УСТРОЙСТВО
И ОБСЛУЖИВАНИЕ
КОНТАКТНОЙ СЕТИ
ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ
ДВИЖЕНИИ
И.А. БЕЛЯЕВ
БИБЛИОТЕЧКА ЭЛЕКТРИФИКАТОРА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
БИБЛИОТЕЧКА ЭЛЕКТРИФИКАТОРА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
И.А.БЕЛЯЕВ
УСТРОЙСТВО
И ОБСЛУЖИВАНИЕ
КОНТАКТНОЙ СЕТИ
ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ
ДВИЖЕНИИ
МОСКВА "ТРАНСПОРТ" 1989
УДК 621.332.3:656.2.022.846
Беляев И. А. Устройство и обслужива-
ние контактной сети при высокоскоростном
движении. — М.: Транспорт, 1989. — 144 с.
(Б-чка электрификатора железных дорог).
Рассмотрены особенности взаимодействия токопри-
емников и контактной подвески при высоких скоростях’
движения; описаны определяемые этими особенностями
конструкции контактных подвесок и основных устройств
контактной сети: сопряжений анкерных участков, воз-
душных стрелок, фиксаторов и др. Освещены некоторые
вопросы организации технической эксплуатации кон-
тактной сети в условиях высокоскоростного движения.
Даны практические советы работникам контактной сети,
участвующим в комиссионных осмотрах токоприемни-
ков высокоскоростного электроподвижного состава.
Книга рассчитана на электромехаников, электромон-
теров и других работников дистанций электроснабже-
ния, занятых техническим обслуживанием и ремонтом
контактной сети.
Ил. 65, табл. 6, библиогр. 14 назв.
Рецензент И. Н. Тимохин
Заведующий редакцией В. П. Репнева
Редактор С. А. Каткова
3202030000-017	89
Б049(01)-89
SN 5-277-00549-8
© Издательство «Транспорт», 1989
ОТ АВТОРА
Повышение скоростей движения является одним из
основных путей увеличения пропускной и провозной
способности железных дорог. Поэтому расширение по-
лигона высокоскоростного движения пассажирских по-
ездов является актуальной задачей. Успешное реше-
ние этой задачи на электрифицированных дорогах не-
мыслимо без обеспечения устойчивой эксплуатации всех
устройств электрической тяги, в том числе контактной
сети, которая отличается от других устройств отсутст-
вием резерва.
Первой железной дорогой в СССР, на которой ско-
рости движения электроподвижного состава достигли
200 км/ч, стала Октябрьская дорога. Она явилась опыт-
ным полигоном по испытанию и освоению новой техни-
ки, созданной для условий высокоскоростного движе-
ния. В процессе этих работ коллективы научно-иссле-
довательских и учебных институтов и дороги не толь-
ко улучшали конструктивное выполнение отдельных
устройств контактной сети с целью повышения их на-
дежности, но и разрабатывали рациональную систему
их технического обслуживания, с тем чтобы повысить
производительность труда.
Опыт электрификаторов Октябрьской дороги и ра-
бота Всесоюзного научно-исследовательского институ-
та железнодорожного транспорта (ВНИИЖТа) по ис-
следованию устройств контактной сети и токоприемни-
ков для высоких скоростей, в которой автор участво-
вал в течение трех десятилетий, а также зарубежный
опыт должны помочь эксплуатационному персоналу
3
дорог обеспечить надежную и экономичную работу
контактной сети при высокоскоростном движении. Ис-
пользование этого материала должно сыграть положи-
тельную роль не только в работе дистанций электро-
снабжения, обслуживающих участки, где скорости дви-
жения поездов выше 160 км/ч, но и в работе дистанций
электроснабжения, в пределах которых скорости дви-
жения пока еще не превышают указанного значения.
Для того чтобы понимать, почему именно так, а не
иначе должны быть выполнены и содержаться те или
иные устройства контактной сети, предназначенные для
работы в условиях высокоскоростного движения, нуж-
но знать особенности процесса взаимодействия токо-
приемника с контактной подвеской в этих условиях.
Поэтому автор счел необходимым начать книгу с рас-
смотрения этих особенностей. Перед каждым описани-
ем той или иной группы устройств контактной сети из-
лагались и объяснялись основные требования к ним,
определяемые рассмотренными особенностями и резуль-
татами проведенных исследований. В связи с тем что
эксплуатационный персонал контактной’ сети должен
участвовать в периодических комиссионных проверках
токоприемников, от состояния которых в большой сте-
пени зависят качество токосъема и устойчивость рабо-
ты электрифицированного участка при высокоскорост-
ном движении, в книгу включены основные технические
требования к токоприемникам высокоскоростного элек-
троподвижного состава (э. п. с.).
ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ТОКОПРИЕМНИКОВ И КОНТАКТНОЙ ПОДВЕСКИ
ПРИ ВЫСОКИХ СКОРОСТЯХ ДВИЖЕНИЯ
Взаимодействие токоприемника и контактной под-
вески при движении электроподвижпого состава пред-
ставляет собой непростой механический процесс, что
объясняется сложностью каждого из взаимодействую-
щих устройств.
Контактная подвеска — это гибкая система, состоя-
щая из нескольких продольных проводов — несущего
троса и одного или двух контактных проводов, соеди-
ненных между собой также гибкими поперечными свя-
зями — струнами. При этом если в средних частях про-
лета подвешивание контактного провода к несущему
тросу осуществляется посредством простых струн, то в
опорной зоне — обычно посредством рессорных струн,
при которых связь между контактным проводом и не-
сущим тросом становится более сложной (рис. 1, а).
Основным параметром контактной подвески являет-
ся эластичность, под которой понимается значение подъ-
ема контактного провода в какой-либо точке пролета
под действием приложенной к нему в этой же точке
направленной вверх единичной вертикальной силы, на-
пример равной 1 Н. Из-за сложности гибкой системы
эластичность контактной подвески в различных частях
пролета обычно неодинакова — в опорных зонах она
меньше, чем в средней части пролета (рис. 1, б).
Так же неодинаков в различных частях пролета и
второй важный параметр контактной подвески — ее
приведенная масса, которая представляет условную
массу, сосредоточенную в точке контакта токоприемни-
ка с проводом и имеющую в этой точке такую же вер-
5
Рис. 1. Схема одинарной рессор-
ной контактной подвески и эпюра
ее эластичности:
1 — подвеска М-1204-2МФ-100; 2—
подвеска ПБСМ-704-МФ-100
тикальную скорость, как
и контактный провод. Кон-
тактная подвеска обла-
дает сухим и вязким тре-
нием (последнее пропор-
ционально вертикальной
скорости точки контакта).
Токоприемник элект-
роподвижного состава
также является сложным
устройством — он имеет
две подвижные массы
(подвижных рам и поло-
за), имеющие упругую
связь между собой (через
пружины кареток). Эти
массы определяют приве-
денную массу" всего токоприемника, под которой пони-
мают условную массу, сосредоточенную в точке контак-
та с проводом и оказывающую такое же воздействие на
контактную подвеску, как и реальный токоприемник.
Подъемные пружины токоприемника создают на-
жатие полоза на провод (так называемое статическое
нажатие), которое неодинаково при разной высоте по-
лоза над основанием токоприемника. Подвижная систе-
ма токоприемника и контактная подвеска обладают
сухим и вязким трением. Первое изменяется в зави-
симости от направления движения полоза в данный мо-
мент (поднимается он или опускается), второе зависит
от скорости вертикального движения полоза; силы
вязкого трения прямо пропорциональны этой ско-
рости.
На характер процесса взаимодействия токоприемни-
ка и контактной подвески оказывают влияние внеш-
ние факторы — температура окружающего воздуха,
ветер, гололед и др.
6
подвески при различных температурах окружающего воздуха
Изменение температуры окружающего воздуха вли-
яет на натяжение и стрелы провеса некомпенсирован-
ных, т. е. жестко закрепленных на концевых (анкер-
ных) опорах проводов. При повышении температуры
натяжение одиночных проводов вследствие их удлине-
ния уменьшается, а стрелы провеса в пролетах увели-
чиваются. При понижении температуры происходит об-
ратное.
В цепных полукомпенсированных подвесках положе-
ние жестко заанкерованного несущего троса при изме-
нении температуры окружающего воздуха меняется так
же, как положение одиночных проводов. В то же вре-
мя характер изменения положения контактного прово-
да, располагающегося при некоторой средней темпера-
туре беспровесно, иной. При увеличении температуры
стрела провеса F несущего троса 1 увеличивается, и
подвешенный к нему на струнах контактный провод 3,
несмотря на наличие рессорного провода 2, опускается,
располагаясь в середине пролета более низко, чем у
опор, т. е. приобретая положительную стрелу провеса
+f (рис. 2). При уменьшении температуры окружаю-
щего воздуха по сравнению с температурой беепровес-
ного положения контактный провод вследствие умень-
шения стрелы провеса несущего троса подтягивается
7
посредством струн вверх и оказывается расположен-
ным в середине пролета выше, чем у опор, т. е. приоб-
ретает отрицательную стрелу провеса —f.
Отложение гололеда на проводах контактной подве-
ски приводит к увеличению ее приведенной массы и сни-
жению высоты подвеса контактного провода, особенно
в средней части пролета.
Появление ветра при гололеде на проводах может
привести к возникновению автоколебаний, что объясня-
ется характером воздействия воздушных потоков на
упруго подвешенные горизонтальные провода, имеющие
неправильное (в данном случае из-за отложений льда)
поперечное сечение: возникающие аэродинамические си-
лы направлены попеременно вверх и вниз, совпадая с
направлением движения провода. Размах вертикальных
колебаний увеличивается до тех пор, пока не наступа-
ет энергетическое равновесие, при котором поступаю-
щая от ветра энергия равна энергии, рассеиваемой в ко-
лебательной системе.
Наблюдения показали, что размах автоколебаний
контактной подвески иногда превышает 1 м. Естествен-
но, что в таких экстремальных условиях токосъем э. п. с.
практически невозможен.
Влияние ветра на процесс взаимодействия токопри-
емника и контактной подвески проявляется в изменении
аэродинамической подъемной силы токоприемника, ко-
торая зависит не только от формы отдельных его эле-
ментов, но и от направления и скорости обтекающего
воздушного потока. При отсутствии ветра скорость об-
текающего воздушного потока равна скорости дви-
жения э. п. с., а при встречном ветре скорость потока
представляет собой сумму скоростей э. п. с. и ветра.
Наиболее важным для практики показателем, ха-
рактеризующим процесс взаимодействия токоприемни-
ка и контактной подвески, является контактное
нажатие, т. е. нажатие в контакте «полоз токоприем-
8
ника — контактный провод». Контактное нажатие при
движении токоприемника постоянно изменяется, но в
любой момент оно может быть определено выражением
= ^0 "I" ^дип.т i ^тр.т ’’
= Ро + Ка t-2 - у ± ГТ (у - Ул) ± rT;	(1)
ИЛИ
Ду	• • Д V
~ ^ДПН.К + Tj + ^"тр.К — тк У + ~“Г" Гк У + К; (^)
где	Ро— приведенное к полозу нажатие, создаваемое
подъемными пружинами токоприемника;
Ра — аэродинамическая подъемная сила токоприем-
ника;
Рдин.т, Рдин.к — динамические (инерционные) силы соответственно
токоприемника и контактной подвески;
Ртр.т, Ртр.к — приведенные к точке контакта суммарные силы
трения соответственно токоприемника и контакт-
ной подвески;
Ка — аэродинамический коэффициент пропорциональ-
ности;
— скорость воздушного потока относительно полоза
токоприемника;
Шт, «к —• приведенные массы соответственно токоприемни-
ка и контактной подвески;
у — вертикальное ускорение точки контакта;
г-г, к — коэффициенты вязкого трения соответственно то-
коприемника и контактной подвески;
У — вертикальная скорость точки контакта;
Ул — вертикальная скорость крыши локомотива;
Wt, IF к — силы сухого трения соответственно токоприемни-
ка и контактной подвески;
Ду — подъем контактного провода под действием токо-
приемника;
>j — эластичность контактной подвески.
Приведенные выражения являются приближенными,
поскольку не учитывают ряд менее важных факторов:
наличия подрессоривания полоза токоприемника, появ-
9
ления отраженных и преломленных воли, характерных
для колебаний гибких систем, и др. Однако эти выра-
жения позволяют наглядно представить влияние рас-
смотренных выше факторов на контактное нажатие, а
также выявить особенности взаимодействия токопри-
емника и контактной подвески при высоких скоростях
движения и определить целесообразные меры по стаби-
лизации контактного нажатия в этих условиях. (Малое
изменение контактного нажатия в процессе движения
токоприемника является основным условием хорошего
токосъема.)
Из приведенных выражений видно, что скорость дви-
жения э. п. с. существенно влияет на контактное нажа-
тие Рк- Это влияние выражается, во-первых, через аэро-
динамическую подъемную силу токоприемника Ра, кото-
рая пропорциональна квадрату скорости обтекающего
токоприемник воздушного потока. Аэродинамическая
подъемная сила токоприемника зависит не только от
скорости, по и от направления обтекающего его воз-
душного потока, а также от конфигурации и размеров
отдельных элементов подвижной системы (полоза, рам
и др.).
Многочисленные натурные исследования показали,
что встречный воздушный поток в надкрышевом прост-
ранстве движущегося поезда не везде горизонтален.
Угол наклона этого потока к горизонтальной плоскости,
называемый углом атаки, зависит от формы лобовой
стенки локомотива и от расстояния между точкой изме-
рения и этой стенкой. В зоне полоза переднего подня-
того токоприемника электровоза угол атаки воздушно-
го потока обычно находится в пределах +2-?-4-2,5°
(знак «плюс» означает, что поток направлен вверх), в
зоне полоза второго поднятого токоприемника — в пре-
делах + 1-*-+ 1,5°- На электропоездах в зонах полозов
из-за большого удаления токоприемников от лобовой
стенки поезда угол атаки практически равен нулю.
10
Рис. 3. Зависимости подъемной
силы полозов Pan от угла ата-
ки сс при скорости воздушного
потока 44,5 м/с для различных
токоприемников:
1 — ДЖ-5;	2 - П-1; 3 - П-3;
5 — 9РР (все с медными контакт-
ными пластинами); 4 — ДЖ-5 с
угольными вставками. Кривые 3 и 5
построены для токоприемников с
двумя полозами
Изменение угла атаки а, влияющее в основном на
подъемную силу полоза (рис. 3), определяет разницу в
аэродинамических подъемных силах токоприемников,
расположенных па электровозе в разных местах. Такая
разница в углах атаки, а именно меньшая подъемная
сила па втором токоприемнике, чем на первом, а следо-
вательно, и меньшие отжатия контактного провода, яв-
ляется одним из обстоятельств, определивших нормаль-
ный режим работы электровоза па втором токоприем-
нике (па электровозе ЧС200 — па втором и четвертом
токоприемниках). Другая причина выбора второго токо-
приемника в качестве рабочего заключается в том, что
при сильном разрушении переднего токоприемника в
аварийной ситуации его оторвавшиеся элементы могут
повредить движущийся за ним опущенный резервный
токоприемник.
В связи с указанной разницей при испытаниях токо-
приемников в аэродинамических трубах, а таким испы-
таниям подвергается каждая новая конструкция, аэро-
динамическую характеристику токоприемника, представ-
ляющую собой графическую зависимость подъемной си-
11
лы от скорости встречного воздушного потока, снима-
ют при двух углах атаки: при +1 и +3°. Это позволяет
определить аэродинамические силы не только для раз-
ных скоростей потока, но и для токоприемников, уста-
новленных в разных местах э. п. с., применяя при этом
допустимую экстраполяцию.
Значения аэродинамических подъемных сил Ра во
встречном потоке воздуха для поднятых токоприемни-
ков, предназначенных для работы в разных эксплуата-
ционных условиях, приведены в табл. 1. Данные полу-
чены при углах атаки в зоне полозов:
а~0° для токоприемника Л-13У на электропоездах;
а= + 1° для рабочих токоприемников 10РР, 17РР,
Сп-1М, Сп-бМ. на электровозах;
а = +2° для резервных токоприемников тех же ти-
пов па- электровозах.
В тех случаях, когда э. п. с. движется при встречном
ветре, параллельном оси пути, для расчета подъемной
силы Ра с использованием приведенных в табл. 1 дан-
ных следует основываться, как уже говорилось, на ско-
рости воздушного потока, равной сумме скоростей дви-
жения э. п. с. и ветра. Без особой погрешности можно
основываться на определенной таким способом скорости
потока и тогда, когда встречный ветер направлен под
небольшим (до 30°) углом к оси пути.
Если же ветер направлен под значительным углом к
оси пути, для расчета подъемной силы токоприемника
его аэродинамической характеристики, полученной при
встречном потоке воздуха, недостаточно. Для этой це-
ли нужно иметь еще вторую характеристику, получен-
ную в аэродинамической трубе при направлении воздуш-
ного потока в плане перпендикулярно продольной оси
токоприемника, т. е. вдоль полоза.
Для приближенного расчета подъемной силы при
движении э. п. с. в условиях ветра, направленного под
углом к оси пути, раскладывают ветровой поток по пра-
12
Таблица 1
Тип токоприемника и его назначение	Максимальная	ость с., на ко- 'Ю рассчи- токопри- IK, км/ч			Аэродинамическая подъемная сида, Н, при скорости встречного воздушного потока, м/с						
				10	20	30	40	50	60	то	80
		скор 9. П. тору	К = « л Ь CJ								
Л-13У (рабо- чий и резервный на электропоез- де)		160		3,2	13,1	29,4	52,3	81,7	117,6	160,0	209,0
10РР, 17РР (рабочие на элек- тровозе) 10РР, 17РР (резервные на электровозе)		160		4,4	17,7	39,9	70,9	110,7	159,5	217,1	283,5
		160		5,2	20,7	46,6	82,9	129,5	186,5	253,8	331,5
Сп- 1М и Сп-бМ без экра- нов (рабочие на электровозе)		200		2,9	11,5	25,9	46,1	72,0	103,7	141,1	184,3
Сп-бМ с экра- нами (рабочий на электровозе)		200		2,0	8,1	18,1	32,2	50,4	71,0	98,7	128,9
Сп-бМ с экра- нами (резервный на электровозе)		200		2,4	9,4	21,2	37,7	58,9	84,8	115,4	150,7
вилам тригонометрии на две составляющие: одну, на-
правленную параллельно оси пути, и другую, направлен-
ную перпендикулярно этой оси. По первой аэродинами-
ческой характеристике рассчитывают одну составляю-
щую подъемной силы от воздействия ветра, а по вто-
рой — другую. Кроме того, пользуясь первой аэродина-
мической характеристикой, рассчитывают подъемную
силу, вызываемую воздействием встречного потока,
имеющего скорость, равную скорости движения э. п. с.
Сумма всех трех составляющих является приближенным
значением искомой силы.
13
Направление ветра
Рис. 4. Средние, углы атаки по-
перечного ветрового потока в над-
крышевом пространстве подвиж-
ного состава (Ж — рабочий диа-
пазон высоты токоприемника)
Точный расчет аэро-
динамической подъемной
силы токоприемника, вы-
званной воздействием бо-
кового ветрового пото-
ка, несколько сложнее,
поскольку вследствие об-
текания подвижного со-
става, особенно проходя-
щего по высокой насыпи,
этот поток деформирует-
ся и меняет свои пара-
метры, изменяются и ско-
рость ветра, и угол от-
носительно горизонталь-
ной плоскости.
Натурные исследова-
ния, проведенные ВНИ-
ИЖТом на Азербайджан-
ской дороге в районе ча-
стых сильных ветров, по-
казали, что скорость вет-
ра в зоне полоза поднятого токоприемника по сравне-
нию со скоростью в открытом поле увеличивается в 1,2—
1,3 раза (тем больше, чем выше насыпь), а углы атаки
в зоне полоза в плоскости, перпендикулярной оси пути,
составляя в среднем +16°, достигают в отдельные мо-
менты +43°. Наглядное представление о направлении
поперечного ветрового потока в падкрышевом простран-
стве (в точках 1—15), а также у боковых стенок под-
вижного состава (в точках А и Б) дает рис. 4.
Следует отметить, что при расчете для конкретных
условий наибольшей аэродинамической подъемной си-
лы токоприемника, вызванной воздействием бокового
ветра, необходимо учитывать план пути. На кривых
участках пути, расположенных па насыпях, вследствие
14
Таблица 2
Тип токоприемника	Высота насыпи, м	Аэродинамическая подъемная сила, Н, рн скорости бокового ветра, м/с		
		Ю	20	30
	0	10,6	42,3	95,2
Л-13У	3	15,6	62,6	140,7
	6	36,6	146,4	329,4
	0	6,96	27,8	62,6
10РР/17РР	3	10,3	41,1	92,6
	6	24,1	96,4	216,7
	0	4,6	18,6	41,7
Сп-1М, Сп-бМ без	3	6,9	27,4	61,7
экранов	6	16,1	64,2	144,5
	0	5,0	20,1	45,2
СП-6М с экранами	3	7,4	29,7	66,9
	6	17,4	69,6	156,5
возвышения наружного рельса подвижной состав рас-
полагается с наклоном внутрь кривой. Поэтому при рас-
чете подъемной силы средний угол атаки, определенный
экспериментально (например, по наклону шелковинок,
привязанных к нижним частям струн контактной под-
вески) для условий обтекания насыпи в момент нахож-
дения па ней подвижного состава, при направлении
ветра с внешней стороны кривой следует увеличить на
угол наклона кузова.
Па основании экспериментальных исследований и со-
ответствующих расчетов составлена табл. 2, в которой
даны сведения в отношении аэродинамической подъем-
ной силы, вызываемой воздействием боков'ого ветра на
токоприемники, предназначенные для эксплуатации со
скоростями движения 160—200 км/ч (44,5—55,6 м/с).
Используя совместно табл. 1 и 2, можно определить,
как это показано выше, аэродинамическую подъемную
15
силу токоприемника практически для каждого конкрет-
ного случая.
Здесь уместно отметить, что скорость ветра в отдель-
ных случаях может достигать 40 м/с, или 144 км/ч. При
встречном направлении такого ветра аэродинамическая
сила токоприемника э. п. с., движущегося со скоростью
60 км/ч, будет такой же, как и при движении э. п. с. со
скоростью 204 км/ч, но при отсутствии ветра. Это зна-
чит, что в определенных условиях параметры процесса
взаимодействия токоприемника и контактной подвески
при средних и даже малых скоростях движения’ могут
оказаться близкими к параметрам этого процесса при
высокоскоростном движении.
На основании приведенных данных по аэродинами-
ческим подъемным силам токоприемников можно сде-
лать ряд важных для практики выводов. Прежде всего
можно заключить, что на высоких насыпях, где подъ-
емная сила токоприемника, вызываемая воздействием
бокового ветра, особенно велика, фиксаторы и апкеро-
вочпые ветви контактного провода должны быть рас-
считаны на увеличенное отжатие провода. Эти данные
показывают также, что работа электровоза на переднем
(резервном) токоприемнике нежелательна, поскольку
увеличение подъемной силы в этом случае приводит к
большим отжатиям контактного провода. Наконец, на
основании приведенных данных можно установить, что
являющийся резервным передний па электровозе токо-
приемник типа 10РР, который имеет малую опускающую
силу привода (60 Н), уже при скорости встречного вет-
ра 10 м/с во время движения электровоза со скоростью
свыше 100 км/ч опустить невозможно. (Токоприемники
Сп-IM. и Сп-бМ имеют большую опускающую силу и
поэтому могут быть опущены в любых условиях.)
Влияние скорости движения э. п. с. па контактное
нажатие выражается не только через аэродинамическую
подъемную силу токоприемника, но и через динамиче-
16
ские (инерционные) силы токоприемника Рднн.т U КОН-
тактной подвески РЛПп.к. Эти силы определяются как зна-
чениями приведенных масс взаимодействующих устройств,
так и вертикальными ускорениями точки контакта,
зависящими от стрел провеса контактного провода, ха-
рактера изменения эластичности и массы контактной под-
вески в пролете и от скорости движения э. п. с. Динами-
ческие силы, также как и аэродинамические подъемные
силы токоприемника, зависят от скорости движе-
ния э. п. с.
В зависимости от знака ускорения динамическая
сила в данный момент может быть или положительной,
или отрицательной, т. е. вызывать увеличение контакт-
ного нажатия или уменьшение его. В моменты наиболь-
ших отрицательных значений динамической силы на-
жатие может снизиться до нуля. В зонах увеличен-
ного контактного нажатия создаются благоприятные
условия для усиления механического износа провода и
токосъемных элементов токоприемника, в зонах пони-
женного нажатия—для усиления электрического износа.
Уменьшение динамических сил реально может быть
достигнуто уменьшением^ приведенной массы токопри-
емника, выравниванием эластичности контактной подве-
ски в пролете и расположением контактного провода с
оптимальными стрелами провеса.
Эффективность уменьшения приведенной массы то-
коприемника была исследована аналитически и экспери-
ментально. Объектами экспериментальных исследований,
проведенных ВНИИЖТом на Октябрьской дороге, были
четыре токоприемника с разной приведенной массой:
24,5; 25,5; 35,5 и 43 кг. Опытные поездки проводились
по четырем группам анкерных участков, контактные
провода па которых имели разные стрелы провеса: +55,
+25, —20 и —45 мм (условные номера групп анкер-
ных участков соответственно I, II, III, IV). Такое поло-
жение проводов соответствовало их расположению в
17
Рнс. 5. Зависимости размаха
вертикальных перемещений точ-
ки контакта в пролете от ско-
рости движения э. п. с. на раз-
ных анкерных участках для
токоприемников с приведенной
массой 24,5 кг (сплошные ли-
нии) и 35,5 кг (штриховые
линии):
/—IV, Г—IV' — группы анкерных
участков
полукомпенсировапной контактной подвеске ПБСМ-95 +
+2МФ-100 при разных температурах окружающего воз-
духа.
Качество взаимодействия токоприемника и контакт-
ной подвески оценивалось по двум показателям: разма-
ху вертикальных перемещений точки контакта 2Л в про-
лете (2.4 —Ук max — Ук mlnj ГДв Ук max И Z/к mln МЭКСИМаЛЬ-
ное и минимальное значения высоты точки контакта в
одном и том же пролете) и выраженному в процентах
коэффициенту отрыва токоприемника кот (кОт = Л>т/Л где
/от суммарное время отрыва полоза токоприемника от
контактного провода за время t прохождения токопри-
емником данного участка).
