчатые опоры окрашивают.
Перед покраской опору очищают от ржавчины и грунтуют суриком.
Окраску выполняют в два слоя—первый после изготовления и второй
после установки опоры на линии.
Деревянные опоры применяются, как исключение, лишь для
временных липни и ла грузовых ветках, ц карьерах и пр. Для изготовления
употребляют бревна хвойных пород, преимущественно из сосны, с диаметром не
менее 21 см в отрубе и конусностью по более 1 см иа I м длины. На усилия 2 —
4 кН опоры изготавливают из одного бревна, па большие усилия из двух бревен.
Опоры заделывают в грунт иа глубину 1,8—2,5 м с использованием лежней.
Закрепление опор. Постоянное закрепление опор в грун-
те выполняют с установкой бетонных фундаментов. В городских условиях
применяют в большинстве случаев монолитные фундаменты, образован-
ные после установки опоры заполнением котлована раствором бетона.
Для загородных линий используют разъемные фундаменты лнюдского
57
изготовления, на которые после заделки их в грунт ставят и закрепляют
гайками па закладных шпильках.
Фундаменты имеют призматическую, ступенчатую или цилиндриче-
скую форму. Призматическая форма наиболее удобна при рытье котло-
ванов ковшом экскаватора или вручную, а круглая — при бурении
механизмами типа ямобур и др.
Для временной установки опор применяют фундаменты в виде ста-
канов или заделку лежнями. Стакан представляет собой отрезок трубы,
заделанный в бетонный фундамент, а при небольших нагрузках — не-
посредственно в грунт. Глубина заделки в последнем случае 3 м и более.
В стакан вставляют стальную трубчатую опору, имеющую на конце
приваренные сухари и ограничители глубины опускания в стакан.
В верхней части стакана опору закрепляют стальными клиньями. Для
заделки лежнями используют плн специальные железобетонные лежни,
пли отрезки шпал бревен, укладываемые: нижний со стороны, противо-
положной нагрузке, верхний—со стороны нагрузки; верхний лежень
длиннее нижнего для создания большей опорной поверхности.
14.	Кронштейны и гибкие поперечины
Кронштейны (консоли) служат для крепления контактной подвески
одного плн двух путей (рнс. 36). Для изготовления кронштейнов исполь-
зуют конструкционную сталь пли стальные трубы. Кронштейны приме-
няют с оттяжками или с подкосами. Для кронштейнов с оттяжками тре-
буется несколько большая высота опор. К опоре кронштейны крепят
жестко, чаще всего шпильками, проходящими через тело опоры, что
обеспечиваег более устойчивое положение против вывертывания, или
могут крепиться шарнирно для смягчения удара, возникающего при
Рис. 36. Кронштейны:
а — для сети трампая; б — для сети троллейбуса: / — опора; 2 — кронштейн; 3 — узел креп-
ления продольного троса; контактный провод; 5 — несущий трос; 6 — фиксатор
58
обрыве проводов и тросов. Чтобы предотвратить попадание напряжения
па опору при сходе штанги и одновременное касание ею провода и крон-
штейна, в узле крепления кронштейна на опоре предусмотрена электри-
ческая изоляция. Длина кронштейнов определяется типом подвески и
принимается от 3,25 до 8 м. При проектировании новых и реконструк-
ции существующих линий предусматривают все виды кронштейнов по-
воротными с одной ступенью изоляции в узлах крепления их к опорам.
11а криволинейных участках при небольших углах поворота провода
на кронштейн ставят обратный фиксатор, а при больших углах — кри-
вые держатели. Чтобы образовать поворот липин троллейбуса на угол
до 90е, применяют веерную опору, представляющую собой опору, уста-
новленную внутри кривого участка с 2—3 кронштейнами, которые
расположены веером и имеют кривые держатели. Этим достигают улуч-
шение внешнего вида улицы и экономию за счет сокращения опор и
тросов.
Гибкая поперечина (см. рис. 8, а), на которой устанавливают подвесы
и узлы крепления контактной поцвески, является наиболее распростра-
ненным видом поддерживающей конструкции. Поперечина состоит из
куска стального каната или проволоки, закрепленного с двух сторон па
стенах зданий или опорах. 11а концах каната и в местах подвешивания
контактного провода (на расстоянии 1,5—2 м от точки подвешивания)
в поперечину включают изоляторы. При закреплении на домах на кон-
цах поперечины включают шумоглушители, уменьшающие передачу
звуковых колебаний на стену от контактной подвески.
Располагают поперечину перпендикулярно контактной подвеске,
в вынужденных случаях допускают небольшое отклонение от этого
положения. В местах, где для поперечины опору установить нельзя
и отсутствуют здания, применяют подвеску угольником (см. рис. 8, 6),
разнося точки крепления в стороны па соседние здания плн опоры. Ко-
гда нельзя поставить опоры в двух смежных точках, применяют подвеску
трапецией (см. рис. 8, в), которая связывает две поперечины между собой
и имеет разнесенные в стороны точки крепления.
Простая поперечина пригодна для подвески провода не более двух
путей трамвая или троллейбуса при расстоянии между их проводами
до 10 м. При количестве подвешенных линий, превышающих двух для
трамвая или троллейбуса, а также при большом расстоянии между ними
провода оказываются на разной высоте вследствие провеса поперечины,
превышающего допустимые пределы. В этом случае монтируют ценную
гибкую поперечину (см. рис. 8 г), состоящую из несущего троса, воспри-
нимающего все вертикальные нагрузки от проводов, арматуры и фикси-
рующей поперечины. Последняя определяет место расположения про-
водов в плане и воспринимает горизонтальные нагрузки от изменения
направления проводов, действия на них ветра и усилия от боковых дав-
лений токоприемника. Чтобы провода были подвешены на одной высоте,
устанавливают струнки различной длины.
Несущая поперечина является наиболее ответственной частью кон-
струкции и для нее предусматривается четырехкратный запас прочности
(для остальных элементов—трехкратный).
59
ГЛЛЯЛ Г
ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ТРАССИРОВКА
И МОНТАЖ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
15.	Проектирование и трассировка контактной сети
При проектировании строительства новых контактных сетей и рекон-
струкции существующих линий учитывают требования действующих
общеобязательных документов, в том числе—норм и правил проектиро-
вания улиц, дорог и площадей населенных мест, правил устройств элек-
троустановок, правил эксплуатации трамваев, троллейбусов, правил
защиты подземных металлических сооружений от коррозии, общестрои-
тельных, противопожарных и санитарных норм, а также норм и техниче-
ских условий на проектирование сооружений в особых районах: Край-
него Севера (вечной мерзлоты), сеймических и других.
В проекте контактной сети предусматривают выполнение ряда требо-
ваний, из которых основными являются:
механическая и электрическая прочность всех элементов; благо-
устройство городских территорий и проездов;
безопасность в зоне контактной сети для пешеходов, обслуживающего
персонала и транспорта;
надежность токосъема в любых метеорологических условиях при
наибольших допускаемых на данном участке скоростях движения;
наименьший износ контактных проводов и контактных вставок токо-
приемников;
наименьшая сложность и трудоемкость ремонтно-профилактического
обслуживания сетей;
возможно низший уровень радиопомех; наибольшее применение
типовых конструкций промышленного изготовления;
возможность производства строительно-монтажных работ индустри-
альными методами.
При трассировке и монтаже контактных линий с целью увеличения
срока службы контактной вставки токоприемника (дуги) трамвая кон-
тактный провод подвешивают на прямых участках с поочередным откло-
нением (выносом) от оси пути — зигзагом.
Зигзаг выполняется в виде симметричных отклонении провода вправо
и влево от оси пути (рис. 37, а), а также как большее и меньшее откло-
нения провода с одной стороны от оси пути (рис. 37, б). В последнем случае
при следовании в одном направлении будет изнашиваться правая поло-
вина контактной вставки токоприемника, а при следовании в обратном
направлении — левая. Средняя часть вставки подвергается износу иа
кривых участках пути и прн проезде спецчастей. На двухпутных ли-
ниях для равномерного распределения на1рузки зпгза! делают сим-
60
метрйчно относительно меж-
дупутья (см. рис. 37, а).
Зигзаг характеризуется
выносом точки подвеса от
осн пути и шаюм; послед-
ний определяется как рас-
стояние между смежными
точками, в которых кон-
тактный провод одинаково
расположен относительно
о) -
ние. 37. Схемы лизатов симметричного (а),
одностороннего (б) и иа сплетении путей (е):
Ь — вынос точки подноса: I —нролст; /—шаг; С —
расстояние от сети пути: d расстояние между ося-
ми путей
оси пути.
Для нормальной колен
1524 мм при монтаже линии
размер выноса принимают
равным 250 мм. В эксплуа-
тации допускается увеличи-
вать вынос до 350 мм. При
подвешивании иа очном пу-
ти двух контактных прово-
дов указанные размеры вы-
носов относятся к прово-
ду, ближайшему к осп пу-
ти. Иа участках совмещения (силегения) двух трамвайных путей, где
один путь частично находится внутри другого (рис. 37, в), размер выноса
должен быть уменьшен на расстояние между осями путей.
Шаг зигзага для всех типов подвески нс должен превышать четы-
рех пролетов. С целью опытной эксплуатации чля цепной подвески при-
меняют шаг в два пролета. Основное преимущество при этом состоит
в более частой фиксации провода, препятствующей большому отклоне-
нню провода в пролете.
Температурные винты, переходные участки температурной компен-
сации и секционные изоляторы располагают па прямолинейных участках
над осью пути. 11а кривом
участке пути провода раз-
мещают по хордам. Откло-
нение провода от середины
токоприемника в точке под-
вески делают равным откло-
нению в другую сторону в
середине хорды (рис. 38).
На кривом участке линии
нерву ю и последнюю точки
фиксации контактного про-
вода находят в пределах по-
Рис. 38. Расположение контактного провода ка
кривом участке:
а — хорда: о — вынос точки подвеса от центра токо-
приемники; 1.4 — первая точка фикс шин: ЛЛ пре-
ильное смещение первой точки i|iukiiuiiii (начало
кривой)
ловины хорды от начала
(конца) из расчета разме-
щения целого числа хорд
в пределах кривого участ-
ка линии.
61
Таблица 9
Радиус оси, м	Хорда, ы	Вынос провода, м	Усилие па подвес. It
	Провод	МФ 65	
20	6,25	0,122	2500
30	9.4	0,184	250(1
40	12.5	0,245	2500
50	15,15	0.3	2470
75	19.0	0,3	2030
100	21.9	0,3	1760
150	26,8	0.3	1130
200	30	0,28	1200
Провод МФ-85
20	5	0,078	2500
30	7,5	0,117	2500
40	10	0,156	2500
50	12,5	0,196	2500
75	18,75	0.292	2500
100	21.9	0.3	2190
150	26.8	0,3	1790
200	30	0,28	1500
	11 р о в о д	МФ 100	
20	4.17	0,051	2500
30	6,25	0.081	2500
40	8.3	0.108	2500
50	10.4	0.135	2500
75	15.6	0.203	2500
100	20,8	0.272	2500
150	26,8	0.3	2150
200	30	0,28	1800
Наибольший угол изменения направления контактного провода,
допускаемый для трамвайной липин, принимают, исходя из наиболь-
ших допустимых значений Натяжения привода и нагрузки на болт под-
веса. Для медного провода сечением 65 мм2 наибольший угол не должен
превышать 18°, для сечения 85 мм2 14е, а для 100 мм2—J2V Длины
хорд выбирают в зависимости от радиуса кривой и марки провода. Для
медного провода длины хорд приведены в табл. 9.
В целях противодействия центробежным силам, возникающим при
движении вагона на кривом участке пути, наружный рельс возвышают
над внутренним. Находясь на кривой, вагон имеет наклон внутрь ее,
середина токоприемника не совпадает с вертикалью, проведенной через
ось пути (рис. 39). При этом отклонение
hH
с==------,
152,4 *
62
где с	отклонение токоприемника, см;
h	возвышение наружного рельса, см;
И высота провода, см;
152,4 ширина колеи, см.
Трассировку троллейбусных линий выполняют в
соответгп ни с Правилами дорожного движения.
Троллейбусные линии прокладывают в первой и
второй полосах движения с учетом объезда стоянок
автомобилей, валов сгребаемого снега, обгона в про-
пуска других транспортных единиц. На прямых
участках провода подвешивают ио прямой линии, а
подъезд к остановочным пунктам осуществляют за
сч?т отклонения троллейбусов от проводов.
Па прямых участках принимают следующие нормы приближения
крайнего (правого по ходу) провода троллейбусной липни к границе про-
езжей части:
Рис. 39. Отклоне-
ние токоприемника
трамвая
При трех и менее полосах одностороннего движения 2 3,5 м
При количестве полос одностороннего движения более
трех	до 4 м
Па участках сужения улицы	1,5 м
У остановочных пунктов в карманах	до 5 м
Провода прокладывают по возможности прямолинейно. ЛАестпые су-
жения или расширения проезжей части, которые имеют небольшую про-
тяженность, не должны нарушать прямолинейности трассы проводов.
11а отдельных участках при отсутствии остановочных пунктов допускает-
ся прокладка проводов далее 5 м от границы проезжей части, если это
необходимо для сохранения общего потока движения или прямолиней-
ности .пиши. Кривые участки на перегонах проектируют с радиусом не
менее 70 м.
Наименьшие радиусы поворота троллейбусных липни на перекрест-
ках, площадях и поворотных кольцах указаны в табл. 10.
Как следует из табл. 10, ширина проезда, необходимая для полного
разворота троллейбусов, должна быть не менее двух радиусов, т. е. 28 м.
Плавность захода на кривую правого поворота н выхода с нее обеспечи-
вается небольшими (на 6—8°) изменениями направления проводов на
первых поперечинах перед кривой и после нее. Расстояние от тротуара
до проводов на входе и выходе с кривой принимается равным 1,5 м, ав
средней части кривой— I м. В особо трудных условиях размещения про-
Та блица 10
Характеристика поворота		Радиус, м. поворота	
		нормального	в стесненных условиях
Па	угол до 90° .	12	10
Па	уюл более 90	14	11
На	служебных п грузовых ЛИЛИЯХ	10	9
63
водов допускается уменьшение расстояния до тротуаров в середине
кривой до 0,3 м.
Подготовка левого поворота начинается за 60—80 м постепенным
приближением проводов к осевой линии. У начала поворота расстояние
от левого (по ходу) провода до осевой линии должно быть не менее 1,5 м.
Углы поворота проводов в точках фиксации выбирают исходя из уста-
новленных скоростей движения в данном месте (табл. II).
Встречающиеся при проектировании разворотных колец и в других
местах две идущие подряд кривые противоположного направления раз-
деляют прямым участком контактной сети длиной 5—7 м.
На конечных пунктах, где частота движения превышает 30 троллей-
бусов в час, рекомендуется предусматривать дополнительные контакт-
ные линии для временного отстоя троллейбусов. Заход па линии отстоя
предусматривают с перестановкой штанг, а для выхода проектируют
сходной стрелочный узел. Трассировка линий должна позволять объезд
стоящих троллейбусов с правой стороны по движению.
Наименьшие допустимые расстояния между линиями трамвая и
троллейбуса и соседними линиями троллейбусов выбирают по условиям
обеспечения нормального движения и наиболее безопасного проведения
ремонтных работ па контактных сетях (см. в табл. 12).
Длины пролетов выбирают исходя из возможностей закрепления
подвески иа стенах здании пли опорах. В последнем случае необходимо
учитывать возможность совместного использования опор для контакт-
ной сети и уличного освещения. Для всех видов простых контактных
подвесок на опорах длины пролетов принимают на линиях трамвая
30—35 м, троллейбуса и при совместном подвешивал ни трамвайных
и троллейбусных линии 25—30 м, при подвеске на стенах зданий для
трамвайных линий 30 м, для троллейбусных и при совместной подве-
ске— 25 м. При использовании цепных эластичных подвесок длина про-
лета для трамвайных и троллейбусных линий и совместных подвесок
Таблица 11
Характеристика участка	Углы попорота проводов при патвеске, град			
	на лву- плечнх почвесах	па кривых держателях		
		Г./12	10/25	25/45
Па кривых участках без ограничения скорости движения	ДО 4	5 8		
На поворотах и разворотных кольцах пассажирских липни при скорости дви- жения не б »лее 20 км/ч	ДО 6	6 12	10 20	20 40
В сетях депо, ремонтных мастерских н заводов, на поворотах служебных линии и на разгрузочных участках грузовых линий при пониженном натяжении кон- тактных проводов и скорости движения не более 15 км/ч	до 8	до 12	до 25	до 45
64
Таблица 12
Характеристика липли	Наименьшие допустимые расстояния, м. между линиями троллейбуса и трамвая при движении	
	ПвJi,1СЛЫ1ОМ	встречном
Расстояние (в плане) от троллейбусного контактного провода до ближайшего рельса трамвая:		
для пассажирских линий	3,5/2	4/2.5
для служебных н грузовых линий, а также для депо, ремонтных ма- стерских и заводов Расстояние от троллейбусного контакт- ного провода до ближайшего контакт- ного яровода соседней линии троллей- буса:	2,5/1,5	3/2
для пассажирских линии	3/1.5	3.5/2
для служебных и грузовых линий	2/1	3/1.5
для линии депо, ремонтных мастер- ских п заводов	-/1	-/1
Примечания. I. В числителе даны расстояния для нормальных, в знаменателе —
стесненных условия.
2. Иа перекрестках улиц, в стесненных условиях, а также в местах стрелочных слияний
расстояние между проводами соседних пассажирских линий троллейбуса может быть умень-
шено до 1 м.
принимают равным 45—50 м, для подвески на наклонных струнах —
35—40 м, а для петлевой подвески — 40 - 45 м.
Длину пролетов простой полужесткой подвески с креплением на
сложных поддерживающих устройствах (угольниках, трапециях и пр.)
на уклонах более 40°/оо, а также в местах перелома профиля следует
уменьшать на 20% от значений, указанных выше. Пролеты наклонной
подвески, смежные с кривыми участками, уменьшают на 50 60%, а
наклон косых струн на крайних поперечинах направляют во внешнюю
сторону по отношению к кривой.
Проходящие по одной улице контактные подвески трамвая и троллей-
буса подвешивают по возможности на механически обособленных под-
держивающих устройствах с целью сохранения движения на одном виде
транспорта при повреждении сети другого.
Чтобы обеспечить надежную работу сети на узлах, применяют по
возможности раздельную на самостоятельных поперечинах подвеску про-
водов, идущих в разные направления. При повреждении сложной сети,
связывающей пути нескольких направлений, нарушается подвеска сразу
в нескольких точках. Поэтому избегают взаимосвязанных оттяжек, за-
меняя их поперечинами, а также сложных полигонов, встречных уголь-
ников и трапеций (рис. 40).
С целью ограничения размеров выхода из строя сети при ее повреж-
дении не допускают применение более двух смежных оттяжек в одном
пролете и избегают фиксации контактных проводов на кривом участке
оттяжными трапециями. Гибкие поперечины располагают перпепди-
3 Зак. 1067
65
Рис -10 Фиксация проводов па трамвайном
треугольнике:
а — верно; б — неверно
кулярно осп линии на пря-
мых участках и по биссек-
трисам углов излома ли-
нии.
В вынужденных случаях
допускается отклонение на
прямых участках до 20 , а
на кривых до 10е
Высоту закрепления
гибких поперечин опреде-
ляют с учетом следующих
уклонов:
для простых поперечин па прямых участках линий 1 10—1 12;
для простых поперечин па кривых участках линий с внешней стороны
кривой 1 15—1,20; то же с внутренней стороны кривой по расчету, но
не более 1 5;
для несущих ценных поперечин 1/5—I 7; для оттяжек—1/20—1/40;
для анкерных ветвей — 1,20—140.
Для длинных поперечин при расстоянии от опоры до точки наиболь-
шего провеса более 20 м высота закрепления увеличивается па размер
провеса под действием собственного веса поперечины.
В точках подвешивания высоту контактного провода над уровнем
головки рельс для всех линий трамвая в юроде принимают единой
равной 5,8 м. При проектировании для сложившихся хозяйств травмай-
ных предприятий принимают ранее установленную высоту, если она
находится в пределах 5,5—6,3 м. Контактные провода троллейбусных
липин подвешивают па высоте 5,7—5,8 м над уровнем дорожного покры-
тия. При проектировании в городе троллейбусных линий впервые высоту
подвешивания принимают равной 5,8 м. Высота подвешивания по от-
дельным пролетам может иметь отклонение в пределах от -| 0,1 до —0, 5 м.
Одинаковую высоту для проводов трамвая и троллейбуса принимают
при совместном подвешивании на общих поддерживающих устройствах,
допуская различие только иа разность конструктивных размеров ар-
матуры или разность вертикальных отметок дороги и рельсов. За общую
высоту принимают 5,6 м, если принятая высота для трамвая равна или
менее 5,6 м; равную принятой высоте трамвайных проводов, если она
в пределах от 5,7 до 6 м и 6 м при принятой высоте для трамвая более 6 м.
В стесненных условиях высота может быть снижена до следующих
наименьших размеров: под искусственными сооружениями до 4,2 м;
в воротах депо — до 4,7 м; внутри зданий депо п заводов до 5,2 м.
Снижение выполняют плавно с уклоном па пассажирских линиях не
более 0,02, а па территориях и в зданиях депо и участках линий, где
скорость движения ограничена, до 15 км/ч, не более 0,04.
Па пересечении с железнодорожными путями, а также на путях,
совместно используемых трамвайным и железнодорожным транспор-
том, высота подвешивания проводов трамвая или троллейбуса над уров-
нем головок рельсов должна быть не менее 5,75 м при наихудших соче-
таниях температуры и нагрузок (с учетом ветра и юлолсда), вызывающих
наибольшее провисание проводов. Пересечение в одном уровне проводов
66
Таблица 13
Условия расстановки опор	Габариты, мм	
	до оси пути	до р.н>ичс1и каната ближайшего рельса
От поверхности опоры (или ее наружно- го оформления). расположенном с любой внеш псп стороны трамвайного пути:		
па пассажирских, грузовых и слу- жебных линиях	2300	1538
па территории депо, ремонтных ма- стерских п заводов От поверхности опоры (пли ее наружпо- ю оформления), расположенной в меж- дупутье:	1900	1138
на пассажирских, iрулевых и слу- жебных линиях	1600	838
на территория депо, ремонтных ма- стерских и заводов	1800	1038
трамвая или троллеппуса с проводами электрифицированных железных
дорог нс допускается.
Вновь возводимые, а также существующие здания нс должны иметь
частой, выступающих за габариты приближения строении к трамвайным
путям. Наименьшие расстояния приближения опор контактной сечи
к рельсовому пути, так называемые габариты приближения, приведены
в табл. 13.
Приведенные в табл 13 габариты являются предельными и ими
пользуются при ограниченных возможностях размещения опор. При на-
личии свободного пространства опоры устанавливают па расстоянии,
превышающем указанные размеры па 0,3 0,5 м и более.
Па кривых участках пути происходит отклонение углов кузова ва-
юна во внешнюю сторону от оси пути,
что учитывают увеличением ia6a-
рптов приближения опор. В табл. 14
приведены размеры увеличения га-
баритов, соответствующие четырех-
осному вагону длиной 15 м с шири-
ной кузова 2,6 м.
В нижней части опоры на высоте
до 0,75 м указанные выше габариты
могут быть уменьшены, как показа-
но на рис. 41.
Опоры па посадочных площадках
не должны мешать входу и выходу
пассажиров в вагон и поэтому их
устанавливают на расстоянии 4 м
от ближайшего рельса, а при стес-
ненных условиях не ближе 2,5 м.
а середины кузова во внутреннюю,
Рис. 41 Допускаемые уменьшения га-
баритов приближения опор к рельсо-
вому пути:
/ — предельный габарит; 2— уменьшение
не более .71 мм; J- уменьшен и с не более
ПИ) мм
3’
67
Таблица И
Радиус пути, м	Вынос угла кузова вагона с внеш licit стороны кри- вой. мм	Свес середи- ны кузова ва- юна с внут- ренней сторо- ны кривой, мм	Радиус пути, м	Вынос угла кузова вагона с внешней стороны кри- вой. мм	Свес середи- ны кузова ва- гона с внут- ренней сторо- ны кривой, MSI
20	540	355	so	163	141
25	380	288	75	110	91
30	273	235	150	511	47
10	201	176	300	28	21
Установку опор в междупутье допускают лишь для линии с обособлен-
ным полотном и при отсутствии условий для установки боковых опор,
например, при прохождении линии по дамбам, насыпям, в выемках или
в местах с неблагоприятным грунтом (торф и пр.)- На тротуарах и га-
зонах расстояние от грани бортового камня до наружной поверхности
опоры должно составлять 0,6 м. На нешироких тротуарах (менее 2,5 м)
установка опор нежелательна. В этом случае предусматривают раз-
мещение опор во дворах и зонах зеленых насаждении, а также при-
меняют крепление поперечин к зданиям. Па перекрестках улиц опоры
устанавливают, как правило, до закругления тротуаров и всюду не
ближе 1,5 м от въездов во дворы.
Во всех случаях расстояние между элементами контактной сети
и токоприемников, находящимися иод напряжением, до заземленных
частей ворот депо, мостов и других сооружений должно быть не ме-
нее 200 мм.
Непосредственно на контактных проводах и вблизи от них закреп-
ляют только оборудование, работающее на взаимодействии с токо-
приемниками (сериесные, шунтовые п блокировочные контакты,
сигнальные устройства и пр.). Сигнальные знаки для регулировки
движения, которые устанавливают на поперечине, изолируют от нее
и выносят за изолятор на расстояние не менее 1,5 м от контактного
провода. Остальное специальное оборудоЛпие (дорожные знаки и ар-
матуру) размещают не ближе 2,5 м от контактного провода.
Пересечения воздушными электрическими линиями напряжением
до 1000 В трамвайных липни допускается ла высоте не менее 8 м от
уровня головок рельсов, троллейбусных не менее 10,5 м от уровня
дорожного покрытия.
Опоры контактной сети располагают на расстояниях не менее
1,5 м от электрических линий напряжением до 1000 В, а в стесненных
условиях — ие менее I м. Расстояния по высоте от проводов воздушных
линий до поперечин и несущих тросов контактной сети при наиболее
неблагоприятных сочетаниях нагрузки должны быть не менее 1,5 м.
Расстояния при сближении и пересечении воздушных линий (ВЛ)
электропередачи напряжением более 1000 В принимают не менее при-
веденных в табл. 15.
68
Таблица 15
Наименьшие расстояния, м.
Вид пересечения или сближения
при напряжении ВЛ, кВ
Вертикальное расстояние от проводов
ВЛ
при пересечении с троллейбусными
пли 1 рам на иными линиями (при то-
косъеме штанговыми токоприемника-
ми):
до высшей отметки проезжей ча-
сти или головок рельсов
ю проводов пли тросов контакт-
ной сети
при пересечении с трамвайной лини-
ей (при токосъеме дуговыми токо-
приемниками и пантографами)"
до уровня головок рельсов
до проводов или тросов контакт-
ной сети
при обрыве проводов ВЛ в соседнем
пролете до проводов или тросов
трамванной п троллейбусной линии
I оризонтальное расстояние при сближе-
нии от отклоненных проводов ВЛ Ю
опор трамвайной и троллейбусной кон-
тактной сети
11
3
9.5
3
3
12
4
10.5
4
2
4
13
5
11,5
5
2,5
5
13
5
П.5
5
3
5
Вертикальные расстояния (в нормальном режиме) проверяют при
наибольшей стреле провеса проводов воздушной линии электропере-
дачи (без учета нагрева проводов электрическим током).
16.	Монтаж контактной сети
Контактную сеть сооружают по заранее утвержденным проектам.
До начала работ делают обходи осмотр участка с целью выявления
условий производства работ, возможных препятствий и необходимости
внесения в проект уточнений. Затем размечают трассы с закреплением
мест установки опор забивкой в грунт колышков (в асфальте— же-
лезнодорожных костылей) или делают надписи на стенах зданий. Место
для опоры или стенного крюка выбирают так, чтобы они пли идущие
к ним тросы не затемняли окон зданий, были удалены от балконов,
кроме тою, опоры не должны мешать выезду из ворот л выходу из две-
рей. К опорам л крюкам должен быть обеспечен доступ для осмотров
и ремонтов.
Разбивку мест установки опор начинают с опор на сетевых узлах
и в первую очередь определяют положение опор для тросов стрелочных
G9
слияний трамвая и специальных частей троллейбуса. На перегонах
разбивку начинают с крайних опор сетевых узлов.
Строительство линии начинают с установки опор, кронштейнов
и стенных крюков.
Установка опор. Размеры котлованов для бетонных фун-
даментов опор определяют в зависимости от типа опоры, категории
грунта и уровня его промерзания в данной местности. Перед началом
земляных работ вызывают па место представителей организаций,
имеющих подземные сооружения, и с ними уточняют место прохожде-
ния сооружений, а при близком расположении сооружений согласовы-
вают условия проведения работ.
Допускаемые расстояния между фундаментом опоры и подзем-
ными коммуникациями должны быть не менее следующих значений, м:
Силовые кабели и кабели связи	0,5
Га юпрово ш низкою, среднего и высокого	давления (до
1,2 МПа)	1
Водопроводы	1,5
Канализация и водостоки	3
Чревами	1.5
Теплопроводы	1.5
Трубопроводы юрючпх жидкостей	1 >5
В стесненных условиях опору допускается устанавливать па рас-
стоянии меньше указанных, если по согласованию с организацией, име-
ющей это сооружение, можно установить выносную конструкцию со
смещением фундамента в зону, не занятую подземным сооружением.
На инженерных сооружениях (мостах, путепроводах, эстакадах
и пр.) опоры устанавливают в стальные стаканы с заглублением в них
опоры па 600- 800 мм или па фланцах, прикрепляемых к конструк-
циям сооружения. Дорожное покрытие разрабатывают отбойными
молотками, для дальнейшего использования материал покрытия скла-
дывают в сторону, предохраняя от засорения грунтом. Разработку
котлованов выполняют механизированным способом с применением
эскаваторов, буровых машин. В стесненных условиях, при близком
расположении подземных сооружений котлован отрывается вручную
с применением мер безопасности и сохранности сооружения. При-
менять отбойные молотки, клины или ломы в данном случае не раз-
решается.
В слабых грунтах, песчаных, насыщенных водой для предупреж-
дения обвала стены котлована закрепляют щитами и распорками,
опускаемыми ио мере заглубления.
Устанавливают опоры кранами общего назначения К-64, А К-5,
АК-75, а также кранами специального назначения КЛЭП-7 и др.
При установке крапами общего назначения опору укладывают около
котлована так, чтобы ее центр тяжести совпадал с осью котлована,
а при установке крапом КЛЭП-7 торец опоры находился на расстоя-
нии 1,5 м от центра котлована в сторону опорной стрелы крана. Для
установки краном общего назначения опору закрепляют на крюке
несколько выше центра ее тяжести. Поднимают опору в вертикальное
положение механизмом подъема автокрана и стрелой за счет умень-
70
тения вылета. Приподняв опору над проезжей частью на 100—200 мм,
поворачивают стрелу крана до совпадения опоры с центром котлована
и опускают в котлован. С помощью стрелы выверяют положение опоры
в части соблюдения установленного расстояния от оси пути (борта
тротуара), вертикального положения и створа с другими опорами.
Положение опоры фиксируют распорками или специальными при*
способлениями.
Вертикальное положение опоры проверяют в двух взаимно-пер*
пендикулярных плоскостях уровнями большого размера или отвесом
с шаблонами. Далее опор у заделывают окончательно бетоном, лежнями
или грунтом в соответствии с требованиями проекта, после чего осу-
ществляют расстроповку и освобождают крюк крана. Строповку вы-
полняют стропом с замком (карабином) — застежкой, позволяющей осу-
ществлять расстроповку с земли веревкой, не поднимаясь па опору.
На готовых фундаментах и при установке на искусственных соору-
жениях опору страхуют от падения, поддерживая краном на время
закрепления на анкерных болтах.
Во влажных грунтах, агрессивных к бетону и железобетону,
заглубленные части опор и их фундаменты должны иметь битумное
покрытие, предохраняющее от коррозии.
Строго вертикально устанавливаются центральные опоры, опоры
с кроштеннами, закрепляемые в конструкциях искусственных соору-
жений, н боковые малопагруженные опоры. Опоры, имеющие нагрузку,
близкую к номинальной, устанавливают в грунт с небольшим накло-
ном (0,5—1,5%) в сторону, противоположную нагрузке, с учетом того,
что опора примет вертикальное положение после загрузки.
Котлован после установки и выверки опор заполняют бетоном
марки 90—150, который образует монолитный фундамент. Марка
бетона указывает, что после 28 сут твердения бетон приобретает проч-
ность на сжатие соответственно 900—1500 Н/см2. Во время укладки
бетон трамбуют для уплотнения. Основную прочность бетон приоб-
ретает в течение нескольких первых суток, поэтому опору можно
загружать через 7 сут. Временные опоры укрепляют в грунте ниж-
ним и верхним лежнями. Котлован засыпают грунтом слоями
20—25 см. Каждый слой трамбуют и для лучшего уплотнения поли-
вают водой.
Металлические опоры и металлические части железобетонных опор
окрашивают в два слоя атмосферостонкой краской, а деревянные
опоры пропитывают антисептическим составом против гниения.
На грузовых и служебных линиях, внутри дворовых территорий
и в других местах, где опоры не служат элементом архитектурного
оформления улицы, в виде исключения допускается установка опор
с анкерными оттяжками. Иа опору с анкерной оттяжкой допускается
увеличение нагрузки против номинальной: на 25% — для железо-
бетонной опоры и на 50% для металлической. Анкерную оттяж
ку на стену здания выполняют в виде поперечины из стального каната,
закрепляемого на двойных крюках.
Анкерная оттяжка 2 опоры 1 может закрепляться к закопанному
в землю анкеру 4, выполненному в виде железобетонной плиты
71
(рис. 42), а для временных опор — в виде отрезка шпалы или бревна.
Оттяжка должна иметь натяжное устройство и опускаться с опоры
под углом не менее 30° к вертикали, располагаясь в плане по направ-
лению результирующей нагрузки. Внизу котлована делают для анкера
подкоп так, чтобы он упирался в нетронутую часть грунта, а для про-
пуска стальной штанги 3 делают узкую канавку в грунте с углом на-
клона, соответствующим наклону оттяжки. Штанги и стальные ка-
наты выбирают по растягивающему усилию:
Усилие растяжения, II
Диаметр штанги, мм
Диаметр стального
каната, мм
до 10 000
16
6,7
10 000 15 000 15 000 20 000
16	19
8	9,2 или 2X6,7
Высоту закрепления хомутов для тросовой системы, кронштейнов
на опорах и стенных крюков в проектах указывают относительно уров-
ня дорожного покрытия для троллейбусов и головок рельсов для трам-
ваев. Для определения этого уровня на опоре или стене здания ис-
пользуют визирные рейки. Две рейки одинаковой высоты устанав-
ливают на крайних рельсах или под проводами обоих направлений
троллейбуса и провешивают глазомер ио линию верха реек на степу
или опору, где наносят черту. На кривых участках трамвая репки
ставят па осях путей. Рейки для удобства подсчета высоты берут дли-
ной 1 или 1,5 м. Вычитая высоту рейки из высоты, указанной в проекте,
получают высоту крюка или хомута, которую нужно отмерить от на-
меченной черты.
Для подвески сети пригодны стены зданий кирпичной кладки, бе-
тонные и железобетонные при толщине не менее 40 см (полтора кир-
пича, считая по большей стороне) Непригодны для подвески сети:
шлакобетонные стены, стены из тонких плит, стены с трещинами
или ослабленными связями в швах кирпичной кладки.
Расстояние от угла здания, оконного или дверного проема дол-
жно быть не менее 0,5 м. Между соседними крюками, несущими са-
мостоятельные Нагрузки, должно быть не менее 0,4 м, а между со-
седними двойными или двойными и одпноч-
Рис. 42 Анкеровка опо-
ры в землю:
1 — опора; 2 — оттяжка: 3 —
штанга; 4 — анкер
ным крюком должно быть не менее 1 м.
Спаренные крюки на стены здания уста-
навливают с расчетом одинаковой нагрузки
на каждый крюк. Для поперечного троса оба
крюка размещают на одной горизонтальной
линии, если здание стоит параллельно улице;
для анкерного троса на одной вертикаль-
ной линии, а для полигона, трапеции или
угольника — наклонно к горизонтали с уче-
том направления тяжения. Отверстия для
крюков сверлят электродрелью, сверлами с
пластинами из твердых сплавов, а при не-
большом количестве пробивают шлямбуром.
Установка кронштейна.
На опоре кронштейн и его тягу закрепляют
72
Хомутами, состоящими из двух половин, стягиваемых болтами.
Применяют также закрепление стальными болтами и шпильками.
Для подъема кронштейна используют телескопическую вышку, у ко-
торой снимают корзину и ставят на вершину оголовок с роликами.
Один конец подъемного каната закрепляют на вышке, а второй, пере-
брошенный через ролики оголовка, на кронштейне. Включив подъ-
емный механизм, поднимают кронштейн на нужную высоту, где мон-
теры, находящиеся па автовышке, закрепляют его к хомуту, а затем
закрепляют и тягу. Заключительной операцией является регулировка
положения кронштейна тягами. При двух тягах необходимо добиться
равномерного натяжения обеих тяг, при этом не допуская их пере-
тяжки. Особенно опасно перетянуть крайнюю тягу, так как это может
привести к искривлению кронштейна. Горизонтальное положение
прямого кронштейна проверяют уровнем.
Монтаж гибкой поперечины. Выполняют монтаж
в три приема: изготовление заготовки, перекидка и временное натя-
жение. окончательная заделка поперечины.
Простые и фиксирующие поперечины заготавливают в трех частях:
двух боковых и средней. Для каждой улицы средняя часть на прямом
участке имеет свою постоянную длину и ограничена боковыми, на-
тяжными изоляторами, располагаемыми на расстоянии 1,5—2 м от
крайних контактных проводов. Боковые части поперечины связывают
среднюю с опорами. Среднюю часть соединяют с одной из боковых.
Соединения выполняют постоянной заделкой, если применяемые под-
весы можно перемещать вдоль поперечины, или временной, если под-
весы врезают в поперечину. На изготовление временной заделки в за-
готовках проволоки пли троса дается припуск, равный 0,8 м, а для
постоянной заделки — 0,2 м.
Несущие цепные поперечины выполняют из одного куска троса
с включением на концах изоляторов и натяжной арматуры. При вклю-
чении дополнительных изоляторов несущую поперечину также можно
делить на среднюю и боковые части. Заготовку целесообразно выпол-
нять в мастерской. Можно, например, заранее изготовить средние ча-
сти простых поперечин для трамвая с расстоянием 7,2 м для узкого
междупутья и 7,5 для широкого. Для кривого участка пути среднюю
часть соединяют с внешней боковой частью. Вторую боковую часть
изготавливают с запасом 0,8 м для временного соединения.
В закрепляемые на стенах жилых и общественных зданий попере-
чины, оттяжки и анкеровочиые ветви включают на концах шумо-
глушителями. Натяжные муфты располагают в местах крепления
тросов к опорам, зданиям, воздушным кольцам или, в крайнем случае,
непосредственно у арматуры, которая закрепляет провод.
Оба заготовленных куска троса (проволоки) поперечины завешивают
на крюки и хомуты и окончательно на них закрепляют. Концы по-
перечины сматывают в бухты и подвязывают к опоре или водосточной
трубе па недоступной для пешеходов высоте. На нешироких улицах
при удобном подъезде к точкам крепления и отсутствии проводов,
которые придется пересекать при перекидке поперечины через улицу,
заготовку выполняют целиком, соединяя все три части вместе.
73
Для подъема и натяжения поперечины автовышку устанавливаю?
ла место соединения заготовленных кусков провода. Поднимают па
монтажную площадку оба свободных конца заготовок, натягивают
поперечину и соединяют временной закруткой у натяжного изоля-
тора.
Через посторонние провода перекидку осуществляют вручную
с двух автовышек, устанавливаемых по обе стороны проводов. Сна-
чала перекидывают веревку, собранную в бухте, а затем постепенно
перетягивают с натяжением поперечину так, чтобы опа не касалась
пересекаемых проводов. При ширине зоны пересекаемых проводов
более 10 м для перекидки используют дополнительные автовышки
так, чтобы каждый участок перекидки был не более 10 м. Перекидку
можно выполнять поочередно через участки с двух автовышек. В слу-
чае недостатка автовышек поперечину можно перекидывать с одной
автовышки, заменив вторую переносной лестницей, которая служит для
предохранения от замыкания проводов поперечиной. Лестницу уста-
навливают рядом с проводами так, чтобы ее верхний конец был выше
проводов иа 1 2 м. Во время перетяжки поперечина находится между
тетивами лестницы.
Через два-три рядом расположенных провода перекидку можно
выполнить с одной автовышки, используя для прикрытия проводов
монтажную площадку. Автовышку ставят рядом с проводами так,
чтобы после передвижения в сторону монтажной площадки свешиваю-
щаяся часть ее была над проводами.
Поперечину с врезными подвесами натягивают с двух автовышек,
установленных по концам средней части. В этом случае необходимо
сразу точно установить подвесы в нужное положение с учетом зигзага
на трамвайной сети, выноса провода от оси пути на кривой или обеспе-
чения прямолинейности на прямом участке сети троллейбуса. По коман-
де старшего, стоящего внизу, электромонтеры передвигают среднюю
часть поперечины в ту или другую сторону до совмещения ее с нужным
положением, В сложных случаях предварительно делают разметку по-
ложения подвесов на проезжей части, а от подвесов опускают отвесы
для ориентирования при монтаже.
Контактные провода соединяют с другими временной заделкой, а
затем после выполнения рихтовки соединяют постоянной заделкой.
Рихтовку каждого пути выполняют отдельно. Заключительными опе-
рациями монтажа являются регулировка натяжения поперечины с до-
ведением высоты подвески контактного провода до нормы и заделка
концов постоянным сое чинен нем.
Окончательную регулировку высоты выполняют на!яжпыми муф-
тами, включенными в поперечину. На длинных поперечинах следут
оставить запас длины в муфте для сезонной регулировки поперечины:
для роспуска осенью или для увеличения натяжения весной. Кроме
того, предусматривают запас длины в муфте для регулировки натя-
жения поперечины после некоторого времени ее работы. На остаю-
щиеся открытыми части резьбы наносят антикоррозионное покрытие.
На площадях элементы поперечных частей подвески могут быть
объединены на «воздушном кольце», представляющем собой стальное
74
кольцо или круглую пластину с 8—12 отверстиями для тросов. Воз-
душное кольцо заменяет опору для крепления поперечин. Необхо-
димая высота воздушного кольца над проезжей частью обеспечивается
за счет подвески его струной к специальной монтируемой для этого
несущей поперечине. Для монтажа на проезжей части делают отметку,
от которой отмеряют длины элементов тросов. В заготовки элементов
тросов включают натяжные изоляторы. Положение воздушного кольца
должно быть зафиксировано в горизонтальной плоскости.
В зависимости от расположения тросов, входящих в воздушное
кольцо, могут встретиться два случая монтажа. В первом случае,
когда в кольцо входит прямая поперечина, ее используют для фикса-
ции положения троса и в нее врезают «воздушное кольцо» с оконча-
тельной заделкой концов поперечины. Остальные тросы закрепляют
па кольцо временными заделками и только после монтажа контактного
провода регулирования высоты п положения в плане делают постоян-
ную заделку концов тросовых элементов на «воздушном кольце». Во
втором случае, когда прямой поперечины нет, сначала определяют
и монтируют с постоянным закреплением на кольце три основных эле-
мента противоположных направлений, фиксирующих кольцо в рабочем
положении. Остальные тросы закрепляют на кольце временной задел-
кой, а после монтажа, регулировки высоты и положения контактного
провода в плане делают постоянную заделку.
Закрепление на кольце скруткой допускается только для мало-
нагруженных тросов, например, идущих с внутренней части кривой.
Для значительно нагруженных тросов закрепление должно быть
прочным с использованием клиновых или монтажных зажимов.
В цепной гибкой поперечине к несущему тросу подвешивается на
струнах каждый подвес контактного провода, фиксирующая попере-
чина— через каждые 15—20 м и в месте слияний сложных систем.
Наименьшая длина струны над трамвайными проводами 0,5 м, над
троллейбусными 0,7 м, в точках наибольшего провеса несущего троса
между трамвайными или троллейбусными линиями 0,4 м. В струне
изолятор должен располагаться в нижней, ближайшей к контактному
проводу, части.
Во всех случаях, когда это возможно, пересекающую контактный
провод поперечину следует связать подвесами с контактным прово-
дом, обеспечив при этом прочность и изоляцию поперечины в соот-
ветствии с ее нагрузкой. Особенно необходимо связать поперечину с
троллейбусными проводами для предохранения от коротких замыка-
нии при обрывах поперечины. Если свободного пересечения избежать
нельзя, то поперечину располагают над проводами на расстоянии не
менее 0,7 м.
В гибких цепных поперечинах несущая и фиксирующая поперечины
и элементы угольников и трапеции должны располагаться в одной
вертикальной плоскости.
Соединение кусков проволоки выполняют закруткой концов
в «очко», представляющее собой кольцо из проволоки, конец которой
завивают па основной кусок. Для временной закрутки конец проволоки
отгибают на 180° с образованием на сгибе «очка» в виде продолговатой
75
Рис. 43. Заделк* конца проволоки:
а — временная; б образование очка: в. г
закручИоанне, О — общий вид
Рис. 14 Ключ для закрутки проволоки
Рис. 45. Приспособление для закрутки
проволоки:
л — приспособление; б — закладка проволоки.
в — образование очка; г—закрутка
петли. Конец проволоки закру-
чивают вокруг основной прово-
локи двумя-тремя витками с
большим шагом. Копчик прово-
локи отгибают в сторону «очка»
(рис. 43, а).
Для постоянной закрутки
вручную загибают проволоку в
очко (рис. 43, 6), затем спе-
циальным ключом (рис. 44) по-
правляют очко, расположив ко-
нец проволоки перпендикуляр-
но основному куску. Далее
один из монтеров, вставив в
очко стержень, удерживает его,
а второй монтер, захватив ко-
нец ключом закручивает его
вокруг основной проволоки
плотными витками. Для получе-
ния необходимой прочности де-
лают не менее трех-четырех вит-
ков. Далее, захватив вторым
концом ключа оставшийся кон-
чик, обламывают его у конца
закрутки поворотом ключа.
14спользуя несложное при-
способление (рис. 45), постоян-
ную закрутку может сделать
один монтер. Приспособлен не
может быть использовано для
изготовления звеньев струнок и
хомутиков для армирования
фарфоровых изоляторов ИТФ-3.
Заделку конца стального ка-
ната выполняют в клиновом
концевом зажиме ЗКК- Концом
каната, пропущенного сквозь
зажим, огибают клин и вместе с
ппм затягивают внутрь зажима.
Плотность закрепления дости-
гают ударами молотка по борту
зажима. Оставшийся конец ка-
ната отрезают ножницами, ко-
торые называются болторезами.
Болторезы пригодны также и
для резки проволоки и контакт-
ного провода. Для постоянной
заделки оставляют конец кана-
та длиной ие более 10 см и скреп-
76
ляютего бандажом с основным
тросом (рис. 46, а). Для времен-
ной заделки оставляют конец ка-
ната длиной 0,7 м на возможные
перемещения ЗКК при регули-
ровании длины поперечины.
Конец каната привязывают к
основному тросу вязальной про-
волокой в двух местах.
Постоянную заделку сталь-
ного каната выполняют также и
закруткой поочередно каждой
жилки в отдельности (рис. 46, в).
Для закрутки используют ключ
(рис. 46, г), имеющий сбоку две
прорези, куда закладывается
конец жилки для создания на-
тяжения во время закручива-
ния. Процесс закрутки сходен с
описанным выше для проволоки.
Монтаж несущих тросов цепных подвесок.
Начинают монтаж с установки на участке узлов подвешивания с седла-
ми. В процессе подготовки стального троса к раскатке с него на специ-
альном станке снимают верхний слой антикоррозионного заводского
покрытия. Для раскатки составляют монтажный поезд из тягача (ча-
ще всего автовышки), на прицепе которого имеется тележка с бараба-
ном стального каната, и автовышки, которая следует за барабаном на
расстоянии 25- 30 м.
В начале участка трос анкеруют за здание или опору и закрепляют
па первой поперечине от скольжения ио ней крюковым зажимом с под-
вязкой к крюку свободной вязкой, позволяющей перемещаться тросу
в продольном направлении (рис. 47, а). Если подвеску осуществляют
на кронштейнах, то трос анкеруют на кронштейн, который в свою
очередь анкеруют на опору или здание. Затем трос раскатывают
па всем анкерном участке.
При движении монтажного поезда стальной канат сматывается
с барабана, подается на ролик, установленный на монтажной пло-
щадке, где бригада электромонтеров принимает его и закрепляет
временными проволочными крючками на поперечинах или кронштей-
Рнс. 47. Закрепление продольного троса на первой поперечине (а);
па промежуточной поперечине (б); на кронштейне (в):
/ — продольный трос; 2—крюковая клемма: 3 — поперечина
77
пах (рис 47, и, в). В процессе раскатки барабан притормаживают для
создания некоторого натяга троса и предотвращения перепутывания
витков. После нескольких пролетов и обязательно после перекрестков
барабан затормаживают, а тележка продолжает двигаться вперед.
Натягиваясь, трос поднимается выше над проезжей частью, обеспе-
чивая безопасность движения транспорта. Остановив тележку, закреп-
ляют трос па поперечине (кронштейне) и продолжают раскатку даль-
ше. На последней поперечине барабан затормаживают, продолжая
движение для предварительного натяжения троса, а затем’ останав-
ливают тележку, закрепляют трос и анкеруют так же. как п в начале
участка.
После раскатки грос натягивают монтажной лебедкой или поли-
спастом до натяжения, указанного в монтажных таблицах (кривых)
для непагружонпого троса. Равномерное натяжение длинных участков
гроса достигается одновременным натяжением его с обоих концов.
Натянув трос, закрепляют анкерные ветви. Затем трос, освобождая от
временного подвешивания, переносят в седла узлов подвешивания
и закрепляют. Проверяют положение поперечин и кронштейнов в
плане п возвращают в нормальное положение те, которые отклонились
во время натяжения.
На действующей сети раскатка усложняется наличием фикси-
рующих и других поперечил, расположенных ниже несущего троса
цепной подвески. В этом случае, оставляя барабан на месте, трос
вручную растягивают но участку с перекидкой через поперечины.
Проволоку раскатывают но участку вручную либо непосредст-
венно из бухт, либо из бухт, надетых на вертушку, обеспечивая
при этом постоянное па1яженпе. При отсутствии натяжения проволока
вследствие упругости, освобождаясь из бухты, образует спираль боль-
шого диаметра п загромождает улицу.
Над секционными изоляторами врезают в несущий трос натяжной
изолятор во избежание параллельного соединения двух участков.
Несущие тросы цепной подвески на кривых участках малого радиуса
анкеруются. При использовании несущего гроса в качестве усили-
вающего или для управления сетевыми разъединителями и автома-
тическими выключите! я ми устраивают обходное электрическое соеди-
нение участков в стороне от контактного провода, используя поперечи-
ны пли устанавливая специальные кронштейны. На трамвайных ли-
ниях для безопасности работ несущий трос электрически соединяют
с контактным проводом дужками н междупутными перемычками.
На троллейбусной сети несущий трос изолируют и, кроме того,
через каждые пять-шесть пролетов в трос врезают натяжные изоля-
торы для ограничения участка гроса, находящегося под напряжением,
при случайном замыкании его с проводом.
Исключение представляют несущие тросы, используемые тля липни
управления сотовыми разъединителями. Эти тросы оставляют нераз-
резными, их изолируют от проводов как в троллейбусной, так и в трам-
вайной сети, нони могут иметь напряжение, отличное от напряжения
контактного провода..
78
Монтаж контактного провода на прямых
участках. Барабан с проводом при подготовке к раскатке тща-
тельно осматривают и устраняют выявленные дефекты: расшатав-
шиеся щеки стягиваю! шпильками, заделывают поломанные борта,
в отверстия для оси вставляют отсутствующие втулки. Барабан распа-
ковывают, снимают обшивку и удаляют гвозди.
Для раскатки используют гележки различных конструкций.
В качестве тележки применяют колесный кабельный транспортер
ККТ-4У заводского изготовления (рнс. 48). Для погрузки барабана
на транспортер его устанавливают так, чтобы обе щеки барабана ка-
сались задней поперечины, а наружный конец провода был расположен
сверху и направлен назад по ходу движения. При этом рабочая по-
верхность провода должна быть обращена к земле. Вставляют в бара-
бан ось так, чтобы она не задевала своими концами задние укосины
рамы. Трос обеих лебедок, имеющихся на транспортере, пропускают
по верху передних роликов, иод низ задних роликов, затем оборачи-
вают ими задние ролики и коушами зацепляют с обеих сторон ось
барабана. Равномерно вращая рукоятки обеих лебедок, поднимают ба-
рабан. В момент, когда барабан слегка переходит заднюю поперечину,
лебедку вращают в обратном направлении (травят) и постепенно опу-
скают барабан на переднюю поперечину рамы.
Разгрузку барабана выполняют в обратном порядке, но тросы ле-
бедок для этого перебрасывают поверх обоих роликов. После перехода
мертвой точки, находящейся на задней поперечине, опускание па зем-
лю выполняют вращением рукояток в обратном направлении. До пол-
ного окончания подъема пли опускания нельзя выпускать из рук ру-
коятки лебедок.
Чтобы поставить барабан в положение для раскатки провода,
гросы лебедок перебрасывают через передние ролики и концами за-
цепляют ось барабана. Равномерно поднимают обеими лебедками
барабан па высоту, при которой щеки, вращаясь, не задевают по-
перечные рамы. Устанавливают опоры барабана в соответствующих
пазах п опускают ось барабана выточками па ролики опор.
Во время транспортировки барабанов ось следует расчалить с по-
мощью тросов лебедок. Кроме того, при движении по городу или вы-
езде на длинные расстояния на транспортере необходимо включить
привод к тормозам.
Монтажный поезд составляют так же, как и для раскатки троса,
из тягача с тележкой на прицепе п автовышки, которая следует за
тележкой. Поезд ставится на расстоянии двух пролетов от начала под-
вески. Конец провода вручную подгаскивают к заранее заготовленному
анкеру или к месту пристыковки к ранее подвешенному проводу,
провод поднимают наверх и соединяют с анкером или проводом.
На первой поперечине провод, идущий с анкера, крепится к крюку
монтажной клеммы. При дальнейшем движении одни из монтеров, под-
ехав к очередной поперечине, ставит на нее проволочный крюк и оття-
гивает ее вниз, а другой монтер подхватывает провод, заводит его за
крючок и отгибает конец крюка, чтобы предотвратить выскакивание
провода (рис. 49, а).
79
80
Рис. 49. Временные закрепления контактного провода:
а — на прямом участке; Л, в — на кривых участках; г — на струне
Чтобы не спутывались витки провода, барабан во время движения
притормаживают. Особенно внимательно нужно следить за сматыванием
при переходе с одного ряда витков на другой. Через несколько пролетов
провод натягивают, для чего барабан затормаживают, а движение
тележки продолжают для подъема провода до высоты 4,5- 5 м от про-
езжен части. Остановив тележку, провод подвязывают к зажиму так,
чтобы натяжение не ослабевало, и продолжают раскатку. На цен-
ной подвеске провод при раскатке подвязывают в двух-трех местах к
несущему тросу в каждом пролете.
За последней поперечиной барабан затормаживают, и, продолжая
движение, натягивают провод всего участка, выбирая образовав-
шиеся большие провесы его в пролетах. Закрепив провод па последней
поперечине монтажной лебедкой (полиспастами), осуществляют предва-
рительное натяжение провода.
Для проверки положения провода бригада электромонтеров про-
езжает весь участок, устраняя по пути заедания на крючках, препят-
ствующие равномерному натяжению провода; перекручивание провода
вокруг своей осн и закрепляет провод в зажимах через каждые три-
четыре пролета для предотвращения повторного перекручивания. Для
поворачивания провода пользуются специальным ключом (рис. 50).
Затем выполняют окончательное натяжение провода и соединение
его с грузовым компенсатором. В некомпенсированных подвесках
Рис. 50. Специальный ключ для рихтовки контактного провода
81
Натяжение определяют по монтажным таблицам в соответствии с се-
зоном года Натяжение измеряют шунтовым диаметром. Натянув
провод, переводят его на постоянное закрепление в подвесах. Передви-
гаясь от подвеса к подвесу, вновь проверяют отсутствие перекручива-
ния провода. В ночное время положение провода определяют сплошным
прощупыванием фаски провода. Закрепляют провод в зажимах и при
этом устраняют угон поперечины вдоль провода при натяжении.
Трамвайные зажимы устанавливают так, чтобы при случайных
ударах токоприемника но ганкам последние затягивались. Троллей-
бусные зажимы размещают головками винта снаружи, чтобы можно
было работать, стоя сбоку от липин. Посадка зажима па провод долж-
на быть плотной, без перекосов. Закрепив зажим на проводе, его об-
стукивают, применяя деревянную подкладку, и затем окончательно
затягивают крепящие винты или гайки.
На незамещенных путях трамвая раскатку выполняют с платформы,
передвигаемой мотовозом. На платформе па домкратах устанавливают
барабаны. Для монтажа применяют съемную изолирующую вышку па
рельсовом ходу с небольшой монтажной площадкой наверху (лей-
тер).
На действующих сетях, когда па работу дается ограниченное время,
целесообразно привлекать дополнительные бригады, а участок делить
на отрезки длиной до 400—500 м. После раскатки иа первом отрезке
его отделяют временной анкеровкой, натшивают и отдают под монтаж
одной из бригад. Продолжая раскатку, отделяют второй отрезок под
монтаж и так до конца участка.
Стыковое соединение трамвайных проводов выполняют внахлестку
тремя зажимами. Длина стыкового соединения должна быть 0,7—I м.
Соединение следует делать под подвесом провода. Провода закрепляют
по концам двумя соединительными зажимами ЗС и одним подвесным
ЗПД в середине стыка под подвесом. Оба провода располагаются в одной
горизонтальной плоскости, а их концы отгибают вверх и в сторону дру-
гого провода. В виде исключения в эксплуатации допускается соеди-
нение и в пролете, но не далее 5 м от подвеса. В этом случае провода кре-
пятся тремя соединительными зажимами ЗС.
Стыковое соединение троллейбусных проводов выполняют встык
зажимом ЗСТБ. Концы провода запиливают под плоскость, иерпен-
днркулярную оси провода, и очищают от заусенцев. Пробным надви-
ганием зажима на каждый из концов провода проверяют соответствие
размеров паза. При слишком свободном проходе ширину паза умень-
шают обстукиванием нижней части зажима.
Для соединения зажим надвигают полностью па один из концов
провода, а затем, совместив торцы проводов легкими ударами молотка
в торец зажима, сдвигают его на второй конец так, чтобы стык ока-
зался в середине, а концы провода сходились. Завернув все болты до
соприкосновения с проводом, врезают их в провод. Врезку начинают
со средних болтов. Обходя несколько раз ключом поочередно все
болты, поворачивают их равномерно на одну четверть или одну треть
оборота, пока врезка не достигнет 1 — I-^- оборота, образуя плотное
82
Рис. 51. Схема установки троллейбусной
стрелки:
а—расстояние между прелюдами; I—расстоя-
ние от стрелки до троса симметрии
соединение. При этом нужно
следить за тем, чтобы провод не
был выжат из паза. Стыковое
соединение делают вблизи под-
веса.
Анкеровку контактных про-
водов выполняют в местах окон-
чания линий; слияния и развет-
вления линий па стрелочных
узлах; деления подвески па не-
зависимые анкерные участки;
изменения натяжения или сечения контактных проводов. Стальной
канат для анкерной ветви должен иметь прочность не менее проч-
ности контактного провода. Для проводов сечением 65 и 85 мм2 при-
меняют стальной семижильный канат с наружным диаметром 6,7 м,
а для провода сечением 100 мм2 7,3 мм Монтаж анкерной ветви
сходен с монтажом поперечины.
Первый изолятор на анкерной ветви трамвайного провода должен
располагаться вне зоны движения токоприемника — на 1,5—2 м от
осп пути. Следует избегать пересечение анкерной ветвью контактного
провода. При неизбежности пересечения анкерную ветвь поднимают
над проводом на достаточную высоту и подвешивают на несущей по-
перечине. Например, па рис. 51 анкерная ветвь положительной поляр-
ности стрелки троллейбуса поднята па следующую несущую поперечину
и затем направлена на опору. Для уменьшения участка прохождения
анкерной ветви над путем трамвая делают наибольший вынос контакт-
ного провода в сторону анкерной ветви в точке ее присоединения.
В местах входа лилий в искусственное сооружение (тоннель,
путепровод и пр.) и на выходе из него при жесткой подвеске контакт-
ных проводов их следует анкеровать.
Монтаж контактного провода на кривых
участках. Последовательность монтажа та же, что и на прямых
участках, но с изменениями, вызванными большими горизонтальными
усилиями в точках подвешивания.
На всех поперечинах кривого участка до начала раскатки уста-
навливают подвесы с зажимами. Во время раскатки провод заклады-
вают за болты подвесов сверх зажимов, повернутых перпендикулярно
к проводу (см. рис. 19, б), и подвязывают к подвесу вязальной про-
волокой или двойным крючком (см. рис. 49, <?). Можно провод закла-
дывать за крюк предварительно установленной монтажной клеммы
(зажима).
Создав проводу предварительное натяжение, его подтягивают к ра-
нее заготовленным огтяжкам с помощью монтажной лебедки (поли-
спаста) и соединяют временными креплениями. После этого провод
натягивают окоичагетыю до натяжения, предусмотренного в монтаж-
ных таблицах в соответствии с температурой и сезоном регулирования.
При большой длине провод натягивают и обеих сторон пли последо-
вательно по участкам.
83
С внешней стороны каждой поперечины ставят монтажную клемму,
а на провод накидывают скобу, охватывающую его с обеих сторон от
подвеса. Захватив клемму и скобу лебедкой, подтягивают провод к
клемме, освобождают подвес и снимают вязательную проволоку. По-
степенно отпуская лебедку, заводят провод в зажим, укладывают его
па основную щечку до полного захоца губок в фаску провода и закреп-
ляют прижимной щечкой, добиваясь плотной посадки зажима на
проводе.
Если кривой участок трамвая монтируют с применением байдра-
тов, представляющих дополнительный отрезок провода снизу основ-
ного провода, то постоянную заделку выполняют закладкой провода
за угольник подвеса. Угольник прижимают снизу подвесным зажимом.
Середину байдрата закрепляют в подвесном зажиме, а концы на основ-
ном проводе — соединительными зажимами. Кончики байдрата длиной
4 см, остающиеся за соединительными зажимами, отгибают на основной
провод так, чтобы они находились сверху. Для жесткости с каждой
стороны между основным проводом и байдратом ставят распорные
зажимы. Распорные зажимы делят расстояние между подвесным и сое-
динительным зажимами приблизительно пополам. В связи с тем, что
байдраты нарушают горизонтальность ходовой линии провода и тем
самым ухудшают токосъем, они выходят из употребления и применяют-
ся лишь на действующих, ранее построенных линиях.
Монтаж кривых держателей КД 25/45 и КД Ю, 25.
После натяжения проводов пх оттягивают на кривую в положение,
близкое к постоянному. Обе плиты соединяют планочными изолято-
рами и накладывают сверху провода за упоры плит и закрепляют при-
жимами. Затем с помощью монтажной лебедки (полиспастом) регу-
лируют положение проводов и скрепляют плиты с тросовой системой.
Используя специальный рычажный ключ, выгибают вручную ходовые
шипы в плавную кривую с поворотом на угол, примерно равный за-
данному. С бегунка снимают концевые зажимы и упоры. Закрепив
бегунок на плите, используя отверстие, соответствующее углу поворо-
та, заводят провод в концевые части и соединяют обе щеки концов
шины концевым зажимом. Положив под упорные болты планки, от-
жимают провод вниз так, чтобы создавалась плавная ходовая линия
па переходе с провода на шину и с шины на провод. Затем окончательно
затягивают винты концевых зажимов, добиваясь плотной посадки.
Заключительная операция — это монтаж предохранительных решеток,
исключающих заклинивание головки токоприемника при сходе штан-
ги между проводом и шиной. Монтаж кривого держателя КД 6/12
аналогичен монтажу провода в парные жесткие подвесы.
Монтаж с т а л е а л ю м и и и е в о г о провода. Бара-
баны сталеалюм и пневого провода значительно больше барабанов с мед-
ным и для раскатки необходимы тележки соответственных размеров.
При раскатке необходимо все время поддерживать натяжение 2000 -
3000 Н. Раскатка на земле без натяжения исключается. Выполняя
рихтовку, следует оберегать алюминиевую часть от ударов. Отрихто-
ванный провод должен быть прямолинеен без волннстостей и откло-
нений от вертикали плоскости симметрии, это особенно касается маят-
84
пиковой подвески. Особенно опасным для алюминиевой части является
скручивание провода. Рихтовку выполняют двумя рихтовочными клю-
чами, расстояние между которыми должно быть не менее 300-
400 мм. Резкие прогибы провода могут вызвать расслаивание, по-
этому при необходимости изогнуть конец провода оставляют от кон-
ца 300—400 мм, детают изгиб и лишь после этого обрезают в нуж-
ном месте. Концы провода покрывают густой антикоррозионной смаз-
кой, предохраняющей от проникновения влаги между стальной и алю-
миниевой частями. Смазку наносят до монтажа стыков или соединения
концевых частей.
Монтаж специальных частей. После монтажа тро-
совой системы и контактного провода выполняют монтаж специальных
частей. За исключением кривых держателей, все специальные части
устанавливают, как правило, на прямых участках пути. На кривом
участке положение спецчастп должно быть определено таким обра-
зом, чтобы контактный провод на расстоянии не менее I м от входа
и выхода из спецчастп не имел излома.
Подготавливая специальную часть, ее осматривают, проверяют пра-
вильность соединения частей, зачищают и смазывают техническим ва-
зелином поверхности электрических контактов, проверяют болтовые
крепления. Спецчастп имеют значительную массу и поэтому их под-
вешивают на несущих тросах или кронштейнах.
Пересечения подвешивают на отдельных несущих поперечинах
с помощью двух изолированных струн длиной не менее0,7 мм. В виде
исключения допускается подвешивание двух пересечений на одной
поперечине. В цепных подвесках пересечение можно подвесить к про-
дол ыюнесущпм тросам, если длина струп, поддерживающих пересе-
чение, будет не менее 0,4 м, а уклон несущих тросов в пролете подве-
шивания будет не менее 1 10. Несущие тросы, воспринимающие до-
полнительную нагрузку от пересечений, анкеруют с обоих сторон.
Монтаж пересечения МТТ40/90 трамвайных
проводов с троллейбусным и. Пересечение предва-
рительно собирают но одной из схем: для углов 40 60е; 60 80"
или 80- 90° в зависимости от фактического угла встречи проводов
троллейбуса и трамвая на месте установки. В собранном виде пересе-
чение поднимают на монтажную вышку. Разъединяют ближайшее сты-
ковое соединение и контактный провод пропускают через изоляцион-
ную трубу пересечения, передвигая его на место установки.
При отсутствии вблизи пересечения стыка (до 100 м) через трубу
пропускают дополнительный кусок провода, а затем вместе с пересе-
чением врезают ею в основной контактный провод двумя стыковыми
соединениями. Троллейбусные провода крепя г к пересечению подвес-
ными зажимами на кронштейнах. Плавность ходовой линии дчя трам-
вайного токоприемника достигается пошерстными уступами в направ-
лении движения следующих друг за другом полозов пересечения.
