Недостатки применения контактного рельса



Как получает питание городской и междугородний электрический транспорт

Городской и междугородний электротранспорт стали для современного человека привычными атрибутами его повседневной жизни. Мы давно уже не задумываемся о том, как этот транспорт получает питание. Все знают, что автомобили заправляют бензином, педали велосипедов крутят ногами велосипедисты. Но как же питаются электрические виды пассажирского транспорта: трамваи, троллейбусы, монорельсовые поезда, метро, электропоезда, электровозы? Откуда и как подается к ним движущая энергия? Давайте поговорим об этом.

Как получает питание городской и междугородний электрический транспорт

В былые времена каждое новое трамвайное хозяйство было вынуждено иметь собственную электростанцию, поскольку электрические сети общего пользования еще не были в достаточной степени развиты. В 21 веке энергия для контактной сети трамваев подается от сетей общего назначения.

Питание осуществляется постоянным током относительно невысокого напряжения (550 В), которое было бы просто не выгодно передавать на значительные расстояния. По этой причине вблизи трамвайных линий размещены тяговые подстанции, на которых переменный ток из сети высокого напряжения преобразуется в постоянный ток (с напряжением 600 В) для контактной сети трамвая. В городах, где ходят и трамваи и троллейбусы, данные виды транспорта обычно имеют общее энергохозяйство.

Трамвай

На территории бывшего Советского Союза представлены две схемы электроснабжения контактных сетей для трамваев и троллейбусов: централизованная и децентрализованная. Централизованная появилась первой. В ней крупные тяговые подстанции, оснащенные несколькими преобразовательными агрегатами, обслуживали все прилегающие к ним линии, или линии, находящиеся на расстоянии до 2 километров от них. Подстанции данного типа располагаются сегодня в районах высокой плотности трамвайных (троллейбусных) маршрутов.

Децентрализованная система начала формироваться после 60-х годов, когда стали появляться вылетные линии трамваев, троллейбусов, метро, как то из центра города вдоль шоссе, в отдаленный район города и т. п.

Здесь на каждые 1-2 километра линии установлены тяговые подстанции малой мощности с одним или двумя преобразовательными агрегатами, способные питать максимум два участка линии, причем каждый участок на конце может подпитываться соседней подстанцией.

Так потери энергии оказываются меньше, ибо фидерные участки выходят короче. К тому же если на одной из подстанций случится авария, участок линии все равно останется под напряжением от соседней подстанции.

Контакт трамвая с линией постоянного тока осуществляется через токоприемник на крыше его вагона. Это может быть пантограф, полупантограф, штанга или дуга. Контактный провод трамвайной линии обычно подвешен проще, чем железнодорожный. Если используется штанга, то воздушные стрелки устроены подобно троллейбусным. Отвод тока обычно осуществляется через рельсы — в землю.

У троллейбуса контактная сеть разделена секционными изоляторами на изолированные друг от друга сегменты, каждый из которых присоединен к тяговой подстанции при помощи фидерных линий (воздушных или подземных). Это легко позволяет производить избирательное отключение отдельных секций для ремонта в случае их повреждения. Если неисправность случится с питающим кабелем, возможна установка перемычек на изоляторы, чтобы запитать пострадавшую секцию от соседней (но это нештатный режим, связанный с риском перегрузки фидера).

Тяговая подстанция понижает переменный ток высокого напряжения от 6 до 10 кВ и преобразует его в постоянный, с напряжением 600 вольт. Падение напряжения на любой точке сети, согласно нормативам, не должно быть более 15%.

Троллейбус

Троллейбусная контактная сеть отличается от трамвайной. Здесь она двухпровдная, земля не используется для отвода тока, поэтому данная сеть устроена сложнее. Провода располагаются друг от друга на небольшом расстоянии, поэтому требуется особо тщательная защита от сближения и замыкания, а также изоляция на местах пересечений троллейбусных сетей между собой и с трамвайными сетями.

Поэтому на местах пересечений устанавливаются специальные средства, а также стрелки на местах ветвлений. Кроме того выдерживается определенное регулируемое натяжение, предохраняющее от захлестов проводов во время ветра. Вот почему для питания троллейбусов используются штанги — другие приспособления просто не позволят соблюсти все эти требования.