Полученные зависимости размаха вертикальных пе-
ремещений точки контакта 2А от скорости движения
э. п. с. (некоторые зависимости представлены на рис. 5)
показали, в частности, что увеличение приведенной мас-
сы токоприемника па 11 кг (с 24,5 до 35,5 кг) уже при
скорости 170 км/ч привело к увеличению размаха пере-
мещений точки контакта на участках с отрицательными
18
Таблица 3
Вид э. й. с.	Конструкцион- ная скорость э. п. с., км/ч	Допустимая приведенная масса токоприемника, кг, при контактной подвеске	
		компенсированной	полукомпенсиро- ваииой
Постоянный ток
Электровоз, рабо- тающий: на одном токопри- емнике	160 200	47 37	40 28
на двух токопри- емниках	200	35	26
Электропоезд	160	42	37
	200 Переменнь	35 UL ТОК	26
Электровоз или	1	160	|	34	29
электропоезд	|	200	1	30	22
стрелами провеса контактного провода па 70—80 мм.
Регистрация нарушений контакта показала, что в то
время как при токоприемниках массой до 35,5 кг отры-
вов па всех опытных участках при скоростях движения
до 180 км/ч практически не было, увеличение массы с
35,5 до 43 кг уже при скорости 163 км/ч привело к на-
рушениям контакта, характеризующимся коэффициен-
том отрыва 1,3% на анкерных участках с положитель-
ными стрелами провеса контактного провода и 10,2% —
на участках с отрицательными стрелами провеса.
Как можно видеть, уменьшение приведенной массы
токоприемника является эффективным средством улуч-
шения токосъема при высоких скоростях движения.
Результаты исследований позволяют рекомендовать
в качестве допустимых для разных условий значения
приведенной массы токоприемника, указанные в табл. 3.
(Здесь следует иметь в виду, что контактные подвески
19
постоянного тока содержат два контактных провода, а
переменного тока — один.)
При разработке новых токоприемников снижение при-
веденной массы встречает в ряде случаев труднопрео-
долимое препятствие в виде необходимости обеспечить
требуемые прочность конструкции и сечение токопрово-
дящих элементов. В этих случаях может оказаться це-
лесообразным для предотвращения нарушений контак-
та между токоприемником и контактным проводом уве-
личить нажатие подъемных пружин токоприемника, т. е.
повысить его статическую характеристику, или усилить
рост аэродинамической подъемной силы токоприемника
с увеличением скорости движения э. п. с.
Увеличение статического нажатия с целью предот-
вращения отрывов должно быть, однако, умеренным,
обоснованным результатами специальных исследований.
Объясняется это прежде всего тем обстоятельством, что
уровень статического нажатия Ро (иначе — статиче-
ская характеристика токоприемника, показанная на
рис. 6, под которой понимается графическая зависимость
приведенных к полозу активного и пассивного статиче-
ских нажатий от высоты полоза1) во многом определя-
ет степень износа контактных проводов и токосъемных
элементов токоприемника: при малых значениях его
усиливается электрический износ, при больших —
механический. Минимальный износ наблюдается
при некотором среднем нажатии, являющемся опти-
мальным.
Чрезмерное увеличение статического нажатия недо-
пустимо из-за того, что вследствие увеличения отжатий
контактного провода повышается вероятность ударов
1 Активное статическое нажатие Р, — это нажатие, создавае-
мое подъемными пружинами и измеряемое в процессе увеличения
высоты полоза; пассивное Рг — нажатие, измеряемое в процессе
уменьшения высоты полоза; разность между ними на любой высоте
равна удвоенной силе трения в подвижных рамах токоприемника.
20
Рис. 6. Статическая характеристика токоприемника Л-13У
(Яр — см. пояснение к рис. 4)
полоза по фиксаторам и проводам на воздушных стрел-
ках и анкеровочных ветвях.
На основании широких исследований для условий
движения со скоростями до 200 км/ч па электрифици-
рованных линиях постоянного тока советских железных
дорог в качестве оптимального принято среднее стати-
ческое нажатие 100 Н (10 кгс).
Рекомендация по увеличению аэродинамической
подъемной силы токоприемника, как другой способ пре-
дотвращения нарушений контакта, па первых порах ка-
жется парадоксальной. Действительно, с ростом аэро-
динамической силы увеличиваются отжатия контактных
проводов и вследствие этого снижается надежность то-
косъема — могут происходить удары полозов по наибо-
лее низким элементам контактной сети. Однако неболь-
шая вначале (при малой скорости) аэродинамическая
сила, умеренно увеличивающаяся пропорционально-
квадрату скорости встречного воздушного потока, в от-
личие от повышенного статического нажатия заметно
увеличивает контактное нажатие не везде, а именно там,
где скорость движения высока, т. е. там, где происхо-
дят наиболее длительные нарушения контакта.
21
Многочисленные экспериментальные исследования,
проведенные в СССР и за рубежом, показали, что при
скорости 200 км/ч аэродинамическая подъемная сила
должна составлять 70—100 Н (7—10 кгс) для токопри-
емников высокоскоростного э. п. с. постоянного тока и
40—80 Н (4—8 кгс) — переменного тока. Указанные
значения учитывают условия движения э. п. с. при
встречном ветре, имеющем скорость до 10 м/с.
Способы уменьшения динамических сил выравнива-
нием эластичности контактной подвески в пролете и
расположением контактных проводов с оптимальной
стрелой провеса являются также высокоэффективными.
Они подробно рассмотрены в следующем параграфе, по-
священном контактным подвескам.
Влияние скорости движения э. п. с. на контактное
нажатие выражается, наконец, через силы вязкого тре-
ния в токоприемнике и контактной подвеске. Коэффици-
ент вязкого трения в контактных подвесках гк несколь-
ко больше в средней части пролета, чем у опор. В кон-
тактных подвесках постоянного тока он примерно в
1,5 раза больше, чем в подвесках переменного тока; по
этой причине колебательные процессы у последних за-
тухают медленнее.
Коэффициент вязкого трения подвижной системы то-
коприемника гт невелик, и поэтому сила вязкого тре-
ния обычно недостаточна для демпфирования токопри-
емника, необходимого для стабилизации контактного
нажатия и предотвращения резонанса при взаимодейст-
вии движущегося токоприемника и контактной подвески.
В связи с этим в некоторых токоприемниках высокоско-
ростного э. п. с. применены гидравлические демп-
феры.
Силы сухого трепня в токоприемнике WT и контакт-
ной подвеске WK, влияющие на контактное нажатие
Рк, от скорости движения э. п. с. не зависят. Для совре-
менных токоприемников Ц7т=10-И5 Н (1—1,5 кгс).
22
Для контактных подвесок постоянного тока U7K = 12 Н
(1,2 кгс), переменного тока — 8 Н (0,8 кгс).
Рассмотренные выше условия взаимодействия с кон-
тактной подвеской одного токоприемника отличаются от
условий взаимодействия нескольких токоприемников. В
последнем случае существенное влияние оказывает рас-
стояние между соседними токоприемниками. При близ-
ком взаимном расположении двух токоприемников, на-
пример на двухсекционном электровозе или на двух
односекционных электровозах в голове поезда, их воз-
действие на контактную подвеску можно считать ана-
логичным воздействию одного условного токоприемника
с увеличенными статическим нажатием, аэродинамиче-
ской подъемной силой и приведенной массой, характе-
ризующими один из двух реальных токоприемников. С
достаточной точностью результирующее нажатие Р$ ус-
ловного токоприемника, воздействием которого можно
заменить воздействие двух реальных токоприемников,
отстоящих один от другого па расстояние не более 40 м,
можно рассчитать по формуле
Рт (2 —Л/40),
где Рт — нажатие одного из двух токоприемников электровоза;
L — расстояние между токоприемниками.
Взаимодействие с подвеской нескольких токоприем-
ников, расположенных на расстоянии более 40 м друг
от друга (как па электропоезде), гораздо сложнее, по-
скольку при любых скоростях движения каждый токо-
приемник, начиная со второго, перемещается по кон-
тактной подвеске, уже колеблющейся в результате
воздействия одного или нескольких предыдущих токо-
приемников. Иными словами, здесь происходит сложение
колебаний. При этом характер колебаний контактного
провода зависит от параметров контактной подвески и
токоприемников, расстояния между токоприемниками и
их числа, а также от скорости движения э. п. с.
23
Для условий высокоскоростного движения с целью
уменьшения размаха колебаний, возникающих при вза-
имодействии с контактной подвеской нескольких токо-
приемников, и особенно в режиме резонанса, принима-
ют специальные меры: на токоприемниках (а иногда и
в струнах контактных подвесок) устанавливают демпфе-
ры, сопротивление которых возрастает с увеличением
скорости вертикальных движений точки контакта.
ВЫСОКОСКОРОСТНЫЕ КОНТАКТНЫЕ ПОДВЕСКИ
Основным требованием к контактным подвескам,
рассчитанным на высокие скорости движения э. п. с.,
как уже указывалось, является возможно большее по-
стоянство ее эластичности в пролете. Идеальный случай
в этом отношении — тот, когда эластичность во всех
точках пролета одинакова, т. е. когда коэффициент не-
постоянства эластичности, представляющий собой отно-
шение значения эластичности в середине пролета т]с к
значению у опоры г]Оп равен единице: кэл = г]с/г]оп= 1.
Эластичность одинарной контактной подвески в сере-
дине пролета пропорциональна длине пролета I и обрат-
но пропорциональна сумме натяжений всех проводов,
образующих контактную подвеску.
Эластичность рессорной контактной подвески у опо-
ры (под рессорной струной) зависит главным образом
от натяжений несущего троса и контактного провода, а
также от длины 2й рессорного провода, длины проле-
та I и расстояния s между опорой и ближайшей к пей
простой струной.
У подавляющего большинства контактных подвесок,
спроектированных ранее для невысоких скоростей дви-
жения, эластичность в середине пролета намного выше,
чем у опор. Поэтому при разработке подвесок для бо-
лее высоких скоростей задача по выравниванию эластич-
24
ности в пролете сводится к понижению ее в средней
части пролета или к повышению — у опор. Возможно-
сти первого способа меньше, чем второго, поскольку
уменьшение длины пролета неэкономично, а резерв по-
вышения натяжения тросов и проводов, из которых вы-
полнены контактные подвески, невелик. Лишь примене-
ние низколегированных и бронзовых контактных прово-
дов позволяет несколько повысить суммарное натяжение
подвески. Однако последующее уменьшение натяжения
контактных проводов, которое осуществляется
эксплуатационным персоналом по мере износа контакт-
ного провода, приводит к обратному — к повышению
эластичности в середине пролета.
Выравнивание эластичности в пролете повышением
ее в опорной зоне является более правильным путем,
чем снижение ее в средней части пролета потому, что бо-
лее высокая эластичность равпоэластичпон подвески
позволяет легче обеспечить необходимое качество токо-
съема при эксплуатационных отклонениях от опти-
мального режима, чем низкое ее значение. Наиболее
эффективным и экономичным способом повышения эла-
стичности в зонах опор является увеличение длины рес-
сорного провода 2а и расстояния s между опорой и бли-
жайшей к пей простой струной (рис. 7). Сокращение
Рис. 7. Зависимости коэффи-
циента непостоянства эластич-
ности №л от длины 2а рес-
сорного провода (а) и от рас-
стояния s между опорой и бли-
жайшей к ней простой струной
(б) для контактных подвесок
переменного тока 1 и постоян-
ного тока 2
25
длины пролета I, полезное для уменьшения эластично-
сти в середине пролета, для опорной зоны сказывается
отрицательно, так как тоже несколько понижает здесь
и без того низкую эластичность.
Как влияют конструктивные параметры контактных
подвесок (примененных на железных дорогах СССР и
на зарубежных дорогах) на коэффициент непостоянства
эластичности кэл, иллюстрирует табл. 4. Приведенные
данные показывают, что реализация рассмотренных ме-
роприятий позволила создать одинарные рессорные кон-
тактные подвески, у которых коэффициент непостоянст-
ва эластичности снижен до 1,2—1,22. Наиболее низкое
значение коэффициента имеет разработанная в ФРГ кон-
тактная подвеска, в каждом опорном узле которой
один над другим расположены два рессорных провода:
одий длиной 38 м, другой — 8 м. К первому подвеше-
ны две вертикальные струны с расстоянием между ни-
ми 14 м, ко второму — одна вертикальная струна в ство-
ре опоры.
Изменение эластичности контактных подвесок в опор-
ной зоне в зависимости от конструктивных параметров
подвески может принимать самый разнообразный харак-
тер. Иногда эластичность сильно изменяется на малой
длине, что отрицательно сказывается на качестве токо-
съема (это, например, имело место в примененной в ви-
де опыта двойной подвеске, оборудованной в средней
части пролета жесткими струнами между контактным
проводом и вспомогательным тросом). Поэтому для
каждой повой скоростной подвески должен быть рас-
считан дополнительно показатель максимального изме-
нения эластичности, представляющий разность между
максимальным и минимальным значениями эластично-
сти па участке длиной 10 м, па котором эта разность
является наибольшей в пролете.
Из табл. 4 видно также, что коэффициент непосто-
янства эластичности у двойных контактных подвесок
26
Таблица 4
Тип контактной подвески	Число кон- тактных проводов	Площадь сечения, мм2		Длина рессор- ного провода 2а, м	Длина про- лета Z, м	Среднее значение кэд
		несущего троса	контакт- 1 кого провода			
		65*	107	10	72	1,90
		65*	107	10	63	1,80
		65*	107	12	63	1,77
		65*	120	15	63	1,49
Одинарная рес-	Один	95*	100	12	70	1,67
сорная компенсиро-		50*	100	18 и 14	80	1,38
ванная		92	107	18	60	1,22
		50*	100	38+8***	77	1,20
То же	Два	120	100	12	70	1,82
		120	100	16	70	1,64
Одинарная рес- сорная полукомпен- сированиая	»	120	100	20	70	1,55
Одинарная с уп- ругими стержнями на несущем тросе компенсированная		120	100	—	50	1,22
Одинарная ры-	Один	120	100	—	70	1,0
чажная компенсиро- ванная	Два	120	100	—	70	1.0
Двойная компен- сированная	Один	180**+150*	170	—	60	1,85
То же с демпфе- рами	»	80* +60*	НО	—	60	1,18
Двойная, полу- компенсированная	Два	94* +100	ПО	—	70	1,89
Примечание. Материал проводов, отмеченных одной звездоч-
кой, — бронза, двумя звездочками — сталь (остальные тросы и провода
медные). Тремя звездочками обозначена подвеска с двумя рессорными про-
водами у каждой опоры.
27
примерно такой же, как у соответствующих одинарных
рессорных подвесок, а у одинарной подвески с упруги-
ми стержнями на несущем тросе — как у лучших рес-
сорных подвесок.
Здесь важно отметить, что при изменении темпера-
туры окружающего воздуха натяжение несущего троса
в полукомпенсированных подвесках изменяется, не ос-
тается постоянным и натяжение рессорного провода. В
результате происходит сезонное изменение эластично-
сти. Так, увеличение температуры воздуха от —40 до
+40°С приводит в полукомпенсированной рессорной
подвеске с двумя контактными проводами к росту эла-
стичности в середине пролета почти в 1,5 раза, а в
подвеске с одним проводом — в 1,7 раза.
Проведенные испытания и опыт эксплуатации пока-
зали, что хороший токосъем при скоростях движения
э. п. с. 200 и 250 км/ч обеспечивается, когда коэффици-
ент непостоянства эластичности кэл в пролетах до 70 м
не превышает соответственно 1,35 и 1,2. Единственной
подвеской, имеющей одинаковую эластичность во всех
частях пролета, т. е. кЭл=1, является созданная в СССР
рычажная компенсированная контактная подвеска, эк-
сплуатация которой на ряде дорог начата с 1973 г.
На качество токосъема при рессорных контактных
подвесках с неодинаковой в различных частях пролета
эластичностью, кроме характера изменения эластично-
сти, существенно влияет стрела провеса контактного
провода f. Многочисленные исследования показали, что
наилучшие условия взаимодействия токоприемника и
контактной подвески постоянного тока при скоростях
движения э. п. с. 180—200 км/ч при коэффициенте непо-
стоянства эластичности кэл= 1,1 ч-1,15 имеют место при
стреле провеса 20—30 мм в пролетах длиной 60—70 м.
При коэффициенте кэл= 1,2-ь 1,35 оптимальной являет-
ся стрела провеса, составляющая 0,001 длины средней
части пролета, ограниченной ближайшими к опорам про-
28
стыми струнами, т. е. равная (в указанных пролетах)
40—50 мм.
В равноэластичных контактных подвесках (кЭл = 1)
оптимальным положением контактного провода являет-
ся беспровесное положение, т. е. / = 0.
Контактные провода компенсированных подвесок ре-
гулируют по оптимальной стреле провеса при любой
температуре окружающего воздуха. Основой вертикаль-
ной регулировки контактных проводов полукомпенсиро-
ванпых подвесок является то положение, что оптималь-
ная стрела провеса должна иметь место при темпера-
туре воздуха, близкой к среднегодовой для данного
района, т. е. что степень ухудшения токосъема при край-
не низкой и крайне высокой температурах окружающе-
го воздуха должна быть одинаковой.
Действительный стрелы провеса контактных прово-
дов в пролетах в эксплуатационных условиях не долж-
ны отличаться от установленных оптимальных более
чем на ±10 мм.
Условия взаимодействия токоприемника п контакт-
ной подвески ухудшаются при увеличении расстояния
между соседними струнами, что объясняется наличием
стрел провеса контактного провода в межструновых
пролетах. Эти стрелы можно уменьшить увеличением на-
тяжения контактного провода, но таких возможностей
практически пет, поскольку натяжение провода уже при-
нято максимальным, в частности, по условиям обеспе-
чения наибольшей ветроустойчивости подвески. По этой
причине единственным путем снижения межструновых
стрел провеса остается сближение струн до экономиче-
ски целесообразных пределов.
При высокоскоростном движении особенно отрица-
тельно на качестве токосъема сказывается наличие на
контактной подвеске жестких точек и сосредоточенных
масс. В этих местах взаимодействие токоприемника с
контактной подвеской носит ударный характер, послед-
29
ствия которого проявляются в местном износе контакт-
ного провода, вызванном усилением интенсивности
механического и электрического изнашивания про-
вода.
Поэтому недопустима установка на контактном прово-
де всевозможных распорок и жестких струн, а также
применение отбойников, жестко связанных с контакт-
ным проводом, несочлененных фиксаторов (особенно
тех, которые работают на сжатие), тяжелых конструк-
ций на воздушных стрелках (в виде ножниц и др.) и
массивных зажимов. Стыковать контактные провода луч-
ше способами специальной сварки.
Рассмотрим конструктивное выполнение контактных
подвесок, разработанных в СССР и за рубежом для ус-
ловий высокоскоростного движения.
Одинарные контактные подвески для скоростей дви-
жения 200—250 км/ч являются компенсированными и
отличаются одна от другой материалом и сечениями про-
водов, образующих контактную подвеску, длинами рес-
сорных проводов и расположением струн, а также номи-
нальными стрелами провеса контактных проводов.
В одинарной рессорной подвеске постоянного тока
советских железных дорог (рис. 8, а) с рессорными про-
водами длиной 16 м контактные провода в средней ча-
сти каждого пролета (между ближайшими к опорам
простыми струнами для одного контактного провода и
между вторыми от опор рессорными струнами для дру-
гого контактного провода) располагаются с положитель-
ными стрелами провеса, равными 40 и 50 мм в пролетах
длиной соответственно 60 и 70 м.
Номинальные натяжения несущего троса М-120 и
ПБСМ-95 равны 18 кН (1800 кгс), а каждого неизношен-
ного контактного провода МФ-100 равны 10 кН
(1000 кгс). Максимальная длина пролета 70 м. Конст-
руктивная высота подвески 1,8 м. Расстояние между рас-
положенными в шахматном порядке струнами в средней
30
Рис. 8. Схемы одинарных контактных подвесок для скорости дви-
жения 200—250 км/ч
части пролета 4 м. Расстояние между опорами и бли-
жайшими к ним простыми Струпами 12 м.
При электрификации новых участков или капиталь-
ном ремонте контактной сети па линиях, где планирует-
ся движение поездов со скоростями до 200 км/ч, целесо-
образно длину рессорного провода в рассмотренной под-
веске принять равной 18—20 м и одновременно увеличить
расстояние между опорой и ближайшей к ней про-
стой струной до 13—15 м. Такое выполнение подвески
М-120+2МФ-100 обеспечит снижение коэффициента
непостоянства эластичности в пролетах длиной 60—65 м
до 1,3.
В рессорной подвеске переменного тока (рис. 8, б),
разработанной Национальным обществом французских
31
железных дорог для высокоскоростной линии Париж—
Юго-Восток, длина рессорного провода равна 15 м. Но-
минальные натяжения несущего троса и контактного
провода одинаковые — по 14 кН. С целью точного сох-
ранения заданного положения контактного провода по
высоте, что особенно важно при высоких скоростях дви-
жения, в этой подвеске применены для каждого прово-
да отдельные грузовые компенсаторы с повышенной
чувствительностью и, кроме того, предусмотрено либо
уменьшение натяжения несущего троса по мере износа
контактного провода, либо монтаж провода с несколько
большей начальной стрелой провеса, чем оптималь-
ное значение (0,001 длины пролета вместо 0,0006).
Фиксаторы допускают подъем контактного провода до
300 мм.
Рессорная компенсированная контактная подвеска
Re 200 для участков переменного тока железных дорог
ФРГ (рис. 8, в), рассчитанная на движение поездов со
скоростями до 200 км/ч, представляет собой по-сущест-
ву модернизированную подвеску Rel60 (рассчитанную
на 160 км/ч), от которой она отличается главным об-
разом параметрами рессорной струны (длина рессор-
ного провода у опоры с прямыми сочлененными фикса-
торами увеличена до 18 м, у опоры с обратными фикса-
торами — до 14 м; натяжения этих проводов равны
соответственно 2,3 и 1,7 кН). Фиксаторы обеспечивают
возможность подъема контактного' провода до 450 мм.
В последние годы в ФРГ разработана одинарная кон-
тактная подвеска Re250 (рис. 8, г), рассчитанная на
скорости движения до 250 км/ч и являющаяся результа-
том дальнейшей модернизации подвесок. В отличие от
подвески Re200 все провода этой подвески приняты
большего сечения: бронзового несущего троса 70 мм2
(вместо 50), контактного провода из меди, легирован-
ной серебром, 120 мм2 (вместо 100), рессорного прово-
да 35 мм2 (вместо 25). Натяжения этих проводов уве-
32	1*
личены соответственно с 10 до 19, с 10 до 15 и с
1,7—2,3 до 3,5 кН.
В опорных узлах принята одинаковая длина рессор-
ного провода 18 м независимо от направления зигзага
контактного провода. Для условий эксплуатации мощ-
ных высокоскоростных электровозов контактная подве-
ска оборудована токопроводящими струнами, которые
выполняют функции поперечных электрических соеди-
нителей.
Оригинальной разновидностью рессорных подвесок
является созданная в ПНР одинарная подвеска посто-
янного тока с двумя несущими тросами (натяжение каж-
дого 16 кН), один из которых в опорной зоне играет
роль рессорного провода (рис. 8, д). Натяжение прово-
дов осуществляется при помощи двух грузовых компен-
саторов с передаточным отношением 1:4, каждый из
которых соединен с одним контактным проводом и од-
ним тросом. В пролете длиной 70 м коэффициент непо-
стоянства эластичности подвески кзл—1,54.
Для снижения размаха колебаний в этой подвеске
применены опорные ограничительные струны (рис. 9),
подобно разработанным ранее во ВНИИЖТе и рассмо-
тренным ниже.
В Италии для линии Рим—Флоренция, где плани-
руется движение поездов со скоростями до 250 км/ч,
разработана компенсированная контактная подвеска
постоянного тока, в которой струны присоединяются
сверху к специальным упругим элементам 2 (рис. 10),
установленным на несущем тросе в его вертикальной
плоскости в шести точках каждого пролета, ближай-
ших к опорам (рис. 8, е). Упругий элемент, к которому
посредством медной струны 3 подвешен контактный
провод 4, выполнен из полимерного стержня диаметром
18 мм. Для предотвращения возможных резонансных
колебаний свободный конец полимерного стержня соеди-
2-1805	33
нен с несущим тросом 1 ограничительным стальным
тросиком 5 диаметром 2—3 мм и длиной 1 м.
Советская рычажная компенсированная контактная
подвеска (рис. 8, ж), разработанная ВНИИЖТом сов-
местно с Трансэлектропроектом, является равноэластич-
ной одинарной контактной подвеской. Принципиальной
Рис. 9. Опорный узел одинарной рессорной подвески с двумя
несущими тросами:
/ — ограничительная струна; 2 — опущенный несущий трос; 3 —
контактный провод
Рис, 10. Узел подвеши-
вания контактного про-
вода к упругому элемен-
ту на несущем тросе
34
особенностью, отличающей ее от всех других контакт-
ных подвесок, является использование в пей упругого
сопротивления несущего троса при работе па кручение.
Рессорные струны в подвеске не применяются. Контакт-
ный провод располагается беспровесио.
Закручивание несущего троса 1 происходит посред-
ством рычагов, закрепляемых на несущем тросе в шести
крайних точках каждого пролета (рис. II). В средней
части пролета рычаги не ставят. Для того чтобы эластич-
ность подвески была одинаковой во всем пролете, ры-
чаги А, В, С выполняют разной длины: самые длинные
ставят у опор, самые короткие — наиболее близко к се-
редине пролета. На концах рычагов закрепляют стру-
ны 3, к которым подвешен контактный провод 2. Рычаг
.1 устанавливают примерно на расстоянии 2,5—3 м от
опоры; расстояние между рычагами А и В составляет
6—7 м, между рычагами В и С — 5—6 м. Положение
каждого рычага при его закреплении на несущем тросе
выбрано исходя из того условия, что после соединения
прикрепленной к нему струны с контактным проводом
(рис. 12) он должен располагаться горизонтально (до-
пускается наклон концом вниз под углом до 30°).
2-	35
Направление вращения рычагов перед соединением
струн с контактным проводом строго определенное: ры-
чаг А (см. рис. 11) вращают таким образом, чтобы на
участке между опорой и местом расположения рычага
на закручивание работал наружный повив несущего
троса, поскольку это самый нагруженный участок тро-
са; рычаг В повертывают в направлении, противополож-
ном вращению рычага А, рычаг С — в направлении,
противоположном вращению рычага В, и т. д. В резуль-
тате под действием силы тяжести контактного провода
на каждом участке между рычагами будет происходить
упругое закручивание несущего троса.
