НЕСУЩИЙ ТРОС КОНТАКТНОЙ СЕТИ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к конструкциям многослойных и многопроволочных несущих тросов, используемых для передачи электрической энергии в воздушных электрических сетях и линиях электрифицированного транспорта, например железнодорожного.
Известен - Провод электрический (варианты), (см. описание изобретения к патенту RU 2179348 С2, H01B 5/08; H01B 7/28, опубликовано 10.02.2002). Провод состоит из витков наружного повива, выполненного из медной проволоки, центрального сердечника, внутренних повивов, причем сердечник и внутренний повив выполнены из стальной проволоки как минимум с одним защитным слоем никеля, и/или хрома, и/или меди. Или провод состоит из витков наружного повива, выполненного из медной проволоки, центрального сердечника и внутренних повивов, выполненных из стальной оцинкованной проволоки. Проволока наружного повива выполнена как минимум с одним защитным слоем никеля, и/или хрома.
Известная конструкция многопроволочного провода, используемого в качестве несущего троса контактной сети, в которой для увеличения механической прочности используется центральный сердечник витков внутреннего повива (шесть проволок круглого сечения) все проволоки выполнены из стальной проволоки (Ст. 40-80) с защитным покрытием как минимум из одного слоя никеля и/или хрома, и/или меди. Данное техническое решение предполагает повышение электропроводности наружным повивом выполненным из двенадцати медных проволок.
К недостаткам проводов данной конструкции, которая соответствует канатам с точечным касания проволок, необходимо отнести крайне низкий технический ресурс. Проволоки подвергаются значительному износу из-за перекрещивания между слоями, а также значительным контактным напряжениям, что неизбежно приведет к нарушению защитного покрытия, и как следствие, снижению коррозионной стойкости провода в целом. Точки контакта проволок между слоями являются концентраторами напряжений, что ведет к повышению местных значений напряжений не только при изгибе, но и при растяжении каната. Со временем из-за действия описанного эффекта канат точечного касания проволок может потерять устойчивость и пластически деформироваться даже в области упругих деформаций.
Круглая форма проволок внешнего повива способствует ухудшению аэродинамических свойств, связанных с повышенным налипанием снега, образованием гололеда, повышенной эоловой вибрации, увеличению веса провода.
Данное техническое решение не решает вопрос по увеличению электропроводности, так как двенадцатью медными проволоками наружного повива не представляется возможным, для расчетного сечения проводов, диаметрами 10,70; 12,60; 14.00; 15,80 мм, применяемых в качестве троса контактной сети железной дороги увеличить электропроводность.
Необходимо отметить высокую трудоемкость, стоимость предлагаемого провода, вследствие нанесения гальваническим способом как минимум одного защитного слоя цинка, хрома и/или никеля, и/или меди.
Задачей заявляемой полезной модели является создание несущего троса контактной сети железной дороги с увеличенным разрывным усилием и расчетным сечением троса по отношению, к несущему тросу контактной сети, применяемому в настоящее время.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.
Несущий трос контактной сети железной дороги, содержащий центральную стальную омедненную или оцинкованную проволоку, первый слой из семи медных проволок одного диаметра, второй слой с чередованием семи медных проволок одного меньшего диаметра и семи медных проволок одного большего диаметра и третий слой из четырнадцати медных проволок одного диаметра. При этом все три слоя выполнены за одну технологическую операцию, с одинаковым шагом свивки, в одном направлении и с линейным касанием проволок первого, второго и третьего слоя. Наружные поверхности проволок третьего слоя уложены с зазорами 1,5-3,5% от номинального диаметра проволок, пластически деформированы со степенью обжатия площади поперечного сечения троса 8-14%.
2
В предлагаемом техническом решении увеличение разрывного усилия, увеличение площади расчетного медного сечения несущего троса достигается новой конструкцией, в которой центральная проволока выполнена из высокопрочной стальной омедненной или оцинкованной проволоки, с временным сопротивлением разрыву не менее 1770 н/мм, технологией изготовления медной проволоки и несущего троса в целом.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено поперечное сечение несущего троса.
На чертеже приняты следующие обозначения:
1 - центральная стальная омедненная или оцинкованная проволока;
2 - первый слой из семи медных проволок одного диаметра;
3 - второй слой с чередованием семи проволок одного меньшего диаметра;
4 - второй слой с чередованием семи проволок одного большего диаметра;
5 - третий слой из четырнадцати медных проволок одного диаметра.
Наружные поверхности проволок третьего слоя, пластически деформированы со степенью обжатия площади поперечного сечения несущего троса 8-14%.
Технология изготовления несущего троса следующая.
Свивку проволок всех трех слоев несущего троса осуществляют за одну технологическую операцию. При этом шаг свивки для всех трех слоев проволок сохраняют постоянным, что позволяет исключить возможность перекрещивания проволок по отдельным слоям и обеспечить им линейное касание при свивке.
Вторая технологическая операция - это пластическая деформация по площади поперечного сечения несущего троса со степенью обжатия 8-14%, по наружной поверхности проволок, которые уложены с зазорами 1,5-3,5% от номинального диаметра проволок.
Пластическое деформирование по площади поперечного сечения несущего троса, способствует увеличению заполнения расчетного медного сечения несущего троса на 12-15% за счет увеличения исходных диаметров медной проволоки, а полученная внешняя поверхность более гладкая и ровная, чем у несущего троса, выполненного из круглых проволок, позволяет уменьшить нагрузку от климатических воздействий, значительно снизить аэродинамическое сопротивление и пляску проводов, а также увеличить на 22-25% разрывное усилие, повысить электропроводность несущего троса.