Монтаж пересечения МПИ-6Д контактных л и-
н и й т р о л л е и б у с а. До начала монтажа должны быть тщательно
отрегулированы направления и натяжения пересекающихся проводов.
Пересечение собирают в мастерской с учетом углов встречи проводов
85
и создания такого расположения секционных изоляторов, чтобы при
въезде на пересечение штанги троллейбуса сначала встречали изо-
лятор с электромагнитным дугогашением, а затем без дугогашення.
В собранном виде пересечение поднимают на монтажную площадку.
Разместив пересечение сверху контактных проводов, регулируют угол
встречи обоих направлений по фактическому положению проводов.
Затем поочередно врезают брусья пересечения в контактные провода,
сначала оба провода одного направления, а затем другого. Заключи-
тельной операцией является регулирование ходовой липни: устранение
противошерстных порогов и искривлений в плане.
Значительная длина изолированной центральной части МПИ-6Д
ограничивает применение пересечения в местах подъема дорог свыше
15%0 и затрудняет проход троллейбусов через расположенные подряд
два и более пересечения, если они расположены ближе 5 м друг от дру-
га. В этих условиях применяют пересечения, обеспечивающие движение
в одном из направлений под током. Из пересечений такою вида при-
меняют пересечение МП-V
Монтаж пересечения МП-V Пересечение устанав-
ливают неизолированными брусьями в направлении линии, где про-
езд троллейбуса затруднен. При близком расположении двух и более
пересечений подряд (в расстоянии менее 5 м) пересечения МПИ-6Д
и МП-V чередуют, удаляя таким образом изоляционные участки друг
от друга.
Для монтажа пересечение разбирают на основные части: изолиро-
ванные и неизолированные брусья и коромысла. Сначала устанав-
ливают неизолированные брусья и сдвигают их по проводам до сов-
падения центров встречи с фактическим .местом пересечения проводов
каждого провода в отдельности. Положив сверху па центры встречи изо-
лированные брусья, закрепляют их вместе со сменными вставками,
серьгами и коромыслами. Регулируют прямолинейность прохожде-
ния проводов под заданным углом. Стянув провода изолированного
направления монтажной лебедкой под пересечением, вырезают из
них куски, равные длине брусьев, и соединяют с помощью концевых
зажимов провода и брусья.
Перед соединением контактные поверхности концевых частей н
брусьев зачищают до блеска и смазывают техническим вазелином.
Постепенно распуская трос монтажной лебедки, передают натяжение
проводов па брусья, после чего лебедку снимают. Заключительными
операциями являются закрепление клиньями неизолированных бру-
сьев па провода и регулировка ходовой линии с устранением противо-
шерстиых порогов.
Монтаж пересечения трамвайных и трол-
лейбусных проводов конструкции о с г о р-
трапспроекта. Такое пересечение трамваи проходят под
током, троллейбусы' по инерции. Пересечение применяют редко
и лишь в местах, где движение трамвая затруднено, например, на
подъеме более 25°/00 и повороте радиуса менее 50 м.
86
Pirc. 52. Пересечение и слияние проводов трамвая:
р — схема смещения проводов irj пересечении под >глом менее 60’; б —
стрелочное слияние проводов
Для монтажа пересечение разбирают на части: изолированные бру-
сья, металлические усы и полозья. Сначала устанавливают на контакт-
ном проводе трамвая неизолированную часть пересечения усы и по-
лозья. Затем врезают в троллейбусные провода изолированные брусья
так же, как это делается при монтаже МП-V Заключительной опе-
рацией является регулировка ходовых линий.
Монтаж пересечения трамвайных прово-
дов. Точку пересечения трамвайных проводов располагают над пере-
сечением осей путей. При пересечении путей под углом менее 60 пере-
сечение проводов смещают навстречу движению по биссектрисе угла,
образованного контактными проводами (рис. 52, а). Провода вместе
скрещивания заключают в крестовинную коробку с подвесным за-
жимом па два провода. Снизу коробки монтируют два байдрата, об-
разующие ходовые липин для токоприемников. Концы отгибают так,
чтобы байдрат переходил с одного направления провода на другое.
Пересечение может быть подвешено и зафиксировано на простой по-
перечине.
Монтаж троллейбусных стрелок СТУ-4 и
СТС-4 конструкции Мосгортранс проект а.
Стрелки располагают на горизонтальных участках. Допускается уста-
новка на подъеме до 2О°/о(> и в исключительных случаях до 30°/со. В
городах с наблюдающимся интенсивным гололедообразован нем уста-
новка троллейбусных стрелок на подъемах и спусках более 20° 00 не
допускается.
Па городских линиях управляемые стрелки устанавливают перед
пешеходными дорожками перекрестков на расстоянии не менее 20 м
при эксплуатации одиночных троллейбусов (длиной до 12 м) и не менее
30 м при сочлененных (длиной до 18 м). На участках с интенсивным
движением управляемые стрелки относят навстречу движению на
расстояние, необходимое для перестройки движения троллейбуса в зо-
не, свободной от скопления транспорта.
Сходные стрелки рекомендуется располагать за пешеходными
дорожками в расстоянии не менее 10 м от них.
В месте установки стрелки предварительно монтируют гибкую
цепную поперечину или кронштейн н несколько дальше трос симмст-
87
рип перпендикулярно Направлению основной линии. Расстояние
между проводами а на тросе симметрии (см. рис. 51) и расстояние от
стрелки до троса симметрии / принимают следующими:
Расстояние от стрелки
до троса симметрии
I, м	6	7,5	9	J0	11,5	13	14,5	16
Расстояние между про-
водами а, м	5,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5
Изменение направления проводов на тросе симметрии выполняют
с помощью кривых держателей КД 6/12. В вынужденных случаях
трос симметрии можно заменить распорным рычагом. Распорный рычаг,
имея большую массу, ухудшает токосъем, а при поломке его восста-
новление сложнее восстановления поперечины.
Для монтажа стрелки разбирают на основные части: плиты, кресто-
вины, ходовые шины и сериесные контакты. Монтаж начинают врезкой
плит в фиксирующую поперечину и соединения их между собой пла-
ночным изолятором. Плиты должны быть ниже контактных проводов.
Провода неизолированного направления закладывают в плиты
п закрепляют зажимами. При этом должен быть обеспечен хороший
электрический контакт между проводом и плитой сходной стрелки или
плитой управляемой стрелки в месте, находящемся за сериесным кон-
тактом. В управляемой стрелке должна быть обеспечена изоляция кон-
тактного провода от сериесного контакта и той части плиты, которая
входит в его состав. Монтируют сериесный контакт.
Затем натягивают заранее подготовленные анкерные тросы и скреп-
ляют их с плитами. Далее монтируют крестовину с секционными изо-
ляторами н ходовыми шинами, натягивают провода изолированного
направления и соединяют их со стрелкой. Подвешивают стрелку на
двух изолированных струнках длиной не менее 0,7 м каждая. На одной
несущей поперечине не следует подвешивать более одной пары стрелок,
чтобы выход из строя стрелки и связанные с этим сходы штанги не
могли повлиять па работу другой.
Переводные механизмы до установки на л ними должны быть про-
верены и отрегулированы на стенде. Для исключения ложных перево-
дов стрелки ток срабатывания должен быть несколько больше суммар-
ного тока, потребляемого троллейбусом при движении с выключенными
тяговыми двигателями. Па линиях, где эксплуатируются только оди-
ночные троллейбусы, ток срабатывания принимается равным 40 А,
а при эксплуатации сочлененных троллейбусов — 50 А. Регулировку
механизмов можно делать и непосредственно на линии, больше или
меньше натягивая пружину, удерживающую перо в положении для
движения направо. Для регулировки используют нагрузочное устрой-
ство, работающее от напряжения в контактной сети и представляющее
собой резистор с контактором для включения. Сопротивление резистора
подбирают по заданному току.
На дейсгвующей линии при ограничении времени на монтаж поря-
док работы изменяется и установку (замену) стрелки делают в такой
последовательности. Стрелочный узел собирают в мастерской пол-
88
постью вместе с крестовиной и с закладкой кусков контактного провода
в стрелку, с соединительными зажимами на концах. В собранном
виде стрелку поднимают на автовышку н накладывают на предваритель-
но натянутые провода неизолированного направления. Плиты стрелки
вместе с натяжными изоляторами врезают в фиксирующую поперечину.
Натянув монтажной лебедкой провода неизолированного направления
до появления слабины, в месте установки стрелки вырезают куски
проводов, равные по длине проводам, заложенным в стрелочный узел,
и состыковывают между собой провода узла и концы провода неизоли-
рованного направления.
Соединяют плиты стрелки с заранее заготовленными анкерными
тросами. Натягивают и соединяют контактные провода изолированного
направления со стрелочным узлом. Подвешивают стрелочный узел к не-
сущему тросу или кронштейну струнками. Выполняют регулировочные
работы по положению стрелки в плане и по высоте, обеспечению плав-
ности ходовых линий п по току срабатывания механизмов.
Монтаж стрелочного слияния трамвайных
проводов. Над стрелочным слиянием рельсовых путей контакт-
ные провода обоих направлений фиксируют на общем подвесе, уста-
навливаемом на специальной поперечине. Поперечина должна быть
простой, и лишь в исключительных случаях допускается устройство
угольников. Для колеи шириной 1524 мм общин подвес должен нахо-
диться над серединой того места пути, где расстояние между сходящими-
ся к путевой крестовине рельсами составляет 0,9 -I м (см. рис. 52, б).
Оба приходящих на слияние провода закладывают за угольники
изоляционных болтов подвеса на два провода КСО-2, устанавливаемого
строго симметрично относительно точки слияния. Для прохода токо-
приемника монтируют байдраты. Допускается установка подвеса и на
один провод KCO-I особенно, если оба провода подходят к слиянию
симметрично расположенных кривых.
Плавность прохода токоприемника достигается соблюдением точ-
ного места установки подвеса, хорошей натяжкой байдратов в поло-
жением их па одном уровне к обоим направлениям.
Монтаж секционных изоляторов. Изоляцион-
ный участок на секционном изоляторе подвижной состав должен про-
ходить с выключенными тяговыми двигателями. Для создания благо-
приятных условий прохода секционные изоляторы размещают на го-
ризонтальных прямых участках под поперечинами.
На сложном рельефе местности допускается размещение изоляторов
и на подъемах, вс превышающих 20°/Оо Для трамвая и 30°/^ для трол-
лейбуса. Допускается установка и на кривых радиусом не менее 100 м.
В последнем случае изолятор размещают на прямом участке провода
в средней части хорды, а для подвески монтируют специальную по-
перечину.
Наиболее благоприятные условия прохода создаются при установ-
ках секционного изолятора в местах, где движение идет в режиме
выбега или торможения, на уклонах, подходах к остановочным пунк-
там, к узлам и кривым.
89
В цепных полукоыпенснрованных подвесках изоляторы по возмож-
ности размещают вблизи средней плн жесткой анкеровки. В других
местах изолятор должен быть подвешен на скользящей струне для
возможности перемещения вместе с проводом при температурных изме-
нениях.
До монтажа с изолятора снимают концевые зажимы. Изолятор
закрепляют па поперечине. Стянув монтажной лебедкой провод в ме-
сте установки изолятора до появления слабины, вырезают кусок
провода, равный длине изолятора. Установив концевые зажимы на
провод, зачищают до блеска контактные поверхности зажимов и ко-
сынок изоляторов, смазывают их тонким слоем технического вазелина
и присоединяют концевые зажимы к изолятору. Постепенно отпуская
лебедку, передают натяжение провода на изолятор. Заключительной
операцией является регулировка плавности ходовой липин в плане
и устранение противошерстных порогов по вертикали при переходе
токоприемника с одного ходового элемента на другой.
Монтаж температурного винта. Температурные
винты устанавливают на прямых участках по осн трамвайного пути.
Расстояние между температурными винтами выбирают в зависимости
от длины поперечин подвески. При длине поперечины более 30 м рас-
стояние между температурными винтами принимают равным 500 м,
при длине поперечин до 30 м — 350—400 м и при подвеске под крон-
штейнами — 300 м.
Между кривыми участками пути, радиус которых менее 150 м,
температурные винты ставят симметрично. При расстоянии между
двумя кривыми менее принятого для размещения температурных вин-
тов, но не менее 150 м, температурные винты устанавливают посередине
между кривыми. Перед конечными поворотными кольцами темпера-
турные винты размещают на расстоянии двух-трех пролетов при под-
веске и а кронштейнах и 200 -300 м при простои поперечной под-
веске, включая протяженность самого кольца. От искусственных со-
оружений при жесткой подвеске провода температурные винты долж-
ны быть удалены не менее 150 м во избежание поломки потолочных
подвесов.
Перед монтажом в полость предохранительных кожухов заклады-
вают смазку. Правый и левый винты должны выходить из гаек на оди-
наковое расстояние, которое должно соответствовать сезону регулиро-
вания. В летнее время винты должны быть свернуты, но с каждой сто-
роны должен быть оставлен запас резьбы по 5 см для регулирования при
монтаже. В зимнее время винты должны быть распущены составлением
запаса по 3 см резьбы с каждой стороны.
Натягивают провод в месте установки винта до появления слабины.
Вырезают кусок провода, равный длине винта с учетом концевых
заделок, и соединяют провод с температурным винтом. Снизу на бол-
тах концевых клиновых зажимов ЗКК крепят трамвайный питающий
зажим ЗП. Затем монтируют предохранительный трос, который служит
одновременно и для подвески винта на поперечине. В месте установки
температурного винта несущая поперечина должна быть выше контакт-
ного провода на 0,5 — 0,7 м.
90
Прочность стального каната, из которого изготовляют предохра-
нительный трос, должна быть не менее прочности контактного провода.
Для провода сечением 85 мм3 берут канат диаметром 6,7 мм. На несущей
поперечине предохранительный трос крепят на подвесе с одинарной
вилкой. Трос свободно проходит через вилку и ложится на валик.
Снизу температурного винта монтируют два байдрата, которые в се-
редине соединяют внахлестку, образуя ходовую линию. Каждый бай-
драт кренят к основному проводу двумя соединительными зажимами
ЗС, затем к питающему зажиму ЗП и в середине байдраты соединяют
между собой двумя зажимами ЗС. Для жесткости конструкции между
концом байдрата и зажимом ЗП ставят распорный зажим ЗР. Заклю-
чительной операцией является регулирование натяжения провода
и байдратов.
Монтаж грузовых компенсаторов. Длину ан-
керного участка полукомпененрованиой и компенсированной подвесок
для прямых участков линий принимают равной 900—1600 м при дву-
сторонней компенсации и 450- 800 м при односторонней На линиях,
имеющих криволинейные участки, длину анкерного участка умень-
шают в зависимости от расположения, длины и радиуса кривых. Для
компенсации применяют двухблочные и трехблочные грузовые ком-
пенсаторы с коэффициентом передачи соответственно 1 : 2 и 1 : 4.
В городском электрическом транспорте преимущественное распро-
странение получили трехблочные компенсаторы. Блоки компенсаторов
должны быть па подшипниках качения. Для заправки блоков при-
меняют стальной 37-проволочный канат диаметром 10,5 мм. На город-
ских магистральных улицах компенсаторные грузы помещают внутри,
а на загородных и вылетных линиях компенсаторные грузы монтируют
снаружи опоры.
Монтаж трехблочного компенсатора выполняют в такой последо-
вательности. На проектной отметке на опоре устанавливается хомуг,
к которому крепят один конец стального каната, второй конец его
пропускают через подвижной ролик и присоединяют к второму по-
движному ролику. Далее соединяют с заранее установленным на опоре
другим хомутом второй кусок стального каната и, пропустив его через
второй подвижной и неподвижной ролики, соединяют со штангой с
грузами, установленной на земле. Анкерный трос контактного провода
соединяют с помощью монтажной лебедки (полиспаста) с первым по-
движным роликом и стягивают их до тех пор, пока грузы не займут
проектной! высоты, после чего их соединяют, а монтажную лебедку
снимают. После этого устанавливают ограждающую решетку.
Для опускания грузового компенсатора внутрь опоры применяют
специальное приспособление в виде Г-образной штанги с роликом,
укрепляемой на вершине опоры. Один конец троса пропускают через
ролик и соединяют со штангой грузового компенсатора, а второй с ле-
бедкой или полиспастом. Установив штангу над опорой, постепенно
загружают ее грузами и одновременно опускают внутрь опоры. После
загрузки штанги грузы опускают до дна опоры. Вытянув конец троса
через отверстие в опоре, пропускают его через блоки и соединяют с хо-
мутом на опоре. Отрезком троса соединяют подвижной блок и, про-
91
35 30 -25 20 15 -10 ~5 0 5 iO 15 20 25 30 35 W t,°C
Pirc. 53. График изменения положения ipyra компенсатора
пустив его через другой подвижной блок, соединяют с нижним хомутом.
Натяжение контактного провода и соединение ею с блоком компенса-
тора выполняют аналогично указанному ранее.
Сопряжения анкерных участков регулируют так, чтобы переход
с одного участка контактного провода па другой был плавным. Сопря-
жения на двухпутных участках трамвая или двух проводов одной ли-
нии троллейбуса выполняют как совмещение в одном пролете, так и со
смещением на несколько пролетов.
Заключительной операцией является регулирование положения
груза. При крайних температурах зимнего и летнего сезонов груз не
должен приближаться к ролику па расстояние менее 0,25 м и опускать-
ся до земли. Расстояние от груза до земли должно оставаться не менее
0,25 м при наивысшей (расчетной) температуре летнего сезона. Чтобы
установить регулировочный размер Вы (см. рис. 23), используют гра-
фики изменения поле жени я 1руза компенсатора в зависимссчи от тем-
пературы окружающего воздуха (рис. 53).
В процессе эксплуатации п в особенности в первое время после под-
вески п натяжения новый контактный провод дает остаточные удлине-
ния. Это явление, называемое вытяжкой провода, учитывают при оп-
ределении высоты груза. Значения изменений высоты груза вследст-
вие вытяжки провода повой контактной подвески в зависимости от
длины провода на участке от средней анкеровки до трехблочмого ком-
пенсатора следующие:
Длина провода от сред-
ней анкеровки до ком-
пенсатора, м	400 450 500 550 G00 650 700 750 800
Изменение высоты под-
вески грузов SB, м 0,8 0,9	1	1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6
92
Высоту подвески грузов с учетом вытяжки определяю! как сумму
Высоту подвески груза, находящегося внутри опоры, можно рас-
считать по заранее определенным (исходя из конструктивных размеров
расстояниям от оси опоры до первого подрижного ролика и между под-
вижными роликами. На рис. 23 показаны эти размеры при трехблоч-
ном компенсаторе. Ниже приведены значения размера в зависимости
от температуры для участка длиной 800 м:
Гем пера т\ ра во«д\\а, 'С
Размер С, м
Размер (2.6—С/2), м
- 10	—35	-30	—25	—20	15
3,6	3 4G	3.3	3.16	3,0	2,84
08	0,87	0,95	102	1,1	1,18
Температура воздуха, °C
Ра шер С. м
Размер (2,6—С/2), м
4-5 | 10 J-I5
2.24 2.1	1.94
1,48 1.55 1.63
+20 +25 +30
18 1 64 1,5
17 1 78 1.85
10	5	0
2.7 2.54 2,4
1,25 1,33 1,4
'35 | 40
1.34 1,2
1,93 2
Контактные подвески в и с к у с с т в е и и ы х со-
оружения х. Расстояние от токопроводящих частей контактной
подвески, токоприемников движущегося подвижного состава до зазем-
ленных частей искусственного сооружения при паихудпшх условиях
(наибольшей скорости движения и низшей температуре воздуха) долж-
но быть не менее 200 мм. При невозможности обеспечить указанное рас-
стояние необходимо надежно изолировать заземленные части сооруже-
ния. В виде исключения на разводных мостах допускается уменьшение
этого расстояния до 100 мм.
Контактную подвеску в искусственных сооружениях, имеющих вы-
соту над трамвайной линией менее 6 м и менее 8 м над троллейбусной,
защищают от металлических конструкций сооружения изолирующей
подшивкой. Подшивку используют для подвески проводов, если высо-
та ее равна или менее высоты подвески контактного провода.
Выполняют подшивку в виде сплошных пли решетчатых деревян-
ных щитов шириной 1,5 м для каждого пути трамвая и I 1,2 м для
каждой линии троллейбуса. Решетчатые щиты легче сплошных, имеют
меньшую поверхность, на которой скапливается снег и мусор, лучше
продуваются ветром от пыли и быстрее просушиваются. Решетчатый
щит должен иметь вдоль каждого контактного провода прикрывающую
доску шириной не менее 250 мм. Троллейбусные щиты имеют с боков
сплошные деревянные борта высотой 50 мм. Решетка должна иметь
ячейки таких размеров, чтобы исключалось касание фермы сооружения
штангой. В продольном направлении подшивка должна выступать на
0,25 м за пределы сооружения.
При каменной или бетонной облицовке искусственного сооружения
и при отсутствии на ее поверхности выступающих металлических дета-
лей применять изоляционные щиты не обязательно.
Деревянные щиты являются второй ступенью изоляции при за-
креплении контактного провода на потолочных подвесах, поэтому не
допускается нарушение ее сквозными болтами пли гвоздями. Болты,
крепящие потолочные подвесы, должны быть удалены от заземленных
частей сооружений не менее чем на 100 мм, в противном случае утоп-
93
лепные в щит головки болтов заливают изоляционной массой, а откры-
то выходящие вниз части болтов или винтов зашивают деревом.
Изготовленные щиты окрашивают в два слоя масляной краской.
Способы закрепления щитов на сооружениях выбирают в зави-
симости от конструкции самого сооружения. Например, закрепление
накладной лапой (рис. 54), не нарушая прочности самого сооружения,
дает наименьшую конструктивную высоту.
Тип контактной подвески и способ ее кропления к сооружению
зависят от назначения конструкции и размеров сооружения. Под
искусственными сооружениями высотой до 4,8 м (в свету), имеющими
протяженность 30—40 м, применяют простую жесткую подвеску на
потолочных подвесах, устанавливаемых на расстоянии до 8 м на трам-
вайных и до 4 м па троллейбусных линиях. В этом случае должна
ограничиваться скорость движения до !5 км ч.
Уменьшение высоты контактной иодвескн под сооружением вызы-
вает увеличение нажатия токоприемника па провод и тем самым уси-
ленный износ последнего. Для повышения надежности трамвайной
подвески и предохранения от касания токоприемниками трамвая щи-
тов иа последних подвешивают два контактных провода симметрично
осп пути на расстоянии 40—50 см один от другого. С этой же целью
подвешивают вместо двух проводов две шипы из полосовой или
угловой стали несколько ниже уровня провода, а сам провод (в этом
случае один) располагают посередине. Проходя иод сооружением, токо-
приемники скользят по шинам, не касаясь контактного провода.
Шины п контактный провод соединяют электрически между собой.
В сооружениях с высотой (в свету) более 4,8 м монтируют другие
подвески, при эгом предпочтение отдается эластичным. При исполь-
зовании простой полужесткой подвески контактные провода подвеши-
вают на гибких поперечинах, прикрепляемых к несущим конструк-
циям сооружения. Длину пролета принимают нс более 12 м.
Осуществляя монтаж ценной полукомпеисироваипой подвески, со-
пряжение анкерных участков выносят за пределы искусственного соо-
ружения. В тоннелях большой протяженности контактную подвеску
выделяют в отдельный анкерный участок или несколько анкерных
участков. Размещение анкерных ветвей в тоннеле возможно лишь при
достаточно!! высоте тоннеля, позволяющей поднять ветви иа 0,25—0,5 м
выше уровня самой контактной подвески. Сопряжения анкерных участ-
ков и средине анкеровки
следует располагать па
прямых участках пути.
В местах пропуска кон-
тактного провода через во-
рота депо, мастерских п
других зданий делают вы-
рез для провода. Металли-
ческие части ворот обрам-
ляют электроизоляцион-
ным материалом (текстоли-
том, древесным пласт ином
Рис. 5-1 Закрепление щитов па фермах с по-
мощью накладной лапы:
пит: 2- л-пм: J - <
94
Ji др.) на расстоянии не ме-
нее 200 м от контактного
провода.
Площадь сечения токо-
проводящих элементов в
пределах искусственного
сооружения должна быть
равной площади сечения
прилегающих участков.
В случае уменьшения пло-
щади сечения монтируют
обводные электрические
соединения.
Контактную линию,
проходящую под искусст-
венным соор ужением или
вблизи здании на расстоя-
нии менее 1,5 м от мест,
доступных для люден,
ограждают предохрани-
тельным и щитами.
Монтаж обходной
линии троллейбуса.
Для временного обходного
пути троллейбуса можно со-
хранить полностью сущест-
вующую контактную сеть,
подвесив над обходным путем
дополнительные контактные
провода и соединив их с су-
ществующей линией с помощью
специальных конструкций
(рис. 55, а, б). Для перевода
токоприемников па обходной
путь и обратно иа первой и
последней поперечинах монти-
руют специальные бегунки,
имеющие на одном конце про-
Рнс. 55. Обходной путь:
а — общий вид; б — узел присоединения; в — бегунок:
г —узел пересечения; /—провод постоянной сети;
2 — лужка; 3 — бегунок; 4 — гребель; 5— провод об-
ходною путл; 6 — концевой зажим. 7 —хомутик; Я —
изоляционная труба; 9 изоляционная птанкц
IV — зажим
ходкую концевую часть для
пропуска провода постоянного направления, а па другом—гребень для соеди-
нения с концевым зажимом провода обходного пути (рис. 55, в). В месте пере-
крещивания проводов на провод постоянного направления надевают изолиро-
ванную трубу, которую кладут на изоляционную планку, установленную па
твух потвесних зажимах на проводе обходной линии (рис. 55. г).
Между конструкциями присоединения провода обходного пути монтируют
обычным способом, используя по возможности существующие поперечины.
Сварка проводов. Стыковое соединение медных проводов
выполняют методом холодной сварки, который в сравнении с соедине-
нием зажимами обладает существенными преимуществами.
Холодную сварку проводов давлением выполняют на машинах
МСХС-30, МСХП-40, создающих усилие нажатия концов контактного
провода друг иа друга 3(Х) 400 кН, обеспечивающее прочное соеди-
нение концов провода.
95
Машина Л1СХС-30 предназначена для работы в мастерских. Маши-
ну МСХП-40 устанавливают на автовышке и используют для сварки
контактных проводов непосредственно на линии. Машина состоит из
сварочной головки, гидравлических ножниц, размещенных на подъем-
ном столе, и гидравлической системы с насосом, имеющим привод от
двигателя автомобиля. В транспортном положении автовышки подъем-
ный стол опущен ниже монтажной площадки. Сварочная головка состо-
ит из двух пар подвижных и неподвижных матриц, зажимающих кон-
цы провода и работающих от двух гидравлических цилиндров. Два дру-
гих цилиицра служат для продольного перемещения подвижных мат-
риц во время сжатия и осадки контактного провода.
Для сварки на действующей сети автовышку ставят под провода
и поднимают сварочный стол Стянув монтажной лебедкой провод до
образования слабины, обрезают концы гидравлическими ножницами.
Сварочную головку, имеющую свободное перемещение в продольном
и поперечном направлениях, подводят к месту сварки. Концы прово-
да зажимают в матрицах, оставляя провод длиной 4 мм снаружи. Под-
водят концы провода до их соприкосновения и делают первую осадку,
а затем вторую и третью осадки, выпуская при этом концы провода не
более 5 мм.
Наплывы (облои) срезают, закрепляя провод в неподвижных губках
на расстоянии 10 мм от места сварки. По другую сторону от сварки сжи-
мают подвижные губки с зазором 0,3 мм и передвигают вдоль провода,
срезая наплывы. Прочность стыка проверяют несколькими ударами
молотка, после чего монтажную лебедку постепенно распускают и сни-
мают.
ГЛАВА 17
ЭКСПЛУАТАЦИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
17.	Система профилактических и плановых ремонтов
Задачи и структура эксплуатационного обслуживания сети. При
движении токоприемников, под воздействием износа, коррозии и ат-
мосферных явлении в контактной сети появляются изменения, которые
могут вызвать ее неисправности и повреждение ее отдельных эле-
ментов.
Содержание сооружении и устройств контактной сети в постоянной
исправности, гарантирующей надежное и бесперебойное электроснаб-
жение подвижного состава, обеспечивается организацией эксплуата-
ционного обслуживания.
Основными задачами эксплуатационного обслуживания являются
предупреждение повреждений на сети, своевременное выявление и
устранение появившихся неисправностей и немедленная ликвидация
тех повреждений, которые могут вызвать задержку движения транс-
порта или перерыв в электроснабжении. В задачу эксплуатационного
обслуживания входит также совершенствование и обновление сети по
мере появления более современных конструкций и систем подвеши-
вания.
В трамвайных и троллейбусных предприятиях выделяют структур-
ное подразделение для эксплуатационного обслуживания контактной
сети или контактной и кабельной! сетей. Па крупных предприятиях
таким подразделением является служба, па средних и мелких район
или участок.
На предприятиях, имеющих протяженность контактной сети бо-
лее 300 км, делят сеть на районы. Крупные районы делят па два
участка, которые закрепляют за сменными мастерами. Участок смен-
ного мастера, в свою очередь, разделяют на более мелкие участки, за-
крепляемые за бригадами.
Деление сети выполняют с учетом трудовых затрат на обслуживание
различных типов подвесок, специальных частей и в зависимости от
интенсивности использования сети, характеризующейся частотой дви-
жения. С этой целью сеть приводят к некоторой условной длине
провода.
В зависимости от трудоемкости обслуживания подвесок различных
типов и вида сети (трамвай, троллейбус, смешанная сеть) для расчета
трудовых затрат на ремонт контактной сети принимаются следующие
переводные коэффициенты:
4 Зак. 1097
97
Bill сети	Трлмпаипая	ТролчсЯ- буспая	
			Смешан 1ая
Простая поперечная:			
на перегонах	0.7	0,8	
на у злах	1	1	1.4
на кронштейнах	0.7	0.7	
Подвеска на цепных поперсчп			
нал:			
на перегоне	0.9	0,9	
па узле	1	1	1.4
Цепная (эластичная)	0.1	0.7	
Па наклонных струнах	0.6	0.G	—
В тоннелях (цепная)		1.2	—
Депо п прпнарковые пхтп	0.9	0.9	—
Служебные пути	0.5	0.5	
Потпсска ла потолочных под			
песах		2	
По трудоемкости обслуживания специальных частей эквивалент-
ная длина провода (в метрах) принимается следующей:
Управляемая стречка	500
Сходная стрелка, пересечение проводов трамвая и троллейбу-
са. пересечение троллепбусныч проводов, мачтовый разъеди-
нитель	200
Разъединитель, управляемый дистанционно	-100
Секционный изолятор	50
У «ел грузовой компенсации	300
В зависимости от частоты движения принимают следующие коэффи-
циенты:
Число поездов, проходящих в час
то 10
ю 20
до .10
до *10
до 50
свыше Г>0
Грузовые ветки u lan.ieiiiic nvin
Пути депо
0,95
1
1.05
I I
1.15
1.2
0,8
1,15
Район имеет производственные помещения, монтажный транспорт,
механизмы, приспособления и комплекты инструментов, запас мате-
риалов и спецчастей. Район выполняет все виды профилактического
и среднего ремонта, регулировочные и измерительные работы, а также
работы по переустройству сети. Для аварийно-восстановительного ре-
монта организуют круг посуточное дежурство бригад, количество ко-
торых и дислокация в городе зависят от протяженности и разветвлен-
ности сети.
Капитальный ремонт выполняют специальные подразделения служ-
бы с привлеченном бригад районов либо строительная организация.
Деление участка сменного мастера па бригадные участки может
быть выполнено двумя способами: деление на территориально целые
участки, закрепляемые за бригадами, или деление на несколько участ-
ков, называемых «кустами», которые в свою очередь делят на части,
закрепляемые за бригадами. Во втором случае за бригадой закреп-
98
ляют части «кустов», расположенные в разных местах. Кустовой ме-
тод позволяет организовать одновременную работу всех бригад смены
в одном месте, чю представляет удобство для руководства мастером
работой всех бригад, и в случае необходимости быстро организовать
совместную работу всех бригад. Работы по ремонту при кустовом мето-
де выполняются планомерно с последовательным переходом от «куста»
к «кусту».
Система ремонтов сети. Постоянное эксплуатационное содержание
контактной сети в исправном состоянии обеспечивается полным выпол-
нением всех работ, вреду смеренных системой ремонтов 111 (табл. 16).
Контрольный осмо т р контактно й с с т п т р а м-
в а я и троллейбуса проводят периодически по графику мас-
тером или начальником района с целью проверки состояния оборудо-
вания и качества выполненных ремонтов. Наружный осмотр с земли
позволяет выяснить заметные на глаз нарушения в подвеске сети, по-
ложен пи опор и спецчастей, кру иные поджоги провода и др. При осмот-
ре железобетонных опор устанавливают наличие и степень раскрытия
трещин в зоне растяжения н сколов в зоне сжатия. Данные осмотра ис-
пользуют при Вьщачс заданий па ремонты сети.
В профилактический ремонт с и е ц и а л ь н ы х
частей включают ремонт спецчастей и контактных проводов па
прилегающих участках, включая ближайшую от спсцчасти подвеску.
Задачей ремонта является выявление и устранение дефектов, взносов
и повреждений спецчастей и проводов на прилегающем участке, кото-
рые могут вызвать заявочный ремонт или нарушение бесперебойного
движения.
Ремонт начинают с осмотра положения спецчастп и устранения сме-
щений от заданного положения, регулировки прямолинейности общей
ходовой линии специальной части и прилегающих проводов, а также
группы спецчастей, расположенных последовательно. Устраняют де-
фекты па контактном проводе прилегающих участков, износ, поджоги
и искривления па концевых частях, а также дефекты, обнаруженные
на несущем тросе и струнках, поддерживающих спецчастп. Ремонт
спецчастп начинают с чистки поверхности изоляционных частей и вос-
становления нарушенных мест наложением бандажа из изоляционной
ленты, гл ифта левой дугостойкой эмали пли заменяю! детали. Заменяют
изношенные или поврежденные элементы: сменные вставки, подгораю-
щие и ходовые элементы, концевые части. Осматривают концевые час-
ти с целью обнаружения трещин па контактном проводе. Трещина
обычно образуется на верхней части провода под первым врезанным
болтом и обнаруживается но темному пятну на нижней поверхности
провода.
Проверяют плотность и надежность электрических контактов час-
тей, по которым проходит электрически и ток. Осуществляют сплош-
ную проверку и смазку крепежных деталей.
На стрелочных узлах 1роллейбуса регулируют положение троса
симметрии или распорного рычага. Регулируют срабатывание меха-
низмов перевода стрелки. Отладку выполи я ют специальным нагрузоч-
ным устройством.
4*
99
Вовремя профилактического ремонта контакт-
ной сети трамвая выявляют и устраняют дефекты контакт-
ного провода и находящихся в данной зоне (в пределах монтажной
площадки) подвесной арматуры, струнок,.питающих дужек и проводов,
тросов. Во время этого ремонта выполняют профилактический ремонт
специальных частей. По заданию мастера устраняют дефекты тросовой
Таблица 16
Помер ремонта	Наименование ремонта	Периодичность
0	Контрольный осмотр	2 месяца
	Профилактический ремонт специальных частей:	
	пересечений троллейбусных проводов, псресс чеши! трамвайных проводов с троллейбусаы мн, управляемых п сходных стрелок троллей буса, секционных изоляторов трамвая, темпе ратурных винтов, контактном сети под искус- ственными сооружениями, ра «водных уст ройств	I месяц
	секционных изолыгоров троллейбусной сети пересечений МГП1-6-12Д, устройств автомати- ческого регулирования натяжения контактных проводов	3 месяца
	Профилактический ремонт сети трамвая	6 месяцев
1	Профилактический ремонт сети троллейбуса	6 месяцев
2	Средний ремонт сети при цепной подвеске	4 года
	Средний ремонт сети при всех видах подвески, кроме цепной	3 хода
3	Капитальный ремонт сети при цепной подвеске	12 лет
3	Капитальный ремонт сети при всех видах подвес- ки, кроме цепной	9 лот
——	Замена контактного провода сети трамвая1	8 лет
—	Замена контактного провода сети троллейбуса*	16 лет
—	Окраска опор и кронштейнов2 I Ьмсрения:	3 года
	зигзагов и выносов контактного провода трам- вая	6 месяцев
	износа трамвайного провода	1 год
	высоты подвешивания контактного провода	В сроки проведе-
	трамвая п троллейбуса (за исключением перс-	пня среднего ре-
	сечений с железными дорогами) высоты подвешивания контактного провода на пересечениях с железными дорогами3	моита
	натяжения контактного провода	При сезонной ре- гулировке па уча- стках с ручным ре-
		гулировапнем
1 Сроки замены провода указаны ориентировочно. Провод заменяют в зависимости от
фактического износа.
2 Межремонтный срок окраски может быть увеличен в зависимости от местных условий.
3 Сроки периодических замеров высоты подвески контактного провода на пересечениях
С железными дорогами п документе J1J ие установлены. При установлении сроков следует
учитывать конкретные для каждого хозяйства климатические условия, систему подвешива-
ния проводов и поддерживающих устройств, в том числе необходимость замеров при неком-
пенсированной подвеске при каждой сезонной регулировке.
100
системы, точек крепления и опор, выявленные при контрольном осмот-
ре, который, как правило, проводят накануне назначения профилакти-
ческого ремонта.
Ремонт начинают со плотного подробного осмотра (в темное время
прощупыванием) контактного провода для выявления местных взносов,
подбоев, поджогов, трещин, изгибов и мест, где провод повернут во-
круг своей оси в работает фаской. Особо отмечаются места, требующие
неотложного ремонта. После этого сразу приступают к устранению
выявленных дефектов и, в первую очередь, неотложных. Устраняют
дефекты подвески, препятствующие свободному прохождению токо-
приемника: перекосы подвесов и зажимов, разность в уровнях прово-
дов на слияниях, протпвошерстные пороги и чрезмерные уступы и др.
Устраняют недопустимые выносы провода па зигзагах, кривых и чрез-
мерные отклонения в высоте подвески.
Проверяют плотность и надежность электрических контактов креп-
ления питающих дужек. Заменяют изношенные дужки, восстанавли-
вают недостающие. Устраняют провисание дужек или работу их с натя-
гом, поджоги на питающих проводах и перемычках. Ремонтируют
поврежденные места поперечных и продольных тросов; поджоги, обры-
вы жилок п очаги коррозии. Па цепной подвеске при значительном
отклонении от нормы регулируют натяжение продольных тросов, ста-
вят па место скользящие смещенные струнки и ограничители переме-
щения. На устройствах автоматического регулирования натяжения
проверяют действие устройства, регулируют положение блоков и гру-
зов при недопустимом отклонении от заданною положения.
При профилактическом ремонте контакт-
ной сети тролле й буса основной задачей является устране-
ние дефектов контактного провода и находящихся в зоне его прохож-
дения подвесной арматуры, питающих проводов и тросов. В объем ре-
монта входит выполнение работ профилактического ремонта специаль-
ных частей. Выполняют по заданию мастера устранение дефектов тро-
совой системы, точек крепления и опор, выявленных накануне при коп-
i рольном осмотре. Ремонт начинают с полной проверки состояния кон-
тактного провода. Ликвидируют слабые места на проводе: поджоги
подбои, местные износы, изгибы и вмятины, места, где провод работает
фаской нлп перевернут. Осматривают стыковые зажимы и концевые час-
1и с целью выявления трещин и устраняют обнаруженные. Устраняют
наклоны зажимов, подвесов п другие дефекты, мешающие свободному
проходу токоприемников, рихтуют провода. Временные стыковые за-
жимы заменяют па зажимы постоянные. Регулируют натяжение про-
вода при недопустимом отклонении от значения, указанного в монтаж-
ной кривой. Ремонтируют поврежденные места поддерживающей тро-
совой системы и продольных тросов. Ставят на место сдвинутые сколь-
зящие струны и ограничители. Регулируют высоту подвески в отдель-
ных точках, где имеется значительное отклонение от общей высоты на
участке.
Проверяют плотность электрических контактов крепления питаю-
щих дужек. Заменяют изношенные и восстанавливают недостающие
д}жкн, устраняют их провисание и чрезмерное натяжение. На кривых
устраняют резкие изгибы провода в зажимах и на концах кривых дер-
жателей. Проверяют действие устройств автоматического регулиро-
вания натяжения проводов, регулируют положение блоков и грузов
для данной температуры.
При среднем ремонте основной задачей является: ревизия
оборудования и спецчастей с обязательной заменой деталей, подвержен-
ных ускоренному износу или особо влияющих па токосъем; полная регу-
лировка положения провода в плане для троллейбуса, зигзага и выно-
сов па кривых для трамвая и высоты подвески в соответствии с требо-
ваниями Правил технической эксплуатации. Выполняют окраску арма-
туры и спецчастей, восстановление изоляционного покрытия бакели-
товых труб и изоляторов из древеснослоистого пластика ДСП. Прово-
дят также все работы, предусмотренные профилактическим ремон-
том.
Во время капитального ремонта осуществляют об-
новление и модернизацию оборудования контактной сети трамвая и
троллейбуса вместе со всей арматурой и изоляцией, приводят сеть в со-
стояние, отвечающее требованиям Правил технической эксплуатации.
Ремонту предшествует обследование сети, по результатам которого со-
ставляют дефектные ведомости, определяют объемы работ.
Осмотр опор выполняют в теплое время года до замерзания грун-
та. При осмотре определяют соблюдение габаритов приближения к
трамвайным путям, тротуарам и степень изношенности опоры. Для
определения износа металлические и деревянные опоры освобождают
от грунта на глубину 0,3—0,4 м, а при наличии бетонного фунда-
мента до него.
Фундаменты, находящиеся под асфальтовым покрытием, вскрывают
только при явных признаках коррозионных повреждений или сдвигов.
Зона наибольшего гниения деревянных опор и коррозии металлических
наблюдается в 0,2 0,3 м от поверхности грунта. Металлическую опору
проверяют ударами заостренной частью лома. При обнаружении пробоя
или прогиба опору заменяют. В сомнительных случаях очищают опо-
ру от коррозированного слоя, замеряют оставшуюся часть материала
и расчетом определяют возможность дальнейшей эксплуатации опоры.
Состояние деревянной опоры проверяют деревянным щупом, пред-
ставляющим собой заостренный стержень. Протыкая щупом загнив-
шую часть, определяют диаметр оставшейся здоровой части и по не-
му, пользуясь таблицами или выполнив расчет, устанавливают возмож-
ность ее дальнейшей эксплуатации. Износ железобетонных опор опре-
деляют по количеству и размеру сколов в сжатой зоне и трещин в рас-
тянутой. Оставленные в эксплуатации опоры, имеющие наклон,
выправляют, а некоторые для увеличения прочности анкеруют.
Износ кронштейнов определяют ио степени коррозии, деформации,
а также целости изоляции в узлах крепления. Износ контактных про-
водов выявляют по замеру поперечного сечения и наличию стыков.
В зависимости от состояния сети назначают один из видов ремонта:
замена оборудования при сохранении основных параметров и типа
подвески;
переоборудование сети с изменением типов подвески.
102
Для проведения капитального ремонта второго вида разрабаты-
вают проект и работы выполняют в соответствии с действующими нор-
мами на строительство новых линий.
При капитальном ремонте проводят сплошную замену тросовой си-
стемы вместе с узлами концевого крепления, натяжной, подвесной, изо-
ляционной арматуры (кроме подвесных зажимов), сцепчастей, питаю-
щих дужек, подшивок под мостами При небольшом износе подшивок
выполняют их ревизию и переборку пли выборочную замену деталей.
Замену контактного провода, опор и кронштейнов осуществляют в за-
висимости от фактического износа по результатам обследования.
Во время заключительных работ устраняют лишние стыки в проле-
тах, перемонтируют стыковые соединения, а на трамвайном проводе,
кроме того, заменяют байдраты и добавочные провода.
18.	Аварийно-восстаиовительиый ремонт
Основной задачей аварий ио-восстановительного ремонта является
быстрейшее восстановление движения пли устранение возможной за-
держки транспорта при повреждениях и неисправностях контактной
сети.
Бригады скорой технической помощи находятся в оперативном под-
чинении у электродпепетчера. Дежурные пункты размещают в городе
из расчета прибытия к месту повреждения не позже 15 мин после вызо-
ва. Для загородных и удаленных от центральной части города липни это
время может быть несколько увеличено. Бригада скорой технической
помощи имеет в своем распоряжении автовышку, оснащенную инстру-
ментом, арматурой, запасными частями и защитными средствами. Ава-
рийный запас спецчастей, опор и кронштейнов хранится в сетевых райо-
нах и других пунктах.
Для крупных восстановительных работ хозяйство имеет дежурные
автокран, телескопическую вышку, гидроподъемник, подвижную сва-
рочную установку и керосинорез. По прибытии на место бригадир
(старшее лицо, осуществляющее руководство бригады) выясняет об-
становку, размеры повреждений и объем восстановительных работ и
намечает план ликвидации повреждения, после чего бригадз приступает
к работе. При большом объеме работ, требующих нескольких бригад,
бригадир, нс прекращая работы, сообщает об этом электродиспет-
черу.
В первую очередь выполняют работы, обеспечивающие возобновле-
ние прерванного движения, при этом допускается пропуск подвижного
состава через место повреждения по инерции с опущенными токоприем-
никами. Если повреждение произошло на запасных грузовых, служеб-
ных или деповских путях, контактные провода которых электрически
связаны с пассажирской линией, то их прежде всего отключают от пее
для восстановления движения на этой линии. Место, где сеть опусти-
лась ниже 4 м, ограждают и организуют объезд автотранспорта. Одно-
временно принимают меры к подъему сети. После восстановления дви-
жения продолжают ремонт до полного восстановления сети.
103
В исключительных случаях по специальному разрешению электро-
диспетчера часть работ оставляют на ночное время или даже до очеред-
ного профилактического ремонта. При этом допускается временно ос-
тавлять двойном пролет, стыкование провода в любом месте, временные
скрутки для сращивания тросов и проволоки, оставление на блоках
оборванных поперечин и другие строго оговоренные отклонения. Но
условия безопасности обслуживания сети и безопасности уличного
движения в этом случае не должны ухудшаться.
Одновременно с работами по восстановлению сети расследуют при-
чины повреждения. Наибольшее количество повреждений возникает по
следующим причинам: неисправность токоприемников, нарушение
правил ведения подвижного состава, неудовлетворительное состояние
рельсового пути или дорожного покрытия, неисправность элементов
контактной сети. Рассмотрим характерные виды повреждений.
Наклон или падение опоры происходит от удара при
наезде транспорта, от перегрузки, от удара по закрепленной на опоре
поперечине пли захвате ее токоприемником движущегося подвижного
состава, от смещения фундамента опоры пли размыва грунта, от изно-
са самой опоры. При небольшом наклоне опору анкеруют на стену зда-
ния или на анкер в землю. Сеть до нормальной высоты поднимают под-
тяжкой тросов.
Сильно наклонившуюся пли поломанную опору разгружают от тро-
сов и кронштейнов, срезают и удаляют. Опору, упавшую на провода, ос-
вобождают от подвески, по возможности, не разрезая тросов и проводов,
снимают с проводов п оттаскивают в сторону. Сеть, освобожденная от
опоры, поднимается вследствие имеющегося натяжения в проводах и
тросах и становится готовой к включению и открытию движения. При
таком способе восстановления время простоя движения будет наимень-
шим. Время на ликвидацию падения опоры значительно увеличивает-
ся, если не удается избежать разрезания проводов и тросов.
На прямом участке движение может быть открыто при двойном про-
лете провода. Если высота провода от уровня дороги менее 4 м, то про-
вод подвешивают на временных поперечинах, используя для крепле-
ния стены близко расположенных домов. В остро необходимом случае
для подвешивания провода используют автовышку, па монтажной пло-
щадке которой предварительно закрепляют деревянный брус в виде кон-
соли.
На кривых участках движение открывают с увеличенными углами
поворота провода или делают оттяжки, используя стены домов, сосед-
ние опоры или монтажную площадку автовышки. При больших уси-
лиях на автовышку ее анкеруют иа степу, дерево, землю. К восстанов-
лению опоры приступают сразу, при этом допускается установка вре-
менной опоры с последующей заменой на постоянную. Временную опо-
ру ставят на лежнях или используют фундамент срезанной опоры в ка-
честве стакана, в отверстие которого вставляют опору меньшего диа-
метра и расклинивают.
Обрыв поперечины может произойти от удара или падения
сбрасываемого с крыши льда; от пережога при коротком замыкании
штангой троллейбуса, упавшими проводами освещения; коррозии, ме-
104
ханического износа и в результате брака самого троса или проволоки
(трещины, расслоения и др.). Наибольшая интенсивность коррозии
наблюдается иа сети, проходящей вблизи химических предприятий, а
на самой поперечине в местах скрутки и крепления деталей, где скап-
ливается грязь, пыль и влага. Имеются случаи разрушения поперечин
вследствие электрокоррозии от токов утечки (особенно иа хомутиках
орешковых изоляторов). При обрыве поперечины в первую очередь
устраняют короткое замыкание контактных проводов, стаскивают с
проводов наброшенные куски поперечины, вырезают запутанные и
подожженные места, включают сеть под напряжение и открывают дви-
жение полностью, а в необходимых случаях, с ограничением скорости
или опущенных токоприемниках при проходе поврежденного места.
Затем восстанавливают поперечины. В первую очередь восстанавли-
вают те поперечины, без которых нельзя обойтись при подъеме провода
на нужную высоту. Концы оборванных продольно-несущих тросов стя-
гивают н оставляют на блоках до заключительного этапа работы. От-
дельные пролеты, имеющие пережоги в нескольких местах, срезают и на
провод ставят распорные планки.
На кривых участках в первую очередь восстанавливают фиксирую-
щие и поперечные тросы, необходимые для образования хорд провода,
а в трамвайной сети для создания выноса провода относительно оси
пути. Из нескольких проводов оставляют закрепленными на поперечи-
не один или два и восстанавливают натяжение поперечины. Затем поо-
чередно подтягивают остальные провода и закрепляют в подвесах. Пе-
ред натяжением осматривают состояние троса (проволоки), чтобы убе-
диться в его прочности. Ветхий трос с поджогами заменяют.
Вырванные из стены крюки забивают в новых местах. На стене,
имеющей ослабленную прочность, устанавливают вместо одного два
разнесенных в наиболее надежные места крюка, на которых поперечи-
ну крепят тросовым угольником. Если стена ветхая, то к ней поперечи-
ну не крепят, а оставляют на прямом участке двойной пролет, а на
кривом — временную оттяжку так, как это делают при падении опоры.
На заключительном этапе восстанавливают остальные поперечины,
временные элементы системы заменяют постоянными, переводят па
постоянные крепления участки, взятые на блоки, заменяют повреж-
денную арматуру.
Обрыв контактного провода происходит чаще всего
от удара токоприемником, пережога при коротком замыкании, от повы-
шенного натяжения, от износа или надлома. Поджоги провода обра-
зуются при неплотном контакте токоприемника с проводом во время
боксовая и я.
Восстановление начинают с ликвидации короткого замыкания, пос-
ле чего включают линию и открывают движение на соседних участках.
Концы оборванного провода с помощью веревок поднимают на монтаж-
ную площадку, стягивают и электрически соединяют закоротком, после
чего организуют движение с опущенными токоприемниками. Для про-
пуска троллейбуса ставят монтажный переход, позволяющий проезд
без снятия штанг. После разгрузки линии от скопления подвижного
состава выполняют стыковку проводов.
105
При большей частоте движения допускается временная стыковка
трубкой, в которую вставляются концы провода н закрепляются сверху
врезающимися болтам» (предложение Е. В. Бокастова).
К отжигу провода может привести иеотключенное корот-
кое замыкание нлп nepeipj3Ka провода. При сильном нагреве происхо-
дит рекристаллизация материала провода, потеря наклепа и первона-
чальной прочности. Провод становится мягким и тягучим, а провиса-
ние достигает таких размеров, что движение транспорта становится
невозможным. Восстановление начинают с устранения (короткого за-
мыкания или перегрузки).
Для устранения перегрузки изменяют схему питания, подключают
резервное питание, включают участки в параллельную работу или
уменьшают объем движения. Затем провисший провод подтягивают,
а сильно отожженный заменяют новым.
Выпадание провода из зажима происходит от уда-
ра токоприемника, плохого крепления зажима или срабатывания фаски
провода зажима. Обычно при выпадании провода его быстро закрепляют
вновь и простоя в этом случае транспорта не происходит. Но при выпа-
дании провода подряд из нескольких зажимов провисание может быть
большим и движение затрудняется. В таком случае сначала закрепляют
провод через один подвес, а затем после восстановления движения —
в остальных.
Повреждение секционного изолятора и тем-
пературного впита если является небольшим, то заменяют-
ся отдельные детали, ври больших неисправностях заменяют всю кон-
струкцию. Иногда для скорейшего восстановления движения допускает-
ся с разрешения электродисистчера вырезать температурный винт или
секционный изолятор, заменяя их куском провода.
Повреждение пересечений начинают ликвидиро-
вать с устранения короткого замыкания на самом пересечении. Иногда
для лого достаточно подложить между замкнутыми частями изоля-
ционную прокладку, например, диэлектрический коврик, после чего
можно включить напряжение и открывать движение с опущенными
токоприемниками. За «ем заменяют разрушенные части и детали.
Сильно разрушенные пересечения часто заменяют целиком. Если
движение транспорта продолжается, то, не прорывая движения, под-
готавливают замену пересечения. Доставленное на место новое пере-
сечение осматривают, опробуют исправность концевых креплений.
В концевые части нового пересечения заделывают отрезки провода
длиной по 1 м. Разворачивают пересечение па нужный угол встречи
проводов и поднимают па монтажную площадку. После получения
разрешения от электродиспетчера снимают напряжение на линии и
врезают новое пересечение в провода на место поврежденного. Работа
заключается в натяжении всех проводов, вырезке поврежденного,
установке нового пересечения и пристыковке его к проводам. Затем
подается напряжение на линию. Работу выполняют две бригады
с двух автовышек.
Чтобы открыть движение до конца дня, часто достаточно выпол-
нить лишь частичный ремонт, а замену пересечения производят ночью.
Ю6
Повреждение троллейбусных стрелок может
быть вызвано нарушением изоляции участка сериесного контакта от
проходящего провода, межвитковымн замыканиями в электромагните,
ослаблением пружины возврата пера. Непосредственно па месте устра-
няют нарушение изоляции сериесного контакта, регулируют натя-
жение пружины. Неисправный механизм заменяют запасным. Про-
верку и ремонт неисправного механизма выполняют в мастерской.
Ремонт крестовин стрелок аналогичен ремонту пересечений.
Обрыв питающего провода или перемычки
восстанавливают следующим образом. Копны оборванного провода
поднимают п стыкуют. При нескольких поджогах провод заменяют.
Если восстановление вызывает задержку движения, то по решению
электродиспетчера провод может быть срезан. Восстановление его
переносят па ночное время. Па время отсутствия питающего провода
питание участка передается на соседние кабели.
Поврежденные подвески под искусствен-
ным с о о р у ж е и нем: при незначительном нарушении скола-
чивают доски и восстанавливают крепление к фермам, подвязывая щи-
ты проволокой, заменяют поврежденные потолочные подвесы. Силь-
но разрушенные щиты снимают и заменяют отдельными досками с по-
толочными подвесками н подвязывают к фермам. Доски служат для
подвески провода н предохраняют его от замыкания на ферму.
Скрытое короткое замыкание на линии обыч-
но трудно определить. Чаще всего это происходит при пробое изоля-
ции пряжечного изолятора или изоляционного болта подвеса; при па-
дении проволоки на провод п сваривании с ним, а также при скрытом
коротком замыкании в каком-либо трамвае или троллейбусе.
Отыскание места скрытого короткого замыкания ведут в опреде-
ленной последовательности. Поиски начинают с объезда участка, ос-
мотра контактной сети и опроса линейных работников и постовых
милиционеров о всех замеченных ими вспышках па сети. Дальнейшие
поиски ведут при участии электродиспетчера. Последовательно прове-
ряют линию, поочередно отключая непассажирские участки, кабель-
ные междупутные перемычки, питающие липни. Опускаются все токо-
приемники с контактного провода. Если при этом короткое замыка-
ние исчезнет, то неисправный вагон (троллейбус) обнаружится при
поочередном пуске вагонов.
Если все указанные выше меры ие дают положительного резуль-
тата, сеть делят на участки и поочередно выключают каждый уча-
сток, пока не найдут повреждений.
В депо па секционированной сети попеки скрытого короткою за-
мыкания электродиспстчер начинает сразу же по получении сообще-
ния и одновременно высылает на эго место бригаду технической
помощи.
Дежурный но депо по распоряжению электрод![спетчера отключает
разъединители питающей линии и секций. Затем включает с подстан-
ции питающую линию, а при ее исправности поочередно в последова-
тельности, указанной электродиспетчером, включает разъединители
секции. При включении неисправной секции произойдет автоматичес-
ки
кое отключение на подстанции. Отключив неисправную секцию, вклю-
чают в работу остальные.
Г Поиски короткого замыкания на неисправной секции ведут бригады
технической помощи в порядке, указанном для пассажирской линии.
19.	Измерения на контактной сети.
Сопровождение негабаритных грузов. Борьба с радиопомехами
Состояние контактной сети определяют по регулярным замерам ее
параметров: высоты подвески контактного провода, зигзага н выносов
провода трамвая, износа провода и др. В крупных городах на трамвай-
ной сети измерения проводят с помощью измерительных вагонов, где
процесс измерения основных параметров почти полностью автоматизи-
рован. Вагон имеет второй измерительный токоприемник, на контакт-
ной вставке которого располагаются ламели, служащие датчиками по-
казания положения контактного провода относительно оси пути. Дат-
чики высоты подвески провода механически связаны с изменением вы-
соты подъема токоприемника или угла наклона дуги и выполняются в
виде рейки, диска или барабана с ламелями.
Показания фиксируются самопишущим прибором на ленте. Ленто-
протяжный механизм имеет привод от колесной пары вагона. На ленте
фиксируются также находящиеся иа пути следования поперечины и
удары, возникающие на токоприемнике при встречах порогов на сети.
Расположен!!? опор и других ориентиров на пути следования визуаль-
но определяется оператором, фиксируется на ленте при нажатии им
кнопки. В настоящее время каждое хозяйство строит измерительный
вагон по своему индивидуальному проекту, что вызывает значительную
разницу в решении способов измерения. Полученную на ленте запись
подвергают обработке, которая заключается в привязке показаний к ли-
нии, расшифровке показаний. Затем выполняют расчеты для опреде-
ления результатов измерений н делают выводы о состоянии сети н о не-
обходимых мерах по ее улучшению.
В небольших хозяйствах, где нецелесообразно иметь измерительный
вагон из-за малого объема выполняемых измерении, пользуются уп-
рощенными способами замеров, приведенными ниже.
Измерение зигзага и выносов трамвайного провода
выполняют визуально с приспособленного для этой цели вагона. На
задней площадке устраивают смотровой люк на коышу вагона, из
которого ведут наблюдения. Под контактной вставкой укрепляют реп-
ку со шкалой отклонений от оси пути. Пулевую отметку, находящую-
ся в середине рейки, совмещают с осью пути. Точность установки про-
веряют на подготовленном прямом горизонтальном участке пути, где
заранее нанесены отметки осн пути на поперечинах.
Измерение осуществляют при движении вагона со скоростью 10—
15 км/ч. Наблюдая из люка за’положепием провода в точках подвеса,
записывают отсчет п попутно делают отметку об ориентирах иа линии.
На кривых участках скорость движения вагона меньше, а отсчеты де-
лаются как в точках подвеса, так и в середине хорда. Результаты из-
мерений наносят па схему линии и обрабатывают.
108
Замеры отдельных мест и
участков небольшой протяжен-
ности можно выполнять непо-
средственно с земли зеркальным
визиром. Зеркальный визир со-
стоит из рейки и плиты с обра-
щенным вверх зеркалом. На рей-
ке нанесены деления по обе сто-
роны от оси пути. Ось пути имеет
нулевое деление, иа плите имеет-
ся складная треугольная рамка
с нитью на вершине. Передвигая
рамку по рейке, добиваются сов-
ладения изображения в зеркале
нити и провода. Положение про-
вода относительно оси пути ука-
жет деление на рейке, совпадаю-
щее с риской на плите.
Измерение высоты
Рис. 56. Схемы проверки изоляторов:
а—изоляционного болта полпески трамвая и
изо тяторп у опоры; б — изолятора между
проводами троллейбуса
подвески контактного провода
выполняют раздвижными штангами с делениями непосредственно е зем-
ли или с монтажной вышки. В последнем случае устанавливают монтаж-
ную площадку вышки на определенной высоте и на нее ставят штан-
гу. Высота площадки во время измерений должна оставаться по-
стоянной. Высоту регулируют с учетом времени года: зимой! дают поло-
жительный допуск, предусмотренный нормами, летом—отрицательный.
Проверку состояния электрической изо-
ляции фарфоровых изоляторов выполняют наружным осмотром.
Исправность пряжечных изоляторов со стальным сердечником, изо-
ляционных болтов п других изоляторов, а также фарфоровых изоля-
торов в труднодоступных местах проверяют вольтметром с большим
внутренним сопротивлением или группой ламп, включенных последо-
вательно на номинальное напряжение сети.
Проверку осуществляют с помощью напряжения в сети (рис. 56).
Вольтметр или группу ламп перед началом проверки включают между
разнополярными проводами троллейбуса или контактным проводом
и рельсами трамвая. Исправность приборов подтверждается показа-
нием вольтметра полного напряжения или горением ламп полным на-
калом. Для проверки изоляционного болта 1 трамвайного подвеса
(рис. 56, я) положительный зажим вольтметра соединяют с поперечи-
ной у подвеса, а отрицательный — с рельсом. Отсутствие напряжения
показывает исправность изоляции, показание полного напряжения (го-
рения ламп с полным накалом) пробои изоляции, а показание умень-
шенного напряжения (горения ламп с неполным накалом) утечку
тока вследствие загрязнения поверхности или нарушений целостнос-
ти изоляции. Для проверки изолятора 2 у опоры трос со стороны опоры
заземляют (на рис. 56, с не показано). Вольтметр включают между
проводом и поперечиной.
Износ контактных проводов вызывается истиранием
поверхности токоприемниками, поджогами при коротких замыканиях
109
и при отрыве под током токоприемников, подбоем у подвесов и местах
креплений сосредоточенных масс. По мере увеличения износа умень-
шаются механическая прочность и электрическая проводимость, что
в конечном результате приводит к непригодности провода для дальней-
шей эксплуатации. Контактный провод подлежит замене, если на 75%
всех пролетов площадь его сечения, измеренная в середине пролета,
будет менее 75% площади сечения нового провода или же число уста-
новленных добавочных отрезков провота в точках подвески, а также
стыков будет более 75% общего числа точек подвески.
За исключением точек подвески, под искусственными сооружения-
ми, где идет интенсивный износ провода и замеры его проводятся еже-
годно, регулярные замеры износа начинают выполнять после 3—4 лет
эксплуатации. Измерение делают микрометром или штангенцирку-
лем в середине пролета при простой подвеске и в середине струнового
пролета при цепной подвеске. Для ориентировочной оценки состояния
провода пользуются для замера специальными калибрами.
Измерение износа проводят замерами высоты оставшегося сечения
контактного провода по каждому участку с точностью до 0,01 мм.
Размер износа в зависимое*) п от высоты оставшегося сечения опреде-
ляют по табл. 17
Для провода МФ-65 износ в 25% наступает при высоте сечения
6,8 мм, для 1МФ-85 при высоте сечения 7.9 мм, а для МФ-100 8,6 мм.
Износ провода па участке, “о
// = я-100 N,
где п число пролетов с высотой сечения провода меньше нормы;
/V — число пролетов на участке.
Количество стыков и добавочных проводов подсчитывают па участ-
ке при осмотре с земли. 11есколько стыковых зажимов, расположенных
на расстоянии до 3 м, учитывают за один стык. Состояние провода па
Таблица 17
Высота сечения провода мм	П. дошспная площадь сечения провода 5. мм2 (в числителе), и относительное сечение SfSuoM, %, в знаменателе, проводов		
	МФ 65	МФ 85	МФ-100
11.8			0/0
11.5			0.82/0.82
11		—	3.43/3.43
10.8		0/0	1,76/4,76
10.5		0,78/0,92	6,89/6,89
10		3,29/3.9	11,2/11.2
9,5	—	6.68/7.8	15,95/15,95
9,3	0/0	8.23/9.7	17.97/17.97
9	0.72/1.1	10.71/12,6	21.12/21.12
8.5	2.7/-1.2	15.24/18,2	26,63/26.63
8	6.25/9.6	20,15/23.7	32.13/32,43
7.5	10,9/15.5	25.38/29.8	38.46/38.46
7	13.7/21.1	30.87/36,3	11,67/44,67
0.5	18,75/28.8	36.55/43	—
6	23.9/36,7	42,38/49,8	—
НО
участке в зависимости от числа стыков и добавочных проводов опреде-
ляют по формуле
К = л, 100, АГ,
где К — показатель состояния провода, %;
число пролетов со стыками п добавочными проводами;
N — число всех пролетов.
Па эскизе участка указывают замеры провода, положение стыков
и добавочных проводов н результат подсчетов.
Сопровождение негабаритных грузов вызвано необ-
ходимостью предотвратить повреждения контактной сети. Правилами дорож-
ного движения предельная высота провозимою груза установлена в 3,8 м над
уровнем дорожного покрытия. При большей высоте груза прежде всего в защите
нуждаются участки контактной сети с пониженной высотой, например, под искус-
ственными сооружениями и па подъездах к ним; участки, где сеть имеет времен-
ную подвеску после повреждений.
С этой целью грузы перевозят в сопровождении бригад контактной сети.
На автовышку устанавливают габаритную штату, верхняя точка которой пре-
вышает высоту груза нс менее чем ла 200 мм.
Автовышка двигается впереди груза, который должен следовать по ее пути
без отклонений. Встречая низкую подвеску, штанга отклоняется па шарнире
и замыкает контакты звукового и светового сигналов. Прекратив движение,
организуют пропуск грузи через участок сети с пониженной высотой. В большин-
стве случаев для пропуска достаточно подпить сеть с помощью автовышки и лишь
в отдельных случаях приходится разрезать сеть или даже вести изыскания
и предварительную подготовку сети.
Борьба с радиопомехами, возникающими во вре-
мя движения трамваев и троллейбусов, и устранение
и с к р о о б р а з о в а п п я. Резкие изменения тока к напряжения при размы-
кании силовых ценен в контроллерах и контакторах при движении трамваев
и троллейбусов, искренне па коллекторах двигателей и вспышки электрической
дуги в местах отрыва токоприемников от контактного провода и прохода обес-
точенных участков вызывают радиопомехи.
Высокочастотное поле, образующееся вокруг контактного провода, пере-
дается на антенны приемников и вызывает искажение радиоприема. Колебания
создают непрерывный спектор частот, охватывающий почти весь диапазон,
используемый для радиосвязи. Радиопомехи обнаруживаются на расстоянии до
50 м и более в зависимости от чувствительности приемников.
Устранить или значительно уменьшить нс преобразование можно, обеспечив
хорошее содержание токоприемников и контактной сети. Систематический над
зор за токоприемниками, своевременная замена и-ношенных контактных вста-
вок, устранение дефектов головки И обеспечение свободы се перемещении могут
значительно сократить сходы штат троллейбуса с провода и искренне. Устране-
ние местных выработок и выжиюв ла контактной вставке, обеспечение устойчи-
вости и подвижности токоприемника трамвая ведут к сокращению отрывов токо-
приемника от провода и искрения. Па контактной сети следует добиваться обес-
печения плавности ходовой линии, устранения порогов н в особенности проти-
вошерстпых иа спецчасгях.