Длины рычагов зависят от взаимного расположения
струн, но не зависят от длины пролета. Последнее явля-
ется важным для монтажа качеством рычажной подве-
ски, поскольку в любых условиях достаточно иметь ры-
чаги трех типоразмеров. Для указанных выше расстоя-
ний между струнами длины рычагов А, В и С находят-
ся в диапазонах соответственно 180—220, 120—150 и
80—95 мм.
Здесь следует отметить, что рессорные контактные
подвески имеют известный недостаток — в них возмож-
Рис. 12. Узел соединения струны рычажной подвески с несущим
тросом:
1 — несущий трос; 2 — зажим; 3 — рычаг; 4 — коуш; 5 — струна
36
Рис. 13. Схема рычажной подвески с ромбовидным располо-
жением контактных проводов (вид сверху):
1 — опора; 2 — контактные провода; 3 — рычаг; 4 — консоль; 5 —
несущий трос
на полная разгрузка струн при прохождении токопри-
емников, в результате чего уменьшается срок службы
звеньевых струп. В рычажной подвеске этого недостатка
нет: даже при приложении к контактному проводу на-
правленной вверх силы Р=240 Н усилие в струнах боль-
ше нуля.
Опыт дорог, на которых смонтирована рычажная кон-
тактная подвеска, показал, что монтаж и эксплуатация
ее не сложнее, чем рессорной, поскольку контактный про-
вод располагается беспровесно. Важно только, чтобы
при монтаже соблюдалось правило: в каждом пролете
на несущем тросе сначала закрепить в монтажном по-
ложении все шесть рычагов, не нагружая их струнами,
и лишь после этого повертывать рычаги по очереди, на-
чиная с рычага А, и присоединять их струны к контакт-
ному проводу.
Рычажная контактная подвеска на ветровых участках
может выполняться с ромбовидным расположением кон-
тактных проводов, т. е. со смещением их у опор (в пла-
не) на расстояние 600—800 мм один от другого симмет-
рично относительно оси пути (рис. 13).
Отжатия контактного провода в зоне опор при про-
ходе токоприемников у рычажной подвески больше, чем
у рессорной. Поэтому конструкции фиксаторов для этой
подвески рассчитывают на увеличенное вертикальное
37
перемещение провода. Для предотвращения опрокиды-
вания рычагов в момент прохода токоприемника в них
предусмотрено Г-образное выполнение хвостовика (см.
рис. 12). При занятии рычагом положения концом вверх
примерно под углом 50° к горизонтали (вследствие подъ-
ема провода) струна соприкасается с хвостовиком и при
дальнейшем повороте рычага остается удаленной от
несущего троса, чем обеспечивается момент кручения,
достаточный для возврата рычага в прежнее положение
посте прохода токоприемника.
Опытная эксплуатация рычажной контактной подве-
ски па линиях постоянного и переменного тока показа-
ла перспективность ее применения не только на участ-
ках с высокоскоростным движением, ио и па других
участках; по сравнению с рессорной подвеской в пей су-
щественно увеличился срок службы звеньевы.х струи и
уменьшилась интенсивность изнашивания контактных
проводов. 'Средний удельный износ проводов у рычаж-
ной подвески по сравнению с износом у рессорной умень-
шился на Московской дороге па разных участках в
1,37—2,96, на Прибалтийской в 1,13, на Северо-Кавказ-
ской в 1,47 и па Южно-Уральской в 1,53 раза.
Советская рычажная контактная подвеска запатен-
тована в Англии, Италии, США, Франции, ФРГ и при-
менена не только в СССР, но и в Венгрии и Болга-
рии.
Двойные контактные подвески на скоростных лини-
ях применяют в основном в Японии, причем в несколь-
ких вариантах: с простыми опорными струнами (рис.
14, а), рессорные (рис. 14, б) с демпферами в струнах
(рис. 14, в) и др.
Подвеска с демпферами состоит из бронзовых (мед-
но-кадмиевых) несущего и вспомогательного тросов се-
чениями соответственно 80 и 60 мм2 и медного контакт-
ного провода сечением 110 мм2. Натяжение каждого
провода по 10 кН. Применение пружинно-воздушных
38
Рис, 14. Схемы двойных контакт-
ных подвесок, рассчитанных на
скорости движения 200—250 км/ч
демпферов, включаемых в одну или две ближайшие к
опорам струны между несущим и вспомогательным тро-
сами, имеет целью выровнять эластичность подвески в
пролете и улучшить ее свойства в отношении ускорения
гашения возникших колебаний.
Многолетний опыт эксплуатации подвески с демпфе-
рами показал, однако, что при сильном поперечном вет-
ре существенно ухудшаются ее основные характеристи-
ки; это заставляет даже при скорости ветра 20 м/с сни-
жать скорость движения э. п. с. до 160 км/ч. Указанный
недостаток, а также, вероятно, значительная стоимость
пружинно-воздушных демпферов и сложность их
эксплуатации определили то, что сейчас в Японии счита-
ют более целесообразным применять недемпфированные
подвески, по имеющие большие площади сечений и на-
тяжения проводов. В частности, на линии Синкапсен
для возможности движения поездов со скоростями до
250 км/ч смонтирована компенсированная подвеска со
стальным оцинкованным несущим тросом сечением
180 мм2, медными вспомогательным тросом 150 мм2 и
контактным проводом 170 мм2. Суммарное натяжение
проводов этой подвески равно 54 кН.
По сравнению с включением в струны пружинно-воз-
тушных демпферов более простым и надежным и в то
ке время достаточно эффективным способом в отноше-
нии снижения размаха колебаний подвески, возбужден-
ных проходящим токоприемником, является установка в
39
Рис. 15. Опорный узел рессорной компенсированной подвески
с ограничительной струной
опорных узлах компенсированной подвески наряду с
рессорными струнами ограничительных струн 2, соеди-
няющих контактный провод вблизи фиксатора 3 с сед-
лом (рис. 15) или с несущим тросом не далее 1 м от
точки подвеса. При таком выполнении опорного узла
эластичность подвески определяется наличием рессор-
ного провода 1, а ограничительная струна, не нагружен-
ная в свободном состоянии, не позволяет контактному
проводу в процессе колебаний опускаться ниже уровня
его в спокойном состоянии.
Ограничительные струны могут быть металлически-
ми или капроновыми. Последние удобнее в отношении
регулировки их длины, которая здесь особенно важна,
поскольку ограничительная струна в спокойном состоя-
нии не должна быть нагруженной и в то же время не
быть излишне свободной.
40
Применение ограничительных струн является эффек-
тивным средством борьбы с автоколебаниями компен-
сированных контактных подвесок.
На линии Москва—Ленинград станции и ряд пере-
гонов имеют ранее смонтированную полукомпенсирован-
ную контактную подвеску. Чтобы обеспечить необходи-
мое качество токосъема па этой линии при такой под-
веске и скоростях движения до 200 км/ч, необходимо
было разработать токоприемник, как это видно из
табл. 3, с приведенной массой не более 26 кг. Такой то-
коприемник был создан (масса авторегулируемого то-
коприемника, о котором будет рассказано ниже, состав-
ляет 24,5 кг), и поэтому переустройства полукомпенси-
рованной подвески в компенсированную на этой линии
не потребовалось. И в дальнейшем при вводе высокоско-
ростного движения на других линиях следует иметь в
виду, что полукомпепсированную подвеску можно остав-
лять в эксплуатации, если приведенная масса токопри-
емников высокоскоростного э. п. с. не превышает зна-
чений, указанных в табл. 3.
УСТРОЙСТВО СОПРЯЖЕНИИ АНКЕРНЫХ УЧАСТКОВ,
ВОЗДУШНЫХ СТРЕЛОК, СЕКЦИОННЫХ ИЗОЛЯТОРОВ
В условиях высокоскоростного движения наиболее
трудно обеспечить хороший токосъем при проходе токо-
приемником сопряжений анкерных участков (изолирую-
щих и неизолирующих), воздушных стрелок и секцион-
ных изоляторов. Объясняется это прежде всего резким
изменением эластичности и массы взаимодействующих
с токоприемпико^м частей контактных подвесок, а так-
же изменением высоты контактного провода над уров-
нем головок рельсов. Естественно, что чем меньше ока-
жутся указанные изменения, более стабильным будет
контактное нажатие, тем, следовательно, лучшие ус-
41
Электрический,
соединитель
Рис. 16. Схема трехпролетного неизолирующего сопряжения анкер-
ных участков
ловия будут созданы для осуществления надежного и
экономичного токосъема в названных зонах.
Неизолирующие сопряжения анкерных участков вы-
полняются чаще всего трехпролетными (рис. 16), т. е.
между двумя анкерными опорами 1 и 4, -на которые ан-
керуются контактные подвески смежных анкерных уча-
стков, располагаются три пролета: средний из них яв-
ляется переходным, поскольку в нем происходит пере-
ход движущегося токоприемника с контактной подвески
одного анкерного участка па подвеску другого участка.
Испытания трехпролетпых сопряжений в типовом
исполнении показали, что они не обеспечивают прохо-
да токоприемников при высоких скоростях движения
без ухудшения качества токосъема. Ухудшение токосъе-
ма на сопряжении происходило, как правило, в двух зо-
нах, отличающихся характерными условиями взаимо-
действия токоприемника и контактной подвески. Одна
зона находится около переходных опор 2 н 3 и качест-
во токосъема в пей определяется углом наклона кон-
тактных проводов 5 в переходном пролете. Вторая зо-
на расположена в средней части переходного пролета —
42
там, где токоприемник переходит с контактных прово-
дов одной контактной подвески на провода другой под-
вески. Здесь качество токосъема зависит от угла в вер-
тикальной плоскости между контактными проводами
разных подвесок, т. е. также зависит от угла наклона
проводов. Последний в свою очередь зависит от верти-
кального расстояния между рабочими и нерабочими
контактными проводами в створах переходных опор (по
типовому проект}7 оно равно 200 мм), а также от дли-
ны переходного пролета.
Уменьшение уклона проводов в переходном пролете
для улучшения токосъема в обоих зонах посредством
уменьшения вертикального расстояния между рабочи-
ми и нерабочими проводами у переходных опор невоз-
можно, поскольку в противном случае возникает опас-
ность захвата токоприемником контактных проводов ап-
керовочпых ветвей. Поэтому для улучшения токосъема
на сопряжении, т. с. для стабилизации контактного па-
жа гия, целесообразно рабочие контактные провода в
двух пролетах с каждой стороны от переходного распо-
лагать также с уклонами (с подъемами в сторону соп-
ряжения), равными ’/з и 2/з основного уклона (большее
значение относится к пролетам, смежным с переходным).
Улучшению токосъема в средней части переходного
пролета способствует также предложенная ВНИИЖТом
специальная регулировка двойных контактных прово-
дов по высоте. Сущность такой регулировки заключает-
ся в том, что принадлежащие каждой подвеске контакт-
ные провода располагаются па длине около 2/3 дпипы
переходного пролета /п на разной высоте (рис. 17,а).
При такой регулировке движущийся токоприемник пе-
реходит сначала на один контактный провод впереди-
лежащего анкерного участка, а затем — па другой про-
вод этого участка. В результате на полозе токоприем-
ника пи в одной точке пролета не находится бопьшс
трех контактных проводов, а это значит, что больших
43
изменений суммарной эластичности подвесок на сопря-
жении не происходит. Как показали испытания, качест-
во токосъема при скоростях движения до 200 км/ч на
сопряжениях, где выполнена рассмотренная регулиров-
ка, находится на хорошем уровне.
Здесь уместно отметить, что во Франции на магист-
рали Париж—Юго-Восток, где поезда следуют со ско-
ростями до 270 км/ч, сопряжения контактных подвесок
на прямых участках пути выполнены четырехпролетны-
ми, а на кривых — пятипролетными.
Изолирующие сопряжения анкерных участков на
скоростных линиях постоянного тока выполняются че-
тырехпролетными, в них два средних пролета являются
переходными. Большее чем в трехпролетном сопряже-
нии изменение суммарной эластичности имеет место
Рис. 17. Расположение двойных контактных проводов в переходных
пролетах трехпролетного (а) и четырехпролетного (б) сопряжений
анкерных участков:
1,2,3— створы переходных опор (штриховыми линиями изображены не-
рабочие участки контактных проводов)
44
2500
Рис. 18. Расположение проводов контактных подвесок постоянного
тока в зоне крайней переходной опоры изолирующего сопряжения
анкерных участков:
1 — трос в анкерной ветви контактных проводов; 2 — рабочие контактные
провода; 3 — коромысло; 4 — нерабочие контактные провода; 5 — консоли;
6 — несущий трос анкерной ветви; 7 — то же рабочей ветви
здесь у средней переходной опоры, где согласно типо-
вому проекту на одном уровне расположены четыре
контактных провода.
Для устранения этого недостатка на таких изолирую-
щих сопряжениях необходимо по аналогии с рассмотрен-
пыгл выше применить иное расположение контактных
проводов, при котором в зоне средней опоры на длине,
примерно равной 2/3 длины переходного пролета 1а, кон-
тактные провода каждого из сопрягающихся анкерных
участков располагаются на разной высоте (рис. 17, б).
В условиях высокоскоростного движения опасными
местами на изолирующем сопряжении являются узлы
врезки изоляторов в нерабочие контактные провода
(рис. 18), где в результате удара полоза по коромыслу
или изолятору вследствие увеличенного отжатия рабо-
45
a)
f—
V
f—
Pttc. 19. Полимерные изолирующие элементы для контактных под-
весок постоянного (а) и переменного (б) тока:
1 — брусковая изолирующая вставка из пресс-материала АГ-4С; 2 — глад-
ксстсржпевой изолятор из однонаправленного стеклопластика с защитным
покрытием
чего контактного провода (например, при сильном вет-
ре, воздействующем па токоприемник) может произой-
ти повреждение токоприемника или контактной сети. В
целях исключения такой аварийной ситуации вместо
фарфоровых 'тарельчатых или стержневых изоляторов,
имеющих большие диаметры, нужно включать в нера-
бочие контактные провода полимерные брусковые или
стеклопластиковые изолирующие элементы (рис. 19),
располагая их в горизонтальной плоскости (рис. 20).
В последнее время в СССР разработаны и начали
применяться полимерные ребристые изоляторы, основой
которых являются стеклопластиковые стержни кругло-
го сечения 3, расположенные между двумя металличе-
скими окопцевателями 1 (рис. 21). Устанавливаемые па
стержнях диски, образующие ребра 2, выполнены из
эластичной кремнийорганической резины. Такие изоля-
торы, имеющие небольшой диаметр ребер и малую мас-
су и хорошо противостоящие воздействию ударных ме-
ханических нагрузок, целесообразно включать в нера-
бочие контактные провода. Положительным фактором
при применении здесь полимерных ребристых изолято-
ров является и то, что вероятность повреждения токо-
приемника при задевании полоза за ребра таких изоля-
46.
Рис. 20. Полимерные элементы в нерабочем контактном проводе
на изолирующем сопряжении:
1 — соединительная планка; 2 — изолирующий элемент
Рис. 21. Натяжной полимерный изолятор
47
торов невелика. Снижению этой вероятности способст-
вует расположение изолятора с наклоном ребер в сто-
рону направления движения э. п. с., т. е. так называе-
мое пошерстное расположение.
Воздушные стрелки являются тем устройством кон-
тактной сети, от конструктивного выполнения и эксплуа-
тационного состояния которого во многом зависит без-
аварийность работы высокоскоростной электрифициро-
ванной линии. Механическое взаимодействие токопри-
емников с контактными подвесками на стрелках может
приобретать явно выраженный ударный характер, при
котором возникающие силы становятся опасными для
состояния и токоприемника, и контактной сети.
Для обеспечения надежного токосъема на воздушной
стрелке необходимо представлять условия прохода по
ней токоприемника и знать причины нарушений ее ре-
гулировки.
При подходе э. п. с. к воздушной стрелке контакт-
ный провод подвески, по которой движется токоприем-
ник, под воздействием последнего оказывается несколь-
ко выше провода подвески примыкающего пути. Вслед-
ствие этого после соприкосновения с рогом полоза (т. е.
после подхвата) провод примыкающего пути начинает
воздействовать па полоз с некоторой горизонтальной
силой. Эта сила тем больше, чем больше угол наклона
рога к горизонтали на линии контакта провода с поло-
зом.
При принятом на советских железных дорогах очер-
тании верхней поверхности полоза наибольший наклон
рога (его плоская часть) начинается в точке, располо-
женной на 65 мм ниже уровня рабочей плоскости поло-
за. Выше этой точки угол наклона рога к горизонтали
быстро уменьшается по мере приближения рассматри-
ваемой части рога к рабочей плоскости полоза (сопря-
жение последней с плоскостью рога выполнено посред-
ством вставки, изогнутой по радиусу 230 мм). Это зна-
48
чит, что. горизонтальная сила, с которой контактный про-
вод примыкающего пути воздействует на полоз, будет
иметь наибольшее (и постоянное) значение при разни-
це высот контактных проводов в момент подхвата 65 мм
и более. При меньшей разнице высот проводов гори-
зонтальная сила зависит от этой разницы и резко умень-
шается.
Основываясь на изложенном, можно принять в ка-
честве нормального такое выполнение воздушной стрел-
ки, при котором обеспечивается подхват контактного
провода примыкающего пути на роге полоза по линии,
удаленной от уровня рабочей плоскости полоза не более
чем на 60 мм, т. е. при разнице высот проводов в мо-
мент подхвата не более указанного значения.
Разница отжатий токоприемником пересекающихся
контактных проводов в месте подхвата полозом прово-
да примыкающего пути Д/гк, которая в основном опре-
деляет надежность воздушных стрелок, зависит от
натяжения проводов и расстояния k между точками под-
хвата и пересечения контактных проводов. Однако уве-
личение натяжения несущих тросов и контактных про-
водов в допустимых пределах несущественно уменьша-
ет Д/гк, хотя благоприятствует выравниванию эластич-
ности контактных подвесок. Решающее же влияние на
величину Дйк оказывает расстояние 1С, если отсутствует
какая-либо связь между подвесками, образующими
стрелку, кроме ограничительной трубки в точке их пе-
ресечения. При увеличении /с влияние этой связи умень-
шается. Кроме того, по мере удаления точек подхвата
от фиксирующей опоры увеличивается эластичность
контактных подвесок в этих местах, что приводит к уве-
личению Д/гк. Поэтому самые трудные условия эксплуа-
тации воздушных стрелок имеют место при более поло-
гих стрелочных переводах.
Правильно спроектированная и смонтированная воз-
душная стрелка должна обеспечивать максимальное
49
Рис. 22. Схема фиксированной воздушной стрелки.
] _ центр стрелочного перевода; 2 — нерабочий контактный провод: 3 —»
математический центр крестовины; 4 — рабочие контактные провода (00 —
ось фиксирующего устройства)
равенство подъема контактных проводов соединяющих-
ся путей в месте подхвата при подходе к этому месту то-
коприемника по любому пути. В известной мере это
обеспечивается определенным расположением точки пе-
ресечения контактных проводов, которая согласно Пра-
вилам технического обслуживания и ремонта контакт-
ной сети электрифицированных железных дорог долж-
на отстоять на одиночных стрелочных переводах от
осей прямого и отклоненного пути па 360—400 мм и на-
ходиться в том месте, где расстояние между внутренни-
ми гранями головок соединительных рельсов крестови-
ны равно 730—800 мм (рис. 22). Размер /, определяется
теми же Правилами. Заштрихованной показана зона
паилучшего расположения фиксирующей опоры.
Однако, как показали исследования и практика, для
условий высокоскоростного движения этого недостаточ-
но. Кроме вертикальных струн, соединяющих контакт-
ные провода и несущие тросы одной и той же подвески,
необходимо применение перекрестных струп, т. е. струп,
50
Рис. 23. Расположение струп па воздушной стрелке:
1,6 — контактные провода; 2 — вертикальная струна; 3, 4 — несущие тро-
сы; 5 — перекрестная струна
Рис. 24. Зона подхвата
соединяющих на стрелке контактный провод одного пу-
ти с несущим тросом другого пути (рис. 23). Высокую
эффективность перекрестных струп достаточно показать
па одном конкретном примере: после установки этих
струп на воздушной стрелке, образованной пересечени-
ем одинарных компенсированных подвесок ПБСМ-
-704-МФ-100 на опытном путевом стрелочном переводе
1/22, разница в подъемах проводов Д/гк под действием
контактного нажатия Р,< (см. рис. 23), равного 160 II
(16 кгс), была уменьшена с 70 до 20 мм.
Перекрестные и вертикальные струны, также как и
электрические соединители, следует устанавливать вне
зоны подхвата. С учетом возможных поперечных коле-
баний э. п. с. зоной подхвата воздушной стрелки мож-
но считать зону, как это показано на рис. 24, удален-
ную от оси данного пути на расстояние 550—1200 мм.
51
Рис. 25. Узел соединения пе-
рекрестной струны с кон-
тактным проводом.
Это значит, что перекрестные
струны должны быть установ-
лены там, где контактный про-
вод примыкающего пути от-
стоит от оси данного пути на
500—550 мм, а вертикальные
струны — на 500—550 и 1200 —
1250 мм.
Наклон перекрестных струн
при малой конструктивной вы-
соте контактной подвески мо-
жет оказаться значительным.
Для уменьшения этого накло-
на целесообразно несущие тро-
сы пересекающихся подвесок в
точках подвеса располагать
так, чтобы эти тросы в месте
установки перекрестных струн
располагались как можно бли-
же один к другому. Однако и при этом для предотвра-
щения вывертывания контактных проводов 4 целесооб-
разно соединять струны 1 со струновыми зажимами 3 на
проводах не непосредственно, а при помощи Г-образных
рычагов 2, вставляемых в зажимы (рис. 25).
В тех случаях (а на дорогах постоянного тока их
большинство), когда подвеска на прямом (главном) пу-
ти содержит два контактных провода, а подвеска откло-
ненного пути — один, связь провода отклоненного пути
с тросом прямого пути целесообразнее осуществлять
легкой, например из дюралюминия, жесткой, регулируе-
мой по длине распоркой, которая уменьшит подъем про-
вода более эластичной подвески отклоненного пути (рис.
26). Другая перекрестная струна остается гибкой, бла-
годаря чему условия1 прохода токоприемников с боль-
шей скоростью по главному пути не ухудшаются. Кон-
струкции, выполненные в виде двух жестких распорок,
52
*	5
600
J
В
2
И500
600
< 500-
Рис. 26. Воздушная стрелка с полужесткой перекрестной связью:"
1 — струновой зажим; 2 — струны; 3 — жесткая распорка; 4, 5 — несущий
трос соответственно главного и бокового путей; 6 — ограничительная трубка;
7,8 — контактный провод соответственно главного и бокового путей; 9 —
точки подхвата контактных проводов полозами токоприемников
этими свойствами не обладают. Воздушная стрелка в
таком исполнении, предложенная работниками Октябрь-
ской дороги, внедрена па ряде станций магистрали Мо-
сква—Ленинград.
Инструкцией по техническому обслуживанию и экс-
плуатации сооружений, устройств, подвижного состава
и организации движения па участках обращения пасса-
жирских поездов со скоростью 141—200 км/ч
(ЦТех/4298) определено, что на воздушных стрелках
линий постоянного тока, рассчитанных на скорости дви-
жения э. п. с. 161—200 км/ч, контактный провод боко-
вого пути в месте подхвата его токоприемником в сво-
бодном состоянии должен располагаться на 30—40 мм
выше контактного провода главного пути.
При скоростях движения э. п. с. по станциям до
160 км/ч станционные контактные подвески могут быть
53
полукомпеисированными. В этих случаях особенно, важ-
но, чтобы оптимальная разница в высотах пересекаю-
щихся на воздушных стрелках контактных проводов в
зонах подхвата оставалась постоянной при любых тем-
пературах окружающего воздуха. Изменение этой раз-
ницы может вызываться двумя причинами: во-первых,
разным изменением стрел провеса несущих тросов, если
последние выполнены из разного материала; во-вторых,
разным изменением наклона струп, особенно значитель-
ным в тех случаях, когда средние- анкеровки контакт-
ных подвесок путей, образующих стрелку, находятся да-
леко одна от другой и когда конструктивная высота
контактных подвесок невелика.
В связи с этим для уменьшения изменения разницы
высот проводов, вызванного применением несущих тро-
сов пересекающихся полукомпепсироваппых подвесок из
различных материалов (для высокоскоростных линий
это вообще нежелательно), целесообразно па расстоя-
нии 2—3 м от места естественного пересечения тросов
в сторону зоны подхвата соединять их между собой сое-
динительными зажимами. С целью уменьшения измене-
ния разницы высот, происходящего из-за разного накло-
на струп при значительно удаленных одна от другой
средних анкеровках пересекающихся подвесок (посколь-
ку перемещение контактных проводов полукомпепсиро-
ваппых подвесок относительно несущих тросов, а следо-
вательно, и наклон струн зависят от удаления данного
места от средней анкеровки), перекрестные и верти-
кальные струны лучше выполнять скользящими.
В настоящее время скорости движения пассажир-
ских поездов по станциям практически не превышают
160 км/ч. В этих условиях рассмотренные конструкции
воздушных стрелок обеспечивают удовлетворительное
качество токосъема. Однако при увеличении скоростей
движения на станциях до 200 км/ч и более надежность
их может оказаться недостаточной.
54
В этом отношении более
перспективной является раз-
работанная ВНИИЖТом ав-
томатическая воздушная
стрелка контактной сети, в
которой взаимное располо-
жение контактных проводов
пересекающихся подвесок
зависит от положения путе-
вого стрелочного перевода—
провод пути, по которому
подготовлен маршрут следо-
вания поезда, располагает-
ся ниже провода другого пу-
ти. Это достигается подве-
шиванием контактной под-
вески отклоненного пути в
зоне подхвата к поперечно-
му тросу (рис. 27), соеди-
ненному через коромысло с
рычагом двигательного при-
вода (применяемого для уп-
равления секционными разъ-
единителями контактной се-
ти), который имеет элект-
рическую связь с концевы-
ми выключателями на пере-
водном механизме пуге-
Рпс. 27. Автоматическая воз-
душная стрелка:
1 — регулировочная муфта: 2 —
поперечный трос; 3» 5 — изолято-
ры: 4 — струна: 6 — коромысло;
7 — тросовые тяги; 8 — рычаг
привода; 9 - двигательный привод
вого стрелочного перевода.