Штанги троллейбусов чувствительны к качеству контактной сети, ведь любой ее дефект может послужить причиной соскока штанги. Есть нормы, согласно которым угол излома в месте крепления штанги не должен быть более 4°, а при повороте на угол более 12° устанавливаются кривые держатели. Токосъемный башмак движется вдоль провода и не может поворачивать вместе с троллейбусом, поэтому здесь необходимы стрелки.

Во многих городах земного шара с недавних пор ходят монорельсовые поезда: в Лас-Вегасе, в Москве, в Торонто и т.д. Их можно встретить в парках развлечений, в зоопарках, монорельсы используются для обзора местных достопримечательностей, и, конечно, для городского и пригородного сообщения.

Колеса таких поездов изготовлены вовсе не из чугуна, а из литой резины. Колеса просто направляют монорельсовый поезд вдоль бетонной балки — рельсы, на которой находится колея и линии (контактный рельс) силового электропитания.

Некоторые монорельсовые поезда устроены таким образом, что как-бы насажены на колею сверху, подобно тому, как человек сидит верхом на лошади. Некоторые монорельсы подвешиваются к балке снизу, напоминая гигантский фонарь на столбе. Безусловно, монорельсовые дороги более компактны чем обычные железные дороги, но их строительство обходится дороже.

Монорельс

Некоторые монорельсы имеют не только колеса, но и дополнительную опору на основе магнитного поля. Московский монорельс, например, движется как раз на магнитной подушке, создаваемой электромагнитами. Электромагниты находятся в подвижном составе, а в полотне направляющей балки — стоят постоянные магниты.

В зависимости от направления тока в электромагнитах подвижной части, монорельсовый поезд движется вперед или назад по принципу отталкивания одноименных магнитных полюсов — так работает линейный электродвигатель.

Кроме резиновых колёс у монорельсового поезда есть ещё и контактный рельс, состоящий из трёх токоведущих элементов: плюс, минус и земля. Напряжение питания линейного двигателя монорельса — постоянное, равное 600 вольт.

Электропоезда метрополитена получают электричество от сети постоянного тока — как правило, от третьего (контактного) рельса, напряжение на котором составляет 750—900 Вольт. Постоянный ток получают на подстанциях из переменного тока с помощью выпрямителей.

Контакт поезда с контактным рельсом осуществляется через подвижный токосъемник. Располагается контактный рельс права от путей. Токосъемник (так называемая «токоприемная лапа» ) находится на тележке вагона, и прижимается к контактному рельсу снизу. Плюс находится на контактном рельсе, минус — на рельсах поезда.

Метро

Кроме силового тока, по путевым рельсам течет и слабый «сигнальный» ток, необходимый для работы блокировки и автоматического переключения светофоров. Также по рельсам передается информация в кабину машиниста о сигналах светофоров и разрешенной скорости движения поезда метро на данном участке.

Электровозом называют локомотив, движимый тяговым электродвигателем. Двигатель электровоза получает питание от тяговой подстанции через контактную сеть.

Электрическая часть электровоза в целом содержит не только тяговые двигатели, но и преобразователи напряжения, а также аппараты, подключающие к сети двигатели и прочее. Токоведущее оборудование электровоза находится на его крыше или капотах, и предназначено для соединения электрооборудования с контактной сетью.

Электровоз

Токосъем с контактной сети обеспечивают токоприемники на крыше, далее ток подается через шины и проходные изоляторы — к электрическим аппаратам. На крыше электровоза присутствуют и коммутирующие аппараты: воздушные выключатели, переключатели родов тока и разъединители для отключения от сети в случае неполадки токоприемника. Через шины ток подается на главный ввод, к преобразующим и регулирующим аппаратам, на тяговые двигатели и другие машины, далее — на колесные пары и через них — на рельсы, в землю.

Еще:  Расписание электричек Цемгигант Белооз рская

Регулировка тягового усилия и скорости движения электровоза достигается изменением напряжения на якоре двигателя и варьированием коэффициента возбуждения на коллекторных двигателях, или подстройкой частоты и напряжения питающего тока на асинхронных двигателях.

Регулирование напряжения выполняется несколькими способами. Изначально на электровозе постоянного тока все его двигатели соединены последовательно, и напряжение на одном двигателе восьмиосного электровоза составляет 375 В, при напряжении в контактной сети 3 кВ.

