Борьба с пережогами проводов
Пережоги контактных проводов и несущих тросов в большинстве случаев вызывают значительные повреждения контактной сети. На восстановление таких повреждений затрачивается 2,5—3 ч, что приводит к большим задержкам в движении поездов. Повреждения проводов ДПР и ЛЭП-10 кВ, подвешенных на опорах контактной сети, в отдельных случаях
(при захлестывании на цепную подвеску) также нарушают движение поездов. Например, в 2000 г. по сети дорог произошло 162 случая обрыва и пережога проводов цепной подвески, которые являются следствием неудовлетворительного содержания контактной сети и электроподвижного состава. Основными причинами пережогов проводов являются следующие: повышенный нагрев питающих или соединительных зажимов вследствие ухудшения контакта; перекрытия и пробои изоляторов; соприкосновение с заземленными частями; местные нагревы (соприкосновение проводов); короткие замыкания на электроподвижном составе; въезд на отключенный или заземленный участок. Экспериментальные данные подтверждают, что разупрочнение, т.е. снижение механической прочности проводов из-за нагрева (опасное по условиям эксплуатации), происходит при следующих температурах, °С: Контактный провод.................................. 200—210 Несущий трос............................................ 160—170 Алюминиевые провода и тросы............... 140—150 Сталемедные тросы (ПБСМ).................... 210—220 Нагрев контактного провода до температуры выше 300°С при напряжении 10 000 Н, как правило, приводит к его разрыву. Причины и условия возникновения пережогов. Температура контактного провода в месте соприкосновения с полозом токоприемника зависит от следующих факторов: характера контакта — дуговой или бездуговой, неподвижный или перемещающийся; состояния контактных поверхностей (степени загрязнения) и усилия нажатия токоприемника; материала контактов (контактного сопротивления); значения и времени прохождения тока; схемы питания (односторонняя или двухсторонняя); степени износа контактного провода и его натяжения. Дуговые пережоги происходят при заезде электроподвижного состава на отключенную секцию или имеющую пониженный из-за большого падения напряжения на фидерной зоне потенциал. В большинстве случаев ток дуги между проводами и полозом меньше тока уставки выключателей подстанции или поста секционирования, поэтому защита может не сработать. Дуга горит длительное время и чаще всего пережигает провода той ветви, с которой сходит токоприемник. Бездуговые пережоги происходят при заезде электроподвижного состава на заземленную (чаще всего из-за короткого замыкания) секцию. Для исключения дуговых пережогов контактных проводов воздушные промежутки должны быть выполнены таким образом, чтобы дуга надежно гасилась. Одним из возможных способов является установка на контактный провод сходящей ветви специальных дугогасящих рогов (рис. 2.5). Такое решение связано с определенными трудностями конструктивного порядка, поскольку дугогасящие рога вследствие температурной деформации контактных проводов оказываются при крайних температурах окружающего воздуха не в тех местах, где дугогашение наиболее эффективно. Для устранения этого недостатка можно производить сезонную регулировку длин струн в переходном пролете, чем достигается смещение места отрыва полоза от контактного провода сходящей ветви в зону установки дугогасящих рогов. Установка устройства дугогасящей защиты контактных проводов от пережогов на изолирующем сопряжении постоянного тока выполняется бригадой электромонтеров контактной сети в составе девяти человек со снятием напряжения с обеих секций контактной сети изолирующего сопряжения. Работа очень трудоемкая и требует перерыва в движении поездов («окна») продолжительностью 2 часа. Применяются съемная изолирующая вышка и рабочая площадка дрезины или автомотрисы, с которой определяют середину зоны одновременного взаимодействия токоприемника с двумя ветвями изолирующего сопряжения (на трехпролетном сопряжении – середина переходного пролета, |
Рис. 2.5. Штампованный стальной оцинкованный рог:
а — с полузажимами К-053; б— с зажимами К-046
на четырехпролетном — у средней переходной опоры). Защитное устройство размещают в сторону уходящей ветви на анкеровку. На разрезанный контактный провод надевают полиэтиленовую трубку и перемещают ее до проектного положения. В зоне входа токоприемника устанавливают рога на полиэтиленовую трубку так, чтобы обеспечивался надежный постоянный контакт полоза токоприемника с рогами при любых температурных изменениях положения проводов подвески.