В одном положении двигательного привода стрела
провеса поперечного троса меньше, в другом — боль-
ше. При меньшей стреле провеса троса контактная под-
веска отклоненного пути Й в зоне подхвата располага-
ется выше подвески главного пути I. Этим создаются
благоприятные условия прохода токоприемника по глав-
ному пути. При большей стреле провеса троса подвеска
55
отклоненного пути располагается ниже, что благопри-
ятно для прохода токоприемника по отклоненному
пути.
Эксплуатационные испытания автоматической воз-
душной стрелки, смонтированной на Октябрьской доро-
ге, дали положительные результаты.
Секционные изоляторы, предназначенные для изоля-
ции одна от другой контактных подвесок разных путей
станции, не рассчитывают на максимальную скорость
движения э. п. с. на участке. Однако на высокоскорост-
ных линиях они должны быть рассчитаны на проход по
ним токоприемников со скоростью до 160 км/ч.
Секционные изоляторы должны обеспечивать, кроме
необходимых диэлектрических свойств, безударное вза-
имодействие с токоприемниками и надежно гасить элект-
рическую дугу, которая на них возникает при разнице
напряжений в контактных подвесках, разделяемых изо-
лятором (эта разница имеет место, например, при .не-
одинаковой токовой нагрузке, приходящейся на подве-
ски, питаемые от подстанций через разные питающие ли-
нии), а также при заездах э. п. с. на секцию контакт-
ной сети, на которой по какой-либо причине напряжения
нет.
Экспериментальные исследования различных секци-
онных изоляторов при высоких скоростях показали, что
наибольшее влияние на качество токосъема оказывает
нх конструктивное выполнение, в меньшей степени —
масса. Наилучшие условия прохода токоприемников
обеспечивают секционные изоляторы с изолирующими
элементами из стеклопластиковых стержней, имеющие
скользуны (направляющие для полоза токоприемника),
расположенные в одной плоскости.
К таким изоляторам относится широко применяемый
на линиях постоянного тока секционный изолятор
СИ-2У (рис. 28), в качестве изолирующих элементов в
котором использованы брусковые полимерные вставки из
56
Рис. 28. Секционным изолятор постоянного тока СИ-2У:
1 — несущий трос; 2 — тарельчатый изолятор; 3 — вставка из биметаллического провода, защишен-
кого полиэтиленовой, втулкой; 4 — контактный провод; 5, 7 — скользуны; $ — дугогасящие рога; 8 —
полиэтиленовый чехол; 9 полимерные вставки
пресс-материала АГ-4С. Изолятор оборудован двумя
парами дугогасящих рогов 6, которые несколько смеще-
ны один относительно другого в продольном направле-
нии с целью обеспечения плавного прохода токоприем-
ника.
Для предотвращения повреждений электрической
дугой полимерных вставок и других элементов на них
надеты полиэтиленовые чехлы.
В полной мере предъявляемым к секционным изоля-
торам требованиям удовлетворяет изолятор ЦНИИ-7МА
(рис. 29), который может применяться на линиях пос-
тоянного и переменного тока и на станциях стыкования.
В связи с универсальностью конструкции воздушные за-
зоры между скользунами 5 и 7 выбраны исходя из на-
ибольшего напряжения контактной сети (25 кВ), а за-
зоры между дугогасящими рогами 2 выполнены регули-
руемыми с тем, чтобы их можно было устанавливать
оптимальными для того или иного напряжения: 50—
80 мм для 3 кВ и 140—150 мм для 25 кВ.
Изолирующие элементы 8 состоят из стеклопласти-
кового стержня диаметром 20 мм и защитного чехла из
фторопластовой трубы. Внутренний 7 и наружные 5
скользупы выполнены из контактного провода. Высота
и угол наклона скользунов могут изменяться, для чего
предусмотрены вертикальные 6 и наклонные 3 регули-
ровочные стержни.
К контактным проводам секционный изолятор присо-
единяют зажимами средней анкеровки 4. В несущий
трос над секционным изолятором врезают легкие изоля-
торы 1, например полимерные, как это показано па ри-
сунке.
Опыт Октябрьской дороги по эксплуатации разных
малогабаритных секционных изоляторов с полимерны-
ми изолирующими элементами показал, что несущие
тросы должны быть расположены строго над продоль-
ной осью секционного изолятора: только при соблюдении
£8
Рис. 29. Секционный изолятор ЦНИИ 7МА

этого условия может быть обеспечена постоянная гори-
зонтальность рабочей плоскости изолятора, что необхо-
димо для его надежной работы.
УСТРОЙСТВО ФИКСАТОРОВ, СТРУН,
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНИТЕЛЕЙ.
КОНТАКТНАЯ СЕТЬ
В ИСКУССТВЕННЫХ СООРУЖЕНИЯХ
Особенности взаимодействия токоприемника и кон-
тактной подвески при высоких скоростях движения на-
лагают повышенные требования к устройствам, поддер-
живающим на определенной высоте и фиксирующим в
горизонтальной плоскости контактные провода, а также
к устройствам, препятствующим подъему их на недо-
пустимую высоту.
Основное требование к фиксаторам, обусловленное
высокими скоростями, заключается в обеспечении сво-
бодного их подъема при повышенных отжатиях кон-
тактных проводов в опорных зонах. Для определения
максимальных значений отжатий контактных проводов
ВНИИЖТом совместно с Октябрьской дорогой проведе-
ны широкие экспериментальные исследования. Опытные
поездки производились с электровозами ЧС200 и элект-
ропоездом ЭР200 со скоростями движения, достигавши-
ми 210 км/ч. При помощи специальной аппаратуры,
установленной в вагоне-лаборатории и пункте полевых
измерений, при поездках регистрировались перемещения
контактных проводов и токоприемников, аэродинамиче-
ская подъемная сила токоприемника и наличие контак-
та между проводом и полозом.
Проведенные исследования,-позволили определить, в
частности, зависимости отжатий контактных проводов у
опор от скорости движения э. п. с. Зависимости, приве-
денные на рис. 30, относятся к контактным подвескам
с двойным контактным проводом, на которые
S0
Рис. 30. Зависимости отжатий
контактных проводов у опор от
скорости движения авторегулируе-
мых токоприемников Сп-бМ, ус-
тановленных на электровозе ЧС200
(сплошные линии) и па электро-
поезде ЭР-200 (штриховые линии)
при рычажной компенсированной
подвеске в пролетах 56 м (/) и
при рессорной полукомпенсирован-
ной подвеске в экстремальных ре-
жимах в пролетах 68 м (2)
на электровозе ЧС200 и
воздействуют установленные
электропоезде ЭР200 авторегулируемые токоприемники
типа Сп-бМ (без экранов), имеющие массу 24,5 кг и
аэродинамическую характеристику, приведенную в
табл. 1. Токосъе,м на электровозе осуществляется дву-
мя токоприемниками, отстоящими на 16 м один от дру-
гого, а на электропоезде — тремя токоприемниками с
расстояниями между ними около 50 м. Статическое на-
жатие токоприемников составляло 80—ПО Н (8—11 кгс).
Опытные поездки производились в безветренную пого-
ду на участках с длинами пролетов до 68 м.
Как можно видеть из приведенных зависимостей,
при движении электровоза ЧС200 со скоростью 200 км/ч
отжатия контактных проводов в опорных точках рес-
сорной полукомпенсированной подвески (длина рессор-
ных проводов была равна 16 м) в экстремальных режи-
мах, соответствующих температурам окружающего воз-
духа +40 и —40°С, и в опорных точках рычажной
компенсированной подвески составили соответственно
133 и 174 мм. Если воспользоваться известной аэроди-
намической характеристикой токоприемника, на основе
этих значений можно определить, что в наиболее не-
благоприятных условиях (указанных температурах воз-
духа и скорости встречного ветра 25 м/с) при скорости
61
движения электровоза 200 км/ч отжатия провода у опор
достигнут для указанных подвесок 198 и 315 мм. В ком-
пенсированной подвеске с рессорными проводами дли-
ной 14 м при таких же скоростях движения э. п. с. и
ветра максимальное отжатие составит 154 мм.
Испытания токосъема с электропоездом ЭР200 по-
казали (см. рис. 30), что отжатия контактного провода
у опор при далеко отстоящих друг от друга токоприем-
никах меньше: в случае отсутствия ветра при рессорной
полукомпепсированной подвеске в экстремальном режи-
ме п при рычажной компенсированной они составили
при скорости движения 200 км/ч соответственно 97 и
120 мм.
Типовые сочлененные фиксаторы контактной сети
постоянного тока (рис. 31) допускают отжатие контакт-
ных проводов до 300 мм в компенсированных подве-
сках и до 275 мм в полукомпенсированных при наибо-
лее неблагоприятном режиме — при температуре окру-
жающего воздуха —45°С. Уменьшение отжатия в пос-
леднем случае объясняется подъемом конца дополни-
тельного стержня фиксатора из-за уменьшения стрелы
провеса несущего троса и происходящего вследствие
этого подъема контактного провода.
Сопоставление технических данных типовых фикса-
торов с результатами испытаний позволяет заключить,
во-первых, что конструктивное выполнение и схемы ус-
тановки таких фиксаторов удовлетворяют условиям их
работы при скоростях движения до 200 км/ч и в ком-
пенсированных и в полукомпенсированных рессорных
подвесках с двумя контактными проводами. Для преду-
преждения аварийных ситуаций при обоих типах кон-
тактной подвески важно только одно: фиксаторы долж-
ны быть смонтированы так, как это предусмотрено про-
ектами.
Это сопоставление позволяет заключить, во-вторых,
что при рычажной компенсированной подвеске типовые
62
Рис. 31. Прямой (а), обратный (б), гибкий (в) фиксаторы контакт-
ной сети постоянного тока:
/ —. изолятор; 2 — деталь соединения изоляторов; 3, в — основные стерж-
ни; 4, 9 — стойки; 5 — дополнительный стержень; 6 — струны; 7 — фикси-
рующий зажим; УБПКП — уровень беспровесного контактного провода
сочлененные и гибкие фиксаторы также приемлемы, но
высота установки фиксаторного кронштейна относитель-
но уровня контактных проводов должна быть увеличе-
на па 100 мм (т. е. для прямого и обратного фиксато-
ров она должна составлять соответственно 450 и 700
мм), с тем чтобы допускаемое отжатие проводов рав-
нялось не 300, а 370—400 мм. В связи с увеличением
высоты основных стержней 3 и 8 необходимо несколько
отогнуть вниз концы горизонтальных ограничительных
планок, расположенных внизу стоек 4 и 9, чтобы они
63
не препятствовали дополнительным стержням 5 зани-
мать в спокойном состоянии более наклонное положе-
ние.
Увеличение высоты фиксаторного кронштейна в экс-
плуатационных условиях не изменит ориентацию плос-
кости износа контактных проводов, которая в моменты
прохода токоприемников высокоскоростного э. п. с. так-
же будет располагаться горизонтально.
Более высокое положение основных стержней фик-
саторов относительно контактных проводов на скорост-
ных линиях необходимо также при рессорной подвеске
на участках, расположенных на насыпях, и на мостах
через реки. Оно целесообразно й в остальных ме-
стах, поскольку снижает вероятность аварийных си-
туаций, например, при ураганных ветрах и ухудшенных
статических характеристиках токоприемников.
На насыпях высотой более 5 м, кроме более высоко-
го расположения основных стержней, для предотвраще-
ния отказов в экстремальных метеорологических услови-
ях имеет смысл дополнять сочлененные фиксаторы ог-
раничителями подъема (рис. 32), представляющими
собой отрезки уголков, расположенные вдоль пути. По-
казанный на рис. 32 ограничитель предназначен для
полукомпепсировапной подвески. При компенсирован-
ной подвеске вполне достаточна длина уголка 200 мм.
Перспективными являются ограничители подъема с уп-
ругими элементами, как это, например, предложено на
Северо-Кавказской дороге (рис. 33). С тем чтобы в нор-
мальных режимах фиксатор с упругим ограничителем
подъема не снижал эластичность контактной подвески
в зоне его установки, в диапазоне допускаемых отжа-
тий контактного провода работающая на сжатие пру-
жина 3 ограничителя должна быть свободной, т. е. не
касаться своими концами хотя бы одного из элементов,
между которыми она заключена: упора 2 на стойке
фиксатора 1 и планки 4 на дополнительном стержне 5
64	2*
Рис. 32. Прямой сочлененный фиксатор с жестким ограничителем
подъема дополнительного стержня:
1 — основной стержень; 2 — упорный уголок; 3 — жесткая распорка
Рис. 33. Обратный сочлененный фиксатор с пружинным ограничи-
телем подъема дополнительного стержня
43-1805	65
фиксатора. При разработке новых фиксаторов специаль-
но для высокоскоростных линий целесообразно увели-
чить высоту фиксаторных стоек и уменьшить угол между
прямыми частями дополнительного стержня, выполнен-
ного из полосовой стали. При этом допустимое отжатие
провода с учетом сложных метеорологических условий
должно быть принято равным 400 мм.
На кривых участках пути радиусом 800 м и менее с
целью повышения эластичности контактной подвески в
зоне опор следует применять разработанные в 1963 г.
ВНИИЖТом сдвоенные фиксаторы. На опорах необхо-
димо устанавливать по два гибких фиксатора (в подвес-
ках с двумя контактными проводами — каждый на два
провода), удаленных один от другого на расстояние,
равное 0,02—0,025 длины пролета. Это достигается при-
менением фиксаторных кронштейнов, располагаемых па-
раллельно касательной к оси пути (рис. 34).
Многолетний эксплуатационный опыт Прибалтий-
ской, Куйбышевской, Свердловской и Московской дорог,
применивших сдвоенные фиксаторы, показал, что бла-
Рис. 34. Сдвоенные фиксаторы при расположении опоры с
внешней (а) и внутренней (б) стороны кривой:
1 — опора; 2 — фиксаторный кронштейн: 3 — изолятор; 4 — гибкий
фиксатор; 5 — контактный провод; 6 — обратный фиксатор
66
годаря увеличению эластичности контактной подвески в
опорных зонах интенсивность изнашивания контактных
проводов в этих зонах снизилась в 3—5 раз.
На переходных опорах неизолирующих сопряжений
анкерных участков фиксация проводов разных анкер-
ных участков должна производиться при помощи раз-
ных сочлененных фиксаторов, а не общих, как это вы-
полнено сейчас на некоторых линиях.
Ранее уже говорилось об отрицательном влиянии
на качество токосъема наличия сосредоточенных масс
на контактной подвеске. По этой причине дополнитель-
ные стержни сочлененных фиксаторов и стержни гиб-
ких фиксаторов для условий высокоскоростного движе-
ния целесообразно изготавливать из легких сплавов.
Эксплуатация разработанных ВНИИ Минтрапсстроя со-
члененных фиксаторов с дополнительными стержнями
из алюминиевых сплавов, при которых сосредоточенная
в точке фиксации (на контактном проводе) нагрузка от
массы фиксатора уменьшена в 2 раза по сравнению с
нагрузкой при остальных фиксаторах, показала, что ко-
эффициент неравномерности износа провода в пролете
благодаря их применению снизился в среднем на 40%.
Последнее свидетельствует о существенном улучшении
качества токосъема.
Еще меньшую дополнительную массу на контактном
проводе в опорных точках компенсированной подвески
создают тросовые фиксаторы, разработанные
ВНИИЖТом совместно с Трансэлектропроектом. Основ-
ными элементами такого фиксатора (рис. 35) являются
основной стержень 2 из стального уголка, присоединя-
емый к изолятору или подкосу изолированной консоли
1, стойки 3 и фиксирующие тросы 6. Каждый фиксирую-
щий трос, выполненный из биметаллической проволоки
БМ-6, с одной стороны соединен со штангой 5, пропу-
щенной через стойку, а с другой — с валиком, пропу-
щенным через фиксирующий зажим 8. На каждой штан-
‘/23*	67
1
Рис. 35. Тросовый фиксатор компенсированной контактной подвес
ки (вариант для изолированной консоли)
ге 5 между стойкой и гайкой установлена пружина 4, ра-
ботающая на сжатие, причем со стороны стойки постав-
лена шаровая шайба. Пружина, выполненная из прут-
ка диаметром 3 мм, имеет малую жесткость и предна-
значена исключительно для предотвращения провиса-
ния троса при подъеме контактного провода 7 проходя-
щим токоприемником. Пружина, расположенная со
стороны зигзага контактного провода (правая на рис.
35), полностью сжата.
Тросовый фиксатор не раскрывается при ветре, на-
правленном в сторону зигзага, так как под действием
этого ветра контактный провод может смещаться только
на расстояние, не превышающее изменения длины сво-
бодной пружины (левой на рис. 35), которая полностью
сожмется. Всю ветровую нагрузку на контактный про-
вод в прилегающих к опоре частях пролетов после сжа-
тия пружины воспринимают фиксирующий трос, не на-
ходившийся ранее под нагрузкой, и часть основного
стержня фиксатора, расположенная между стойкой это-
го троса и изолятором.
Применение тросовых фиксаторов на однопутных
участках не встречает никаких затруднений. На двух-
68
путных же участках для обеспечения необходимых зазо-
ров между концами основных стержней фиксаторов
опор, расположенных в одном створе на разных'путях,
эти стержни необходимо устанавливать не перпендику-
лярно к оси пути, а под углом, несколько отличным от
прямого, разводя их концы в разные стороны.
Конструктивное выполнение струн по сравнению с
выполнением фиксаторов в меньшей степени влияет на
качество токосъема. Это обстоятельство привело к то-
му, что многие десятилетия струны оставались неизмен-
ными — звеньевыми из биметаллической проволоки ди-
аметром 4 мм. Однако при повышении скоростей дви-
жения э. п. с. требования к расположению контактно-
го провода по высоте существенно ужесточились — от-
клонение от установленных значений допускается не
более ±10 мм. В этих условиях проявился один из не-
достатков типовых звеньевых струн — трудность изме-
нения их длины (точнее — длины второго снизу звена).
В связи с этим на некоторых дорогах, в частности
па Октябрьской, в качестве регулировочного звена в
струне приняли нижнее звено (или два нижних звена
при двойном контактном проводе), которое выполняют
из двух проволок медного троса М-120, изгибаемых лег-
че, чем одна биметаллическая проволока. Выбор в каче-
стве регулировочного нижнего, а не второго снизу зве-
на, объясняется тем, что при таком выполнении улуч-
шаются условия производства работ по замене двойных
изношенных контактных проводов, поскольку меняют
сначала один провод, а затем другой.
Наиболее легкую регулировку и возможность точ-
ного соблюдения оптимального расположения контакт-
ного провода по высоте обеспечивают капроновые стру-
ны. разработанные совместно Октябрьской дорогой и
ВНИИ Минтрансстроя. В средней части каждой такой
струны (рис. 36), изготавливаемой из капронового ка-
ната диаметром 5 мм, устанавливается С-образная регу-
69
Рис. 36. Капроновая струна (а)
и ее регулировочная скоба (б)
лировочная скоба из
стальной или сталемед-
ной проволоки. Изменяя
количество витков каната
на этой скобе, можно
плавно регулировать дли-
ну струны, не развязывая
узлов.
Крепления в капроно-
вых струнах осуществля-
ют петлевыми или обыч-
ными двойными узлами.
Чтобы концы каната, вы-
ходящие из узла, не рас-
плетались, их оплавляют.
Соединяют струны с кон-
тактными проводами при помощи типовых струновых
зажимов, а с несущим тросом — такими же зажимами
или непосредственно. В эксплуатации лучше зарекомен-
довали себя струны из черного битуминизированного
капрона.
Долговечность струн зависит не только от материа-
ла и сечения струн, но и от характера их разгрузки
при проходе токоприемника. Разгрузка струн, точнее —
уменьшение натяжения их, неодинаково при разных
струнах, хотя общие расчетные схемы разных контакт-
ных подвесок близки одна к другой (рис. 37). Верти-
кальные перемещения масс dmT несущего троса (отно-
сящихся к крайне малой части пролета) под воздейст-
вием кратковременно приложенной к контактному про-
воду вертикально вверх силы контактного нажатия Рк
всегда меньше, чем перемещения масс контактного про-
вода dmK на той же части пролета. Эта разница тем
больше, в частности, чем меньше время воздействия си-
лы Рк, т. е. чем выше скорость горизонтального движе-
ния токоприемника; она зависит и от контактного нажа-
70
Рис. 37. Упрощенные, не учитывающие жесткости проводов расчет-
ные схемы контактных подвесок с неупругнми (а) н упругими (б)
струнами:
Т — натяжение несущего троса; К — натяжение контактного провода
тия, которое увеличивается также с ростом скорости дви-
жения э. п. с.
При высоких скоростях движения, установленные в
рессорной подвеске, недеформируемые (неупругие) стру-
ны, к которым в полной мере относятся звеньевые и, с
известным приближением, капроновые струны, при про-
ходе токоприемника разгружаются полностью, принимая
вид ломаной линии или кривой. При этом в процессе
разгрузки биметаллические проволоки в кольцах звень-
евых струн перемещаются одна относительно другой и
вследствие трения изнашиваются.
71
Такой режим работы звеньевых струн в рессорной
подвеске вызывает усиленное изнашивание проволоки в
кольцах вследствие электрической эрозии (электриче-
ская эрозия — это плавление, испарение и перенос ме-
талла под действием электрических разрядов), которая
имеет здесь место, поскольку по струне протекает часть
тягового тока, особенно значительная, когда в зоне
струны находится э. п. с. Электрическое изнашивание в
кольцах струны становится наиболее интенсивным пос-
ле того, как на одном из колец вследствие износа на-
рушается медная оболочка биметаллической проволоки
и появляется активная пара «железо—медь».
В подвесках, объединенных в общую группу «кон-
тактные подвески с упругими струнами», к которым от-
носятся японская двойная с пружинно-воздушными
демпферами в струнах (см. рис. 14, в), итальянская с
упругими элементами на несущем тросе (см. рис. 8, е)
и советская рычажная (см. рис. 8, ж), благодаря на-
личию упругих элементов (в' последней подвеске —
вследствие использования упругого сопротивления не-
сущего троса при работе на кручение) усилия в стру-
нах до нуля не уменьшаются. Поэтому применение
звеньевых струн в указанных подвесках не может при-
вести к их интенсивному изнашиванию даже при высо-
ких скоростях движения.
Эксплуатационным персоналом дорог принимаются
меры к снижению интенсивности электромеханического
изнашивания звеньевых струн в рессорных подвесках.
Наиболее распространенная из них — установка в коль-
цах струн медных коушей. Однако эта мера для усло-
вий высокоскоростного пассажирского движения и
движения грузовых поездов повышенной массы на элект-
рифицированных линиях постоянного тока недостаточ-
на: электрическую эрозию медные коуши не предотвра-
щают. В этих условиях более эффективным оказалось
применение капроновых коушей или трубок из полихлор-
72
Рис. 38. Защитные трубки ns
полихлорвинила па одном (а)
и двух (б) кольцах смежных
звеньев струны
винила, которые -устранили
первопричину эрозии —
протекание по струнам ча-
сти тягового тока. Толщина
стенки изолирующих коу-
шей, широко применяемых
на Октябрьской дороге,
равна 3 мм. Защитные труб-
ки из полихлорвинила (рис.
38), примененные на одном
из участков этой же дороги,
имеют внутренний диаметр
4,2 мм и толщину стенки
2 мм.
При нешахматном распо-
ложении струн в подвеске с
двумя контактными прово-
дами на Октябрьской доро-
ге был замечен износ капро-
нового каната в месте соп-
рикосновения его с регули-
ровочной скобой соседней
струны. В связи с этим там
применили новый вариант капроновой струны, в кото-
рой нет регулировочной скобы, но предусмотрены ниж-
ние звенья 2 (по одному на каждый контактный про-
вод), свитые из двух медных проволок троса М-120; по-
следние посредством медных коушей присоединены к
верхней, капроновой части струны, выполненной в виде
петли 1 (рис. 39). Длину струны можно изменять, меняя
место загиба проволок нижнего звена у струнового за-
жима на контактном проводе.
Повышение скоростей движения и массы поездов,
вызвавшее увеличение тягового тока, привело к нежела-
тельным последствиям в отношении надежности не толь-
ко неизолирующих струн (т. е. струн без изолирующих
73
Рис. 39. Комбинированная струна для двух контакт-
ных проводов
коушей или врезаемых в них малогабаритных орешко-
вых изоляторов низкого напряжения), но также фикса-
торов и поддерживающих их косых струн, по которым
стали протекать значительные токи, вызывающие эро-
зию этих элементов. Для предотвращения эрозии изо-
лирующие элементы стали включать в косые струны и
даже, в виде опыта, в шарниры фиксаторов на гибких
74
поперечинах. Все это свидетельствует о том, что элект-
рическая связь между образующими контактную подвес-
ку проводами, по которым течет тяговый ток, неудов-
летворительна.
Основным мероприятием, которое при появлении слу-
чаев пережога струн следует реализовать в первую оче-
редь, является усиление электрической связи между про-
водами подвески путем установки дополнительных
поперечных электрических соединителей между контакт-
ными проводами, несущим тросом и усиливающим про-
водом, если он есть. На линии Москва—Ленинград по-
перечные электрические соединители установлены в
основном через пролет. Однако на ряде участков этой ли-
нии запланировали дополнительный монтаж соедините-
лей, с тем чтобы они были в каждом прологе. (Во
Франции на высокоскоростной линии Париж—Юго-Вос-
ток, хотя опа электрифицирована на переменном токе,
поперечные соединители установлены во всех пролетах.)
Как показал опыт Московской дороги, в результате
окисления меди и загрязнения пространства между от-
дельными проволоками поперечных (так же как и про-
дольных) электрических соединителей ток протекает не
но всем проволокам соединителя, а только по проволо-
кам наружного повива. Именно по этой причине даже
при частом расположении поперечных соединителей
часть тока идет по струнам и фиксаторам. В связи с
рассмотренным положением для повышения эффектив-
ности электрических соединителей целесообразно, как
это делают на Московской дороге, обваривать торцы
отрезков многопроволочных медных проводов, подготов-
ленных для изготовления соединителей: это обеспечи-
вает протекание тока по всему сечению провода.