Группы тяговых двигателей могут быть переключены с последовательного соединения — на последовательно-параллельное (2 группы по 4 двигателя, соединённых последовательно, тогда напряжение на каждый двигатель — 750 В), либо на параллельное (4 группы по 2 последовательно соединенных двигателя, тогда напряжение на один двигатель — 1500 В). А для получения промежуточных значений напряжений на двигателях, в цепь добавляются группы реостатов, что позволяет регулировать напряжение ступенями по 40—60 В, хотя это и приводит к потере части электроэнергии на реостатах в виде тепла.

Преобразователи электроэнергии внутри электровоза необходимы для изменения рода тока и понижения напряжения контактной сети до необходимых величин, соответствующих требованиям тяговых электродвигателей, вспомогательных машин и прочих цепей электровоза. Преобразование осуществляется прямо на борту.

На электровозах переменного тока для понижения входного высокого напряжения предусмотрен тяговый трансформатор, а также выпрямитель и сглаживающие реакторы для получения постоянного тока из переменного. Для питания вспомогательных машин могут устанавливаться статические преобразователи напряжения и тока. На электровозах с асинхронным приводом обоих родов тока применяются тяговые инверторы, которые преобразуют постоянный ток в переменный ток регулируемого напряжения и частоты, подаваемый на тяговые двигатели.

Электропоезд

Электропоезд или электричка в классическом виде берет электричество с помощью токоприемников через контактный провод или контактный рельс. В отличие от электровоза, токоприемники электрички располагаются как на моторных вагонах, так и на прицепных.

Если ток подается на прицепные вагоны, то моторный вагон получает питание через специальные кабели. Токосъем обычно верхний, с контактного провода, осуществляется он токосъемниками в форме пантографов (похожих на трамвайные).

Электропоезд

Обычно токосъем однофазный, но существует и трёхфазный, когда электропоезд использует токоприёмники специальной конструкции для раздельного контакта с несколькими проводами или контактными рельсами (если речь идет о метро).

Электрооборудование электрички зависит от рода тока (бывают электропоезда постоянного тока, переменного тока или двухсистемные), типа тяговых двигателей (коллекторные или асинхронные), наличия или отсутствия электрического торможения.

В основном электрическое оборудование электропоездов схоже с электрооборудованием электровозов. Однако на большинстве моделей электропоездов оно размещено под кузовом и на крышах вагонов для увеличения пассажирского пространства внутри. Принципы управления двигателями электропоездов примерно те же, что и на электровозах.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Источник

Контактный рельс в метро: как это устроено и какое там напряжение?

В большинстве метрополитенов мира для передачи электрической энергии от подстанции к подвижному составу применяется не привычная для железной дороги воздушная контактная сеть, а вполне жесткий контактный рельс, оправдывающий свое название в полной мере.

Назначение и устройство контактного рельса

Контактный рельс — это жесткий токоведущий элемент, предназначенный для передачи электроэнергии к токоприемнику подвижного состава, за счет скользящего контакта.

Под жестким токоведущим элементом как правило понимается дополнительный рельс, однако это может быть все что угодно, главное чтобы этот элемент имел гладкую поверхность для возможности скольжения по нему токоприемника, и был жестким для возможности его крепления без дополнительных удерживающих приспособлений. Кстати, варианты крепления тоже могут быть различны: как по бокам от основного пути, так и в середине пути. Помимо крепления есть разные варианты токосъема: когда скольжение токоприемника осуществляется сверху, снизу или сбоку.

Напряжение электрического тока в контактном рельсе метрополитенов России — 825 Вольт выпрямленного постоянного тока, рабочим напряжением для подвижного состава является диапазон от 750 до 925 Вольт

В метрополитенах России контактный рельс расположен по бокам от основного пути, а процесс токосъема осуществляется снизу. Контактный рельс жестко крепится к шпалам железнодорожного пути по средством специального кронштейна, на вершине которого устанавливается изолятор, непосредственно удерживающий контактный рельс. Таким образом ось контактного рельса оказывается параллельной оси пути, и если говорить о цифрах: расстояние между этой осью и ближайшим рельсом составляет 690 мм, а высота нижней (токоведущей) стороны контактного рельса над головкой рельса пути составляет 160 мм. Эти показатели на протяжении всей длины контактного рельса остаются практически неизменными.