Искрообразовапис зависит от режима вождения подвижного состава.
Превышение установленной скорости, проезд изолированных участков спец-
частей с включенными двигателями или большим отклонением от проводов
вызывают искрение.
Уровень радиопомех зависит от качества контактирующих поверхностей
токоприемника и провода. Наименьший уровень радиопомех для медного провода
достигается при применении угольно-графитовых вставок. Они хорошо полируют
провод па контактной поверхности и i рафнтнзнруют ее. Небольшой срок службы
этих вставок и непригодность их для работы во время дождя вынуждают искать
Н]
иных решений, например применение металлокерамических вставок, обладаю-
щих хорошими контактом и высокой износоустойчивостью.
Для снижения уровня радиопомех до допустимых значений на подвижном
составе и тяговых подстанциях устанавливают специальную блокировочную
защиту. Конденсаторные помехозащитные блокировки ставят на автоматиче-
ские стрелки трамвая, сигнальные контактные тросы и другое оборудование СЦБ
и связи. На контактной сети помехозащитные устройства_ие устанавливают.
20.	Требования техники безопасности
Работы на контактной сети выполняются в сложных условиях, онн
сопряжены с опасностью и требуют от персонала повышенного внима-
ния. Работы проводят на улицах города при интенсивном движении
транспорта и пешеходов, на высоте с вышек и лестниц, при наличии
близко расположенных проводов различного назначения, при больших
усилиях натяжения в проводах и тросах, в любое время суток и при
любых атмосферных условиях.
Опасность для персонала представляет не только одновременное
прикосновение к разнополярным проводам троллейбусной сети или к
проводу трамвая и рельсу, но п одновременное прикосновение к кон-
тактному проводу и проводам других электрических сетей.
Принимать меры безопасности нужно и при работе на проводе от-
рицательной полярности, в том числе и в системе с заземленным отри-
цательным полюсом. Разность потенциалов за счет падения напряже-
ния может достичь 100—150 В, а при разрыве цепи заземления — пол-
ного рабочего напряжения. На секционных изоляторах разность по-
тенциала смежных участков достигает 100—200 В, а при отключении од-
ного из участков — полного рабочего напряжения.
Отсутствие резервных линий на контактной сети, которые можно
было бы использовать для движения во время ремонта, основной и ко-
роткий ночной перерыв в движении обусловливают необходимость вы-
полнения большинства работ на сети при сохранении движения и на-
пряжения на линии. Безопасность при этом обеспечивается работой на
изолирующих вышках и соблюдением мер предосторожности.
Некоторые работы можно выполнять только после снятия напряже-
ния с токоведущих частей, расположенных в зоне проведения работ.
К таким работам относятся:
замена контактного провода (за исключением вставки небольших
кусков); питающих и усиливающих проводов и креплений их к метал-
лическим опорам; несущего троса цепной контактной подвески длиной
более одного пролета; узла сопряжения анкерных участков; разводных
приспособлений на мостах;
замена и ремонт (кроме мелкого) пересечений и стрелочных узлов
троллейбусной линии;
замена и перекидка тросов через контактные провода при исполь-
зовании одной монтажной вышки;
установка пли демонтаж неповоротных кронштейнов с металличес-
ких опор;
установка пли выемка опор, находящихся ближе 2 м от контактного
провода;
112
ремонт и замена оборудования контактной подвески под искусст-
венным сооружением, в помещениях н в воротах депо, если расстояние
от токоведущих частей до неогражденных заземленных конструкций
менее 0 6, м.
Работы на сети должны проводиться при соблюдении следующих
условий: на работу должно быть выдано разрешение; работа должна
выполняться не менее чем двумя лицами; кроме того, должны быть вы-
полнены технические и организационные мероприятия, обеспечиваю-
щие безопасность персонала.
Техническими мероприятиями при выполнении работ с полным или
частичным снятием напряжения являются: отключение участка и при-
нятие мер против ошибочного или самопроизвольного включения; вы-
вешивание предупредительных плакатов, установка ограждений; про-
верка отсутствия напряжения и наложения переносных заземлений.
Организационными мероприятиями являются: оформление работ
нарядом или распоряжением: допуск к работе; надзор во время рабо-
ты; оформление перерыва в работе, а также мероприятия, обеспечиваю-
щие безопасность движения транспорта и пешеходов и безопасность во-
зобновления работы после перерыва и оформление окончания работ.
На работу с применением монтажных вышек, в том числе и лейте-
ров, назначают бригаду не менее чем из двух человек. Поднявшись на
монтажную площадку, необходимо прежде всего поднять и закрепить
ограждающие перила. Во время передвижения вышки следует стоять
лицом навстречу движения, причем скорость передвижения должна
быть не более 5 км/ч. Передвижение монтажной вышки с поднятой пло-
щадкой на высоту более 5 м запрещается. Стоять под монтажной пло-
щадкой запрещается. На телескопической вышке выполняют работы
только на элементах сети, не находящихся под напряжением. Натяги-
вать провод и тросы из корзины телескопической вышки и лейтера мож-
но приспособлениями, не передающими усилий натяжения на корзину.
Прн сильном ветре (более 10 м/с) работать на лейтере н телескопи-
ческой вышке не разрешается. Монтажные вышки должны иметь со
всех четырех сторон габаритные огни, включаемые при работах в тем-
ное время н при тумане.
Переносные лестницы применяют лишь в случае отсутствия телеско-
пических вышек или гидроприемников для работы у опор и стен зда-
ний. Запрещается работа с лестниц, приставленных к гибким поперечи-
нам и контактному проводу, лишь в исключительных случаях на не-
замещенных трамвайных путях разрешается работа с лестницы, при-
ставленной к контактному проводу, лестница в этом случае должна
быть на 1—1,5 м больше высоты провода. Во всех случаях, когда имеет-
ся возможность, следует закрепляться предохранительным поясом за
надежную опорную конструкцию. Закрепляться поясом к лестнице,
нагруженному стенному крюку, тросу нли проводу запрещается.
Место работ по подъему проводов и тросов, когда высота элементов
контактной сети менее 4 м над проезжей частью дороги, следует ограж-
дать штакетными барьерами с въездной и выездной сторон иа ширину
полосы работ и устанавливать, кроме того, за 5—10 м перед штакет-
ным ограждением — предупредительные дорожные знаки. На перек-
113
рестках, въездов в зону работ со дворов и местных проездов штакетное
ограждение н предупреждающий знак устанавливают в направлении
поперечного движения. Вдоль полосы работ штакетные барьеры разме-
щают через 30—50 м.
В темное время суток пли при тумане дополнительно устанавли-
вают красные сигнальные фонари. Па трамвайных путях при работе
ночью или в тумане дополнительно к световым сигналам па монтажной
вышке выставляют фонарь красного цвета: за 25 м от места работы иа
горизонтальном участке или подъеме, не менее чем за 30 м па спус-
ке; на узких улицах, в местах, где здания сокращают водителям види-
мость, перед началом кривых участков.
В транспортных тоннелях место работы ограждают установкой:
предупреждающего знака за 40— 50 м от въезда в тоннель; штакетного
барьера на расстоянии 2 м перед участком работы. Котлованы для опор
ограждают щитами, а па время установки п выемки опор место работы
допускается ограждать сигнальным шнуром с цветными флажками
(сигнальной лентой).
На кривых участках сети, работая на монтажной площадке, следует
находиться с внешней стороны кривого участка провода, а при невоз-
можности избежать работы внутри кривой следует располагаться ниже
провода, предварительно обеспечив надежное его закрепление.
Подтяжку и роспуск температурных винтов разрешается выпол-
нять без страхующих приспособлении только при наличии предохра-
нительного троса. При отсутствии предохранительного троса, а также
при подтяжке и роспуске натяжных муфт па поперечинах применение
страхующих натяжных приспособлений обязательно.
Натяжение системы тросов, входящих в «воздушное» кольцо, сле-
дует выполнять па наиболее нагруженных элементах, при этом рабо-
тающие должны располагаться ниже тросов.
Проволоку н трос при заготовке поперечины отматывают, раскаты-
вая вдоль тротуара, а оставляемые на месте заготовки скатывают п
связывают в бухты в подвешивают па высоте не менее 2,.5 м или убирают.
Проведение аварийно-восстановительных работ требует от персо-
нала особой осторожности. Следует иметь в виду, что напряжение пос-
ле его исчезновения может появиться и в неисправной сети.
В аварийных случаях допускается замена под напряжением отдель-
ных (по утвержденному перечню) деталей п узлов спецчастей и пово-
ротных кронштейнов, при этом близко расположенные разнополяр-
ные части изолируют диэлектрическим ковриком п следят за тем, что-
бы не замкнуть их инструментом. Шарнирно закрепляемые на опоре
кронштейны монтируют с размещением их вдоль линии, а затем пово-
рачивают и устанавливают над проводами
Оборванный контактный провод всегда следует считать под напря-
жением и поднимать его с земли можно только с применением диэлект-
рических перчаток, галош или резинового коврика.
К работам на контактных сетях допускается персонал, прошедший
медицинское обследование, обученный безопасным методам работы
на рабочем месте. Персонал должен практически освоить приемы
оказания первой помощи пораженному электрическим током.
114
ГЛ Л ВЛ VII
РАСЧЕТ ПРОСТОЙ И ЦЕПНОЙ КОНТАКТНЫХ ПОДВЕСОК
21.	Метеорологические факторы.
Расчет нагрузок на провода и тросы
Метеорологические факторы. Воздушная контактная подвеска рас-
полагается вне помещении. Па нее, кроме механических нагрузок, воз-
действуют также метеорологические факторы: температура, ветер и го-
лолед. При изменении температуры происходит изменение длины про-
водов и, еледоватетг.по, их натяжения. Ветер н гололед увеличивают
механическую нагрузку провесов, тем самым повышая их натяжение.
Территория СССР согласно ГОСТ 16350—70 разделена на климати-
ческие зоны: холодную, умеренную, теплую, влажную и жаркую. Зо-
ны в свою очередь делятся на районы, например: холодная зона —
па очень холодный район и холодный район и т. д. Районы в свою оче-
редь разделены на подрайоны, различающиеся но влажности.
Изменение температуры оценивается с вероятностных позиций.
Можно установить низшую (минимальную) и высшую (максимальную)
температуры воздуха дчя расчета контактной сети по заданной в нор-
мах повторяемости I раз в 10 лет (табл. 18).
Гололед, как правило, образуется при небольших отрицательных
температурах, т. с. при высокой влажности воздуха. «Максимальная
скорость ветра имеет место при небольших положительных температу-
рах. В расчетах условно принимают, что максимально возможная ско-
рость ветра бывает при температуре 4-5° С, а максимальный гололед—
при температуре 5° С. Таким образом, имеем по условиям метеороло-
гических факторов четыре возможных расчетных режима: режим мини-
мальной температуры, режим максимального ветра, режим гололеда
и режим максимальной температуры.
Т а б л и ца 18
Климатический район	1 eMiicp.iTypa воздуха, С			
	абсолютный минимум	низшая 1 раз в 10 лет	абсолютный максимум	высшая 1 раз в 10 .чет
Очень холодный	61	60	+ 38	+36
Холодный	то	— 47	+ 40	+38
У меренпо холодный	зТ	- 28	+ 37	+ 34
Умеренно теплый	30	24	+38	+36
Теплая влажная зона	15	10	+ 39	+37
Жаркий сухой	30	25	+45	+ 43
Очень жаркнн сухой	26	20	+47	+46
115
Расчет нагрузок на провода и тросы. При расчетах контактной сети
принимают, что силы, действующие на провода, равномерно распреде-
лены по длине линии. При расчете проводов контактной сети исполь-
зуют понятие удельной нагрузки от силы тяжести, которая равна
отношению единицы силы к единице длины — кН/м.
Нагрузки, воздействующие на провода, разделяются на постоянные,
временные и особые.
Постоянная нагрузка — это нагрузка от силы тяжести проводов и от
усилий, вызванных тяжением проводов.
Временная нагрузка вызывается ветром и гололедом, а также на-
грузкой, возникающей при монтаже контактной сети.
Особая нагрузка появляется в аварийных ситуациях, т.е. при обры-
ве проводов, поломке опор и т. д.
При расчетах учитывают наихудшее сочетание нагрузок, длитель-
но воздействующих па контактную сеть. Это сочетание постоянных и
временных нагрузок. Особые нагрузки, как правило, в расчет ие при-
нимают, а учитывают их тем, что вводят при расчетах соответствующие
коэффициенты запаса.
Нагрузка на провод или трос от собственного веса определяется
материалом провода и его площадью сечения и направлена она верти-
кально вниз. Значение ее в килоньютонах па метр может быть получено
из справочных таблиц или может быть определено из такой формулы
g = 9,81 10~e pS,	(6)
где р — плотность материала провода, кг/м3;
S — площадь сечения провода, мм2.
Гололед на проводах может иметь различную форму. Наиболее часто
встречается гололед, имеющий форму, близкую к эллипсу, но для расче-
тов принимают гололед в форме цилиндра, равномерно покрывающего
провод по всей его поверхности и имеющего плотность 900 кг/м3.
В зависимости от толщины стенки гололеда территория СССР раз-
делена на пять районов:
Районы СССР по гололеду	1	11	III	[V Особый
Толщина стенки гололеда, мм	5	10	15	20	25 и более
Эти районы пе совпадают с климатическими зонами. Водной клима-
тической зоне могут быть районы с различной интенсивностью гололе-
да.
Нагрузка от веса гололеда, кН/м,
gv = 9,81 IO"9 Pr b (<f + b) п,	(7)
где рг — плотность гололеда, кг/м3;
b — толщина стенки гололеда, мм;
d диаметр провоза, мм.
Если определяется нагрузка от гололеда на многопроволочных
тросах, то в расчете под диаметром провода следует понимать диаметр
окружности, описываемой вокруг площади сечения троса. Для кон-
тактного провода под диаметром понимают полусумму высоты провода
и его толщины.
116
г Во время интенсивного движения на городском транспорте кон-
тактный провод разогрет и гололед иа нем не образуется. При ред-
ком движении и в ночное время возможно образование гололеда, но
его толщина небольшая. В этом случае толщину стенки гололеда при-
нимают в два раза менее расчетной нормы.
Нагрузку на провод млн трос от ветра, кН/м, принимают условно
воздействующей горизонтально и строго перпендикулярно к проводу,
т. е. в расчет вводится наихудший случай максимального воздействия
ветра на провода:
рв - 0,615- Ю-«	(8)
где сх — аэродинамический коэффициент, учитывающий форму по-
верхности, для проводов и тросов равен 1,2;
v — скорость ветра, м/с;
d — диаметр или высота провода, мм (при гололеде берется с
учетом толщины гололеда).
На основании длительных наблюдений разработана карта райони-
рования территории СССР по скорости ветра:
Ветровые районы СССР	I	11	111	IV	V	VI	VII
Скорость ветра, м/с:
максимальная	22	25	29	32	36	39	43
при гололеде	Ю	10	15	15	20	20	25
В общем случае результирующая удельная нагрузка на провод
или трос определяется выражением
9-/(gnP +gr)a + ₽S-
Соответственно получаем для расчетных режимов значение резуль-
тирующей удельной нагрузки q:
при максимальном ветре
Я ' I gnp Piitnax»
при гололеде	
Я 1 (gns + gr)2 -ГРК	(9)
при минимальной и максимальной температуре
Я gnp-
22.	Расчет простой подвески
Сделаем допущение, что контактный провод в пролете представ-
ляет собой абсолютно гибкую пить. Тогда для элемента провода dL
(рис. 57) из условия проекции всех сил на ось Л’ может быть написано
следующее уравнение равновесия:
И (у dy) Ну qdL 0	(10)
пли
Hdy qdL,	(11)
где Н — горизонтальная составляющая натяжения провода, пос-
тоянная по его длине.
117
Если dL представить как дифференциал дуги, то
dL - j dy* | l + (y')2dx.	(12)
С учетом выражения (II) получаем
- <r
Vi l (у')1 n
(13)
Если принять начало координат в точке наибольшего провеса
и проинтегрировать выражение (13), получим зависимость у (х)
в виде:
,Л ZL/ch-^—1).	(14)
q \ п ;
В низшей точке провода натяжение Т = Н, по мере приближения к
точке закрепления оно возрастает:
Т Г№+(<7*)2-
(15)
Для контактных проводов, имеющих небольшие стрелы провеса,
ТП1ах = (1,024-1,05)// Поэтому считают, что натяжение по длине
провода постоянно, т. е. Т Н.
Разложив выражение (14) в ряд, получим
У
х”д .	х9д*
Н2\ Г //з4!	//4 6!
(16)
Так как Н >> xq, можно в выражении (16) пренебречь всеми членами
разложения, кроме первого. Тогда
(17)
Это уравнение параболы, дающее несколько заниженные значения
стрел провеса провода. Если учесть, что контактный провод или
трос не является идеально гибкой нитью и обладает определенной
жесткостью, то кривая провеса провода в точке, близкой к точке
закрепления, не будет соответствовать уравнению цепной линии.
В точке крепления провод представляет собой балку, закрепленную
в середине. Поэтому реальный провод также будет иметь несколько
заниженные значения ординат z/по сравнению с выражением (16).
Рис. 57. К расчету простой под-
вески
118
Рис. 58. Схема подвески с точ-
ками закрепления на разных
Стрела провеса провода f, т. е. наибольший провес его в точке О
(рис. 58) может быть найден, если в выражение (17) вместох подставить
значение 1/2:
(18)
В соответствии с выражением (15) в точке подвеса натяжение про-
вода
Т ]'fP±(qti2y-,
(19)
так как вертикальная составляющая равна ql 2.
Если точки подвеса провода расположены на разных уровнях (см. рис. 58)
то, обозначив расстояние по горизонтали от вершины криво» (точка О) лоточек
подвеса а и Ь, будем иметь в соответствии с выражением (18):
fA д^/2Н;
(20)
Тл = У№+(««Г;	1 № i (qb)-.
(21)
Схему с разными уровнями точек подвеса можно привести к схеме, где точки
подвеса располагаются на одном уровне, как это показано на рис. 59. Тогда
fi = lB =	« /я = 1а~ Я-
Из рис. 59 видно, что I., 2а и = 2b. Если разность уравнений
точек подвеса равна h, то в соответствии с выражением (17) опреде-
лим Л и 12:
Эти длины пролетов носят название фиктивных и справедливы для
определенного значения Н.
Рис. 59. Расчетная схема при точ-
ках подвеса на разных уровнях
119
И 2	________
L = 2 J' }'Л/3+ dx- 2
Длина провода в пролете может быть определена интегрированием
уравнения (17).
112
У
о
Если сделать допущение, что
(24)
то легко интегрируется выражение (23)
_________ Ц2 _____________________
I 1 + (уУЛх =2 $ ) 1 + (<?*/«)= rfx. (23)
О
Длину провода для схемы с расположением точек подвеса на раз-
ных уровнях определяют аналогично с изменением пределов интегри-
рования
4-ь
£= J [1 +4" (^//7) ] dx.	(26)
или, интегрируя и используя (22), получаем
L
д- /з	у
24№	2/
Полученные выражения позволяют построить кривую провеса про-
вода для какого-нибудь одного режима, т. е. одного случая сочетания
нагрузок. Зиая стрелу провеса и натяжение в одном режиме, необходи-
мо определить стрелу провеса и натяжение для другого режима. Урав-
нение, устанавливающее зависимость между натяжениями в пролете
при двух разных режимах, называют уравнением состояния провода.
Для вывода этого уравнения введем обозначения: qlt Нг и Lt —
соответственно температура, результирующая нагрузка на провод,
натяжение провода и его длина в первом режиме; tt, qit Hi и Ц те
же величины, соответствующие другому режиму.
Для неизменного натяжения, но при изменении температуры, из-
меняется длина провода*
Li - Ml +а(/| —4)1,	(27)
где а — температурный коэффициент линейного расширения металла
провода.
Если теперь изменить и нагрузку провода, то произойдет измене-
ние длины провода согласно закону Гука:
£,=«(1+.М-).	(28)
где Е — модуль упругости провода;
S — площадь сечения провода.
120
Подставляя в выражение (28) значение Lt и преобразуя, получаем
-Л)+	4-£ta(/,-/,) "‘Г"1  (29)
C.S	сг>
Последний член этого выражения является произведением двух
малых величин, поэтому им можно пренебречь. Тогда удлинение про-
вода
* &L=Li-Lt=Lia (tt-У+ £,	(30)
С другой, стороны, приращение АЛ может быть найдено через измене-
ние длины провода в пролете под воздействием изменения сочетания
нагрузок
Считая, что L та I, и приравнивая первые части выражений (30) н
(31), поделив их на Ь, получим уравнение состояния провода
(32)
24Н?	24//J	ES
Единицы величии, входящих в выражение (32), следующие:
q — кН/м; I — м; Я кН; а — 1/° С; t —°C; S — мм2; Е — ГПа.
Относительно неизвестной Hi выражение (32) является неполным ку-
бическим уравнением, которое решают подбором
Hi	А/Hl = В.	(33)
Здесь
О? Р ES	,Я /2 FC
А = -2--------и В -----------------------aES (ti— У-
24	21//2	'
В тех случаях, когда нагрузка на провод неизменна, уравнение
состояния решают относительно температуры tit задаваясь значения-
ми Нр.
24аЯ» f aES) МаЩ aES
(34)
Критический пролет. Чтобы использовать уравнение состояния для
расчетов, необходимо задаться исходным режимом, т. е. режимом с
индексом «1», Целесообразно, чтобы это был режим, в котором натя-
жение провода было наибольшим Ht = Hmar. При пролетах большой
длины на провод будет воздействовать в режиме гололеда относитель-
но большая суммарная нагрузка, что, естественно, вызовет наиболь-
шее натяжение провода. Если же будет уменьшаться длина пролета, то
начнет более сильно сказываться температурное удлинение провода и
вызванное этим изменение натяжения. Поэтому при пролетах относи-
тельно коротких определяющим следует считать режим минимальной
121
температуры. Следовательно, при переходе от больших пролетов к
малым будет происходить смена исходного режима, т. е, режима, при
котором натяжение в проводе будет наибольшим.
Для определения исходного режима вводится понятие критичес-
кого пролета — это такой пролет, при котором иатяжеиия в ре-
жиме минимальной температуры и в режиме гололеда одинаковы и
равны допустимому натяжению. Значение /кр может быть определено
в соответствии с выражением (32), если в нем за режим «1» принять ре-
жим гололеда, а за режим «г» — режим минимальной температуры
-----а (/ _/	) +
(35)
или, преобразуя, получим
/ 2'а^т,п>	(36)
Если пролет больше критического, то за исходный режим принимают
режим гололеда, и, наоборот, если пролет меньше критического, то
за исходный режим принимают режим минимальной температуры.
Эквивалентный пролет. Ранее все расчеты были проведены для од-
ного пролета. В действительности простая контактная подвеска со-
стоит из анкерных участков, включающих в себя большое число от-
дельных пролетов различной длины. Точки подвеса отдельных проле-
тов допускают возможность перемещения и поэтому контактный про-
вод имеет по всей длине анкерного участка одну и ту же горизонталь-
ную составляющую натяжения Н. Покажем, что для каждого анкер-
ного участка с любым сочетанием расстояний между точками подвеса
можно избрать одиночный пролет, при котором изменение натяжения
в проводе при изменениях режима работы будет происходить таким
же образом, как н в рассматриваемом анкерном участке. Такой пролет
называется эквивалентным.
Обозначим через /2, 1Я, 1п — длины пролетов в анкерном участке,
Za — длину анкерного участка, a Z-, — длину эквивалентного пролета. В соот-
ветствии с выражением (30) длина провода в анкерном пролете в первом режиме
будет
о?
М=/1+/,+М-	Нп+-^-(Ч+<3-1Л+ Щ =
(37)
Аналогично может быть представлена длина провода для первого режима
Xi	X?
L, ------------ У Ч
1 А=1
Приращение длины при переходе от первого режима к режиму I
<П
МН?
2	°
&	V р
24//® к’
(38)
(39)
122
С другой стороны, Д£. равняется сумме удлинений во всех пролетах анкерного
участка, вызванных изменениями температуры и натяжения
« Н —И %
AL a(Zi-h) У lk 4	'	~ У /л-	НО)
k=i	cS
Приравнивая выражения (39) и (40), получим
V	о	л /а	V /з	a(l. / ) V /, Hl-Hi	п . V к	
2Wf	*	24//J —J к	а	1,1 ‘ ES	А = 1	
или
	2 Ч ьп	•л;	ч	Hi—Hi ES	(42)
мн?	к 1	24Н» «	1к		
Сравнивая выражение (42) с выражением состояния (32), можно сказать, что
они идентичны, если
Таким образом,
(44)
Определив по выражению (44) значение эквивалентного пролета
для данного анкерного участка, его подставляют в уравнение состоя-
ния и устанавливают закон изменения натяжения провода в зави-
симости от изменения температуры н нагрузки. Стрелы провеса зави-
сят от длины пролета, поэтому их следует определять отдельно для
каждого пролета, входящего в анкерный участок, в соответствии с вы-
ражением (18).
Последовательность расчета простой подвески и получение мон-
тажных кривых. Перед расчетом простой подвески сначала опреде-
ляют нагрузки для расчетных режимов. Далее определяют значение
натяжения для исходного режима На,ях. Используя выражение (44),
определяют эквивалентный пролет. Находят критический пролет ио
выражению (36) и, сравнивая его с эквивалентным пролетом, опреде-
ляют исходный режим для расчетов. Следует отметить, что для город-
ского электрического транспорта, где нагрузка от гололеда относитель-
но невелика и малы длины пролетов, как правило, исходным режимом
бывает режим минимальной температуры. Используя выражение (34),
задаваясь различными значениями Н, определяют зависимость Н (/).
Далее для различных длин пролетов, входящих в анкерный пролет,
определяют по выражению (18) зависимость f (/).
123
Рассмотрим эти зависимо-
сти для простой подвески из
контактного провода МФ-85
при длине эквивалентного
пролета /э 30 м (рис. 60).
При изменении температуры
от —40 до +30° С натяжение
провода изменяется от 10 до
2,6 кН, а стрела провеса от
0,1 до 0,55 м. При таком из-
менении натяжения обеспе-
чить качественный токосъем
зо го to о ю го зо t;c
Рис. 60. Зависимость натяжения контактно-
го провода от температуры окружающем
среды
из-за большой стрелы провеса нельзя. Поэтому проводят так назы-
ваемую сезонную регулировку контактной сети. При повышении тем-
пературы, т. е. в летнее время, осуществляют дополнительную на-
тяжку контактного провода, а при понижении температуры, т. е. в
зимнее время отпускание провода. Для этого в контактную сеть
вводят специальное устройство (температурный винт), позволяющее
изменять длину контактного провода.
Для определения перепада температуры в течение сезона и времени
сезонной регулировки используют графики изменения температуры
воздуха в течение года (рис. 61). Эти графики строят на основании мно-
голетних наблюдений пределов суточного изменения температуры.
Верхняя кривая определяет наибольшую температуру, имеющую мес-
то в течение ряда лет в конкретный день, нижняя кривая наимень-
шую температуру. Диапазон годового изменения температуры от /|пах
ДО 4nin делят на два сезона (зимний и летний) так, чтобы изменение
температуры внутри каждого из них было одинаково. Для этой цели
Рис. 61. Годовые изменения температуры
124
йроводят горизонтальную
линию, соответствующую
средней температуре
^ср ~ (^тах 4“
(45)
Пересечение этой гори-
зонтали с линией средних
температур позволяет оп-
ределить периоды регули-
рования, но при этом сле-
дует учесть, что нельзя
осуществить регулировку
натяжения контактного
Рис. 62. Монтажные кривые дли простом под-
вески
провода в течение одних
суток. Для ее осуществления требуется определенным период време-
ни ДТ Отложив но половине этого периода вправо и влево от точек
пересечения средних температур по горизонтали и проведя вертикали
(см. рис. 61), определим сезоны регулирования:
зимним сезон от fmill до /'тах;
летний сезон от /'min до /тах
и изменение температуры в период регулирования:
= t щах mln-
Зная Д/ для данных климатических условий, можно определить
сезон регулирования
4пах ^ср *т А min ~ ^ср ktil.
Значения Д/ колеблются от 15 до 25°С для разных климатических
условий.
Компенсирующие устройства (температурные впиты) приходится
устанавливать относительно часто. Если длина хода температурного
впита составляет Д£', н ои должен скомпенсировать удлинение про-
вода за счет изменения температуры Д£ = La — 4нп)» то,
приравняв Д£' = Д£, получим
При значениях ДЕ* = 0,3 м и /'mdX /ш«п = 40сС и медном контакт-
ном проводе длина участка L между температурными винтами не
должна превышать 500 м.
Зависимости Н (0 и f (/) для разных сезонов регулирования но-
сят название монтажных кривых, поскольку необходимы при монтаже.
Монтаж контактной сети может проводиться при любой температуре
окружающего воздуха, поэтому проводу необходимо дать первоначаль-
ное натяжение. Натяжение выбирают в зависимости от стрелы про-
веса или по показаниям шунтового динамометра.
В качестве примера на рис. 62 приведены монтажные кривые для
медиого контактного провода МФ-85 для эквивалентного пролета
125
Длиной /э = 30 м. Стрелы провеса приведены для разных длин про-
летов — 20, 25, 30, 35 м. Нет необходимости проводить повторный
расчет кривых для летнего сезона. Достаточно зависимости, получен-
ные для зимнего сезона, сместить па величину — /iniIl.
23.	Расчет маятниковой подвески
Рассчитывая маятниковую подвеску, следует учитывать, что
от натяжения контактного провода изменяются наклон струи и, сле-
довательно, расчетная длина пролета. На схеме расчета этой подвески
(рис. 63) введены следующие обозначения:
Л — длина проекции на горизонтальную плоскость провода
в пролете с учетом зигзагообразности его расположения в
плане;
L — реальная длина провода в пролете;
I — расстояние между точками подвеса провода, измеряемое
вдоль осн пути.
В соответствии с выражением (25)
для первого режима:
Li =лД1 +
Ч 24//? г
для второго режима:	1	07)
L. =ЛЛ1
1 Ц 1 24W? i
Из геометрии подвески (см. рис, 63) следует-
Л l\ 1 +С2//-.	(48)
Вследствие малости частного С~,'Г~ по сравнению с единицей можно с
достаточной степенью точности считать, что
Л~ '(* +£)	(49)
В соответствии с выражением для состояния контактной подвески
(29) можно написать, что
L, £,|1 а (/,-/,)	(50)
Подставляя значения в соответствии с (49), сокращая па I и отбра-
сывая все члены, представляющие собой произведение двух малых ве-
личии, получаем:
j^L+^._j^_q.=a(/,_/,)+2t^,	(51)
24tff 2/? 2-iA/f 2Г-	ES
т. е, получаем выражение, отличающееся от уравнения состояния
с? — q
простой подвески только наличием разности ——. Однако, кроме
126
Рис. 63. Геометрия маятниковой подвески
неизвестного //,, уравнение содержит неизвестную величину С,-.
Найдем зависимость между Н и С, используя геометрические соот-
ношения (см. рис. 63). Из проекции подвески на плоскость, перпен-
дикулярную ее оси, имеем
В + С;	(52)
а (В Q/2.	(53)
Из подобия силового и геометрического треугольников имеем со-
отношение
А. У'А2 | Q2 Ум Q2/№ 
откуда имеем
а . Х	(55)
Vll-QW’
где Л длина струны маятниковой подвески;
Q — вертикальная составляющая нагрузки от веса подвески (с
достаточной точностью Q ql).
Из проекции подвески па горизонтальную плоскость, используя
подобие геометрического и силового треугольника, имеем другое
соотношение:
0,5N/H С/Л	СИ	(56)
или
А' - 2НС1Л	(57)
Подставляя полученное значение силы N в выражение (55), полу-
чаем:
а- -* 	(58)
1.Л + «^-
J 4/FC2
Используя выражение (53) и преобразуя выражение (58) относитель-
но Н, получаем зависимость между Н и С:
Н = ---- Q‘	(59)
<(АГ-
127
Рис. 64. Монтажные крппыс
для маятниковой подвески
Чтобы определить значение С для любого режима, необходимо
выбрать соответствующее значение В. Его определяют из режима с
наибольшим натяжением провода Нг = //тах, т. е. режима мини-
мальной температуры. Кроме этого, задаются также длиной струны
X и ее максимальным отклонением 7, которое соответствует режиму с
^Gnax- Тогда
Ci= В— SXsinVi»
(60)
Решая совместно эти выражения, получаем, что
В —+21 sin у,.
(61)
После этого может быть найдена зависимость Н (С) в соответствии с
выражением (59) с учетом того, что
Q _ ftgtgTl
1 2Ht
После построения вспомогательной зависимости Н (С) можно по-
строить монтажные кривые. Для этого целесообразно выражение
(51) представить в виде зависимости t (//):
2аР 24а№
aES ) l2a/2 + 24аН2 aES
(62)
В первой скобке сосредоточены переменные члены, во второй постоян-
ные, соответствующие исходному режиму.
Рассмотрим монтажные кривые по расчету маятниковой подвес-
ки: = 30 м из контактного провода МФ-85, длина струны Х-=0,8м,
максимальный угол отклонения = 50° (рнс. 64). Для сравнения
нанесена зависимость И (t) для простой подвески с пролетом такой
же длины (см. штриховую линию). Для маятниковой подвески при
высоких температурах натяжение значительно выше, т. е. сказывает-
ся эффект компенсации.
128
24.	Цепная подвеска с малым числом струн в пролете
В цепной подвеске с одной или двумя струнами в пролете (при на-
личии двух струи их располагают симметрично) (рис. 65, а) иа несу-
щий трос воздействует только вертикальная составляющая от силы
тяжести контактного провода и не передается его натяжение. Поэто-
му возможно проводить раздельно расчеты для контактного провода
и несущего троса, рассматривая каждый как простую подвеску. Рас-
чет состояния контактного провода проводится по выражению (34),
ио вместо длины пролета I подставляют значение длины эквивалент-
ного пролета
4=1/~ ('-^ + дз .	(63)
где и расстояние между струнами подвески.
Стрела провеса контактного провода между струнами в середине
пролета
Г=-^	(64)
оД
и под точками подвеса цепной подвески
Г = g"('~n)a .	(65)
ОД
где gK — нагрузка от силы тяжести контактного провода;
К — натяжение контактного провода, определяемое по выраже-
нию (34).
Для определения стрелы провеса несущего троса F в точке креп-
ления струны составим схему нагрузки на участке троса (рис. 65, б).
При этом используем те же допущения, которые принимались при
расчете простой контактной подвески. При равновесии этого участка
троса уравнение моментов от нагрузок относительно точки О будет
равно нулю: уТ— |(g„, + g„) Д. + Gc] х + О
Рис. Г>5. Цепная подвеска с двумя струнами в пролете:
а — схема подвески; б — к расчету подвески
5 Зак. 1097
129
или
lter+gK)/ + 2Gc]-^-gT^-
У =------------------------	(66)
Принимая, чго л* (I — а)/2, н вынося за скобки множитель (/	а),
получаем
Г ('87.~[-> (в, + &,)/-! W.-g,.(!-«)]	(67)
Выражение (67) аналогично выражению (22) для простой подвески,
если примять, что сумма в квадратных скобках это приведенная
нагрузка для несущего троса,
6И1.	[2(^4-^)/+ IG,. ~g, (I «)1.
В последних выражениях приняты следующие обозначения:
F стрела провеса троса в точке крепления струны;
G,. вертикальная нагрузка от струны;
gf н соответственно нагрузка от веса троса и контактного про-
вода;
Т натяжение несущего троса.
Для составления уравнения состояния несущего троса цепной под-
вески с малым числом струн определим его длину. С этой целью ис-
пользуем выражение (23), по для получения значения //' дифферен-
цируем зависимость у (х), определяемую выражением (G6) для данной
подвески с малым числом струн. Выполним преобразование и, пренеб-
регая произведениями двух малых величин, проведем интегрирование
L= ^-6?,Р+/.	(68)
Тогда уравнение состояния несущего троса цепной подвески с дву-
мя струнами в пролете можно записать по аналогии с выражением
(32):
(Z— о) г2 (1—а)	Т, Г, ,	.
32/Г? C,,pi 32/г» Gnpl “ Ет ST а'г
Индекс т в последнем выражении подчеркивает, что параметры долж-
ны соответствовать материалу несущего троса. Так как цепная под-
веска с малым числом струи имеет небольшую длину пролета I, опре-
деляющим режимом будет режим минимальной температуры. Поэто-
му выражение (69) следует преобразовать н решить относительно тем-
пературы
‘	32/ат Ц И Л J aTE.tST	1
По выражению (70) могут быть найдены монтажные кривые, которые
соответствуют полностью смой гированной цепной подвеске. На прак-
тике монтаж контактной сети ведется поэтапно. Сначала подвешива-
ют один несущий трос, затем струны п контактный провод. Поэтому
130
необходимо зиать, какое пер-
воначальное натяжение сле-
дует дать несущему тросу,
когда он еще не нагружен.
Это возможно сделать, если в
выражении (69) за неизвест-
ное состояние с индексом «/»
принять состояние ненагру-
женного троса
/г£т (I— a) G. =
24Т®	32/Т|	1,Р1
30	20 -10 О Ю 20 30 t°C
Рис. G6. Монтажные кривые для испной
подвески с двумя струнами
= 1
или, преобразуя, получим следующее выражение:
(1-П)С,“р	Т,	1	РЩ Т„
32/Tf ат	aTE.rST ]	247-	aTE.eST
(71)
Определив по выражению (71) зависимость Ти (/„), найдем стрелу про-
веса не на гр уженного троса в соответствии с выражением (18). Мон-
тажные кривые Т (7) (рис. 66) даны для троса цепной подвески с 7
= 40 м п а — 20 в нагруженном и недогруженном состоянии. В слу-
чае цепной подвески с одной струной величина а = 0 н значение Gc
берут равным половине силы тяжести струны.
25.	Цепная подвеска с большим числом струн в пролете
Выполняя расчет подвески с большим числом струн в пролете,
делают предположение, что число струн в пролете бесконечно. Как
показывают расчеты, ошибка в этом случае в определении натяжения
проводов п провесов не превышает 2—3% по сравнению со случаем,
когда учитывается реальное число струн.
Вначале рассмотрим наиболее часто применяемую на городском
транспорте некомпенсированную цепную подвеску. Возможны три
состояния цепной подвески в зависимости от натяжения несущего
троса (рис. 67): состояние при низкой температуре, когда несущий
трос имеет относительно большое натяжение и траектория контакт-
ного провода имеет отрицательную стрелу провеса (рис. 67, а); со-
стояние при высокой температуре, когда несущий трос имеет относи-
тельно небольшое натяжение и траектория контактного провода име-
ет положительную стрелу провеса (рис. 67,6), и так называемое бес-
провесное состояние (рис. 67, в), когда контактный провод строго го-
ризонтален. При этом иа несущий трос не передается горизонтальная
составляющая натяжения контактного провода и расчет несущего
троса можно выполнять как расчет провода простой подвески, но с
удельной нагрузкой, равной сумме q — g, + qK + qc (здесь qc —
5*
131
Рис. 67. Возможные состояния цепной
подвески:
а — отрицательная стрела провеса; б — по-
ложительная стрела провеса; в — беспро-
весное состояние
Рис. 68. К расчету цепной подвески
с большим числом струи
удельная нагрузка от струн). Обо-
значим для этого случая беенро-
весного состояния извинение через
Tv н темпера гуру, при которой это
происходит, через /0.
Если принять те же допущен ня,
что при расчете простой подвески,
т. е. что несущий трос и контакт-
ный провод представляют собой
идеально гибкую пить и нагрузка
от силы тяжести проводов распре-
делена равномерно подлине проле-
та, а не по длине провода, то мож-
но найти стрелу провеса несущего
троса в середине пролета на осно-
вании рассмотрения уравнения
равновесия участка подвески
(рис. 68):
х—=о.
4
ИЛИ
TE=q-^-Kf. (72)
Сравнивая реальное состояние
подвески с положением беспро-
весного состояния (показано
штрихпунитарной линией на
рнс. 67), можно считать, что стрела
провеса контактного провода
f = (Г Fo) <f,	(73)
а стрела провеса несущего троса
(74)
О/ о
В выражении (73) величина гр носит название конструктивного
коэффициента цепной подвески и показывает, во сколько раз меньше
стрела провеса контактного провода из-за смещения первой струны
от точки подвеса по сравнению со струной провеса контактного про-
вода для подвески, где нет смещения первой струны. Точно конструк-
тивный коэффициент можно определить из выражения
Г(^2с/Р)2	(75)
Г&//=)!«
132
При небольших величинах с
* Р
В выражениях (75) и (76) величина с — расстояние от опоры до
ближайшей струны. Подставляя в выражение (72) значение f с учетом
формул (73) и (74), получаем
(76)
4	7*0 /
8(Т-НрК)
Введем дополнительные обозначения:
Приведенная нагрузка
W = 4I1
(77)
(78)
Приведенное натяжение
Z = (T + <fK).
(79)
Тогда выражение (77) можно записать аналогично выражению (18)
для простой подвески:
г WP
F ~~8Z~
Следовательно, уравнение состояния цепной подвески по анало-
гии с уравнением состояния для простой подвески можно представить
в виде
(80)
+ о, ft —О.
(81)
24Z“	24Z?
Чтобы упростить вычисления, решаем это выражение относитель-
но температуры
W? Р т.
—-——1—
24aTZ® ат ст S,
(82)
24ат Z j ост Ет S,
Для пользования этим выражением необходимо зиать исходный ре-
жим, т. е. режим с индексом «1», и определить критический пролег
24otT (/г—^mln)

(83)

Wf	WI I2

Натяжение контактного провода
Ki ~ Кщах ~ CCivEkSk (/j — /min)-	(84)
Выражение (84) выведено при предположении, что вся нагрузка от
веса контактного провода воспринимается через струны несущим тро-
сом.
133
Натяжения несущего троса в беспровесном состоянии можно оп-
ределить:
для медного троса То — 0,75 Tinax; 1	(85)
для стального троса То — 0,83 Tmax. ]
Температура беспровесного состояния цепной подвески может быть
определена по выражению
, Л j д*Г~ _____________________То
24а? ZJ ат Er STJ 24сст Tjj aT Ет ST
(86)
Если полученное значение !0 лежит в пределах tcp = — (5-ь 10° С), то
значение То выбрано правильно. Необходимость смещения беспро-
весного состояния в зону более низких температур вызвано тем об-
стоятельством, что при отрицательных стрелах провеса контактного
провода несколько ухудшается качество токосъема.
Для некомпенсированной цепной подвески натяжения несущего
троса определяют по выражению (82) методом подбора. Задаются тем-
пературой tt и определяют по выражению (84) натяжение контакт-
ного провода Ki- Далее, задаваясь значением натяжения троса 7\,
подбирают такое его значение, чтобы в соответствии с выражением
(82) получить заданную температуру При пол у компенсированной
цепной подвеске расчет упрощается, так как К. const.
Для определения натяжения несущего троса в ненагруженном со-
стоянии можно использовать уравнение, в котором за исходный ре-
жим принят режим беспровесного состояния:
t	I г° + г,'р
° 24ат ат ст cTJ
•г.ъ
1и
(87)
ГЛАВА VIH
РАСЧЕТ ПОДДЕРЖИВАЮЩИХ И ОПОРНЫХ УСТРОЙСТВ.
РАСЧЕТ СЕТИ НА КРИВОЛИНЕЙНЫХ УЧАСТКАХ
26.	Общие положения
Устройства, предназначенные для подвешивания и фиксации кон-
тактной подвески над рельсовыми путями трамвая и над трассой дви-
жения троллейбуса, называются поддерживающими. К этим устрой-
ствам относятся гибкие поперечины, тросовые системы, кронштейны
(консоли) и жесткие поперечины (ригели).
Нагрузки контактной сети подразделяются на постоянные и вре-
менные; а последние в свою очередь - па кратковременные и особые.
К п о с т о я п и ы м нагрузкам относятся:
нагрузки от веса проводов, тросов, специальных частей, арматуры,
изоляторов и прочего оборудования контактной сети;
нагрузки от веса строительных конструкций, опорных, поддер-
живающих, фиксирующих и аикеровочпых устройств;
усилия от натяжения и изменения направления некомпенсирован-
ных (при среднегодовой температуре) и компенсированных проводов;
нагрузка от веса грунта (при расчете фундаментов опор).
Кратковременными нагрузками являются:
нагрузки от давления ветра па провода, тросы и другие элементы
контактной сети;
нагрузки от веса гололеда или снега на проводах, тросах, поддер-
живающих и фиксирующих устройств, а также иа изоляционных
щитах искусственных сооружений;
нагрузки от дополнительного натяжения некомпенсированных
проводов и тросов и от изменения их направления при отклонении
температуры от среднегодовой;
нагрузки, возникающие при погрузке, разгрузке и монтаже кон-
струкций, а также при монтаже контактной сети.
К особы м нагрузкам и воздействиям относятся нагрузки, воз-
никающие при обрыве проводов контактной сети, п’сейсмическпе воз-
действия.
Исходя из условий каждой! местности расчеты выполняют с учетом
наиболее неблагоприятного сочетания нагрузок, действующих одно-
временно в процессе строительства пли эксплуатации. При этом рас-
сматривают основные, дополнительные и особые сочетания нагрузок,
соответствующие нормальному, монтажному и аварийному режимам.
В основные сочетания (нормальный режим) принимают постоян-
ные и кратковременные нагрузки, наиболее существенно влияющие
на напряженное состояние конструкций, например: постоянные па-
135
грузки с одновременным воздействием наибольшего для данного рай-
она ветра, иаинизшей температуры при отсутствии гололеда’и ^ветра
или действием ветра иа провода, покрытые гололедом.
В дополнительные сочетания (монтажный режим) принимают все
возможные в действительных условиях одновременно действующие
постоянные нагрузки и монтажные нагрузки при отсутствии гололе-
да и ветра, ио при температуре —20°С.
В особые сочетания (аварийный режим) принимают возможные
в действительных условиях постоянные и временные нагрузки при
одиовремеииом действии нагрузок, возникающих при обрыве прово-
дов, тросов контактной сети или же при сейсмических воздействиях.
Значения расчетных нагрузок, необходимых для расчета строи-
тельных конструкций контактной сети по первому и второму предель-
ным состояниям, определяют умножением''каждой из нормативных
нагрузок на соответствующий ей коэффициент.
27.	Расчет простой и цепной гибкой поперечины
Простая поперечина. Ыа схеме рис. 69 обозначены и Q2, сосре-
доточенные нагрузки, действующие на поперечный трос, включаю-
щий вес продольной подвески, вес подвесной арматуры в точке креп-
ления к поперечине и часть собственного веса поперечины, приходя-
щаяся на эту точку. В простейшем случае, когда поперечина несет
лишь контактные провода,

(88)
ГДР gn — нагрузка от веса 1 м провода, Н;
gr — нагрузка от веса гололеда на 1 м провода, Н;
4 и /2 — длина пролегающих пролетов, м;
G — нагрузка от веса подвесной арматуры, Н;
Qc — нагрузка от веса части поперечины, определяемая как по-
лусумма нагрузок участков^тросов.
Нагрузка от собственного веса части поперечнпы в сравнении с
основной нагрузкой оказывается мала, а поэтому часто ее ие учиты-
вают в расчете. Следовательно,
<2=g-^-4-G.	<89>
где g — на] рузка от веса 1 м про-
вода вместе с юлоледом,
11, если в расчетном режи-
ме учитывают гололед.
Для'определеиия'усилий в край-
них участках поперечины продол-
Рис. 69. Схема к расчету простой ж,,м	пересечения и персне-
попсрсчини	сем в эту точку силы Qj и Q2 (см.
136
Рис. 70. Схема к расчету поперечины на кривом участке
рис. G9). Примем силы и Q2 равными, что обычно имеет место иа се-
ти = Q2 = Q- Наклоны крайних участков поперечины к горизон-
тали с обеих сторон также одинаковы.
Разложив равнодействующую 4- Q2 на направление ветвей,
получим
Q/P = sin а.
По малости угла а можно принять sin а « tg а. Уклон обычно зада-
ется дробью с числителем, равным единице, поэтому
sin а « tg а = fib = Un.
Усилие Р, растягивающее трос,
Р = Q/sina; Р = Qn,	(90)
а стрела провеса
f = Ып.
Уклоны принимают для простой поперечины равными 1/10—1/12,
следовательно, п = 10-12. Расчетная нагрузка Q существенно изме-
нится, если точки подвешивания контактного провода на 'соседних
поперечинах находятся на разных уровнях, что чаще всего вызывается
изменением высоты продольного профиля трассы.
Если среди точек подвешивания провода одна поднята на большую
высоту, то от каждой ветви провода, подходящего к ией, она получит
дополнительную нагрузку
AQ = Ш,	(91)
где К — натяжение контактного провода, Н;
h — разность высот точек закрепления, м;
I — длина пролета, м.
Для поднятой точки подвешивания дополнительная нагрузка
AQ3 = Kh/l2 + W/8,
а смежные точки подвески будут разгружены на величину
AQ2 = — Kh/l2t AQ4 = — Kft//a.
Рассмотрим распределение усилий в поперечине при добавлении
к указанным выше нагрузкам усилия от изменения направления про-
водов Z (рис. 70). Ввиду малых углов а1 и а2 можно принять
sine*! « IZ/iii sina2 « l/na; coso^ « cosaa « 1,
137
Взяв сумму всех сил на горизонтальную ось, получим Pt cos а, —
== Р., cosa2 + 2 Z или Pt = P* I j2Z. To же на вертикальную ось
Pi sin + Р., sin а2 — 2 Q, а после подстановки значения Р., из
предыдущего выражения получим
гр _ 2Q-p 2Z sin а*
sin ccj-j-sin сса
После подстановки значений sin и sin а3 получим для участков
поперечины с внешней стороны кривой
(92)
i+njni
и для участка поперечины внутри кривой
р 2<2n, -2Z	(93)
Усилие Р± определяют при наибольшем натяжении контактного
провода, когда Z будет иметь наибольшее значение, а Р2 определяют
при наименьшем натяжении контактного провода, когда Z будет
наименьшим. Давление ветра па провода обычно не учитывают, так
как оно в сравнении с Z мало. При необходимости уточнения расчета
учитывают ветровую нагрузку па каждый провод, которая будет на-
гружать участок поперечины с наветренной стороны, т. с.
Рв = Р. (4 1- /2)/2,
а иа оба провода — ветровую нагрузку в два раза большую и разгружа-
ющую поперечину с другой стороны, а также нагрузку от собствен-
ного веса поперечины.
Для двухпутных прямых и кривых участков пути усилия в край-
них участках поперечины определяют в общем виде:
. Вт Ьк пя
2<2Л1 Лд+---р-------+ 22"!
Рг =---------------------------;	(94)
Я1-|-па
, Вт п2
2Qnt«2 -|---;-------2Zn3
Р„ =----------------------------(95)
Л1Ц-п2
где g.( и Ьк — соответственно нагрузка от веса 1 м поперечины и ее
длина.
Уклоны поперечины с внешней стороны кривой принимают рав-
ными l/«t = 1/15 н- 1/20, а с внутренней 1/п2 по расчету, но не бо-
лее 1/5, так чтобы отношение njtio было равно 2—-2,5.
Из уравнения (93) видно, что при наибольших значениях Z уси-
лие Р2 может получить отрицательное значение, при котором участок
поперечины внутри кривой не будет натянут и провиснет. Для под-
138
держания внутреннего троса в постоянном натяжении не менее 300 Н
выбирают уклоны так, чтобы сохранялось неравенство
Лт.„ = 20п‘~2^ > 300 Я,	(96)
что достигается при отношении l/nlt меньшем, чем отношение Q/ZraBX.
При горизонтальном расположении средней части стрелы провеса
троса
fi = ^i/»i « fz = Ьг/пй.
Цепная гибкая поперечина. Расчет гибкой поперечины выполня-
ют в предположении, что в подвеске несущий трос воспринимает вер-
тикальные силы, действующие на поперечину, а фиксирующий —
горизонтальные, поэтому расчеты ведут раздельно.
Для расчета несущего троса на схеме рис. 71, а введем следующие
обозначения:
Qi — Qe сосредоточенные вертикальные нагрузки, включая силу
тяжести продольной подвески, струп и арматуры и часть
фиксирующего троса, Н;
fi—fe стрелы провеса в точках приложения нагрузки, м;
HD горизонтальная составляющая усилия в несущем тросе,
П;
Ra и Rb — вертикальные составляющие усилия в несущем тросе у
опор А и В, Н;
Та и Тв— усилия в несущем тросе, Н;
/ — длина поперечного пролета, м;
<4—— расстояния точек приложения нагрузок от опоры А, м;
<71( — равномерно распределенная нагрузка несущего троса
(сила тяжести троса, гололеда), отнесенная к единице
длины проекции троса па горизонталь, Н/м.
При расположении точек А и В в одном уровне вертикальную со-
ставляющую опорной реакции в точке В найдем из условия равенст-
ва нулю суммы моментов всех енл относительно точки А:
i=n
v <2,- at
---+ -^-	(97)
139
Та же величина в точке А
Ra~ ^Qt+qnl—Rb-
(98)
Рассечем поперечину в некоторой точке С, отбросим правую часть
и, заменив действие отброшенной части соответствующими силами,
получим схему, изображенную на рис. 71,6. Составим уравнение
моментов относительно точки С
Hufx = Rax— QlXl — <7цХ®/2.
Откуда получим
Я„ =	(99)
Формула (99) связывает горизонтальную составляющую натяжения
троса со стрелой провеса (ординатой троса) f в каждом сечении’и мо-
ментом вертикальных сил относительно этого сечения.
Величину Н определяют по наибольшему моменту Мтах, кото-
рый будет в месте перехода перерезывающих сил через нуль и где
стрела провеса будет наибольшей ^гаах-
//п = Afmax/Zmax.	(100)
Приняв для данного случая точку 3 за точку, где момент будет
наибольшим, и, задавшись наибольшей стрелой провеса f3 = f max,
получим
Mmax = М3 == Ra а3 Qi (а3 — nJ Qz(a3 — о2) — qna$/2. (ГО!)
Тогда горизонтальная составляющая в несущем тросе
__ Atmax __ Мя _Яло3--(?1(Дз—Qi)—(?а(Дз—Д»)—УцДя/2
fmax f-з	/з
Определив подобным образом моменты для каждой точки, получим
п стрелы провеса
ft - Л^/Ни.	(103)
Следовательно,
пп tin
f* = ¥r = -fT,КлО2 -<2*	°1) — 4« «1/2];
tin tin
(Ю4)
fi =	= -±~ I Ra a, — О, (a, — nJ — Q, (o, —
tin tin
—az)—- —Qi-i («i~o»-i)—<7h«?/2J.
140
Стрелу провеса fmax выбирают из условия, чтобы отношение ее к
длине пролета было не менее 0,1. Соблюдение этого условия
обеспечивает наименьшее влияние температурных изменений на из-
менение стрелы провеса. Натяжение троса определяют по формулам:
Ta~V' R'a I-H^	(105)
тв--= ГЯЬ+W	(106)
Площадь сечения несущего троса выбирают по большему значе-
нию этих натяжений.
Расстояние h между точками крепления па опоре несущей и фик-
сирующей поперечины
h ~ /max + Qnln»
где Cmin — наименьшая длина струны по конструктивным размерам.
Длины других струн:
С, = Л	А;
С2 = h	/2;
G = h	ft.
Расчет фиксирующего троса преследует две задачи: определение
усилий, передающихся на опоры для наиболее тяжелого режима, в
котором они работают, и определение натяжения фиксирующего тро-
са для определения его площади сечения. Поэтому расчет выполняют
для режимов минимальной температуры и для режима наибольшей
вертикальной нагрузки при гололеде.
Расчет ведут по уравнению состояния с той разницей, что перво-
начально задаются наименьшим натяжением троса при максимальной
температуре. Это требование необходимо для того, чтобы все элемен-
ты фиксирующего троса поперечины имел» достаточное натяжение.
Обычно для этого режима предусматривают натяжение //mln = (300-?-
4-500) Н.
Ввиду малых поперечных пролетов влиянием силы тяжести троса
можно пренебречь и уравнение состояния тогда получает вид:
Нх —	— ES a (tx — А).	(107)
где Нх натяжение при температуре tx, Н;
Ht натяжение при исходном режиме, Н;
А — температура исходного режима, °C;
Е — модуль упругости троса, МПа;
S — площадь сечения троса, мм2;
а — температурный коэффициент линейного расширения, 1/°С.
Усилия в тросе’с учетом внешних сил, действующих вдоль троса,
определяютТпо следующим формулам:
с внешней стороны кривой = /7тах + 0,5SZmax;
с внутренней стороны кривой Н™* = Нтях — 0,52Zmax, при
этом натяжение на [внутреннем участке троса не должно быть ме-
нее 500 Н.
141
В случае, когда произведение 0,5 SZmaX больше абсолютного зна-
чения //тах, имеет место дополнительная разгрузка троса с внутрен-
ней стороны, а усилие с внешней стороны в этом случае
//щах = 2Zmnx.	(108)
При включении в трос пружинных компенсаторов натяжение в
наименее нагруженном звене определится по формуле
14 •	гл । jOs5(EZnijn SZmax)'rtt£S(/щах—6nin)	/moi
n Illin — Г1 m In f- I	- —	(1ОУ)
Z-]-oEsT
где ZmaK и 7ш1п горизонтальные усилия от изменения направле-
ния контактного провода при //тах и Нт1п, Н;
6 — характеристика пружин, м/П.
Натяжение в фиксирующем тросе в наиболее загруженной части
//max — //mln 4“ 2Zmax-	(110)
Следует иметь в виду, что при расчете не учитываются упругие де-
формации опор под нагрузкой, которые уменьшают значения получен-
ных выше величин. Натяжение в наименее нагруженном звене с уче-
том прогибов опор, но без пружинных компенсаторов:
Ми1п = //min + 0,5 (3Z,nin — 2Zloax) -J- aES (/,nax —/min) d~
rc
+ -y-,,az).	(Ill)
где Tniiul — сумма прогибов обоих опор соответственно при макси*
11 Ттах’ мальной и при минимальной температурах па уровне
закрепления фиксирующего троса, м.
Для фиксирующих тросов без компенсаторов без учета прогиба
опор усилие в наименее нагруженном звене
//mln — //щ1в + 0.5 (2Zmln SZmax) + &ES (/гаах — Anin)- (112)
28. Расчет полигона
Рассмотрим графический метод расчета полигона, воспринимаю-
щего через оттяжки усилия от изменения из правления провода на
кривом участке пути. Пусть участок имеет некоторый радиус кри-
визны, контактный провод расположен по хордам в точках 1, 2, 3 и
4, а полигонный трос закреплен в заданных точках А и В (рис. 72).
Примем длины всех хорд и углы изменения направления в каждой
точке оттяжки одинаковыми.
При этом, очевидно, усилия, действующие па отгяжки, будут рав-
ны друг другу Z2 = Z2 = Z3 - Z4 и направлены к центру кривой 0.
Равнодействующая всех сил R пройдет через середину хорды на участ-
ке 2—3 и будет направлена также к центру кривой 0. Положим, что
точка / точка приложения равнодействующей R. Разложим R
на направление опор А нВ н получим усилия Рди Рд, приложенные со-
ответственно к опорам А н В. Продолжим направление силы Zt до пере-
142
сечения с лучом AI в точке
и. Можем принять а за
жесткую неизменную точ-
ку п рассматривать остав-
шиеся силы ZSZ3 и Z4 как
находящиеся между опора-
ми а и В. Равнодействую-
щая этих сил будет нахо-
диться на направлении си-
лы Z3, а точка приложе-
ния ее II будет на пересе-
чении луча Z3 с линией BI
Продолжив направле-
ние силы Z2 'до пересече-
ния с лучом ba II, полу-
Рпс. 72. Графический расчет полигона
чнм точку Ь, которую также 'примем за жесткую ji неизменную,
а оставшиеся силы Z3 и Z4 как находящиеся между опорами ЬВ
Равнодействующая этих сил будет посредине между хордами 3- 4
и направлена к центру 0, а точка приложения се III будет на пересече-
нии с лучом BI Продолжив направление Z3 до пересечения с лучом
ЫН, получим точку с, которую примем за новую опору. Приложение
оставшейся силы Z4 будет на пересечении с лучом BI в точке d. Та-
ким образом, положение полигонного троса определилось ломаной
линией AabcdB.
Длины струп, соединяющих полигонный трос с контактным про-
водом, равны отрезкам al, Ь2, сЗ и dl, взятым в том же масштабе, ко-
торый был принят для построения кривой. Таким образом, положе-
ние троса, струн и усилия, передаваемые на опоры. А и В, определе-
ны-
Решение задачи, как видно из построения, целиком зависит от
произвольно выбираемого положения точки I па направлении рав-
нодействующей R. Удаляя точку I от центра кривой, увеличиваем
длину струп и усилия па опоры, наоборот, приближая ее к центру,
уменьшаем длину струн и нагрузки на опоры. Из многих возможных
решений целесообразным можно признать только то, которое при на-
именьших нагрузках па опоры обеспечивает возможную по конструк-
тивным соображениям наименьшую длину струны. Задача решается
методом последовательного приближения. Рассмотренный метод мож-
но применять для расчета полигонов на прямых участках, а также для
расчета подвески в виде трапеций и- угольников.
При определении высоты точек закрепления троса нужно учиты-
вать, что полигон, трапеция или угольник располагаются п плоско-
сти, Пересе кающейся под определенным утлом с горизонтальной
плоскостью, в которой расположен контактный провод.
Если опоры отстоят от провода на разные расстояния, то за рас-
четное расстояние для определения высоты закрепления троса над
контактным проводом принимают отрезок прямой, находящийся в
наклонной плоскости к горизонту (от контактного провода до перпен-
дикуляра, опущенного из точки опоры). Ввиду малой разницы в дли-
143
Рис. 73. Cxcm«i к определению высоты закреплении тросов
не отрезок на наклонной плоскости может быть заменен его проек-
цией на горизонтальную плоскость.
Рассмотрим трапецию с разным удалением опор от провода
(рнс. 73, а). При определении высоты крепления хомута на опоре А
за расчетное принимают расстояние ab, а для опоры В расстояние
cd, которые после умножения на заданный уклон l/п дадут превыше-
ние точек крепления А и В над проводом.
Рассмотренный выше полигон, имеющий четыре оттяжки на кри-
вом участке пути, должен быть расположен в плоскости, имеющей
уклон 1/20 к горизонтальной плоскости, в которой располагается
контактный провод. В этом случае за линию пересечения плоскостей
условно принимают прямую, проходящую через точки крепления
контактного провода к крайним струнам. Для определения высоты
закрепления троса иа опоре за расчетное условно принимают расстоя-
ние от точки закрепления контактного провода на крайней струне до
пересечения направления эгой струны с перпендикуляром, опущен-
ным из точки опоры.
Определим высоту крепления полигона на опорах А и В (рис. 73,
б). Для опоры А расчетное расстояние принимают ab, а для опоры В —
расстояние cd.
2У. Расчет сети на криволинейных участках
Расчет контактной сети трамвая. На кривых участках сети трам-
вая контактный провод располагается по хордам между двумя кривы-
ми, одна из которых имеет радиус больше, чем радиус кривой дви-
жения середины токоприемника на размер допустимого отклонения
провода во внешнюю сторону, а вторая кривая на тот же размер во
внутреннюю сторону (рнс. 74).
Соединив концы хорды А и В с центром кривой 0, получим рав-
нобедренный треугольник АОВ со сторонами R \ Ь и основанием а
(здесь R — радиус траектории середины токоприемника, м; b — до-
пустимое отклонение провода, м). Опустив перпендикуляр из верши-
ны 0 на основание а, получим два прямоугольных треугольника АОС и
ВОС со сторонами R + b, R — b и с/2.
144
Длину хорды а получим из треугольника АОС:
(R + b)2 == (R b)z + (fi/2)2, откуда
а = 4|/«Ь.	(113)
Радиус траектории середины токоприемника R мало отличается
от радиуса оси пути, поэтому последняя может быть принята для вы-
числения длины хорды. С другой стороны, длина хорды ограничива-
ется допустимым усилием Z на болт подвеса, возникающим вследствие
изменения направления контактного провода. На подвес в точке В
действует сила Z, являющаяся результирующей сил натяжения про-
вода К. Из подобных треугольников ЛОВ и BDE имеем BE/ED —
\ВЮВ, но BE = Z, ED К, АВ = a, OB = R, следовательно,
Z/K = a/R,
откуда
Z=Ra!R.	(114)
Для начала кривого участка усилия на болт подвеса Z' определя-
ются из треугольников Ade и АОС. Угол dAe мало отличается от
прямого н поэтому можно принять треугольники подобными:
откуда
Z'=K—= —.	(115)
2R 2	'	’
Из уравнения (115) следует, что усилие от изменения направления
провода в начале кривой в два раза меньше, чем в середине кривой
Рис. 74. Схема к расчету сети трамвая иа кривых участках
145
Рис. 75. Схема к расчету усилий при отводе
провода иа анкер
формулам, принимаем в расчет меньшее
Длина хорды по условиям
допустимой боковой на-
грузки на изолированный
болт Z 2500 11:
о=^.	(116)
Итак, для определения
длины хорды имеем две
формулы (113) и (116).
Вычислив хорды по обеим
значение, как удовлетво-
ряющее обоим поставленным условиям. Усилие от изменения напраь-
лення контактного провода при отводе на анкер (рис. 75) на стрелоч-
ных слияниях и в местах пересечений определяют по формуле

Z = Ktga
(Н7)
Натяжение в анкерной ветви
/<1 = /</cosa.
(118)
На с. 62 приведены хорды кривых участков трамвайной линии в
зависимости от радиуса пути, определенные по формулам (ИЗ) и
(116). При этом принимались следующие натяжения медного контакт-
ного провода: сечением 65 мм2 8000 Н; 85 мм2 10 000 II; 100 м2—
12 000 Н.
Расчет контактной сети троллейбуса. На кривых участках трол-
лейбусной липин контактный провод подвешивают по хордам, распо-
лагаемым так, чтобы исключить отрыв токоприемников вследствие
участках
чрезмерного удаления проводов от траек-
тории движения троллейбуса.
Рассмотрим схему расположения прово-
дов с отклонением от траектории движения
троллейбуса (рис. 76). 11а схеме сплошной
кривой с радиусом R показана траектория
движения троллейбуса, штриховой пока-
зана вторая кривая па расстоянии Ь, наи-
более целесообразном отклонении точек
подвешивания провода от осп трассы трол-
лейбуса. Контактный провод располагают
по хордам длиной I.
Соединив концы хорды с центром кри-
вой, получим равнобедренный треугольник
АО В с основанием I и сторонами R Ь.
Угол при вершине треугольника а равен
углу поворота провода в точке крепления.
Опустив из вершины перпендикуляр на
основание I, получим два прямоугольных
146
треугольника АОС и ВОС со сторонами, равными Z/2, R b 1л
R f (f — принятое допустимое отклонение провода от оси трассы
троллейбуса в середине хорды).
Из прямоугольного треугольника ВОС определим
(R - b)z = (R - f)2 +
откуда
I =2К[2й-(/ + Ь)](/-Ь).