Поперечные электрические соединители, даже те, у
которых общий провод вблизи контактных проводов
разделен на две пряди (каждая к одному контактному
проводу), представляют собой значительную сосредото-
75
ченную массу, ухудшающую токосъем в зоне установки
соединителя. В связи с этим для условий высокоскорост-
ного движения технически более правильным является
применение вместо них токопроводящих струн. Основным
элементом такой струны, применяемой на железных до-
рогах ГДР (рис. 40, а), является медный гибкий мно-
гопроволочный провод 2 с кабельными наконечниками
1, которыми посредством болтов он соединен со стру-
новыми зажимами 4 (в виде скобы из полосы), устанав-
ливаемыми на несущем тросе и контактном проводе.
Струны изготавливают нескольких типоразмеров с ис-
пользованием овальных соединителей 3 и при мон-
таже устанавливают в строго определенных точках
пролета.
В свези с необходимостью регулировки длины стру-
ны для обеспечения точного расчетного положения кон-
тактного провода по высоте при проектировании кон-
тактной подвески, рассчитанной на движение э. п. с. со
скоростями до 250 км/ч, в ФРГ разработана токопрово-
дящая струна регулируемой длины. Эта струна (рис.
40, б) во многом одинакова с только что рассмотрен-
ной, но в средней части имеет регулировочное устройст-
во 5, подключенное к медному проводу посредством ци-
линдрических обжимных гильз 6. Регулировочное уст-
ройство выполнено в виде червяка, соединенного с од-
ной его частью, и вертикальной ленты с несколькими
наклонными прорезями (в которые заходит червяк), со-
единенной с другой частью устройства. Регулировочное
устройство позволяет изменять длину струны на ±30 мм.
Повышение скоростей движения в Советском Союзе
осуществляется на линиях, среди которых есть такие,
где в период электрификации искусственные сооруже-
ния с малой высотой перекрытий не перестраивались.
Поэтому переход на скорости движения до 200 км/ч тре-
бует решения вопроса о выполнении контактной сети в
искусственных сооружениях, в частности отбойников, от
76
Рис. 40. Токопроводящие струны нерегулируемой (а) и регу-
лируемой (б) длины
состояния которых в немалой степени зависит беспере-
бойность движения э. п. с.
Разработка и техническое обслуживание устройств
контактной сети в искусственных сооружениях, особен-
но предназначенных для работы в условиях высокоско-
ростного движения, требуют знания особенностей взаи-
77
модействия токоприемника и сети не только в самих
сооружениях, но и на подходах к ним. Основной из этих
особенностей является значительное увеличение контакт-
ного нажатия, что определяется ростом аэродинамиче-
ской подъемной силы токоприемников и изменением
высоты контактных проводов над уровнем головок рель-
сов.
Аэродинамическая подъемная сила токоприемников
увеличивается около мостов потому, что подходы к ним
расположены, как правило, на высоких насыпях, на
которых, как было показано выше, значительно воз-
растают скорость поперечного ветра и углы атаки в зоне
контактного провода. На самих же мостах через реки
существенно увеличивается только скорость ветра, что
характерно для пространств с гладкой (без препятст-
вий) поверхностью. Резкое увеличение аэродинамиче-
ской подъемной силы в момент входа э. п. с. в тоннель
или перед путепроводом объясняется ограниченной здесь
возможностью перемещения воздушных масс.
Разная высота подвешивания контактного провода в
искусственном сооружении и вне его требует расположе-
ния контактного провода на подходах к нему с опреде-
ленным уклоном. При движении токоприемника по уча-
стку с постоянным уклоном точка контакта перемеща-
ется вертикально со скоростью, зависящей от скорости
движения э. п. с. и уклона провода. Чем больше верти-
кальная скорость точки контакта, тем больше изменя-
ется контактное нажатие, поскольку от нее зависят
значения его составляющих — сил вязкого трения в то-
коприемнике и контактной подвеске. Вертикальное уско-
рение точки контакта на участке с постоянным уклоном
равно пулю; поэтому здесь равны нулю и динамические
силы токоприемника и подвески (см. формулы на с. 9).
При движении токоприемника в зоне, где после уча-
стка с горизонтальным расположением контактного про-
вода начинается участок с заданным уклоном (или на-
78
оборот), точка контакта получает вертикальное ускоре-
ние, которое определяет значения динамических сил,
обусловленных массами контактной подвески и токопри-
емника. Чем больше ускорение, тем больше эти силы.
Динамические (инерционные) силы в зоне изменения
уклона контактного провода, определяемые значениями
вертикальных ускорений точки контакта, оказываются
больше динамических сил на участках контактной сети
вне зоны низкого искусственного сооружения, поскольку
на этих участках ускорения, вызываемые нелинейностью
траектории полоза токоприемника в пролетах, намного
меньше.
Упрощенное рассмотрение процесса взаимодействия
токоприемника с контактной подвеской на участке с из-
меняющейся высотой подвешивания контактного прово-
да показывает, что для стабилизации контактного на-
жатия, т. е. для улучшения токосъема, здесь необходи-
мо не только по возможности уменьшать уклон прово-
да, но и обеспечить меньшую разницу в уклонах на
смежных участках. Препятствием в принятии на прак-
тике особенно малых уклонов является рост трудовых
затрат на монтаж и регулировку контактной подвески с
увеличением протяженности участка, на котором изме-
няется высота подвешивания провода.
На основании проведенных исследований для усло-
вий движения э. п. с. со скоростями до 200 км/ч на
электрифицированных линиях постоянного тока на со-
ветских железных дорогах принято, что основной (наи-
больший) уклон контактного провода на подходах к ис-
кусственным сооружениям не должен превышать 0,002
(т. е. 2 мм на 1 м длины провода). С обеих сторон
участка с основным уклоном должны быть предусмот-
рены переходные участки с уклоном, равным половине
основного.
Длина каждого переходного участка должна быть не
менее длины двух пролетов.
79
В зонах малых искусственных сооружений, таких,
как пешеходные мосты, длина участка с наинизшим рас-
положением контактного провода должна приниматься
не менее длины двух пролетов, с тем чтобы между уча-
стками со снижением и подъемом провода было доста-
точное пространство для прекращения колебаний токо-
приемника, если они возникнут. С такой же целью и
особенно для предотвращения повышенных отжатий
контактного провода под заземленными конструкциями
у искусственных сооружений с низкими перекрытиями
высоту контактного провода в трех пролетах с каждой
их стороны целесообразно принимать такой же, как и в
самом сооружении. Благодаря такому расположению
провода в случае завышенного трения в подвижной си-
стеме токоприемника наибольшее отжатие провода бу-
дет иметь место не в искусственном сооружении, а пе-
ред ним, что менее опасно.
Устанавливаемые в искусственных сооружениях от-
бойники должны исключать возможность нарушения ми-
нимально допустимых электрических зазоров между эле-
ментами контактной сети, находящимися под напряже-
нием, и заземленными частями сооружений, не вызывая
ухудшения качества токосъема в нормальных эксплуа-
тационных условиях. На советских железных дорогах
для линий, электрифицированных по системе постоянно-
го тока напряжением 3 кВ, минимально допустимый
электрический зазор принят равным 200 мм, по систе-
ме переменного тока напряжением 25 кВ — 350 мм.
В исключительных случаях с особого разрешения МПС
эти зазоры могут быть уменьшены соответственно до
150 и 300 мм.
Необходимость обеспечения требуемых электрических
зазоров и повышенное контактное нажатие в зонах ис-
кусственных сооружений определяют целесообразность
применения упруго-жестких отбойников, т. е. отбойни-
ков, снижающих эластичность подвески в искусственном
80	*/аЗ*
Рис. 41. Упругий кронштейн контактной сети на мостах и в тон-
нелях:
1 — регулировочный винт; 2 — шарнир; 3 — стержень из стеклопластика’
4 — держатель; 5 — контактные провода
сооружении и одновременно жестко ограничивающих
подъем контактного провода заданным значением. Та-
кие отбойники могут быть выполнены, например, в ви-
де фиксатора, разработанного на Северо-Кавказской до-
роге (см. рис. 33), который для рассматриваемых усло-
Рис. 42. Схема установки упругих колец и жесткого отбойника
в зоне искусственного сооружения:
1 — кронштейн; 2 — изоляторы; 3 — струна; 4 — несущий трос; 5 — кон-
тактный провод; 6 — упругое кольцо; 7 — отбойник
4-1805	81
с
вий должен быть более мощным. Упруго-жесткий отбой-
ник может быть выполнен также по аналогии с упру-
гими кронштейнами, применяемыми в Великобритании
для подвешивания и фиксирования контактных подве-
сок на мостах и в тоннелях; упругие элементы их вы-
полнены из стеклопластикового стержня, покрытого ре-
зиной (рис. 41). Такой кронштейн выполняет также
изолирующие функции.
При отсутствии упруго-жестких отбойников можно
обойтись совместным применением одного-двух упругих
колец для уменьшения подъема контактного провода,
устанавливаемых перед искусственным сооружением, и
жестких отбойников в самом сооружении (рис. 42). Уп-
ругое кольцо 3 (рис. 43) выполняется из стального тро-
са или биметаллического (сталемедного) провода и сна-
бжается двумя зажимами. Нижним зажимом 2 кольцо
контактным проводом 1, а хому-
том 5 — свободно с несущим
тросом 4 или специальным крон-
штейном, установленным в искус-
ственном сооружении и снабжен-
ным изолятором.
Жесткие отбойники, устанав-
ливаемые на искусственном со-
оружении, выполняют обычно из
угловой стали (рис. 44). Чтобы
отбойник не являлся жесткой
точкой на контактном проводе,
зазор между его наинизшей точ-
кой и проводом в спокойном по-
ложении должен быть не менее
150 мм при одном контактном
проводе и не менее 100 мм —при
двух. Собственно отбойнику, вы-
полняемому из уголка, а иногда
из трубы, придается дугообраз-
Рис. 43. Установка упру-
гого кольца на контакт-
ной подвеске
82
Рис. 44. Отбойник контактной сети переменного тока на искусст-
венном сооружении:
1 — стержневой изолятор; 2 — отбойник; 3 — контактный провод; 4 — кре-
пительный уголок
ный вид, с тем чтобы при перекосе полоза токоприем-
ника исключить возможность удара полоза по боковой
части отбойника. С этой же целью вблизи отбойника (не
далее 2 м от него) должен быть установлен фиксатор,
обеспечивающий постоянное расположение контактного
провода точно по середине отбойника, т. е. под его на-
инизшей точкой. При малом расстоянии между фикса-
тором и отбойником большая длина последнего (более
500 мм) не является полезной.
На мостах с ездой поверху необходимости в отбой-
никах нет, но фиксаторы, снабженные ограничителями
подъема, должны обеспечивать возможность свободно-
го подъема контактного провода на 450 мм.
ОБХОДЫ, ОБЪЕЗДЫ
И ДИАГНОСТИКА КОНТАКТНОЙ СЕТИ
Нормальное функционирование контактной сети, при
котором обеспечивается удовлетворительное качество
токосъема и отсутствуют отказы контактной сети и то-
коприемников, поддерживается техническим обслужи-
ванием и периодическим ремонтом ее. Наиболее высо-
кий уровень надежности контактной сети обеспечивается
4*	83
ее диагностикой, которая (как и диагностика других
устройств) должна обеспечивать:
объективную оценку состояния устройства; выявле-
ние устройства или отдельных его элементов, которые
по своему состоянию требуют вмешательства эксплуа-
тационного персонала для предупреждения отказов;
возможность выполнения ремонтно-ревизионных ра-
бот «по состоянию» (а не по заранее утвержденному
графику, как это имеет место в настоящее время);
выбор сроков безотказной работы устройств и от-
дельных их элементов;
ликвидацию трудозатрат, связанных с ручными про-
верками и измерениями.
Для обеспечения удовлетворительного токосъема и
предупреждения отказов на электрифицированных ли-
ниях не менее важную роль, чем диагностика контакт-
ной сети, имеет диагностика токоприемников э. п. с.
Диагностика контактной сети не исключает необхо-
димости в обходах и объездах контактной сети с ос-
мотром устройств, на основании которых, также как по
результатам диагностики, разрабатываются мероприя-
тия и планы работ; последние должны быть выполнены
эксплуатационным персоналом. При высокоскоростном
движении, характеризующемся усложнением условий то-
косъема и повышением требований к состоянию уст-
ройств, обходы и объезды особенно необходимы; требу-
ются они и в связи с тем, что современные диагности-
ческие средства на контактной сети охватывают пока
еще не все объекты и параметры, даже весьма важные.
Обходы контактной сети выполняют единолично или
в комиссионном порядке. Единоличные осмотры должен
проводить начальник района контактной сети или элект-
ромеханик. При этом целесообразно на участке, где по-
езда следуют с высокими скоростями, чтобы первый са-
мостоятельный обход района контактной сети каждый
электромеханик проводил после двух-трех таких обходов
84
совместно с начальником района, который должен пере-
давать свой опыт.
На перегонах во время обхода особенное внимание
на высокоскоростных линиях обращают прежде всего на
положение фиксаторов: в результате ослабления или об-
рыва косой струны, поддерживающей фиксатор, либо из-
за опускания фиксаторного кронштейна на опоре, либо
по иной причине может произойти понижение основно-
го стержня. Внимательно осматривают также компенса-
торы и оценивают их работоспособность, подталкивая
грузы вверх и затем опуская вниз (при железобетон-
ных опорах для этой цели используют штангу с крю-
ком). Уровень грузов после этого не должен отличаться
от первоначального более чем на 100 мм, что свидетель-
ствует о малом трении в компенсаторных блоках.
В противном случае компенсаторы следует «прокачать»,
т. е. поднять и опустить грузы несколько раз, что долж-
но уменьшить силы трения. Зная температуру окружа-
ющего воздуха во время обхода, оценивают соответст-
вие этой температуре положения гирлянды грузов по
высоте.
При осмотре полукомпенсированной контактной под-
вески обращают внимание на положение струн и до-
полнительных стержней фиксаторов относительно их
среднего положения. Их отклонение должно соответст-
вовать расчетному для данной температуры окружа-
ющего воздуха. Если такого соответствия нет, то осмат-
ривают струны и фиксаторы в зоне средней анкеровки —
отклонение их в одну и ту же сторону с разных сто-
рон средней анкеровки свидетельствует о проскальзы-
вании по несущему тросу или контактному проводу одно-
го из зажимов, крепящих трос средней анкеровки. По-
следнее должно подтверждаться сильным провисанием
одной из ее ветвей.
Большое внимание уделяют положению различных
проводов, подключенных к контактной подвеске или
85
пересекающих ее. Следует убедиться, что в момент про-
хода токоприемника, отжимающего рабочий контактный
провод, между полозом и проводом остается достаточ-
ный воздушный зазор. Если в этом нет уверенности, не-
обходимо дождаться прохода электровоза или электро-
поезда, даже следующего не с высокой скоростью, с
тем чтобы оценить этот зазор. Для наблюдения следу-
ет отойти от пути на 15—20 м и встать в створе с про-
веряемым местом.
Необходимые сведения может дать наблюдение с по-
ля за проходом токоприемника высокоскоростного по-
езда. Поэтому время обхода целесообразно выбирать
с таким расчетом, чтобы можно было наблюдать за
токосъемом в местах, где он происходит в наибо-
лее трудных условиях: в искусственном сооружении и
на подходах к нему, на высокой насыпи, на сопря-
жении анкерных участков. Особенно важно проверить
проход токоприемника в этих зонах во время силь-
ного ветра и при низкой температуре окружающе-
го воздуха.
На искусственных сооружениях оценивают положе-
ния фиксаторов и отбойников, а на мостах с ездой по-
низу, кроме того, — расстояния между струнами и пере-
крытиями в тех случаях, когда несущий трос проходит
выше этих перекрытий.
Во время обхода станций главное внимание обраща-
ют на состояние воздушных стрелок, в частности на по-
ложение ограничительных трубок. Определить на глаз
качество регулировки воздушной стрелки практически
невозможно. Поэтому нужно изыскивать возможность
наблюдения за прохождением токоприемника по каж-
дой стрелке, причем как по прямому, так и отклонен-
ному пути. Наиболее важным в отношении оценки регу-
лировки воздушных стрелок на главных путях является
наблюдение за проходом по ним токоприемников высо-
коскоростного э. п. с.
86
Достаточную информацию о состоянии устройств и
качестве токосъема могут дать объезды контактной се-
ти, которые, как и обходы, проводят единолично (на-
чальник района контактной сети или электромеханик)
или комиссионно.
Объезды с целью оценки состояния различных уст-
ройств, главным образом их положения в пространстве,
выполняют обычно в передних кабинах э. п. с. Выпол-
нение этих объездов в режимах экстремальных темпе-
ратур (крайне низких и крайне высоких) и при силь-
ных ветрах наиболее важно в отношении тех устройств,
состояние которых зависит от названных факторов. Во
время объезда проверяют целость струн, положение
фиксаторов, компенсаторных грузов, отбойников на ис-
кусственных сооружениях, роговых разрядников и элект-
рических соединителей, целость фарфоровых и стеклян-
ных изоляторов. На станциях особое внимание обраща-
ют на состояние воздушных стрелок, в частности на
положение перекрестных струн.
При осмотре струн и фиксаторов следует учитывать,
что наблюдение из лобового окна кабины э. п. с. ведет-
ся под определенным углом к горизонтали, вследствие
чего может сложиться
ошибочное представление
об их расположении. На-
пример, во время объез-
да при низкой темпера-
туре окружающего возду-
ха, смотря на фиксатор
1 (рис. 45), можно поду-
мать, что его стержень
направлен концом вверх,
в то время как на самом
деле вследствие продоль-
ного перемещения кон-
тактного провода 2 он
Рис. 45. Вид из окна кабины ло-
комотива иа фиксатор, смещен-
ный вдоль пути
87
направлен в сторону средней анкеровки, мимо которой
уже проехали. В сомнительных случаях следует запи-
сать номер опоры и проверить положение фиксатора
при объезде контактной сети в обратном направлении.
Таким образом, при оценке положения струн и фик-
саторов во время объезда необходимо учитывать не
только температуру окружающего воздуха, но и место-
расположение локомотива в данный момент относитель-
но контактной сети — в первой или второй половине
анкерного участка.
Объезды с целью проверки токосъема лучше всего
производить с вагоном-лабораторией контактной сети,
сцепляя его непосредственно с электровозом: из смотро-
вой вышки вагона хорошо виден и весь токоприемник
электровоза, и контактная сеть.
В результате объездов могут быть выявлены места
с заниженными расстояниями между основным и допол-
нительным стержнями фиксаторов, между полозом и
контактным проводом на анкерных ветвях, между по-
лозом и изоляторами в контактном проводе на изолиру-
ющих сопряжениях анкерных участков, а также места
с низким подхватом рогом полоза контактных проводов
примыкающих путей па воздушных стрелках и непра-
вильно установленные на контактном проводе зажимы,
которые вызывают удары, сопровождающиеся искрени-
ем. Наилучшее время таких объездов — сумерки, ког-
да легче заметить искрение на токоприемнике и в то же
время еще видны провода и фиксаторы и можно про-
читать номер опоры.
На линиях с высокими скоростями движения объез-
ды с проверкой токосъема целесообразно проводить на
высокоскоростном поезде. Однако в этих условиях у экс-
плуатационного персонала нет иных возможностей на-
блюдать за токосъемом, как пользоваться зеркалами,
прикрепляемыми при помощи специальных кронштей-
нов снаружи кузова против лобового окна задней каби-
88
ны машиниста. К сожалению, стандартных зеркальных
устройств для этой цели пока еще нет. Эксплуатаци-
онный персонал вынужден сам разрабатывать и изго-
тавливать такие устройства.
На линии Москва—Ленинград с целью определения
мест, где произошли удары полоза (в случае обнару-
жения их следов при осмотре токоприемников высоко-
скоростного э. п. с. на конечных станциях), практику-
ют осмотры полозов токоприемников проходящих поез-
дов с путепроводов и пешеходных мостов. Места ос-
мотра выбирают там, где поезда следуют с пониженной
скоростью. Объектом наблюдения является один и тот
же поезд в один и тот же день. Поскольку пунктов на-
блюдения за состоянием полоза по пути следования вы-
бирается несколько (по возможности с равными рассто-
яниями между ними), удается по обнаруженному впер-
вые на каком-либо пункте наблюдений следу удара
установить участок, где произошел удар полоза по во-
шедшему в его габарит элементу контактной
сети.
Способ нахождения опасного на контактной сети
места путем осмотра проходящих токоприемников в не-
скольких пунктах по пути следования поезда, безуслов-
но, правилен. Но средство — визуальное наблюдение —
в условиях, где токоприемник проходит мимо наблюда-
теля со значительной скоростью, явно далеко от
совершенства. В результате этого опасное место вы-
является иногда лишь после наблюдений за полозами то-
коприемников нескольких скоростных поездов, т. е. в те-
чение нескольких дней. (Здесь следует отметить, что
наблюдение за полозами токоприемников невысокоско-
ростного э. п. с., проходящего по тем же участкам, мо-
жет помочь лишь в небольшой части случаев, посколь-
ку удары полозов могли быть вызваны повышением
контактного нажатия при движении э. п. с. с большой
скоростью.)
89
На высокоскоростных линиях целесообразнее через
каждые 100—150 км на выходе со станций создавать
специальные пункты наблюдения за токоприемниками,
как это принято на железных дорогах Японии, в виде
вышек, установленных в серединах пролетов контакт-
ной сети близко к пути (в габарите приближения строе-
ний). В застекленной кабине, расположенной над несу-
щим тросом, следует установить видеомагнитофон с дву-
мя камерами, одна из которых направлена в зону поло-
за токоприемника э. п. с., проходящего по данному пути,
а другая — проходящего по соседнему пути. Наблюда-
тельные кабины можно устанавливать также на боко-
вых частях станционных пешеходных мостов и путепро-
водов, в междупутьях главных путей. Для возможности
ведения видеозаписи в темное время суток пункты на-
блюдения нужно оборудовать прожекторами, которые
будут включаться наблюдателем (электромонтером рай-
она контактной сети), как и видеомагнитофон, на вре-
мя прохода высокоскоростного э. п. с.
Устройство специальных пунктов наблюдения за про-
ходящими токоприемниками связано с некоторыми ка-
питальными затратами, но в дальнейшем явится эффек-
тивным средством в деле обеспечения бесперебойного
движения поездов.
Диагностика контактной сети выполняется с поля
при помощи переносных приборов и при помощи уст-
ройств, установленных в вагоне-лаборатории.
При помощи переносных приборов оценивают состо-
яние токоведущих зажимов, изоляторов, искровых про-
межутков, диодных заземлителей и железобетонных
опор.
Для электрифицированных линий постоянного тока
с высокоскоростным пассажирским движением и для ли-
ний с интенсивным движением грузовых поездов, осо-
бенно повышенной массы, характерны большие тяговые
токи. Они определяют тяжелые условия работы токове-
90
Рис. 46. Инфракрасный
термометр для дистанци-
онного контроля токове-
дущих зажимов:
1 — входное отверстие опти-
ческой системы; 2 — кор-
пус; 3 — окуляр; 4 — блок
питания
1
дущих зажимов, зажимов, которыми состыковывают
провода питающих и усиливающих линий и провода
контактных подвесок, а также посредством которых к
проводам контактной подвески присоединяют провода
продольных и поперечных электрических соединителей,
провода обводов в искусственных сооружениях, шлей-
фы секционных разъединителей и др. Поэтому на таких
линиях особое внимание уделяют диагностике токоведу-
щих зажимов.
Наиболее перспективным является метод контроля
зажимов сопоставлением температур перегрева1 зажи-
ма с температурой перегрева провода (по которому про-
текает тот же ток) на участке, где наличие зажима уже
не сказывается, т. е. на участке, расположенном не бли-
же 1 м от зажима. Для такой дефектировки, которая
начинает внедряться на дорогах, применяют специаль-
но разработанные Ростовским институтом инженеров
железнодорожного транспорта (РИИЖТом) совместно
1 Температура перегрева — это превышение температуры на-
грева элемента над температурой окружающего воздуха в момент
измерений.
91
с ВНИИЖТом переносные инфракрасные термометры
ИКТ-5М-П (рис. 46), содержащие в качестве основно-
го элемента приемник инфракрасного излучения. Нахо-
дясь на земле, электромонтер направляет инфракрас-
ный термометр входным отверстием оптической систе-
мы на контролируемый зажим, по которому протекает
большой ток, а затем — на провод, к которому присо-
единен зажим, фиксируя оба показания. Затем, учтя по-
правочные коэффициенты, которые приведены в табли-
цах, содержащихся в прилагаемой к прибору инструк-
ции, электромонтер делит первое полученное значение
на второе и получает искомый коэффициент дефектности
зажима.
С помощью инфракрасных термометров можно оце-
нивать состояние не только зажимов, но и других то-
коведущих соединений проводов, например выполнен-
ных с использованием энергии взрыва. Токоведущие со-
единения считаются нормальными, если коэффициент
дефектности меньше двух для соединения типа «медь—
медь», четырех — для «медь—алюминий» и шести —
для «алюминий—алюминий».
Дефект-ировку фарфоровых изоляторов на линиях пе-
ременного тока начали производить при помощи дефек-
тоскопа «Филин-3», который позволяет выявлять локаль-
ные дефекты изоляции типа открытых трещин, проводя-
щих треков (дорожек) или наносов загрязнений, а так-
же коронирующие изоляторы, создающие недопустимые
радиопомехи.
Изображение контролируемого изолятора формиру-
ется на входе усилителя яркости; на его выходе опера-
тор через окуляр наблюдает оптическую картину самого
изолятора, свечения на его поверхности и коронных раз-
рядов иа потенциальных элементах. Надежная регист-
рация разрядов и выявление дефектных изоляторов осу-
ществляется с расстояния до 50 м. Поэтому работа с
дефектоскопом более безопасна, чем работа с дефекти-
92
ровочными штангами. Недостатком прибора является не-
возможность работы с ним в светлое время суток.
Диагностика контактной сети при помощи устройств,
установленных в вагоне-лаборатории, производится при
периодических объездах одновременно с осмотром сети,
на основании которых дается оценка ее состояния по
балльной системе.