Достоинства применения контактного рельса

Есть множество сценариев использования контактных рельс для питания подвижных составов, начиная от поездов метро и заканчивая городским трамваем. В каждом конкретном случае проявляются те или иные сложности, по этому о достоинствах и недостатках такого способа передачи электроэнергии мы будем говорить с позиции применения в отечественном метрополитене.

Главной сложностью перед применением в метро классической контактной сети, организация которой хорошо отработана на большой железной дороге, стала борьба буквально за каждый кубический сантиметр пространства в тоннеле. Здесь и проявилось главное достоинство контактного рельса — такая технология не требует много места и габариты тоннелей остаются минимальными, ведь контактный рельс занимает свободное пространство, которое невозможно занять чем-то другим, и невозможно ликвидировать.

Так как такая технология электропередачи не предполагает, в отличие от провода, движущихся частей, а также состоит из значительно меньшего количества элементов, если опять же сравнивать с контактной сетью, а значит и общая надежность оборудования будет выше, соответственно обслуживание будет упрощено, а ремонт удешевлен. Сплошная выгода, и почему железнодорожники не перешли на контактный рельс?*

Следующий плюс вытекает из физических свойств материалов. В метро используются рельсы изготовленные из низкоуглеродистой стали, и хоть ее положительные электрические качества заметно отстают от таковых, как например у меди, но за счет большого сечения контактного рельса, доходящего до 6600 квадратных миллиметров, его электрическое сопротивление значительно ниже, чем в контактном проводе. Отсюда, в сумме, контактный рельс обладает лучшими токопроводящими свойствами, а учитывая большую площадь пятна контакта рельса и токоприемника, и также постоянство этого контакта, возникновение электрической дуги и искрения исключено, а значит подвижной состав будет получать стабильное электропитание.

Недостатки применения контактного рельса

Однако из достоинств вытекают и недостатки. Из-за того, что сталь в силу ферромагнитных свойств обладает выраженным скин-эффектом, она не пригодна для передачи переменного тока: из-за того, что движение заряженных частиц в переменном электрическом поле будет сгруппировано в поверхностном слое данного металла, полезное сечение проводника изменится в меньшую сторону, увеличивая и электрическое сопротивление.

Еще:  Как доехать Москва Казанский вокзал Нечаевская

В воздушной контактной сети все токоведущие части расположены на значительной высоте и не представляют никакой угрозы для окружающих, а также сами остаются в «безопасности» от погодных явлений, таких как сильный снегопад. Электробезопасность диктует множество ограничений, связанных с контактным рельсом, в основном правила сводятся к необходимости обеспечить отсутствие людей вблизи токоведущего рельса под напряжением, ну и изоляцию рельса.

На станциях метро при падении пассажира на пути, предусмотрен свой алгоритм «возвращения» его обратно после снятия напряжения, для подъема на станцию через контактный рельс используют специальную лестницу. Также необходимо обеспечить 100% исключение нахождения в тоннеле людей во время движения поездов, и в российских метро для этого на всех станциях установлены специальные устройства мониторинга. В данном случае опасность заключается в токоприемниках, которые расположены по обе стороны подвижного состава. Наличие контактного рельса с одной стороны пути в тоннеле может дать забежавшему зацеперу ложное ощущение безопасности на противоположной стороне. Мало того, что движущиеся токоприемники сами по себе крайне опасные элементы конструкции, для встречи с ними в узком тоннеле, так они еще и под напряжением, если хоть один из них, на любой стороне вагона, касается контактного рельса.

В общем конечно есть метрополитены, в которых контактный рельс не изолирован от внешнего мира совсем никак, а электробезопасность обеспечивается исключительно организационными мерами, но в России контактный рельс должен иметь изоляционный кожух (короб), а это значительно удорожает конструкцию.

Устройство контактного рельса

Контактный рельс закреплен непосредственно в фарфоровом изоляторе с полиэтиленовой прокладкой, который в свою очередь присоединяется к головке удерживающего кронштейна. Изолирующий короб крепится непосредственно на головку кронштейна. Таким образом уже на данном уровне контактный рельс остается полностью электрически изолированным проводником. Для подачи на него напряжения применяют прямое подключение к рельсу провода от соответствующего энергетического фидера.