Один рог (гасящий) устанавливают на внешний относительно воздушного промежутка контактный провод отходящей ветви так, чтобы токоприемник, сойдя с рога, продолжал движение по изоляции еще 3—5 м, а второй — на внутренний провод по ходу токоприемника на расстоянии 400—500 мм от начала наружного рога.
Все это предупреждает появление дуги при въезде на изоляцию внутреннего провода, т.к. токоприемник будет двигаться еще по рогу. На несущий трос отходящей и рабочей ветвей изолирующего сопряжения в зоне разрыва дуги надевают разрезные полиэтиленовые трубки — по две на каждую ветвь (рис. 2.6).
Защитное устройство на изолирующем сопряжении и нейтральной вставке
Рис. 2.6. Общий вид защищенного изолирующего
сопряжения постоянного тока (двухстороннее
движение)
Рис. 2.7. Установка защитного устройства на изолирующем сопряжении переменного тока и нейтральной вставке (двухстороннее движение)
переменного тока выполняется по тем же условиям и тем же составом исполнителей, что и на постоянном токе, но «окно» несколько удлиняется (2-3 часа). Нормируемые расстояния такого защитного устройства указаны на рис 2.7.
Можно предупредить возникновение дуги еще одним способом: мгновенным АПВ. При въезде электроподвижного состава на отключенный участок в момент замыкания полозов токоприемника ветвей двух секций на отключенную секцию подается напряжение. Если отключенная секция не была при этом заземлена (например, из-за короткого замыкания), напряжение на обеих секциях окажется примерно равным номинальному. Происходит мгновенное АПВ быстродействующего выключателя и дуга между полозом и отходящей ветвью контактного провода не возникает.
Применение схемы мгновенного АПВ оказалось успешным. Однако, несмотря на это, учитывая возможность случаев, когда дуга возникает в условиях небольшой разницы напряжений на секциях, разделяемых воздушным промежутком, т.е. когда ни с одной из секций не снято напряжение и поэтому мгновенное АПВ не происходит, воздушные промежутки дополнительно оборудуются дугогасящими устройствами; их основными элементами являются стальные оцинкованные дугогасящие рога и изолирующие трубки на контактном проводе за рогами и на несущем тросе.
Рассматривая мероприятия по предотвращению пережога контактных проводов, нужно отметить, что в местах наиболее вероятных пережогов (в переходных пролетах воздушных промежутков) целесообразно применять контактные провода с повышенной термоустойчивостью (например, бронзовые), двойные или увеличенного сечения.
На участках постоянного тока перед изолирующими сопряжениями анкерных участков с нормально отключенными продольными разъединителями устанавливают сигнальный указатель «Опустить токоприемник». В случае снятия напряжения с контактной сети, примыкающей к сопряжению, происходит автоматическое включение мигающих огней сигнального указателя. Машинист обязан опустить токоприемник и проследовать изолирующее сопряжение до сигнального указателя «Поднять токоприемник». Остановка с поднятым токоприемником в местах секционирования недопустима, т.к. это приведет к пережогу контактного провода. Две ветви провода находятся на разной высоте, поэтому давление на них и плотность контакта токоприемника с проводами недостаточны. Даже при небольших токах (от вспомогательных машин или от перетока через полоз), а также при трогании с места из-за значительного нагрева провода происходит его разрыв. Эти места обозначают чередующимися четырьмя черными и тремя белыми полосами на переходных опорах.