Посредством устройств, установленных в вагонах-ла-
бораториях, регистрируются расположение контактного
провода в вертикальной и горизонтальной плоскостях,
места недопустимо низкого относительно полоза распо-
ложения дополнительных стержней фиксаторов, места
удара полоза о препятствие на контактном проводе,
места нарушений контакта между токоприемником и
проводом. В стадии опытной эксплуатации или разра-
ботки находятся устройства, посредством которых осу-
ществляется контроль износа контактных проводов,
измерение контактного нажатия, определение места под-
хвата на роге полоза токоприемника контактного про-
вода примыкающего пути на воздушной стрелке и рас-
стояния от полоза до фиксаторов и анкерной ветви кон-
тактного провода.
В устройстве для контроля износа одиночного кон-
тактного провода, разработанном на Юго-Западной до-
роге, контролируемым параметром является площадь
сечения контактного провода. В устройстве применен
токовихревой метод диагностики геометрических разме-
ров изделий, основанный на использовании токов, воз-
никающих в электропроводном материале контролиру-
емого объекта при воздействии на него переменного
магнитного поля. (Взаимодействие магнитного поля вих-
ревых токов с первичным создает результирующее по-
ле, несущее информацию о размерах объекта и дефек-
тах в нем, если они имеются.)
В устройстве для контроля износа двойных контакт-
ных проводов, разработанном РИИЖТом, применен
93
оптико-электронный (телевизионный) метод, при кото-
ром в качестве контролируемого параметра износа ис-
пользуется ширина рабочей поверхности контактного
провода. Определенным недостатком этого устройства
является невозможность работы в светлое время суток:
телевизионная камера, объектив которой направлен
вверх, фиксирует рабочую поверхность провода, освеща-
емую мощным источником света на крыше вагона, толь-
ко на фоне темного неба. Указанный недостаток устрой-
ства вызвал необходимость продолжения работ по раз-
работке устройств автоматизированного контроля изно-
са двойного провода, использующих другие принципы.
В частности, во ВНИИЖТе ведутся работы по созда-
нию устройства УКИП-ИК, в котором для измерения ши-
рины рабочей поверхности контактного провода исполь-
зуется инфракрасное излучение. Это устройство работо-
способно при любой яркости неба.
Положительным моментом всех рассмотренных уст-
ройств контроля износа явля'ется отсутствие подвижных
элементов, благодаря чему скорость движения э. п. с.
не влияет на погрешность измерений.
Некоторые вагоны-лаборатории оборудованы телеви-
зионными установками с телекамерами на крыше. Это
позволяет вести наблюдение за контактной сетью из са-
лона вагона и при помощи видеомагнитофона записы-
вать изображение для последующего, повторного про-
смотра, например в районе контактной сети, обслужи-
вающем участок, на котором произведена запись.
Очень важной для обеспечения надежного токосъе-
ма в условиях высокоскоростного движения является
динамическая проверка контактной сети, которую мож-
но рассматривать как тестовое диагностирование. Сущ-
ность динамической проверки заключается в том, что
при удобной для наблюдения за контактной сетью ско-
рости движения э. п. с. (100—120 км/ч) объезд совер-
шают с вагоном-лабораторией, токоприемники которого
94
отрегулированы таким образом, что воздействие их на
контактную подвеску аналогично воздействию токопри-
емников с нормальной статической характеристикой
при движении э. п. с. с принятой на линии максималь-
ной скоростью. Измерительные устройства вагона-лабо-
ратории записывают при этом траекторию токоприемни-
ка и фиксируют расстояния от полоза до фиксаторов и
контактных проводов анкерных ветвей.
После динамической проверки и устранения эксплу-
атационным персоналом обнаруженных отступлений от
нормального состояния устройства в зоне контакта мож-
но быть уверенным, что отказов вследствие удара поло-
за токоприемника по какому-либо элементу контактной
сети во время движения э. п. с. с высокой скоростью
не произойдет.
Главным при подготовке к динамической проверке
контактной сети является выбор статического нажатия
токоприемника и разработка устройства, обеспечива-
ющего возможность увеличения нажатия на серийном
токоприемнике. Проведенные исследования показали,
что для условий движения электровоза постоянного то-
ка ЧС200, на котором токосъем осуществляется двумя
поднятыми авторегулируемыми токоприемниками типа
Сп-бМ, приведенное к одному токоприемнику вагона-
лаборатории статическое нажатие, несколько превыша-
ющее максимальное контактное нажатие при движении
электровоза со скоростью 200 км/ч, должно составлять
300—350 Н (30-35 кгс).
Для достижения такого нажатия необходимо, чтобы
на вагоне-лаборатории на время динамической проверки
контактной сети постоянного тока были подняты два то-
коприемника с повышенным статическим нажатием, а
электровоз, с которым совершается объезд, работал с
обычным количеством токоприемников, имеющих нор-
мальное нажатие: ЧС200 или ЧС6 — с двумя токопри-
емниками, ЧС2 или ЧС2Т — с одним. Статическое на-
95
Рис. 47. Датчик отжатий
контактного провода
жатие каждого токоприемника
вагона-лаборатории должно со-
ставлять 200—230 Н (20—23
кгс).
При подготовке к динами-
ческой проверке необходимо
убедиться в том, что в указан-
ных условиях суммарное ста-
тическое нажатие, приведенное
к переднему-по ходу токопри-
емнику вагона-лаборатории,
действительно составляет тре-
буемое 300—350 Н, для чего
следует провести небольшую
экспериментальную проверку.
На контактной сети пути, на
который будет поставлен элек-
тровоз с вагоном-лабораторией, на фиксаторе одной из
опор устанавливают датчик отжатий контактного про-
вода. Этот датчик (рис. 47) состоит из металлической
линейки 1 длиной 500 мм с насаженными на ней дву-
мя пенопластовыми ползунами 2 и толкателя 4, выпол-
ненного из стальной проволоки и имеющего на верхнем
конце петлю, свободно охватывающую линейку между
ползунами. При установке на фиксатор линейку за-
крепляют крюковым болтом 6 за основной стержень 3
фиксатора, а толкатель 4 соединяют струновым зажи-
мом 7 с контактным проводом 8. Длину толкателя ре-
гулируют у струнового зажима таким образом, чтобы
петля 5 располагалась примерно на 100 мм выше ниж-
него деления линейки. К петле прижимают сверху и
снизу ползуны.
После этого через динамометр следует приложить к
контактному проводу направленную вверх силу, равную
300 Н (30 кгс), и записать, на каком делении линейки
оказалась при этом нижняя плоскость верхнего ползуна,
96
подталкиваемого снизу петлей толкателя. Затем, при-
ложив силу 350 Н (35 кгс), записывают новое показа-
ние датчика. Для того чтобы повысить точность пред-
стоящих измерений, целесообразно выбирать для про-
верки путь, на котором контактная подвеска имеет
один контактный провод: в этом случае приложенные
силы из-за повышенной эластичности подвески вызовут
большие подъемы провода.
Проведя такую подготовку (и опустив ползуны в
нижнее положение), на выбранный путь ставят элект-
ровоз с вагоном-лабораторией так, чтобы передний по
ходу токоприемник вагона-лаборатории оказался под
датчиком отжатий контактного провода. При трех под-
нятых токоприемниках (два — на вагоне и один, зад-
ний, — на электровозе), т. е. в таком состоянии, как
будет производиться динамическая проверка контактной
сети, пользуясь биноклем, нужно определить показание
датчика отжатий. Если окажется, что отжатие контакт-
ного провода тремя токоприемниками находится между
отжатиями, вызванными приложением сил 300 и 350 Н
(30 и 35 кгс), то это значит, что токоприемники вагона-
лаборатории для динамической проверки контактной се-
ти отрегулированы правильно. В противном случае ста-
тическую характеристику их следует несколько повы-
сить или понизить (в зависимости от показаний дат-
чика) и, опустив ползуны на датчике, вновь поднять
все три токоприемника и измерить новое отжа-
тие.
Следует отметить, что рассмотренный датчик отжа-
тий контактного провода целесообразно применять и
для контроля нажатия движущихся токоприемников.
С этой целью датчики отжатий необходимо установить
на контактных подвесках вблизи дежурных пунктов рай-
онов контактной сети. После прохода э. п. с., особенно
на высокой скорости, электромонтер, пользуясь бинок-
лем, может по положению верхнего ползуна определить
97
максимальное отжатие провода токоприемником. Если
окажется, что оно существенно больше того, которое
имело место после прохода другого э. п. с., то это зна-
чит, что прошедший токоприемник имел завышенную
статическую характеристику и его необходимо прове-
рить на конечной станции. После больших отжатий кон-
тактного провода электромонтер, пользуясь изолиру-
ющей штангой с крюком, должен поставить верхний
ползун датчика в нижнее положение. (Нижний ползун
предназначен для фиксирования паинизшего положения
провода, например при автоколебаниях.)
Серийные токоприемники не могут обеспечить необ-
ходимое для динамической проверки контактной сети
увеличение статического нажатия, потому что на это не
рассчитаны подъемные пружины и, кроме того, мала
опускающая сила. Последнее говорит о том, что если
для увеличения нажатия поставить на токоприемник до-
полнительную, третью подъемную пружину, то при вы-
пуске сжатого воздуха из пневматического цилиндра
привода токоприемник не опустится. По этой причине
устанавливать дополнительную подъемную пружину
нельзя.
Для увеличения статического нажатия до необходи-
мого для динамической проверки уровня ПКБ Главного
управления электрификации и электроснабжения МПС
совместно с ВНИИЖТом разработало специальное уст-
ройство, основными элементами которого являются пнев-
матический цилиндр 4 (рис. 48) и две подъемные пру-
жины 3, применяемые в токоприемнике Л-13У. Два та-
ких устройства устанавливаются на крыше вагона-ла-
боратории рядом с токоприемниками и каждый из них
соединяется с токоприемником изолирующей тягой 1 с
кулисой 2 на конце. Пневматический цилиндр устройст-
ва подключен к воздухопроводу, питающему привод то-
коприемника. (В соединительную трубу врезан ручной
вентиль с тем, чтобы, закрыв его, можно было отклю-
98
Рис. 48. Устройство для увеличения статического нажатия токоприемника:
I — изолирующая тяга; 2 — куляса; 3 — подъемные пружины; 4 — пневматический цилиндр;
5 — силовые рычагя; 6 — тяга; 7 — основание; 8 — направляющий рычаг; 9 — рычаг на главном валу
токоприемника (стрелками показаны направления перемещений подвижных элементов при подаче сжа-
того воздуха в пневматический цилиндр)
чить пневматический цилиндр устройства, т. е. эксплу-
атировать токоприемник с нормальной статической .ха-
рактеристикой, что нужно при поездках вагона-лабора-
тории с целью балльной оценки состояния контактной
сети.)
При подаче из вагона-лаборатории сжатого воздуха
в токоприемник для его подъема при открытом вентиле,
упомянутом выше, воздух поступает также и в пневма-
тический цилиндр устройства, повышающего нажатие.
Вследствие этого поршень цилиндра смещается и пру-
жины натягиваются.
Рассмотренное устройство заводами МПС пока еще
не выпускается. Однако оно может быть изготовлено
по чертежам ПКБ ЦЭ МПС в дорожных мастерских;
пружины и пневматические цилиндры могут быть взяты
в депо от поврежденных токоприемников.
В процессе динамической проверки контактной сети,
при которой суммарное нажатие токоприемников не-
сколько превышает максимальное нажатие при движе-
нии электровоза ЧС200 со скоростью 200 км/ч, могут
произойти удары полоза токоприемника по какому-либо
элементу контактной сети, вошедшему в габарит дви-
жущегося полоза. Для предотвращения серьезных пов-
реждений в таких случаях целесообразно оборудовать
токоприемники вагонов-лабораторий специальными за-
щитными устройствами, разработанными ВНИИЖТом.
Основными частями такого устройства (рис. 49), уста-
навливаемого на подвижные рамы 1 токоприемника, яв-
ляются защитные рамки 8, выполненные из тонких
стальных трубок, подъемные пружины 2, две чеки 10,
соединенные гибкими тросиками 3 с поло-
зом 4.
В нормальном состоянии токоприемника защитные
рамки 8, имеющие такое же очертание скользуна 11,
как и полоз, находятся в опущенном положении. Воз-
можность подъема рамки 8 под воздействием подъемной
100
Рис. 49. Схема защитного устройства токоприемника:
а — вид сбоку; б — вид сверху
пружины исключена благодаря наличию запирающей’
скользун чеки 10 в захвате 9, установленном на трубе
подвижных рам 1 токоприемника. При ударе полоза па
какому-либо препятствию на контактной сети он сме-
щается в направлении, противоположном направлению'
движения э. п. с., насколько позволяет каретка 5 токо-
101.
приемника; при большой силе удара каретка разруша-
ется и полоз срывается с подвижных рам. Смещение
или срыв полоза приводит (через тросик 3) к выдерги-
ванию чеки 10 из переднего по ходу движения захвата,
вследствие чего рамка под действием пружин мгновен-
но (благодаря малой массе) повертывается в шарнире
7, т. е. переводится в поднятое положение до упора 6,
и скользун 11 вступает в контакт с проводом взамен
полозу.
Положения защитного устройства в нормальном сос-
тоянии и после удара полоза по неисправному элементу
контактной сети (при движении токоприемника влево)
показаны на рис. 50.
Скользуны изолированы от оснований защитных ра-
мок изолирующими вставками 12 (см. рис. 49) из стек-
лопластика, включенными в трубы стоек рамок. Бла-
годаря этому после срабатывания защитного устройства
напряжение на токоприемнике (кроме скользуна) исче-
зает и сигнальные красные лампы внутри вагона-лабо-
ратории гаснут. Это сигнализирует о срабатывании за-
щитного устройства и о необходимости опустить токо-
приемник, поскольку скользуны рамок не рассчитаны по
износу на длительное перемещение по контактному про-
воду.
Защитные устройства токоприемников могут быть из-
готовлены для вагона-лаборатории в мастерских дистан-
ций электроснабжения.
Динамическая проверка контактной сети путем объ-
ездов вагонами-лабораториями с токоприемниками, име-
ющими повышенное нажатие, согласно Инструкции по
техническому обслуживанию и эксплуатации сооруже-
ний, устройств, подвижного состава и организации дви-
жения на участках обращения пассажирских поездов
со скоростью 141—200 км/ч (ЦТех/4298) должна прово-
диться 2 раза в год, а также после вертикальной регу-
лировки контактной подвески,
а 02
Рпс. 50. Защитное устройство токоприемника в нормаль-
ном состоянии (а) и после удара полоза по неисправному
элементу контактной сети (б):
1 — скользуи; 2 — подъемная пружина; 3 — подвижная рама то-
коприемника
ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ
ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ
ДВИЖЕНИИ
Одной из актуальных задач на электрифицированных
дорогах, требующих своего решения, является совер-
шенствование технической эксплуатации контактной се-
ти, под которой понимается техническое обслуживание,
ремонт, модернизация и реконструкция составляющих
«ее устройств. Совершенствование технической эксплуа-
тации контактной сети имеет несколько целей: повыше-
ние надежности устройств, уменьшение потребности в
технологических «окнах», сведение до минимума ручно-
го труда, повышение безопасности при производстве ра-
бот, снижение общих затрат средств на техническую экс-
плуатацию, уменьшение численности рабочих и инже-
нерно-технического персонала.
К достижению указанных целей идут несколькими пу-
тями: совершенствованием организации технической экс-
плуатации и совершенствованием технологии выполне-
ния отдельных работ, разработкой более производитель-
ных машин, механизмов и приспособлений, созданием
устройств контактной сети, обеспечивающих более
.легкие условия технического обслуживания их и ре-
монта.
Организация технической эксплуатации контактной
сети на линиях с высокоскоростным движением должна
учитывать прежде всего особенности работы отдельных
устройств сети на таких линиях. Отличительными усло-
виями токосъема при высокоскоростном движении явля-
ются усиленные динамические воздействия токоприемни-
ка (повышенный уровень контактного нажатия) и боль-
шие тяговые токи.
Повышенные требования к состоянию устройств кон-
тактной сети в условиях высокоскоростного движения
«определяют необходимость внеочередного выполнения ря-
J04
да работ в период подготовки какого-либо участка к:
движению высокоскоростных поездов.
На Октябрьской дороге с этой целью разрабатыва-
лись специальные планы-графики работ, утверждаемые-
начальниками дистанций электроснабжения, в которых
указывались объемы и сроки выполнения отдельных ра-
бот на контактной сети каждого перегона и каждой
станции. Часть такого плана-графика, составленного на-
первой дистанции электроснабжения этой дороги, при-
ведена в табл. 5. В этом графике, как можно видеть,
для каждого перегона и каждой станции, кроме объе-
мов и плановых сроков выполнения работ, указана
утвержденная дорогой максимальная скорость движе-
ния поездов по каждому пути, от которой зависят усло-
вия работы устройств, и сделаны отметки о выполнении’
работ.
Высокоскоростные линии — это, как правило, линии1
с интенсивным движением поездов, и поэтому не толь-
ко получение «окон» для производства работ со сняти-
ем напряжения с контактной сети, но и работа без за-
крытия перегона связаны с трудностями. В связи с этим,
на Октябрьской дороге введена так называемая «верхо-
вая диагностика», выполняемая с дрезин и автомотрис
без снятия напряжения с контактной сети. В «верховой'
диагностике», проводимой один раз в год весной (как-
правило, до 20 апреля), обязательно участвует началь-
ник района контактной сети. Цель такой диагности-
ки — посредством осмотра выявить места, которые
должны быть отремонтированы и отрегулированы до
введения летнего графика движения поездов, а также.-
при обнаружении серьезных отступлений от нормально-
го состояния какого-либо устройства или элемента,
препятствующего обеспечению надежного токосъема,
немедленно его отрегулировать или отремонтировать.
Основное внимание при «верховой диагностике»-
уделяют сопряжениям анкерных участков, фиксаторам,.
105>
Таблица 5
Наименование работ	Данные для перегона Решетников© — Завидово (I путь, ртах = 200 км/ч)		
	Задание	Выполнение	
Проверка и приведение к нор-	3	2	1
ме уклонов контактного провода	30.01-17.02	24.01 ’	25.01 ’ •••
Проверка и регулировка фикса-	143	8	43
торного узла	30.01-17.02	26.01 ’	3.02’
Проверка и регулировка сопря-	8	4	1
жений анкерных участков	30.01 — 17.02	3.02 ’	6.02’ •••
Проверка и регулировка анке-	32	12	6
!ровок Проводов	30.01-17.02	13.02 ’	13.02’ •••
- Замер габаритов шлейфов раз-	8	2	2
рядников	30.01-17.02	3.02 ’	6.02’ •••
Проверка, регулировка и уста-	54+2	14+2	14
новка дополнительных электри- ческих соединителей	30.01-17.02	3.02 ’	6.02’
Проверка компенсирующих	16	8	8
устройств и смазка блоков	13.01-17.02	16.02 ’	17.02’
Демонтаж опор, освобожден-	2	2	
•ных от нагрузки после замены 'НОВЫМИ	20.02-29.02	24.02	
Проверка поддерживающих	143	33	26
устройств	13.01 17.02	9.02 ’	10.02’
Примечание. В числителе показан запланированный или выпол-
•венный объем работ (количество устройств), в знаменателе — запланиро-
ванные дни производства работ или фактическая дата выполнения указан-
ного в числителе объема работ.
косым струнам, при помощи которых основные стержни
фиксаторов подвешены к несущему тросу, электриче-
ским соединителям, а также воздушным стрелкам на
главных путях станций.
306
Во время осмотра дрезину или автомотрису останав-
ливают у каждой опоры. В остальных частях пролетов
дрезина следует, как правило, без остановок со ско-
ростью движения до 5 км/ч. При этой скорости обеспе-
чивается возможность оценки состояния контактных
проводов, струн и струновых зажимов. При необходи-
мости дрезину останавливают в любой части про-
лета.
Одновременно с осмотром контактной сети при оста-
новке дрезины или автомотрисы у опоры проводят де-
фектировку изоляторов.
В тех случаях, когда, проведя «верховую диагности-
ку», начальник района контактной сети убеждается
в удовлетворительном состоянии сети на каком-либо
участке, он информирует об этом руководство дистан-
ции электроснабжения, и оно может засчитать прове-
денный осмотр за ревизию контактной подвески, кото-
рая согласно Правилам технического обслуживания
и ремонта контактной сети электрифицированных же-
лезных дорог должна производиться 1 раз в год.
Опыт Октябрьской дороги заслуживает широкого
распространения, однако само название «верховая ди-
агностика» является, очевидно, неправильным, посколь-
ку, как уже говорилось, диагностика должна давать
объективную информацию, которой нет при выполнении
данной работы. Правильнее назвать эту работу, напри-
мер, так: контроль состояния контактной сети с авто-
мотрисы.
Во Франции на высокоскоростной линии Париж —
Юго-Восток техническое обслуживание подразделя-
ют на обслуживание профилактического характе-
ра и обслуживание с целью устранения неисправностей-
Техническое обслуживание профилактического ха-
рактера включает в себя:
обходы (1 раз в неделю); контроль состояния кон-
тактной сети осмотром ее с подъемной рабочей площад-
107
ки автомотрисы в ночное время со снятием напряжения
при скорости движения 4,5 км/ч (5 раз в год);
объезды в дневное время с применением автомотри-
сы при скорости движения 80 км/ч (1 раз в 2 мес) и с
использованием высокоскоростного графикового поезда
(1 раз в 3 мес) с записью перемещений на видеомаг-
нитофон;
регистрацию положения контактного провода в го-
ризонтальной и вертикальной плоскостях при помощи
аппаратуры измерительного вагона-лаборатории (1 раз
в год);
контроль регулировки контактной подвески в зонах
воздушных стрелок, изолирующих и неизолирующих
сопряжений анкерных участков и т. п. (1 раз в год).
Техническое обслуживание с целью устранения неис-
правностей включает в себя внеочередные работы, ко-
торые не были выполнены во время объездов из-за
недостаточной численности электромонтеров, и ликви-
дацию аварийных ситуаций.
Контрольные осмотры контактной сети, выполняемые
с автомотрис на Октябрьской дороге и на французской
высокоскоростной линии, отличаются в основном тем,
что первые выполняются без снятия напряжения с кон-
тактной сети, а вторые — со снятием напряжения.
Совершенствованию технической эксплуатации кон-
тактной сети на линиях с интенсивным движением по-
ездов, в том числе на линиях, где обращаются высоко-
скоростные пассажирские поезда, должно способство-
вать рациональное конструктивное исполнение отдель-
ных устройств. В связи с этим ниже приводятся тре-
бования к различным устройствам, выполнение
которых обеспечит снижение трудовых и денежных
затрат на техническую эксплуатацию и уменьшение по-
требности в технологических «окнах».
Конструкции опор и фундаментов следует унифици-
ровать: они должны использоваться как промежуточ-
108
ные, переходные, анкерные (с оттяжками), фиксирую-
щие, для питающих и отсасывающих линий, а также в
качестве стоек жестких поперечин (возможно по две
опоры с каждого конца ригеля), т. е. иметь оптималь-
ное число типоразмеров по длине, поперечному сечению
и армированию.
Закреплять железобетонные конические опоры в
фундаментах стаканного типа необходимо так, чтобы
обеспечивалась выемка опоры из фундамента при заме-
не опоры.
Для облегчения технического обслуживания секци-
онных разъединителей опоры, на которых установлены
разъединители, целесообразно оборудовать лестницами
со складывающимися (и запирающимися в сложенном
положении) нижними звеньями.
Поддерживающие конструкции на перегонах необ-
ходимо, как правило, выполн'ять такими, чтобы обеспе-
чивались независимое подвешивание и фиксация кон-
тактных подвесок разных путей.
На станционных путях предпочтение следует отда-
вать гибким поперечинам, имеющим двойную разнесен-
ную изоляцию, — у контактных подвесок и вблизи опор.
Двойную разнесенную изоляцию целесообразно преду-
сматривать и на перегонах (при консольном подвешива-
нии), изолируя консоли как от опоры, так и от контакт-
ной подвески. Это обеспечивает возможность работы на
контактных подвесках под гибкими поперечинами и кон-
солями, на верхних частях опор, тросах гибких попере-
чин, на консолях и всех изоляторах без снятия напря-
жения с контактной сети.
В качестве тросов гибких поперечин следует приме-
нять биметаллические сталемедные многопроволочные
провода. Стальные элементы поддерживающих конст-
рукций должны иметь антикоррозионное покрытие, на-
пример быть оцинкованными.
В степных и лесостепных зонах для предотвращения
109
гнездования птиц на ригелях жестких поперечин целе-
сообразно предусматривать специальные устройства.
Контактные подвески с целью увеличения срока
службы контактных проводов путем обеспечения одина-
кового их износа по длине пролета следует выполнять
равноэластичными, а компенсированные анкеровки не-
сущего троса и контактных проводов — раздельными.
Тросы должны быть устойчивы к коррозии. Таким
требованиям удовлетворяют медные и биметаллические
(сталемедные и сталеалюминиевые) многопроволочные
провода. Биметаллические многопроволочные сталеалю-
миниевые провода следует применять в первую очередь
в тех районах, где по условиям атмосферной коррозии
их применение является предпочтительным по сравне-
нию с применением биметаллических сталемедных, мед-
ных или комбинированных сталеалюминиевых (внутрен-
ние павивы из стальных проволок, наружные — из алю-
миниевых) проводов.
В точках подвеса контактных подвесок переменного
и постоянного тока целесообразно применять стеклян-
ные тарельчатые изоляторы. В качестве натяжных изо-
ляторов (в анкеровках, врезных в несущих тросах, на
гибких поперечинах) лучше всего применять стеклян-
ные и полимерные изоляторы, в качестве фиксаторных
изоляторов и изоляторов, посредством которых осущест-
вляется изоляция консолей от опор, — полимерные.
Фарфоровые и стеклянные тарельчатые подвесные
изоляторы контактной сети постоянного тока для райо-
нов с загрязненной атмосферой должны иметь защиту
от электрокоррозии стержней, например, в виде стерж-
ней переменного сечения или токоотводящих элементов.
Секционные изоляторы следует выполнять в виде
единого устройства, врезаемого в контактные провода
посредством стыковых зажимов. Изолирующие элемен-
ты рекомендуется изготавливать из стеклопластиковых
стержней с защитным покрытием.
ПО
Арматуру в возможно большем количестве лучше
применять безболтовой, в основном обжимного и кли-
нового типов. Обжимными целесообразно выполнять
токопроводящие зажимы, соединяющие электрические
соединители, шлейфы секционных разъединителей и
шлейфы разрядников с несущими тросами, питающими
и усиливающими проводами, а также соединяющие
электрические соединители и шлейфы секционных разъ-
единителей с контактными проводами.