Если принять b = 1 м, f ~ 2 м, получим длину хорды
Z=2J 2Я-3.	(119)
Из треугольника ВОС определим длину хорды
1 = 2 (R-f) tg-^	(120)
Выражение (120) может быть использовано для проверки соот-
ветствия хорды предельно допустимому углу а. Усилие на точку кре-
пления провода от изменения направления провода определим из тре-
угольника Bde
Z = 2/<sin^-.	(121)
Длины хорд, определенные при f = 2 и b 1; углы изменения
направления провода и горизонтальные усилия на два медных провода
сечей нем 85 мм2 при иатяжепнн каждого провода 10 000 Н следующие:
Радиус кри-
вой R, м	15	18	20	25	30	40	50	70	100	120
Длины хор-
ды10,4	11,5	12,2	13,5	15	17,5	19,5 23 4	28	30
а, градус	43°40'	39°40'	37°40'	32°40'	30°	26°	23° 19°30'	1640'	14°30'
Усилие от
двух про-
водов 2Z.H 14 700 13 400 12 700 11050 10 200 8800 7850 6640 5500 4930
30. Кронштейны
Кронштейны разнообразны по своему назначению, конструкции
и схеме загружсния, поэтому расчеты их существенно различаются.
Для проектирования и расчетов рекомендуется общая для всех крон-
штейнов последовательность проведения расчета:
выбор схемы кронштейна и определение его геометрических раз-
меров;
определение нагрузок, действующих па кронштейн;
выбор конструктивных размеров элементов кронштейна и расчеты
их на прочность.
При расчете кронштейна учитывают: нагрузку от веса кронштейна
Go, которая принимается равномерно распределенной по его длине,
гололеда па верхней поверхности кронштейна 6Г, принимаемую рав-
147
Рнс. 77. Схема к расчету кронштейна
номерно распределенной по
длине кронштейна; кон-
тактной подвески @п; голо-
леда на подвеску Qr, а так-
же давление ветра на кон-
тактную подвеску Рп\ уси-
лия от изменения направ-
ления провода Zj; горизон-
тальные усилия при отво-
дах провода на стрелках
и анкеровках Z2.
Рассмотрим расчет наи-
более распространенного
на линии кронштейна с
одной тягой (рис. 77). Расчет кронштейна обычно выполняют как
поверочный, т. е. сначала намечают конструкцию всех элементов,
затем проверяют прочность их и при необходимости делают коррек-
тировку принятых конструктивных размеров. Определим нагрузку
от контактной подвески Qnl и Qn2 по ранее указанным формулам
(в необходимых случаях вместе с гололедом).
Масса кронштейна с гололедом GK = Go -J- Gr. Горизонтальные
усилия Zjt и Z2 определяют как сумму усилий от изменения направ-
ления проводов н действия ветра (в необходимых случаях). Для расчета
необходимо определить наибольшие изгибающие моменты Ма и М1г
растягивающие Т и сжимающие N усилия, которые возникают в ре-
жиме гололеда с ветром, и максимальные усилия N и Т, кроме того,
возникающие и при других режимах.
Изгибающий момент относительно точки А:
МА =	+ 0,5Gb/2,
(122)
где Gb — сила тяжести вылета кронштейна.
Изгибающий момент Л1Х определим после построения суммарной
эпюры моментов на участке ОА.
Усилие растяжения в тяге
Т = —[Q... а, + Q„, с2 ь 0,5 G„ (/, Z.JJ. (123)
п cos а
Сжимающее усилие
2V = Т cos а-1-Zt Ь Z2.	(124)
Далее проверяют прочность кронштейна в точке А ио напряжению
от изгиба, растяжения н сжатия и сравнивают с допустимой
<’=>1+-г- < [а“ь	<125’
w ос гос
где №ос — момент сопротивления кронштейна с учетом ослабления
сечения;
[оя] — допустимое напряжение на нзгпб;
Гос — площадь поперечного сечения.
1.48
Проверим напряжение от изгиба и сжатия в месте действия наи-
большего момента Мд или
„ =_^>« + " <[О11]. (126)
"ИС	гИС
Здесь Ч7||С и Filc принимаются без учета ослабления сечения.
Проверяем сжатый участок кронштейна на устойчивость
+ —(127)
•* НС Фэе ИС
где <рх — коэффициент уменьшения основного допустимого напря-
жения при продольном изгибе. В зависимости от гибкости X
сжатой части кронштейна в плоскости X коэффициент <рх
имеет следующие значения:
к	0	10	20	30	40	50	50	70	80
	1.00	0,99	0,97	0,95	0,92	0.89	0,86	0,81	0,75
£	90	100	ПО	120	130	140	150	160	170
<р»	0.G9	0,60	0,52	0,45	0,40	0,36	0,32	0,29	0,26
	180	190	200						
фг	0,23	0,21	0,19						
Гибкость определим по формуле
^=—(128)
где Lc — дли па сжатой части;
1Х — радиус инерции сечения сжатой части, определяется по фор-
муле
<129>
В формуле (129)
/нс — момент инерции сечения кронштейна отпоептелно оси X без
ослабления сечения.
Проверим напряжение от растяжения в тяге
с = T/F„c < [а,,1.
(130)
Рассчитаем диаметр валика, которым крепят кронштейн к опоре.
Изгибающий момент Aft = Му/4 (здесь су расстояние между под-
шипниками валика). Момент сопротивления валика 117 = 0,1 d3, сле-
довательно.
М _ А/С1
W 0,4d3 ’
откуда наименьший диаметр валика
3 Nc*
0,4 [о„] ’
(131).
(132)
145
Таблица 19
Угол излома контакт мой подвески ОДНОЙ ЛИНИИ	Направление равно- действующей усилий от излома контакт- ных проводов	Применяемый кронштейн	Схема монтажа подвески
Цепная подвеска			
Прямой участок	—	КТП-3,3 КТП-4 КТП-5	
		КТП-6 КТП-8	
0°<аС4° 0°<ас2° 4в<аС12°	к опоре	КТП-З.ЗЛ КТП-4Л КТП-5Л	
		КТП-6 ц КТП-8Д	
		КТФ-4.5Л КТФ-5.5Л КТФ-С.5Л	
(Г<ас12’	от опоры	ктп-з.з КТП-4 КТП-5	v
		КТП-6 КТП-8	
Прямой участок	Проста	я подвеска КТП-3,3 КТП-4 КТП 5	
		КТП-6 КТП-8	
0в<а^25°	к опоре	КТП-З.ЗЛ КТП-4 \ КТП-5А	
150
Продолжение
Угол излома контактной подвесьи одной линии	Направление равно- действующей усилий от излома контактных проводов	Применяемый кронштейн	Схема монтажа подвески	
0° а 25°	к опоре	КТК-6Д КТК-8Д			—
25°<а^45°		КТК-4.5А КТК-5.5Л КТК-6.5Л		
0°<а^45°	от опори	КТП-3,3 КТП-4 КТП-5		—— 1V
		КТП-6 КТП-8		
Выбрав по сортаменту валик, проверим его на срез
- 	——— < [с<-„]	(133)
2П~
и на смятие
° см = —	I <*см!»	(134)
где 6 толщина полок.
Определим диаметр валика соединения кронштейна с тягой
“ I 0.4 ю
Выбрав валик по сортаменту, проверим его на срез
и иа смятие
у
СТСМ = “cjjT IGcM
2do
Проектные организации заранее разрабатывают типовые крон-
штейны на все часто встречающиеся случаи их применения. Задача
проектирования сводится к выбору кронштейнов применительно к
конкретному случаю.
151
В табл. 19 приведены типовые кронштейны для контактной сети
троллейбуса, разработанные проектной конторой Мосгортранспроект,
и показаны условия их применения.
Указанные в габл. 19 кронштейны разработаны для подвески мед-
ных контактных проводов сечением 85 мм2. Цифры в марке кроннпсй-
на указывают длину кронштейна в метрах.
31. Опоры
Опоры разнообразны по назначению, характеру нагрузки, месту
установки на сети, видам материалов, из которых они изготавливаются.
Рассмотрим некоторые наиболее употребительные случаи: опору,
нагруженную одной или несколькими поперечинами, и опору, нагру-
женную кронштейном. В расчете условно примем, что нагрука при-
ложена на конце (вершине) опоры. Рассмотрим опору с одной горизон-
тальной силой, приложенной к вершине (рис. 78, а).
Щ На этом рисунке Р — горизонтальная сила от поперечной подвески
и давления ветра иа подвеску; = // — высота приложения силы,
равная высоте опоры над уровнем заделки в фундаменте.
г Рассмотрим также опору, нагруженную несколькими силами
^2» ^з. действующими на разных высотах ht, hz, hs и распроложен-
ными в одной вертикальной плоскости ( рис. 78, б). В этом случае из-
гибающие моменты и их эпюры складываются.
Для упрощения расчета допускается приведение (перенесение)
всех сил, действующих на разных уровнях, к вершине опоры. Исходя
из условия, что каждая сила, перенесенная к вершине, должна соз-
давать тот же изгибающий момент, что и действительная, получим
формулу пересчета
<135
Суммарная сила, действующая на опору,
P^Pi+Pi + P^Pi + P.-^ + P;-^-	(136)
п	п
На рис. 78, в показана та же опора, что и на рис. 78, б, но нагруженная
суммарной силой, приведенной к вершине.
jEc.ni силы находятся в различных вертикальных плоскостях и на
разных уровнях, то сначала их нужно привести к вершине опоры,
а затеям сложть по правилам геометрического сложения сил. Получен-
ная равнодействующая всех енл и будет расчетной для определения
изгибающих моментов, прогиба опоры и других деформаций.1
На рис. 78, г приведена опора с кронштейном, нагруженным вер-
тикальной силой от контактной подвески. При действии на кронштейн
вертикальных и горизонтальных сил от контактной подвески расчет-
ная схема принимает вид, показанный на рис. 78, 5, е.
Изгибающие моменты определяют для сечений, являющихся расчет-
ными в условиях применения данной опоры. Как видно из расчетных
152
схем н эпюр изгибающих моментов, для опор, несущих гибкие по-
перечины, наибольший изгибающий момент имеет место на уровне ос-
нования опоры и его следует определять как расчетный. В опорах
с кронштейнами наибольший изгибающий момент будет на уровне
кронштейна и его также следует определять как расчетный.
За расчетный уровень основания опоры принимают: при бетонных
фундаментах—уровень верхней грани фундамента; прн заделке леж-
нями—уровень верхнего лежня, а при отсутствии фундамента и леж-
ней — уровень на глубине у заделки в грунт от поверхности.
Опоры городского электрического транспорта проектируют равно-
прочными во всех направлениях. Другим требованием для опор яв-
ляется условие обеспечения прочности для восприятия нагрузки без
применения анкерных оттяжек, т. е. опоры должны быть самонесу-
щими. Оттяжки применяют в исключительных случаях. Жесткость
опоры должна быть рассчитана так, чтобы прогиб опоры под дейст-
вием номинальной нагрузки не превышал длины надземной части
опоры.
Цч При определении расчетных режимов в нагрузок основными режи-
мами могут быть: режим наибольшей вертикальной нагрузки с учетом
гололеда и ветра; ветер наибольшей интенсивности; режим мини-
мальной температуры. В зависимости от климатических условий расчет-
ные режимы могут быть и другими. В необходимых случаях прочность
опоры проверяют по нагрузкам, возникающим во время перевозки
и монтажа, а также по нагрузкам, возникающим в особых аварий-
ных режимах: прн обрыве провода, тросов, ударов токоприемников
и наезде транспорта. Обычно для этих случаев суммарную нагрузку
принимают для легких опор в 2 раза больше нормативной нагрузки,
а для тяжелых—в 1,5 раза.
Перегрузочную способность опоры при монтаже проверяют исходя
из допустимых напряжений, соответствующих 80% предела текучести
153
Рис. 79. Расчетная схема
опоры, нагруженной гиб-
кой цепной поперечиной
Рис. BU. Расчетная схема опо-
ры, нагруженной кронштейном
в основных элементах опоры. Иногда учитывают нагрузку от веса
опоры. При проверке опоры на устойчивость вес ее можно заменить
сосредоточенной силой, равной у нагрузки от веса опоры, приложен-
ной к ее вершине.
Определим расчетный изгибающий момент для опоры, нагруженной
гибкой цепной поперечиной, н опоры, нагруженной кронштейном.
Для выполнения расчета примем следующие обозначения (рис. 79):
Рп усилие от поперечного несущего троса;
Рф — усилие от фиксирующего троса;
Рв — усилие от давления ветра на опору;
h — свободная высота опоры;
ha и йф высота закрепления несущего и фиксирующего тросов;
Лв- й/2 — высота приложения усилия от давления ветра.
Расчетный изгибающий момент у основания опоры
м„ Р„й„ I /’фМ-Л.у-.	(137)
При большем числе нагрузок, а также при расположении их в раз-
ных вертикальных плоскостях удобнее сначала привести все нагрузки
к вершине опоры, затем сложить нх графически и по результирующей
нагрузке определить изгибающий момент.
Для опоры, нагруженной кронштейном с простой подвеской кон-
тактных проводов (рис. 80), изгибающий момент у основания опоры
Mo=Qn,c1+Q„,os + GKpcs I (±2Z±2P1)AK+	(138)
где (?п1 и Qn2 нагрузка от веса контактной подвески (при соответ-
ствующем режиме с гололедом);
01, 02, о3 расстояния от опоры до соответствующих нагрузок,
причем а3 принимается равным половине длины кронш-
тейна;
Glip нагрузка от веса кронштейна с гололедом;
154
Z усилие от изменения направления провода на кривом
участке пути;
и Р2 — давление ветра соответственно на провод и опору;
Лк — высота установки кронштейна.
32. Закрепление опор в грунте
Устойчивость опоры зависит от выбранного способа заделки, раз-
меров фундамента и свойств грунта. Если насыпать на горизонтальную
плоскость сыпучий грунт, то после достижения определенного угла
откоса, соответствующего предельному состоянию равновесия сил
трения и веса, частицы грунта начинают скатываться вниз. Этот пре-
дельный угол называется углом естественного откоса и обозначается
буквой <р.
Могут быть случаи, когда грунт удерживается на откосе и при угле,
большем естественного откоса, но эго положение неустойчивое и при
малейшем нарушении его грунт начинает сползать пластами. Угол
сползания грунта называется углом внутреннего трения и обозначает-
ся буквой ф.
Угол внутреннего трения несколько больше угла естественного
откоса, ио в расчетах их обычно принимают равными. Величина tgxp =
f называется коэффициентом внутреннего трения.
Действующие на опору силы и изгибающие моменты создают опро-
кидывающий момент и силы, которые воспринимаются фундаментом
и передаются им на грунт, что обеспечивает реактивный отпор грунта.
Под действием опрокидывающего момента опора поворачивается на
некоторый угол а вокруг точки, лежащей на глубине t0 от поверхности
грунта.
Возникающие в грунте реактивные давления, уравновешивающие
опрокидывающий момент и внешние силы, характеризуются напря-
жениями в грунте, изменяющимися по мере
заглубления. Для призматического фунда-
мента напряжения в грунте у передней и
задней стенок фундамента (рнс. 81) опре-
деляют по формуле
• (б—У} У	/|ап\
Gy — On	-—— r	(1 ОУ)
(t0-h)h
где Gy — напряжение на глубине у, Па;
Оп — напряжение на глубине подошвы
фундамента, Па;
h — глубина точки поворота фунда-
мента, м;
h — глубина фундамента, м.
Формула (139) представляет собой
уравнение параболы, горизонтальная ось
которой лежит на расстоянии /i/З, a t0 на
2/3 h от поверхности грунта. Напряжения
Рис. 81. Эпюра напряжений
в грунте у передней и зад-
ней стенок фундамента
155
о у имеют положительные значения пр у <Z t0, пулевое при у — /0
и отрицательные при у <Z t0.
Приведем два из возможных способов расчета.
При расчете призматического фундамента
с квадратным основанием определяют коэффициент
запаса устойчивости его заданных размеров и известных внешних
нагрузок. Коэффициент запаса устойчивости фундамента
К = VMJM*	(140)
где 2Л4- суммарный реактивный момент отпора грунта относитель-
но точки поворота фундамента под нагрузкой;
Мо момент внешних сил относительно точки поворота фунда-
мента.
Суммарный реактивный момент 27И£ определяется моментами
отпора грунта по передней и задней боковым граням фундамента Мд,
по подошве А42, моментом от трения грунта по боковым граням фун-
дамента М3:
2Л1, - Мд + М2 + М8.	(141)
Момент бокового отпора грунта
ГДО [°]h — допустимое давление на грунт на глубине подошвы фун-
дамента, Па;
Ъ сторона квадрата площади поперечного сечения, м;
h — глубина фундамента, м;
т — коэффициент центра вращения фундамента;
G — суммарная вертикальная сила, действующая на подошву
фундамента, Н, которая определяется по формуле
G Оф + Gon.
(Здесь бф — сила тяжести фундамента, 11; б|1П — сумма сил тяжести
опоры и вертикальных составляющих от усилий закрепленных на опоре
тросов контактной подвески, Н.)
Если подошва находится на глубине от 1,5 до 2 м, то допускаемое
давление на грунт [сг]Л принимают равным допускаемому давлению
на глубине 2 м [п]2. При глубине более 2 м [о]Л определяют по табл. 20.
Таблица 20
Глубина по- дошвы фун- дамента. м	Допустимое давление на грунт под подошвоП фундамента, кПа. при различных значениях допустимого давления па глубине 2 м. кПа				
	100	150	200	250	300
2,2	100	154	203	252	301
2.4	111	160	210	259	308
2.6	117	IG7	21G	266	316
2,К	124	173	223	273	323
3	129	180	230	280	330
15b
Коэффициент центра вращения
фундамента
'^-1.1 <здесь
ба2 -— оа ~г 3
Момент отпора грунта по подошве
m,-gi,I-L 14^-). (из)
\ 2	3 [сг| Л /
где п0 = Gib2.
Момент сил трения
Л13 = 0,7yf/i2&2,	(144)
Рис. 82. Заделка опоры лежнями
где у — плотность грунта;
f — коэффициент внутреннего трения грунта, который для сред-
них условий имеет следующие значения:
Допустимое давление па грунт,
кПа	. .
Плотность грунта, т/м3
Коэффициент внутреннего тре-
ния грунта
У юл внутреннею трепня грун-
та
100	150	200	260	300
1,6	1,65	1,7	1,75 1,8
0,325 0,364 0,404 0,445 0,488
18	20	22	24	26
Полученный в результате расчета коэффициент запаса устойчивости
должен быть к 1,5.
Расчет заделки фунда м’е и т а с д в у м я л е ж-
н я м и (рис. 82) начинают с определения длины верхнего лежня
Z, =	к +	,	(145)
O1 ai (Ла — Л1)
затем находят длину нижнего лежня
Z2 = (М,-Мо„)к_	(146)
(h2 — hl)
где Мь М2 — момент’вмешних сил относительно оси соответственно
верхнего и иижпего лежней, Нм;
Моп момент, удерживающий опору при заделке без лежней,
Нм;
к — коэффициент запаса устойчивости (обычно принимают
равным 1,5);
«л и~а2 - ширина верхнего и нижнего лежней, м;
bi и Ь2 — ширина опоры на уровне верхнего и нижнего лежней
(при круглых опорах равна соответствующему диа-
метру опоры с коэффициентом 0,9);
и h2 глубина заложения лежней, м.
Пример расчета контактной сети. Требуется выполнить разбивку и расчет
контактной сети иа разветвлении путей трамвая (рис. 83, а).
Дан вы е для расчета. Радиус кривой внутреннего пути 45 м.
Контактный’провод медный МФ 85. Масса I м провода—0,76 кг. Наибольшее
157
допустимое натяжение контактного провода Н = 10 000 Н, наименьшее Н =
= 4000 Н.
Масса комплекта подвеса для:
одного провода иа прямой—-1,5 кг;
одного провода на кривой—4,5 кг;
оттяжки—4 кг;
двух проводов в местах анкеровки—С кг;
крестовины на пересечении проводов 6,5 кг.
Высота контактного провода в точке подвеса над головкой рельса —
5,65 м.
Для расчета принимаем режим минимальной температуры, который для
кривых участков дает наибольшие нагрузки, при этом давление ветра и нагрузка
от гололеда иа контактные провода и тросовую систему не учитываются. Нагрузка
от силы тижести контактного провода на оттяжке» также не учитывается. Эта
нагрузка воспринимается соседними поперечинами.
Рис. 83. Сетевой узел
трамвая:
а — схема узла; б — разло-
жение силы, деАстпующеЙ
на трос; в — сложение сил,
действующих на опору
158
Разбивка сети. Для повышения надежности стрелочные слияния
и крестовина подвешиваются на поперечинах.
Определим длины хорд, пользуясь табл. 9, в которой не показаны длины
хорд для радиуса кривой 45 м, поэтому берем ближайшие их значения, т. е.
R = 40 м, а — 10 м и Я = 50 м, а — 12,5 м. Интерполируя, найдем для R =
— 45 м, а = 11,25 м.
Длина пути кривого участка равна 47 м.
Количество хорд будет равно 47 : 11,25=4 (с округлением до целых единиц).
Общая длина четырех хорд меньше длины кривого участка пути, в связи с чем
последнюю поперечину сдвигаем внутрь кривом на разницу в длине — 2 м.
Вторые контактные провода с поперечины (IV —VII) анкеруем па опоры V
и VI. Длины пролетов на перегонах принимаем равными 30 м.
Расчет подвески поперечины I—1—2—XII. Подвесы 1
и 2 имеют нагрузку от веса контактных проводов обеих половин пролетов
справа п слева и арматуры. На каждую опору действует сила
( к-Ук Л L	30-1-30	\
Q - Ь ~ 2	4- G1	9,81	(0,76------—	+1,5 1	9,81 =238 Н.
Приняв уклоны крайних участков поперечины равными 1/10, определим
усилие, растягивающее поперечный трос
Р = Qn = 283 10-2380 И.
Высоту закрепления поперечного троса па опоре / пандем как сумму вы-
соты закрепления провода (5,05 м), разности высот в точке подвеса между
проводом и поперечиной и стрелы провеса f.
Последняя определяется как f — Ып (здесь Ь — расстояние от контактного
провода до опоры).
Для опоры 1 расстояние b = 14 м, следовательно, f = 14/10-1.4 м. Тогда
высота закрепления хомута на опоре
Л — 5,65 м 4- 0,1 м -]- 1,4 м = 7,05 м.
Для опоры VII нагрузка и высота закрепления поперечины такие же, как
и для опоры /, потому что они расположены симметрично относительно пути
трамвая.
Таблица 21
<)6o3tia>ieiiiic поперечин и элементов троса	Уклон	Усилие, И	Высота закрепления на опоре, м
1-1 и 2-Х И	1/10	2380	7,05
11-3	1/10	2540	7,05
4- XI	1/10	2540	7,45
И—14	1/20	4600	7,35
XI 14	1/20	1800	6.3
11 -12—13	1/20	5000	7,5
XI—16	1/20	5430	6,35
17— VIII	1/10	3110	6,95
Х—18	1/10	2380	6,85
19—IX	1/10	2380	6,85
Ш-5	1/20	7800	6,65
7— VII	1/10	3420	7,15
IV—8	1/10	3080	7,05
9—VII	1/10	3080	7,05
8-V	1/40	11300	6.5
9— 17	1/40	1 1 300	6,5
V—10 п //—1 /	1/10	2380	7,05
159
Таблица 22
Момер опоры (см. рис. 83)	Усилие в гросях, Н	Высота при- ложения, на- грузки, см	Усилие, при- веденное к вершине, II	Результи- рующие усилие. Н	Выбранный тип опоры
/	2380	7,05			СПЦ-3,4 11,5
11	2540 4600 5000	7,05 7,35 7,5	2120 1 3070 | 4400 J	9200	С11Ц-10-12
111	7800	6,65	6110		СИЦ-7,7 12
IV	3080	7,05	2530		СПЦ-3,4 11,5
	2380 11300	7,05 6,5	1970 1 8630 J	9800	С11Ц-10-12
VI	2380 11 300	7,05 6,5	1970 1 8630 J	9800	СПИ Ю 12
VII	3420 3080	7,15 7,05	2880 1 2560 f	3200	СНЦ-3,4 11,5
V111	3110	6,95			СНЦ-3,4 11,5
IX	2380	6.85			СПЦ-3,4 11,5
X	2380	6,85			СПЦ-3,4 11,5
XI	2540 1800 5430	7,45 6,3 6,35	2230 1 1330 | 4060 J	5300	СПЦ 5,1 11,5
хи	2380	7,05			С11Ц-3.1 11,5
Рассчитаем поперечину 11—3—4—XI. Найдем силу
f 30+ 33	\
Q, 10,76-----------+ 1,519,81 = 25011;
Q,- (о.76 30 2 35 +1	9,81 =258 Н
Разница п нагрузках незначительна, что позволяет вести расчет по срочней
нагрузке с небольшой погрешностью, допустимой в данном случае:
250 |-258
Pt
10 - 2540 11
2
100
Высота закрепления троса на опоре И будет такой же, как и на опоре /,
т. е. А=7,05 м. Высота закрепления троса на опоре X/
h = 5,65+0.1 + 17/10=7,45 м.
Рассчитаем высоту закрепления уса угольника оттяжки 11—14—15. На-
грузку оттяжки находим по табл. 9. Для двух проводов Р2 = 2Z = 2 • 2500 =
= 5000 Н.
Разложим усилие: нагрузка на ус 11—14 составит 4600 Н, на ус XI—14—
1800 Н (рис. 83, б). При определении высоты закрепления следует учесть, что
весь угольник 11—14—XI (см. рис. 83, а) располагается в плоскости, подходящей
к проводу с уклоном 1/20. Для определения расстояния Ь опустим перпенди-
куляр из точки И на направление 14—15 и по масштабу найдем b = 34 м.
Тогда h = 5,65 [-0,1+35/20=7,35 м.
Определим высоту закрепления уса оттяжки XI—14—15
h = 5,65 1-0.1 + 11/20=6,3 м.
Для оттяжки II—12—13'.
Р = 2 2500 Н = 5000 Н;
h= 5,65+0,1+35/20=7,5 м.
Рассчитаем поперечину X—18—19— IX. Нагрузка этой поперечины ана-
логична нагрузке па поперечине 1—1—2—XII, т. е. Р —2380 Н. Точки закреп-
ления иа опорах X к IX будут находиться иа высоте
Л=5,654-0,1+-^-=6,85м.
Определим высоту закрепления анкерных тросов 8—V и 9—VI. Углы между
осями путей и анкерными тросами а=284, тогда Р = 10 000 : cos а = 11 300 Н.
Высоту закрепления найдем по уклону, равному 1/40. Длина каждого троса
равна 34 м, поэтому высота закрепления тросов на опорах V и VI
. Г ,	34 А К
h “ 5,65 +	=6,5м.
Аналогично рассчитывают остальные поперечины и элементы тросовой
системы. Полученные результаты сводят в табл. 21.
В расчете принято, что провода прямого пути с поперечины IV—VII идут иа
анкеры. Так как анкерные ветви взаимно компенсируют усилия от изменения
направления, дополнительные усилия на опоры ие передаются.
Для опор, имеющих несколько нагрузок, определяют результирующую
нагрузку. Перед геометрическим сложением нагрузки приводят к одной высоте
в соответствии с условием сохранения равенства изгибающих моментов. Удоб-
нее всего приводить все нагрузки к вершине опоры, так как в каталогах ука-
зываются допустимые нагрузки именно для этой высоты.
Определим результирующую нагрузку на опору]// (рис. 83, в). Данные для
выбора опор указаны в табл. 22. Опоры выбраны по данным табл. 7. Все выбран-
ные опоры имеют одинаковую свободную высоту 8,5 м.
6 Зак. 1097
161
ГЛ АВ Л IX
КОНСТРУКЦИЯ, МОНТАЖ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ
КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ
33.	Конструкция силовых кабелей
Электрическая энергия перелается от питающего центра па тяго-
вую подстанцию и от нее на контактную сеть по подземным кабельным
или воздушным линиям. В городских условиях предпочтение отдается
подземным кабельным линиям. Воздушные липин загромождают ули-
цу, нарушают архитектурный вид и по сравнению с подземными кабе-
лями чаще повреждаются.
Кабель для подземной прокладки (рис. 84) представляет собой изоли-
рованный провод, состоящий из токоведущих жил 5, контрольных жил
4, изоляции 3, герметичной оболочки 2 и защитных покровов 1 В тя-
говых сетях постоянного тока применяют одножильные кабели с дву-
мя контрольными жилами, в сетях переменного тока — трех-или че-
тырехжильные кабели. Токоведущне жилы изготавливают из мягкой
алюминиевой проволоки AM пли медиой ММ. Для придания гибкости
жилы выполняют из нескольких свитых между собой проволок.
Контрольные жилы служат для контроля состояния кабеля, заме-
ров при определении мест повреждений. Жилу выполняют из медной
проволоки сечением 1 мм2 изоляцией из пропитанной бумаги. Вместе
с изоляцией контрольная жила имеет диаметр, раппый диаметру про-
волоки, из которой свиваются токоведущие жилы. Контрольные жилы
располагаются диаметрально противоположно в наружном поливе про-
волок.
Скрутка проволок в жиле может иметь правое или левое направле-
ние. Длина одного полного витка проволоки вдоль жилы называется
шагом скрутки. Для уменьшения поперечных размеров жилу после
скрутки обжимают, пропуская через уплотняющие вальцы (рис. 85, ц,
б), что дает экономию около 5% от общей стоимости кабеля за счет
снижения расходов на изоляцию, оболочки и защитные покровы.
Токопроводящие жилы в сечении могут иметь круглую секторную
или сегментную форму (рис? 85, <?, г, д).
Изоляцию жил кабеля выполняют из пропитанной бумаги, резины
или пластмассы. Бумажная изоляция имеет преимущественное распро-
странение. Она обладает хорошими изоляционным и свойствами, тепло-
стойкостью и имеет низкую стоимость. Существенным недостатком бу-
мажной изоляции является ее гигроскопичность, т. е. способность
впитывать влагу. Проникновение влаги вызывает резкое ухудшение
изоляционных свойств бумаги, которое может привести к электричес-
кому пробою. Для защиты от влаги изолированная жила на всем про-
162
тяжел и и покрывается гер-
метической оболочкой.
В местах соединения кус-
ков кабеля и оконцевания
применяют конструкции,
обеспечивающие герметич-
ность изоляции.
Кабельную бумагу из-
готавливают ИЗ древесной рпс 84. Одножильный кабель с двумя коит-
целлюлозы при сульфат-	рольными жилами:
пой обработке мелкорас-
ще плен ной древесины. Для
изготовления кабелей па 1—35 кВ употребляют кабельную бумагу ма-
рок К-080; К-120 н К-170, имеющую соответственно толщину 80, 120
и 170 мкм. Плотность бумаги 0,7—1,25 г/см3.
Изоляцию накладывают путем обмотки жилы бумажной лептой ши-
риной 10—30 мм по спирали с зазором между витками шириной 0,5—
2 мм. Первый повив делают в направлении скрутки проволок жилы,
а последующие попеременно в противоположном направлении. Ленты
каждого последующего слоя закрывают зазоры нижнего, для чего их
сдвигают на одну треть ширины относительно нижнего слоя. В трех-
жильных кабелях для различия фаз верхняя лепта изоляции каждой
жилы имеет свой цветили цифровое обозначение. Изолированные жилы
скручивают вместе, заполняют промежутки между жилами жгутами
сульфатной бумаги и накладывают поверх скрученных жил поясную
изоляцию. Для выравнивания электрического поля поверх изоляции
па кабелях, начиная с напряжения 6 кВ, накладывается экран из полу-
проводящей (сажевой) бумаги. На напряжение 10 кВ экраны наклады-
ваются по жиле и изоляции.
Для удаления влаги и воздуха из бумажной изоляции кабель поме-
щают в вакуумный котел, где его сушат при температуре ПО—120° С,
а затем пропитывают маслоканифольным составом. Для кабелей на на-
пряжение 1—10 кВ употребляют состав марки МП-1 с содержанием ка-
нифоли от 10,5 до 26%. Канифоль обеспечивает необходимую вязкость
компаунда и является стабилизатором пропиточного состава.
Кабели, предназначенные для прокладки иа крутонаклоиных пли
вертикальных участках трассы с разностью уровней, превышающей
15—25 м, изготавливают с обедненио-пропнташюй изоляцией или не-
стекающим составом. Обедненно-пропптапную изоляцию получают до-
полнительным нагревом до 120—130° С при вакууме после обычной про-
Рис 85. Сечения неуплотнеппой (а), уплотненной (б), круглой (в), сегмент-
ных (г) и секторых (д) жил
6*
163
Питки. В результате дополнительного нагрева с поверхности лент уда-
ляется более 70% и из бумаги около 30% пропиточного состава. Несте-
кающий состав состоит из церезина, вязкого минерального масла, кани-
фоли и полиизобутилена.
Герметичная оболочка, в которую заключают токопроводящие жи-
лы после наложения изоляции, служит для защиты изоляции от воз-
действия окружающей среды и в первую очередь от проникновения вла-
ги. Многожильные кабели обычно имеют общую для всех жил оболоч-
ку. Оболочки изготавливают из свинца, алюминия, резины и пластмас-
сы. В тяговых сетях кабели постоянного тока и кабели переменного
тока 6 и 10 кВ имеют алюминиевые и свинцовые оболочки. Кабели с
оболочками из пластмассы применяют лишь в виде опытных прокладок
иа участках небольшой протяженности.
Положительными качествами свинцовой оболочки являются влаго-
непроницаемость, пластичность, легкость выполнения пайки. Ее вы-
полняют из свинпд СЗ. К недостаткам следует отнести высокую стои-
мость (40—50% от стоимости кабеля), большую массу, малую устойчи-
вость против вибрации, неустойчивость к электрохимической и почвен-
ной коррозии, к тепловому воздействию.
Алюминиевая оболочка обладает существенными преимуществами
в сравнении со свинцовой, имеет: меньшую массу, большую прочность
(в 2-2,5 раза), повышенную устойчивость к вибрационным нагрузкам.
К недостаткам алюминиевой оболочки следует отнести повышенную
жесткость и слабую устойчивость против коррозии. Для повышения
гибкости кабеля иногда применяют гофрирование оболочки, а для пре-
дотвращения коррозии — покрытие из ленты полпхлорвинилового пла-
стиката.
Поверх свинцовой или алюминиевой оболочек накладываются за-
щитные покровы для предохранения: от коррозии, механических воз-
действий и действия блуждающих токов. Для защиты от коррозии на
оболочку кабеля наносят слои битумного состава, который обматывают
лентами пропитанной кабельной бумаги. Для защиты оболочки от
повреждений при наложении брони и монтаже кабеля на оболочку на-
кладывают подушку, состоящую из нескольких слоев битума и лент
пропитанной кабельной бумаги. Толщина подушек под броню из сталь-
ных лент должна быть не менее 1,5 мм, а под броню из проволоки — не
менее 2 мм. Усиленные подушки имеют толщину соответственно 2 н
2,5 мм. Чтобы предотвратить механические повреждения, поверх по-
душки накладывается броня из стальных лент (для кабелей, проклады-
ваемых непосредственно в землю и не подвергающихся растягивающим
усилиям), или изоцинкованной стальной круглой проволоки (для кабе-
лей, прокладываемых на крутонаклонных или вертикальных участках,
иа речных переходах и других местах, где возникают значительные
растягивающие усилия).
В зависимости от диаметра кабеля применяют ленты шириной от
20 до 60 мм и толщиной 0,3 мм для кабелей диаметром до 13 мм, толщи-
ной 0,5 мм — при диаметре до 50 мм и 0,8 мм — при диаметре более
50 мм. Стальные леиты размещают в два слоя с зазором в 20—40% ши-
164
Таблица 23
Кабели		Конструктивное исполнение кабеля	Преимуществен- ное назначение
с алюминие- вой жилой	с медной жилой		
АСБ-2к	СБ-2к	С двумя контрольными жилами D свинцовой оболочке, бронированный стальными лептами с наружным покровом	Прокладка в земле
^АБ-2к	АБ-2к	То же но в алюминиевой оболочке с усиленной подушкой	То же
ЛСБГ-2К	СБГ-2к	То же, что ЛСБ-2к и СБ 2к, но без наружного покрова	Внутри поме- щений, в кана- лах, туннелях
ЛЛБГ-2к	ЛБГ-2к	То же, ЛСБГ-2к и СБГ-2к, по в алю- миниевой оболочке с усиленной по- душкой	То же
рппы ленты. Зазоры нижнего слоя перекрываются верхней лентой так,
чтобы середины зазора и верхней ленты примерно совпадали.
С целью защиты от коррозии броня имеет наружный защитный по-
кров, состоящий из битумного состава, пропитанной кабельной пряжи,
он 1 умного состава и мелового покрытия. Меловое покрытие предохра-
няет от слипания. Толщина наружного покрова 2 мм. Проволочную
броню кабеля выполняют из оцинкованной проволоки диаметром 4 мм
при диаметре кабеля 13—37 мм, 4—6 мм при диаметре кабеля 37—
50 мм и 6 мм для кабеля больших диаметров. Марки основных силовых
одножильных кабелей, применяемых в тяговых сетях, приведены в
1абл. 23.
Конструктивные размеры одножильных кабелей СБ-2к, АСБ-2к и
ААБ-2к на 1 кВ следующие:
Площадь сечения жилы кабеля, мм2	300	400	500	625	800
Количество проволок в жиле	35-|-2к	35+2 к	35+2к	59+2к	59+2к
Диаметр жилы, мм	23,2	26,8	30	33,1	37,5
Диаметр проволоки, мм	3,31	3,82	4,27	3,67	4,16
Площадь сечения проволоки, мм2	8,57	11,43	14,29	1059	13,56
Толщина изоляции, мм .	1,8	1.8	2,1	2,1	2,4
Диаметр под оболочкой, мм Толщина, мм:	26,8	30,4	34,2	37,4 1.4	42,5 1.5
оболочки	1,2	1,3	1,4		
подушки	2	2,1	2,1	2.3	2,3
стальной ленты	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
Диаметр по броне, мм	35- 35,6	30— 39,5	4,3— 43,5	46,1— 46.8	51,5— 52,5
Толщина наружного покрова, мм	2	2	2	2	2
Общий наружный диаметр кабеля, мм	39,5	43— 43,5	47— 47,5	50,1— 51,3	54,3— 58,5
165
34.	Кабельные муфты и коинепые заделки
При сооружении кабельных линий огдельные куски кабели соеди-
няют между собой соединительными муфтами, а концы кабельных ли-
нии оформляют концевыми заделками, позволяющими присоединить
кабель к распределительному щиту или линейному оборудованию.
Конструкция соединительной муфты должна обеспечить надежное
электрическое и механическое соединение токоведущих жил, электри-
ческую изоляцию жил по отношению к земле и между жилами (в трех-
фазных кабелях), герметичность изоляции и отвод тепла. Место соеди-
нения должно быть равнопрочно самому кабелю, а срок службы соеди-
нительной муфты должен быть не менее срока службы кабеля.
В тяговых сетях применяют свинцовые, эпоксидные и чугунные
мутфы.
Свинцовую м у ф г у (рнс. 86, а) изготовляют в виде трубы 7,
в которую заключают соединение токоведущих жил. На место соедине-
ния жил предварительно накладывают изоляцию из пропитанной ка-
бельной бумажной лепты, поставляемой в запаянных банках с пропи-
точной массой МП-1. Концы трубы припаивают к оболочкам соединяе-
мых кусков кабеля, и она, являясь как бы продолжением оболочек,
обеспечивает надежную герметичность соединения. Внутренность муф-
ты заполняют масло-капнфольной массой ЛАК-45, ио своему составу
близкой к пропиточному составу бумажной изоляции кабеля. Для за-
щиты от механических повреждений муфта заключена в чугунный ко-
жух 3. Свинцовые муфты имеют высокую надежность в эксплуатации
и получили широкое распространение.
Эпоксидную муфту выполняют в виде заливки эпоксид-
ным компаундом 5 места соединения токоведущих жил 4, 7, заключен-
ных в корпус 6 из эпок-
сидного компаунда (скор-
лупу) заводского изготов-
ления (рис. 86, б). При от-
сутствии муфт заводского
изготовления применяют
съемную форму из листо-
вой стали, изготовленную
на месте. Во время поли-
меризации, продолжаю-
щейся от нескольких часов
до нескольких суток в за-
висимости от температуры
окружающего воздуха, ком-
паунд затвердевает, обра-
зуя монолитную массу,
изолирующую токоведу-
щую жилу и герметично
закрывающую концы ка-
беля. ЛАуфта является од-
новременно и стопорной.
0)
Рис. 8G. Свинцовая (о) и эпоксидная (6) сое-
динительные муфты
166
Рис. 88. Концевая заделка в
стальную воронку:
/ — заземляющий проводник; 2 —
просмоленная лента; 3 — скоба для
заземления: 4—воронка; 5 — втул-
ка фарфоровая; 6 — обмотка изоля-
ционными лентами; 7—крышка во-
ронки; 8—крышка
Рис. 87. Концевая эпоксидная
заделка:
1 — наконечник; 2 — бандаж и ♦ шпа-
гата; 3 — жила; 4 — подмотка кн-
перной ленты; 5 — фа шля изоля-
ция; С — эпоксидный компаунд; 7 —
хлопчатобумажный бандаж; 8 по-
ясная изоляций; 9—насечка: 10—
заземляющий пропод
ian как препятствует перетеканию пропиточной массы из одного
конца кабе isi в другой.
Чугунная соединительная муфта представляет
собой кожух, состоящий из двух частей. Место соединения концов ка-
беля укладывают в нижнюю часть муфты и закрепляют двумя полухо-
мутамн. Верхнюю и нижнюю части соединяют болтами. Для уплотне-
ния и герметизации вдоль нижней части корпуса имеются пазы, в кото-
рые закладывают уплотняющую прокладку из шпуровой резины или
пенькового канатика, пропитанного битумом. Вдаль верхней часги
имеются выступы, входящие в пазы нижней части и прижимающие уп-
лотняющую прокладку. Внутренность муфты заполняют битумной мас-
сой МБ-70 или МБ-90,
167
По изолирующим качествам и герметичности соедииеиия чугунные
муфты значительно устапают свинцовым и эпоксидным, что ограничи-
вает область их применения. Чугунные муфты применяются в тяговых
сетях лишь для соединения проводов с кабелем в пунктах присоедине-
ния к рельсам.
Оконцевание кабеля заключается в напайке или при-
варке к токоведущей жиле кабельного наконечника, который служит
для присоединения кабеля к другому оборудованию и заделки конца
кабеля, обеспечивающей сохранность изоляции токоведущей жилы и
герметичность оболочки.
В оконцеваниях кабелей постоянного тока применяют сухне за-
делки с изоляцией липкой полихлорвиниловой лентой или киперной
лентой с промазкой экпоксидиым компаундом каждого слоя и покры-
тием эпоксидным компаундом поверхности заделки.
Концевые заделки кабелей переменного тока на напряжение до 10
кВ выполняют из эпоксидных компаундов (рис. 87) в форму заводского
изготовления или в съемную форму или в стальных воронках с заливкой
битумной массы МБ-70 или МБ-90 (рис. 88). Заделки эпоксидного ком-
паунда обладают достаточной механической и электрической проч-
ностью и простой конструкцией. К недостатку следует отнести большое
время, необходимое для полимеризации компаунда.
Заделки в стальных воронках требуют значительно меньшее время
на затвердение заливочной массы и, следовательно, более короткий
срок для включения линии после ремонта нли монтажа. К недостаткам
следует отнести ухудшение изоляции и нарушение герметичности вслед-
ствие появления трещин в битумной массе и вытекание массы из воро-
нок при перегрузке и нагреве жил, что значительно усложняет обслужи-
вание и снижает надежность работы.
35.	Линейное оборудование
Питающие кабельные линии заканчиваются на сети в местах присое-
динения к контактному проводу или рельсам, которые называются в
соответствии с назначением положительными или отрицательными пи-
тающими пунктами. В месте присоединения кабеля к контактной сети
устанавливают переходные устройства, называемые кабельным выво-
дом.
Кабельные выводы монтируют на стенах зданий или на опорах. При
монтаже на опоре кабель рекомендуется размещать внутри опоры. Та-
кое расположение позволяет сохранить внешний вид опоры,являющей-
ся элементом архитектурного оформления улишы, и предохранить ка-
бель от механических повреждений. Опора, предназначенная для внут-
ренней прокладки кабеля, должна иметь два овальных отверстия: одно
ниже поверхности грунта на 0,5—0,7 м, второе на высоте 6—6,5 м в за-
висимости от принятой высоты подвески коитактного'провода. В одном
из исполнений конец кабеля вводят через иижнее отверстие в опору и
выводят через верхнее, где закрепляют хомутами иа опоре. К концу
кабеля подсоединяют гибкий провод, идущий к питающему проводу по
158
Рис. 89. Вывод кабеля:
I — кабель; 2 — настенный короб; 3 — питающий провод: 4 — поперечина; 5 — контактный
провод; б — дужка
перечипы. К подвеске с кронштейном гибкий провод прокладывают
внутри трубы кронштейна со спуском непосредственно к контактному
проводу.
В другом исполнении вблизи опоры ставят настенный короб, в кото-
рый заводят кабель, а из него гибкий провод через грунт вводят в опору
и далее через верхнее отверстие выводят из нее и крепят специальным
зажимом и затем подают либо к питающему проводу поперечины, либо
через кронштейны к контактному проводу (рис. 89). В третьем исполне-
нии кабель стыкуют с гибким проводом внутри опоры. Место соедине-
ния делают на уровне смотрового отверстия опоры.
Рис. 90. Присоединение к рельсам отрицательной питающей линии:
/ — настенный короб; 2 — кабель; 3 — муфта; 4 — кабель отсоединительный
169
Вывод кабеля может быть смонтирован снаружи опоры. Кабель рас-
полагают со стороны, противоположной движению транспорта с целью
уменьшения вероятности повреждения кабеля при случайном наезде
транспорта па опору. Конец кабеля располагают на высоте 6—6,5 м, где
кабель соединяют с гибким проводом, идущим к питающему проводу
или кронштейну. На такой же высоте располагают конец кабеля на сте-
не здания. Нижнюю часть кабеля закрывают защитным кожухом дли-
ной 2,7 м, причем кожух заглубляют в грунт иа 0,2 м. Такую же защи-
ту кожухом осуществляют при выводе на стену здания.
Смонтированный на металлической опоре кабель может получить
поджоги на броне и гермегической оболочке при случайном замыкании
на опору проводов, находящихся под напряжением. Для предотвраще-
ния этого соединяют медным проводником опору с броней и герметич-
ной оболочкой кабеля. В качестве другого способа защиты кабель изо-
лируют от опоры деревянными клицами и защищают внизу деревян-
ным кожухом. Для кабеля, проложенного по железобетонной опоре, за-
щитных мер от замыкания на опору не применяют.
Конструктивно оконцевание кабеля выполняют сухой концевой за-
делкой. Контрольные жилы соединяют в петлю замыкающую цепь ка-
бельного сигнализатора па подстанции. Конец кабеля соединяют с мед-
ным гибким проводом ПС-3000. Наконечники кабеля и гибкого провода
соединяют бантовыми крепле-
Рис. 91. Настенный короб:
1 — кабель; 2 — шива; 3 — изолятор
ниями и закрывают пластмассо-
вым кожухом от дождя и снега.
Кабель отрицательной питаю-
щей линии трамвая на расстоя-
нии не далее 30 м от места при-
соединения к рельсам заводят в
настенный короб или другое
разъемное устройство, поволяю-
щее отключить кабель от рель-
сов при его неисправности для
профилактических испытаний
или измерений сопротивлений
сварных соединений с рельсами.
Отходящий от настенного коро-
ба кабель вблизи рельсов сты-
куют с отсоединительным куском
кабеля в чугунной муфте. Далее
отсоединительный кусок ого-
ляют, расплетают на четыре пря-
ди, к которым припаивают мед-
ные голые жилы со стальными
наконечниками. Медиые жнлы
приваривают по две к каждому
рельсу (рис. 90).
В местах разветвления ка-
бельных линий и для переклю-
чения питания с одной линии на
170
Рис. 92. Кабельный переключательный шкаф:
I — ввод кабеля; 2 — шина; 3 — изолятор; 4 — кожух
другую на сети устанавливают переключательные пункты в виде на-
стенных коробов (НК) и переключательных шкафов. Переключатель-
ные шкафы используют также и при работах на контактной сети для
снятия напряжения с участка сети отключением разъединителя
в шкафу.
Настенный короб (рис. 91) представляет собой сварной из
листовой стали ящик с поднимающейся крышкой, внутри которого на
фарфоровых изоляторах крепят две, три или четыре вертикально уста-
новленные шины. К шинам подсоединяют кабели. По количеству мест
для присоединения кабелей короба обозначают НК-2, НК-3 н НК-4-
Примеияя различной формы съемные шины с болтовым креплением,
можно выполнить в коробе ряд переключений, например, в НК-2 отде-
лить кабель от его вывода, в IIК-3 разветвить кабель на два вывода,
в НК-4 осуществить переключение кабеля на резервный и др. Ila-
171
стенные короба закрепляют на стенах зданий, опорах или специальных
конструкциях, установленных в грунте.
Кабельные переключательные шкафы (рис.92)
имеют несколько конструктивных исполнений. Существенным улучше-
нием шкафов стало применение разъединителей, упрощающих комму-
тационные переключения в сравнении со съемными шинами настенных
коробок. В некоторых конструкциях шкафов предусматривается завод
кабелей разной полярности, что позволяет при соответствующем пере-
ключении на подстанции использовать кабель отрицательной поляр-
ности в качестве резерва для кабелей положительной полярности.
С контактной сетью кабельный шкаф соединяют гибкими проводами.
Шкафы устанавливают у стен зданий или опор контакной сети.
Для секционирования сети в депо, парках, мастерских и других
мест сети применяют мачтовые разъединители ручного, а в отдельных
случаях, дистанционного управления. Разъединитель устанавливают
па опоре на недоступной для прохожих и транспорта высоте и соеди-
няют гибкими проводами с контактной сетью. Включение и отключе-
ние разъединителя осуществляются с земли ручным приводом или изо-
лированной штангой. Для разъединителя дистанционного управления
используют моторные электродвигательные и электромагнитные при-
воды. Применение мачтовых разъединителей в депо и парках позволяет
значительно сократить время па отыскание скрытого короткого за-
мыкания и, кроме того, позволяет ускорить отключение для ремонта
подвижного состава той или иной секции.
36.	Прокладка кабельных линий
На сооружение кабельной липни разрабатывают проект, включаю-
щий в себя трассу кабельной линии, нанесенную на геодезическом пла-
йе в масштабе 1:200 и 1:500, продольный профиль трассы, рабочие черте-
жи вводов в здания подстанций с раскладкой кабелей, необходимые
монтажные и строительные чертежи, план организации проведения ра-
бот, сметы и спецификации на материалы и оборудование, согласования
со всеми заинтересованными организациями и пояснительную записку.
Трассу выбирают по кратчайшему расстоянию между конечными
пунктами кабельной линии с учетом существующей и перспективной
застройки, расположения других подземных сооружений, топографи-
ческих условий и перспективной планировкой местности, обеспечения
надежности работы кабельной линии и удобства ее эксплуатации. При
выборе трассы по возможности избегают прокладку кабелей в зонах
повышенной электрокоррозионной опасности и в грунтах с высокой кор-
розионной активностью.
Наиболее распространенным способом прокладки кабелей является
прокладка их непосредственно в грунте, при этом наибольших удобств
при прокладке и эксплуатации, а также надежность в работе получают,
если разместить кабели под тротуарами н газонами. На пересечениях
улиц и площадей кабели заключают в трубы. Допускается прокладка
кабеля и непосредственно в грунт, но при этом должны быть заложены
172
резервные трубы на случай ремонта кабелей. Наименьшее допустимое
расстояние (в метрах) между кабелями в свету, между кабелями и дру-
гими подземными сооружениями регламентируется «Правилами элек-
троустановок» (ПУЭ):
Сближение по горизонтали
между силовыми кабелями напряжением до 10 кВ, а также
между ними и контрольными кабелями	0,1
между кабелями, принадлежащими различным организациям,
а также между силовыми кабелями и кабелями связи 0,5
между кабелем и фундаментом здания	0,6
между кабелем и стволом дерева	2
между кабелем и трубопроводом, проложенным параллельно 0,5
между кабелем и нефтегазопроводом, проложенным парал-
лельно	1
между кабелем и теплопроводом,	проложенным параллельно 2
между кабелем и ближайшим рельсом железной дороги при
параллельной прокладке	3
то же для электрифицированных	участков	Ю
то же для трамвайных путей	2
Пересечение по вертикали
между кабелями	0,5
между кабелями и трубопроводами, в том числе пефте- н га-
зопроводом	0,5
между кабелем п перекрытием теплопровода при условии до-
полнительной теплоизоляции на участке пересечения и на
расстоянии 2 v в стороны от него	0,5
между кабельными линиями и же печными плн автомобильны-
ми дорогами при условии прокладки кабеля в туннелях, бло-
ках пли трубах:
от полотна дороги	1
от дна водосточной канавы	0,5
Пересечение по горизонтали
между кабельной линией и стрелкой, крестовиной или отрица-
тельным питающим пунктом электрифицированной желез-
ной дороги	Ю
то же на трамвайных путях	3
В стесненных условиях прокладки некоторые из указанных расстоя-
ний могут быть изменены в соответствии с ПУЭ. Не допускаются сопри-
косновения кабелей между собой, а также кабелей и металлических
сооружений.
Для прокладки кабеля роют траншеи. Нормальная глубина тран-
шеи 0,8 м от планировочной отметки, а ширина зависит от количества
прокладываемых кабелей и выбирается из расчета расстояния между
кабелями 100 мм. а от стенки траншеи до крайних кабелей не менее
50 мм (рис. 93). Размеры траншеи приведены в табл. 24.
Ширина траншеи увеличивается понизу на каждой последующий
кабель свыше четырех на 120—130 мм. Рытье траншей выполняют с при-
менением землеройных машин, однако при наличии в непосредствен-
ной близости от трассы ранее проложенных кабельных линий, других
подземных сооружений и зеленых насаждений возможность примене-
ния землеройных машин ограничена и рытье часто выполняют вруч-
ную. Во избежание’повреждения подземных коммуникаций использо-
173
Таблиц а 24
Тип траншеи	Ширина траншеи (по дну), мм		Порядок укладки защитных покрытий пз кирпича
	с защитой кабелей	без защиты кабелей	
Т-1*	350	350	См. рис. 93, а
Т-2	470	350	См. рис. 93,6
Т-3	600	600	См. рис. 93, в
Т-4	720	650	См. рис. 93, г
Цифры указывают количество кабслеЛ в траншее.
ванне отбойных молотков, ломов и кирок допускается па глубину не
более 0,4 м. Дальнейшую раскопку выполняют с применением лопат.
В зимнее время перед рытьем траншей грунт отогревают.
Перед началом работ вызывают представителей организации, имею-
щих на трассе подземные сооружения. В необходимых случаях для уточ-
Рис. 93. Разрезы траншей
1/4
иеиия местоположения по указанию представителей отрываются
шурфы.
Снятый с поверхности асфальт, бетон, булыжный камень склады-
вают раздельно по одну сторону траншеи, оставляя проход на расстоя-
нии не менее 1 м от траншеи. Грунт откидывают в другую сторону на
расстояние не менее 0,3 м от края траншеи. Па трассах, проходящих
по краю или вблизи тротуара, грунт располагают со стороны проез-
жей части.
Рытье траншей с вертикальными стенками без крепления в грантах
с естественной влажностью и при отсутствии грунтовых вод можно вы-
полнять иа глубину до 1 м в насыпном песчаном грунте, до 1,2 м в су-
песчаном и суглинистом грунте, до 1,5 м в глине и до 2 м в особо плотном
грунте. При рытье на глубину больше указанной, а также в плывуне
и водонасыщенных грунтах стенки траншеи укрепляют досками или
щитами с распорами. Доски для крепления должны иметь толщину не
менее 40 мм, а бревна для распоров должны быть диаметром не менее
130 мм.
На поворотах трассы траншеи роют так, чтобы можно было уложить
в ней кабель с радиусом закругления, равным не менее 15-кратиому на-
ружному диаметру для многожильных кабелей в свинцовой оболочке
и 25-кратному наружному диаметру для остальных кабелей. Указан-
ные кратности радиусов изгиба кабелей являются наименьшими допу-
стимыми при прокладке кабеля не только в грунте, но и во всех других
случаях. Уменьшение кратности может привести к повреждению изо-
ляции и оболочек кабеля.
На всем протяжении траншеи ограждают с обеих сторон щитами с
предупредительными надписями для обеспечения безопасности пеше-
ходов и транспорта. В ночное время на щитах вывешивают сигналь-
ные фонари. В местах переходов через траншею для пешеходов
устраиваются мостики с перилами. На случай дождливой погоды сле-
дует принимать меры против стекания в траншею воды с прилегающей
территории.
Перед укладкой кабеля на дно траншеи подсыпают подушку из пес-
ка или мягкой сеяной земли толщиной 100 мм. Такой же защитный слой
насыпают поверх положенного кабеля. Для защиты кабеля от механи-
ческих повреждений поверх засыпки кладут железобетонные плиты тол-
щиной не менее 50 мм или одни слой кирпича мокрого прессования.
Затем траншею засыпают вынутым из нее грунтом. Грунт, содержащий
гниющие органические остатки, строительный мусор, камни или шлак,
для засыпки траншеи непригоден. На ответственных участках, где
имеется опасность просадки грунта, траншеи засыпают песчаным грун-
том. Засыпку выполняют слоями толщиной не более 0,2 м с поливкой
каждого слоя и трамбовкой.
Уплотнение необходимо для хорошего контакта кабеля с грунтом,
создающего условия для охлаждения кабеля, а также для предотвра-
щения просадки грунта.
В зимнее время траишею засыпают талым песчаным грунтом
и уплотняют его.
175
Ориентировочные объемы земляных работ и нормы расхода материа-
лов на 100 м траншеи следующие:
Число кабелей	12	3	4	5	6
Наименьший объем удаляемой из траншей
земли, м3	31	31 43,3 51.7 58 80,5
Объем земли, засыпаемой в траншею (при
подсыпке из грунта и защите кирпичом),
м3	.	23,2 22,4 30.8 35,4 47,9 56,6
Количество кирпича (при защите кабеля
кирпичом), шт. .	. . 800 1200 1600 2000 2400 2800
Количество железобетонных плит 400Х
Х250Х60 мм (при защите кабеля плита-
ми), шт.	250 400 500 650 780 940
С завода кабель поступает намотанным на деревянный или метал-
лический барабан. При изготовлении кабель укладывают па барабан
плотными рядами. Внутренний конец кабеля выпускают наружу через
овальное отверстие в щеке барабана и закрывают металлическим лис-
том. Последний ряд кабеля располагают с некоторым удалением от ще-
ки барабана. Металлические оболочки на концах кабеля запаивают для
предохранения от проникновения влаги.
Кабели хранят и транспортируют в вертикальном положении. Вре-
менное хранение кабеля допускается на открытом воздухе. Для дли-
тельного хранения кабели помещают в закрытые помещения или под
иавесом. Перекатывать кабели можно лишь на небольшое расстояние в
направлении, указанном стрелкой на барабане. Отдельные отрезки ка-
беля длиной до 25 м можно хранить свернутыми в бухты, прочно пере-
вязанными в трех местах мягкой стальной проволокой.
Транспортирование кабеля, раскатку и укладку его в траншею вы-
полняют, помещая барабан с кабелем на специальную тележку, при-
цепляемую к тягачу. Для этой цели используют колесный кабельный
транспортер ККТ-4У грузоподъемностью 4 т, кабельный транспортер
ТКБ-10 грузоподъемностью Юти др. Раскатку кабеля осуществляют во
время движения тягача вдоль траншеи со скоростью, не превышающей
3 км/ч. Сматываемый с барабана кабель принимают рабочие и укла-
дывают в траншею с некоторым ослаблением, создающим запас кабеля
подлине, для компенсации температурных уменьшений длины кабеля.
При отсутствии специальных тележек раскатку можно выполнить
с грузового автомобиля, на платформе которого с использованием дом-
кратов устанавливают барабан кабеля (рис. 94, а) или с земли — с по-
мощью лебедки. В последнем случае иа одном конце участка устанав-
ливают на домкратах и вывешивают барабан кабеля, а иа другом кон-
це— лебедку. Сматывают с барабана лебедки стальной канат и соеди-
няют его с концом кабеля. Для соединения используют проволочный
чулок (рис. 94, в) или конусный зажим, а иногда и закрепляют непосред-
ственно за токоведущую жилу. Перед раскаткой устанавливают в
траншеи на прямых участках линейные ролики, а на поворотах и изги-
бах—угловые ролики на расстоянии 1,5—2 м друг от друга. С приме-
нением роликов уменьшается усилие тяжения кабеля, что обеспечивает
сохранность кабеля от разрывов оболочки н токопроводящих жил.
176
Рис. 94. Прокладка кабеля в траншею (а); в
кабельную канализацию (б); проволочный чу-
лок (в)
В сложных условиях,
когда по местным условиям
нельзя применить меха-
низм, раскатку и проклад-
ку кабеля выполняют вруч-
ную. Требуемое количест-
во рабочих определяют из
расчета нагрузки па одного
человека не более 35 кг,
при этом рабочие должны
равномерно распределять-
ся по длине кабеля. Работу
выполняют по команде
производителя работ. Си-
сгема команд и сигналов
должна обеспечивать одно-
временное действие рабо-
чих. Для регулирования
частоты вращения барабана
должны быть предусмотре-
ны тормоза. При ограни-
ченном количестве рабочих
применяют петлевую рас-
катку. Барабан с кабелем устанавливают в середине участка, с него
в одну сторону раскатывают кабель сверху барабана, а в другую сто-
рону раскатывают вторую половину кабеля петлей снизу барабана.
Особо тщательно следят за тем, чтобы радиусы изгиба кабеля в петле
были не менее допустимого.
На участках, насыщенных подземными сооружениями, в условиях
большой стесненности по трассе, а также для защиты кабелей от меха-
нических повреждений и блуждающих токов применяют прокладку в
кабельной канализации (рис. 94, б). Кабельная канализация выпол-
няется преимущественно из асбестоцементных труб (для безнапорных
трубопроводов) или железобетонных панелей (блоков) с внутренними
диаметрами отверстий не менее 100 мм. Количество каналов кабельной
канализации выбирают с учетом перспективы развития сети. Каждый
кабельный блок должен иметь 10% резервных каналов, но не менее од-
ного канала. Глубину заложения в землю кабельных блоков определяют
при проектировании, но не менее допустимой при прокладке кабелей
в траншеях.
На прямых участках трассы через определенные расстояния соору-
жают кабельные колодцы для введения кабелей в трубы и монтажа ка-
бельных соединительных муфт. Расстояние между колодцами опреде-
ляют в проекте сооружения кабельных линий и зависит оно от рельефа
местности, строительной длины кабеля и допустимого тяжения кабеля
при затяжке его в канал блока. Кабельные колодцы сооружают также
в местах изменения направления трассы и перехода кабелей из блоков
в землю.
177
Трубы и блоки укладывают с небольшим уклоном, чтобы в них не
задерживалась вода. Через трубу сначала протаскивают трос, к кото-
рому с помощью проволочного чулка или конусного зажима прикреп-
ляют кабель. Длина кабелей с ленточной броней сечением 400—800 мм2,
протягиваемых с помощью чулка, ограничивается 100 м. При большей
длине может произойти обрыв оболочки кабеля. Конусным зажимом
кабель захватывают непосредственно за токоведущую жилу, что поз-
воляет увеличить тяжение и, следовательно, длину протягиваемого ка-
беля (последняя определяется по справочным таблицам). Критическое
усилие в ньютонах при протягивании кабеля в трубы составляет ори-
ентировочно 0,6—0,7 от массы кабеля.
Протягивание кабеля в канализации осуществляют лебедкой
(см, рис. 94, б). Прокладка в кабельной канализации позволяет избе-
жать разрытии при ремонте и прокладке новых кабелей, снимает ве-
роятность растяжки муфт и позволяет вести контроль за их состоянием,
облегчает отыскания места повреждения. К недостаткам такой проклад-
ки следует отнести ухудшение условий охлаждения, ведущее к сниже-
нию допустимых нагрузок, высокая стоимость сооружения и увеличе-
ние расхода кабеля при ремонте.
На городских магистралях и других местах, где сосредоточено боль-
шое количество подземных коммуникаций, сооружают подземные кол-
лекторы. В коллекторах кабельных линий прокладывают совместно с
кабелями связи, водо-, тепло- и воздухопроводами. Внутри коллекто-
ра кабели укладывают иа опорные конструкции, стойки с кронштей-
нами, полками или подвесками. Раскладка кабелей по полкам и крон-
штейнам должна соответствовать ПУЭ и в порядке, принятом для каж-
дого коллектора. Прокладка в коллекторе обеспечивает высокую на-
дежность работы кабеля и большие удобства в эксплуатации. Недо-
статком являются необходимость снижения допустимой нагрузки и вы-
сокая стоимость сооружения коллектора.
Внутрь здания вводят кабель через фундамент с закладкой асбесто-
цементных труб илн по специальным каналам. Зазор в тр>бе забивают
паклей, смешанной с серой водоупорной глиной, которая служит затво-
ром против доступа воды из груша в здание. Внутри здания кабели
прокладывают так, чтобы они были доступны для осмотра н ремонта.
Кабели прокладывают в каналах под полом, по стенам, по потолку и
крепят скобами. Через перекрытия и внутренние стены прокладку вы-
полняют в трубах. Зазоры в трубах заполняют асбестом, шлаковатой
илн другим несгораемым материалом.
Для защиты от механических повреждений в местах, доступных для
посторонних, кабель, выведенный на стену, закрывают деревянным или
металлическим кожухом на высоту 2,5 м от уровня пола или земли.
Кабели закрепляют:
на горизонтальных участках — па конечных пунктах, по обеим сто-
ронам соединительных муфт и по обеим сторонам температурного шва;
на вертикальных участках — во всех опорных пунктах через каж-
дые 0,5—1,5 м, на расстоянии не более 100 мм от горловины концевой
муфты или заделки; в местах прохода — по обеим сторонам между-
этажного перекрытия, стены или перегородки.
178
Для внутреннем прокладки используют кабели без наружных за-
щитных покровов из горючих волокнистых веществ. При наличии толь-
ко кабелей с джутовым покровом его снимают по всей длине внутрен-
ней прокладки.
Через реки кабельные линии прокладывают на участках, где дно
I берега мало подвержены размыву. Следует избегать прокладки в
зонах пристаней. При прокладке через судоходные реки кабели за-
глубляют ниже дна реки на 0,5 м. Через несудоходные реки кабели
можно прокладывать непосредственно по дну, при этом дно предвари-
юльно выравнивают, а в отмелях роют проходы или траншеи. На при-
брежных и мелководных участках кабели заглубляют на 0,8 м. На ре-
ках с быстрым течением или с неустойчивым профилем русла применяют
кабели с проволочном броней с закреплением его на обоих берегах.
Переход через реку выполняют одним куском кабеля. Применять
соединительные (и только специальные) муфты допускается лишь в
исключительных случаях. В местах перехода устанавливают сигналь-
ные знаки, освещаемые в темное время. Прокладку в заболоченных мес-
ых и плывуне выполняют кабелем с проволочной броней одним кус-
ком с закреплением по обеим сторонам на участках твердого грунта.
На наклонных и вертикальных участках в кабеле с вязкой пропит-
кой происходит стекание пропиточного состава вниз, В верхней части
образуются пустоты, заполняемые газовыми включениями, что ухуд-
шает электрическую изоляцию, а в нижней чаши собирается избыточ-
ное количество пропиточного состава, что приводит к растяжению
оболочки кабеля и даже ее разрыву.
В целях сохранности кабеля ограничивают разность уровней, на
которых может быть проложен кабель. На затяжных уклонах прокла-
дывают кабели с обедненной пропиткой или применяют рассредото-
ченные по длине кабеля стопорные муфты, препятствующие перете-
канию пропиточного состава с одного участка иа другой. Допустимые
разности уровней прокладки силовых кабелей приведены в табл. 25.