Пережоги контактного провода вне мест секционирования могут возникать из-за:
— наличия гололеда, изморози и недостаточного нажатия токоприемника при замерзании смазки в шарнирах;
— излишнего количества сухой графитовой смазки, имеющей низкую проводимость,
на полозах токоприемников при больших токовых нагрузках (например, при трогании с места
поездов);
— попадания песка на полозы токоприемников при экипировке электровозов, особен-
но там, где это совмещается с нанесением на полозы графитовой смазки;
— подъема и опускания токоприемников под нагрузкой или при их подъеме во время
короткого замыкания в высоковольтных цепях электроподвижного состава.
Опускание и подъем токоприемников на неподвижных электровозах или моторных вагонах при включенных вспомогательных машинах и цепях отопления в отдельных случаях, особенно на участках постоянного тока в безветренную погоду, несмотря на небольшой ток, вызывают пережоги контактных проводов.
При отпускании токоприемников продолжительность горения дуги на участках постоянного тока колеблется от 0,2 до 2,0 с, а ее длина — от 50 до 400 мм, а на участках переменного тока — от 0,15 до 0,8 с при длине до 700—800 мм. Во время подъема токоприемника может быть несколько вспышек дуги из-за колебаний контактного провода. Пережоги проводов во время подъема токоприемника при включенных вспомогательных машинах происходят, главным образом, если токоприемники неисправны или неправильно работают их редукционные клапаны. Опускание токоприемника под нагрузкой в процессе движения менее опасно: оно допустимо при скорости более 10—15 км/ч вдали от подстанции.
В случае применения в пассажирских вагонах электрического отопления с питанием от контактной сети увеличивается вероятность пережогов при подъеме токоприемника, если включен контактор отопления. Особенно опасны короткие замыкания в цепях отопления вагонов на участках переменного тока, т.к. на электровозах ряда серий контактор отопления не обеспечивает их отключения. Чтобы избежать пережогов, электровозы необходимо оборудовать электрическими или механическими блокировками, исключающими возможность опускания или подъема токоприемников при включенном главном или быстродействующем выключателе.
Пережоги контактных проводов в местах трогания. Широкое внедрение трехсекционных электровозов постоянного тока ВЛ11, не имеющих последовательного соединения тяговых двигателей, а также внедрение кратной тяги привело к несоответствию между пусковыми токами и сечением контактной сети на станционных путях. Пусковые токи достигают 1600—1700 А, что вызывает резкое увеличение числа пережогов, особенно при стальных несущих тросах.
Предотвратить пережоги проводов станционных путей можно, выполняя следующие мероприятия:
—соединение параллельно не менее двух станционных путей (предпочтительнее трех)
в каждом пролете;
—установку соединения между несущим тросом и контактным проводом около опор
и в середине пролета;
—обеспечение двухстороннего питания групп параллельно соединенных проводов пу-
тей от проводов главных путей или от станционного фидера с обеих горловин станции;
- подкатка дополнительного контактного провода на станционных путях в местах трогания подвижного состава.
При параллельном соединении необходимо следить за тем, чтобы в горловинах до выхода на главные пути не было мест с ослабленным сечением.
Для предупреждения пережогов или отжига контактных проводов в зоне трогания ЭПС следует подкатывать второй провод параллельно первому или сталемедную проволоку БСМ-6. В обоих случаях на шунтирующий провод необходимо передавать натяжение 300—500 кгс, разгружая основной контактный, что дает возможность допускать значительно
большие перегревы без его разупрочнения. Установка шунтирующего контактного провода вместо БСМ-6 более целесообразна.
К параллельному соединению проводов станционных путей следует относиться с особой осторожностью на участках, где возможен гололед. При кратной тяге электровозами В Л10 или В Л11 на руководящих подъемах горных участков электрические соединения необходимо устанавливать не реже чем через 60—70 м. Для снижения количества пережогов на деповских путях отстоя электропоездов на участках как постоянного, так и переменного тока можно рекомендовать понижение натяжения контактных проводов путем применения описанных выше шунтирующих проводов.
Дата добавления: 2020-10-14; просмотров: 793;