Удерживающий кронштейн надежно крепиться к шпале, а его высота зависит от высоты путевых рельс. Между кронштейнами выдерживают расстояние до 5,5 метров, и это расстояние не зависит от длины рельсовых плетей (кстати длина одного рельса 12,5 метров).

Теперь видится лишь одна проблема — стирание контактного башмака (который прижимается токоприемником к контактному рельсу) о частые стыки. Но бархатный путь придумали не только для людей, и для токоприемников контактные рельсы сваривают в единые плети длиной до 100 метров, с обязательным наличием температурных стыков для возможности бездеформационного расширения и сжатие плети от изменений температуры. На сварной стык обязательно приваривают несколько токопроводящих накладок, для уменьшения электрического сопротивления.

Для плавного присоединения и отсоединения башмака токоприемника к контактному рельсу применяются концевые отводы. Их конструкция довольно проста, в конце отвода его высота относительно головки путевого рельса начинает повышаться, пока поверхность контактного рельса не становиться выше высоты касания башмака.

Источник

Чем электричка касается проводов

Начинаю цикл постов об оборудовании электропоезда серии ЭР и производных (ЭР2, ЭР9, ЭД и т.п.). Думаю, многим будет интересно узнать, как работают некоторые устройства и машины, но не со страниц учебников, где всё написано скучным техническим языком, а с моих слов, машиниста электропоезда.
Начну с самого верха.))
На крыше моторного вагона электропоезда находится токоприёмник. Его ещё иногда называют пантографом. На жд-сленге — рога, оглобли, лыжи. Токоприёмники бывают разных модификаций, я же рассмотрю Л-13-У1, который и стоит на упомянутых мной поездах. Вот он на фото:

А также картинка с обозначениями его элементов, чтобы вы поняли текст снизу:

Начну с рашифровки:

Л — лёгкий. У этого токоприёмника только один полоз (18), так как он передаёт относительно небольшой ток (до 1200 А). У грузовых электровозов постоянного тока через токоприёмник могут проходить токи куда больших величин, и одного полоза уже недостаточно, поэтому на таком подвижном составе применяются токоприёмники с двумя полозами, они называются «тяжёлыми» и имеют в маркировке букву Т. К слову, по массе «лёгкие» и «тяжёлые» токоприёмники особо не отличаются.
13 — номер серии.
Уугольные вставки (19). Они стоят на полозе и непосредственно контактируют с контактной сетью (далее — КС). Бывают ещё вставки медные, тогда будет буква М. Некоторые считают, что буква У обозначает «унифицированный», так как этот токоприёмник может устанавливаться на любые виды локомотивов и МВПС благодаря регулирующимся кронштейнам (4), но это не так.)
1 — номер модификации.
****
Токоприёмник кажется простым механизмом. Ну а чё там, поднимай-опускай, что с него взять? Но ничего подобного, это довольно сложное устройство, которое должно удовлетворять нескольким требованиям, иногда взаимоисключающим:
— аэродинамичность. Токоприёмник не должен опускаться от набегающего потока воздуха, как и не должен подниматься, если опущен. На его работу в идеале воздух вообще не должен влиять.
определённое нажатие на КС. Оно не должно быть слишком слабым — тогда полоз при движении электропоезда будет отрываться от провода КС и тянуть дугу. Но и не должно быть слишком сильным — тогда токоприёмник будет приподнимать КС, что может привести даже к её обрыву.
токоприёмник при подъёме должен быстро отрываться от основания, но медленно подходить к КС, а при опускании — наоборот, быстро отрываться от КС, но медленно садиться на основание. Если токоприёмник будет быстро подниматься к проводу — он будет его подбрасывать, что негативно скажется на контакт (потянет дугу) и может повредить КС. При опускании также возникает дуга, и если полоз будет опускаться медленно — она будет повреждать вставки токоприёмника и провод КС, создавая неиллюзорную вероятность пережога и разрыва КС. Но на основание он должен садиться медленно, дабы не повредиться.