Таблица 25
Поминальное напряжение кабеля, кВ	Пропитка изол я п и н	Кабели	Разность уровней, м, не более
1 и 3	Вязкая	Небронированные:	
		в алюминиевой оболочке	25
		в свинцовой оболочке	20
	Вязкая	Бронированные:	25
	Обедненная	в алюминиевой оболочке	Без ограни-
			чения
		в евнпповоп оболочке	100
6	Вязкая	В алюминиевой оболочке	20
		В свинцовой оболочке	15
	Обедненная	В алюмпневоп или свинцовой оболочке	100
ю	Вязкая	В лигойпновой пли свинцовой оболочке	15
179
По мостам кабели прокладывают в огнестойких каналах нли трубах
под пешеходной частью. Следует избегать прокладки кабелей со свин-
цовой оболочкой, так как вибрация моста вызывает усталость металла
н провеждение кабеля. Для уменьшения действия вибрации применя-
ют смягчающие прокладки между кабелем н конструкциями моста.
Прокладка в асбестоцементных трубах также смягчает действие виб-
рации.
На переходах с пролетной части моста на устои принимают меры
против усилий, возникающих нз-за температурных изменений. В ка-
честве такой меры может быть создан некоторый запас кабеля при его
укладке.
Прокладка в зимних условиях требует предварительной подготовки
кабеля При понижении температуры густеет пропиточный состав бу-
мажной изоляции, н кабель теряет гибкость. Раскатка холодного ка-
беля ведет к разрывам бумажной изоляции и кольцевым надрывам
оболочек. Если в течение суток, предшествующих раскатке, кабель
находился, хотя бы кратковременно, при температуре ниже 0° С, то
его перед раскаткой предварительно прогревают в отапливаемых по-
мещениях или электрическим током с помощью специальных трансфор-
маторов, Прогрев длится 3 сут при температуре воздуха в помещении
5- -10° С, 30—40 ч ври 25—30° С, 20- 25 ч при 35 40° С. Греть кабель
при более высокой температуре нельзя, так как прн этом будет выте-
кать битумный состав из наружного покрова. Перед прогревом ре-
комендуется снять обшивку с барабана, поднять его на домкратах, а во
время прогрева поворачивать иа 180° вокруг оси через каждые 10—
12 ч.
Длительность прогревания кабеля электрическим током, равным
половине наибольшего допустимомго, для кабеля составляет I 1,5 ч.
Нагрев прекращают, когда температура оболочки верхних витков ка-
беля достигнет 40—45° С. Следует учитывать, что температура иа по-
верхности может отличаться прн этом на 15—20° от температуры на-
грева жнл. Признаком достаточности прогрева может служить начало
размягчения пропиточного состава на внешней оболочке кабеля. На
практике для прогрева иногда используют включение кабеля после-
довательно с кабелам отрицательной линии трамвая.
После прокладки кабели маркируют, прикрепляя к ним бирки с
указанием номера, марки и сечения. Бирки закрепляют у концевых
заделок, у муфты, у прохода через стены и перекрытия, в кабельных
колодцах, в коллекторах при входе и выходе из труб. У концевых за-
делок на бирках, кроме того, дается указание направления кабеля,
например, HK-25I-B указывает, что кабель от ПК №251 идет к вы-
воду кабеля. Бирки изготавливают из оцинкованного железа, пласт-
массы, свинца.
После прокладки кабеля до его засыпки составляют исполнитель-
ные чертежи в масштабах 1 : 200, 1 : 500. Чертежи выполняются на
геодезической подоснове с привязкой к городским геодезическим ука-
зателям, Положение кабеля и соединительных муфт должно быть ука-
зано на чертеже привязками к капитальным зданиям или другим дол-
говременным сооружениям. При отсутствии постоянных ориентиров
180
устанавливают специальные указатели—реперы, изготовленные из
металла или железобетона. Реперы устанавливают па прямых участ-
ках трассы через 100—150 м и, кроме того, на поворотах и у соеди-
нительных муфт. На каждый кабель составляют технический паспорт
и журнал учета соединительных муфт, в котором указывают номер
муфты, дату монтажа и фамилии монтеров, выполнивших монтаж.
37.	Монтаж кабельных линий
Организация монтажных работ. Монтаж кабельной линии связан
с необходимостью присоединения ее к контактным элементам аппара-
туры распределительных устройств и соединения отдельных участков
кабечя соответствующих строительных длин. Операции соединения вы-
полняют посредством гильз или опок в соединительных муфтах; опе-
рации оконцевания — с помощью наконечников в кониевых муфтах
или заделках.
Монтажу муфт в полевых условиях предшествует подготовка рабо-
чего места — ямы размером 2,5 X 1,5 м с приямком глубиной 200 -
300 мм непосредственно под устанавливаемой муфтой. Длина приямка
500 - 700 мм, ширина 300- 400 мм. Для уменьшения растягивающих
усилий, действующих па концы кабеля в муфте, возникающих при
осадке или смещениях почвы, кабель с двух сторон муфты укладывают
с некоторым запасом для устройства компенсаторов. При монтаже не-
скольких муфт в проложенных рядом кабелях их располагают в шах-
матном порядке на расстоянии не менее 2 м друг от друга. Монтажная
яма в любую погоду должна быть защищена сверху брезентовой палат-
кой. Рядом располагается вторая палатка, где проводят подогрев ком-
плекта бумажных изоляционных роликов н рулонов, разогрев зали-
вочной кабельной массы и припоя.
Бумажную изоляцию соединяемых концов кабеля перед началом
работ проверяют на отсутствие влаги. С этой целью куски бумажной
ленты с внешних и внутренних слоев изоляции жил кабеля погружа-
ют в расплав парафина температурой 150° С. При наличии влаги бу-
дет происходить потрескивание и выделение пены из бумаги. Если
обнаружена влага от проверяемого'конпа кабеля, отрезают кусок дли-
ной около 1 м и повторяют проверку. При необходимости приходится
укорачивать конец кабеля до тех пор, пока полностью ие исчезнут сле-
ды влаги в изоляции.
Разделка кабеля заключается р последовательном ступенчатом
удалении наружного покрытия, брони, защитной подушки и защитного
покрытия оболочки, металлической оболочки, поясной и жильной изо-
ляции кабеля. Разделку кабеля под установку соединительных и кон-
цевых муфт проводят в одной и той же последовательности (рис. 95).
Размеры конструктивных элементов разделки одножильных кабелей
выполняют в соответствии с данными табл. 26 [91.
Во время раздепки кабеля выполняют следующие операции.
Для предотвращения разматывания наружного'покрова 1 и брови
2 ставят проволочные бандажи 3. Бандаж наружного защитного пок-
181
Таблица 26
Марка кабеля	Вид монтажа	Способ соедине- ния	Площадь сечения кабеля, мм1		h	1г	/.	1.	lt
ЛСБ-2к, АЛБ-2к	Эпоксидная соедини- тельная муфта в съемной форме. Свин- цовая муфта	Пайка пли тер- митная сварка	500-800	375	120	70	25	160	25
	Эпоксидная муфта в заводской форме	То же	500—800	390	135	70	25	160	25
	Сухая концевая за- делка	Палка	500-800	185	35	25	25	100	15
СБ-2к	Свинцовая муфта		300 025	300	120	70	25	85	15
	Сухая концевая за- делка	»	300 625	165	35	25	25	80	15
рова выполняют с подмоткой 3—4 слоев смоляной ленты, бандаж бро-
ни — лишь стальной вязальной проволокой. После укладки бандажа
на броню кабеля ее подрезают бронерезкой с ограничителем или нож-
ницами с предварительной наметкой мелом вокруг кабеля. После уда-
ления брони снимают кабельную пряжу подушки и защитную сульфат-
ную бумагу по свинцу или поливинилхлоридный пластикат по алюми-
Рнс. 95. Разделка о чиож ильного кабеля:
а — начальный этап раьясдки; б — заключитель-
ный вид разделки
пневой оболочке с предвари-
тельным подогревом конца
кабеля паяльной лампой.
Метал чическую оболочку 4
протирают чистой тряпкой,
смоченной в бензине, и де-
лают три кольцевых и два
продольных надреза (см.
рис. 95, а). Надрезы в свинцо-
вой оболочке делают на поло-
вину ее толщины кабельным
ножом с ограничителем, над-
резы алюминиевой оболоч-
ки кабельным ножом без
ограничителя. Плоскогубца-
ми отделяют алюминиевую
полоску между двумя про-
дольными надрезами, после
чего снимают оболочку с ка-
беля и изоляцию жилы 5 до
кольцевого надреза, см. раз-
мер
Контрольные жилы 6
(рис. 95, б) отгибают и под-
вязывают к оболочке. 11а ого-
182
ленный конец токоведущей жилы 7 напаивают наконечник. Кольце-
вой поясок оболочки (шириной /ь) снимают вместе с бумажной изо-
ляцией, а второй поясок (шириной /а) снимают, не нарушая бумажной
изоляции под ним. Пояски удаляют непосредственно перед заделкой
конца кабеля в соединительную или концевую муфту, что обеспечи-
вает сохранность изоляции жнл в месте выхода их из металлической
оболочки.
Пайка и сварка жил кабелей. Соединение и оконцевание токопрово-
дящих жнл осуществляют пайкой или термитной сваркой. Пайкой
соединяют жилы между собой в гнльзах и жилы с наконечниками. Для
обеспечения хорошею проникновения припоя необходимо нагреть его
выше температуры плавления и выполнить механическую и химическую
очистку соединяемых поверхностей металлов. Химическую очистку
поверхностей осуществляют посредством флюса.
Термитная сварка, используемая при соединении и оконцевании
жнл кабелей, основана на нагревании соединяемых элементов до тем-
пературы около 2000° С, возникающей при горении термитных патро-
нов, поджигаемых специальными спичками, температура горения
которых достигает 1000° С.
Для пайки медных жил кабелей в медных гильзах н наконечниках
применяют оловяннсто-свинцовый припой ПОС-ЗО с температурой
плавления 183—245° С. При панке температура припоя должна быть
около 550° С. Этот же припой используют для пайки медных зазем-
ляющих проводников к предварительно луженой стальной броне ка-
белей и свинцовых оболочек к свинцовой трубе муфт. В качестве флю-
са применяют паяльную мазь, в состав которой входят: канифоль —
10 весовых частей, животный жир 3 части; хлористый цинк — 1
часть, хлористый аммоний — 2 части; дистиллированная вода илн
спирт 1 часть.
Соединение жнл кабелей пайкой производят методом полива при-
поя из ковша в такой последовательности. Соединяемые жилы тщатель-
но протирают тряпкой, смоченной в бензине, и обмазывают паяль-
ной мазью; на жилы надевают соединительные гильзы таким образом,
чтобы заливочные отверстия их расположились сверху, а стык соеди-
няемых жнл оказался в середине гнльзы; между торцами надетой гиль-
зы н краями изоляции соединяемых жил подматывают два-три слоя
асбестового шнура. В процессе пайки припой заливается в отверстие
гильзы, при этом происходит облуживанне, а затем заполнение гнль-
зы припоем. После окончания пайки быстро протирают гнльзу тряп-
кой, смазанной паяльной мазью, удаляя излишки и подтеки припоя.
Процесс пайки должен длиться 1—1,5 мин, чтобы не перегрелись близ-
лежащие участки изоляции жил.
Оконцевание кабелей с медными жилами осуществляют напайкой
наконечников. Перед надеванием наконечника конец жилы кабеля про-
мывают бензином, смазывают паяльной мазью и облужинают. Между
торцом наконечника и изоляцией жилы подматывают асбестовый шнур.
При заливке припоя нз ковша со стороны торца жилы через открытую
часть наконечника необходимо следить, чтобы припой проникал меж-
ду отдельными проволочками жилы. Условием высокого качества пай-
183
ки является хорошее смачивание расплавленным припоем соединяе-
мых деталей, которое свидетельствует о чистоте их поверхностей н до-
статочном температуре нагрева.
Соединение и оконцевание алюминиевых жил осуществляют пай-
кой с помощью специальных припоев [2]. Применяют припои марки
ЦМО или А, состав которого: олово — 40%, цинк 58,5%, медь —
1,5%, температура плавления 400 -425° С; пли припой марки ЦА-15
Мосэнерго: цинк — 85%, алюминий — 15%, температура плавления —
450 500е С.
Наиболее распространенные флюсы, применяемые для пайки'и свар-
ки алюминия [2], обычно приготовляют в виде густой массы, для чего
в 100 г порошка флюса добавляют 35 40 г воды. Оконцевание и сое-
динение алюминиевых жил кабелей сечением 240—800 мм2 выполня-
ют методом полива припоя из ковша. Концы жил срезают под углом
55° и вводят в гильзу. Между острыми краями жил в гильзе должен
оставаться зазор 2 мм. Торцы соединительной гильзы, формочки илн
край наконечника прн оконцевании уплотняют замазкой из мела и
глины на воде и асбестовым шнуром. С косого среза жил удаляют ок-
сидную пленку стальным скребком под слоем расплавленного припоя.
Для отвода тепла и защиты изоляции на жнле закрепляют тепловой
экран. Основным условием качественной пайки алюминиевых жил
способом полива является соблюдение температурного режима при-
поя. Окончательный внд соединения после пайки показан на рнс. 96.
Высокое качество соединения алюминиевых жил кабелей обеспе-
чивает термитная сварка. Термитную сварку производят в стальных
цилиндрических формочках — кокилях. Разогрев кокиля происходит
прн горении напрессованного на него термитного патрона. Порядок
технологических операций следующий (рнс. 97)- На предварительно
разделанных концах жил кабеля 5 отгибают контрольные жилы 6, а
возникшие при этом углубления закладывают кусочками алюми-
ниевой проволоки. На концы жил надевают цилиндрические алюми-
ниевые втулочки 9, предотвращающие пережог отдельных прово-
лочек жилы, н вдвигают жилы с двух сторон в кокиль 8, находящийся
внутри термитного патрона 7 Места входа жил в патрон заполняют
подмоткой асбестового шнура /, уплотняя его подбивкой внутрь пат-
рона. На жнлы ставят массивные охладители 4 для отвода тепла, а
между ними и патроном —
тепловые экраны 3 из асбеста.
При сварке жнлы трехфазно-
го кабеля, не свариваемые в
настоящий момент, дополни-
тельно защищают тепловыми
асбестовыми экранами. В лит-
никовое отверстие 2 патрона
вводят в качестве присадоч-
ного материала алюминиевый
пруток. Термитный патрон
поджигают термитной спич-
кой. При горении патрона
184
Рис. 97. Соединение жил кабеля термитной сваркой
алюминиевые втулочки н присадочный пруток расплавляются, за-
полняя свободное пространство между концами жил внутри коки-
ля. После расплавления присадочного прутка и заполнения лит-
никового отверстия расплавом, в него вводят конец стальной про-
волоки — мешалки, покачивая которую обеспечивают лучшее отде-
ление газов и шлака из расплава. После застывания металла ска-
лывают шлак и удаляют зубилом остатки кокиля. Ножовкой или спе-
циальными клещами срезают литниковую прибыль, напильником вы-
равнивают поверхность полученного соединения. Место соединения
изолируют, контрольные жилы соединяют пайкой припоем ПОС-ЗО.
Монтаж кабельных муфт. Для соединения отдельных участков ка-
беля в тяговых сетях трамвая и троллейбуса применяют эпоксидные,
свинцовые и чугунные муфты.
Эпоксидные муфты заполняют эпоксидными компаун-
дами, получаемыми на основе эпоксидных смол, обладающими высокой
электроизоляционной и механической прочностью, водостойкостью,
маслостойкостыо н способностью давать монолитные соединения с не-
большой усадкой при затвердевании. В компаунды входят: эпоксид-
ная смола; полиэфирный пластификатор, повышающий термостойкость
и эластичность затвердевшей смолы; наполнитель—пылевидный квар-
цевый песок. Для отвердения компаунда к нему добавляют специаль-
ный отвердитель.
Для монтажа применяют компаунды К-115 отечественного про-
изводства и Э-2200 чехословацкого производства. В заделках для окон-
цевания кабелей I—10 кВ в закрытых помещениях используют эпок-
сидную шпаклевку Э-4021. Наполнитель добавляют в компаунд не
ранее чем за 5 сут до монтажа, а отвердитель вводят непосредственно
перед монтажными работами. Вводимое количество наполнителя и
отвердителя зависит от температуры окружающей среды. Для компа-
унда К-115 при -| 25° С на 100 массовых частей компаунда без учета
наполнителя добавляют 10 частей отвердителя полиэтиленполиамнна
и 100 частей наполнителя. При более низких температурах количество
наполнителя уменьшают, а отвердителя— несколько увеличивают.
Для компаунда Э-2200 на 100 массовых частей добавляют 8 частей
отвердителя и 0,6 частей ускорителя.
После введения отвердителя (а для компаунда Э-2200 и ускорителя)
компаунд должен отстояться 10—15 мнн для выделения воздушных
185
пузырьков. После этого компаунд должен быть использован в течение
2 ч прн температуре окружающей среды 0—10° С; 1,5 ч при температу-
ре 11—20° С; 1—0,5 ч прн температуре от 21 до 35° С. Заливку компа-
унда в муфту производят струей по лотку с переходом струи с лотка
на стенку муфты или формы для исключения образования пены и воз-
душных пузырьков.
Применяют заводские соединительные эпоксидные муфты СЭп с
эпоксидным корпусом, имеющим поперечный разъем в средней части.
Провод заземления располагают вне муфты. Для соединения кабелей
сечением 300- 400 мм2 используют муфты СЭп-6 длиной 620 мм, диа-
метром 85 мм, массой 4,5 кг. Для кабелей сечением до 800 мм2 — муф-
ты СЭп-7 длиной 660 мм, диаметром 100 мм, массой 6 кг.
Монтажные технологические операции по установке эпоксидной
муфты выполняют в следующем порядке. Внутренние поверхности по-
лумуфт зачищают наждачной бумагой и обезжиривают ацетоном или
авиационным бензином. Выполняют разделку концов кабеля. Полу-
муфты надевают на соединяемые концы кабелей и продвигают на не-
разделенные части, обмотанные чистой тканью, затем соединяют жи-
лы кабелей пайкой или сваркой. В качестве заземляющих проводов
используют гибкие медные проводники, изолированные поливинил-
хлоридной трубкой или эпоксидным компаундом. С концов заземляю-
щих проводников снимают изоляцию на длине, достаточной для при-
соединения к броне н оболочке кабеля. Места припайки провода тща-
тельно зачищают н облуживают. При алюминиевой оболочке приме-
няют припой А; для соединения со свинцовой оболочкой и стальными
бронелентами используют припой ПОС-ЗО. Кроме пайки, заземляю-
щий провод закрепляют к броне н оболочке кабеля бандажами из сталь-
ной оцинкованной проволоки диаметром 1- 1,5 мм. Заземляющий про-
вод присоединяют к обеим лептам ленточной брони.
Бумажную изоляцию кабелей обезжиривают ацетоном или бен-
зином. Ступени оболочки и брони зачищают стальной щеткой илн гру-
бым напильником, а затем обматывают в пол у перекрыт у двумя слоя-
ми хлопчатобумажной ленты, пропитанной эпоксидным компаундом.
Лента не должна доходить на 5 мм до края оболочки. Оголенные
участки жил обматывают двумя слоями стеклоленты, пропитанной
эпоксидным компаундом. Подмотку следует выполнять с некоторым
натягом ленты с целью удаления излишков компаунда и недопущения
образования воздушных пустот. По краям слон изоляции закрепляют
бандажами из суровых ниток. Перед подмоткой н пропиткой в ком-
паунде лента и нитки должны быть проверены па отсутствие в них вла-
ги. Оголенные концы контрольных жил пропускают в отверстия по-
лоски из медной фольги размером 50 >< 15 мм и припаивают припоем
ПОС-ЗО.
Кабель укладывают таким образом, чтобы исключить действие иа
соединение растягивающих и изгибающих усилий. Полумуфты сдви-
гают на место соединения, уплотняют место ввода кабеля в горловины
полумуфт подмоткой из смоляной ленты л промазывают пластиком
промежуток между полумуфтами. Соединяют папкой выведенные
через горловины муфты заземляющие провода и укладывают вдоль
186
корпуса муфты, закрепляя их к перемычкам литника. Муфту запол-
няют компаундом через отверстие литника.
Муфта должна находиться в неподвижном состоянии до полного
затвердевания компаунда. Время отвердевания зависит от окружающей
температуры и прн 4-10° С составляет около суток. Монтаж эпоксид-
ных муфт желательно выполнять при температуре окружающего воз-
духа не ниже 4-5° С. При более низких температурах применяют по-
догрев муфты и компаунда. Для обогрева может быть использована
специальная обогревательная камера с газовой горелкой илн две го-
релки инфракрасного излучения Г11ПВ-1, располагаемые на расстоя-
нии 0,8—1 м от заливаемой муфты. Температуру муфты при заливке
ие следует повышать более 35° С. Непосредственный подогрев муфты
лампой или горелкой нежелателен.
Монтаж эпоксидных муфт в шальных формах осуществляют ана-
логично. Внутреннюю поверхность счалыюй формы перед монтажом
протирают тряпкой, смоченной в бензине, а затем покрывают тонким
слоем солидола для облегчения снятия формы после застывания ком-
паунда. Для кабелей сеченном 300—400 мм2 используют съемные фор-
мы длиной 540 мм, а для кабелей сечением до 800 мм2 — длиной 610 мм.
Обезжиривание изоляции, подмотку па ступенях оболочки н брони,
а также на оголенных участках жил выполняют по изложенному выше
способу. Провод заземления прикрепляют к оболочке и броне одно-
го из соединяемых кабелей, затем, устанавливая временно съемную
форму, определяют длину заземляющего провода. Форму снимают, а
второй конец заземляющего провода припаивают к оболочке и броне
второго кабеля. Последовательность остальных операций не меняется.
Эпоксидные муфты, располагаемые в колодцах, коллекторах и тон-
нелях, защищают кожухами, изготовленными из стальной трубы диа-
метром не менее 150 мм, длиной 1250 мм и толщиной стенок 4—5 мм.
С торцов кожух закрывают асбестоцементными крышками толщиной
15—20 мм.
Свинцовые соединительные муфты изготов-
ляют из свинцовых труб. Порядок разделки и монтажных операций
на кабелях 6 и 10 кВ подробно изложен в 12, 31. Для одножильных ка-
белей 1 кВ порядок технологических операций следующий. После раз-
делки концов кабеля па него надевают очищенную от грязн свинцовую
трубу, сдвигая ее от разделки на участок кабеля, предварительно об-
мотанный чистой тканью. Жилы кабеля соединяют пайкой поливом
припоя пли термитной сваркой. Герметичную оболочку снимают до
второго кольцевого надреза. Удаляют ступенями бумажную изоля-
цию. Участки ступенчатой разделки и место соединения промывают
прошпарочнон массой МП-1 при температуре 130° С. Накладывают
первый слой бумажной изоляции, соединяют контрольные жилы п
снимают оболочку до третьего кольцевого надреза. Края оболочки
кабелей разбортовывают. После разбортовки повторно пропшарнвают
место соединения н накладывают слой бумажной изоляции толщиной
4—5 мм с закреплением его бандажом нз хлопчатобумажной пряжи.
Свинцовую трубу надвигают на участок соединения и обколачива-
ют края ее деревянным молотком, подгоняя нх к раструбам разбор-
187
тованиых оболочек соединяемых кабелей. В верхней части муфты вы-
рубают треугольные «язычки» по двум сторонам равностороннего тре-
угольника со стороной 35 мм. После отгибания «язычков» получив-
шиеся отверстия используют как заливочные. Края трубы и оболочек
кабелей зачищают и нагревают до 40—50е С. В качестве флюса при пай-
ке используют стеарин млн паяльный жир. После облуживания
участок соединения паяют ио окружности, накладывая слой припоя
ПОС-ЗО толщиной 4—5 мм. Продолжительность пайки не более 3 мни.
При соединении свинцовой муфты с алюминиевой оболочкой кабелей
оболочку вначале нагревают н облуживают припоем марки А, а за-
тем — ПОС-ЗО. Остальные операции выполняют без изменения.
После окончания пайки муфту нагревают до 50—60° С и заливают
в нее кабельную массу МК-45 при температуре 130—140° С через одно
из треугольных отверстий до полного заполнения. После остывания
массы н ее усадки муфту доливают через оба отверстия, после чего
«язычки» прижимают и пропаивают припоем ПОС-ЗО. В зависимости
от температуры окружающего воздуха время остывания массы в муфте
составляет от одного до трех с лишним часов.
Заземление муфты выполняют медным многожильным проводом
сечением не менее 25 мм2, присоединяя его бандажом из стальной оцин-
кованной проволоки к броне и оболочке соединяемых кабелей и к се-
редине муфты. Заземляющий провод припаивают припоем ПОС-ЗО к
середине муфты и к бронелентам кабелей. При установке на муфту за-
щитного кожуха концы заземляющего провода должны иметь достаточ-
ную длину для присоединения их к болтам заземления кожуха посред-
ством наконечников.
Для защиты от коррозии свинцовую муфту перед укладкой в чу-
гунный кожух негерметичпого исполнения н примыкающие к пей
оголенные участки брони н оболочки кабелей покрывают слоем би-
туминозной массы при температуре 130е С. Для защиты кабелей с алю-
миниевой оболочкой дополнительно поверх битуминозной массы де-
лают подмотку нз двух слоев поливинилхлоридной ленты толщиной
0,2—0,3 мм, а затем покрытие нз битуминозной массы или асфальто-
вого лака.
Для защиты муфт, расположенных ниже уровня грунтовых вод,
но выше уровня промерзания почвы применяют герметические чу-
гунные кожухи. В остальных случаях используют чугунные или
стеклопластнковые негерметические кожухн.
Чугунные соединительные муфты применяют
для соединения отрицательных питающих кабелей с голыми медными
жилами, используемыми для присоединения указанных кабелей к рель-
сам. Для изготовления медных жил берут отрезок старого кабеля СБ-2к
без изоляции н расплетают его на восемь прядей для двухпутного
участка (по две пряди на рельс). Разделку конца отрицательного ка-
беля и соединение его пайкой с медными жилами выполняют, как и
при монтаже свинцовой соединительной муфты. Контрольные жилы
соединяют в гильзе с токоведущими для обеспечения при эксплуата-
ции возможности контроля за разностью потенциалов пунктов присое-
динения. В местах расположения горловин муфты на участки кабеля
188
Рис. 98. Сухая концевая за-
делка одножильного кабеля
с контрольными жилами:
I — свинцовая оболочка; 2 —
изоляционная бумага; 3. 4 —
контрольная и токопроводящая
жилы; 5 — наконечник; б — бан-
даж; 7 —лента ПХЛ-0.2; 8^
выравнивающий конус
находят
подматывают смоляную ленту гак, чтобы
диаметр подмотки превышал па 5-6 мм
внутренний диаметр горловин муфты.
Очищенную от грязи и коррозии ниж-
нюю половину муфты устанавливают под
соединением так, чтобы горловины при-
ходились против подмоток. В паз полу-
муфты закладывают проваренный в мас-
се МБ пеньковый канатик, накладывают
верхнюю половину муфты на нижнюю,
(.обиваясь совпадения ее выступа с пазом
нижней части, и скрепляют полумуфты за-
(яжкой болтов.
Разогревают муфту до 60—70°С и зали-
вают в нее заливочную массу ЛАБ-70 или
ЛАБ-90, нагретую до температуры 170—
185° С, заполняя всю муфту. После осты-
вания муфты до 30—35° С и усадки массы
доливают ее до заполнения, укладывают в
паз заливочного отверстия проваренный в
битумной массе пеньковый канатик и затя-
। ивают крышку. Прокладываемую в земле
смонтированную муфту покрывают битум-
ной массой. Основные характеристики за-
ливочных масс приведены в |2].
Концевые заделки кабелей. Наибольшее
хне концевые заделки с использованием поливинилхлоридных лент
и эпоксидных компаундов (рис. 98), при которых отпадает необходи-
мость в приспособлениях для подогрева кабельной массы.
Сухие заделки с поливинилхлоридными лентами и лаками ре-
। омеидуется применять только в помещениях сухих, пожароопасных
и с химически активной средой.
Перед заделкой удлиняют контрольные жилы кабеля напайкой
па них изолированных проводников из многожильного гибкого про-
вода. Токопроводящую жилу с напаянным наконечником, оболочку
и изоляцию жилы протирают тканью, смоченной в бензине. Уступы
па переходах от оболочки к поясной изоляции и к наконечнику вы-
равнивают подмоткой изоляционной ленты. Па заделку наклады-
вают четыре слоя ленты внахлестку.
Поверхность заделки кабеля покрывают пол и хлорвиниловым ла-
ком № 1 пли № 2.
Концевые заделки, выполненные нз эпоксидного компаунда об-
ладают высокой герметичностью, компактностью и химической стой-
костью.
В сухих помещениях для трехжпльных кабелей применяют задел-
ки с трубками из найритовой резины на жилах кабеля; в сырых поме-
щениях и в районах с влажным климатом выполняют заделки с двой-
ными трубками на жилах.
J89
38.	Эксплуатация кабельных сетей
Общие требования эксплуатации. Основными работами по эксплуа-
тации кабельных линии являются:
надзор за состоянием трасс и охрана кабельных линий;
контроль за режимом работы кабельных линий;
профилактические испытания изоляции кабелей;
защита металлических оболочек кабелей от коррозии;
выявление мест повреждений и ремонт кабелей н связанных с ними
сооружений;
учет состояния эксплуатации кабельных липин.
За эксплуатируемыми кабельными линиями, муфтами н сооруже-
ниями кабельной сети устанавливают надзор, заключающийся в пе-
риодических обходах н осмотрах. 11апболсе частыми являются повреж-
дения кабелей в результате проведения земляных работ па трассе ка-
беля или вблизи нее. По степени опасности повреждения кабелей
места производства земляных работ делятся па две зоны: зона I —
трасса кабеля н участок земли на расстоянии не далее 1 м от крайнего
кабеля напряжением более 1 кВ; зона II — участок земли, располо-
женный на расстоянии более 1 м от крайнего кабеля. Во время работ
в зоне I запрещается использовать землеройные машины; применять
ударные механизмы на расстоянии ближе 5 м и механизмы для рыхле-
ния грунта (отбойные молотки и т. п.) иа глубине свыше 0,4 м при нор-
мальной глубине заложения кабеля 0,7 м; производить земляные ра-
боты в зимнее время без предварительного отогрева грунта.
Производство работ в зоне I ведут лишь в присутствии представи-
теля организации, эксплуатирующей кабельную сеть, при наличии
планов трассы и иных документов, позволяющих уточнить располо-
жение кабельных линий.
Для уточнения места расположения кабельных линий перед нача-
лом разрытия может быть проведено контрольное шурфование. После
уточнения расположения кабельных линий намечают границы безо-
пасного производства работ, которые отмечаются специальными пла-
катами. Разрытие траншей за пределами опасной зоны осуществляется
землеройными механизмами, вскрытие кабелей — вручную. Место
расположения кабелей ограждают, вскрытые кабели и соединительные
муфты надежно защищают деревянными коробами, которые закрепля-
ют и подвешивают на балках. На коробах устанавливают предупреж-
дающие плакаты. После окончания работ выполняют восстановитель-
ные мероприятия: разборку защитных коробов и креплений, засыпку
трассы, уплотнение грунта.
Одной из важнейших задач эксплуатации кабельных сетей явля-
ется контроль за нагрузочными режимами кабелей. Соблюдение нор-
мального температурного режима является надежной гарантией дол-
говечной работы кабеля» Проверку жил по условиям их нагрева осу-
ществляют, сопоставляя расчетные или фактические измеренные токн
с длительно допустимыми токовыми нагрузками с учетом поправочных
коэффициентов на температуру окружающей среды, на количество про-
190
ложенных рядом работающих кабелей
или на местоположение кабеля в блоке.
Профилактические испытания изоля-
ции кабельных линий позволяют обна-
ружить дефекты в кабелях н муфтах,
возникшие в процессе монтажа нли экс-
плуатации, своевременно устранить нх
п предотвратить, таким образом, возмож-
ную аварию. Профилактические испы-
гаиия кабеля проводят повышенным
напряжением постоянного тока. ЛАеточ
испытаний на постоянном токе является
основным, так как требует незначитель-
ной мощности испытательной установ-
ки. При испытаниях переменным током
|ребуется значительная мощность из-за
больших емкостных токов утечки кабе-
.icii. На вновь проложенных кабельных
линиях испытания осуществляют шести-
кратным напряжением в течение 10 мин,
а для бывших в эксплуатации — пя-
iикратным напряжением в течение
5 мин. Например, для нового кабеля
6 кВ испытательное напряжение соста-
вит 36 кВ. Время испытаний отсчиты-
вается с момента приложения полного
шачения испытательного напряжения.
Испытания кабельных линий, работаю-
щих в нормальных условиях, проводят
нс реже 1 раза в год; для проложенных
в земле н работающих в течение 5 лет и
более без электрических пробоев в усло-
виях эксплуатации и профилактических
испытаний не реже 1 раза в 3 года.
Чля кабельных линий, не подверженных
Рис. 90. Принципиальная упро-
шенная схема кенотронной ус-
тановки:
I — регулировочный автотрансфор-
матор на напряжение О—250В; 2 —
контакты магнитного пускателя;
3 — испытательный трансформатор
2кВ-А. 12 500В; 4, 5 — выключатели,
шунтирующие миллиамперметр н
кенотрон; б—резистор 30 кОм; 7 —
заземляющий выключатель; S —
кенотронная лампа: 9 —трансфор-
матор пака ia i>,4 кВ А: 1С — пере-
КЗЮЧ.1ТСЛ1. питающего напряжения
механическим повреждениям и корро-
зии, проложенных в коллекторах, туннелях и зданиях подстанций,
периодичность испытаний не реже 1 раза в 3 года.
Во время испытаний используют передвижную, размещенную на
автомашине кенотронную установку, получающую питание однофаз-
ным переменным током 127 220 В (рнс. 99). Это напряжение подается
на регулировочный автотрансформатор. Выпрямляется ток с помощью
высоковольтного вакуумного диода — кенотрона, подключенного ко
вторичной обмотке испытательного трансформатора. При проведении
испытаний отрицательный полюс испытательной установки соеди-
няют с токопроводящей жилой проверяемого кабеля, а положитель-
ный заземляют (рис. 100, а). Проводя испытания трехжильных ка-
белей с поясной изоляцией, проверке подвергают поочередно каждую
жилу, при этом свинцовую оболочку и две другие жилы заземляют
191
Рис. ICO. Соединение жил кабеля при испытаниях: одно-
жильного (а), трехжильного (б) кабеля
(рис. 100, б). После завершения испытаний жилы кабеля должны быть
соединены с землей через разрядный резистор (см. поз. 6 на рис. 99),
так как они длительно сохраняют электрический заряд.
Подъем испытательного напряжения для кабельных линий напря-
жением до 10 кВ производят в течение 1 мнн. Значение тока утечки
определяют по микроамперметру на последней минуте испытаний. Прн
утечке до 0,3 мА кабель считается годным к дальнейшей эксплуатации,
при утечке 0,3—0,5 мА — условно годным. Утечка тока выше 0,5 мА
свидетельствует о наличии повреждения нлн ухудшения состояния
изоляции. Одной нз причин повышенной утечки тока может явиться
неудовлетворительное состояние концевых заделок. Перед началом
испытаний концевые заделки должны быть проверены осмотром и очи-
щены от пыли и грязи.
У новых и отремонтированных кабелей проверяют изоляцию конт-
рольных жил по отношению к основной токоведущей. Испытательное
напряжение 1,5 кВ подают в течение 2 мин. Если нет пробоя изоля-
ции жилы, то она считается пригодной для эксплуатации.
Постоянный контроль за состоянием кабельных линий осуществля-
ют на подстанциях с помощью кабельных сигнализаторов (рис. 101).
Во время проверки используют обе контрольные жилы кабелей. Две
группы ламп А и Б, каждая па напряжение 660 В, включены между
положительной н отрицательной шинами подстанции. Последователь-
Рис. 101. Схема кабельного сигнализатора:
/—основная жила: 2 — контрольные жилы
но с лампами через пере-
ключатель соединены все
контрольные жилы поло-
жительных питающих ка-
белей. Если контрольные
жилы исправны, то обе
группы ламп горят вполо-
вину накала. При замыка-
нии на землю любой конт-
рольной жилы полным на-
калом загорятся лампы
группы А; прн замыкании
контрольной жилы иа ос-
новную, находящуюся иод
192
потенциалом положительной ншны
подстанции, полным накалом горит
группа ламп Б\ в случае обрыва лю-
бой контрольной жилы все лампы
гаснут. При всех видах неисправно-
стей включается звуковой сигнал.
Определение мест повреждения
кабелей. Наиболее часто встречаются
механические повреждения кабелей,
они возникают в результате земляных
работ, растяжения кабеля в соедини-
тельных муфтах и дефектов монтажа
муфт. Наиболее характерными по-
вреждениями являются: замыкание
токоведущей жилы па землю, конт-
рольных жил па токоведущую жилу
или иа землю, на землю токовсдущей
!(aohrnH)
Рнс. 102. Упрощенная схема кено-
трон по-газотрон ной установки
жилы и контрольных жил; об-
рывы одной, двух контрольных жил или ведущей жилы.
Если кабельная линия повреждена, то в первую очередь необхо-
димо определить характер повреждения. В отдельных случаях это
удается сделать с помощью мегомметра путем измерения с двух сторон
кабеля сопротивления изоляции токоведущих жил ио отношению к
земле.
Для большинства способов определения места повреждения кабе-
ля необходимо, чтобы сопротивление изоляции в месте повреждения
было невелико. Чтобы снизить это сопротивление до необходимого
значения, осуществляют прожигание изоляции в месте повреждения.
Чаще всего для этой цели используют кенотронно-газотронпую уста-
новку {рнс. 102). Эта установка располагается в крытом кузове авто-
мобиля, содержит щиток для приема электроэнергии от внешнего ис-
точника, регулировочные автотрансформаторы повышающие и на-
кальные трансформаторы газотрона 3 и кенотрона 4, генератор пере-
менного тока высокой частоты с приводным двигателем, измеритель-
ные приборы и другие элементы. Прожигание места повреждения ка-
беля осуществляют первоначально кенотроном 2, а затем газотроном 1
Прн необходимости завершение процесса прожигания может быть
выполнено от генератора высокой частоты. Вакуумная лампа ке-
нотрон позволяет получать высокое напряжение, вызывающее пробой
изоляции, но не может обеспечить достаточный ток, необходимый для
обугливания изоляции в месте повреждения. Газотрон является газо-
наполненной лампой, проводимость в которой возникает в результате
дугового разряда. Через газотрон может протекать значительный ток,
однако выпрямленное им напряжение относительно невелико. В га-
зотрониой установке обычно монтируют две газотронные лампы, ко-
торые могут соединяться последовательно пли параллельно путем пе-
реключения обмоток повышающего трансформатора. Можно осущест-
вить прожигание, использовав в качестве источника постоянною тока
положительную шину тяговой подстанции, подключая к ней газотрон
через токоограничивающнй резистор.
7 Зак. 1097
193
Линия меток времени
Рис. 103. Изображение на экране
прибора ИКЛ при опрел еле) in и не-
исправности кабеля:
а — короткое замыкание жил; б—обрыв
жилы
резко изменяться, уменьшаться
гапие заканчивают после того ка
Ход процесса прожигания зави-
сит от характера повреждения и со-
стояния кабеля. Обычно после 15—
20 мин прожигания сопротивление
изоляции кабеля снижается до не-
скольких десятков Ом. При нали-
чии влаги в изоляции кабеля про-
цесс прожигания идет медленнее, а
окончательное значение сопротив-
ления изоляции может оставаться
равным нескольким тысячам Ом.
Прожигание мест повреждения
в муфтах может длиться до несколь-
ких часов. Сопротивление изоля-
ции в процессе прожигания может
и вновь восстанавливаться. Прожи-
к режим устанавливается и низкое
сопротивление изоляции длительно сохраняется. При прожигании
места повреждения изоляции в муфте может наблюдаться его заплы-
вание, в результате которого сопротивление изоляции повышается
практически до нормального значения, а пробои прекращаются.
При прожигании кабельных линий, проложенных в коллекторах,
подвалах и туннелях, необходимо принять меры, не допускающие вос-
пламенения кабеля во время прожигания. После прожигания приме-
няют описанные ниже способы определения зоны и места повреждения
кабеля.
При обнаружении неисправности кабельной липин необходимо сна-
чала определить зону повреждения, а затем локализовать место повреж-
дения. Для определения зоны повреждения используют следующие
основные методы: импульсный; колебательного разряда; мостовых
схем. Непосредственно на трассе место повреждения находят в уста-
новленной зоне акустическим или индукционным методами.
Импульсный метод основан на измерении времени, прошедшего
от момента посылки кратковременного электрического импульса по
жиле аварийного кабеля до момента возвращения отраженного
сигнала.
Для измерений используют специальный прибор ИК.Ч, созданный
на базе катодного осциллографа (рис. 103). Точка А на экране осцил-
лографа соответствует моменту посылки сигнала в испытуемую линию,
а точка В — моменту возвращения отраженного импульса. В зависи-
мости от характера повреждения кабеля отраженный импульс имеет
обратную полярность (короткое замыкание жнл) или прямую (обрыв
жилы) по отношению к исходному сигналу. Для отсчета времени про-
хождения сигнала используют метки с интервалом 2 мкс. Расстояние
от начала кабеля до места повреждения (в метрах) находят по формуле:
/ ___ ncv
2 ’
194
где п количество меток на экране, укладывающееся между точками
1 л В;
с — цепа деления метки, равна 2 мкс;
v скорость распространения электромагнитного импульса по
жиле кабеля, равная 160 м/мкс.
С учетом указанной цены деления 2 мкс расчетная формула будет
иметь вид:
lx = nv.
При измерении совмещают точку А, соответствующую моменту по-
сы.1ки импульса, с меткой времени и, пользуясь масштабной сеткой,
нанесенной на экране, определяют количество меток, укладывающееся
между точками Л и В. Повысить точность измерения можно, если уточ-
ин гь скорость распространения сигнала в данном кабеле, посылая
предварительно импульс вдоль исправной жилы, длина которой точно
известна. Расстояние до места повреждения определяют прибором ИКЛ
 точностью до 10—20 м. Ширина посылаемого импульса занимает
около половины масштабной метки, т, е. равна примерно 1 мкс. В свя-
ч! с этим прибор имеет «мертвую зону» длиной 70—80 м от начала ка-
чельной линии. При расстояниях до повреждения меньше указанной
величины основной и отраженный импульсы накладываются друг на
друга и измерение становится невозможным. Измерения па коротких
кабелях меньше указанной длины этим метолом невозможны. Прн
повреждениях длинных кабелей в их начальной части измерения мож-
но провести, подключая прибор к противоположному концу кабеля.
Метод колебательного разряда применяется для выявления «за-
плывающих» пробоев изоляции, возникающих в муфтах при образо-
вании в них полостей, выполняющих роль искровых промежутков,
через которые происходят пробои в процессе испытаний. Рассмотрим
схему испытаний (рис. 104). На поврежденную жилу 6 подается повы-
шенное с помощью трансформатора 1 напряжение от кенотронной ус-
lanoBKJi 2 через ограничительный резистор 3. К жиле кабеля подклю-
чается экранированный емкостный делитель 5, соединенный со вхо-
дом электронного микросекундомера 4 типа ЭМКС или другого типа.
11ри повышении напряжения кенотронной установки происходит
Рис. 104. Схема испытаний набеля методом колебатель-
ного разряда
195
Пробой изоляции, при котором возникает колебательный разряд Пе-
риод Т собственных колебаний, возникающих в момент пробоя, свя-
зан с расстоянием до места повреждения соотношением 1Х = 407'
(здесь 1Х — расстояние, м; Т — период собственных колебании, мкс).
Прибор ЭМКС позволяет измерить длительность первого пол у периода
колебательного процесса в момент пробоя изоляции. Отсчитывают
расстояния до места повреждения по шкале прибора, проградуиро-
ванной в километрах.
Для стабилизации разряда в момент пробоя кенотронная установка
может быть подключена к жиле кабеля через искровой промежуток.
Параллельно кенотронной установке включается батарея конденса-
торов, энергия которой реализуется в момент разряда. Точность из
мереннй рассмотренным методом невысокая. Погрешность может до
стигать 5% от наибольшего значения шкалы, на которой ведется из-
мерение, что позволяет установить лишь зону повреждения кабеля.
В отдельных случаях это позволяет решить задачу при условии, что
в обнаруженной зоне находится соединительная муфта.
Метод измерения посредством мостовых
схем основан па использовании таких измерительных схем, как мост
Уитстона (петля Муррея), мост Томпсона и емкостный мост. Схему из-
мерений методом петли Муррея (рис. 105) используют в том случае,
когда жила с поврежденной изоляцией не имеет обрыва, одна из не-
поврежденных жил имеет хорошую изоляцию, переходное сопротив-
ление в месте повреждения не превышает 5 кОм. Прн необходимости
снизить сопротивление изоляции ее прожигают до получения необхо-
димого для измерения значения. Питание измерительной схемы осу-
ществляют от аккумуляторов пли сухих гальванических батарей. Для
проведения измерений па одном конце кабеля соединяют неповрежден-
ную жилу с поврежденной, обеспечив хороший контакт между ними,
а на противоположном конце кабеля к этим жилам подключают изме-
рительную схему с гальванометром и источником питания. Два плеча
моста образуют резисторы R1 и R2, один из которых регулируемый.
Два других плеча образуют жилы кабеля длиной 2L 1Х и /Л. Изме-
няя сопротивление резистора R2, добиваются равновесия моста, фик-
Рнс. 105. Схема измерений методом
петли Муррея
спрусмого по нулевому показа-
нию гальванометра.
Для уравновешенного моста
справедливо соотношение
7?! (2L	/д.) R2lx, из кото-
рого находят длину 1Х (в урав-
нении сопротивления Rt и R^
в омах, длины L и /д. в мет-
рах).
При малых значениях пере-
ходного сопротивления, не пре-
вышающих 100 Ом, или ирп ко-
ротком замыкании жил кабеля
проводят измерения по схеме
моста Томпсона.
196
Емкостный метод
используют прн обрывах жнл.
При обрыве одной жилы кабеля
п отсутствии замыкания ее иа
ц-млю измеряют емкость Сг од-
ш и о конца жнлы, а затем ем-
сть С2 с противоположного
Milina. Полную длину жилы /
клят пропорционально полу-
ченным емкостям. Расстояние
(о места повреждения в метрах
Рис. 106. Измерительная мостовая схема
на переменном токе
Рассмотрим измерительную схему на переменном токе (рис. 106). Два
плеча моста выполняются из нерегулируемых резисторов. Два других
содержат емкость и активное сопротивление. Емкость Сх и сопротив-
ление Rx одного их этих плеч являются распределенными параметра-
ми кабельной жилы. Равновесия моста добиваются, регулируя зна-
1СППЯ емкости конденсатора С и сопротивления резистора R. Момент
равновесия моста фиксируют по минимальному звуку в телефоне. Пи-
 анпе моста осуществляется от источника переменного тока с частотой
Ю2О Гц.
К звуковым колебаниям этой частоты наиболее чувствитель-
но человеческое ухо, что позволяет более четко фиксировать момент
исчезновения звука, т. е. момент равновесия моста.
Резистор R используется для компенсации активной составляющей
ижа, обусловленной наличием переходного сопротивления жнлы кабе-
।я, значение которого при этом способе измерения должно быть не
менее 5 кОм.
В случае глухого заземления поврежденной жилы измеряют с одной
iороны места повреждения емкоств незазем ленной части и опре-
1г 1яют искомое расстояние в метрах lx = LCJC (здесь L полная
i.iiiiia кабеля, м; С — измеренная емкость целой жилы).
Для одножильных кабелей с двумя контрольными жилами измере-
ния с помощью емкостного метода можно провести на контрольных
жилах.
В случае, когда емкость Сг оборванной жилы можно измерить
юлько с одного конца, а все остальные жилы имеют заземление, рас-
сюяпие до места повреждения в метра*: 1Х = 1000 Cj/C0 (здесь Со —
удельная емкость жилы исследуемого кабеля па 1 км длины, прини-
маемая по таблицам характеристик кабелей или определяемая измере-
ниями на аналогичном кабеле).
Индукционный метод применяют для определения не-
посредственно на трассе места пробоя изоляции между двумя или
гремя жилами кабеля при переходном сопротивлении в месте повреж-
дения около 10 Ом. Метод основан на улавливании с помощью кабе-
лсискатсля сигнала у поверхности земли, возникающего при пропус-
ку
Рнс. 107. Схема измерений индукцион-
ным методом:
1 — генератор звуковой частоты; 2 — кабеле-
нскатель; 3 — кривая слышимости звука; 4 —
жилы кабеля; 5 — место замыкания жил
каким по жилам переменного
тока звуковой частоты 1020 Гц.
Уровень сигнала остается неиз-
менным прн движении вдоль ка-
беля; над местом повреждения
сигнал усиливается и резко
уменьшается за местом повреж-
дения. В схеме соединения зву-
ковою генератора с жилами ка-
беля (рис. 107) для прослуши-
вания используют прибор
КИ-2М илн другие. Питание
схемы осуществляют от лампо-
вого генератора мощностью
20 В'А при коротких кабелях длиной до 0,4—0,5 км и от машин-
ного генератора ГИС-2 мощностью 3 кВ-А для кабелей длиной
до 3 км.
Индукционный метод используют для определения трассы кабель-
ной линии при проведении ремонтных работ. К одной из жил кабеля
присоединяют генератор звуковой частоты, второй полюс которого
заземляют. Второй конец жилы, соединенной с генератором, также
заземляют. При пропускании по жиле 1 (рис. 108, а) переменного тока
вокруг нее создается электромагнитное поле с силовыми линиями в
виде концентрических окружностей. Прн расположении приемной
рамки 2 строго над кабелем (положение Л), наводимый в ней сигнал
будет равен нулю, так как силовые линии поля проходят параллель-
но плоскости рамки. Прн смещении рамки правее или левее трассы ка-
Рнс. 108. Определение трассы (а) и
глубины залегания (б) кабеля индук-
ционным методом; рамка (в)
беля интенсивность при-
нимаемого сигнала 3 воз-
растает, а по мере удале-
ния вновь начинает ослабе-
вать (положение 5).
Индукционный метод
позволяет определить глу-
бину залегания кабеля.
Питание кабеля осущест-
вляют по описанной выше
1 \ еме: «жила земл я».
Li я измерения используют
две рамки, соединенные
nt 1 речно-последовательно,
плоскости которых взаим-
но перпендикулярны (рнс.
Ш8, в). При расположении
Рис. 109. Акустический метод с использовани-
ем батареи конденсаторов (н), или емкости не-
поврежденных жил (б)
рамок ?. строго над кабелем (см. рис.
К)8, б) (положение Л) принимаемый сигнал будет наибольшим, так
кяк сигнал в горизонтальной рамке равен нулю, а в вертикальной —
максимален. При смещении рамок вправо или влево от оси кабеля (по-
южеипе Б или В) па расстояние h, равное расстоянию от рамок до
каосля в первом случае, величина принимаемого сигнала становится
равной пулю. Это связано с тем, что в положениях Б и В плоскости
обеих рамок располагаются под углами 45е к силовым линиям электро-
магнитного поля, наводимые в них сигналы одинаковы и взаимно унич-
ижаются. Кривые слышимости звука 3 показаны для рассмотренных
случаев на рис. 108, а, б.
Акустический метод применяют для нахождения по-
вреждения непосредственно на трассе кабеля путем создания электри-
ческих разрядов в месте повреждения и прослушивания на поверхно-
< in земли щелчков от этих разрядов (рис. 109). Метод может быть ис-
пользован прн заплывающих пробоях в кабельных муфтах; при устой-
чивых замыканиях между жилой 1 и оболочкой кабеля 2, если величи-
на возникшего при этом переходного сопротивления достаточна для
образования искрового разряда. Искровые разряда создаются кено-
।ройной установкой, соединяемой с жилой кабеля через искровой про-
межуток. Параллельно кенотронной установке подключается батарея
конденсаторов 4, обеспечивающая необходимую мощность искрового
разряда (см. рис. 109, а). Вместо батареи конденсаторов может быть
использована емкость неповрежденных жил трехжпльного кабеля
(рис. 109, б). Испытуемая жила подключается к кенотрону через раз-
рядник 3. Звуковые сигналы воспринимаются приемником звуковых
колебаний типа АИП-3, АИП-Зм и др.
Правила безопасности при монтаже кабельных муфт и при работах
на кабельных линиях. Прн монтаже муфт наибольшую опасность пред-
ставляют работы с использованием газовых горелок и паяльных ламп,
термитных патронов, эпоксидного компаунда и растворителей.
Во время работ с паяльной лампой нельзя заливать или выливать
горючее из горящей или не остывшей паяльной лампы, а также вы-
199
полнить указанные операции вблизи огня. Прогрев лампы осущест-
вляется лишь путем поджигания топлива, налитого в углубление под
горелкой. Разжигание лампы должно производиться в отдалении от
горючих веществ. Выполняя работы с паяльной лампой, необходимо
пользоваться брезентовыми рукавицами и предохранительными очками;
разборку форм после окончания пайки производить после их охлаж-
дения.
Работая с газовыми горелками, нельзя располагать баллон с га-
зом пропан-бутан ближе 5 м от места производства работ; подогре-
вать баллон в холодное время года; проводить проверку утечки газа
при помощи огня; находиться в направлении струи газа при продув-
ке вентиля. Присоединение горелок, плиты и баллона следует выпол-
нять только специальными шлангами и стандартными штуцерами при
закрытом вентиле баллона. Наличие вентиля на баллоне обязательно.
Во время работ с а цетил ено-кислородной или бенз ин о-кислород-
ной горелками необходимо строго соблюдать последовательность опе-
раций при розжиге и тушении их. При розжиге сначала пускают кис-
лород, а затем ацетилен или бензин и зажигают горелку, при тушении
последовательность операций обратная.
Необходимо, чтобы при работах с термитной сваркой глаза работаю-
щего были защищены специальными очками со стеклами ТИС-100 или
синими; термитные патроны и термитные спички должны храниться
раздельно; термитные спички должны храниться в специальном футля-
ре; термитную спичку разрешается поджигать только после закреп-
ления ее в специальной державке; перемешивание расплава в процес-
се сварки производить специальной проволочной мешалкой.
Эпоксидные компаунды в жидком и незатвердевшем состоянии ока-
зывают раздражающее действие на кожу, глаза и верхние дыхатель-
ные пути. Испарения отвердителей компаундов являются токсичными.
При работах с эпоксидными компаундами необходимо пользоваться спе-
циальной одеждой и медицинскими перчатками. При работах в поме-
щении следует применять приточно-вытяжную вентиляцию. При за-
грязнении рук отвердителем, растворителем или компаундом необхо-
димо тщательно промывать руки с мылом.
Выполняя работы по разогреву кабельной массы, припоя н пере-
носке их, во избежание ожогов рук и глаз необходимо использовать
удлиненные брезентовые рукавицы и защитные очки; запрещается
передавать кастрюли с массой н ковши с припоем из рук в руки, при
передаче их ставят на землю; припой разрешается перемешивать толь-
ко сухой металлической ложкой, а не палкой.
Если монтаж муфт осуществляется в ночное время, допускается
пользоваться переносными лампами напряжением ие выше 12 В.
Вскрытие муфт и разрезка находившихся в эксплуатации отключен-
ных силовых кабелей допускаются лишь после проверки соответствия
имеющихся чертежей действительному положению и состоянию соо-
ружении на кабельной трассе. При необходимости уточнения подлин-
ности подлежащего вскрытию кабеля и отсутствия на нем напряжения
применяют кабелеискательный аппарат и указатели напряжения.
200
ГЛАВА X
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ РАБОТУ
ТЯГОВОЙ СЕТИ
39.	Общие положения. Токовые нагрузки
Общие положения. Работа системы электроснабжения городского
• п-кгрического транспорта характеризуется различными электричес-
кими величинами, основными из которых являются:
юковые нагрузки элементов тяговой сети и подстанций;
среднее напряжение на токоприемнике поезда1 пли средняя поте-
р । напряжения от шин тяговой подстанции до токоприемника движу-
щеюся поезда;
максимальная потеря напряжения на участках рельсовой сети;
юки короткого замыкания.
К элементам устройств электроснабжения предъявляются техпи-
ч*ч кие требования, выражаемые техническими нормами, т. е. предель-
ными значениями соответствующих электрических величин. При оп-
|н- (*• ниши параметров элементов системы электроснабжения техниче-
* кш нормы диктуют граничные значения связанных с ними физических
и*- шчип. Окончательный выбор значения того или иного параметра
in \ ществляют в пределах установленных для пего норм из условия
и.।ибольшей экономичности.
Основными техническими нормативами при электрических расче-
ы\ устройств электроснабжения являются:
допустимые токовые нагрузки контактных проводов и питающих
h.idc 1сй;
допустимые токовые нагрузки выпрямительных агрегатов тяговой
1ю (счапции;
средняя по длине секции контактной сети потеря напряжения от
шин подстанции до токоприемника поезда за время его движения в тяге
при нормальном режиме работы системы электроснабжения;
средняя расчетная потеря напряжения от шин подстанции до наи-
<н»лси удаленных пунктов участка питания в вынужденном режиме;
допустимая потеря напряжения в рельсовой сети трамвая по ус-
юипым защиты подземных металлических сооружений от коррозии.
Токовые нагрузки. В зависимости от необходимости оценки той
или иной стороны работы системы электроснабжения пользуются сред-
ними, эффективными или максимальными значениями токовых нагру-
1 Здесь и в дальнейшем под термином «поезд» будем понимать самостоятель-
ную единицу подвижного состава (троллейбус, трамвайный вагон или несколько
трамвайных вагонов, работающих по системе многих единиц).
201
зок, которые не подлежат нормированию и являются исходными дан-
ными при выборе параметров системы электроснабжения. В связи с
этим нормируются не значения токов в сети, а предельные нагрузки,
допустимые для выбранных типов проводов контактной сети и кабелей
по условиям нагрева и сохранения необходимой механической проч-
ности.	«
Рассмотрим характерную диаграмму изменения тока в питающей
контактную сеть линии за некоторый промежуток времени Т (рис. 110).
На диаграмме показаны:
/л средний ток линии за время Т\
/Jia — эффективный ток линии за то же время;
Лпахрасч» 4пах — значения расчетного и физического максимумов
тока линии.
Среднее значение тока зависит от объема работы, выполненной ЭПС
на линии. Эффективное же значение тока характеризует равномерность
потребления энергии во времени при выполнении этой работы. При
выполнении одного и того же объема работы при равных уровнях на-
пряжения в тяговой сети за одинаковые промежутки времени средние
значения токов питающей линии или подстанции будут практически
одинаковыми. Эффективные же токи могут заметно различаться, если
в одном из случаев равномерность графика движения нарушилась.
Различия в диаграммах нагрузок при расчетных размерах движе-
ния определяются не только заданными изменениями графиков дви-
жения в различные периоды времени, но и неизбежными отклонениями
выполненных графиков от заданных, некоторыми изменениями разме-
ров движения в разные сутки, индивидуальными особенностями в ре-
жимах вождения машин отдельными водителями, изменениями метео-
рологических условий, некоторыми различиями в уровнях напряже-
ния тяговой сети и т. и.
Определяя допустимое сечение проводов контактной сети по усло-
виям нагрева, находят наибольшее значение эффективного тока в ин-
тервале 12—16 мин, причем этот интервал выбирают в пределах наи-
более интенсивного периода графика движения. Если интервал выбран
правильно, то в пределах его эффективная нагрузка будет наиболь-
шей для всех практически возможных графиков движения. Соответст-
вующая этому расчету электрическая величина называется наиболь-
шей эффективной нагрузкой за расчетный интервал времени. Дли-
тельность этого интервала
—  определяется в общем слу-
чае но значению тепловм
постоянной	времени	эле-
_	мента системы электро
J	снабжения,	проверку	на-
гревания которого выпол-
1	няют.
Процессы нагревания про-
водников описываются экспо-
Рис. ПО. Диаграмма изменения тока в питаю- иенциальиыми зависимостями,
щей контактную сеть линии	При неизменных потерях, вы-
202
лсляемых в проводнике, персг ев достигает значения, близкого к установив-
шемуся в течение 3—4 постоянных времени нагрева тела. Постоянная вре-
мени нагрева Т представляет собой отношение теплоемкости тела к величине
теплоотдачи Т = С! В (здесь удельная теплоемкость, Вт с/град кг; В—
удельная теплоотдача, Вт/град кг).
Для провода МФ-100 при скорости охлаждающего воздуха I м/с В —
1,65 Вт/град кг. Удельная теплоемкость меди С — 400 Вт с/град кг.
Величина Т 400/1,65= 242 с = 4 мин. Для других марок контактных проводов
«пачения Т близки к найденному для проводов МФ-100. Расчетный временной
интервал для определения установившегося перегрева провода составит (З-г-4) 7\
г. е. 12 -16 мин.
Для расчета нагревания кремниевых выпрямительных агрегатов
и полупроводниковых вентилей определяют наибольшую среднюю на-
। рузку за расчетный временной интервал, который находится с у че-
лом постоянной времени нагрева полупроводниковых вентилей. Необ-
ходимость определения наибольшего среднего тока вызвана в этом
случае тем обстоятельством, что нагревание полупроводниковых дио-
дов зависит в основном от среднего выпрямленного тока.
Нагрузки выпрямительных агрегатов тяговых подстанций городс-
кого электрического транспорта регламентированы ГОСТ 18142 72.
Для агрегатов, питающих тяговые сети трамвая и троллейбуса, допус-
каются следующие перегрузки в процентах от номинального тока аг-
регата:
на 25% в течение 15 мин с цикличностью один раз в 2 ч;
па 50% в течение 2 мин (один раз в час);
на 100% в течение 20 с (один раз в 2 мин).
Чтобы определить экономически целесообразное сечение прово-
дов контактной сети, находят эффективную нагрузку, усредненную
за большой промежуток времени. Соответствующая электрическая ве-
личина носит название эквивалентной нагрузки. Под ней понимают
некоторый неизменный расчетный ток, при протекании которого в кон-
фетных проводах теряется за рассматриваемый период времени такое
же количество энергии, как и при реальной нагрузке. Естественно,
что значения эквивалентной нагрузки не подлежат нормированию.
В отдельные моменты времени в кривой тока линии или подстан-
ции наблюдаются пиковые значения или всплески, достигающие обыч-
но наибольшего значения в периоды особо интенсивного движения.
Кратковременные всплески тока определяют необходимую перегру-
зочную способность отдельных устройств и элементов системы электро-
снабжения. Процесс сложения в сети тяговых токов отдельных поездов
носит случайный характер, что осложняет определение максимального
значения тока в линии. Наиболее простое решение задачи, при кото-
ром расчетное значение максимального тока линии принимают равным
сумме максимальных пусковых токов всех машин, находящихся на
линии, дает при некотором достаточно большом числе поездов на участ-
ке неоправданно завышенное значение тока. Как показывают расче-
ты и практический опыт, при пяти-шести поездах на участке питания
одновременный их пуск и суммирование всех пусковых токов проис-
ходят обычно не чаще одного раза в несколько месяцев. Прн большем
числе поездов вероятность этого события становится еще меньше.
203
Расчетный максимальный ток линии /тах расч может быть принят
меньше возможного физического максимума /тах (см. рис. 110), если
вероятность появления этого максимума невелика. Увеличение рас-
четного максимума ведет к росту установленной мощности оборудова-
ния, а его уменьшение — к необходимости соответствующего сниже-
ния токовых уставок линейных автоматических выключателей, что
приводит к повышению вероятности их ложных срабатываний от пе-
регрузок.
Таким образом, можно дать следующее определение расчетного мак-
симального тока линии: это такое значение тока для данной линии, пре-
вышение которого в условиях эксплуатации происходит с некоторой
допустимой частотой или вероятностью.
Среди токовых нагрузок тяговых сетей особое место занимают токи
короткого замыкания. При глухих коротких замыканиях вблизи тя-
говой подстанции значения токов к. з. обычно весьма велики, их от-
ключение осуществляется быстродействующими автоматическими вы-
ключателями, включенными в положительные питающие линии тяго-
вой сети.
При коротких замыканиях в удаленных от подстанции точках
тяговой сети возможно возникновение токов к. з., значение которых
соизмеримо или меньше расчетных максимальных нагрузочных токов
линий. Дня отключения таких токов необходимо применять специаль-
ные способы защиты тяговой сети, так как обычная токовая защита
становится невозможной.
40.	Уровень напряжения в тяговой сети
Уровень напряжения на токоприемниках поездов, движущихся
по линии, непрерывно изменяется. Это обусловлено как переменной
величиной самих нагрузок, так и их постоянным перемещением вдоль
тяговой сети. Уровень напряжения влияет на потребляемый поездом
ток, потери энергии в сети и на другие показатели системы электроснаб-
жения.
При анализе характера меняющегося уровня напряжения на токо-
приемнике поезда различают изменения кратковременные и длитель-
ные. Кратковременные возникают прн проходе токоприемником сек-
ционных изоляторов и обесточенных участков спецчастей, при отрыве
токоприемника, при скачкообразных изменениях тока смежных по
ездов, получающих питание от общей с рассматриваемым поездом сек-
ции контактной сети и т. п. На работу ЭПС особенно неблагоприятно
влияют резкие набросы напряжения, которые приводят в тяговом ре-
жиме к толчкам тягового тока и силы тяги, могут вызвать поврежде-
ния двигателей, сцепных приборов, боксование. В режиме рекупера-
ции, наоборот, резкое повышение напряжения в сети вызывает умень-
шение тока рекуперации и снижение тормозной силы поезда. Кратко-
временные снижения напряжения особенно неприятны для ЭПС в ре-
жиме рекуперации, так как приводят к резкому увеличению рекупери-
руемого тока и тормозного усилия.
204
Длительное изменение уровня напряжения характеризуется сред-
ним напряжением на токоприемнике подвижного состава в тяговом
режиме при прохождении нм рассматриваемой секции контактной сети
при расчетных размерах и условиях движения. Удобнее, однако, вес-
ти оценку длительного изменения напряжения, определяя потерю
напряжения в тяговой сети, т. е. среднее значение потери напряже-
ния от шин тяговой подстанции до токоприемника ЭПС при указан-
ных выше условиях.
Если на линии имеется рекуперирующий подвижной состав, то
среднее напряжение в тяговой сети может превысить номинальное на-
пряжение на шинах тяговой подстанции.
При длительном снижении напряжения в тяговой сети, по при со-
хранении графика движения за счет уменьшения времени выбега про-
исходит увеличение среднего тока, потребляемого на участке (при
этом расходуемая па участке энергия меняется незначительно). Рост
среднего и связанногос ним эффективного тока участка приводит к уве-
личению нагрева контактных проводов, питающих кабелей, выпрями-
телей, тяговых трансформаторов. Следует отметить, что при длитель-
ном снижении напряжения эффективный ток в сети увеличивается
медленнее, чем средний, что объясняется уменьшением коэффициентов
«ффективпости поездных и сетевых токов при увеличении времени
|вижения в режиме тяги.
Наиболее неблагоприятные условия работы подвижного состава
будут па самых удаленных от пунктов питания перегонах. От условий
работы ЭПС на этих участках зависят выполнение графика движения
и пропускная способность всего участка. Для характеристики этих
условий используют понятие наибольшей расчетной потери напряже-
ния в тяговой сети, под которой понимают среднюю во времени поте-
рю напряжения до токоприемника поезда, находящегося в режиме тя-
ги на наиболее удаленном от пункта питания перегоне при максималь-
ных расчетных размерах движения. С целью упрощения расчетов в
качестве средней потерн напряжения до токоприемника на удаленном
перегоне часто принимают среднюю потерю напряжения до конца ли-
нии при одностороннем питании пли до точки токораздела прн двусто-
роннем. Эту величину рассматривают как наибольшую расчетную по-
терю напряжения в тяговой сети до токоприемника поезда, находя-
щегося на наиболее удаленном перегоне. Значения средней потери на-
пряжения до токоприемника поезда и наибольшей потери напряжения
в тяговой сети подлежат нормированию.