Арматура из стали и чугуна должна иметь защитное
антикоррозионное покрытие, например цинковое. Кре-
пежные изделия целесообразно изготавливать из нержа-
веющей стали (для арматуры из цветного литья) или
из углеродистых сталей с защитным металлическим по-
крытием, например цинковым или кадмиевым (для
остальной арматуры).
В компенсирующих устройствах изоляторы необхо-
димо удалять от подвижного блока на расстояние, до-
пускающее техническое обслуживание компенсатора без
снятия напряжения с контактной подвески. Кроме того,
па анкеровках целесообразно применять двойную раз-
несенную изоляцию, что позволяет работать на всех
изоляторах без снятия напряжения.
Конструкции фиксаторов следует выполнять такими,
чтобы обеспечивалась возможность плавной регулиров-
ки зигзагов контактного провода.
На перегонах, где возможно движение э. п. с. на
выбеге, неизолирующие сопряжения анкерных участков
целесообразно выполнять по типу изолирующего, в ко-
тором, однако, поставлены продольные электрические
соединители. Такое выполнение обеспечивает возмож-
ность необходимого для производства работ снятия на-
пряжения в одном-двух анкерных участках без прекра-
щения в этом месте движения поездов.
В гололедных районах для возможности плавки го-
лоледа все сопряжения анкерных участков следует
111
выполнять по типу изолирующих с той разницей, что
на них должны быть установлены продольные электри-
ческие соединители, осуществляющие связь концов со-
прягаемых контактных подвесок (вблизи анкеровок).
Длину таких электрических соединителей принимать
равной длине трех или четырех пролетов (в зависимо-
сти от типа сопряжения).
Соединения проводов предпочтительнее выполнять
безболтовыми, обеспечивающими необходимую механи-
ческую нагрузку при достаточной электропроводности.
Секционные разъединители должны быть легко за-
меняемыми для ремонта в мастерских. С целью облег-
чения их демонтажа и монтажа в тех случаях, когда над
разъединителем нет кронштейна, поддерживающего
шлейфы, целесообразно устанавливать на опорах выше
разъединителей постоянные поворотные кронштейны
для зацепления за них полиспастов, применяемых при
выполнении этой работы. Подключения секционных
разъединителей к контактной подвеске, также как при-
соединения разрядников, должны обеспечивать работу
на них без снятия напряжения с контактной сети.
Устройства контактной сети в искусственных соору-
жениях необходимо выполнять такими, чтобы они обес-
печивали малую трудоемкость замены их элементов и
имели усиленную изоляцию.
Заземления опор контактной сети должны быть пре-
имущественно групповыми. Сопротивление заземления
опоры следует принимать выше нормируемого по усло-
виям влияния на рельсовые цепи СЦБ и защиты опор от
электрокоррозии, что исключает необходимость вклю-
чения в цепи заземления защитных устройств (искро-
вых промежутков, диодных заземлителей и т.п.).
Защитные устройства в цепях заземления опор (ес-
ли они применены) должны иметь элементы, позволяю-
щие осуществлять визуальный контроль их исправно-
сти.
112
4*
Изложенным требованиям в наибольшей степени
должны удовлетворять устройства, применяемые при
электрификации новых линий, а также при модерниза-
ции и реконструкции действующей контактной сети, в
частности при подготовке того или иного участка к дви-
жению поездов с высокими скоростями.
Рассмотрим выполнение некоторых устройств, а
также технологий, разработанных в последнее время,
которые указанным требованиям удовлетворяют в пол-
ной мере.
Малое электрическое сопротивление места соедине-
ния проводов и постоянство этого сопротивления в те-
чение срока службы проводов обеспечивает применение
термитной сварки и сварки взрывом.
Термитную сварку встык производят термитными
патронами, состоящими из термитной массы, напрессо-
ванной на металлический кокиль с вкладышем. В зави-
симости от материала соединяемых проводов применя-
ют разные термитные патроны: для сварки алюминие-
вых и сталеалюминиевых проводов используют патроны
с кокилем из листовой стали и вкладышем из алю-
миния, а для сварки медных проводов — с кокилем в
виде медной трубки и вкладышем из фосфористой меди.
Термитную сварку осуществляют при помощи специ-
альных сварочных клещей. Патроны поджигают термит-
ными спичками, лучше удерживаемыми специальными
трубками во избежание ожога пальцев.
В тех случаях, когда соединяемые провода находят-
ся под большим натяжением, сначала устанавливают
овальные соединители или зажимы, которые восприни-
мают всю механическую нагрузку, и лишь после этого
свободные концы проводов, выходящие из соединителя
или зажима, соединяют термитной сваркой встык.
Опыт Московской дороги, применяющей термитную
сварку, показал, что на практике при соединении алю-
миниевых проводов нередки случаи брака из-за прожо-
5—1805	ИЗ
гов стального кокиля. В связи с этим на дороге стали
применять специальные бандажи (рис. 51), изготовлен-
ные из чистого алюминиевого листа (фольги) толщиной
0,2—0,5 мм. Бандаж не только надежно предохраняет
проволоки наружного повива от излишнего нагрева, но
и препятствует вытеканию жидкого алюминия из зоны
сварки, особенно при наклонном или вертикальном рас-
положении соединяемых проводов. Для возможности
применения бандажей термитный патрон следует брать
большего размера.
Сваркой взрывом в отличие от термитной сварки
можно выполнять соединения многопроволочных прово-
дов, изготовленных не только из одного и того же ме-
талла, но и из разных металлов. При сварке внахлестку
механическая прочность стыка во всех случаях доста-
точна и в противоположность термитной сварке нс тре-
бует каких-либо дополнительных креплений. Поэтому
таким способом соединяют несущие тросы, питающие
и усиливающие провода, а также приваривают к этим
проводам электрические соединители и шлейфы.
Рис. 51. Подготовленные к соединению термитной сваркой алюми-
ниевые н сталеалюминиевые провода при их горизонтальном (а)
и вертикальном (б) расположении:
1 — асбестовый бандаж; 2 — бандаж из алюминиевой фольги; 3 — вкла-
дыш; 4 — кокиль; ПАС-120, ПАС-185 — типы термитных патронов; А-120,
А-150, А-185, АС-95 — марки соединяемых проводов
114
Рис. 52. Подготовленные к соединению сваркой взрывом многопро-
волочные провода:
й — вид сбоку; б — поперечное сечеиие при применении овального соеди-
нителя; в — то же при применении фольги
Источником энергии при сварке проводов взрывом
является детонирующий шнур. В качестве соединитель-
ных элементов применяют овальные соединители или
медные и алюминиевые полосы (фольгу) толщиной
0,5—1 мм.
При подготовке к сварке взрывом с концов соединя-
емых проводов 1 (рис. 52) и внутренних поверхностей
соединителя 2 удаляют сначала масло и грязь и зачи-
щают провода до блеска. После этого, скрепив провода
бандажами 5, вводят их в овальный трубчатый соедини-
тель или обматывают фольгой 3, заполняя зазоры ме-
жду проводами отрезками проволок-наполнителей 4 из
материала проводов.
Поверх овального соединителя или фольги наматы-
вают в один слой изоляционную ленту. Затем, отсту-
пив от края соединителя или фольги на 10 мм, также
в один слой наматывают детонирующий шнур 6, закреп-
ляя его изоляционной лентой. К свободному концу
шнура присоединяют зажигательную трубку, состоя-
щую из капсюля-детонатора и огнепроводного шнура,
длину которого выбирают исходя из того условия, что
5*	115
за. время его горения взрывник может спокойно отойти
на  безопасное расстояние. Поджигают зажигательные
трубки спичками или фитилем.
; . Трудность тщательной очистки соединяемых прово-
дов в линейных условиях и невозможность производить
сварку даже при моросящем дожде или тумане приве-
ли к разработке на Московской дороге иной техноло-
гии соединения многопроволочных проводов с исцрльзо-
ванием сварки взрывом. Сущность этой технологии
заключается в том, что для соединений проводов из
разных металлов в условиях мастерских изготавливают
специальные соединительные вставки, состоящие из
сваренных взрывом двух отрезков проводов: алюмини-
евого и медного. На линии эти вставки соединяют по
месту термитной сваркой соответственно алюминиевой
частью — с алюминиевым проводом, медной — с мед-
ным проводом.
Вследствие повышенных требований в отношении тех-
ники безопасности и технологии работы сварку взры-
вом допускается производить только специально обу-
ченным лицам, имеющим удостоверение взрывника.
Соединение проводов и шин из разных металлов в
последнее время выполняют и аргонодуговой сваркой.
На Юго-Западной, Львовской и Московской дорогах
ведутся эксплуатационные испытания выполненных
сваркой взрывом соединений контактных проводов.
К безболтовой арматуре относятся безболтовые мед-
ные зажимы для присоединений проводов электрических
соединителей к проводам контактной подвески. Зажим
для соединения проводов М-120 и МГ-95 имеет С-образ-
ный вид, для соединения провода МГ-95 с контактным
проводом — Д-образный (рис. 53). Неотъемлемой
частью первого зажима является вкладыш с двумя
цилиндрическими поверхностями, а второго — соедини-
тельная шпилька с резьбовой нарезкой на концах. Оба
зажима и вкладыш изготавливают из ненагартован-
116
Пост
опрессовки
Рис. 53. Безболтовые медные зажимы для соединений проводов
М-120 с МГ-95 (а) и МГ-95 с МФ-100 (б)
ной меди марки Ml, а шпильку — из латуни марки
Л62Т.
Соединение проводов безболтовыми зажимами осу-
ществляется опрессовкой в специальных обжимных
стальных матрицах при помощи ручных гидравличе-
ских прессов ПГР-20 или ПГР-20М1, создающих усилие
до 200 кН. Перед установкой зажимов провода в месте
соединения зачищают металлической щеткой или на-
ждачной бумагой до появления блеска.
Испытания соединений с безболтовыми зажимами,
устанавливаемыми методом прессования (совместная
разработка ВНИИЖТа и ПКБ Главного управления
электрификации и электроснабжения МПС), показали,
что механические характеристики их выше характери-
стик соответствующих соединений с болтовыми зажима-
ми, а температура перегрева таких соединений при
номинальном токе ниже температуры перегрева прово-
дов в стороне от соединения.
Применение двойной разнесенной изоляции на под-
держивающих конструкциях было начато с гибких по-
перечин три десятилетия тому назад, когда на Москов-
ит
скои дороге предложили врезать на поперечинах допол-
нительные изоляторы у опор в поперечный несущий и
верхний фиксирующий тросы, а во ВНИИЖТе после
этого — также и в нижний фиксирующий трос у опор
на расстоянии не менее 0,8 м от установленных ранее
изоляторов, т. е. когда была создана так называемая
изолированная гибкая поперечина.
Изолированная гибкая поперечина (рис. 54) позво-
лила выполнять работы без снятия напряжения с кон-
тактной сети как на контактных подвесках в ее зоне и
на тросах поперечины вблизи подвесок (при постановке
под напряжение нейтральной части поперечины шунти-
рованием перемычкой одного из изоляторов Л), так и
на опорах и тросах вблизи опор (при заземлении ней-
тральной части шунтированием одного из изоляторов В).
Поскольку изолированная гибкая поперечина устранила
необходимость снятия напряжения с контактной сети
для ее технического обслуживания, опа нашла самое
широкое распространение.
Рис. 54. Схема изолированной гибкой поперечины:
1 — поперечный несущий трос; 2 — электрический соединитель; 3, 4 — ниж-
ний н верхний фиксирующие тросы; 5, 6, А, В — изоляторы; 7 — опора
118
Рис. 55. Схема установки
консоли с двойной разне-
сенной изоляцией:
1 — тяга; 2 — кронштейн кон-
соли; 3 — несущий трос; 4 —
контактный провод; 5 — фикса-
тор; 6 — опора
1
2
Консольные опоры, также как и изолированные гиб-
кие поперечины, могут быть выполнены с двойной раз-
несенной изоляцией, т. е. быть армированы изолятора-
ми у контактной подвески и вблизи опор (рис. 55). При
таком выполнении для осмотра, например, несущего тро-
са в точке подвеса достаточно поставить нейтральную
часть консоли под напряжение (зашунтировав перемыч-
кой изолятор А), а для осмотра узлов крепления тяги
и кронштейна консоли к опоре — заземлить нейтраль-
ную часть (зашунтировав перемычкой изолятор В).
Такую же возможность обеспечивает разработанная
в Италии полимерная консольная подвеска, содержа-
щая консоль, консольную тягу и фиксатор, выполнен-
ные из полимеров, усиленных стекловолокном, и покры-
тые специальным составом. При такой подвеске, также
как и при двойной разнесенной изоляции на консоли,
не требуется «окон» для снятия напряжения при ее
обслуживании.
Для того чтобы при двойной разнесенной изоляции
электромонтеры могли подниматься на консоль или на
несущий трос в зоне опоры, необходима значительная
прочность расположенного у пяты консоли изолятора,
который работает на сжатие и продольный изгиб, так-
же как и при изолированной консоли. Такую возмож-
на
1
Рис. 56. Консоль, соединенная с опорой посредством
двух изоляторов, которые работают на растяжение
ность обеспечивают только усиленные консольные фар-
форовые и полимерные изоляторы, которые выпускают-
ся пока малыми партиями.
Трансэлектропроектом спроектирован другой узел
соединения консоли с опорой, в котором применены два
изолятора, работающие на растяжение. Этот узел
(рис. 56) предусматривает выполнение пяты 2 из гори-
зонтальных уголков, располагаемых в плане в виде бук-
вы А, к свободным концам которых верхними шапками
с ушком шарнирно присоединены консольные изолято-
ры 3; другими шапками с ушком эти изоляторы шарнир-
120
но соединены с нижним концом кронштейна 1 консоли.
Благодаря шарнирным соединениям оба изолятора и
консоль под действием массы контактной подвески все-
гда располагаются в одной плоскости: это обеспечива-
ют работу стержневых изоляторов строго на растяже-
ние, т. е. высокую надежность консоли. В этом узле
целесообразно применение натяжных реберчатых поли-
мерных изоляторов (см. рис. 21), имеющих малую
массу.
Применение полимерных изоляторов не только в рас-
смотренном узле, но и в других устройствах контактной
сети, способствует снижению трудозатрат при техни-
ческой эксплуатации, поскольку они имеют высокую
ударную прочность и не могут быть повреждены посто-
ронними лицами. Полимерные изоляторы, состоящие из
сгеклопластиковых стержней на эпоксидном связующем
и оконцевателей, имеют разные защитные покрытия
(оболочки): гладкостержневые изоляторы имеют защит-
ное покрытие из фторопласта, защитная оболочка ре-
берчатых изоляторов выполнена из кремнийорганиче-
ской резины (эластомера).
Исключение трудозатрат на разрушение гнезд в ри-
гелях жестких поперечин обеспечивается электрорепел-
лентной защитой, в которой используется эффект воз-
действия на птицу небольшого, не опасного для ее жиз-
ни тока. Основным элементом защиты является репел-
лентный (отпугивающий) провод 1 (рис. 57), натянутый
внутри ригеля на высоте 150—200 мм над нижней фер-
мой, не имеющий изолирующей оболочки, но изолиро-
ванный от ригеля натяжными и опорными изоляторами,
рассчитанными на напряжение не менее 5 кВ. На элек-
трифицированных линиях переменного тока репеллент-
Йый провод посредством электрического соединителя 2
подключен к антенне 3, подвешенной через изоляторы
к нескольким ригелям параллельно контактным подвес-
кам, в которой наводится высокое напряжение. Длина
121
Рис. 57. Расположение элементов электрорепеллентной защиты иа
ригеле
антенны и расстояние между ней и ближайшей контакт-
ной подвеской принимаются в соответствии с утвержден-
ной Главным управлением электрификации и электро-
снабжения МПС Инструкцией по проведению работ
на контактной сети переменного тока, оборудованной
электрорепеллентной защитой. На электрифицирован-
ных линиях постоянного тока напряжение на репеллент-
ный провод подается не от антенны, а от осветительной
сети через малогабаритный трансформатор мощностью
около 100 Вт, установленный на ригеле и повышающий
напряжение до 5 кВ.
Широкое применение электрорепеллентной защиты
на Московской, Юго-Западной, Юго-Восточной, Южно-
Уральской и других дорогах показало ее высокую эф-
фективность: полное прекращение гнездования птиц на
устройствах контактной сети позволило снизить годовые
трудозатраты на этих дорогах из-за упразднения рабо,,
ты по разрушению гнезд более чем на 50 тыс. чел-ч-.
Возможность технической эксплуатации секционные
разъединителей и разрядников без снятия напряжение
с контактной сети обеспечивается соединением их шлей-
фов с контактными подвесками (с несущим тросом 1
122
и контактным проводом
5) через изоляторы, уста-
новленные на несущих
тросах 1, и поддерживаю-
щие шлейфы у контакт-
ных подвесок (рис. 58).
Для проверки разъе-
динителя или разрядника
снимают соединительный
зажим 6 и освободив-
шийся конец шлейфа 7
отводят от провода элект-
рического соединителя 2.
Полиэтиленовую труб-
ку 3 устанавливают на
провод электрического
соединителя 2 в тех слу-
чаях, когда соединитель
соприкасается с рессор-
ным проводом 4 контакт-
ной подвески: это необхо-
димо для того, чтобы
исключить поджоги со-
Рис. 58. Место подключения рого-
вого разрядника к контактной
подвеске
прикасающихся проводов и их механическое изнашива-
ние. На высокоскоростных линиях электрические соеди-
нители должны выполняться не из провода М-120, а из
гибкого провода МГ-95, что снижает отрицательное
влияние электрического соединителя как жесткой точки
на качество токосъема.
Иеизолирующие сопряжения анкерных участков на
leperonax при электрификации железной дороги могут
>ыть выполнены с укладкой несущих тросов на проме-
куточных опорах в разные седла, с большими рассто-
яниями между проводами подвесок разных анкерных
участков и с врезкой изоляторов в несущий трос и нера-
бочий контактный провод в переходном пролете, как
123
в изолирующих сопряжениях, но при этом снабжены
продольными электрическими соединителями. В этом
случае, если имеется возможность пропуска э. п. с. на
выбеге, на участке между сопряжениями можно сни-
мать напряжение с контактной сети, а э. п. с. пропус-
кать с опущенными токоприемниками. Для снятия на-
пряжения при этом достаточно отключить провод каж-
дого продольного электрического соединителя от одной
из контактных подвесок на обоих сопряжениях, ограни-
чивающих зону работ.
На спусках указанным образом целесообразно вы-
полнять каждое второе сопряжение, что обеспечит воз-
можность снятия напряжения сразу на двух анкерных
участках, а на площадках — каждое сопряжение. Схе-
мы питания и секционирования должны быть при этом
такими, чтобы снятие напряжения с контактной сети
в зоне работ в любой части перегона по одному из
путей не ухудшало условий движения (т. е. сохраняло
напряжение на допустимом уровне) по обоим путям в
других зонах перегона, где э. п. с. следует в режиме
тяги.
На время производства работ участок, на котором
снято напряжение, заземляют с обоих концов и ограж-
дают временными сигнальными знаками с отражателя-
ми «Подготовиться к опусканию токоприемника», «Опу-
стить токоприемник» и «Поднять токоприемник», как
это показано на рис. 59. (Минимальное расстояние ме-
жду последним сигнальным знаком и концом участка
работы принимается равным 250 м, когда на участке
обращаются 12-вагониые электропоезда, и равным 50 м,
когда на данном перегоне никакие электропоезда не
обращаются.)
Для того чтобы обеспечить проход э. п. с. на выбеге
на площадке длиной, равной длине одного анкерного
участка контактной сети, а на спуске с уклоном 0,002 —
на длине, равной длине двух анкерных участков, ско-
124

He пене e
гооп
(не пенсе zson)
(не пенсе son)
Участок
работы
гооп
Непенее
300 М
Рис. 59. Схема ограждения участка работы со снятием напряжения
с контактной сети для пропуска э. п. с. при опущенных токоприем-
никах
рость движения э. п. с. в момент опускания токоприем-
ников не должна быть ниже 60 км/ч. На практике ма-
шинисты, получив заранее предупреждение о необходи-
мости прохода электроподвижным составом определен-
ного участка с опущенными токоприемниками, стремятся
развивать еще более высокую скорость, с тем чтобы
кинетической энергии поезда с избытком хватило для
прохода на выбеге всего участка, на котором снято
напряжение. К сожалению, высокая скорость движения
э. п.с. в момент опускания токоприемника не всегда до-
пустима. Это объясняется тем обстоятельством, что
из-за несовершенства ряда токоприемников (разрабо-
танных до введения действующего ныне стандарта), вы-
ражающегося в малых значениях опускающей силы1,
опускание'их происходит не при всех скоростях дви-
жения, особенно в условиях сильного встречного
ветра.
Опускание токоприемника происходит лишь при
условии, что аэродинамическая подъемная сила, созда-
ваемая встречным воздушным потоком, меньше опуска-
ющей силы токоприемника. Исходя из этого и основы-
1 У токоприемников ДЖ-5, П-1, П-3, Т-5, 10РР (17РР), П-7,
Л-13У, 2SLS-1 (3SLS-1), Сп-бМ опускающая сила равна соответст-
венно 20, 45, 45, 140, 60, 80, 120, 140, 210 Н.
125
Таблица 6
			Скорость э. п. с			VT>
Серия электропод- вижного состава	Тип токо- приемника	Материал контактных	км/ч, при скорости встречного ветра, м/с			
		элементов	10	20	30	40
						
	Постоянный ток					
В Л 22, ВЛ 22м	ДЖ-5,	Медь	4“	55	25	0
	ДЖ-5 К	Уголь	60	25	0	0
ВЛ8, ВЛ 23	П-З, П-ЗА	Медь, ме- таллокерами- ка	+	95	60	20
						
	П-3, П-ЗА	Уголь	+	75	40	0
ВЛ10, ВЛ10у -	Т-5	Медь, ме-	+	90	55	15
влп		талйокера- мика				
ЧС2, ЧС6, ЧС7	10РР, 17РР	То же	100	70	30	0
	10РР, 17РР	Уголь	90	55	20	0
ЧС200	Сп-6Л1	Медь	+	+	+	+
ЭР1, ЭР2	П-1Б	Уголь	+	95	60	30
ЭР1, ЭР2, ЭР22	П-7Б	»	+	110	70	35
ЭР22М, ЭР2Р, ЭР2Т	Л-13У	»	+	+	•т	+
ЭР200	Сп-бМ	Медь	+	+	4"	+
	Перем	енный ток				
ВЛ60к , ВЛ60пк	П-1В	Уголь	4-	90	55	20
ВЛ80к , ВЛ80р > ВЛ80т	П-7	»	+	-fc	65	30
ЧС4, ЧС4Т	2SLS-I 3SLS-1	»	+	+	+	+
ВЛ80" , ВЛ80р > ВЛ80т , ВЛ80с > ЭР9П, ЭР9М	Л-13У	»	+	+	+	+
Примечания	1. Знак «4	-» означает,	что н	адежнс	>е опу	скание
для указанной скорости ветра обеспечивается нрн			всех	скоростях движе-		
ння э. п. с., включая	конструкционную.					
2. Величина г»т	— скорость, при которой обеспечивается опускание ра-					
бочего токоприемника.
126
ваясь на известных аэродинамических характеристиках
и значениях опускающей силы токоприемников, можно
определить для различных скоростей встречного ветра
наибольшие скорости движения э. п.с., при которых
обеспечивается надежное опускание токоприемников.
Результаты расчетов, выполненных для условий движе-
ния э. п. с. на рабочих токоприемниках, сведены в
табл. 6. Наибольшие скорости при следовании электро-
возов на резервных (передних) токоприемниках пример-
но в 2 раза ниже приведенных.	;
Из таблицы видно, в частности, что скорость движе-
ния электровозов ВЛ22, ВЛ22М и ЧС7 при скорости
встречного ветра 20 м/с и более и скорость движения
электровозов ВЛ8, ВЛ23 (оба с угольными вставками
на токоприемнике), ВЛ10, ВЛ10у, ВЛ11, ЧС2 (ЧС2Т),
ВЛ60к и ВЛ60пк при скорости встречного ветра 30 м/с
и более по условию надежного опускания токоприемни-
ков оказываются ниже 60 км/ч, которая необходима для
проследования участков указанной длины. Поэтому при
таких ветрах производить работы методом пропуска
э. п.с. с опущенными токоприемниками нельзя.
При производстве работы рассмотренным методом
нужно принять меры к недопущению заезда э. п.с. на
изолирующее сопряжение с поднятыми токоприемника-
ми, что может привести к пережогу контактного прово-
да. Токоприемники могут не опуститься вовремя, на-
пример, из-за плохой смазки в пневматическом цилиндре
или шарнирах. Наиболее целесообразно сразу же после
сигнального знака «Опустить токоприемник» устано-
вить на контактной подвеске предохранительный трам-
плин (рис. 60), выполняемый из отрезков контактного
провода 1, соединительных 5 и питающих 6 зажимов
и вязальной проволоки для прикрепления стоек 3 трам-
плина к несущему тросу 4 и контактному проводу 2
подвески. Вместо установки трамплина можно опустить
рабочий контактный провод в пролете на длине
127
3
4
Рис. 60. Предохранительный трамплин на контактной подвеске
30—40 м, отцепив его от нескольких струн подвески и
сняв с него в этом месте струновые зажимы.
На подавляющем числе дистанций электроснабже-
ния стараются большинство работ по контактной сети
выполнять с использованием дрезин и автомотрис, од-
нако значительная часть работ выполняется со съемных
изолирующих вышек.
Среди других причин, обусловливающих нежелатель-
ность работы с изолирующих съемных вышек, основной
является большая масса ее. Облегчением съемной выш-
ки занимались различные организации неоднократно.
Однако решение вопроса затруднялось тем обстоятель-
ством, что уменьшение массы вышки приводит к неже-
лательному последствию — к снижению ее устойчиво-
сти: при приложении электромонтером, находящимся
на рабочей площадке, большого усилия, направленного
поперек пути, возможно падение легкой вышки. Для
повышения устойчивости каждая вышка снабжалась
четырьмя съемными грузами массой по 10 кг, устанав-
ливаемыми на концы осей колесных пар. Но, не желая
возить балласт, который необходимо снимать с вышки
перед каждым пропуском поезда, а затем вновь уста-
128
навливать, электромонтеры не пользовались грузами,
и съемная вышка оставалась недостаточно устойчивой.