Как это работает?
У токоприёмника пневматический привод. На рисунке почему-то не обозначен цифрой пневмоцилиндр, к которому идут тяги (14), но, думаю, вы поймёте и так. Внутри цилиндра находятся опускающие пружины. А на самом токоприёмнике стоят подъёмные пружины (3). Пружины подсоединены таким образом, что подъёмные пытаются поднять пантограф, а опускающие — наоборот, опустить. Этакий постоянный армрестлинг.) Но опускающие пружины «сильнее» подъёмных, поэтому токоприёмник без воздуха как бы прижат к основанию их усилием. Особенность состоит в том, что воздух напрямую пантограф не поднимает. Он подаётся в цилиндр и сжимает опускающие пружины, тем самым как бы помогая подъёмным «выиграть» борьбу за токоприёмник, и он поднимается под их усилием. Пружина при разжатии имеет неравномерную динамику: по мере того, как она разжимается, её усилие ослабевает. Этим и обеспечивается быстрый подъём токоприёмника в начале и медленный подход полоза к КС.
При опускании пантографа воздух из цилиндра выпускается через клапан токоприёмника таким образом, что при большом давлении, когда цилиндр максимально полон, воздух выпускается большим темпом, и токоприёмник резко отрывается от КС. Но по мере снижения давления клапан перекрывает одно отверстие, оставляя маленькое, и воздух выходит меньшим темпом, медленно усаживая токоприёмник на место.

Еще:  Что такое ввс электричка

Поломки.
Токоприёмник — геморройное устройство. 10-20% поломок на электропоезде, приводящих к внеплановым ремонтам и разменам, — это неисправности токоприёмника. Сломать его очень легко. Достаточно поймать какой-нибудь посторонний предмет или элемент контактной сети, попавший в габарит — и пантографа нет. Мало того, поломанный токоприёмник на скорости может не просто сломаться, а «поскакать» по крыше электропоезда, снося на своём пути остальные токоприёмники. В депо было немало случаев, когда электропоезд оставался вообще без пантографов. Благодаря своей лёгкости токоприёмник может оторваться и остаться на КС, как на этом фото:

Когда я работал помощником — мы поймали такой «подарочек», оставленный «чехом» (электровоз ЧС8). На КС висел полоз с распорками, без верхней рамы. Он нам снёс первый токоприёмник, мы успели остальные опустить и применить экстренное. По 25% от оклада нам заплатили, типа премировали за грамотные действия.))
Иногда токоприёмники ломаются хулиганьём, свешивающим с мостов над ЖД посторонние предметы. Например, гирю или кирпич.
Случаи излома токоприёмника могут разбираться на уровне руководства дороги, особенно, если это произошло на пассажирском электровозе/МВПС, и привело к срывам поездов.
Видео, на котором запечатлено, что будет с токоприёмниками при неисправной КС:

Проблема заключается ещё в том, что на электропоездах серии ЭР и производных нет отдельной сигнализации исправности токоприёмника. Например, на электровозе переменного тока при сломанном токоприёмнике на пульте машиниста загорается лишь лампа РН (реле напряжения), которая может гореть при неисправности асинхронного расщепителя фаз (АРФ), что не такая уж и редкость. Машинист думает, что у него просто АРФ не запустился, а на деле он уже без токоприёмника остался. В кривой пути токоприёмники можно увидеть и через зеркало (и то, кроме первого), а в прямой это не предоставляется возможным. Вот и действуешь наугад. Загорелась лампа РН в пути — и молишься, чтобы это был АРФ, а не сломанный токоприёмник.))

Вот такое непростое устройство, этот токоприёмник. Вполне возможно, текст покажется где-то эльфийским, заранее извиняюсь и могу пояснить, если что. Отвечу на вопросы.

Источник

Как работает электричка

Электрички пользуются заслуженной популярностью у жителей больших городов и их пригородов. Это недорогой, удобный, быстрый пассажирский транспорт. Он экологически чистый и не загрязняет воздух вредными выбросами, что особенно важно для густонаселённых городов. Способность быстро набирать скорость и тормозить на небольших расстояниях между станциями позволяют использовать электрички в высокоскоростных перевозках.

Принцип работы хорошо знакомой всем электрички не так прост. Превращение электроэнергии в движущую силу, способную перевозить до 15 вагонов с пассажирами, происходит благодаря сложной системе электрооборудования и механических узлов. Еще интересное об электричках здесь https://rasp.msk.ru/sovety/elektrichka/pochemu-elektrichku-nazyvayut-sobakoj.