В соответствии с действующими в-настоящее время нормативными
требованиями среднее (по длине секции контактной сети) расчетное
значение потери напряжения от шин тяговой подстанции до токопри-
емника подвижного состава на любом участке питания за время тяги
при расчетной частоте движения не должно превышать 15% номиналь-
ного напряжения на шинах подстанции 600 В для нормального режи-
ма работы системы электроснабжения. При вынужденном режиме ра-
боты среднее расчетное значение потерн напряжения от шин подстан-
ции до наиболее удаленных пунктов участка питания не должно пре-
вышать 170 В [4].
205
41.	Особенности работы рельсовой
и отрицательной питающей сетей трамвая
Необходимость нормирования потери напряжения в рельсовой се-
ти трамвая возникает в связи с проблемой защиты подземных метал-
лических сооружений от электрической коррозии. С точки зрения ус-
ловий работы самой системы электроснабжения трамвая необходимость
в таком нормировании практически отсутствует, что объясняется
весьма большой проводимостью рельсовых нитей по сравнению с
проводимостью контактных проводов.
Потеря напряжения в рельсовой сети лишь косвенно характери-
зует ее как источник блуждающих токов, значения которых существен-
но зависят от переходного сопротивления между рельсами и грунтом.
На значение этого сопротивления сильно влияют конструкция осно-
вания трамвайного рельсового пути н климатические условия того
района, где располагается данная рельсовая сеть. С целью обеспечения
примерно неизменного удельного значения токов утечки из рельсов
в землю применяют дифференцированные нормы, которыми допуска-
емая потеря напряжения в рельсах устанавливается в зависимости
от типа основания рельсового пути и числа месяцев в году со
среднемесячной температурой выше —5 С. Считается, что при темпе-
ратуре выше —5° С грунт не промерзает и является достаточно хоро-
шим проводником электрического тока. В соответствии с указанными
нормами расположение пунктов присоединения отрицательных питаю-
щих кабелей к рельсам должно выбираться с таким расчетом, чтобы
максимальные потери напряжения в рельсовой сети на участках меж-
ду пунктами присоединения отрицательных кабелей, вычисленные по
среднесуточной нагрузке за месяцы со среднемесячной температурой
выше —5°, не превышали значений, приведенных в гл. XIV.
Средние значения максимальных потерь напряжения на различ-
ных участках рельсовой сети в зоне одной подстанции должны быть
близки по своей величине и соответствовать требованиям ГОСТ
9.015—74. Средняя разность потенциалов между любыми пунктами
присоединения отрицательных линий одной подстанции в период ин-
тенсивного движения не должна превышать следующих значений:
0,5 В — при наличии устройств, обеспечивающих автоматическое ре-
гулирование потенциалов рельсовой сети;
1,0 В — при регулировании потенциалов пунктов присоединения с по-
мощью реостатов.
Основным параметром тяговой сети постоянного тока является
ее электрическое сопротивление, которое складывается из сопротив-
лений контактной и рельсовой сетей. Сопротивление 1 м провода. Ом
Г||п=.+а(8и-2°)1	(]47)
Тк SK кНан
где тк — проводимость материала провода, м/Ом-мм2;
SK — площадь сечения провода, мм2;
сск — температурный коэффициент сопротивления, °C”1;
01( — температура провода, °C;
206
кИЛ|1 — коэффициент, которым учитывают износ контактного про-
воза; в качестве средних значений можно принять: л„зн =
= 0,875 для трамвая, к1|ак = 0,925 для троллейбуса.
В случае нескольких проводов, например, при наличии усиливаю-
щего провода пли при параллельном соединении контактной сети двух
путей суммарное сопротивление на единицу длины г£к приближенно
можно найти по формуле
гдегкз — сопротивление иа единицу длины S-ro провода;
п общее число проводов.
Аналогичным образом можно определить сопротивление рельсовой
нити. Однако удобнее рассчитывать его в не зависимости от площади
сечения рельса Sp, мм'-, а в зависимости от массы 1 м рельса Gp, кг/м:
Sp = 10aGp/Pp,
где Р], — плотность стали рельса, г/см3.
Из формулы (147), пренебрегая износом рельса, получим сопротивле-
ние одной сплошной рельсовой нити, Ом/м
= Р+«р(0р-20)1Рр
1,1 TpGp'O’
где ар — температурный! коэффициент сопротивления стали,
0р — температура рельса, С,
Тр — проводимость стали ходового рельса, м/Ом-мм2.
Без учета влияния температуры на сопротивление рельса
г   Рр
г'	IO3ypGp '
Подставим в формулу (148) величины рр = 7,8 и ур = 5,2
— |>5
Гр‘— 103 Ср
В формуле (149) не учтены наличие сборных стыков и шунтирующий
эффект грунта. При расчетах электрического сопротивления рельсо-
вой сети со сборными стыками, сопротивление каждого стыка прирав-
нивается сопротивлению 2,5 м рельса без стыков.
Результирующее сопротивление рельсового пути
С'1;
(148)
(149)
где яр — число рельсовых нитей (пр =2 — однопутный участок, пр =
4 двухпутный участок).
Сопротивление единицы длины тяговой сети
ГО ~ гкп -4“ Гр.	(151)
Для троллейбуса гр — 0, но в числителе формулы (147) появляет-
ся множитель 2, учитывающий наличие двух контактных проводов.
207
ГЛАВА XI
РАСЧЕТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
42.	Задачи элекфических расчетов сети
Современные энергетические системы представляют собой совокуп-
ность электростанций различного типа, линий электропередачи, под-
станций и тепловых сетей, связанных общностью режима и непрерыв-
ностью процесса производства и распределения электрической и теп-
ловой энергии. Электрическая часть энергетической системы, состоя-
щая из генераторов, распределительных устройств, электрических
сетей и приемников электроэнергии, называется электрической систе-
мой. Электрические сети предназначены для передачи электроэнергии
от ее источников к приемникам и включают в себя подстанции и линии
электропередачи различных уровней напряжения. Липин электропе-
редачи представляют собой устройства для передачи и распределения
электроэнергии.
Потребителями электроэнергии могут быть как отдельные электро-
приемники, так и их группы, объединенные последующей частью
сети. В ряде случаев подстанции, от которых осуществляется электро-
снабжение последующих частей сети, можно рассматривать как потре-
бителей. Одна и та же подстанция, связывающая участки сети высо-
кого и низкого напряжения, может рассматриваться в качестве источ-
ника питания для части сети низкого напряжения и в качестве прием-
ника для части сети более высокого напряжения.
В зависимости от вида, места расположения и назначения электри-
ческие сети различаются: по конструктивному выполнению, роду то-
ка, параметрам, характеру потребителей, степени надежности и др.
Электрические сети должны обеспечивать достаточную надежность
электроснабжения, уровень которой определяется в основном кате-
горией потребителей электроэнергии. При проектировании выбирают
наиболее целесообразные мероприятия по обеспечению необходимой
степени надежности, в частности, путем резервирования питания. На-
дежность работы сети зависит н от ряда эксплуатационных меро-
приятий.
Параметры электрических сетей определяют в значительно]! степени
качество электроэнергии, поставляемой потребителю. Одним из основ-
ных показателей качества является стабильность уровня напряжения.
Сеть должна обеспечивать передачу электроэнергии с допустимыми
показателями ее качества.
Электрическая сеть, как и любое инженерное сооружение, должна
.удовлетворять требованиям экономичности и удобства в эксплуата-
208
цпи. Условие экономичности является наиболее общим. Несомненно,
что обоснованная надежность электроснабжения, обеспечение наи-
иыгоднейшнх показателей качества электроэнергии, удобство и без-
опасность эксплуатации сводятся к получению наибольшей экономич-
ности. Однако отмеченные показатели рассматриваются самостоятель-
но и, будучи основанными на типовых инженерных решениях, опре-
деляют основные свойства системы электроснабжения.
Основными расчетами электрических сетей являются следующие:
расчет величины потерн напряжения; задачей расчета является
определение потери напряжения в сети или на отдельном ее участке
и сравнение полученных результатов с допустимыми по нормам зна-
чениями при заданных сечениях проводов или выбор сечений прово-
дов, обеспечивающих допустимую потерю напряжения;
расчет потерь электроэнергии в элементах сети; задачей расчета
является определение стоимости потерь энергии с целью выявления
штпмальных сечений проводов и кабелей электрической сети, при
которых затраты на сооружение сети и ее эксплуатацию будут наимень-
шими. Оценка потерь электроэнергии в сети позволяет уточнить необ-
ходимые мощности генераторов, преобразовательных подстанций и
других элементов электрической системы;
расчет па нагревание; в результате расчетов выбирают сечения про-
водов и кабелей, при которых их нагрев в процессе эксплуатации ос-
тается в пределах, допустимых нормами.
При протекании электрического тока по сети возникают потери на-
пряжения, вызванные наличием электрического сопротивления состав-
ляющих сеть проводников. Потеря напряжения представляет алгебраи-
ческую разность напряжений в начале и в конце сети. Используют так-
же понятие падение напряжения, которое представляет геометри-
ческую разность векторов напряжения в начале и в конце сети. В тя-
говых сетях постоянного тока понятия «потеря напряжения» и «паде-
ние напряжения» практически тождественны. В книге используется
термин «потеря напряжения».
Уровень напряжения в электрической сети оказывает существен-
ное влияние на работу приемников электроэнергии. Отклонения на-
пряжения от поминального значения, на которое рассчитаны электри-
ческие потребители, приводят к снижению эффективности пли отказу
их в работе. В связи с этим отклонения напряжения на токоприемни-
ках регламентируются соответствующими нормами и правилами.
Отклонения напряжения определяются как разности между реаль-
ным и номинальным напряжениями в соответствующих точках сети.
Под отклонениями понимают плавные, Длительные изменения уровня
напряжения. На отклонение напряжения влияет ряд факторов, в том
числе потеря напряжения в сети, режимы работы электростанций и
т. д. Обычно не делают достаточно сложный расчет по допускаемым
отклонениям напряжения, а зная связь между отклонениями и поте-
рей напряжения, проводят расчет сети по допускаемой потере напря-
жения.
Рассматриваемые методы расчета сети на потерю напряжения
даны применительно к тяговым сетям трамвая и троллейбуса. Отдель-
209
ные принципы этих методов являются общими с расчетами двухпро-
водных электрических сетей постоянного тока промышленного назна-
чения. Сети общепромышленного назначения обычно симметричные,
т. е. прямой и обратный провода линии выполняются из одного мате-
риала и имеют одинаковое сечение. Тяговая сеть троллейбуса, имею-
щая два одинаковых контактных провода, симметрична. Расчет ее сов-
падает с расчетом обычной двухпроводной сети. Тяговые сети рель-
сового транспорта (трамвай, метрополитен) — несимметричны, так
как в качестве одного из проводов используют ходовые рельсы. Рас-
чет рельсовой н контактной сетей для рельсового транспорта прово-
дят раздельно.
43.	Электрический расчет разомкнутых сетей
Расчет разомкнутых сетей с сосредоточенными нагрузками. Разомк-
нутой называется сеть, получающая питание с одной стороны. Если
сеть представляет собой прямую или ломаную линию без ответвле-
ний, то она называется неразвствлсипой. Рассмотрим перазветвлеи-
ную сеть постоянного тока с несколькими нагрузками, получающую
питание от источника А (рис. 11J, а), и ее упрощенную однолинейную
схему замещения (рис. 111,6). Обозначим нагрузочные токи /х;
is, линейные токи If, If, 13. Расстояния от пункта питания А до на-
грузок обозначим Lf, Lf, L3, а сопротивление провода в омах соответ-
ствующих участков линии R2, R3. Длины участков линии обозна-
чим If, l2\ 13, а сопротивления проводов гх; г.,\ г3. Потеря напряжения
в двух проводах до конца линии составит
= 2 (Ifi + I2r2 + 13г3).
Для произвольного числа п нагрузок на линии формула потери напря-
жения может быть записана в виде
Д1/=2 V /„г,,,	(152)
k-^ 1
где Ih — линейный ток участка «Л», А;
гк — сопротивление участка «/?», Ом.
Эту же формулу можно записать в ином виде, учитывая, что
А - 11 “Ь <2 ь *3» '2 = А 4" А» А *3»
7?1 — rf, R2 ~ fi Ч' гf, R3 =	4- r2 + г3-
Окончательно имеем
bU = 2 (iiRi + i2R2 + i3R3).
В общем случае эта формула имеет вид
= 2	(153)
210
где ih — нагрузочный ток в кон-
це /его участка. А;
Rh — сопротивление одного
провода от пункта пита-
ния до нагрузки iK, Ом.
При необходимости определить
величину потери напряжения не
до конца линии, а до какой-
либо нагрузки с номером
s (s <С п) удобно использовать
формулу (152) в виде
At/S = 2 V fhrh (J54)
Л=1
В этом случае суммирование
распространяется не и а всю
сеть, а лишь на участки ее до
нагрузки с порядковым номе-
ром s.
Аналогичный расчет можно
представив ее в виде
Рнс. 111. Полная (а), однолинейная (б)
расчетные схемы неразветвленной сети
постоянного тока
сделать, используя формулу (153) и

(155)
где Rs — сопротивление одного провода от пункта питания до нагруз-
ки с порядковым номером s, Ом.
При s — п формулы (154) и (155) приводятся к исходному виду.
Если сечение проводов липни неизменно по всей ее длине, то сопро-
тивления rh и Rh можно выразить через длину, сечение провода н его
проводимость:



где /л —длина участка сети между нагрузками ih и м;
Lh — расстояние от пункта питания до нагрузки ih, м;
у—проводимость провода, м/Ом-мм2;
S — сечение провода, мм2.
С учетом этого величина потери напряжения получает вид
<156>
Т Л=1
sv 6=1
(157)
211
Если решается обратная задача определение наименьшей площади
сечения проводов линии для обеспечения заданной допустимой потери
напряжения на ее
виде:
конце А17доп, то эти же формулы используются в
2
Smlii
ТЛ^доп
2
(158)
•Smln —
уДС^доп
Если допускаемая
номинального Un,
потеря
напряжения А€7дОП задана в процентах от
Л t/доп = 100АС/доп/£/,
то расчетные формулы получают вид:
^niin
200
Т^доп
200 V»
Sm,"=	U„
(159)

Полученные выше расчетные выражения используют для опреде-
ления допустимых потерь напряжения в сети при условии постоянст-
ва сечений проводов. Можно использовать иной метод расчета исходя
из условия постоянства плотности тока в проводах вдоль всей линии.
Очевидно, что при этом сечения проводов на участках линии будут раз-
личными. Следует отметить, что линии, рассчитанные по условию по-
стоянства сечения проводов и из условия постоянной плотности тока,
требуют одинакового расхода металла. Однако в сети с переменным се-
чением проводов потери мощности будут меньшими по сравнению с
аналогичной линией с постоянным сечением проводов.
Расчет разомкнутых сетей с равномерно распределенными нагруз-
ками. Если на линии располагается значительное количество нагрузок,
которые мало отличаются друг от друга, то расчетную схему можно
принять в виде линии с равномерно распределенной нагрузкой. На
рис. 112, а показана в однолинейном изображении двухпроводная ли-
ния с электрическими нагрузками, расположенными на участке с коор-
динатами а и b от пункта питания А. На рис. 112, б показана расчет-
ная схема, на которой на том же участке представлена эквивалентная
реальной равномерно распределенная нагрузка, А/м,
(160)
где п — количество сосредоточенных нагрузок на рассматриваемом
участке.
212
Результаты расчетов при такой
замене будут тем меньше отли-
чаться от действительности, чем
большее число нагрузок распо-
лагается на участке. Если на
отдельных участках сети значе-
ния нагрузок значительно раз-
личаются, то сеть разбивают на
несколько участков, различаю-
щихся по интенсивности нагру-
зок, для каждого из которых
определяют свою равномерно
распределенную нагрузку.
Для расчета схемы рис. 112, б
определим приращение потери
напряжения dUx на элементар-
ном отрезке dx, отстоящем на
расстоянии х от пункта питания
А. Ток, протекающий в линии
через отрезок dx:
lx = <ри (ft - х).	(161)
Рис. 112. Приведение реальных нагрузок
к равномерно распределенной:
а — схема реальных нагрузок; б — эквива-
лентная равномерно распределенная нагрузка;
в приведенная сосредоточенная нагрузка
Здесь и в дальнейшем х изменяется в пределах a^Zx^b. Величина
dUx определится в виде
dUx~Ix—dx,
Sy
где у—проводимость материала провода, м/Ом-мм2;
S — площадь сечения провода, мм2;
a,b,L,x— расстояния по схеме, м.
После замены /х из (161) получим
Потерю напряжения Д(7Х на части участка от пункта питания до точки
с координатой х найдем путем интегрирования выражения для dUx
в пределах от а до х и добавления к полученному интегралу потери
напряжения на отрезке длиной а от точки А до начала эпюры равномер-
но распределенной нагрузки
W, =	(6 - а) ±	(6-х) dx,
а
где первое слагаемое представляет собой потерю напряжения на на-
чальном участке длиной а от суммарного тока всех нагрузок
I = ‘т (ft — «)•
После взятия интеграла и простых преобразований получим
Wx = ^-(xb--^~y	(162)
213
Наибольшее значение потери напряжения At/max получаем подста-
новкой х = b в формулу (162)
ДС/п.ах^-^-^-С2).	(163)
Sy
Если равномерно распределенная нагрузка располагается по всей
длине участка, то потеря напряжения до конца линии
(164)
Sy
Формула (164) получена из формулы (162) подстановкой значений
с = 0, b = L, х = L или из (163) при а = 0 и b — L.
Результаты, аналогичные (163) и (164), можно получить, если заме-
нить всю равномерно распределенную нагрузку участка одной сосре-
доточенной /, равной суммарному току всех реальных нагрузок, при-
ложенной в середине участка с реальными нагрузками (рис. 112,в).
Разветвленные сети с односторонним питанием. Рассмотрим схему
разветвленной сети с равномерно распределенными нагрузками на уча-
стках (рис. 113, а). В общем случае каждый участок характеризуется
своими значениями нагрузки £рр, А/м; длины I м; проводимости мате-
риала проводов у, м/Ом мм2; площади сечения провода S, мм2. В со-
ответствии с ранее полученным выводом о возможности замены при
расчетах равномерно распределенной нагрузки сосредоточенной рав-
нодействующей на рис. 113, б изображена расчетная схема замещения.
Сосредоточенные нагрузки участков определяются по формуле
*рр hhi*
где th — равнодействующая тока k-ro участка, А;
ipph — равномерно распределенная нагрузка А-го участка, А/м;
4 — длина А-го участка, м.
После составления расчетной схемы определяют потери напряжения
на отдельных участках. Потеря напряжения на участке складывает-
ся из составляющей от равнодействующей тока участка, приложенной
в его середине, и от суммарного тока соседних участков, расположен-
ных с противоположной стороны рассматриваемого участка по от-
ношению к питающему пункту. Для рассматриваемой схемы имеем
потерю напряжения на первом участке:
^=•^(1+2 4	<i65>
Аналогично для других участков
(167)
214
На крайних участках поте-
ря напряжения создается
лишь собственным током
этих участков. Например,
=	(168)
Потери напряжения от пи-
тающего пункта А до наи-
более удаленных точек се-
ти В, С, D, Е определяют-
ся суммированием потерь
напряжения соответствую-
щих участков. Так, потеря
напряжения до точки В
bUAB = Л14 + Д67, +
+ Д£73 + ДС/Б.
До точек С, D и Е соот-
ветственно:
ас — Д£Д ; Д£7а +
+ &US + ДЦ>;
&uAD = дс/, +
+	Д(7в + Д(/7;
&Uae
+	ьи6 + ьив.
П риме р. Оп редел ить поте -
ри напряжения в двухпровод-
ной сети постоянного тока
(рис. 114, а). Длины участков
даны в метрах (см. подчеркну-
тые цифры), значения равно-
мерно распределенной нагруз-
ки по участкам даны в ампе-
рах на метр. Питающий пункт
расположен в точке А. На
рис. 114, б показана эквива-
лентная схема замещения с
сосредоточенными равнодейст-
вующими нагрузками, прило-
женными в серединах учас-
тков, границы которых обоз-
начены цифрами /, 2, 3, 4.
На участке А — 1 нагрузка
отсутствует. Для остальных
участков выполнено приведе-
ние нагрузок. На участке
А—1 использованы кабели с
алюминиевыми жилами, иа
остальных участках—медные
провода. Площади сечения
Рис. ИЗ. Разветвленная сеть с равномерно
распределенными нагрузками:
а — схема равномерно распределенных нагрузок; О —
схема с привеченными сосредоточенными нагрузками
Рис. 114. Двухпроводная сеть постоянного
тока с равномерно распределенными нагруз-
ками:
а — схема приложения нагрузок; б — эквивалентная
расчетная схема с сосредоточенными нагрузками
215
фоЬодов и кабелей приведены на схеме замещения цифрамй в кружках, мм2,
/дельная проводимость алюминия — 33, меди—56 м/Ом мм8.
Потери напряжения па участках определяют по формулам (165)—(168).
Из-за отсутствия нагрузки на участке А — 1 потеря напряжения на нем
определяется по формуле (165), в которой опускается первое слагаемое
। скобках.
2/1	2-250
At?Z1= Tv? = 33-400 <200+|00+ Ю0 +30+ 150-| 80-| 40) .26.52В.
Для участка 1—2 используем формулу (166)
2/, / /2	\	2-250 / 200
Д{71г- —М- I	, 100 | 100 | 30) = 34,66В;
^2 ГЗ \ “	/	ОО-оО \ Z
...	2-250 /100	\
д*4з —— —+ 100J-30	18,91В;
ио-оо \ z	/
.2-300	/ 150	\ Л
“Г"-1	80 i	401 = 24,58В.
56-85	\ 2	/
Участки 3 — В, 3 — С, 4 — D, 4 — Е являются крайними. Для расчета
гспользуем формулу (168)
^ЗВ
А^ЗС —‘
100-30 Л
------- 0 82 В;
56-65
200-100
•=4,20В .
56-85
200-80
56-85
100-40
А(/<е= ад-кг.
^4D
3,36В;
1,1В.
Наибольшая величина потери напряжения имеет место до точки С:
ЫАС ^А\ । Д<Ая 1 Д^гз+ Д^зс;
KUAC= 26,52 ] 34.664-18,91 | 4,20 - 84,29В 44 * * * * * * * * * * * *
44. Замкнутые сети с двусторонним питанием
Замкнутыми называются сети, получающие питание не менее чем
двух сторон. Простейшим примером замкнутой сети может служить
ольцевое питание двухпроводной сети от одного источника. Такая
;ть показана на рис. 115, а, где точки АI и А2 соответствуют зажимам
сточника питания, а точки Б1 и Б2 — зажимам приемника электро-
лер ги и. На рис. 115, б та же сеть показана упрощенно в однолинейном
зображении.
Кольцевую сеть можно условно разрезать в точке питания и раз-
грнуть, в результате получается сеть с двусторонним питанием, у
оторой напряжения питающих источников одинаковы.
Расчет замкнутых сетей сводится прежде всего к нахождению то-
ораспределеиня по отдельным питающим линиям. Рассмотрим прос-
6
тейший случай токораспределе-
иия при двустороннем питании
с одной нагрузкой (рис. 116).
Так как потенциалы точек Л и
Б одинаковы, то должны быть
равны потери напряжения на
участках сети длиной и /2.
Если сечение проводов линии
А Б неизменно по ее длине, то
можно записать
IaIi = 1бБ, (169)
а>	IT)
Рис. 115. Пример замкнутой сети:
а — принципиальная схема; б — однолииеЛ-
иая схема замещения
Рнс. 116. Сеть с двусторонним пита-
нием н одной сосредоточенной на-
грузкой
IZ
I I.
где IauIб	составляющие тока
нагрузки i, посту-
пающие от пунктов
А и Б.
Так как i — 1А + /в, то из
(169) получим 1А1Х = t’/3 — /л/3.
Окончательно имеем
/Л = ^к_;/В=-Д. (170)
11 ‘2	(1 'а
Рассмотрим общий случай
двустороннего питания, ко!*да на
участке сети А Б располагается
произвольное количество п на-
грузок (рис. 117). Сечение ли-
нии неизменно по ее длине. На-
пряжения ИСТОЧНИКОВ А И Б рис ।|7 Сеть с двусторонним питанием,
одинаковы.	обеспечивающая произвольное колнчс-
Токи питающих пунктов Iл	ство нагрузок
и /д текут по сети встречно. В не-
которой точке сети они встречаются. Эта точка называется токоразде-
лом. Определим его положение на схеме, используя принцип наложе-
ния. Представим, что каждый из нагрузочных токов состоит из двух
составляющих, притекающих от пунктов А и Б. Например, ток ih со-
стоит из долей ikA н ikr>- Составляющие каждого нагрузочного тока
можно определить по формулам (170). Например,
ikA =
th (L — 1ц) .  _ «л Ih
-----E------ltB —•
(171)
где Ih — расстояние от пункта А до нагрузки м;
L — расстояние между пунктами А и Б, м.
Полные токи пунктов А и Б можно найти, суммируя долевые состав-
ляющие всех нагрузочных токов.
/л=2«м: = Т 2	(172)
217
Аналогично найдем
п	п
/£ = 2^ = — 21"	73>
ИЛИ
(174)
1
Произведение тока на расстояние от точки его приложения до пунк-
та питания называется по аналогии с механикой моментом тока. Из
формул (172) и (173) следует, что ток питающего пункта при двусто-
роннем питании равен сумме моментов всех нагрузочных токов отно-
сительно второго пункта питания, деленной на полную длину линии.
После нахождения токораспределен и я в сети определяют точку
токораздела, в которой нагрузка получает питание с двух сторон. Оче-
видно, что наибольшая потеря напряжения будет в линии до точки
токораздела. Для дальнейших расчетов линия может быть условно
разрезана по точке токораздела, в результате чего получаются две
разомкнутые линии, расчет которых ведется в указанном выше поряд-
ке.
Если провод иа отдельных участках имеет различные сечения, то
следует оперировать не длинами участков, а их сопротивлениями.
45.	Распределение токов в замкнутых сетях
при неравенстве напряжений источников питания
Рассмотрим замкнутую сеть постоянного тока (рис. 118), напряже-
ния источников питания которой равны UA и UE- Площади сечения
проводов и их проводимости на участках 1А и 1Б различны и равны соот-
ветственно У! п S2; у2. Для удобства расчетов обозначим сопротив-
ление единицы длины провода г0, Ом/м. Для участка 1А имеем г01 =
= 1/SjTi. Для участка 1Б имеем r02 = l/SaTs- Из расчета потерь на-
пряжения на участках 1А и 1Б получим
UA 1д2гох1а	Uб — /б2г02/б.	(175)
Учитывая, что Iб = i — Ia, решая (175) относительно линейного тока
/л, найдем
(176)
/ — ^Л~иБ
2^011А
Рис. 118. Расчетная схема двустороннего
питания при различных потенциалах питаю-
щих пунктов
Glr01 Hfir02
Для линейного тока 1Б участ-
ка 1Б аналогично
/ = Ue~Ua
01 Б г°2
Г 01
(177)
218
Если участки выполнены одинако-
вым ПрОВОДОМ, ТО Г Qi Г (jo == Г о-
Для этого случая те же формулы
имеют вид
1А =
Уа-Уб . “б .
2Lr0 "Г” L ’
У Б-У А  ilA
2Lr0 L
(178)
(179)
fl) Ш 200	250 * 100
2208 I I T °
u 0	ho	to	hs
6)	150	200	250
2208	Пё	Gfl
too
	 *2108
18,711
Рис. 119. Расчетные схемы к примеру:
n„	_	„ „	..... «--схема расположения нагрузок; б— эк-
11ервые слагаемые в полученных впвалентныс схемы с односторонним пн-
формулах представляют собой СО-	таннем
ставляющие линейных токов, об-
условленные наличием уравнительного тока между источниками. При
нескольких нагрузках линейные токи получаются суммированием не-
изменного уравнительного тока с долевыми составляющими каждого
нагрузочного тока. Расчетные формулы имеют внд
п
(180)
п
(181)
где ih — нагрузочный ток ft-го участка. А;
п — количество нагрузочных токов на линии;
Ы и Isk расстояния от нагрузочного тока ih до питающих пунк-
тов А и Б.
Пример. Найти токораспределение в замкнутой линии (рис. 119, а). Напря-
жения источников 220 и 210 В. Длины участков даны в метрах, нагрузочные токи
в амперах. Линия выполнена медным проводом, сечением 35 мма. Используем
формулы (180) и (181)
220 —210	25-100+10-350 + 20 550
/ . = —	-	<5о, А,
А	2-700	700
56-35
_ 210 —220	20-150 4 Ю-350 + 25 600 = 1С 71 А
Б~ 2-700 +	700
56-35
В соответствии с найденными токами на схеме показана точка токораздела, при-
ходящаяся на нагрузку 25 А. На рис. 119, б показано приведение замкнутой
линии к двум разомкнутым путем разрезания в точке токораздела.
Замкнутаясетьс равномерно распределенной нагрузкой. Равномер-
но распределенные нагрузки заменяются сосредоточенными равнодей-
ствующими, приложенными в серединах соответствующих участков.
Для схемы с равнодействующими нагрузками находится токораспре-
219
Рис. 120. Расчетные схемы к примеру:
а — схема равномерно распределенных нагру-
зок; б — сосредоточенные эквивалентные на-
грузки; в—эквивалентные нагрузки с учетом
точки токораздела; г — эквивалентные схемы
с односторонним питанием
деление. В соответствии с полу-
ченным токораспределением на
схеме с равномерно распреде-
ленными нагрузками определяют
точку токораздела, по которой
сеть условно разрезается. Для
полученных линий односторон-
него питания равномерно рас-
пределенные нагрузки заменяют-
ся равнодействующими, но ко-
торым производят окончатель-
ный расчет.
Пример. Определить токораздел
в схеме двустороннего питания
(рис. 120, а). Напряжения источни-
ков питания t/д и t/c одинаковы.
Линия выполнена проводом постоян-
ного сечения. Длины указаны в мет-
рах, нагрузка участков в амперах
на метр.
На рнс. 120, б показаны сосре-
доточенные равнодействующие на-
грузки к найденные по ним линей-
ные токи питающих пунктов 1А И /£;
f 120-300 +300(500 [-600)-;- 140 (700 1000 + 600) .
Л	3000
1А = 229,3 Л;
1Б ~ 140 + 300 + 120 — 229,3 = 330,7 А.
При найденных значениях токов 1А и 1Б токораздел приходится на средний
участок. Ток нагрузки среднего участка 300 А делится на части 229,3—140=
89,3 Л и 330,7—120- 210,7 А. Пропорционально этим токам средний участок
1000 м делится на два отрезка длиной 297,7 и 702,3 м, между которыми лежит
точка токораздела (рис. 120, с). Схема разрезается на две части (рис. 120, г),
имеющие одностороннее питание. Доли равнодействующей нагрузки среднего
участка переносятся в середины отрезков длиной 297,7 и 702, 3 м.
46.	Сложные замкнутые сети без узловых пунктов
и с узловыми пунктами
Узловыми пунктами называются точки замкнутой сети, получаю-
щие питание не менее чем с трех сторон. В сетях с тремя и более ис-
точниками питания узловые пункты могут отсутствовать. Пример слож-
ной замкнутой сети без узловых пунктов приведен на рис. 121, а. Сеть
питается от трех источников А, В и С. Если узловые пункты отсутст-
вуют, то сеть легко преобразуется в несколько самостоятельных се-
тей, имеющих одностороннее или двустороннее питание (рис. 121, б),
расчет которых был рассмотрен выше.
В приведенной на рис. 122 замкнутой 'сети с двумя узловыми
пунктами узел / получает питание с трех сторон, а узел II —
220
Рис. 121. Сеть с многосторонним питанием без узловых пунктов:
а — исходная схема сети: б — элементы сети
с четырех. На рнс. 123 приведена сеть с одним узлом (точка Е), полу-
чающим питание от трех источников А, В и С. Участок сети dE в точ-
ке d источника не имеет. При расчетах он может рассматриваться как
разомкнутая линия, получающая питание в точке Е. По отношению
к остальной сети участок dE может быть представлен в виде сосредо-
точенной нагрузки lEd, приложенной в узле Е. Источники А, В, С
имеют одинаковые напряжения U. Сечения линий Sb', Sc; Sd, мм2.
Величины сосредоточенных нагрузок и их местоположение заданы.
Необходимо найти токораспределенпе.
В узле Е напряжение будет иметь некоторую величину Ue- Каж-
дую из линий с источниками А, В и С можно представить как незави-
симую, получающую питание от двух источников, из которых один
расположен в узле и имеет напряжение Ue- Предположим, что по ли-
ниям АЕ, BE и СЕ от узла к источникам текут токи Iea, Ieb, 1ес- Ис-
пользуя формулы для расчета линий с двусторонним питанием (180)
и (181), получим:
X- а- с: 1 с: 1	
/ЕД 	г	9Г г	* Ча	z44 г0А	
т	
U—UE	(182)
I ЕВ	г	9/ г * LB	^В гов	
S	
и_и	
1еС —	,	2L г	’ ьс	Zbc roc	
где La, Lb, Lc длины линий АЕ, BE и СЕ , м;
гол, гов\ гос	сопротивления единицы длины провода линий, Ом/м;
Гоа — l/SAv, гов — 1/£ву; гсс — 1/Scy;
221
ос
п
<>Е
i-Ak', 1вь\ ick — нагрузочные токи ли-
ний А, В, С;
1лк', 1вк', lek — расстояния от нагрузоч-
ных токов линий до их
источников, м;
Рис. 122. Сеть с узловыми "• s — "олное количество на-
пунктами	грузочных токов линии
А, В, С.
Ток линии dE может быть найден как сумма всех q нагрузочных токов
этой линии
/frf— У1, t'd/t-	(183)
1
По первому закону Кирхгофа алгебраическая сумма токов узла
равна нулю
I ЕЛ 4* ? ЕВ + I ЕСг 4* 1 Ed = 0.	(184)
Обозначим U — Ue ~ С учетом того, что
1/£л<од — Sj^ILa', \	Зву/Ев',
l/Lcfoc = ScyiLc»
получим
21 *М lAk	'sk lBk lCk lCk
&Uy / ^Д I SB  SC \
2	\ LA LB LC /
(185)
Упростив запись последнего выражения, получим
у 1/2 Nj S/L
А.В,С
(186)
Рис. 123. Сеть с узловым пунктом и трех-
сторонним питанием
После определения Д£7 мож-
но найти уравнительные токи в
линиях. Складывая их с линей-
ными токами, обусловленными
нагрузками, определяют токи,
вытекающие из узла, на основа-
нии которых строится токорас-
пределенне. Полученное отрица-
тельное значение тока свиде-
тельствует о том, что его направ-
ление противоположно принято-
222
му первоначально. После
расчета токораспределения
находят напряжения в от-
дельных точках сети.
Для расчета сетей с не-
сколькими узлами анало-
гичные уравнения необхо-
димо составлять для каж-
дого узла. Описанный спо-
соб расчета сетей с узла-
ми получил название мето-
да узловых уравнений.
При количестве узлов боль-
ше двух расчеты этим ме-
тодом становятся весьма
трудоемкими.
Пример. Дана сеть по-
стоянного тока с узлом Е
(рис. 124, о). Напряжения ис-
точников Л, В,С равны 600 В.
Найти токораспрсдсление в се-
ти н наибольшую потерю на-
пряжения. Нагрузки на схе-
ме даны в амперах, длины —
в метрах. Площади сечения
линий, мм2, обведены кружка-
ми. Провод медный.
Рнс. 124. Расчетные схемы к примеру:
а - исходная схема сети; б — окончательное токо-
распрсдсленне
По развернутой формуле (185) находим величину
у Srt	240-2110 + 160-400	100-100 | 80-300
-4 L ’ы	500	+	700
50-200 70-500
600
+504-40 + 60 = 497,57 Л.
Определяем величину
V S	S„ Sc 85	100	100
лис L LA 1 LB + Lc ~ 500 + 700 + 600
Определяем \L/ из формулы (186):
497,57
0,479
ди-
.— = 37,058.
56
Узловые токи по выражению (182):
240-200-1-160-400	37,058-56 85	„ „„ „
--------Й5-----------—Пи—=’47'60А;
100-100-I 80-300	37,058-56-100 ЛЛ .
f.n =---------------—----’--—-------= —99,66 А
ЕВ	700	2-700
г 50-200 + 70-500	37,058 56-100
1^=----------!!= —97.94 А
Сумма токов узла /еа^^ЕВ~^^ЕС+?Еа=^7,60 — 99,56— 97,94-j-150=»0-
223
Токораспределсние в схеме показано на рис. 124, б. На участке Л £ находится
точка токораздела а.Определим потери напряжения на участках сети по формуле
At/ = 2V/fc ikrDfi ,
i
где /ft — линейный ток иа k-ы участке;
fok — сопротивление единицы длины провода k-ro участка;
Ik длина £го участка;
р — количество токовых нагрузок на k-м участке.
2
Д<7В£=———(279,66-1004-179,66-2004 -99,66-400) 37,058В;
ио 1 vU
2
&UCE = ge	(217,91 • 200 4-167,94 •300 -1-97,94  100) =37,059 В.
□О'1U0
Незначительная разница между &UBE и t\UCE вызвана округлениями при рас-
четах.
Потеря напряжения до точки токораздела а
2
Л£= -с g5 (352,40 200 -Ь112,40• 200) = 39.059 В
Расчетная потеря напряжения на участке а£ с учетом принятого направле-
ния тока
Д£У«^=С'5б78Г(~47’60) 100==~2В:
ДиЛ£-Д1/Ла+Д17аС 39,059—2= 37,059 В
Потеря напряжения на участке dE
2
(150-100 р90-1004 50-200)= 18.881 В.
56-65
Наибольшая потеря напряжения от источника до конца участка dE;
Д17тах	37,058 4-18,681 =55,739В .
Напряжение в узле
иЕ = и — Д£/ = 600—37,059-562,941 В
47.	Метод преобразования сложных сетей
Расчет сложных сетей с большим количеством узлов обычно выпол-
няют путем их преобразования. В процессе расчета сеть приводится
(свертывается) к простому виду без узлов. После расчета полученной
упрощенной сети в результате обратных преобразований (разверты-
вания) осуществляют переход к исходной схеме В процессе преобра-
зования используют следующие приемы.
Сложение сопротивлений последовательно и
параллельно соединенных элементов сети. При после-
довательном соединении
Яэк=ХЯ*.	(187)
А=1
224
при параллельном соединении
Г9«=2>.	(188)
fc = l
где /?аК и Уэк — эквивалентные сопротивление и проводимость заменяющего
элемента сети;
Rh и У к — сопротивление и проводимость /его заменяемого участка сети;
т, п — общее количество заменяемых участков.
Ток в эквивалентной линии:
при последовательном соединении
/эк -/fc.	(189)
при параллельном соединении
/а,	(190)
*=1
где /ft — ток в /г-й ветви.
При обратном преобразовании ток в k-ii параллельно соединенной линии
(101)
Замена нескольких линий одной эквивалент-
н (1 ii. Условием преобразовании является неизменность напряжения в узле О
(рис 125). Ток эквивалентной линии должен быть равен суммарному току, а ее
проводимость — сумме проводимостей реальных линий:
т	т
/эк —^/fc’ ^эк =	(192)
Напряжения питающих пунктов UAt UB, Uc. Напряжение в узле Uo. При
принятых обозначениях справедливы следующие уравнения;
У, ((/„-(/„) =
У2(1/в-1/„) = /2;
Y,(Uc-Ut) ls.
(193)
где У„ У», У3 — проводимости линий АО, ВО, СО (см. рис. 125). Для
эквивалентной ливни
YJK(U„-UU) V/,„
1
(194)
где UM напряжение источника эквивалентной линии.
После подстановки в последнюю формулу выражений для токов из
(193) и преобразований получим
Уэ1! (1/э„ - и„) = У, (ид — U„) + У. (U„	и0) +
+ У лис- Ь„).
Окончательно
Ь3„ =
YtUA+YyUB- Y3UC
^i+Vg+Vs
(195)
8 Зак. I0S7
225
iinii к очной эквивалентной
Рнс. 126. Преобразование тре-
угольника в звезду, расчетная
схема
Для любого количества линий т напряжение источника эквивалент-
ной линии
(196)
где проводимость Л-й линии;
Uh напряжение источника k -й линии.
При равенстве напряжений источников питания замена несколь-
ких линий одной эквивалентной сводится к сложению проводимостей
этих линий. Приведение линий осуществляют методом преобразования
сети в случаях, когда напряжения питающих пунктов различны.
При решении обратной задачи развертывании сети необходимо
определить токи отдельных линий. Приравнивая значения для L/o,
полученные путем решения уравнений (193) и (194), получим
Л (UA—U^ F; +	;
Уак
* .111
Ь (UC- UM) Y, 1
1 эк
(197)
Преобразование треугольника в эквива-
лентную звезду. Схема соединения сопротивлений и обозна-
чения сопротивлений сторон треугольника и лучей звезды приведены
на рис. 126. Преобразование выполняют по формулам
#12 #13	.
#12+ #23 4“ #13
#23 #13	,
#12 I #2зЧ“#13
#13 #23
#13+#23 I #13
(198)
226
Обратное преобразование звезды в треугольник выполняется по
формулам:
7?1: = Rt+R^
R>3 яг+я,+-^-;
RiS = R3+Ri + J^-
(198*)
Формулы для определения токов в лучах звезды получаются в соответ-
ствии с первым законом Кирхгофа применительно к узлам /, 2, 3.
/1=Л2-/И,
1а = /23	/12 I
G Лз ^23
(199)
Формулы для токов в сторонах треугольника могут быть найдены по
второму закону Кирхгофа для контуров 1—2—0, 2—3—0, 3—1—О’.
^12
Ла—’/а ^з
(199’)
/?1з
Приведение различных сечений линии к
одному сечению. В отдельных расчетах электрических сетей
удобнее пользоваться ие значениями сопротивлений участков сети,
а нх длинами. Это возможно в случае, если линия выполнена про-
водом неизменного по длине сечения. С целью упрощения расчетов
можно привести участки сети к единому сечению. Условием приведения
является сохранение неизменным токораспределения в сети и значений
напряжений в отдельных точках. Очевидно, что для соблюдения этих
условий прн изменении сечения провода в процессе приведения необ-
ходимо изменять и его длину. Полученные при таком преобразовании
площади сечения и длины провода носят название приведенных. Из
условия равенства сопротивлений реального провода и провода с
приведенными сечением и длиной следует, что
LlyS — /-пр^Т^пр,
где L\ S; у — длина, площадь сечения и проводимость реального
провода;
£пр; Snp; у приведенная длина, приведенная площадь сечения и
проводимость заменяющего провода.
Окончательно имеем
/-пр — LSnp/S-
(2U0)
8*
227
Полученная формула справедлива для проводов, выполненных из оди-
накового материала.
Перенос нагрузок. Сложение сопротивлений последо-
вательно и параллельно соединенных элементов сети, преобразование
треугольника сопротивлений в звезду и обратно, замена нескольких
линий эквивалентной выполняют в случае, если указанные элементы
не имеют приложенных на нх длине нагрузок. Если же они имеются,
то нх необходимо предварительно перенести в другие точки сети, ле-
жащие за пределами преобразуемых участков. Условием переноса
нагрузок является неизменность токораенределения и значений на-
пряжения па участках сети, примыкающих к преобразуемому.
Предположим, что нагрузку i следует разнести в точки / и //,
(рнс. 127, а). В результате переноса должны получиться две нагрузки
/1 и /»(рнс. 127, б). Все расстояния показаны на рисунке При равен-
стве напряжений пунктов А и Б до разнесения нагрузок токи источ-
ников 1Л и 1Б определялись по известным формулам:
По условию переноса при двух нагрузках к и /2 токи источников долж-
ны остаться без изменения. Из схемы рис. 127, б следует, что
/л ----------1--------.	~
Приравняв значения токов /л и /л, /б и /б и выполнив простейшие
преобразования, получим
=	(201)
Анализируя формулы (201), видим, что они соответствуют формулам
типа (171), выведенным для расчета токов источников при двустороннем
питании. Из этого вытекает правило: перенесенные составляющие на-
грузки определяю! по формулам, полученным для двустороннего пи-
тания, при этом в указанных формулах под расстоянием между источ-
Рис. 127. Схема переноса нагрузок:
а — исходная схема; б — разнесение нагрузки
228
никами следует понимать рас-
стояние между точками, в кото-
рые разнесена нагрузка.
Используя принцип незави-
симости нагрузок, полученный
вывод можно распространить на
схемы с любым количеством пе-
реносимых нагрузок.
Формулы (201) справедливы
для сети, сечение проводов ко-
торой одинаково по всей длине.
Если это условие нарушается,
то вместо длин участков следует
оперировать их сопротив-
лениями.
Если необходимо пере-
нести нагрузки и i2 в
точки сети С и Е, в кото-
рых уже имеются нагруз-
ки ic и iE (рнс. 128, а), то
сформулированное выше
правило сохраняется.
11ри этом составляющие
перенесенных нагрузок до-
бавляют к существующим
нагрузкам, расположен-
ным в точках переноса.
11а рис. . 128, б выделены
нагрузки ij и i2, которые
следует перенести в точки
С и Е. Находим перенесен-
ные составляющие этих
Рис. 128. Перенос нагрузок в точки сети с на-
грузками:
а —исходная схема; б — переносимые нагрузки; fl-
сумм приме нагрузки после переноса
нагрузок i'c и iE по формулам:
«с —
4 (1е _4)+4((е—4) ., 4(4—4?)1 4(4 1С)
------------------> lf =----------‘------
lE~lC	1Е~1С
(202)
11а рис. 128, в показаны перенесенные составляющие и исходные на-
1 рузки ic и iE, приложенные совместно в точках С и Е. После преобра-
зования в точке С приложена нагрузка ic + ic, а в точке Е — на-
грузка iE + i'e-
В процессе расчетов сетей нередко возникает необходимость разне-
сения тока, приложенного в центре звезды, по ее лучам (рис. 129). Пе-
ренесенные составляющие iA\ iE, ic определяют по формулам:
- 1'ло . убо 	 Усо
(203)
где Удо', У во', Усо — проводимости участков сети от центра звезды
О до точек разнесения нагрузки А, Б, С
при этом У.У = Удо 4- У во + Усо-
Сумма разнесенных токов должна
быть равна исходному току, т. е.
М + ie 4* ic — i-
Пример. На рис. 130, а приведена схе-
ма сети постоянного тока, получающей пи-
тание в точках Л и В. Напряжения источ-
ников одинаковы. Длины участков в мет-
рах, сечеиия проводов в миллиметрах квад-
ратных, нагрузки в амперах указаны на
рисунке. Сеть выполнена медными прово-
дами. Найти токораспределенне в сети и
наибольшую потерю напряжения.
Рис. 129. Разнесение нагрузки по
лучам звезды
229
Рис. 130. Расчетные схемы к примеру
Используем при решении метод преобразования сети. Разрежем сеть в точ-
ках А и В. Сеть приобретает вит, показанный на рис. 130, б. Источники питания
А', В', Л, В имеют одинаковое напряжение. Для приведения полученной схемы
к линии с двусторонним питанием сложим попарно лучи А ], В' 1 и А2, В2.
Для сложения необходимо освободить лучи от приложенных к ним нагрузок.
Осуществим разнесение нагрузок между точками 1, 2 и источниками питания.
Определим доли нагрузок, перемещаемых в точки 1 и 2, для лучей A'i; В'Г,
,100 200	.	250 200
А2; В2 соответственно: lAi = —— — 40 А; 1В1 = —— == 125 A; iA2 =
200 200	150 200
~	500	— 80 А: 1В2 ~	400	~75 А’
Находим результирующие нагрузки в узлах 1 и 2:
Узел /: »!= *Л1+*в1 1-200 4и |125 | 200 -365 А ;
Узел 2: i2= *Л2-| iB2 -S0 [ 75156А
Для упрощения последующих расчетов приведем все линии сети к сечению
,	85
85 мм2. Определим эквивалентные длины; для лучей А'1 и А2 Lap == JqqX
85
Х500 = 425 м; для лучей В' 1 и В2 /.пр =	400 = 340 м.
Сеть приведена к виду, показанному на рис. 130, в. На схеме указаны доли на-
грузок лучей, перенесенные в пункты питания. В процессе дальнейшего свер-
тывания сети эти на1рузки не учитываются.
Параллельное сложение линий сводится в данном случае к сложению их
проводимостей. Оперируем длинами, так как линии приведены к одному сечению.
Лучи А'1 и B'J дают лилию с эквивалентной длиной
425-340
ЭК1 425 |-340“
188,89 м.
230
Лучи А 2 и В2:
^ЭК2 ~
425-340
- - ~п— - 188,89 м
425 + 340
Сеть приведена к линии двустороннего питания (рис 130, г).
Находим токораспредсление. Ток условного источника А'В':
155-188,89 1-150 288,89 + 365-388,89
188,89 [100 I 100 , 188,89	371,34bА.
А' В' —
Ток условного источника АВ:
365-188,89 [-150-288,89	155 388,89
/	-----------‘!------------------------- 998 654 А
Ав	188,89 100 + 100 | 188.89
Определяется точка токораздсла а (см. рис. 130, а).
Развертываем есть к исходному виду. Находим распределение токов между
тучами А'Г, ВЧ: А2, В2 соответственно:
/,ж	188,89
lA 1 1 Л- в-	371 •346 -	165>043 А;
у 1	" Lnp	425
Тэт	188,89
'711 ’л В-7^- 371-346 - 340 =206,303 Д;
/,112	188,89
298’w‘^+r 132-735Л:
188.89
298’й4^г- 165’9,9Х
Для нахождения действительного токораспределения возвратим перенесенные
нагрузки в точки их приложения. При определении токов источников А'-, В'’
А и В учитываются составляющие перенесенных нагрузок, приложенные в точ-
ках А', В’, А, В (см. рнс. 130. е) соответственно:
ГЛ  6(1 I f /l I	«)Ц-165,043 - 225,043 Л :
1В. 125 , i*,, 125-] 206,303 331,303 Л;
/л 120 i'A.,	120-1-132,735 252,735 Л;
IB=75 i'B2  75-|-165,919 — 240,919 Л.
Окончательное токораспределение показано на рис. 130, д. Для наглядности
источники Л', А и В', В не совмещены. Полный ток реального источника 4
1^А 1А  И’1А 225 •043 । 252 735 477,778 А.
Полный ток реального источника В
I^B hi- hi 331.303 240,919 572,222 Л.
Легко убедиться, что ток двух источников равен сумме токов нагрузок.
Определим потери напряжения на участках сети:
участок В2:
(	200	200 \
Д1/п_ = 2 1 240,919------ • 90,919 „	23,703В;
В2 Г 56 100	56-100 /
участок А2:
I	200	300 \
ДПд. 2 252,7.35—---------— 52,735 „ — И 23,703 В;
А3 \	’	56-100	56-00 /
231
участок 2а (от точки 2 до точки токораздела):
100
Д1/2а -2-143,654 —------------------— = 6,036 В;
2а	56 85
участок А'Г.
(200	300 \
225.043-	+125.043	— = 29,472 В;
56-100	56-100 /
участок В'1:
Д</в., -2(331.303^^ + 81,303-^)=29.472В;
участок 1 а (от точки 1 до точки токораздела):
100
&</,„= 2-6,346 ——=0,266В.
оО-ОЭ
Наибольшая потеря напряжения от источника до точки токораздела
Д£/=Д<7Л2 FД172а=23,703 + 6,036 = 29,739 В
ИЛИ
1 Af;ia=29,472[-0,266 -29,739 В
ГЛ Л В 4 XII
РАСЧЕТ ТЯ1 ПВЫХ CEII И
48. Принципы расчета тяговых сетей.
Метод равномерно распределенной нагрузки
Общие принципы расчета. Методы расчета тяговых сетей можно
разделить на две группы:
1) расчеты на основе конкретных графиков движения;
2) расчеты па основе заданных размеров движения.
Размеры движения или объем перевозок могут быть заданы в виде
интенсивности движения поездов (трамваев или троллейбусов) опре-
деленного типа на расчетном участке. При этом подразумевается воз-
можность реализации различных графиков движения, обеспечиваю-
щих заданные объемы перевозок.
Для трамвая и троллейбуса применение методов первой группы не
представляется целесообразным ввиду значительных отклонений реаль-
ных графиков от запланированных из-за уличных помех и большой
трудоемкости расчетов.
Из методов второй группы для городского электрического транспорта
нашли применение методы равномерно распределенной нагрузки и обоб-
щенный аналитический. В качестве основных исходных данных при расче-
тах методами, основанными на заданных размерах движения, используют
средние токи ЭПС и интенсивность их движения.
Средний ток, потребляемый ЭПС, может быть найден интегрированием
по времени потребляемого поездом пли вагоном тока при его движении
но расчетному участку с учетом стоянок па промежуточных н конечных
пунктах. Однако для трамваев и троллейбусов кривые поездных токов
обычно не строят, а пользуются измеренным или рассчитанным удельным
расходом энергии на движение вагонов определенного типа. В этом случае
средний ток ЭПС
/	,	(204)
где Луд удельным расход энергии, Вт  ч/т  км;
G — вес поезда, т;
v эксплуатационная скорость движения, км/ч;
U — среднее напряжение на токоприемнике поезда, В.
При отсутствии конкретных данных о удельном расходе электро-
энергии или средних токах, потребляемых подвижным составом для ус-
ловий наибольшего сопротивления движению, максимального напол-
нения и при определенных значениях эксплуатационной скорости, эк-
вивалентного уклона н средней длины перегона, можно пользоваться
233
Следующими ориентировочными значениями средних токов [41 для раз-
личных типов ЭПС: Т-3 105 А (20); Г-2 90 А (4,0); 311У-5 80 А (7,0);
КТМ-5М 80 А (19,5); РВЗ-6М80 А (22). В скобках указаны составляющие
средних токов, идущие иа отопление и другие собственные нужды. При-
веденные значения соответствую! эквивалентному уклону 5°/с0, эксплу-
атационной скорости 16 км/ч и средней длине перегона 400—500 м.
Интенсивность движения городского транспорта задается обычно
через интервал времени между попутными поездами /И|1Т, мин/поезд.
За время поезд проходит путь, равный Нетрудно показать,
что для одностороннего движения среднее число поездов, находящихся
одновременно на рассматриваемом участке,
где I — длина участка, м.
При равных интенсивностях движения во встречных направлениях
общее число поездов на двухпутном участке
120 Z
п -----------
г/„цт-ЮЗ
Метод равномерно распределенной нагрузки. Общие принципы рас-
чета сети при равномерно распределенной нагрузке были рассмотрены
в гл. XI. Рассмотрим особенности, связанные с расчетом этим методом
тяговых сетей.
Расчетная модель в виде неизменной во времени равномерной на-
грузки существенно отличается от реальных условий, когда на участке
располагается конечное число машин, которые перемещаются неравно-
мерно и потребляют изменяющиеся в широких пределах токи. В связи
с этим применение метода обусловливает получение рассчитываемых
величин со значительными погрешностями. К достоинствам метода сле-
дует отнести простоту расчетных формул, что позволяет рассчитывать
сети практически /побои степени сложности. Метод используют в основном
для расчета рельсовых сетей трамвая, имеющих сложную конфигура-
цию.
В соответствии с формулой (160) равномерно распределенную нагруз-
ку iрр в амперах иа метр для участка / можно найти в виде
(207)
где 1а средний ток s-ro поезда;
п общее число поездов на участке;
I — длина участка, м.
Полученные в гл. XI формулы для вычисления потери напряжения
в любой точке участка с равномерно распределенной нагрузкой полно-
стью применимы при расчетах тяговой сети. Однако при работе ЭПС
представляет интерес не только уровень напряжения в какой-либо точке
234
сет», но и характер изменения уров-
ня напряжения вдоль всего участ-
ка, так как вагон или поезд, пере-
мещаясь, оказываются последова-
тельно в различных его точках.
С этой целью определяют среднюю
потерю напряжения до токоприем-
ника ЭПС при упрощающем усло-
вии, что он перемещается с равно-
мерной скоростью.
Рассмотрим простейший случай:
равномерно распределенная нагруз-
ка располагается по всей длине уча-
стка длиной I, м (рис. 131, п). Пи-
тающий пункт находится в точке Л.
(ля рассматриваемого случая фор-
мула (162) может быть записана в
виде
(208)
’ Де г0 — сопротивление единицы
длины тяговой сети с
учетом контактных Про- Рис 131. Расчетная схема участка
водов и рельсов, ОМ/М; тяговой сети с равномерно распредс-
&их — потеря напряжения ОТ	ленной нагрузкой:
ТП7НКТЯ А ПГ) тонки С ° схема нагрузки участка; б-эпюра
liyniMd ди 1ички	потери напряжения вдоль участка: в скс-
кплГ) nuMRTnii v	ма замещения с сосредоточенной нагруэ-
сМ		кой: г _ Э1нора потерн напряжения при
Среднюю потерю напряжения f\U	экви валентной нагрузке
(в вольтах) до токоприемника най-
дем, проинтегрировав выражение (208) в интервале от 0 до / (переход
от интегрирования по времени к интегрированию по пути справедлив
лишь для равномерного движения) и поделив результат па /:
\и =	§ (lx----у.) dx = ipp^r" .
о
(209)
Зависимость ЛС/т(х) представляет собой параболу, наибольшая
ордината которой при х = I равна
0,ЫГГРг„.	(210)
Сравнивая (209) и (210), видим, что средняя потеря напряжения на уча-
стке равна 2/3 от потери напряжения в конце линии, т. с. соответствует
ординате прямоугольника, равновеликого по нлощадп параболической
эпюре (рис. 131, б).
Как уже отмечалось в гл. XI, с целью упрощения расчетов равномер-
но распределенная нагрузка участка может быть заменена сосредоточен-
ной, приложенной в его середине (рис. 131, в). Этим правилом можно
пользоваться при расчетах потерь напряжения в конечных точках сети
235
как при различной плотно-
сти нагрузки по отдельным
участкам, так и при ее не-
изменной плотности, но при
меняющихся по участкам
сечениях проводов. Замену
равномерно распределен-
ных нагрузок сосредоточен-
ными нельзя выполнять при
расчетах средних потерь
напряжения и средних по-
терь мощности в сети, так
как их определение связано
с интегрированием выраже-
нии типа (208), содержащих
переменную во второй сте-
пени. Это обстоятельство
Рис. 132. Разветвленная сеть с равномерно
распределенной нагрузкой:
а расчетная схема: б — эпюра потерь напряжения
па расчетном участке
иллюстрирует рнс. 131,?, где показана эпюра потери напряжения вдоль
участка при замене равномерно распределенной нагрузки эквивалентной
сосредоточенной. При равенстве потерь напряжения в конце участка
средние ординаты эпюр па рис. 131, б и г не совпадают, расчет среднего
значения по эпюре рис. 131, г выполнять нельзя.
Прн определении средней потери напряжения при разветвленной
сети любой участок сети с приложенной к нему равномерно распределен-
ной нагрузкой может быть рассмотрен самостоятельно. К концу рассмат-
риваемого участка со стороны, противоположной питающему пункту,
должна быть приложена сосредоточенная нагрузка, заменяющая нагрузки
участков, токи которых протекают к питающему пункту через рассмат-
риваемый участок (рис. 132, о). На основании формулы (165) потеря на-
пряжения па k-м участке:

(211)
где rOk для трамвая сопротивление единицы длины тяговой сети
/е-го участка (см. гл. X), включая сопротивление рельсов и
контактных проводов (с учетом параллельного соединения
с ними усиливающих проводов в случае пх применения);
длв троллейбуса — удвоенное сопротивление единицы дли-
ны контактного провода на однопутных участках или сопро-
тивление единицы длины одного контактного провода на
двухпутных участках при параллельном соединении кон-
тактных проводов путей, Ом/м;
сумма нагрузок участков сети, ток которых протекает через
рассматриваемый, А;
tppft нагрузка /г-го участка, А/м;
1к — длина участка, м;
MJut потеря напряжения от начала до конца участка, В.
Полную эпюру потерь напряжения вдоль участка можно представить
в виде трех составляющих (рис. 132, б), из которых две обусловлены
236
нагрузками п ippft; третья — &Uoh представляет собой потерю напря-
жения на участках сети, лежащих между питающим пунктом А и нача-
лом k-ro участка.
В точке с координатой хк составляющие равны
Д^ОЛ» Л^Ай oh^h Л*Ай ~ r0l< *ppft
В конце участка: Д{/0*; rohthXih-, 1/2 ipr>lllkrol!- При k = 1, т. с. для
участка, прилегающего к питающему пункту, величина At/Ofc = Л
0. Для второго участка при /е = 2 величина Л[/02 будет равна по-
тере напряжения в конце первого участка п т. д.
Средняя потеря напряжения в вольтах при движении по /г-му уча-
стку может быть найдена как ордината прямоугольника, равновеликого
по площади изображенной на рис. 132, б эпюре
AL/*-Al/rt \-\/2rMlh Si„ Р 2/3	(212)
При построении диаграммы потерь напряжения от питающего пункта
до конца какого-либо направления разветвленной сети получаем эпюру,
ограниченную на отдельных участках отрезками парабол с различными
параметрами. В связи с этим средняя потеря напряжения по всему на-
правлению At/ не может быть найдена путем умножения иа 2/3 значения
потери напряжения в конце линии 15]. Для приближенных расчетов можно
использовать формулу
V MJhlh
А1/=-.*=!-------,	(213)
т
У, lh
й=1
где т общее число участков, входящих в направление, для которого
ведут расчет.
Более точным является расчет усреднением по времени, но практическая
реализация его затруднительна.
Расчет потерь мощности на участке выполним применительно к про-
стейшему случаю (см. рцс. 131, а). На элементарном отрезке dx потеря
мощности, Вт
dP = l*xrodx,
где 1Х — нагрузочный ток, протекающий по липни в ссчснпн х, А
= (I ~ х) ipp.
Полная потеря мощности на участке, Вт
i
о
237
Окончательно имеем
АР,.=
(214)
Потери мощности во всей сети АР находят суммированием потерь
всех п участков
ДР = v ДрА.	(215)
Л=1
Ток питающей линии легко определить суммированием нагрузочных
токов всех участков.
49. Обобщенный аналитический метод
Обобщенный аналитический метод позволяет получить более точные
результаты, чем метод равномерно распределенной нагрузки, путем учета
колебаний значений и взаимных перемещений нагрузок. Так как эти
процессы носят в значительной степени случайный характер, то при вы-
воде расчетных формул используют отдельные положения теории ве-
роятностей. В качестве основных допущений принимают, что иа рассмат-
риваемом участке число поездов равно их среднему значению п, а любая
комбинация их взаимного расположения равновероятна-Считают также,
что поезда потребляют независимо друг от друга любые токи, значения
которых лежат в пределах, возможных для каждого из них.
В реальных условиях количество поездов па участке не остается
постоянным из-за неравномерности движения и отклонений движения от
запланированного графика. Неучет реального характера изменений числа
поездов на участке приводит к некоторому занижению получаемых ре-
зультатов для величин, зависящих от квадрата их значений.
Одновременно допущение равной вероятности любых комбинаций
расположения поездов на участке и взаимная независимость потребляе-
мых ими токов приводит к определенному завышению результатов расче-
тов, так как указанные допущения предопределяют большую неравно-
мерность в движении и токопотреблении, чем это обычно наблюдается
в действительности. Таким образом, ошибки, получаемые при реализации
указанных допущений, взаимно частично компенсируются, что обуслов-
ливает высокую степень точности расчетных результатов.
Для упрощения расчетов нагрузки поездов задают в виде эквивалент-
ных средних и эффективных значении. Среднее значение тока поезда
определяют за время Т движения по участку с учетом промежуточных
стоянок, а также за время движения в тяге Тт. Соответствующие средние
значения тока обозначают /; /т. Эффективное значение /э тока поезда
определяют за время движения по участку с учетом времени стоянок.
Расчетные формулы для определения средних значений величин п
и / были приведены в начале настоящей главы.
238
Обозначим коэффициентом е отношение времени движения поезда по
участку Т ко времени потребления им тока Т г на участке:
8 = Т/Т.г.	(216)
Иными словами, е представляет собой скважность тока поезда. Отно-
шение среднего тока за время Тг движения под током к среднему току за
время Т обозначим коэффициентом
а = /т//	(217)
Отношение эффективного тока поезда /, к среднему току за время Т
равно коэффициенту эффективности тока поезда
= /а//	(218)
Простые расчеты 15] доказывают, что а е при любой форме кривой
поездного тока. Связь между а и л., сложнее. Если поезд потребляет
неизменный во времени ток за время Тт при затрате на прохождение
всего перегона времени Т, то
кэ-	(219)
т. е. коэффициент эффективности неизменного поездпого тока равен
корню квадратному из скважности. Для реальных кривых токов ЭПС
из-за их сложной формы значение кэ превышает найденное по формуле
(219). Для учета этого обстоятельства в формулу (219) вводят допол-
нительный эмпирический коэффициент
к* (1,1—1, 15) Е.	(220)
Па практике находит применение аналитический метод расчета тя-
говых сетей, в котором отдельные строгие положения теории вероятно-
стей, требующие весьма сложных математических расчетов, заменены
упрощенными логическими предпосылками. Рассмотрим вывод расчет-
ных формул упрощенным способом.
При определении потерь напряжения полагают, что средняя потеря
напряжения до токоприемника любого поезда Д1/ состоит из доли
ДС/с, вызванной током рассматриваемого поезда, а также из доли
Д(7П (п — 1), обусловленной нагрузками других поездов, находящихся
на рассматриваемом участке,
MJ = \ис ч- (п — 1) \ип.	(221)
Величина MJn представляет часть потери напряжения до токоприемника
рассматриваемого поезда, вызванную' любым другим поездом, наход-
щимся на участке. Величина АС/,. определяется за время потребления
тока рассматриваемым поездом
= д„л,
О
где Ди — мгновенное значение потери напряжения до токоприемника
рассматриваемого поезда от его собственного тока.
239
На рис. 133, а показан участок длиной / с односторонним питанием. Со- '
противление тяговой сети г0> Ом/м; число поездов—п, средний ток поезда
/, А. При расположении поезда на расстоянии х ог пункта питания
Ли — ixxr0,
где ix — мгновенное значение тока, потребляемого поездом в точке х.
Таким образом, получим
ЛУС=	(222)
Вычисление этого интеграла представляет определенные трудности,
так как две переменные ix и х изменяются во времени по закону, точно
задать который аналитическим путем невозможно. С целью упрощения
принимают движение ЭПС равномерным, что позволяет перейти от
интегрирования по времени к интегрированию по пути с заменой пре-
делов интегрирования 151. Изменяющийся во времени ток ix заменяют
для упрощения средним током за время потребления поездом энергии
/т. Тогда:
i
AUc=-^-\xdx
О
или окончательно с учетом (217) имеем
Jar,.