На Октябрьской дороге применили на вышках крю-
кообразные захваты, предложенные ранее ВНИИЖТом,
которые охватывают в рабочем положении головки
рельсов и раскрываются при подъеме вышки. Однако
это конструктивное решение признать в полной мере
удовлетворительным нельзя. Во-первых, при отказе
какого-либо захвата или защемлении его на стрелоч-
ном переводе может создаваться ситуация, угрожаю-
щая безопасности движения поезда. Во-вторых, захва-
ты неработоспособны при наличии затвердевшего снега
около рельсов.
В связи с этим ПКБ ВНИИЖТа разработало кон-
струкцию съемной изолирующей вышки с магнитными
прицепами, т. е. с магнитами, расположенными (при на-
хождении вышки на пути) над верхней поверхностью
рельсов. На этой вышке применены двугребневые коле-
са, т. е. колеса, гребни каждого из которых охватывают
головку рельса с двух сторон. Вписывание съемной
вышки в кривых, где расстояние между рельсами уве-
личено, обеспечивается при этом возможностью свобод-
ного изменения расстояния между колесами под воз-
действием рельсов благодаря горизонтальному зазору
между поворотной рамкой 7 (рис. 61) и одной из лест-
ниц 2, располагающихся в плоскостях, параллельных
оси пути (такое расположение лестниц на съемных выш-
ках принято на многих зарубежных дорогах).
t Съемная вышка выполнена складной и разборной.
Если у положенной на землю вышки повернуть рамку
7, шарнирно закрепленную на одной лестнице, в направ-
лении рабочей площадки 4, выключив предварительно
препятствующий этому повороту фиксатор 12, то обе
лестницы можно приложить одна к другой. При таком
положении вышки рабочая площадка 4 может быть сво-
бодно снята с лестниц, и вышка окажется удобной для
129
Рис. 61. Складная изолирующая вышка:
1 — колесо; 2 — лестница; 3 — упор на лестнице для установки рабочей
площадки; 4 — рабочая площадка; 5 — верхний шарнир; 6 — скоба для
подключения провода прн электрических испытаниях вышки; 7 — поворот-
ная фиксирующая рамка с сеткой для инструмента; 8 — крюк для зазем-
ляющей штаиги; 9 — скоба, ограничивающая подъем рычагов; 10 — маг-
нит; 11 — рычаг;' 12 — фиксатор; 13 — основание; 14 — заземляющий пояс
130
перевозки на дрезине или автомобиле. Для укладки
вышки на откосе насыпи при пропуске поезда достаточ-
но сблизить лестницы между собой и не снимать рабо-
чей площадки. Вышку легко перенести на значительное
расстояние, например с пути на грунтовую дорогу, где
находится автомобиль для ее перевозки. Для этой цели
нужно извлечь два валика из верхних шарниров 5, со-
единяющих лестницы между собой. Отделенные одна от
другой лестницы можно использовать для подъема
людей на опоры.
Постоянные магниты 10 массой по 1,4 кг укреплены
па длинных рычагах 11 ближе к шарнирам, посредст-
вом которых эти рычаги соединены с осями колес 1;
свободные концы этих рычагов служат рукоятками для
подъема вышки. При подъеме вышки с рельсов за эти
рукоятки происходит сначала отрыв магнитов от рель-
сов (рычаги повертываются при этом на небольшой
угол), благодаря чему электромонтеры, поднимающие
вышку, преодолевают после этого только силу тяжести
(вес) вышки: силы сцепления между магнитами и рель-
сами уже отсутствуют. Для длительной перевозки выш-
ки по рельсам, с тем чтобы устранить сопротивление
сил сцепления движению, рычаги с магнитами стопорят
в верхнем упорном положении.
Пока не освоено массовое производство складных
изолирующих вышек, их можно изготавливать по чер-
тежам ПКБ ВНИИЖТа в мастерских дистанций элект-
роснабжения.
КОМИССИОННЫЕ ОСМОТРЫ ТОКОПРИЕМНИКОВ
ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОГО
СОСТАВА
В соответствии с Инструкцией по техническому об-
служиванию и эксплуатации сооружений, устройств,
подвижного состава и организации движения на участ-
131
ках обращения пассажирских поездов со скоростью
141—200 км/ч (ЦТех/4298) перед каждым рейсом вы-
сокоскоростного поезда в депо или на пунктах техни-
ческого обслуживания должен быть проведен комисси-
онный осмотр токоприемников э. п. с. специально выде-
ленными работниками локомотивного депо и дистанции
электроснабжения с обязательной проверкой состояния
полозов, аэродинамических экранов и предохранитель-
ных штифтов. Одновременно с осмотром должны быть
измерены максимальное и минимальное статические на-
жатия токоприемника в диапазоне рабочей вы-
соты.
Для того чтобы квалифицированно осматривать то-
коприемники высокоскоростного э. п. с., необходимо
знать, каким техническим требованиям они должны
удовлетворять, как они устроены и как производить
необходимую регулировку.
Технические требования к токоприемникам э. п. с.
касаются прежде всего приведенной массы, аэродина-
мической и статической характеристик, опускающей си-
лы, поперечной жесткости; они устанавливают также
характер подъема и опускания токоприемника при вво-
де его в работу и выводе из работы.
Значение приведенной массы токоприемника и его
аэродинамическая характеристика зависят от конструк-
ции аппарата и не изменяются, как правило, в процессе
эксплуатации. Приведенная масса токоприемника мо-
жет быть изменена только в одном случае — когда
меняют материал контактных элементов полоза, напри-
мер медные пластины на металлокерамические пли
угольные вставки. При такой замене нужно следить,
чтобы новое значение массы токоприемника не превы-
шало данных, указанных в табл. 3. Требования к токо-
приемникам э. п. с., рассчитанного на скорости движе-
ния до 200 км/ч, в отношении этих параметров рассмот-
рены выше.
132
Об оптимальном значении статического нажатия
для рассматриваемых условий также уже рассказыва-
ем лось выше. Однако статическая характеристика токо-
приемника определяется не только средним (равным
оптимальному) значением нажатия, но и силами сухо-
го трения в подвижной системе токоприемника. Прове-
денными исследованиями установлено, что для токо-
приемников с авторегулированием или снабженных:
демпферами двойная сила сухого трения, измеряемая
как разница пассивного и активного статических нажа-
тий (на какой-либо высоте полоза), должна составлять
около 30 Н (3 кгс).
На основании оптимальных значений статического'
нажатия и силы сухого трения и с учетом того, что ме-
ханизм токоприемника не может обеспечить строгого
постоянства приведенной к полозу силы, создаваемой1
подъемными пружинами, было установлено, что в ра-
бочем диапазоне токоприемника, т. е. при высоте по-
лоза над уровнем его в опущенном состоянии-
400—1900 мм, активное статическое нажатие (изме-
ряемое при подъеме подвижных рам) должно быть не-
менее 80 Н (8 кгс), а пассивное (измеряемое при опус-
кании рам) — не более 120 Н (12 кгс).
Конструкция токоприемника должна допускать подъ-
ем и опускание его при движении э. п. с. с конструкци-
онной скоростью и исключать самопроизвольный подъ-
ем нерабочего токоприемника под воздействием воздуш-
ных потоков. Опускающая сила токоприемника, созда-
ваемая его приводом и силой тяжести подвижных рам;
при выпуске сжатого воздуха из пневматического ци-
линдра, при любой высоте полоза над его основанием
не должна быть меньше 200 Н (20 кгс). Такая сила
обеспечивает надежное опускание токоприемника, име-
ющего регламентированную аэродинамическую харак-
теристику (аэродинамическая подъемная сила токопри-
емника постоянного тока при скорости движения
133:
200 км/ч и встречном ветре до 10 м/с должна нахо-
диться в пределах 70—100 Н), при движении с макси-
мальной скоростью и скорости ветра до 35 м/с.
Авторегулируемые токоприемники Сп-бМ при уста-
новке на электровоз ЧС200 должны удовлетворять
регламентированной аэродинамической характеристике.
€ этой целью их оборудуют экранами — плоскими по-
воротными лопастями, расположенными под полозом и
изменяющими свое положение под воздействием воз-
душного потока при изменении направления движения
э. п. с. При наличии таких экранов во время движения
электровоза со скоростью 200 км/ч (90 м/с) при скоро-
сти встречного ветра 35 м/с аэродинамическая подъем-
ная сила составляет 160 Н у рабочих токоприемников и
190 Н — у переднего резервного в поднятом состоянии.
Токоприемники без экранов в рассматриваемых усло-
виях имеют подъемную силу больше 200 Н, т. е. не мо-
гут быть опущены па электровозе ЧС200 при движении
с максимальной скоростью.
На электропоезде ЭР200 необходимости в экранах
нет, поскольку аэродинамическая подъемная сила токо-
приемников примерно па 15% меньше из-за большого
удаления их от лобовой стенки электропоезда.
Токоприемник высокоскоростного э. п. с. должен ав-
томатически опускаться па ходу при ударе полоза о
какое-либо препятствие па контактной сети.
Авторегулируемый токоприемник Сп-бМ, которым
оборудован высокоскоростной э.п. с. постоянного тока,
разработан с. учетом всех рассмотренных требований;
он имеет следующие технические данные:
Статическое нажатие, Н, в диапазоне ра-
бочей высоты:
активное не менее.................. 80
пассивное не более..................120
Опускающая сила, Н, в диапазоне рабочей
высоты не менее.........................210
Приведенная масса токоприемника при мед-
ных контактных пластинах на полозе, кг . . 24,5
134
Масса полоза с медными контактными пла-
стинами, кг............................ 15
Аэродинамическая подъемная сила, Н,
рабочего токоприемника (с экранами) на
электровозе ЧС200 при скоростях движения
200 км/ч и ветра до 10 м/с............. 85
Допустимый ток, А:
длительный при движении............1650
кратковременный.................. 2250
Малая приведенная масса была получена выполне-
нием токоприемника в виде двух подвижных систем,
расположенных одна над другой (рис. 62). Широкий
рабочий диапазон высоты полоза, определяемый боль-
шой разницей между максимальной и минимальной
высотами контактных проводов над уровнем головок
рельсов, обеспечивается использованием в токоприемни-
ке принципа авторегулирования: верхняя подвижная
система управляет нижней. Схема авторсгулирования
выполнена таким образом, что на малые изменения
высоты подвеса контактного провода в пролетах реаги-
Рис. 62. Авторегулируемый токоприемник Сп-6М:
1 — полоз; 2 — подвижная рама верхней системы; 3 — главный вал
верхней системы; 4 — подвижная рама нижней системы
135
руют только подвижные рамы верхней системы, а на
существенные изменения этой высоты, например в зо-
нах низких искусственных сооружений, — также и ра-
мы нижней системы.
На высокоскоростном э. п.с., обращающемся на ли-
нии Москва — Ленинград, кроме токоприемников
Сп-бМ, эксплуатируется небольшое число авторегули-
руемых токоприемников Сп-1М, выпущенных ранее и
отличающихся, главным образом, пневматическим уст-
ройством, осуществляющим связь верхней системы с
нижней: у первого он выполнен в виде перепускного
клапана, у второго — в виде золотника. Более нагляд-
на кинематическая схема с золотником (рис. 63), кото-
рую следует рассмотреть, чтобы знать устройство токо-
приемника.
Нижняя система (НС), выполненная в виде двух па-
раллелограммов, также как и верхняя система (ВС),
которая изготовлена в виде двух пятизвенников, имеет
свой привод. Однако в отличие от обычного для токо-
приемников привода, примененного в верхней системе,
в привод нижней системы включен золотник 15, шток
которого механически связан посредством тяг 17 с од-
ним из главных валов 18 верхней системы. Нахождение
поршня в средней зоне золотника обеспечивает пере-
крытие воздухопровода 16. Поэтому при перемещении
полоза на сравнительно небольшую высоту (±300 мм
относительно его средней над подвижным основанием
:высоты) нижняя система остается неподвижной.
При большом подъеме рам верхней системы пор-
шень золотника 15, перемещаясь вправо, откроет дос-
туп сжатому воздуху в пневматический цилиндр 13, в
результате чего подвижное основание 4 начнет подни-
маться. Подъем основания продолжается до тех пор,
пока поршень золотника, перемещаясь из-за подъема
«основания 4 влево, не перекроет канал воздухопровода
16. В случае большого опускания полоза, наоборот,
азб
схема
рамы
пружвва
Рис. 63. Кинематическая
1 — полоз; 2 — подвижные
серьга; 6 — опускающая -------- —.	.	---------„
ных рам ВС; 9 — воздухопровод от магистрали; 10 — главный вал НС; 11 — неподвижное <
12 взолятор; 13 — пневмоцнлиндр НС; 14 — опускающая пружина НС: 15 — золотник* 16
хопровод к пневмоцилкндру НС; 17	”—------- ---------- *-	’
подъемная пружвва ВС
авторегулируемого токоприемника:
ВС; 3 — подвижные рамы НС; 4 — подвижное основание; 5 —
ВС; 7 пневмоцнлиндр ВС; 8тяги для опускания подвиж-
— неподвижное основание;
______________________________________________, .'5 — возду-
тяга управления золотником; 18 — главный вал ВС; 19 —,
Рис. 64. Схема устройства ава-
рийного опускания токоприемника
масса верхней системы
поршень золотника, пере-
местись влево, обеспечит
связь пневматического ци-
линдра 13 через золотник
с атмосферой, и основа-
ние 4 начнет опускаться.
Это продолжается до тех
пор, пока поршень золот-
ника, перемещаясь из-за
опускания основания 4
вправо, не перекроет ка-
нал воздухопровода 16.
Стержни рам верхней
системы авторегулиру-
емых токоприемников
Сп-1М и Сп-бМ примерно
в 2 раза короче стержней
других токоприемников.
Поэтому приведенная
также примерно в 2 ра-
за меньше массы рам токоприемников П-1, П-З, П-5 и
составляет 9,5 кг. Приведенная масса всего токоприем-
ника, оборудованного полозом с четырьмя рядами мед-
ных пластин, равна 24,5 кг, что меньше массы, допуска-
емой по условиям токосъема не только при компенси-
рованных, но и при полукомпенсированных контактных
подвесках (см. табл. 3).
Движущийся токоприемник при ударе полоза о ка-
кое-либо препятствие на контактном проводе автомати-
чески опускается, что обеспечивается срезом предохра-
нительных штифтов. Устройство аварийного опускания
(рис. 64) работает следующим образом. При движении
э. п. с. в направлении А в случае удара полоза 10 о пре-
пятствие на контактном проводе предохранительный
штифт 14, соединяющий обе части синхронизирующей
тяги 15, разрушается и подвижные рамы 11 и 13 верх-
138
ней системы занимают положение, показанное на ри-
сунке штриховыми линиями. При этом рычаг 9 повора-
чивается вместе с главным валом 17 против часовой
стрелки и посредством тяг 7, 5 ц4 переводит поршень 3
золотника в левое положение. В результате этого сжа-
тый воздух из пневматического цилиндра 19 через воз-
духопровод 1 и патрубок 2 выходит в атмосферу, и ниж-
няя система под действием опускающей пружины 18
и веса подвижных частей складывается. В рассмотрен-
ном случае гибкая (или телескопическая) связь 16
не препятствует повороту двуплечего рычага 6 против
часовой стрелки.
Во время движения э. п. с. в направлении В после
удара о препятствие на контактном проводе и разру-
шения штифта 14 подвижные рамы верхней системы
занимают положение, показанное штрихпунктирными
линиями. Гибкая связь, перемещаясь вправо вследствие
поворота рычага 12 по часовой стрелке, поворачивает
двуплечий рычаг 6 против часовой стрелки, разрушая
предохранительный штифт 8. В результате, как и в пер-
вом случае, поршень 3 золотника смещается влево, и
нижняя подвижная система складывается.
При высоких скоростях движения непременным ус-
ловием обеспечения стабильного контакта между поло-
зом и контактным проводом является значительная ши-
рина полоза — не менее 400 мм. В авторегулируемых
токоприемниках Сп-1М и Сп-бМ ширина полоза приня-
та равной 440 мм.
В техническое обслуживание токоприемников Сп-1М
и Сп-бМ входят технические осмотры ТО-1 и ТО-2 и
профилактический осмотр ТО-3.
При техническом обслуживании ТО-1, ТО-2 и ТО-3
проверяют четкость работы токоприемника при подъе-
ме и опускании, убеждаются в отсутствии перекоса
рам и заеданий в шарнирных соединениях, проверяют
состояние предохранительных штифтов системы ава-
139
рийного опускания, целость шунтов у полоза и шарни-
ров, проверяют состояние кареток и полоза.
С целью проверки кинематической связи верхней и
нижней систем работник, выполняющий осмотр, стоя
сбоку поднятого на полную высоту токоприемника, плав-
но (за рог) перемещает полоз вниз; нижняя система
должна начать опускание в тот момент, когда верхний
шарнир верхней системы располагается выше уровня
этого шарнира в нижнем упорном положении иа
130—170 мм в токоприемнике Сп-1М и на 180—220 мм—
в Сп-бМ.
После полного принудительного (вручную) опуска-
ния токоприемника работник, проводящий осмотр,
уменьшая приложенную к полозу силу, плавно пере-
мещает полоз вверх; нижняя система должна начать
подниматься в тот момент, когда верхний шарнир верх-
ней системы располагается ниже уровня этого шарнира
в верхнем предельном положении на 130—170 мм в
токоприемнике Сп-1М и на 180—220 мм — в Сп-бМ.
Если указанный режим не соблюдается, регулируют
систему связи верхних и нижних рам, изменяя длину
тяги перед золотником (или перепускным клапаном)
при помощи регулировочной муфты. По окончании ре-
гулировки положение муфты должно быть зафиксирова-
но контргайками.
Во время технического осмотра ТО-2 особое внима-
ние уделяют состоянию тяг и кулисы в системе управ-
ления верхними подвижными рамами, т. е. в системе,
обеспечивающей подъем токоприемника при вводе его
в работу и полное опускание — при выводе из работы.
При профилактическом осмотре ТО-3 проверяют
статическую характеристику токоприемника и, если она
не соответствует регламентированной, производят регу-
лировку подъемного механизма.
Необходимый уровень и стабильность статической
характеристики достигаются:
440
Рис. 65. Соединение подъемной пружины с главными валами
верхней системы токоприемника Сп-бМ
изменением натяжения подъемных пружин 4 верхней
системы (рис. 65) путем навертывания их на штанги 5
или свертывания с них (этим регулируется среднее зна-
чение нажатия);
изменением углов установки рычагов 2 (к которым
присоединены посредством серег 3 штанги 5 подъемных
пружин) на главных валах 7 посредством изменения
глубины ввертывания стопорных болтов 1 (этим обес-
печивается необходимая стабильность нажатия во всем
рабочем диапазоне высоты полоза над главными вала-
ми верхней системы);
изменением длины выступающих из рычагов 2 ча-
стей упорных болтов 6, с головками которых соприка-
саются серьги 3 подъемных пружин при низком распо-
ложении верхних подвижных рам (этим корректируется
нажатие в нижней части рабочего диапазона).
Высокоскоростной электровоз или электропоезд не
может быть выпущен в рейс, если хотя бы один из его
токоприемников типа Сп-1М или Сп-бМ имеет:
толщину медных пластин на полозе менее 3,5 мм;
вогнутость прямолинейной части каркаса полоза бо-
лее 2 мм на длине 1 м;
141
активное статическое нажатие в рабочем диапазоне
высоты менее 80 Н (8 кгс);
пассивное статическое нажатие в том же диапазоне
более 120 Н (12 кгс);
разрушенную пружину каретки;
вмятины на трубах подвижных рам глубиной более
5 мм, а также трещины и прожоги труб;
изоляторы с трещинами, с повреждениями или ско-
лами глазури свыше 15% длины пути возможного пере-
крытия, а также с ослаблением арматуры;
поперечный надрез полиэтиленового рукава глубиной
2 мм и более.
Неисправным также считается токоприемник, у кото-
рого лопасти аэродинамического экрана не поворачива-
ются при легком прикосновении руки.
Проводя осмотры авторегулируемых токоприемников
Сп-1М и Сп-бМ, нужно иметь в виду, что конструкции
их кинематических звеньев не рассчитаны на подъем
верхней и нижней систем внешней силой без подачи
сжатого воздуха в пневматические цилиндры приводов.
В связи с этим во избежание повреждений запрещается
поднимать подвижные рамы верхней системы вручную
(например, за полоз) без подачи сжатого воздуха или
без разборки одного из шарниров тяг 8 (см. рис. 63),
осуществляющих связь подвижных рам верхней систе-
мы с ее пневмоцилиндром 7.
Здесь следует отметить, что поскольку после раз-
борки одного из шарниров тяг 8 подвижные рамы верх-
ней системы становятся поднятыми без подачи сжатого
воздуха в пневмоцилиндр 7, разборку этих шарниров
можно рекомендовать как способ подготовки токопри-
емника к снятию статической характеристики или к ре-
гулировке нажатия.
Этот способ является наиболее удобным и безопас-
ным, что имеет особенно важное значение в условиях
работы на крыше э. п. с.
142
„СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Баранов Е. А., Зельвинский Я- А. Техника
безопасности при эксплуатации контактной сети электрифицирован-
ных железных дорог и устройств электроснабжения автоблокиров-
ки. М.: Транспорт, 1975. 120 с.
2.	Беляев И. А. Взаимодействие токоприемника и кон-
тактной сети при высоких скоростях движения. М.: Транспорт,
1968. 160 с.
3.	Беляев И. А., Михеев В. П., Шиян В. А. Токо-
съем и токоприемники электроподвижного состава. М.: Транспорт,
1976. 184 с.
4.	Беляев И. А., Вологин В. А. Взаимодействие токо-
приемников и контактной сети. М.: Транспорт, 1983. 191 с.
5.	Борц Ю. В., Чеку л а ев В. Е. Контактная сеть. Ил-
люстрированное пособие. 2-е изд., перераб. и доп, М.: Транспорт,
1981. 223 с.
6.	Купцов Ю. Е. Увеличение срока службы контактного
провода. М.: Транспорт, 1972. 60 с.
7.	Осипов С. И., Миронов К. А., Роман дина И. В.
Техника безопасности при эксплуатации электроподвижного соста-
ва. 2-е изд., доп. и исправл. М.: Транспорт, 1974. 240 с.
8.	Панфи ль Л. С., Бондарев Н. А., Беляев И. А.
Эксплуатация и ремонт контактной сети электрических железных
дорог. М.: Транспорт, 1972. 240 с.
9.	Правила техники безопасности и производственной санита-
рии при эксплуатации контактной сети электрифицированных же-
лезных дорог и устройств электроснабжения автоблокировки/МПС.
М,: Транспорт, 1988. 128 с.
10.	Правила технического обслуживания и ремонта контактной
сети электрифицированных железных дорог/МПС. М.: Транспорт,
1981. 71 с.
11.	С ер ди нов С. М. Повышение надежности устройств
электроснабжения электрифицированных железных дорог. 2-е изд.,
перераб. и доп. М.: Транспорт, 1985. 301 с.
12.	Фрайфельд А. В., Бондарев Н. А., Марков А. С.
Устройство, сооружение и эксплуатация контактной сети и воздуш-
ных линий. 2-е изд., перераб, и дон. М.: Транспорт, 1986. 336 с.
13.	Шемякин А. Н., Пруды ус А. С., Брод Г. Н.
Электромонтер контактной сети. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Выс-
шая школа, 1983. 288 с.
14.	Шилкин П. М. Перспективы электрификации железных
дорог СССР. Железнодорожный транспорт. М.: 1986. 28 с. (Элект-
рификация и энергетическое хозяйство). ЦНИИТЭИ МПС, вып. 1.
143
ОГЛАВЛЕНИЕ
От автора	..............................3
Особенности взаимодействия токоприемников и контакт-
ной подвески при высоких скоростих движения	...	5
Высокоскоростные контактные подвески	...	24
Устройство сопряжений анкерных участков, воздушных
стрелок, секционных изоляторов ..............................41
Устройство фиксаторов, струи, электрических сочините-
лей. Контактная сеть в искусственных сооружениях ...	60
Обходы, объезды и диагностика контактной сети .	.	83
Особенности организации технической эксплуатации кон-
тактной сети при высокоскоростном движении .	.	.	104
Комиссионные осмотры токоприемников высокоскорост-
ного электроподвижиого состава	.................131
Список рекомендуемой литературы ....	143
Производственное издание
БЕЛЯЕВ ИГОРЬ АЛЕКСАНДРОВИЧ
УСТРОЙСТВО И ОБСЛУЖИВАНИЕ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ ДВИЖЕНИИ
Библиотечка электрификатора железных дорог
Обложка художника В. А. Смирнова
Технический редактор М. И. Ройтман
Корректор-вычнтчик Л. В. Ананьева
Корректор Т. А. Ионова
____________________________И Б Л; 4160__________________________
Сдано в набор 29.03.88. Подписано в печати 09.11.88.	Т-21522. Формат
70X108VJ!. Бум. тип. № 1. Гарнитура литературная. Высокая печать. Усл.
печ, л. 6,3. Усл. кр.-отт. 6,82. Уч.-пзд. л. 6,66. Тираж 9000 экз. Заказ 1805.
Цена 40 коп. Изд. № 1-3-3/5 № 4802.
Ордена «Знак Почета» издательство «ТРАНСПОРТ», 103064, Москва, Бас-
манный туп., 6а.
Ордена Трудового Красного Знамени тип. издательства Куйбышевского
обкома КПСС г. Куйбышев, пр. Карла Маркса, 201.
5*
И.А.БЕЛЯЕВ
БИБЛИОТЕЧКА
ЭЛЕКТРИФИКАТОРА
ЖЕЛЕЗНЫХ
ДОРОГ
УСТРОЙСТВО
И ОБСЛУЖИВАНИЕ
КОНТАКТНОЙ СЕТИ
ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ
ДВИЖЕНИИ
40 коп.
Повышение скоростей
движения поездов
является одним из основных путей
увеличения пропускной
и провозной способностей железных дорог.
Задача персонала,
обслуживающего контактную сеть,
состоит в том, чтобы
обеспечить надежный токосъем
при скоростях движения 160 — 200 км/ч.
Решению этой задачи
будет способствовать
изучение описанных в книге основных
устройств контактной сети
и особенностей ее взаимодействия
с токоприемниками
электроподвижного состава
при высоких скоростях движения.