Принцип работы электрички

Оборудование электричек аналогично оборудованию электровозов. С целью увеличения пространства для пассажиров его размещают под вагонами или на крыше.

Электроэнергия поступает к двигателю от контактной сети через токосъёмники. Они располагаются на крышах моторного и прицепных вагонов. От прицепных к моторному вагону электроэнергия передаётся через межвагонные кабели.

По типу потребляемой электроэнергии электрички бывают:

  • постоянного тока;
  • переменного тока.

Колёсные пары приводятся во вращение тяговыми электродвигателями. Кроме них в электрооборудование входит большое количество различной аппаратуры. Это оборудование для запуска двигателя, для электроторможения, защиты от перегрузок, изменения скорости. С помощью электрических нагнетателей получают сжатый воздух для управления многими аппаратами и воздушных тормозов. Пневмооборудование состоит из нагнетателей, ёмкостей для сжатого воздуха, трубопроводов, пневмоприводов электрооборудования.

Управление производится из кабины машиниста. Здесь находятся системы управления. Процесс ускорения электрички частично автоматизирован. Для этого имеется реле ускорения. Разгон происходит автоматически до одной из четырёх заданных величин скорости.

Источник

Почему ж/д рельсы всегда под напряжением и насколько это опасно

Ежедневно на железнодорожные пути близ индонезийской деревушки Рава Буайя ложатся десятки людей. Нет, жители не спешат покончить с жизнью, они таким экзотическим образом пытаются наоборот лечить хронические болезни, используя в медицинских целях электрическое напряжение, подаваемое на рельсы. Все началось с того, что как-то раз на рельсы лег парализованный местный парень. Как раз чтоб свести счеты с жизнью. Но что-то пошло не так, и от удара током он чудным (ударение уже выбирайте сами) образом неожиданно исцелился. Подтверждений у этой легенды нет, что не останавливает местных жителей от занятий электрошоковой рельсотерапией.

Насколько подобное лечение эффективно? Давайте разбираться. Электропоезд снимает ток либо с контактного рельса, если мы говорим про метро, либо с воздушной линии электропередач. Напряжение на них 750-900 и 3 000 вольт соответственно. На железных дорогах, электрифицированных постоянным током, а также в метрополитене принята положительная полярность контактной сети: “плюс” подается на контактные провод или рельс, в качестве “минуса” выступают пути.

Так как обратным “проводом” в этой цепи являются рельсы, а их практически невозможно изолировать от земли, часть тягового тока ответвляется. Эти токи называются “блуждающими”. Их направление предугадать практически невозможно. Блуждающие токи протекают не только в земле, но и по встречающимся на их пути металлическим частям различных подземных сооружений. Так как имеется разность потенциалов между металлом (рельс, трубопровод) и землей, то в этих зонах возникает электролиз и происходит электрохимическая коррозия металла.

Помимо этого, по условно “нулевым” рельсам протекает слабый ток со своим кодом (не программным, а интервальным, ток подается импульсами). Это нужно для светофорно-световой сигнализации о свободном или занятом перегоне пути и для контроля целостности железнодорожных путей. По всей протяженности рельсы разбиты на участки (перегоны), которые в свою очередь делятся на блок-участки, по границам которых установлены путевые светофоры. Проезжая по очередному блок-участку, электропоезд замыкает цепь, релейные шкафы, установленные вдоль пути, расшифровывают сигнал и выдают нужное показание светофора. Красный — блок-участок занят, желтый — свободен только ближайший блок-участок, зеленый — свободно два и более блок-участка.

Вторая функция у слабого тока, протекающего по рельсам, — контроль целостности. Если не дай бог на каком-то участке появился разрыв цепи, то информация тут же поступает на пульт диспетчера и на место разрыва направляется ремонтная бригада.

Теоретически вы можете замкнуть эту слаботочную цепь чем-то большим и металлическим. Удар током вам в этом случае не грозит, зато грозит разборка с полицией, так как подобная манипуляция также отражается на пульте у диспетчера. Так что железнодорожные пути в самом деле место повышенной опасности, но получить удар током от прогулки по рельсам вы не сможете, как не старайтесь. И не пытайтесь лечиться рельсоетрапией, ведь это опасное и бессмысленное занятие.

Источник