с 2
(223)
Величина А(/п определяется за полное время движения поезда по уча-
стку. Предположим, что один из поездов, произвольно располагаясь
на участке, создает потерю
I
Рис. 133. Сеть с односторонним
питанием:
а —расчетная схема; б —эпюра по-
терн напр»гжеиия на участке от од-
ного поезда
напряжения, эпюра которой показана на
рис. 133, б. При этом какой-либо другой
поезд может оказаться с равной вероят-
ностью в любой точке этого же участка
и будет подвергаться влиянию потери
напряжения, вызванной первым поез-
дом. Усредненная потеря напряжения до
токоприемника этого поезда
(224)
О
где
240
Меняя пределы интегрирования и
заменяя мгновенное значение тока
поезда средним током, получим
MJ
п 3
С учетом формул (221) и (223)
Окончательно имеем
(225)
Рис. 134. Сеть с двусторонним пита-
нием:
а — расчетная схема; б — эпюра потерн
напряжения на участке от одного поезда
Аналогичными приемами можно получить расчетную формулу для
определения средней потери напряжения до токоприемника ЭПС в случае
двустороннего питания участка (рис. 134, о). Нагрузка и электрические
параметры участка такие же, как и в случае одностороннего питания.
Пункты питания А и В приняты эквипотенциальными.
Мгновенная эпюра потери напряжения, вызванной током какого-
либо поезда, расположенного на расстоянии х от пункта А, показана на
рис. 134, б. Определим для этого случая слагаемые формулы (221).
Мгновенная потеря напряжения до токоприемника рассматриваемого
поезда А«, вызванная его собственным током
Mi „ 1х <f~** хг°
(226)
По аналогии с формулой (222) выражение для Д(/с получит вид
At4 =
1 С Гоlx(l—x)x
Тт J I
о
Меняя пределы интегрирован ня и заменяя мгновенное значение тока
поезда 1Х под интегралом средним током за время его потребления, по-
лучим
i
= \(l-X)xdX
или окончательно имеем
д(/ = JaJr^
с 6
(227)
241
Мгновенное значение потери напряжения до токоприемника какого-
либо поезда, вызванное потреблением тока другим поездом, находящимся
в любой точке участка с равной вероятностью, может быть оценено по
формуле
Д „ __ *Х V- *) ХГо
п— 21
Величина Дип соответствует половине наибольшей ординаты эпюры
потери напряжения (см. рис. 134, б). Такая оценка будет справед-
ливой лишь в случае равномерного движения ЭПС ио участку и непрерыв-
ного потребления поездами токов, так как при меняющейся скорости
поезда вероятность его нахождения в различных точках участка неоди-
накова. Неучет перерывов в потреблении поездами токов н неравномер-
ности их движения приводит к ошибке, которая относительно невелика.
Попытка учесть реальный характер условий движения приводит к боль-
шим трудностям при получении расчетных форму.!.
По формуле (224) находим среднюю потерю напряжения i\U„. С це-
лью упрощения интегрирование ведем по пути, а мгновенный ток ix под
интегралом заменяем его средним значением
i
и
Окончательно получим
Al/„ = -^L.	(228)
С учетом формул (221), (227) и (228) средняя потеря напряжения до токо-
приемника ЭПС
6	'	12
Окончательно имеем
Д1/ .	|	(229)
Анализ формул (225) и (229) показывает, что перевод участка на дву-
стороннее питание при прочих равных условиях снижает среднюю по-
терю напряжения до токоприемника ЭПС примерно в 4 раза= При дву-
стороннем питании несколько возрастает неравномерность потребления
тока от питающих подстанций, о чем свидетельствует увеличение чис-
лового коэффициента у коэффициента неравномерности ас 1,5 до 2.
Рассмотрим методику определения нагрузок питающих линий. При
одностороннем питании средний ток питающей линии равен сумме средних
токов поездов, находящихся на участке,
IA = In.	(230)
В случае двустороннего питания можно представить, что мгновенное
значение тока ix любого поезда, расположенного на произвольном расстоя-
нии х от точки А (рис. 135), складывается из двух составляющих: доли
242
тока ixA от питающей линии А и доли тока gb от питающей линии В.
Эти составляющие определяются в соответствии с общим правилом токо-
раслределения между питающими линиями при двустороннем питании.
Среднее значение J а доли тока iXA может быть найдено по формуле
JА=	j ^хЛ di
о
пли
=	I d/	(231)
0
1 lc пользу я допущения, сформулированные выше, получим
i
О
Окончательно имеем
Ja = 1/2.	(232)
Из (232) следует очевидный результат: среднее значение доли тока
поезда, потребляемого отливин А, равно половине среднего тока поезда.
Если па участке находится п поездов, то средний ток линии А
Ia — п J а — nli2.	(233)
Аналогично, ток линии В
1в = Л//2.	(234)
Рассмотрим методику определения эффективных токов питающих линий.
В основу ее положим известную формулу Я- Бернулли, связывающую эффектив-
ное значение суммы взаимно независимых произвольно изменяющихся величин
с их средними и эффективными значениями. Применительно к данному случаю
формулу можно записать в виде:
(235)
где Iэффективный ток питающей линии, А;
JА—среднее значение тока поезда, получаемого от питающей линии А при
одностороннем питании, или среднее значение доли тока поезда, полу-
чаемого от той же линии при двустороннем питании, А;
/Лэ - эффективное значение тон же вс:
Применим формулу для случая
двустороннего питания участка при п
поездах и эквипотенциальных питаю-
щих пунктах. Мгновенное значение
доли тока любого поезта, отстоящего
от пункта питания А на расстояние х
(см. рис. 135),
(ИЧИНЫ.
Рис. 135. Токораспределенве при дву-
стороннем питании
-
1хА
243*
Среднее значение ixA равно JА = //2 [см. формулы (231) и (232)1. Эффективное
значение доли тока ixA находим по формуле
о
Заменял интегрирование по времени интегрированием по пути, а также заменяя
квадрат мгновенного значения тока поезда иод интегралом через квадрат эффек-
тивного значения поездного тока /», получим
о
С учетом формулы (218) получим
>А,
где к;, — коэффициент эффективности тока одного поезда. В соответствии с основ-
ным допущением о взаимной независимости токов отдельных поездов можно
применить формулу (235), в результате чего получим
/ т у (/я \
Ы +лЬ—г]
Окончательно имеем
„2/2 /. 1,33/с«-1\
^э=—	J	(236)
Учитывая полную симметрию рассмотренной схемы двустороннего питания,
легко можно показать, что средние и эффективные токи линий А и В равны,
1д=1В‘> Аз ~ IВэ-
Рассуждая аналогично, в случае одностороннего питания будем иметь:
Ja = Л JA. = 1к3. Расчет по формуле (235) дает для одностороннего питания
^,=«*7Я(1+^^)	(237)
В формулах (236) и (237) выражения в скобках представляют собой квад-
раты коэффициентов эффективности тока питающих линий, кул. Анализ
этих коэффициентов показывает, что при п сю, 1, т. е. при беско-
нечно большом числе поездов ток питающих линий становится чисто
постоянным, неизменным во времени. При п = 1 имеем к3 = кэп. В слу-
чае двустороннего питания коэффициент эффективности тока питающей
линии несколько выше (при неизменной длине участка и прочих равных
условиях), чем этот же коэффициент при одностороннем питании, что объ-
ясняется некоторым повышением неравномерности потребления тока
от питающих линий при двустороннем питании.
Изложенные выше допущения используют при расчетах потерь мощности
в тяговой сети. Средняя потеря мощности в тяговой сети может быть представ-
лена в виде интеграла суммы произведений токов отдельных поездов па соответ-
ствующие им потери напряжения:
5 Аи='=)'"•	<238>
244
где is и Ди8—мгновенные значения поездного тока и полной потери напряжения
до токоприемника некоторого поезда s. Величину Ди8 можно представить в виде
суммы составляющих: Ди — потерн напряжения от своего собственного тока и
Дип—потери напряжения от тока любого другого из (л — 1) поездов
Дия—Ли -J- (п — 1) Дип.
С учетом того, что все п поездов равнозначны, находятся в одинаковых условиях
и могут с равной вероятностью располагаться в любых точках участка, формулу
(238) можно переписать в виде, опустив индекс «s»,
(л«*+(п-ОА«»Ч<а
о
плн
С учетом формулы (226) получим
др = п Г у- С	Л1 +	J Дц„ Ш1	(239)
О	О
Так как токн поездов приняты взаимно независимыми, то для второго интеграла
в (239) можно применить известное положение теории вероятностей о том, что
среднее значение произведения независимых изменяющихся величин равно
произведению их средних значений. Одновременно переходя к интегрированию
по пути и заменяя квадрат мгновенного значения тока поезда в подынтегральном
выражении квадратом эффективного тока поезда, получим
ЛР--п Г—/г-U—+(«—0	
' о	J
С учетом (228) получим
I (ак’/г<,	Z2 Zr„ 1
Окончательно имеем
пЧЧг„ {	—1 \
ДР^_(240)
Аналогично рассуждая для случая одностороннего питания, можно получить
формулу
ДР^Ч-(1 + ^).
Если в формулах (225) и (229) для расчета средних потерь напря-
жения, в формулах (236) и (237) для расчета эффективных токов питаю-
щих линий и в формулах (240) и (241) для расчета потерь мощности в сети
приравнять единице множители, стоящие в скобках, то полученные
таким образом упрощенные выражения совпадут с расчетными форму-
лами, полученными методом равномерно распределенной нагрузки.
245
Действительно, при неограниченном увеличении числа поездов на уча-
стке, т. е. при л оо и приближении характера нагрузки к равномерно
распределенной, выражения в скобках стремятся к единице.
Пример. На участке с двусторонним питанием длиной /, м, находится п
поездов, средний ток каждого из которых /, А. Параметр тяговой сети г0, Ом/м.
Рассчитать потери мощности в сети.
Если представить нагрузку участка как равномерно распределенную, то
в соответствии с формулой (207) /рр = Inll, А/м. Сеть с двусторонним питанием
условно разрезаем в середине по точке токораздела п рассматриваем как два
одинаковых участка с односторонним питанием. По формуле (214)лотгри мощ-
ности в сети двух участков длиной по Z/2 составят, Вт
др — ;рр/2^о 2 = *рр/3^о
38	12
После замены в полученном выражении величины /рр через исходные величины
и п получим:
ДР =
, т. е. тот же результат, что по формуле (240) при п -» ос.
В реальных условиях встречаются достаточно сложные схемы тяговых
сетей. С целью упрощения расчетов рекомендуется в таких случаях де-
лить сеть на отдельные участки, каждый из которых имеет не более двух
питающих линий. При большем числе питающих линий токораспределеиие
в сети определив1ся в предположении равномерного характера тяговых
нагрузок внутри каждого элемента расчетного участка. Участки пи-
тания, смежные с выделенным для расчета участком двустороннего пи-
тания, разрезаются в предварительно найденных точках токораздела 14].
Рассмотрим схему с двумя питающими линиями и неизменной плот-
ностью распределения нагрузок вдоль сети (рис. 136, а). Примем со-
противления питающих линий равными нулю, что соответствует случаю
коротких питающих линий: /?л1 = /?л2 = 0- Напряжения на шинах пи-
тающих подстанций одинаковые. Количество поездов на участках
G, 4» G равно соответственно nt, п2, п3. Средний ток поезда на любом
участке /, А. Равномерно распределенная нагрузка имеет одинаковую
® , ф
а) , ®
		
		
ИГ"	'; i । i । i'	IIHIII
7м ,	hi	hi3 Г»,	hi
б) 1щ
hn hl13
hi
hl3
hu 1цз-средние токи
1хгзз /изэ-эффектийные токи
hi
hza
(।
Рис. 136. Токораспредслснпе в сети с двумя
питающими линиями
плотность иа всех трех уча-
стках
/рр =	= /f/g/Zg
= fn3/l3 const.
Средние нагрузки про-
водов контактной сети /Hi
у питающих пунктов на
участках /,. Zs и /3 соответ-
ственно равны
/ы = / «ъ	(242)
/к23 = ^К2 ”	(243)
/ в з ~ з-	(244)
246
В технической литературе можно встретить обозначение:
(/э2 - /-): /2 - ₽.
Легко показать, что
₽ = к! - 1.	(245)
Ниже расчетные формулы приводятся в исходной форме записи через
коэффициент кэ и дополнительно в записи через коэффициент р.
На рис. 136, б показаны обозначения средних и эффективных токов
контактной сети в питающих линий, используемые в дальнейших расче-
тах. Контактный провод участков lt и /3 вблизи питающих пунк-
тов можно рассматривать как питающие линии со средними тока-
ми hij и 1п3. На основании (237) с учетом (245) эффективные токи кон-
тактной сети в этих точках можно найти, как
!^-) = Рл| (14-6-);	(246)
\ "1 / \ й> /
/1з, = /г«5(1+!^ V P«1('1 + -LV (247)
V «з /	\	«з/
Участок 12 имеет двустороннее питание. В соответствии с формулой (236)
к...,:.,»
Средние потери мощности на участках сети /ь 12 и /3 согласно выра-
жениям (240), (241) и (245) находят соответственно по формулам:
, г.РпЦ, /,	1.5к'-1 \ roza„» Z, , , , 3₽ (-1 \
И),
3	\ n3 )	3 V 2n3 /
(249)
(250)
(251)
Эквивалентный ток проводов контактной сети определяют из условия
равенства потерь мощности в них в реальных условиях и при нагрузке их
эквивалентным током. Значение эквивалентной нагрузки используют при
проверке соответствия выбранных сечений проводов экономически целе-
сообразной плотности тока. Например, для первого участка
[ 2 r I _ АП
* экв 1' о »1 — bit
(252)
где /вкв1 — эквивалентная нагрузка первого участка. На основании (249)
и (252) получим:
247
Аналогично для второго и третьего участков из (250) и (251) получим:
1,5к| —1
«3
экв з —
; зр + г
Среднюю нагрузку питающих линий /Л1 и /п2 находят суммированием
средних нагрузок прилегающих участков контактной сети. Ток первой
линии
ток второй линии
/Л1 = /«1 + Ма/2,
/Л8 = /«3 + 1пй/2.
Эффективные токи питающих линий могут быть найдены по формуле
(235), если произведения в ней заменить суммами. Например, эффектив-
ный ток первой питающей линии
Ал1э =(/ki + ^kz)2 4“ Uk 1э—/к1) +(/’ 21э—/кз)-
Окончательно имеем
~ ^к1э 4" 21э 4“ 2/к1I к2.	(254)
Аналогично эффективный ток второй питающей линии
2э = Зэ 4- 23э 4“ 2/кз А«23-	(255)
Слагаемые, входящие в формулы (254) и (255), были определены форму-
лами (242)—(244) и (246)—(248).
Среднюю потерю напряжения в контактной сети определяют за время
потребления поездом тока, предполагая, что любые варианты распо-
ложения отрезка пути, на котором поезд потребляет ток, равновероятны.
Для участков одностороннего питания 4 и Zs согласно формуле (225)
соответственно получим
AL\ =	+ ’.Sa— 1
Д t/3 = г»ПзПа (1 4-.|-5а~1’].
Для участка /2 Двустороннего питания в соответствии с (229) получим
Д{/2 =	(1 _|_2а~1 ) .
При проверке пропускной способности участков представляет интерес
определение средней потери напряжения на наиболее тяжелых (удален-
ных) перегонах. Эта величина незначительно отличается от средней по-
тери напряжения до конца линии прн одностороннем питании и до точки
токораздела при двустороннем. Соответствующие потери напряжения для
248
рассматриваемого случая для участков /ь l:i и /3 определяются соответ-
ственно
Л(Л,т. (1 + ?Е=1Л;
2	\ "э /
В \ *з /
Расчет схем при переменной плотности нагрузок с учетом сопротив-
лений длинных питающих линий можно выполнить ио методике и фор-
мулам, приведенным в [41.
50.	Токи коротких замыканий в тяговой сети
Короткие замыкания (к. з.) тяговой сети возникают вследствие раз-
рушения изоляции проводов контактной сети, перекрытия изоляторов
при перенапряжениях, соединения разнополярных проводов при об-
рыве, нарушения нормального взаимодействия токоприемников с кон-
тактными проводами, неисправностей на подвижном составе, нарушений
изоляции кабельных линий.
По степени удаленности различают короткие замыкания вблизи
подстанции и удаленные. По характеру можно различать замыкания:
через металлический контакт—глухие; через электрическую дугу; через
заземлитель в цепи тока при обрыве контактного провода и падении его
на землю.
При глухих к. з. вблизи подстанции ток к. з. значительно превышает
максимальные токи тяговой нагрузки. Такой ток представляет опасность
для проводов контактной сети и оборудования тяговых подстанций по
термическому и динамическому воздействию. Защиту тяговой сети от
токов к. з. осуществляют посредством быстродействующих автоматиче-
ских выключателей. Благодаря малому собственному времени срабаты-
вания таких выключателей цепь разрывается значительно раньше, чем
ток к. з. успевает достичь своего установившегося значения. Автомати-
ческие выключатели, совмещая в себе чувствительный релейный и ис-
полнительный контакторный элементы, обладают относительно высокой
надежностью и быстродействием и успешно защищают тяговую сеть от
больших токов К. 3.
Короткие замыкания в тяговой сети в отдельных случаях могут быть
неустойчивыми, например, при кратковременном замыкании контакт-
ных проводов сошедшим токоприемником. При этом причина, вызвав-
шая к. з., быстро исчезает, и сеть может продолжать нормально функци-
онировать. Отдельные срабатывания быстродействующих выключателей
бывают вызваны режимами кратковременных перегрузок, не связанными
с аварийным состоянием сети. В указанных случаях для восстановления
движения можно повторно подать напряжение в контактную сеть после
ее отключения автоматическим выключателем. Для повторного вклю-
249
чеиия линейных выключателей и восстановления питания используют
схемы автоматического повторного включения (АПВ). Система АПВ
может быть основана на различных принципах. Широко применяют схемы
однократно-многократного АПВ с ограниченным количеством повтор-
ных включений. В основу их действия положено различие в скоростях
нарастания тока к. з. и тока перегрузки. Скорость нарастания тока к. з.
превышает обычно скорость его изменения в режиме перегрузки, так
как во втором случае в цепи тока имеются тяговые двигатели ЭПС,
обладающие значительной индуктивностью. Индуктивность цепи умень-
шает скорость нарастания тока к. з. При достаточно большой крутизне
фронта тока к. з. система автоматики блокирует линейный выключатель.
Деблокирование производится дежурным персоналом пли диспетчером.
При малой крутизне фронта тока перегрузки осуществляется много-
кратное АПВ.
На практике используется принцип АПВ, при котором оценивается
сопротивление отключенной линии. Если сопротивление ее мало, то это
свидетельствует о сохранении режима к. з. на линии. В этом случае АПВ
действует только при отсутствии запрета па включение, подаваемого
специальным устройством—испытателем линии.
Особенностью работы тяговых сетей является возможность существо-
вания «мертвых зон», короткое замыкание в которых не вызывает сра-
батывания токовой защиты, так как значения токов к. з. оказываются
близкими или даже меиыпе максимальных токов тяговой нагрузки.
Такие токи называются малыми токами к. з. Протекая длительно по сети,
они могут вызвать отжиг контактного провода и ее механическое разру-
шение. При неглухих к. з., сопровождающихся горением электрической
дуги, возможны разрушение изоляторов илн пережог контактного про-
вода. Защита от малых токов к. з. требует применения специальных
устройств, позволяющих различать режим удаленного к. з. от режима
тяговой перегрузки. Применяемые способы обнаружения должны обе-
спечивать необходимую надежность отключения аварийного режима,
ие давать ложных срабатываний, обеспечивать селективность и быстро-
действие.
К быстродействующим относят системы защит, отключающие малый
ток к. з. за время не более 0,1 с, так как считают, что за это время элект-
рическая дуга не успевает повредить элементы контактной сети. В за-
висимости от величины тока удаленного к. з. отжиг контактного провода
может произойти за время в несколько десятков секунд илн даже боль-
шее. Поэтому допускают применение небыстродействующих систем за-
щиты, время срабатывания которых значительно превышает 0,1 с. Для
сравнения отметим, что собственное время срабатывания линейных вы-
ключателей составляет 5—7 мс, а полное время отключения большого
тока к. з. не превышает обычно 20 мс.
При небольших токах к. з., лишь в несколько раз превышающих
номинальный ток выпрямительного агрегата, внешняя характеристика
агрегата остается прямолинейной, а при больших токах в режиме глу-
хого к. з. иа шинах подстанции эта характеристика имеет криволинейную
форму. В связи с этим при расчетах больших и малых токов к. з. исполь-
зуют различные формулы.
250
(256)
Расчетный максимальный ток к. з. /к тах, А, при замыкании на шинах
подстанции или иа выводах коротких кабелей
/	=09 Рк —|0<1	,
«max	ЮР,.ек
2 j . ----b_h
NPn
где Рк — мощность к. з. на шинах переменного тока, МВ - А;
U2 — номинальное фазное напряжение вентильной обмотки транс-
форматора в схеме звезда — две обратные звезды с уравни-
тельным реактором или линейное напряжение в схеме трех-
фазного моста, В;
напряжение к. з. трансформатора, %;
количество параллельно включенных выпрямительных аг-
регатов;
Р„ — номинальная мощность выпрямительного агрегата, кВт.
При расчете минимального тока к. з. определяют сопротивление
контура тока и напряжения, действующие в нем. В сопротивление кон-
тура к. з. включают сопротивления контактной н кабельной сетей, рель-
сов и эквивалентное сопротивление тяговой подстанции. В контуре к. з.
действует напряжение холостого хода тяговой подстанции. Минимальный
ток К. 3.
«к
N
(257)
,	1,17{/2—Д17а
'к mln —	, io’
ГПЛтГтс + Аэ
где Д(/а — потеря напряжения в выпрямителе, которую принимают
равной 5—8 В;
гал — сопротивление положительной и отрицательной питающих
линий. Ом;
гтс сопротивление участка тяговой сети в контуре к. з. (кон-
тактные провода, рельсы, усиливающие провода), В;
R3 эквивалентное сопротивление тягового трансформатора и
системы внешнего электроснабжения. Ом.
Эквивалентное сопротивление
/?э = 0.239 (хс + jct)>	(258)
где хс и хт — индуктивные сопротивления соответственно системы пер-
вичного электроснабжения и тягового трансформатора.
Ом, определяемые по формулам
_ 3U*	, _зи* ек
с 10е Рк’ Xv- 10БРп
Принимают, что для четкого отключения тока к. з. и для определен-
ной гарантии несрабатывания линейного выключателя от тока перегрузки
необходимо выполнение следующих условии:
I	1 Ц I
'к mln	,«<J ’щахрасч>
(259)
• лв	' max расч’
где /лв — ток уставки линейного выключателя, А,
/тах расч — расчетный максимальный нагрузочный ток, А.
(260)
(261)
251
Если условие (260) не выполняется, то ток к. з. относят к малым токам
к. з., надежное отключение которых линейным выключателем не может
быть обеспечено, в связи с чем необходимо применить дополнительные
способы защиты.
Как уже отмечалось, расчетный максимальный ток линии принимают
меньше возможного физического максимального значения, вероятность
появления которого весьма мала. В настоящее время для городского элек-
трического транспорта рекомендуется определять расчетный максималь-
ный ток питающей линии по специальным номограммам (рис. 137, а, б).
На рисунке приняты следующие обозначения:
л расчетное число машин на участке питания в часы максимума;
X расчетная частота отключении липни в месяц;
кк — коэффициент максимума.
Максимальный расчетный ток в линии
Лпахрасч Zrp км»	(262)
где /ср — средний ток линии, А.
Задаваясь расчетной частотой отключении X, определяют по номограм-
ме значение км в зависимости от количества поездов на участке (штри-
ховая линия). По найденному значению км и среднему току линии /ср
определяют ток /гаах расч по формуле (262).
Пример. На участке с односторонним питанием в часы максимума находится
одновременно пять вагонов КТМ-5М. Средних! ток вагона / = 80 А. Расчетная
частота отключений X = 20 в месяц. Определить максимальный расчетный ток
и уставку линейного выключателя.
По номограмме рис. 137, а находим коэффициент ям, проведя прямую через
точку 20 оси X и точку 5 оси п (трамвай). На оси км снимаем показание: км = 4,7.
0.) Я1, ч ' 1,мес ’
0,03 5
0,05 . /0
0,08
0,1
0.12
0.15
0,1В
0,1
0.25
0.3
0,35
о,о-
0,5-
15
20
25
-35
40
- 45
55
£0
Л 70
.80
-'-90
0.Б-ГЮ0
0.15
0,18
0.2
0,15
0.3
0.35
0.9
0,5
0.6
Z5
-30
35
-90
95
50
.55
.БО
- 70
 80
 -100
Рис. 137. Номограмма для определения расчетного наибольшего тока прн одно-
стороннем (а) и при двустороннем (б) питании
252
Средний ток линии /Ср == /л = 80 5 = 400 А. Расчетный максималь-
ный ток /щах расч = 400 4.7 = 1880 А, Уставку линейного выключателя
определяют по формуле (261):
/ль 1,27шахрасч 1880.1.2= 2260 А.
51.	Способы защиты от малых токов короткого замыкания
Защиты тяговых сетей от малых токов к. з. можно разделить па сле-
дующие виды: защиты, реагирующие иа характер изменения тока в ре-
жиме к. з., максимальные токовые, потенциальные, тепловые, токоврс-
меиные и другие. Следует отметить, что все из перечисленных видов
защиты обладают различными достоинствами и недостатками и имеют
свою область наиболее эффективного применения.
Основной принцип защит, реагирующих па скорость изменения тока,
был уже рассмотрен при описании систем АПВ линейных выключа-
телей. К недостаткам защит этого типа следует отнести то, что в отдель-
ных случаях переходной процесс при удаленном к. з. и при перегрузке
протекает почти одинаково, что затрудняет определение аварийной
ситуации.
Режим удаленного к. з. при небольшой тяговой нагрузке на линии
обычно хорошо различим, так как приращение тока оказывается равным
установившемуся току к. з. При большой нагрузке на линии приращение
тока в режиме удаленного к. з. относительно невелико и становится со-
измеримым с пусковыми толчками тока ЭПС. В некоторых случаях на-
растание тока к. з. происходит со скоростью, соизмеримой со скоростью
изменений тока при тяговых перегрузках. Эффективная защита при этом
возможна лишь при тщательно подобранных параметрах элементов
защитных устройств или прн корректировке тока уставки в зависимости
от тока нагрузки защищаемой линии.
Тепловая защита, непосредственно защищающая контактный провод
от отжига, может быть выполнена в различных вариантах. Возможно
использование теплового реле, чувствительным элементом которого яв-
ляется отрезок контактного провода, включенный в рассечку шины за-
щищаемой линии. При нагревании чувствительного элемента происходит
его удлинение, в результате которого при температуре, близкой к 100° С,
срабатывает мпкровыключатель, подающий сигнал на отключение ли-
нии. Возможно применение чувствительных терморезпсторов, контро-
лирующих температуру контактного провода.
Во всех случаях тепловая защита реализует отработку определенной
токовремеипой зависимости: ток-—допустимое время. Это допустимое
время для каждого значения тока регламентирует перегрев проводника
предельно допустимой температурой, например 6(Г С для медных кон-
тактных проводов. Указанные выше принципы тепловой защиты основаны
па непосредственном контроле температуры контактного провода. Недо-
статком такой защиты является наличие механического теплового реле
или необходимость передачи сигнала от чувствительного элемента к ис-
полнительному элементу защиты.
253
Рис. 138. Токоврсмеиная защита тя-
говой сети
Более удобным, но менее точ-
ным является метод моделирова-
ния температуры контактного про-
вода с помощью реле или элек-
тронных элементов, электрические
постоянные времени которых соот-
ветствуют тепловым постоянным
контактных проводов. В модели-
рующих защитных устройствах та-
кого типа трудно учесть отдельные
параметры, влияющие на темпера-
туру проводов (температура окру-
жающей среды, условия теплоотдачи и т. д.), в связи с чем они усту-
пают по точности устройствам, основанным на принципе непосредст-
венного контроля температуры.
Простейшим устройством, работающим по принципу электричес-
кого моделирования, является токовременная защита с использованием
токовых и временных реле (рис. 138). По обмоткам токовых реле 77 и
Т2 протекает ток линии, значение которого контролируется. Своими
блокировками токовые реле включают реле времени В1 и В2. При сра-
батывании любого из этих двух реле включается исполнительный
элемент ИЗ, отключающий линию. Уставки токовых реле и реле вре-
мени выбирают таким образом, что меньшей токовой уставке соответст-
вует большее время срабатывания реле времени. Например, устав-
кам токовых реле Т1—700 А и Т2—1000 А соответствуют уставки реле
времени В1 0,2 с, В2 0,1 с. Если время притекания тока опреде-
ленной величины в линии превышает допустимое значение, то защита
срабатывает. Точность системы зависит от количества ступеней. Теп-
ловые и токовременные системы защиты применяют в случаях, когда
малый ток к.з. меньше тока уставки линейного выключателя. Обычно
бывает достаточно одной-двух ступеней реле в описанной выше схеме.
К недостаткам токовременной защиты следует отнести;
многократные включения реле, приводящие к их быстрому износу;
применение реле с высоким коэффициентом возврата;
система не учитывает температуру провода в момент перед включе-
нием токового реле.
Исследуются электронные моделирующие устройства, позволяющие
обеспечить не дискретное, а непрерывное слежение за тепловым состоя-
нием контактного провода. В основу такого устройства положено свой-
ство электрической /?С-цепи, напряжение на конденсаторе которой из-
меняется по экспоненциальному закону, подобному экспонентам нагре-
вания и охлаждения контактного провода.
Когда малый ток к. з. соизмерим или меньше токовой уставки линей-
ного автоматического выключателя, рекомендуется применение тепло-
вых и токовременных защит. Во всех случаях тепловая или токовре-
менная защиты, будучи небыстродействующими, не исключают быстро-
действующую защиту, а лишь дополняют ее. Отключение больших токов
к. з. осуществляется быстродействующей токовой защитой посредством
линейных автоматических выключателей.
254
ГЛАВ Л XIII
НАГРЕВ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОЦЕНКИ
СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
52.	Нагрев проводов и кабелей, выбор их сечений
Электрический ток, протекая по проводникам, нагревает их.
Чрезмерное превышение температуры контактных проводов и кабелей
над температурой окружающей среды приводит к заметному снижению
механической прочности проводов и к ускоренному старению изоля-
ции кабелей. Поэтому токовые нагрузки проводов и кабелей регламен-
тированы допускаемыми значениями, ограничивающими их нагрев. Для
общих электросетей и линий электропередач нагрузки устанавливают-
ся «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ). Повышенные
требования к механической прочности и надежности контактной сети
диктуют необходимость особо тщательной проверки на нагрев контакт-
ных проводов.
Температура медных контактных проводов не должна превышать
100е С, что соответствует допустимому перегреву 60 С при наиболь-
шей температуре окружающего воздуха, принимаемой -|-40‘ С. Для
алюминиевых проводов температура не должна превышать 80° С, что
ограничивает их допустимый перегрев значением 40 С. Бронзовые
провода практически не разунрочияются при нагреве до 160 С, что
позволяет поднять допустимую для них температуру до 120 С.
Для неизолированного проводника отдаваемое за время / в окру-
жающее пространство тепло
Q ~ kFxI,
где Q отдаваемое тепло, Вт-с;
к коэффициент теплоотдачи, учитывающий лучеиспускание,
конвекцию и теплопроводность, Вт/см2 С;
F — охлаждающая поверхность проводника, см2;
т превышение температуры проводника 0 над температурой
окружающей среды 0ср (перегрев), °C.
Мощность потерь Р. Вт, от протекания по проводнику тока /:
Р = Г-Re,
где Rq сопротивление проводника при температуре 0, Ом.
Если выделяющееся в проводнике и отдаваемое в окружающее про-
странство в единицу времени тепло равны, то создается установившийся
режим или тепловое равновесие. Если установившийся перегрев про-
водника равен предельно допустимому значению, то протекающий при
этом ток будет предельно допустимым. Приравнивая количество выде-
255
ляемого в проводнике и отдаваемого за то же время окружающей среде
тепла, получим
/2/?е = kFx.
В установившемся режиме допустимому перегреву тД(1П соответствует
предельно допустимое значение тока /доп:
^доп /?0 =
откуда
/«,,„ = ]	(263)
Величина «Тдоп соответствует количеству тепла, рассеиваемому с единицы по-
верхности проводника в единицу времени, и может быть найдена в виде суммы
кТдоп = Qk Qn Ч- Qt.
где Qh, Qji и QT — тепло, отдаваемое с единицы поверхности за счет конвекции,
лучеиспускания и теплопроводности, Вт/сма.
Составляющие определяют по следующим формулам:
<2к = 0,009	(0 - Вер);
п ГС273 + °У 7273 + °‘"У1
’ л [(. 1000 ) I 1000 J ]’
В последних двух формулах приняты следующие обозначения:
р давление окружающего воздуха, МПа; для негористых районов принимают
0,1 МПа;
v — скорость движения окружающих проводник воздушных потоков, м/с;
(1 — диаметр провода, см;
ел — постоянная лучеиспускания; для окисленных медных проводников ел =
=- 0,5-?0,6.
Количество тепла, рассеиваемое за счет теплопроводности QT, очень мало и в
расчетах им обычно пренебрегают.
Эффективные нагрузки проводов и кабелей в длительном режиме не
должны превышать допустимых по условиям нагрева значений токов.
При практических расчетах сетей пользуются обычно готовыми таб-
лицами длительно допускаемых нагрузочных токов для проводов Из
различных материалов. В табл. 27 приведены значения длительно до.
Таблица 27
Медные			Ал юм н пневые			Сталслл тмин новые				
Маркл провода	Токовая iiaipyjxa. Л		Млрк.1 ЦЮВОД.1	Токовая нагрузка, Л		Марка препода	Токовая		Марк-, проводи	Токоэая нагрузка вне помещения. А
							нагрузка, Л			
	<1 X 2Е <а 3	Hi		h if	“ф Sc®		S £s а 3	Ш		
М-70	340	270	А-95	320	255	АС-95	330	260	АСУ-120	375
М-95	415	335	А-120	375	300	АС-120	380	305	АСУ-150	450
М-120	485	395	Л-150	440	355	АС-150	445	365	АСУ-185	515
М-150	570	465	А 185	500	410	АС-185	510	425	—	—
256
пускаемых токов па неизолированные медные, алюминиевые и стале-
алюминиевые провода (ГОСТ 839—74) с учетом условии их прокладки
(допустимый нагрев +70° С при температуре воздуха +25° С).
Допустимый нагрузочный ток для контактного провода определяют
обычно по табличным данным или по тепловой характеристике перегре-
ва, представляющей собой зависимость установившейся температуры
перегрева провода от длительно протекающего по нему тока при опре-
деленной скорости охлаждающего воздуха. Обычно ее принимают рав-
ной 1 м/с, что соответствует наихудшим условиям теплоотдачи. По мере
износа контактного провода допустимую токовую нагрузку на него
снижают.
Марка провода
Допускаемая нагрузка, Л:
длительно протекающим
нензменяющимся током
эффективным током за пе-
риод интенсивного дви-
жения
Примечание. В числителе даны значения
менатёле — для изношенного контактного провода.
МФ-85	ПКСл	Сталемед-
80/180 нын СМ-85
600/450	750/700	400/280
425/310	525/480	275/200
нагрузки для нового, в зна-
Для тяговой сети в качестве расчетной величины обычно бывает из-
вестен эффективный ток за период интенсивного движения. Анализ
реальных диаграмм тяговых нагрузок показывает, что из-за значитель-
ной их неравномерности наибольшее значение эффективного тока за рас-
четный интервал 12- 16 мин (см. гл. X) может превышать примерно в
полтора раза значение эффективного тока, найденного за весь период
интенсивного движения. Залас по Сравнению с допускаемым длитель-
но протекающим нензменяющимся током позволяет контактным прово-
дам выдерживать 12—16-минутные перегрузки без превышения их
температуры сверх допустимого значения. Эффективная токовая на-
грузка контактного провода вблизи питающего пункта в длительном
режиме работы (включая расчетный вынужденный режим) не должна
превышать значений, соответствующих эффективному току за период
интенсивного движения.
В аварийных режимах разрешается увеличение на 40% значений
допустимой эффективной нагрузки контактного провода на время не бо-
лее 0,5 ч при температуре окружающего воздуха до -ф20° С и на все вре-
мя интенсивного движения в течение суток при отрицательных темпера-
турах окружающего воздуха.
Для изолированных проводников допустимая нагрузка определяет-
ся с учетом тепловых сопротивлений слоев изоляции и теплопередачи
от одной поверхности к другой. На практике используют формулы, по-
дученные путем лабораторных исследований, и табличные данные. Прн
расчетах принимают следующие допустимые температуры токопрово-
дящих жил: 65° С кабели и провода с резиновой изоляцией; 80° С
кабели с бумажной пропитанной изоляцией для напряжения до 3 кВ;
65е С то же до 6 кВ; 60° С то же до 10 кВ.
Температуру окружающей среды принимают в зависимости от
способа прокладки проводов и кабелей. При открытой и защищенной
9 Зак. 1097
257
прокладке проводов, кабелей и шин в воздухе внутри помещений
25° С; при прокладке одиночных кабелей непосредственно в земле
15° С; при прокладке в воде любого количества кабелей с бумажной
изоляцией 15°С. Для одиночных кабелей, прокладываемых в трубах в
земле без искусственной вентиляции, нагрузки принимают как для
тех же кабелей при прокладке в воздухе. Сечение кабелей должно выби-
раться по данным участка с на и худшими условиями охлаждения, если
длина его превышает 10 м. В случае, если температура окружающей
среды отличается от указанной выше, необходим соответствующий
пересчет табличных данных.
Длительно допустимые токовые нагрузки на кабели с медными и
алюминиевыми жилами в бумажной, пропитанной маслоканифолыюп
и нестекающими массами изоляции, в свинцовой или алюминиевой
оболочке приведены в табл. 28. В чабл. 28 токовые нагрузки на одно-
жильные кабели указаны для работы па постоянном токе. Для воздуш-
ной прокладки кабелей внутри и вне зданий, а также в тоннелях рас-
стояние между ними принимается 35 мм, а в каналах — 50 мм.
Таблица 28
7иконые н.п pyjhii. А, кабелей
трехжилкиых напряжением,
кВ. до
трехжпльны.х напряжением,
кВ, до
Алюминиевые кабели
70
95
120
150
185
240
30(1
400
500
625
800
340
4UO
460
520
580
1>73
770
91П
1080
1170
1310
220
2(10
30.»
333
380
440
Медные кабели
Прокладка в земле
190	165	440	285	245	215
	205	520	340	295	265
•во	1’40	595	390	340	310
зео	275	675	4.15	390	355
.т.о	310	755	490	440	400
ЗЕО	3'5	880	570	510	460
		кию		—	.—.
		1220					
		1100		.—	
			1520		—	
	—	1700		—	-—
Прокладка в воздухе
70	235	155	135	130	350	200	175	165
95	97ч	190	165	155	360	245	215	200
120	320	2'41	190	185	415	285	250	240
150	360	2.V»	225	210	470	330	290	270
185	405	990	250	235	525	375	325	305
240	470	33(1	290	270	610	430	375	350
300	555		—				7*4)						
400	675		—	.—	880	—	—	
500	785		—			1020					—
625	910			.—			1180			—		
800	1080	—	—	—	1400		—	—
258
Таблица 29
Поправочные коэффициенты для числа кабелей
расстояние между кабе- лями б све- ту. мм	1	2	3	4	5	6
100	1,0	0.9	0.85	0,8	0.78	0,75
200	I 0	0,92	0,87	0,84	0,82	0.81
300	1.0	0,93	0,9	0,87	0,86	0,85
При расположении нескольких кабелей совместно непосредственно
в земле или в трубах условия их охлаждения ухудшаются из-за взаим-
ного подогрева. Поправочные коэффициенты, уменьшающие в этом
случае допустимую нагрузку, приведены в табл. 29.
Во время работы системы электроснабжения в вынужденном или
аварийном режиме допускается перегрузка кабелей 0,6; били 10 кВ
до 5 сут в соответствии с данными табл. 30.
Таблица 30
Коэффициент предварительной нагрузки	Вид прокладки	Допустимая перегрузка по отношению к номинальной при длительности максимума		
		1 ч	2 ч	3 ч
0.6	В земле В возчухе В земле в Гле- бах	1,5 1,35 1.30	1,35 1,25 1,20	1,25 1,25 1,15
0,8	В земле В воздухе В земле в тру- бах	1,35 1.30 1,20	1,25 1,25 1,15	1,20 1,25 1.10
В табл. 30 пот коэффициентом предварительной нагрузки понимают
отношение нагрузочного тока кабеля в нормальном режиме перед на-
ступлением аварии к его номинальному току. При отсутствии точных
данных продолжительность максимума принимается равной 3 ч.
53.	Расчет потерь энергии в сетях.
Экономичные плотности тока и сечения
Изложенные выше принципы выбора сечений проводов и кабелей
основывались па технической норме допустимой температуре нагре-
ва проводников. Для практики представляет интерес оценка экономи-
ческих показателей системы электроснабжения с точки зрения полу-
9*
259
чения оптимальных соотношений между стоимостью проводниковых
материалов, используемых в сети, и стоимостью потерь энергии в ней.
С этой целью используют экономичную плотность тока, под которой
понимают некоторое нормированное значение плотности тока, найден-
ное для определенных условий работы линии (в зависимости от материа-
ла токопроводящих жил, типа их изоляции и времени использования
максимума нагрузки). Экономически целесообразное сечение проводов
и кабелей определяют делением расчетного тока линии, соответствующе-
го нормальным условиям ее работы, на экономичную плотность тока.
Потери энергии Д.1, Вт-с, в трехфазной сети за время tz
t	t
М = 3R j' i* dt = J s1 dt,	(264)
О	о
где i — линейный ток, А;
R сопротивление липни. Ом;
U — номинальное напряжение, В;
s — мгновенное значение полной реализуемой мощности, В-А.
В записи (264) принято, что напряжение U практически постоянно,
а сопротивление R не зависит от значения протекающего по нему тока.
Учитывая, что график реализуемой в сети активной мощности имеет
обычно ступенчатый вид (рнс. 139, а), формулу для расчета потерь энер-
гии при чисто активной нагрузке можно записать в виде:
Л Л = 3L V р]. &ti,	(265)
где Pt — активная мощность, реализуемая в системе в интервале
Л/,, Вт.
Для расчета по формуле (265) необходимо знать график изменения ак-
тивной мощности, который обычно заранее неизвестен. В связи с этим
используют приближенные методы расчета.
На практике пользуются годовыми графиками нагрузок по продол-
жительности, которые показывают длительность потребления различ-
ной мощности в пределах года (рис. 139,6). Начальная ордината
соответствует наибольшей активной нагрузке Рм. Площадь графика в
некотором масштабе соответствует количеству энергии, потребляемой
в течение года. График характеризуется временем наибольшей нагруз-
ки TN, в течение которого потребитель, реализуя наибольшую мощ-
ность Ры, получил бы из сети ту же энергию, что п прн реальном годо-
вом графике:
п
V Pi Alt
------•	(266)
' м
Величина Тм зависит от характера потребителей электроэнергии и мо-
жет быть приближенно определена по специальным таблицам.
260
С целью упрощения расче-
тов пользуются понятием вре-
мени потерь т. Это фиктивное
время, в течение которого при
реализации потребителями
наибольшей мощности полу-
чаются такие же потери энер-
гии в линии, как и при дейст-
вительном графике в течение
года.
По аналогии с формулой
(265) можно записать
ДЛ = -^-Р5т.	(267)
При расчетах используют гра-
фики, дающие связь между
Тм и т для различных потре-
бителей. По максимальному
значению потребляемой мощ-
ности и значению т, найден-
ному по зависимости т(7’м),
определяют приближенно по-
тери в сети.
Любой вариант системы
электроснабжения ха р актер и-
Рис. 139. Годовой график:
а — потребления активной мощности: б — нагру-
зок по продолжительности
зуется капитальными затратами на ее сооружение и годовыми расхо-
дами на эксплуатацию. Для совместного учета этих разнородных пока-
зателей используют понятие приведенных затрат
3 = £„К-|-//,
где 3 приведенные годовые затраты па единицу длины линии,
руб/год- км;
К — капитальные затраты, руб/км;
И — эксплуатационные расходы, руб/год* км;
£„ — нормативный коэффициент эффективности, год-1, является
величиной'обратной нормативному сроку окупаемости в годах Ти.
При определении экономических показателей принимают, что ка-
питальные затраты К единицы длины сети линейно зависят от площади
сечения проводов, т. е.
К = К0 + bS,
(269)
где Ко — составляющая стоимости единицы длины сети,'не зависящая
от площади сечения проводов, руб/км;
b — постоянный стоимостной коэффициент, руб/мма«км;
S — площадь сечения проводов линии, мм2.
261
Учитывая, что в эксплуатационные расходы И входят отчисления от
капитальных затрат на амортизацию, ремонт и обслуживание, а так-
же и стоимость потерь энергии за год, можно записать
3 - £„ (Ко + bS) +	- (Ко + bS) + Л Ас.„	(270)
где а годовой процент суммарных отчислении от капитальных
затрат;
сэ тарифный коэффициент стоимости электроэнергии,
руб/кВт-ч;
АД — потери электроэнергии па 1 км линии за год, кВт-ч/год-км.
Значение АД зависит от площади сечения проводов линии. С учетом
формулы (267) можно записать
АА-З/2-^-,	(271)
SY
где у— проводимость провода, м/Ом-мм2;
S — площадь сечения провода, мм2;
/м — ток линии в режиме наибольшей нагрузки Рм при номи-
нальном напряжении, А;
т годовое число часов потерь, ч год.
С учетом (271) приведенные годовые затраты запишем в виде:
3 = (/(0+Ю (е„	(272)
Для определения минимума затрат находим производную d3 dS и при-
равниваем ее нулю
Экономически целесообразное сечение
(274)
Экономичная плотность тока /эк = Zw.SaK, А/мм2. Тогда из (274) полу-
чим:
Нормативные значения экономичной плотности тока в кабелях на-
пряжением 6 и 10 кВ переменного тока в зависимости от продол-
жительности времени наибольшей нагрузки приведены в табл. 31.
После расчета по формуле (274) принимают ближайшую стандартную
площадь сечения, ие обязательно большую. Во всех случаях необходи-
ма проверка выбранного сечения но допустимому нагреву.
Экономичные плотности тока для контактных проводов и питаю-
щих линий оказываются меньшими, чем для кабелей переменного тока.
262
Таблица 31
Наименование проводников	Экономичная плотность тока, /’ к» А/мм1 прн продолжительности использования максимума нагрузки, ч		
	1000-3000	3000—5000	5000-8700
Кабели с бумажной изоляцией с жила-			
мн:			
медными	з.о	2.5	2,0
алюминиевыми Кабели с резиновой и пластмассовой	1.6	1.4	1,2
ШОЛЯЩИЧ1 г жилами:			
медными	3,5	3,1	2,7
алюминиевыми	1.9	1.7	1,6
Это обусловлено повышением стоимости электроэнергии постоянного
тока при ее преобразовании на тяговых подстанциях и особенностями
взаимодействия ЭПС и тяговой сети, в результате которого происхо-
дит увеличение тяговых токов и потерь в линии при снижении уровня
напряжения.
По аналогии с (272) приведенные годовые затраты па один километр
длины контактной сети можно вычислить по формуле:
3Пр — Ч~ J bnp SnD I /экв т
(276)
где Зпр— приведенные годовые затраты, руб/год-км;
дпр — годовой процент амортизационных отчислений по проводам
контактной сети;
&пр стоимость материала проводов, руб/дм3;
Snp — площадь сечения провода, мм2;
Тпр — удельная проводимость материала провода, м/Ом-мм2;
сэ — стоимость электроэнергии, руб/кВт-ч,
/экв — эквивалентный ток, см. гл. XII.
Для определения минимума затрат находим производную d3np/dSDP
н приравниваем ее нулю. Получаем уравнение
+ = • <277>
к 100 J	^ирТпр
из которого находим значение /пр, А/мм2,
/пр
(278)
263
Влияние уровня напряжения в сети на экономичную плотность то-
ка учитывают приближенно |4] введением поправочного коэффициента
0,9. Окончательно имеем
/эк пр * 9,9
сэт
(279)
Аналогичная формула для определения экономичной плотности тока в
кабелях постоянного тока имеет вид:
(280)
где а,. — годовой процент амортизационных отчислений по кабелям;
Ьк стоимость материала кабеля, руб/дм3;
— удельная проводимость материала жилы кабеля, м/Ом-мм3.
Пример. Рассчитать экономичную плотность тока для медного контактного
провода трамвайной линии. Нормативный срок окупаемости Гн = 8,3 года.
Стоимость электроэнергии = 0,01 руб/кВт ч. Годовое число часов потерь
т — 4000 ч. Годовой процент амортизационных отчислений для трамвайных
сетей на опорах спр =* 7,8%. Стоимость В 1 км контактного провода МФ-85
равна 675 руб.
Определим стоимость материала провода
fcjip = B/Slip 675/85 = 7,У4 руб/дмЗ.
Коэффициент
Еи=1/Тц-= 1/8,3=0.12 год-’.
Используя формулу (279), найдем
/эк пр —0,9
(0,12 0,078)7,94-57
0,01-4000
1,348 Л,мм2.
В табл. 32 приведены экономичные плотности тока при т 4000 ч
в год для медных и сталеалюм ин невых контактных проводов н кабелей
постоянного тока с медными и алюминиевыми жилами.
Таблица 32
с8. руб/кВт ч	/Эи ИР- А/мм-, дли провода		/\н к, 4/мм*. для каоеля	
	медного	сталеалюми- ниевого	ЛСБ 2к с меднон жилой	ААВ 2к с алюми- ниевой жилой
0.01	1,35	1,30	1.35	1.2
0,02	0.95	0,9	0,95	0,85
0,03	0,75	0.7	0,75	0,70
264
Решая (277) относительно Snp, получаем расчетную формулу для
определения площади сечения контактных проводов, мм2
^пр = Лжи^/пр-	(281)
С учетом поправочного коэффициента для расчета экономически целе-
сообразного сечения получаем формулу
~ Лкв^/знпр’	(282)
Если рассчитанная по меди площадь сечения Snp на одни путь ока-
зывается заметно больше 85 мм2 , то возникает вопрос о целесообразнос-
ти применения алюминиевых усиливающих проводов. Для определения
их сечения в формулы (279) и (282) следует подставить величины, соот-
ветствующие алюминию, и провести повторный расчет, в результате
которого получится экономичное сечение сети, выполненной целиком
из алюминия, £прл- Площадь сечения усиливающего алюминиевого
провода определяют вычитанием из полученной величины SnP4
площади сечения медного провода, приведенного предварительно к алю-
минию умножением на коэффициент 1,65:
5Ул = Snp а — 85-1,65.	(283)
Усиление сети можно осуществить и другим способом, например,
применив медный продольно-несущий трос.
Пример. На двухпутном скоростном участке трамвая длиной I — 2000 м
с односторонним питанием работают вагоны КТМ-5М. Средняя скорость движения
v = 32 км/ч, интервал /Инт = 2,5 мин. Средний поездной ток I = 100 А коэф-
фициент эффективности поездного тока кэ = 1,7. Стоимость электроэнергии =
— 0,01 руб/кВт ч. Определить экономичную площадь сечения проводов кон-
тактной сети.
Среднее число поездов на участке по формуле (206)
120/______________________________120-2000
trfuiiT-IO»- 32.2,5-10» =3‘
Эквивалентный ток участка по формуле (253)
1 [ 1 ( .	1’5/с® —1	j {	1,5.1_72-—1 \
/аш М |/ Т I Г----------п---J ’ 100-3 У Т ( ’ + ------3-----)=252 А’
Из табл. 32 находим /экпю = 1.35 А/мм2, тогда
252
5пр = Ъкв//эк пр= j 3J." = 186,66 мм2.
На один путь получаем 93,33 мм2, что лишь немного больше стандартного се-
чения провода МФ-85. Усиливающие провода не требуются.
Изложенная выше .методика не распространяется на отрицательные
питающие линии трамвая, сечение которых выбирается не по экономич-
ной плотности тока, а иа основании экономически целесообразной по-
тери напряжения. Это объясняется стремлением к поддержанию экви-
потенциального среднесуточного режима пунктов присоединения отри-
цательных питающих линий к рельсовой сети с целью ограничения
токов утечки в землю.
265
Потери напряжения MJ0 в отрицательной питающей трамвайной линии
где loi — средний ток в i-ii линии. Л;
Loi — длина линии, км;
— площадь сечения кабеля, мм2;
Yk — проводимость материала жилы кабеля, м/Ом мм2.
Приведенные годовые затраты по всем т отрицательным ливням
т	,	/s / • Г Т
/	Oi; \	х.1
3 • 'ж>
где /3| — эффективный ток i-ii липин, Л;
би — стоимость материала кабеля, руб/дм3.
Заменив сечение SOi через величину Л(/о по формуле (284), получим
3==

„	ДМ, сэ т
С-86)
Для определения минимума приведенных годовых затрат находим производную
d3ld (А(/о) и приравниваем ос пулю
(287)
откуда получаем экономичную потерю напряжения в линии
103 1	(£“ По<г)'',,т,‘ . / s/«.
Д<Л> =---- 1	------------------ |/	----- (288)
Y1; F	сэт * ~f0i
или
103
Л(/о-- /к ^-экп*	(289)
Тк
При получении формулы (288) с целью упрощения было принято равенство сред-
него и эффективного токов в отрицательной линии, т. е. Ioi = /Э1-, что дает не-
значительную погрешность. В формуле (288), приняв правый множитель за не-
которую эквивалентную длину кабеля, получаем упрощенное выражение (289).
Приравняв выражения (289) и (284), получим формулу для определения площади
сечения £-го кабеля, мм-;
s„ .	(290)
/к ь-ЭКВ
В развернутом виде
Подводя итог, отмечаем, что площадь сечения положительных пи-
тающих линий трамвайных и троллейбусных тяговых сетей и отрица-
тельных питающих линий троллейбусной сети о пределяют делением
эффективного тока этих линий на величину /эк к.
266
Площадь сечения кабелей отрицательных питающих липин трамвай-
ной сети рассчитывают по формуле (291).
Сечения контактных проводов неразветвленных тяговых сетей с не-
изменной плотностью тяговой нагрузки по длине сети определяют
по формуле (282) с учетом эквивалентного тока, так как в различных се-
чениях линии токи, протекающие по ней, неодинаковы (наибольшее
значение тока — вблизи питающего пункта, наименьшее в конце линии).
54. Технико-экономическое сравнение вариантов
Капитальные затраты, эксплуатационные расходы. Выбор наиболее
экономичной системы электроснабжения осуществляют сравнительной
оценкой возможных вариантов с учетом строительных затрат на их
сооружение и эксплуатационных расходов. Сравнение выполняют па
основе расчета приведенных затрат за нормативный срок окупаемости
Тп, принимаемый равным 8,3 года. Сравнению подлежат варианты,
удовлетворяющие техническим нормативам. При их оценке учитывают
лишь различающиеся составляющие затрат и расходов. С целью реали-
зации оптимальных соотношений между потерями электроэнергии и рас-
ходом цветных металлов в сравниваемых вариантах площадь сечения
контактных проводов и питающих кабелей определяют на основании
методики, изложенной в и. 53.
В состав капитальных затрат включают стоимость подстанций и ка-
бельных сетей. Стоимость контактной сети учитывают в случае исполь-
зования проводов различных сечений пли применения усиливающих
проводов в одном нз вариантов.
В состав эксплуатационных расходов входят суммарные отчисления
по всем учитываемым капитальным затратам, стоимость потерь энер-
гии во всех элемеизах системы электроснабжения и стоимость содер-
жания подстанций и кабельных сетей. Стоимость содержания контакт-
ной сети примерно пропорциональна ее длине и обычно одинакова по
сравниваемым вариантам, в связи с чем в расчетах ее не учитывают.
Приведенные затраты могут быть определены по всему варианту в
целом или по отношению к какому-либо удельному показателю, на-
пример, па 1 км липни. Варианты электроснабжения сравниваются
для равных объемов перевозок. Приведенные затраты 3„ за норматив-
ный срок окупаемости по системе в целом могут быть найдены на ос-
новании выражения (2G8)
3„ Ki +	(292)
где капитальные затраты, руб.;
Иг — эксплуатационные годовые расходы, руб/год.
Предпочтительным является вариант, имеющий наименьшие приве-
денные затраты.
Во время экономических исследований часто приходится сравни-
вать капитальные затраты и эксплуатационные расходы, производи-
мые в разное время. Для сравнения необходимо приводить разновре-
менные расходы к исходному году. При этом учитывают, что отсрочка
267
в расходовании некоторой суммы позволяет вложить ее в развитие дру-
гого объекта и получить определенную экономию. В связи с этим при
строительстве в несколько отдельных этапов, каждый из которых за-
вершается вводом построенной части сооружения в эксплуатацию, не-
обходимо учитывать положительный экономическим эффект отдаления
сроков капиталовложений и начала эксплуатационных расходов по
соответствующим этапам в рассматриваемом варианте. Учет осуществ-
ляется приведением реальных отдаленных затрат/^ к исходному году.
Условные капитальные затраты, приведенные к исходному году:
Ко = Xi(l + £„)"',	(293)
где t — срок отдаления в годах;
£], — нормативный коэффициент эффективности.
По аналогии отдаление эксплуатационных расходов учитывают
уменьшением условных расчетных расходов по сравнению с реальными:
Ио =	(1 + ЕНУ~\	(294)
где И о — условные расходы, приведенные к исходному году, заме-
няющие в расчетах реальные, руб./год;
— реальные расходы, руб./год.
Следует также учитывать «замораживание» капиталовложений для
вариантов, по которым построенные объекты не эксплуатируются, а
вложенные в них средства временно омертвлены. Тогда расчетные ус-
ловные капитальные вложения Ко превышают реальные и могут быть
найдены по формуле:
Ко = Ki (1 Ч- E.J'ctp,	(295)
где — реальные затраты по объектам, эксплуатация которых за-
держивается иа /стр лет.
Определение составляющих приведенных затрат. Для каждого из
сравниваемых вариантов электроснабжения принимают схему питания
секций контактной сети, находят площадь сечения проводов и кабелей,
намечают принцип резервирования мощности подстанций и рассчиты-
вают рабочую и установлен ну ю мощность выпрямительных агрегатов.
Приведенные затраты по одной подстанции за нормативный строк оку-
паемости составляют
Зи = Кп + (Knfl.r ЮО //„) Тц,	(296)
где Ка — стоимость подстанции, руб.;
ап — доля ежегодных амортизационных отчислений по подстан-
циям, %;
Ио — расходы по эксплуатации подстанций без учета потерь энер-
гии в их элементах, руб./год.
Стоимость подстанции
Ап = К-П 4” ^цРуст»
где /С'— доля стоимости, не зависящая от мощности, руб.;
Руст — установленная мощность, кВт;
Ьп — стоимостной коэффициент, руб/кВт.
268
Рабочее количество агрегатов для подстанции Afap выбирают на
основании неравенств
I II
1 н Лпер
где Лэ — эффективный ток подстанции, А;
/„ номинальный ток агрегата, А;
Липах расчетный максимальный ток подстанции, А;
кпер — коэффициент кратковременной перегрузочной способ-
ности агрегата.
Эффективный ток подстанции находят по формулам обобщенного
аналитического метода. При двустороннем питании линий
__	/Л1/л\8/'.	1»33л* — !\
'Н-гЦ1
при одностороннем питании
/>э - (Л1/н)« [ 1 + 4Р-1 ] ,	(298)
Мп j
где .VI число липни, получающих питание от подстанции;
/ средний ток поезда, А;
п — число поездов на одной линии или между смежными подстан-
циями при двустороннем питании;
кэ коэффициент эффективности тока одного поезда.
Формулы (297) и (298) записаны для случая одинаковых линий и
идентичных условий работы па них ЭПС. Максимальный ток подстан-
ции, питающей Л1 одинаковых линий ориентировочно можно рас-
считать при одностороннем питании:
’]• (299)
при двустороннем питании линии:
где величину Zv определяют по эмпирической формуле
Z„ = l/blg —!•-----1,4-0,G
'	Рдол
на основании допустимой вероятности рЛ(1О появления расчетного зна-
чения максимальной нагрузки. В расчетах можно принять рДО11 = 10“4.
Максимальный расчетный ток может быть найден также по специаль-
ным номограммам (см. гл. XII).
Коэффициент кратковременной перегрузочной способности ио току
кремниевых выпрямительных агрегатов регламентирован ГОСТ 18142—
72. Для агрегатов ВАКЛЕ-1000/600Н и ВАКЛЕ-2000/600П допустима
269
щей линии по рельсам, лишь частично ответвляясь в землю. Небольшая
доля тягового тока уходит по рельсам вправо от подвижного состава
и первоначально удаляется от пункта присоединения. Эта часть тока
в дальнейшем полностью уходит в землю и возвращается к пункту при-
соединения по земле. Некоторая часть тока, протекающего по земле
(блуждающего), попадает в рельсы левее пункта присоединения и воз-
вращается к нему по рельсам слева. В средней части участка распола-
гается нейтральное сеченне рельсовой сети.
На подземном сооружении расположение катодных зон (токи вхо-
дят в сооружение) н анодных зон (токи возвращаются в грунт) пример-
но противоположно их расположению на рельсах. Таким образом, вбли-
зи пункта присоединения кабелей к рельсам наблюдается катодная зо-
на иа рельсах, а на подземных сооружениях—анодная. Такое располо-
жение зон соответствует положительной полярности контактной сети.
При этом на подземном сооружении анодная зона оказывается относи-
тельно стабильной, а катодная зона — перемещающейся. Защищать
подземные сооружения необходимо в области анодной зоны. Поэтому
в СССР принята повсеместно положительная полярность контактной
сети, при которой относительная стабильность анодных зон па подзем-
ных сооружениях облегчает их защиту.
График, отображающий потенциалы различных точек рельсовой се-
ти по отношению к земле, носит название потенциальной диаграммы.
Эти диаграммы * позволяют косвенно оценить значение блуждающего
тока. На характер потенциальной диаграммы оказывают влияние мно-
гочисленные факторы, точный учет которых при теоретических расче-
тах практически невозможен. В связи с этим для приближенного ана-
лиза строят упрощенные потенциальные диаграммы, при расчетах ко-
торых ток в рельсах определяют без учета шунтирующего эффекта
грунта. Для условий городского транспорта при небольших расстоя-
ниях между пунктами присоединения кабелей и удовлетворительном
состоянии рельсовых нитей утечка тока в грунт составляет несколько
процентов общего тягового тока. Шунтирующий эффект грунта прак-
тически не влияет на потерю напряжения в рельсах, поэтому закон из-
менения потенциала рельсовых
нитей по отношению к земле
можно принять в первом прибли-
жении таким же, как в случае,
когда рельсы идеально изолиро-
ваны от земли. С учетом этого до-
пущения можно получить весьма
простые расчетные выражения
для потенциальных диаграмм.
При равномерно распределен-
ной нагрузке Iр1„ А/м, на участ-
ке рельсовой сети длиной Z, м, и
одном пункте присоединения,
расположенном в начале участ-
ка в точке О (рис. 141), расчет-
ная схема получает вид консо-
Рнс. 140. Картина протекания блуждаю-
щих токов:
/ — подстанция: 2 — контактная сеть; 3 — под-
вижной состав; 4 — ретъеы; 5 — грунт; б —
подземное сооружение
272
ли. Сопротивление единицы
длины рельсовой сети гОр.
Ом/м. Ток в рельсах на рас-
стоянии х, м, от пункта при-
соединения без учета ответ-
вления некоторой его части в
землю
/х = ipp (/	х).	(305)
Потеря напряжения А(7Х,
В, на участке рельсовой сети
длиной х, м,
Д1/х= С гор<п „ (Z—л) dx.
(306)
Окончательно имеем
Рнс. 141. Построение потенциальной диа-
граммы при равномерно распределенной
нагрузке
Л их = iррлОр (/х — х2/2).	(307)
При х = I получим из формулы (307) полную потерю напряжения на
всем участке рельсовой сети
At/p = 1/2/Рр/%р.	(308)
Полученная для &UX зависимость (307) является уравнением парабо-
лы. Для получения на базе этой зависимости функции распределения
потенциала рельсов относительно земли необходимо определить распо-
ложение пулевого потенциала земли <рй. Как будет показано ниже, уро-
вень потенциала земли на графике рнс. 141 может быть установлен про-
ведением горизонтальной линии <paXlt параллельной оси абсцисс, иа
расстоянии 1/Зг'рр/2/Ор от начала отсчета. Ординаты А(7(р_з)х, заключен-
ные между этой линией и полученной ранее параболой, в любом сечении
х соответствуют потенциалу рельса относительно нулевого потенциала
земли в этом сечении. Аналитическое выражение для потенциальной
диаграммы относительно оси <р3Х]
Л ~	(1х — х^ — «1чАоР/3.	(309)
Приравняв выражение (309) нулю н решив полученное уравнение
относительно х, получим координату нейтрального сечения х0:
х0 = (I - КЗ/З)/.*	(310)
Полученная зависимость At/(p_e)x представляет собой искомую
потенциальную диаграмму. Она позволяет определить блуждающий
ток, ответвляющийся в землю с любого участка рельсовой сети при
сформулированных выше упрощенных условиях. Если принять, что эле-
ментарная величина блуждающего тока, ответвляющегося в грунт в
сечении хс элементарного отрезка dx, пропорциональна разности по-
тенциалов между рельсами н грунтом в этом сечении Л{7(р_з)х и об-
10 Зак. 1097	273
ратно пропорциональна переходному сопротивлению гпер между рель-
сами и грунтом, то
<1/бл
г пер
где /пер — переходное сопротивление, равное сумме контактного со-
противления между рельсами и землей и сопротивления
грунта растеканию тока на 1 км рельсового пути, Ом-км.
Полный ток, ответвившийся в землю на участке длиной х:
lf„- f^E=5--dx.	(311)
J Гпер
О
Если грунт и основание рельсового пути представляют собой одно-
родную структуру, то величина гпер является некоторой константой
для рассматриваемого участка и может быть вынесена за знак инте-
грала. В этом случае
х
/слх = —[ДС/р-з^.	(312)
гпер J
О
Интеграл в формуле (312) представляет собой в некотором масштабе
площадь, ограниченную параболой, осью Xt и ординатой Л(7(р_з)ж в
сечении х. В нейтральном сеченни х0 суммарный ответвившийся в землю
ток будет наибольшим н может служить критерием коррозионной опас-
ности на данном участке. Область от х —х0 до х = I является анодной
зоной рельсовой сети, а область отх — 0 до х — х0 — катодной зоной.
При принятом выше допущении постоянства величины гпер в пределах
участка ток, ответвившийся в грунт в пределах анодной зоны рельсовой
сети, может быть найден по формуле (312), т.е.
i
Л,л = — f Д1/р-а<1х.	(313)
г пер J
*0
Равное значение тока, возвратившегося из грунта в рельсы, может
быть найдено по аналогичной формуле:
-----— f"&l7p adx.	(314)
гпер J
О
Знак минус перед формулой (314) показывает, что ток в катодной об-
ласти рельсовой сети течет из грунта в рельсы, т. с. имеет противопо-
ложное направление току анодной зоны. Интегралы в формулах (313)
и (314) имеют одинаковое значение, но противоположные знаки. Отсю-
да следует, что площади QS и ©S на рис. 141 должны быть равны меж-
ду собой, что подтверждает справедливость проведения уровня потен-
циала земли — оси Xj на расстоянии I/3ipp/2/0p от осн X. Действи-
тельно это расстояние составляет 2/3 от наибольшей ординаты парабо-
лы при х= I и проведенная таким образом ось Xj обеспечивает равенст-
274
во отрицательной и положительной площадей потенциальной диаграм-
мы.
В окончательном виде выражение для определения блуждающего
тока в нейтральном сечении может быть получено из формулы (314)
после подстановки в нее величин А Цр _ 3)Л и из формул (309) и (310):
После взятия интеграла получим
(316)
z'rn<?p
Окончательно с учетом формулы (308) имеем
крр At/p /
г>л —
гпср
(317)
гдеКрр —числовой коэффициент, соответствующий схеме с равномерно
распределенной нагрузкой.
Рассмотрим построение потенциальной диаграммы в случае сосре-
доточенной нагрузки, расположенной на конце рельсовой консоли.
Диаграмма строится при прежнем допущении без учета шунтирую-
щего влияния грунта. Ток в рельсах в любом сечении будет равен току
сосредоточенной нагрузки (рис. 142). Потеря напряжения, В, иа участ-
ке ДЛИНОЙ X, м.
MJX = /Л7ОР.	(318)
При х = I полная потеря напряжения на всем участке рельсовой
сети
AL/P = ///ор.	(319)
Потеря напряжения в рельсах AL/X изменяется ио прямолинейному
закону. Для получения потенциальной диаграммы необходимо опреде-
лить уровень нулевого потенциа-
ла земли. Линия нулевого потен-
циала должна делить потен-
циальную диаграмму на две ча-
сти, равновеликие по площади.
Для этого ось абсцисс необхо-
димо сдвинуть параллельно са-
мой себе иа расстояние 1/2//гор
(см. рис. 142). Аналитическое
выражение для потенциальной
диаграммы относительно новой
оси чвЛ\ получит вид:
(320)
Рис. 142. Построение потенции л ышП дна
граммы при сосредоточенной на1рузкс
10*
275
Координата нейтрального сечения х0 будет равна 1/2. Величина блуж-
дающего тока в нейтральном сечении, найденная по формуле (314),
будет равна:
1/2
Г (x—l/2)dx.	(321)
гпер J
О
После решения интеграла имеем
/Сл=^£Е-	(322)
or пер
Окончательно, с учетом формулы (319) имеем
/оя = —"At7p< 	(323)
Г пер
где кС11 — числовой коэффициент, соответствующий схеме с сосредото-
ченной нагрузкой на конце рельсовой консоли.
Совместное рассмотрение формул (317) и (323) показывает, что блуж-
дающий ток как при равномерно распределенной, так и прн сосредото-
ченной нагрузках прямо пропорционален длине участка, потере на-
пряжения в рельсах и обратно пропорционален переходному сопро-
тивлению между рельсами и грунтом.
В общем случае характер потенциальных диаграмм н связанного с
ними поля блуждающих токов усложняется, в частности тем, что рель-
совые сети имеют сложную конфигурацию и образуют систему замкну-
тых и связанных между собой контуров, соединенных с тяговыми под-
станциями системой отрицательных питающих кабелей.
Рассмотрим некоторые характерные случаи при наличии двух отри-
цательных питающих кабелей, подключенных к различным точкам
рельсовой сети. При одной тяговой подстанции два пункта присоедине-
ния соединяют отрицательными кабелями с отрицательной шиной этой
подстанции (рис. 143). При равенстве потенциалов пунктов присоеди-
нения рельсовая сеть может быть разделена на две части в точке токо-
раздела. Характер работы двух полученных условных частей рельсовой
сети и вид потенциальных диаграмм для них при условии идеальной
изоляции рельсов от земли будут соответствовать рассмотренным выше
PC
Рис. 143. Рельсовая сеть с
двумя пунктами присоеди-
нения отрицательных кабе-
лей
консольным схемам с одним пунктом при-
соединения.
На рис. 144, а показана потенциаль-
ная диаграмма на рельсовой сети при усло-
вии эквипотеициальиости пунктов присое-
динения t/onl = £7оп8 и примерный вид
силовых линий поля блуждающих токов в
земле при одной сосредоточенной нагрузке
на участке. На рельсовой сети при этом
появляются два нейтральных сечения.
Условием эквипотенциальное™ пунктов
присоединения в рассматриваемой схеме
276
является равенство потерь на-
пряжения в отрицательных ли-
ниях, что обычно не имеет места
в реальных условиях, в резуль-
тате чего следует рассматривать
лишь меры по сведению к мини-
муму разности потенциалов
пунктов присоединения.
Эквипотенциальные условия
возникают в данной схеме при
равномерно распределенной на-
грузке и равных сопротивлениях
отрицательных питающих кабе-
лей (рис. 144, б). Ввиду полной
симметрии как по условиям на-
грузки, так и по схеме диаграм-
ма получается также симметрич-
ной относительно середины уча-
стка. Случай сводится к двум
консольным схемам с равномер-
но распределенной нагрузкой,
диаграммы для которых имеют
параболическую форму.
В общем случае участок раз-
ветвленной тяговой сети, отно-
Рнс. 144. Потенциальная диаграмма при
двух эквипотенциальных пунктах при-
соединения:
а — прн сосредоточенной нагрузке; б — при
равномерно распределенной нагрузке
сящийся к зоне питания одной подстанции, может иметь несколько от-
рицательных и положительных питающих линий. Токораспределение
в рельсовой сети, относящейся к указанной зоне, определяется лишь
параметрами отрицательных линий н рельсовой сети, тяговыми на-
грузками и их месторасположением и не зависит от схемы секциони-
рования контактной сети.
Непрерывно изменяющаяся разность потенциалов между пункта-
ми присоединения кабелей вызывает изменение реальных потенциаль-
ных диаграмм по сравнению с рассмотренными выше. Неравенство по-
тенциалов пунктов рельсовой сети приводит к возникновению уравни-
тельного тока, протекающего по рельсам от пункта с большим потен-
циалом к пункту с меньшим. Примерный вид потенциальной диаграм-
мы для случая сосредоточен-
ной нагрузки при иеэквипотен-
циальных пунктах показан на
рис. 145. Результирующая по-
тенциальная диаграмма 1 по-
строена наложением диаграммы
2 от сосредоточенной нагрузки,
полученной при условии экви-
потенциальности пунктов при-
соединения кабелей к рельсам,
иа условную диаграмму от урав-
нительного тока 3.
Рис. 145. Потенциальная дншраммл при
исэквппотенциальных пунмлх прпсоедн
нения
277
Площади диаграммы каждой полярности прн иеэквнпотенциальныХ
пунктах присоединения больше, чем в случае эквипотенциальных
пунктов. Это свидетельствует о некотором увеличении блуждающих
токов, вызванном иеэквипотенциальностью пунктов присоединения.
В связи с этим средняя разность потенциалов между любыми пункта-
ми подключения отрицательных линий одной подстанции должна быть
ограничена. Для уравнивания потенциалов пунктов при одной под-
станции применяют добавочные резисторы, включаемые в короткие
кабели, или статические вольтодобавочпые установки. Параллельная
работа тяговых подстанций допускается, если средняя разность потен-
циалов между пунктами присоединения отрицательных кабелей смеж-
ных параллельно работающих подстанции не превышает 1 В.
Все потенциальные диаграммы, рассмотренные выше, были построе-
ны без учета шунтирующего эффекта грунта. Наличие грунта в реаль-
ных условиях приводит к некоторому уменьшению потери напряже-
ния в рельсах, особенно в теплое время года, когда влага в грунте не
замерзает. При этом реальная форма потенциальных диаграмм по-
лучает некоторое искажение по сравнению с упрощенными формами,
рассмотренными выше (рис. 14G). Построение диаграммы выполнено
для случая, когда рельсовая сеть распространяется левее пункта при-
соединения и правее сосредоточенной нагрузки на значительные рас-
стояния (рис. 146, а). В непосредственной близости от рельсов парал-
лельно им располагается металлическое подземное сооружение, неизо-
лированное от земли, так что блуждающие токи могут проникать в него.
Основная доля тока сосредоточенной нагрузки течет по рельсам к
пункту присоединения кабелей, частично ответвляясь в землю и вновь
возвращаясь в рельсы вблизи пункта. Некоторая доля тока сосредото-
ченной нагрузки течет по рельсам в сторону, противоположную пункту
присоединения, а затем постепенно уходит в землю. Часть блуждаю-
щего тока попадает в рельсы левее пункта присоединения и протекает к
Рис. 146. Потенциальные диаграммы, по-
строенные с учетом шунтирующего эф-
фекта грунта
нему по рельсам слева. Это объ-
ясняет наличие затухающих
участков потенциальной диа-
граммы рельсы—земля правее
нагрузки и левее пункта при-
соединения. Отклонение формы
диаграммы’ от линейной объяс-
няется шунтирующим эффектом
грунта.
Если подземное сооружение
проложено в земле вблизи рель-
совой электрифицированной до-
роги и не имеет специальной
электрической защиты от блуж-
дающих токов, то потенциалы
рельсов и сооружения по отно-
шению к близлежащему грунту
обычно противоположны. В об-
ласти анодных зон рельсовой се-
278
тн токи втекают в подземное сооружение и выходят из него вблизи
пунктов присоединения отрицательных кабелей.
Потенциальная диаграмма на подземном сооружении по отношению
к близлежащему грунту Д{/пс_зб показана иа рис. 146, в. Потенциаль-
ная диаграмма на подземном сооружении по отношению к удаленному
грунту Д{/Пс_зу показана штриховой линии па рис. 146, б. По мере
удаления от рельса в зоне расположения тяговой нагрузки потенциал
поля токов в земле снижается, но остается положительным по отно-
шению к удаленному грунту. В зоне расположения пункта присоеди-
нения картина поля — обратная. По мере удаления от рельса в глубь
грунта потенциал поля блуждающих токов увеличивается. Этим объяс-
няется, что подземное сооружение имеет более высокий потенциал,
чем удаленный грунт, в анодной области рельсовой сети и более высо-
кий потенциал, чем рельсы, в катодной области рельсовой сети.
По отношению к близлежащему грунту наблюдается обратная кар-
тина. Находясь в грунте на некотором удалении от рельсов, подземное
сооружение получает в зоне расположения тяговой нагрузки более
низкий потенциал, чем рельсовая сеть, что обусловливает проникнове-
ние в него части блуждающих токов. Вблизи пункта присоединения
потенциал подземного сооружения становится выше потенциала близ-
лежащего грунта и рельсов, в результате создаются условия для воз-
вращения в грунт, а затем и в рельс протекающего по подземному соо-
ружению тока.
56. Мероприятия по ограничению блуждающих токов
При проектировании и строительстве трамвайных липни должны
планироваться и осуществляться мероприятия по обеспечению допусти-
мых нормами потерь напряжения в рельсах и разностей потенциалов
между пунктами присоединения кабелей к рельсовой сети, по обеспе-
чению наибольшей продольной проводимости рельсовых путей и высо-
кого переходного сопротивления между рельсами и грунтом.
Во время эксплуатации устройств электроснабжения и сооружений
трамваев необходимо периодически проверять эффективность выпол-
ненных при строительстве мероприятий по ограничению блуждающих
токов, а также поддерживать оптимальный с этой точки зрения режим
работы системы электроснабжения. Мероприятия по ограничению то-
ков утечки из рельсовой сети изложены в |6].
С целью увеличения переходного сопротивления между рельсами
н грунтом следует отдавать предпочтение расположению в городе
трамвайных рельсов на обособленном полотне, а на вылетных линиях
укладывать пути по типу железнодорожных. Земляное полотно трам-
вайного пути должно обеспечивать хороший голоотвод, быть устойч«
вым и ие изменять своей формы пол леистгнем нагрузок и атмосферных
факторов. Поперечный профиль трамвайного пути, уложенною на про-
езжей части улицы в одном уровне с дорожным покрытием, должен обое
печивать сток воды с трамвайного полотна в обе стороны от меж lynyi ья.
279
для чего внутреннюю рельсовую нить поднимают над наружной на
10 мм.
При водонепроницаемых глинистых грунтах и небольших продоль-
ных уклонах, не превышающих 0,035, на городских линиях обязатель-
ным является устройство путевых гидротехнических дренажей 17]. Слой
песка, укладываемый в верхней части шпально-балластной конструкции
(от головкн рельса до середины шпал) и вокруг жестких бетонных кон-
струкции, должен быть битуминизирован. Песок для устройства шпаль-
но-песчаных оснований должен быть крупно- или среднезернистый.
С целью уменьшения продольного сопротивления рельсовых путей
иа каждом сборном стыке рельсов приваривают стыковые соедините-
ли нз гибкого медного провода сечением не менее 70 мм2 и поверхностью
контакта не менее 500 мм2; на сборных стрелках, крестовинах и ком-
пенсаторах — обходные соединители. Между рельсовыми нитями каж-
дого пути через 150 м и между всеми рельсовыми нитями линии через
каждые 300 м устраивают электрические перемычки сечением по меди
не менее 35 мм2. Сборные рельсовые стыки соединяют накладками, туго
стягиваемыми болтами с пружинными шайбами. Возможно применение
графитовой смазки для улучшения контакта между накладками и рель-
сами. Электрическое сопротивление сборного стыка не должно превос-
ходить сопротивление 2,5 м сплошного рельса.
На замощенных участках трамвайных путей выполняют сплошную
сварку стыков. В открытых путях сборные стыки устанавливают через
каждые 50 м, а на участках, где рельсы засыпаны балластом до голов-
ки, — через 75 м.
В проектах системы электроснабжения трамвая необходимо пре-
дусмотреть мероприятия, сводящие к минимуму разность потенциалов
между пунктами присоединения кабелей к рельсовой сети. Это обстоя-
тельство ограничивает возможность двустороннего питания участков
от смежных подстанций, так как параллельная работа подстанций до-
пускается, если средняя разность потенциалов между пунктами при-
соединения не превышает 1 В. Для возможности наблюдения за указан-
ной разностью потенциалов пункты присоединения отрицательных ка-
белей должны иметь соединение с контрольными щитками иа подстан-
циях посредством контрольных жнл отрицательных кабелей. Для сни-
жения блуждающих токов при параллельном питании участка от
смежных подстанции необходимо проведение мероприятий, обеспечи-
вающих выравнивание напряжений на шинах этих подстанций.
Для тяговых подстанций трамвая характерно наличие нескольких
отрицательных линий, соединенных с различными точками рельсовой
сети в зоне питания, обеспечиваемой одной подстанцией. Наиболее прос-
1ым является реостатный способ выравнивания потерь напряжения
в отрицательных кабельных линиях. Однако ои обладает существен-
ными недостатками: в реостатах теряется значительная энергия; урав-
ниваются не мгновенные, а средние значения потенциалов пунктов
присоединения кабелей. Регулирование по средним значениям нагру-
зок отрицательных линий приводит к тому, что во многие промежут-
ки времени реостаты ие обеспечивают поддержание такого режима ра-
’80
ботыJрельсовой сети, при котором
утечка тока в землю была бы наи-
меньшей.
Весьма эффективным является
применение автоматических стати-
ческих вольтодобавочных уст-
ройств, включаемых в зависимости
от полярности в короткие или в
длинные кабельные линии. Рас-
смотрим электрическую упрощен-
ную схему установки, обеспечиваю-
щей автоматическое поддержание
эквипотенциальности пунктов при-
соединения кабелей трамвайной
сети (рис. 147). Выравнивание ло-
выравшпмпия разности потсициллоп
пунктов присоединения
тенциалов обеспечивается компенсацией потери напряжения в длинной
кабельном линии. Разность потенциалов между пунктами ОП1 и ОП2
передается с помощью контрольных жил кабелей (см. штриховые ли-
нии) на вход усилителя, выходной сигнал которого воздействует на
блок управления БУ Сигнал с блока управления поступает на управ-
ляющие электроды тиристоров выпрямительного моста, включенного
в длинную кабельную линию. Изменение компенсирующего напряже-
ния на выходе выпрямителя получается изменением угла открывания
вентилей моста в зависимости от разности потенциалов между пунк-
тами присоединения кабелей.
Срок окупаемости автоматических устройств по сравнению с регу-
лировочными реостатами составляет 2—3 года. Уменьшение эксплуа-
тационных расходов получается за счет исключения потерь энергии в
регулировочных реостатах и повышения качества защиты подземных
сооружений. Наибольший экономический эффект получается при внед-
рении таких установок на подстанциях с одной длинной кабельной ли-
нией, где требуется монтаж лишь одной установки. На тяговых под-
станциях с двумя длинными линиями, где требуется монтаж двух уста-
новок, экономический эффект получается меньшим.
Рассмотренные выше мероприятия по ограничению блуждающих
токов могут быть реализованы, в основном, в период проектирования
и строительства трамвайных линий. В условиях эксплуатации линии
осуществляют периодический контроль состояния продольной прово-
димости рельсовых путей, контроль режима работы пунктов присоеди-
нения кабелей и контроль за соблюдением норм потерь напряжения
в рельсовых сетях.
i Проверка целосги рельсов и сварных стыков, а также исправнос-
ти стыковых соединителей проводится наружным осмотром не реже
одного раза в три месяца. Состояние сборных стыков определяют элек-
трическим измерением их сопротивления специальным стыкомером не
реже одного раза в год. Исправность путевых и междупутных элемрн-
ческих соединителей проверяют один раз в год измерением рл.шосш
потенциалов между рельсовыми нитями одного и того же nyin и iiiiwii-
ипми нитями разных путей через каждые 600 м но инможиги iи и мсс
281
гах установки соединителей. Средняя разность потенциалов между ни-
тями одного пути, полученная но результатам не менее шестидесяти
измерении, не должна превышать 0,05 В, а между нитями разных пу-
тей — 0,5 В.
Контроль состояния обходных соединителей, шунтирующих стрел-
ки и крестовины, проводится измерением разности потенциалов меж-
ду концами рельсов, к которым эти стрелки и крестовины примыкают.
Средняя разность потенциалов на каждый 1 м длины электрического
соединителя, полученная по результатам не менее шестидесяти измере-
ний, не должна превышать 0,05 В при сварных и 0,025 В при сборных
конструкциях стрелок и крестовин.
Вес указанные выше измерения разностей потенциалов проводят
высокоомными приборами с внутренним сопротивлением не менее
10 кОм/В
Проверяют разность потенциалов между пунктами присоединения
к рельсам отрицательных линий одной подстанции два раза в год и
при каждом длительном (более месяца) изменении режима электро-
снабжения. Длительность измерений не менее 1 ч. Для измерений
используют контрольные жилы отрицательных кабелей. Измерения
проводят в часы интенсивного движения. Разность потенциалов меж-
ду пунктами присоединения кабелей, принадлежащих смежным
тяговым подстанциям, измеряют с использованием линии связи между
этими подстанциями.
Отрицательная шипа тяговой подстанции и отрицательные питаю-
щие линии должны быть изолированы от земли. Заземление отри-
цательной шины подстанции приводит к существенному увеличению
блуждающих токов в земле. При этом могут возникнуть случаи, когда
практически вся рельсовая сеть охватывается анодной областью, т. е.
на всем протяжении рельсовой сети токи стекают в землю и возвра-
щаются иа подстанцию через заземление в цепи отрицательной шины
подстанции.
Состояние изоляции от земли отрицательных линий проверяют ме-
гомметром на 2500 В не реже одного раза в три года. Измерения про-
водят при отключенных отрицательных линиях от рельсов и от шин
тяговой подстанции. Проверяют состояние изоляции токоведущей
жилы и контрольных жил по отношению к земле, а также изоляцию
контрольных жил относительно токоведущей. Значения сопротив-
лений должны удовлетворять нормам, установленным для кабелей
данного типа.
Снятие потенциальных диаграмм рельсовой сети осуществляют из-
мерением разностей потенциалов между рельсами и землей через каж-
дые 200—300 м рельсовой сети и в характерных точках: в пунктах при-
соединения кабелей, на концах консольных участков, под секционны-
ми изоляторами, в местах присоединения электрических дренажей.
Измерения выполняют высокоомным вольтметром с внутренним сопро-
тивлением не менее 20 кОм/B между рельсами и стальным заземляю-
щим электродом. Электрод диаметром 15 мм заглубляют в грунт на
10—15 см на расстоянии не менее 20 м от ближайшей рельсовой нити.
Потенциал этого электрода принимают равным потенциалу удаленно-
282
го грунта. В каждой исследуе-
мой точке сети измерения про-
водятся в течение 15 мин с ин-
тервалом 5—6 с. Полученные по-
казания вольтметра усредняют
за период измерения. Опреде-
ляют средние положительные и
отрицательные значения изме-
ренных величин, по которым
строится потенциальная диа-
грамма [6]. При эксплуатации
трамвая потенциальные диа-
граммы должны составляться
через каждые 6 мес.
Анализ диаграмм позволяет
выявить появление опасных в
коррозионном отношении зон,
установить случаи неисправного
состояния рельсовой сети,
ориентировочно оценить потерю
Рис. 148. Схема измерения величины
переходного сопротивления между рель-
сами и грунтом
напряжения в рельсовой сети по
сумме абсолютных значений наибольших ординат диаграммы в анод-
ной и катодной областях. Хотя переходное сопротивление между
рельсами н грунтом не нормируется, но в процессе эксплуатации
рельсовой сети следует периодически проводить выборочную его
проверку. Наличие несъемных междурельсовых п междупутных сое-
динителей и отсутствие изолированных участков рельсов трамвай-
ных путей заставляет применять специальную методику измерений
величины гпер. На рис. 148 приведена схема измерений, которые про-
водятся в ночное время при отсутствии движения трамваев на линии.
В качестве источника постоянного тока может быть использован лю-
бой источник напряжением 50—100 В с током до 200 А
Отрицательную шину подстанции подключают к исследуемому
участку рельсовой сети через одну из отрицательных линий. Источ-
ник постоянного тока включают между отрицательной шпион и конту-
ром заземления подстанции. При необходимости ограничения тока в
контур могут быть включены дополнительные резисторы. На расстоя-
ниях и /о от пункта присоединения кабеля к рельсам, не превышаю-
щих обычно I км, измеряют токи в рельсах Д и /2 с помощью милли-
вольтметров mVl и mV2t а также разности потенциалов рельс—земля
t/j и U2 вольтметрами VI и V2. Потенциал пункта присоединения по
отношению к земле U определяется вольтметром V Ток утечки с ис-
следуемого участка рельсовой сети равен разности гока источника 1
и измеренных токов и /2:
/у = / - л — /2.
Средний потенциал рельсов по отношению к земле на исследуемом
участке
i/cr=JA+^/1+J^L/,
“ 2(/i+W	2(GI',>
283
Переходное сопротивление рельсы—грунт
гпср — —.с₽ (4 + 4)-
'у
Общая длина исследуемого участка не должна превышать 2 км при
бетонном основании и 3—4 км при других типах оснований. Желатель-
но, чтобы во время измерений иа смежных с исследуемым участках в
радиусе нескольких километров движение было также прекращено.
57. Расчет рельсовых сетей трамвая
Задачами расчетов рельсовой сети трамвая являются:
определение потерь напряжения на участках рельсовой сети и про-
верка соответствия полученных значений существующим нормам;
нахождение точек токораздела в рельсовой сети при условии экви-
потенциальности пунктов присоединения отрицательных кабелей к
рельсам и проверка соответствия расположения токоразделов местам
установки секционных изоляторов;
проверка условия эквипотенциальности пунктов присоединения
отрицательных кабелей к рельсам;
определение нагрузок питающих кабелей.
Расчет рельсовой сети ведут методом равномерно распределенной
нагрузки. Сеть разбивают на расчетные участки, границами которых
являются точки окончания маршрутов, места разветвления линий,
точки резкого изменения профиля трассы и т. п. Для каждого расчет-
ного участка определяют удельный расход электроэнергии при движе-
нии поезда обоих направлениях. При отсутствии рекупераций
Худ =	+ pq Г^- (1000 к„ ) +
Пер	L «э.Ь \	°п /
(1000к‘-—
3,6я т]ср \	°т /J
при наличии рекуперации
Луд=2L+Р9	(ЮООК„ +-^-) +
Пер	L 3,Ь \	°п /
, (4~dk) С1 —Пер Чрев)+»£
+	3,6’чср
юоок„—jl+A„,
где ЛУд — удельный расход электроэнергии, Дж/г* участок;
и>ср — среднее значение основного удельного сопротивления
движению, Н/т, для трамвая можно принять 80—100 Н/т;
4 — эквивалентный уклон участка, Н/т;
L — длина расчетного участка, м;
т]ср; Црек — средние значения к. п. д. двигателя в режимах тяги и
рекуперации;
284
р — коэффициент, учитывающий потери, связанные с доба-
вочными пусками и торможениями; р= 1,15 4-1,2;
q — количество перегонов на участке в одном направлении;
г>п — скорость поезда при выходе на автоматическую характери-
стику, км/ч;
гт — скорость поезда в начале торможения, км/ч;
г1{ — скорость окончания рекуперативного торможения, км/ч;
[0П, wT — среднее удельное сопротивление соответственно на пусковом
участке н на участке торможения, Н/т;
кп — коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс,
ки = 1 + у;
аа — ускорение машины при пуске, м/с2;
ст — замедление при торможении, м/с2;
кп — коэффициент пуска; при отсутствии переключений двигате-
лей кп = 1» пр» переключении в две группировки кП = 0,5;
Лс„ — удельный расход электроэнергии на собственные нужды
при движении в двух направлениях, Дж/т* участок.
Размер уклона, Н/м, получается умножением уклона в тысячных
на переводной коэффициент 9,81. Эквивалентный уклон при движении
в двух направлениях без рекуперации
:  S (/в t^cp) /в
э—	2£
где iB — вредный уклон, величина которого больше цуср, Н/т;
/в — длина вредного уклона, м;
и»кр — сопротивление движению от кривой, Н/т;
— длина кривой, м.
Прн использовании рекуперации
I   (1—Лер Чрен) Б (/в —'t^cp)	ЗЕгРкр 1кр
3	2L
Составляющая удельного сопротивления движению от кривых в
двух направлениях, учитываемая в приведенных формулах членом
2Su>Kp/Kp, может быть найдена в виде:
2^Z„p = 8320V
где суммирование распространяется на все т кривых участка, длина
и радиус которых равны соответственно /кЬ м и RBl, м.
На основании найденного значения Лул определяют средний ток
расчетного участка
/=ЛудО	(324)
60(7/инт
где G — вес поезда, т;
U — среднее напряжение на токоприемнике, В {17
/В1,т — интервал между поездами, мин.
285
Расчет нагрузок можно выполнить по планируемому или факти-
ческому расходу электроэнергии. Прн расчетах вновь создаваемых
линий можно ориентироваться на нормируемую удельную затрату
электроэнергии Лудв, Вт-ч/т-км, расчет которой выполняют по фор-
муле:
^УДП (А»^<Амет ~Ь ^соС “1* ^осв ~Ь ^от»	(325)
где Ао — исходная экспериментальная норма удельного рас-
хода электроэнергии на токоприемнике для конкрет-
ного типа ЭПС при средних условиях движения на
горизонтальном участке, Вт-ч/т-км;
к^, к0; кмет — коэффициенты, которыми учитывают трудность уча-
стка по профилю; среднюю эксплуатационную ско-
рость; усложнение условий движения из-за снегопа-
да и гололеда;
^соб» ^осв» ^от—удельные затраты электроэнергии на собственные
нужды, освещение и отопление, Вт-ч/т-км.
Коэффициент к,- = I + 0,002С (здесь гэ эквивалентный уклон
расчетного участка, Нг).
Для трамвая коэффициент к„ = 1 + |,2Р’,“-Го,
где va — планируемая эксплуатационная скорость, км/ч;
v0 — эксплуатационная скорость, при которой определена ве-
личина Л0, км/ч.
Значения исходной нормы /10, Вт-ч/т-км, найденные при v0 =
= 15 км/ч, следующие:
Тип ЭПС КТМ-1+КТП I КТМ-2-; КТП-2 [МТВ-82 РВЗ-6М Т2 ТЗ КТМ-5М
Норма До.
ВТ-ч/т-км 48	57	68	97	108	86
Для сравнения отметим, что аналогичная норма для троллейбуса
ЗИУ-5 составляет 155 Вт-ч/т-км, для троллейбуса ЗИУ-9 — 150 Вт-ч/
т-км.
Коэффициент кмет принимают равным от 1 до 1,06 в зависимости
от толщины снежного покрова.
Удельный расход электроэнергии на собственные нужды, освеще-
ние и отопление
д , I д ! д   ^Pcj tj
z,co6 ^ccbI^ot-----	»
OZ-сут
где PcJ — мощность j-ro потребителя, Вт;
С — продолжительность работы j-ro потребителя в течение
суток, ч;
G — вес поезда, т;
Ьсут — суточный пробег поезда, км.
При эксплуатации иа участке ЭПС различных типов определяют
усредненный расход электроэнергии Лулнср, Вт-ч/т-км
Д	_ ЕЛуДПяЮ7.;
У»11 ср —	.
286
Ьде Луд11 fi— удельная затрата электроэнергии подвижным составом
s-ro типа, Вт-ч/т-км;
UZe — механическая работа брутто на участке подвижного сос-
тава s-ro типа, т-км.
Работа брутто может быть определена по формуле:
и7. = (£. + № ср)
где Ge — вес s-ro поезда, т;
g — средний вес пассажира, g = о,07 т;
nt ср — среднее наполнение s-ro поезда, человек;
La — пробег s-ro поезда на рассматриваемом участке, км.
Пример. Определить ток участка длиной L — 1,7 км, обслуживание кото-
рого планируется вагонами РВЗ-6М. Приведенный эквивалентный уклон уча-
стка |э=44 Н/т. Средняя эксплуатационная скорость 16,2 км/ч. Интервал дви-
жения fain = 3 мин. Коэффициент кмет = 1,02. Удельный расхоц электроэнер-
гии вспомогательными потребителями вагона 9 Вт ч/т км. Вес вагона с пас-
сажирами G — 19 т. Напряжение сети 550 В.
Исходная норма Ао = 97 Вт . ч/т км.
Находим коэффициенты:
к, = 1 +0.002 Гэ= 1+0,002.44-- 1,088;
Удельный расход электроэнергии на токоприемнике по формуле (325):
ЛудП = 97  1,088 1,096 • 1,02+9-= 127 Вт  ч/т- км.
Для использования формулы (324) следует найти удельный расход электро-
энергии Аул в размерности Дж/т участок (проход трамвая в оба направления):
Ауд- Дуд и  3600-2-1,7
Ток участка
Аулб	127-3600-2-1,7-19 _
/	----- 298,3 А.
60(Лш1Т	60-550-3
Наиболее точным следует считать метод расчета нагрузок по фак-
тическому расходу электроэнергии. Однако этот расчет может быть
выполнен лишь при раздельном учете расхода электроэнергии на пи-
тание трамвая и троллейбуса и при условии достаточно стабильного
расхода электроэнергии тяговыми подстанциями по месяцам в течение
года.
При расчетах этим методом определяют средний выпрямленный ток
тяговой подстанции в амперах
Ап Цн
24Д(/цом
(326)
где т]ц — к. п. д. подстанции;
Лп — преобразованная подстанцией энергия па стороне перемен-
ного тока за расчетный период, кВт-ч;
Д — число дней в расчетном периоде;
t/ном — номинальное напряжение выпрямленного iok.i ii.i hhiii.ix
подстанции, кВ.
287
Для каждого расчетного участка рельсовой сети определяют рас-
ход энергии за некоторый временной интервал (например, сутки) с
учетом типов и количества поездов, удельного потребления энергии
каждым поездом, эквивалентного профиля участка. Удельное энер-
гопотребление отдельными типами ЭПС можно найти аналитическим
способом. Средний ток подстанции, найденный по формуле (326), де-
лится между расчетными участками пропорционально работе, выпол-
ненной на каждом из них:
4 = -^,	(327)
где Ah — работа, выполненная на Л-м участке за некоторый времен-
ной интервал, Вт-ч;
— работа, выполненная по всем участкам за тот же временной
интервал, Вт-ч.
Ik — среднесуточный ток k-ro участка.
Потеря напряжения в рельсовой сети составляет относительно не-
большую долю общей потери напряжения в тяговой сети. Расчет по-
терь напряжения в рельсах выполняют, в основном, в связи с необхо-
димостью ограничения блуждающих токов, ответвляющихся в землю.
Места присоединения отрицательных питающих лннпй^к рельсам вы-
бирают исходя из условия соблюдения норм потерь напряжения в рель-
сах. Рельсовую сеть делят на участки, ограниченные пунктами при-
соединения отрицательных линий к рельсам. Потерю напряжения рас-
считывают до конца рельсовой консоли при одном или до точки токораз-
дела при двух пунктах присоединения. Максимально допустимые по-
тери напряжения на указанных участках, вычисленные по среднесу-
точной нагрузке за месяцы со среднемесячной температурой выше ми-
нус 5° С, не должны превышать значений, приведенных в табл. 33.
Таблица 33
Тип основания рельсового пути трамвая	Максимально допустимая потеря напряжения, В. при числе месяцев в году со среднемесячной температурой выше минус 5° С				
	3-4	5-6	7—8	9—10	11—12
Бетонное (рельсы утоплены в бетон)	1,2	0,8	0,6	0,5	0.4
Песчаное с замощением	6,0	4,0	3,0	2,5	2,0
Щебеночное с замощением или песчаное со слоем битуминизи- рованного песка под штучным покрытием (до половины высоты шпалы)	9,6	6,4	4,8	4,0	3,2
Бетонное с электронзоляцией корыта битуминизированным песком слоем 10—12 см; шпаль- но-песчаное и шпалыю-щебе- иочное без замощения	12,0	8;0	6,0	5,0	4,0
288
Обычно тяговые нагрузки определяют для зимиего'времени и мак-
симального графика движения. Рассчитанная по этим нагрузкам до-
пустимая потеря напряжения в рельсовой сети АГ7Драсч связана с со-
ответствующим табличным значением АГ7табл следующей формулой:
24
Д расч = Д^табл “ ^тах»
где /г — среднегодовая продолжительность работы трамвая на ли-
нии влечение суток, ч;
кв — отношение удельного расхода электроэнергии на движение
трамвая в зимнее время к удельному расходу в летнее вре-
мя (ка = 1,1 4-1,15);
кшах — отношение удельного расхода электроэнергии в часы мак-
симального движения к среднесуточному (ктах = 1,1 4- 1,2).
Рассмотрим рельсовую сеть двухпутного участка с пунктом при-
соединения в точке А (рис. 149,а). Сеть состоит из трех расчетных участ-
ков длиной /г; /2; /3, в середине которых приложены расчетные нагруз-
ки /х; /2; /3. Потеря напряжения до конца консоли рельсовой сети
т
= ^Ор У ^8 ^81
5= 1
(328)
где гОр — удельное сопротивление рельсовой сети на единицу длины,
Ом/м;
La — расстояние от пункта присоединения до середины s-ro
участка, м;
т — общее число расчетных участков.
На рис. 149, б схема приведена к расчетному виду. Величина AL/p
применительно к этой схеме может быть записана в виде:
А£/р = [1^/2 + /2 (4 + Z2/2) + /3 & + Z2 + Zs/2) ]гОр.
На рис. 149, в тот же участок рельсовой сети показан с двумя пункта-
ми присоединения А и Б. Прн расчете принимают, что пункты А и Б
эквипотенциальны. Определим токораспределеиие между отрица-
тельными линиями, найдем точку токораздела и потерю напряжения
Рис. 140. Расчетные схемы рельсовой
сети:
а — участок с одним пунктом присоедине-
ния; б — расчетная схема: в — участок С
двумя пунктами присоединения
1А 1»	4 И 1б
пг ГТ
2Я9
57Б SOO 500 117,33
'°-| ' I T
2501	1001 17Б1
82.Б7	1700 Mi
I/24iZo
до нее. Расчет гокораспреде-
ления ведем по формулам:
т
2^ ^8 Ls
Г В = +------; (329)
О = £/а-/с,	(330)
Рис. 150. Замкнутая рельсовая сеть с двумя
пунктами присоединения:
а — расчетная схема: б — консольные схемы, по-
лученные после разрезания схемы в точке тике-
ра здел а
где Iд и /я — токи отрицатель-
ных питающих
линий, А.
Пример. Расчетная схема замкнутой рельсовой сети с двумя пунктами
присоединения к рельсам Р50 показана на рис. 150, а. Расстояния даны в мет-
рах, токи участков в амперах. Найти потерю напряжения в рельсах до точки
токораздела. Находим токориспредслеиис в схеме по формулам (329) и (330):
350-600+300(1004-1200) 4-100 (250+ 1400)+250 (350 + 1900)
А=°	2500
JA=526 А: /Б = 250 4- ЮО+300 +350 —526  474 А.
В соответствии с найденными токами 1А и 1Б точка токораздела приходится
на нагрузку 300 А. Долевые токи этой нагрузки составят 176 и 124 А:
JA-250 + 100+176=52 6А;
/ь-= 124 +350 = 474 А.
Участок, на котором приложена нагрузка 300 А, разделим на две части,
пропорциональные полученным долевым составляющим:
176	124
Ь=200 ——= 117,33 м; /к = 200—- 82,67 м.
А 300	Б 300
Полученные в результате расчета схемы с односторонним питанием показа-
ны на рис. 150, б.
Для двухпутного участка сопротивление на единицу длины четырех рель-
совых нитей Р50 определяем по формуле (149)
1,5
Г"1>	50-4.103
Потеря напряжения в рельсах от пункта А до точки токораздела
Дил=7.5-10-» [250-300 | 100-850 + 176 [+’3- )-UOojj =2,729 В-
То же от пункта Б до точки токораздела
Д6/£ = 7,5-10-в ^350-600 +124 ^82^67 -] 12Оо)] = 2,729 В.
Методика расчета с допущением экви потенциальности пунктов при-
соединения приемлема в случае, когда отрицательные кабельные ли-
нии оборудованы регулирующими устройствами. Если они отсутст-
вуют, то рельсовую сеть, относящуюся к району питания одной под-
290
станции, рассматривают совместно с отрицательной кабельной сетью.
В качестве эквипотенциальной точки сети принимают отрицательную
шину тяговой подстанции. Для упрощения расчетов отрицательные
кабельные линии приводят по сечению и длине к сопротивлению рель-
совой сети.
Часго рельсовая сеть совместно с кабельными линиями представ-
ляет собой замкнутую сеть с многосторонним питанием и узловыми
пунктами. Расчет такой сети ведется методом узловых уравнений нли
преобразований сети в соответствии с методиками, изложенными в
гл. XI. Целью расчета рельсовой сети является определение участков,
для которых не выполняется норма потерь напряжения в рельсах. При
обнаружении таких участков перемещают соответствующие пункты
присоединения, изменяют количество отрицательных питающих ка-
белей, изменяют схему питания и секционирования контактной сети
и т. п.
После выполнения необходимых изменений проводят повторный
расчет рельсовой сети, чтобы убедиться в эффективности намеченных
мероприятий.
ГЛАВА XV
ЗАЩИТА ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИИ
ОТ КОРРОЗИИ БЛУЖДАЮЩИМИ ТОКАМИ
58. Контроль за коррозионным состоянием
подземных сооружений
Проведению мероприятий по защите подземных сооружений от
коррозии предшествует комплекс электрических измерений, из ко-
торых основными являются измерения разностей потенциалов между
сооружением и землей и токов, протекающих по подземным сооруже-
ниям. Указанные разности потенциалов часто характеризуются нере-
гулярными и весьма быстрыми изменениями во времени, а внутренние
сопротивления цепей, в которых проводят измерения, — достаточно
велики и могут достигать нескольких килоом.
Для коррозионной защиты сети подземных сооружений должны
осуществляться комплексные защитные мероприятия, распространяю-
щиеся иа все виды подземных сооружений. Для успешной реализации
их необходимо иметь достоверную информацию о разностях потен-
циалов между подземными сооружениями и грунтом по всей сети. Объ-
ективную информацию можно получить, проведя синхронные измере-
ния в пределах суток. Выполнить такой объем измерений практически
можно лишь с применением комплекса самопишущих регистрирую-
щих приборов, работающих синхронно и управляемых дистанционно.
Посредством стрелочных приборов с визуальным отсчетом можно осу-
ществить лишь относительно кратковременные измерения, дающие
только приближенные сведения о коррозионной опасности подземных
сооружений.
Если отсутствует возможность проведения комплексных измерений
по всей сети подземных сооружений, то их ведут последовательно на
отдельных сооружениях. При этом следует выполнять измерения иа
близлежащих друг от друга сооружениях в одни и те же часы суток,
учитывая суточную повторяемость графика движения. Качество ин-
формации, полученной при таком способе последовательных измере-
ний, ухудшается из-за неточной воспроизводимости суточного гра-
фика.
Разность потенциалов подземное сооружение — земля измеряют
стрелочными приборами, самописцами и интеграторами. Во всех слу-
чаях положительный вывод прибора соединяют с металлом сооруже-
ния, а отрицательный — с электродом сравнения, обеспечивающим
контакт с грунтом. В качестве электродов сравнения используют сталь-
ные стержни или специальные иеполярнзующнеся электроды.
Потенциалы подземных сооружений определяют по отношению к
стационарному потенциалу, который принимают за условный нуль.
292
Точное определение стационарного потенциала очень важно, так как
потенциалы подземного сооружения обычно соизмеримы с его зна-
чением, особенно на участках, где потенциал сооружения имеет знако-
переменный характер. На стальных электродах, находящихся в грун-
те, возникает стационарный электродный потенциал, представляющий
собой электрохимическим потенциал стали в грунте. Среднее значение
этого потенциала составляет — 0,55 В по отношению к медносульфат-
ному электроду, но в зависимости от характеристик грунта и состоя-
ния электрода оно может изменяться на ±0,2 В, что соизмеримо е
изменениями потенциала на самом подземном сооружении.
Стационарный потенциал может быть определен достаточно точно
лишь с помощью пеполяризующегося электрода, который имеет более
стабильный электрохимический потенциал в грунте. Широко приме-
няют медносульфатные деполяризующиеся электроды. Например,
электрод, предназначенный для длительной работы в автоматизиро-
ванных защитных системах, имеет длину 40 см, диаметр 16 см, массу
11 кг. Электрод закапывают в грунт на глубину около 0,8 м, перед на-
чалом измерений в шурф заливают 50—100 л воды. Измерение ста-
ционарного потенциала следует выполнять в ночное время, когда
блуждающие токи в земле отсутствуют. Продолжительность измере-
ния должна быть не менее 1 ч.
При протекании в земле блуждающих токов или токов, обусловлен-
ных работой электрических защитных устройств, потенциал подзем-
ного сооружения смещается в положительную илн отрицательную об-
ласть по отношению к стационарному потенциалу. Электроды сравне-
ния следует располагать в непосредственной близости от исследуемо-
го подземного сооружения. Для размещения используют колодцы и
камеры, сооруженные вдоль трассы подземного сооружения. При от-
сутствии доступа к сооружению электроды располагают у поверхности
земли вдоль его оси.
Для указанных выше измерений в основном используют магнито-
электрические многопредельные стрелочные приборы с двусторонней
шкалой и высоким внутренним сопротивлением. Время успокоения
подвижной системы прибора не должно превышать 2—Зс. Применение
измерительных приборов с электронными и транзисторными усилите-
лями нежелательно, так как они могут давать некоторую дополнитель-
ную погрешность под действием переменного тока частотой 50 Гц, в
поле которого часто попадают подземные сооружения. Отсчет показа-
ний стрелочного прибора делают через каждые 5 с и заносит в прото-
кол. Обработку результатов педут так же, как и при построении по-
тенциальных диаграмм рельс земля. Полученные средние значения
разностей потенциалов подземное сооружение - земля наносят в не-
котором масштабе на план подземных сооружений города. Полученная
таким образом потенциальная диаграмма дает представление о корро-
зионном состоянии сети подземных сооружений. Особый интерес пред-
ставляют диаграммы, снимаемые периодически, нх анализ позволя-
ет сделать конкретные рекомендации по улучшению режпмл работы
всего комплекса защитных устройств.
даз
Если в результате анализа потенциальных диаграмм не удается
наметить эффективных мероприятии по защите подземных сооружений,
то дополнительно измеряют протекающие по ним токи. Для этой цели
к двум точкам сооружения, отстоящим друг от друга на 100—200 м,
присоединяют выводы милливольтметра и измеряют разность потен-
циалов. Для определения тока необходимо знать продольное сопро-
тивление сооружения, которое обычно бывает неизвестно, что затруд-
няет точную оценку протекающего тока. С целью повышения точности
при измерении малых токов используют компенсационный метод [8].
Для широкого проведения коррозионных исследований необхо-
димо применение самопишущих и интегрирующих приборов. Само-
пишущие приборы должны иметь входной усилитель. Примером мо-
гут служить самопишущие приборы серии Н-373, оборудованные фо-
токомпенсациоппыми усилителями в сочетании с пишущим механиз-
мом.
Ведутся работы по совершенствованию интегрирующих приборов,
позволяющих получать непосредственно усредненные значения иссле-
дуемых величин. К простейшим приборам такого типа относятся счет-
чики вольт- и ампер-часов. Для проведения коррозионных измерений
необходимы специальные интеграторы с повышенной разрешающей
способностью.
59. Методы защиты подземных сооружений
В анодных зонах, где потенциал подземного сооружения выше по-
тенциала грунта, ток выходит в землю и вызывает электролитическую
коррозию металла. Интенсивность коррозии теоретически пропорцио-
нальна плотности тока утечки из сооружения. Процесс электрокорро-
зип блуждающими токами протекает во взаимодействии с процессами
почвенной коррозии. Обычно считают, что при практически встречаю-
щихся плотностях блуждающих токов почвенная коррозия полностью
подавляется и процесс разрушения металла зависит лишь от значения
стекающего с подземного сооружения блуждающего тока и времени
его действия. В знакопеременных областях наблюдается снижение ин-
тенсивности электрокоррозии, особенно заметное с увеличением час-
тоты смены полярностей.
Защитные мероприятия проводят в первую очередь на участках е
устойчивыми анодными зонами, а также и на участках со знакопере-
менными потенциалами.	- 1
Защитные мероприятия на подземных сооружениях делятся на
пассивные и активные. К пассивным относятся в первую очередь раз-
личные противокоррозионные покрытия. Для увеличения продольного
сопротивления подземных сооружений их делят на изолированные
участки врезкой специальных муфт, фланцев н стыков из электроизо-
ляционных материалов. Рассмотрим активные способы защиты, соз-
дающие катодную поляризацию металла сооружения. Следует отме-
тить, что наиболее эффективным средством защиты является комплекс-
ное применение пассивных н активных способов [81. Технико-эконо-
294
Рнс. 151. Дренажная защита подзем-
ного сооружения:
/ — рельсы; 2— подземное сооружение
прямой дренаж, позво-
мйческая целесообразность ком-
плексной защиты обусловлена тем,
что при качественных защитных
покрытиях требуемая мощность ак-
тивных защитных устройств сни-
жается, а протяженность их эф-
фективного действия возрастает.
В свою очередь при малых токах
активных защитных устройств сни-
жается нх вредное влияние па
смежные коммуникации и улуч-
шаются условия работы защитных
покрытий.
Одним из наиболее широко при-
меняемых методов активной защи-
ты является электрический
ляющий отвести токи из подземного сооружения в рельсовую сеть. Дре-
наж выполняют в виде проводника с регулируемым сопротивлением,
соединяющего подземное сооружение с пунктом присоединения рель-
совой сети (рис. 151). Так как потенциал пункта присоединения ниже
потенциала грунта, то электрическое соединение пункта с подземным
сооружением приводит к снижению потенциала подземного сооруже-
ния. Значение этого потенциала может регулироваться в некоторых
пределах изменением сопротивления резистора Rno, включенного в
дренажный провод. Снижение потенциала подземного сооружения
может привести к исчезновению на нем анодной зоны. Ток, проникший
в подземное сооружение fnc, будет при этом возвращаться к пункту
присоединения через дренажный провод. Потенциальная диаграмма
на участке подземного сооружения, прилегающем к пункту присоеди-
нения, показана на рис. 152, а.
Штриховой линией показана диаграмма до включения дренажа.
Анодная зона на диаграмме явно выражена. Сплошной линией
показана диаграмма после включения дренажа. О ^повременно i из-
менением диаграммы на подзем-
ном сооружении изменяется и по-
тенциальная диаграмма рельс —
земля (рис. 152, б). Анодная об-
ласть на рельсовой сети расширяет-
ся, а катодная — сокращается. По-
ложительная и отрицательная пло-
щади диаграммы различны. Это
объясняется тем, что площадь по-
тенциальной диаграммы соответст-
вующего знака пропорциональна
току, входящему или выходящему
в рельсы. При дренаже часть тока
уходит из сооружения и возвра-
щается в рельсы не через грунт,
а по дренажному проводу. Раз-
Рнс. 152. 11<>тс11111пм1|.11М«' л mu рпммм
11.1 ||<1Д <ГМН'>М <<Н1ру>М< ИНН (и) II III)
ж
йость площадей диаграммы пропорциональна значению дренажного
тока.
Потенциальная диаграмма рельс—земля при включении дренажа
обычно изменяется незначительно, поскольку в подземном сооружении
протекает лишь небольшая доля блуждающего тока. Однако в отдель-
ных случаях анодная область рельсовой сети может заметно расши-
ряться, а общая утечка тока из рельсов в землю возрастать. Такое яв-
ление, в частности, может наблюдаться при перерегулировке дренажа,
когда потенциал подземного сооружения чрезмерно занижается, что
приводит к проникновению в него заметной доли тягового тока.
Электродренажное устройство может быть подключено не к пунк-
ту присоединения отрицательных кабелей к рельсовой сети, а непо-
средственно к отрицательной шине тяговой подстанции. В этом слу-
чае необходимо учитывать определенные требования к устройствам,
выравнивающим потенциалы пунктов присоединения рельсовой сети.
В случае дренирования на рельсовую сеть выравнивание потенциа-
лов пунктов можно выполнять как с помощью реостатов, включаемых
в короткие отрицательные кабели, так и с помощью вольтодобавочных
устройств, включаемых в длинные линии. В обоих случаях выравни-
вание потенциалов приводит к уменьшению токов утечки в землю.
Предпочтение следует отдавать включению вольтодобавочных
устройств в длинные липин.
При дренировании иа отрицательную шину тяговой подстанции
потенциал рельсов по отношению к земле существенно зависит от со-
противления короткой отрицательной линнн. Увеличение этого сопро-
тивления приводит к повышению потенциалов рельсов по отношению
к земле и увеличению блуждающих токов. Это объясняется тем, что
положительный эффект от выравнивания потенциалов пунктов при-
соединения перекрывается отрицательным эффектом, связанным с по-
вышением потенциалов рельсов по отношению к земле на участках,
прилегающих к пункту присоединения короткой линии.
В случае же включения источника э. д. с. в длинную линию для
выравнивания потенциалов пунктов присоединения при дренирова-
нии на отрицательную шину наблюдается снижение блуждающих то-
ков, так как при этом выравнивание потенциалов пунктов достигает-
ся за счет уменьшения потенциалов рельсовой сети по отношению к
земле вблизи пункта присоединения длинной линии.
Следовательно, при дренировании подземных сооружений на отри-
цательную шину подстанции для выравнивания потенциалов пунктов
присоединения следует использовать метод компенсации части потери
напряжения в длинных кабельных линиях. Реостатный метод регули-
рования в этих условиях нерационален.
Если дренажную защиту используют в знакопеременной зоне, то
применяют поляризованный дренаж, обеспечивающий односторонний
пропуск тока от подземного сооружения к рельс}'. Поляризация дре-
нажа может быть достигнута включением в дренажный провод полу-
проводникового вентиля В (рис. 153). Наличие вентиля снижает чувст-
вительность дренажа, для открывания цепи которого в этом случае не-
обходима дополнительная разность потенциалов между подземным
296
сооружением ПС и пунктом присоединения к	[
рельсам Р, равная потере напряжения в диоде.	|g/? р
Если разность потенциалов будет недостаточной
для полного открытия вентиля дренажа, то эф-	в
фектот его применения может резко снизиться.
Повысить чувствительность дренажа можно
использованием контакторов, шунтирующих по- Г~Т &
лупроводниковый диод илн отключающих дре-	~1	у
наж прн изменении знака разности потенциалов 1///2/ // 77~~?
в системе рельс- подземное сооружение. Управ- Рис 153 поляризо-
ление контакторами может осуществляться с по- ванный дренаж
мощью поляризованного реле.
Используют поляризованные дренажи с диодами на токи до 600 А
и более с чувствителыюстю 0,6 0,7 В. Применение шунтирующих
диоды контакторов позволяет повысить чувствительность дренажей
до 0,1 В. Наиболее высокой чувствительностью обладают дренажи, вы-
полненные только иа контакторных элементах. Однако наличие этих
элементов и поляризованных реле ухудшает эксплуатационные пока-
затели дренажного устройства.
Повысить эффективность дренажной защиты можно путем исполь-
зования усиленных дренажей с источником э. д. с. в цепи дренажного
провода. В качестве источника э. д. с. удобно использовать трансфор-
матор с выпрямителем. Настройка дренажа может быть выполнена
переключением выводов пли частей трансформаторной обмотки. Одна-
ко подобная настройка усиленного дренажа, так же как и настройка
простого дренажа подбором сопротивления дренажного резистора,
обеспечивает оптимальную работу устройства лишь прн некотором
определенном сочетании внешних факторов, к числу которых относятся
интенсивность тяговых нагрузок и их размещение на участке, темпе-
ратура и влажность грунта. Прн изменении любого нз указанных (рак-
торов предварительно настроенное дренажное устройство уже нс может
обеспечить наиболее эффективный режим защиты. Недостаточней от-
рицательный потенциал иа подземном сооружении может вы.ша'И» вре-
менное появление анодных зон. Избыточный отрицательный потенци-
ал (перерегулировка дренажа) нежелателен, так как прн этом повы-
шается расход энергии па питание дренажного устройства, ускоряется
процесс старения изоляции подземного сооружения и возрастает
общая доля блуждающего тока, ответвляющегося из рельсов
в землю.
В качестве регулируемых элементов усиленного дренажа можно
использовать транзисторно-магнитные усилители, включаемые в цепь
трансформатора, питающего выпрямитель, пли регулируемые тиристор-
ные выпрямительные мосты /рис. 154). Контроль за потенциалом под-
земного сооружения НС осуществляется посредством стального или
деполяризующегося электрода сравнения ЭС. Разность потенциалов
между электродом и подземным сооружением подается на вход высо-
коомного усилителя. Сигнал с усилителя У поступает на блок упрнп-
ления БУ тиристорным выпрямителем В, включенным и им-иижиый
провод между подземным сооружением ПС и рглы пмп Г 1 In  .nine* ны
297
прямитель получает от сети пе-
ременного тока через трансфор-
матор Тр.
Выбирая параметры усилен-
ного дренажа, следует ориенти-
роваться на наибольшую мощ-
ность, которая может потребо-
ваться для защиты подземного
сооружения. Обычно в условиях
города необходимая мощность
вольтодобавочного устройства
лежит в пределах 2 кВ-A и
лишь в особо неблагоприятных
случаях — при низкой степени
Рис. 154. Автоматизированный усилен- изоляции подземного сооруже-
ны» дренаж	мня и прн значительной удален-
ности сооружения от пункта
присоединения отрицательного кабеля к рельсовой сети необходи-
мая мощность может достигать 10 кВ-А.
В городах с развитой сетью подземных металлических сооружений
применяют защиту их с помощью катодных станций. Пер-
воначально катодные станции предназначались лишь для защиты под-
земных сооружений от почвенной коррозии, в настоящее время их об-
ласть применения существенно расширилась. Наиболее эффективными
являются автоматические катодные станции (рис. 155), режим работы
которых устанавливается в зависимости от потенциала защищаемого
подземного сооружения. Принципиальное отличие катодной станции
от усиленного дренажа заключается в том, что дренирование (отвод)
тока из подземного сооружения ПС осуществляется не непосредствен-
но в рельсовую сеть, а на специальный анодный заземлитель АЗ. Из
заземлителя ток попадает в грунт и затем возвращается в рельсовую
сеть вблизи ближайшего пункта присоединения отрицательного ка-
беля. Анодная зона перемещается с подземного сооружения на зазем-
литель, который активно разрушается. Назначение и принцип дейст-
вия остальных элементов станции аналогичны схеме автоматического
дренажа. При использовании в качестве силового регулирующего
Рис. 155. Автоматизированная катод-
ная станция
элемента станции управляе-
мого выпрямителя на тири-
сторах можно обеспечить ее
высокое быстродействие, при
этом отклонения потенциалов
подземного сооружения от за-
данного значения находятся
в пределах ±0,01 В.
К недостаткам катодной
защиты следует отнести на-
личие быстро разрушающих-
ся анодных заземлителей,
являющихся весьма капита-
ле
лоемкимп элементами катодных станций.
Заземлители из стальных полос и труб
подвержены интенсивному электролитиче-
скому растворению. Некоторого торможе-
ния этого процесса добиваются засыпкой
стального заземлителя коксовой мелочью.
В переходном слое между сталью и коксом
возникает электронная, а не ионная прово-
димость, что повышает срок службы за-
Рлс. 156. Защита подземио-
землителя.
Заметный экономический эффект может
быть получен при использовании графито-
вых и угольных анодов, а также анодов
го сооружения с помощью
протектора:
1 — подземное сооружение; 2 —
протектор; 3 —стержень протек-
тора; 4 — активатор
из кремнистого железа. Отдельные иссле-
дования позволяют заключить, что при плотности анодного тока 0,05—
0,08 А/дм2 срок службы графитовых анодов достигает 10—15 лет.
Промышленностью выпускаются преобразователи ПАСК и ПСК,
предназначенные для катодной защиты подземных сооружений
(ПАСК — в зонах знакопеременных потенциалов, ПСК — в зонах
устойчивых потенциалов). Для дренажной защиты выпускают пре-
образователи ПАД и ПД (ПАД — в зоне неустойчивых и знакопере-
менных потенциалов). Технические данные этих преобразователей при-
ведены в табл. 34.
Представляет интерес возможность защиты подземных сооружений
с помощью протекторов. Основным элементом установки про-
текторной защиты является анодный электрод—протектор. Для из-
готовления протекторов используют циик, магний, алюминий и их
Таблица 34
Преобразователь		номинальная	i мощность, кВт 1	га X S £			Номиналь- ный выпрям- ленный ток, А	Коэффициент мощности, к.п.д	Защитный потен- циал, мВ	Точность поддержа- ния защитного потен- циала, мВ	Входное сопротив- ление измери- тельно го блока. кОм
				г						
ПАСК-0,6-48/24	0,6		48/24			12,5/25	0,85 0,63	300- 2500	±50	80
ПАСК-5,0-96/48	5,0		96/48			52/‘04	0,85 0,63	30(1 2ЫЮ	±50	НО
ПСК-0,3-24/12	0,3		24/12			12.5/25	0^ 0.72	—	—	—
ПСК-5.0-96/48 ПАД -0,6-50/100	5.0 0,0		96/48 12/6			52/101 60/100	«.8 0.75 0.85 0,67	300— 2500	±50	80
ПАД-3,0-250/500	3,0		12/6			250/500	0,8 0,67	300- 2500	£70	80
21)9
Сплавы. Для стабилизации работы протектор помещают в специальную
массу — активатор, способствующую растворению продуктов корро-
зии и снижающую сопротивление растеканию тока.
Протектор, грунт, активатор и подземное сооружение представ-
ляют собой гальванический элемент, в котором происходит постепен-
ное разрушение анода — протектора. Конструктивно протектор вы-
полняется в виде стального стержня или спирали, заключенных в
сплошной цилиндр из сплава указанных выше металлов. В сплаве
обычно преобладает магний (до 90%) как металл, имеющий наиболь-
ший равновесный электрохимический потенциал ( 2,37 В по нормаль-
ному водородному электроду). В качестве активаторов используют
глину в смеси с сернокислыми солями магния, натрия и кальция. На
один протектор массой 5—10 кг используют до 20 кг активатора.
Сердечник протектора соединяют с защищаемым со; р ужен нем. За
счет значительных отрицательных электродных потенциалов материа-
лов, используемых в протекторах, потенциал защищаемого сооруже-
ния по отношению к грунту снижается, и анодная область на нем ис-
чезает. Способ подключения протектора показан на рис. 156. Защиту
сооружений можно осуществлять одиночными или соединенными в
группы протекторами. Расстояние между сооружением и протектором
выбирают около 3—7 м. Расстояние между протекторами, устанавли-
ваемыми вдоль трассы сооружения, в зависимости от сопротивления
грунта и качества защитного покрытия сооружения может состав-
лять от десятков до сотен метров.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Система и характеристики ремонтов и указания по содержанию контакт-
ных сетей трамвая и троллейбуса / МЖКХ РСФСР. М., 1974. с.
2.	Атабеков В. Б., Крюков В. И. Справочник по устройству
и эксплуатации городских электрических сетей. М., Стройиздат, 1976, 335 с.
3.	Смирнов Л. П- Монтер—кабельщик. М., Высшая школа, 1972,
359 с.
4.	Нормы и технические условия проектирования систем электроснабжения
трамваев и троллейбусов / Академия коммунального хозяйства им. Памфилова,
М., 1972. 83 с.
5.	Чеботарев Е. В. Основы электрической тяги, ч. И. М.-Л., Гос-
энергоиздат, 1963. 183 с.
6.	Инструкция по ограничению токов утечки из рельсов трамвая/Академия
коммунального хозяйства нм. Памфилова. М., 1974. 41 с.
7.	СНИиП 11-41-76, ч. И, гл. 41- Электрифицированный городской транс-
порт. Трамвайные и троллейбусные пути. М., 1977. 31 с.
8.	Стрижевский И. В., Левин В. М., Тарнижев-
с к и й М. В. Методы борьбы с электрокоррозией городских трубопроводов.
М., Стройиздат, 1968. 147 с.
9.	Афанасьев А. С. Тяговые сети трамвая и троллейбуса. М., Строй-
издат, 1974. 362 с.
10.	Временная инструкция по нормированию расхода электрической энер-
гии трамвайным и троллейбусным транспортом/Академия коммунального хо-
зяйства им. Памфилова. М., 1976. 31 с.
11.	М а р к в а р д т К. Г., Власов И. И. Контактная сеть. М.»
Транспорт, 1977. 271 с.
12.	Ф р а й ф с л ь д А. В., П о р ш и е в Б. Г., Власов И. И.
Проектирование контактной сети электрифицированных железных дорог. М.,
Транспорт, 1972. 320 с.
13.	И в и и К. В., Трофимов А. Н., Энгельс Г. Г. Токосъем
городского наземного транспорта. М., Стройиздат, 1965.261 с.
14.	Б е л о р у с с о в Н. И. Электрические кабели и провода. М.. Энер-
гия, 1971, с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Особенности работы тяговых сетей. Схемы внешнего и внут-
реннего электроснабжения	3
1.	Общая схема электроснабжения	.	3
2.	Особенности работы тяговых сетей и требования к ним	4
3.	Схемы внутреннего и внешнего	электроснабжения	5
Глава И. Типы контактных подвесок. Взаимодействие токоприем-
ников с контактной сетью	11
4.	Типы контактных подвесок	.	.11
5.	Динамика взаимодействия токоприемников с контактной сетью 15
6.	Эластичность контактном сети.	17
Глава Ill. Материалы и подвесная арматура контактной сети .	19
7.	Материалы контактной сети	19
8.	Изоляторы и подвесная арматура контактной сети	22
Глава 1V. Спецчасти. опорные и поддерживающие конструкции контакт-
ной сетй .	38
9.	Спецчасти контактной сети. .	38
10.	Пересечение контактных линий трамвая н троллейбуса	42
11.	Управляемые и сходные стрелки троллейбуса	.	44
12.	Пересечения и кривые держатели троллейбусных липни	50
13.	Железобетонные и металлические опоры. Закрепление опор 54
14.	Кронштейны и гибкие поперечины	.	58
Глава V. Проектирование, трассировка и монтаж контактной сети 60
15.	Проектирование и трассировка контактной сети	60
16.	Монтаж контактной сети	69
Глава VI. Эксплуатация контактной сети	97
17.	Система профилактических и плановых ремонтов.	97
18.	Аварийно-восстановительный ремонт	103
19.	Измерения на контактной сети- Сопровождение негабаритных
грузов. Борьба с радиопомехами	. 108
20.	Требования техники безопасности	112
Глава V11. Расчет простой и цепной контактных подвесок	115
21.	Метеорологические факторы. Расчет нагрузок на провода и тросы 115
22.	Расчет простой подвески	.	117
23.	Расчет маятниковой подвески	.	126
24.	Цепная подвеска с малым числом струп в пролете	129
25.	Цепная подвеска с большим числом струн в пролете	132
302
Глава V111. Расчет поддерживающих и опорных устройств. Расчет
сети на криволинейных участках	135
26.	Общие положения ...	135
27.	Расчет простой и цепной гибкой	поперечины	136
28.	Расчет полигона	142
29.	Расчет сети иа криволинейных	участках	144
30.	Кронштейны	147
31.	Опоры	152
32.	Закрепление опор в грунте	155
Глава IX. Конструкция, монтаж и эксплуатация кабельных линий 162
33.	Конструкция силовых кабелей	-	162
34.	Кабельные муфты и концевые заделки	166
35.	Линейное оборудование .	168
36.	Прокладка кабельных линий	172
37.	Монтаж кабельных линий .	181
38.	Эксплуатация кабельных сетей	190
Глава X. Основные параметры, характеризующие работу тяговой сети 201
39.	Общие положения. Токовые нагрузки	201
40.	Уровень напряжения в тяговой сети	.	. 204
41.	Особенности работы рельсовой и отрицательной питающей сетей
трамвая ...	.	206
Глава XL Расчеты электрических сетей	208
42.	Задачи электрических расчетов	сети .	208
43.	Электрический расчет разомкнутых сетей	210
44.	Замкнутые сети с двусторонним	питанием	216
45.	Распределение токов в замкнутых сетях при неравенстве напря-
жений источников питания	218
46.	Сложные замкнутые сети без узловых пунктов и с узловыми пунк-
тами .	220
47.	Метод преобразования сложных сетей	224
Глава ХИ. Расчет тяговых сетей	233
48.	Принципы расчета тяговых сетей. Метод равномерно распределен-
ной нагрузки	233
49.	Обобщенный аналитический метод .	238
50.	Токи коротких замыканий в тяговой сети	249
51.	Способы защиты от малых токов короткого замыкания	253
Глава XII1. Нагрев проводов и кабелей. Техн и ко-экономические оцен-
ки системы электроснабжения .	255
52.	Нагрев проводов и кабелей, выбор их сечений .	.	255
53.	Расчет потерь энергии в сетях. Экономичные плотности тока и се-
чения .	.	.	259
54.	Технико-экономическое сравнение вариантов	267
Глава XIV. Блуждающие токи и расчет рельсовых сетей трамвая 271
55.	Блуждающие токи, расчет потенциальных диа[рлмм	271
56.	Мероприятия по ограничению блуждающих токов	279
57.	Расчет рельсовых сетей трамвая	284
Глава XV. Защита подземных сооружений от коррозии блуждающими
токами	.	292
58.	Контроль за коррозионным состоянием подземных сооружений 292
59.	Методы лапины подземных сооружений	294
Список литературы . .	. .	....	.	. . .	301
3Q3
Анатолий Сергеевич Афанасьев,
Герман Парменович Долаберидзе
Владимир Васильевич Шевченко
КОНТАКТНЫЕ И КАБЕЛЬНЫЕ СЕТИ ТРАМВАЕВ И ТРОЛЛЕЙБУСОВ
Рецензенты А. И. Бекетов, Д. К Томляновчч
Редактор С. А. Каткова
Переплет художника Е. Н. Волкова
Технический редактор Г. 17. Головкина
Корректор А. Н. Конева
ИБ Кв 1279
Сдало в набор 26.12.78. Подписано к печати 14 09.79.	Т-15392
Формат бумаги 60X90*/» тип. № 2. Гари, литературная. Печ. высокая. Печ. л, 1
Уч.-нзд. л. 21.7	Тираж 8000 экз.	Зак. тип. 1097	Цепа 85 koi
Изд. №1 -1-2/5 № 9263
Изд-во «ТРАНСПОРТ», 107174, Москва. Басманный туп., 6а
Московская типографии № 4 Союзполиграфпрома
Государственного комитета СССР
по делам издательств, полиграф и i книжной торговли
г. Москва. 129041, Б. Переяславская. 46