СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ВОЗДУШНОЙ КОНТАКТНОЙ СЕТИ
METHOD OF CONFIGURING ELECTRIC OVERHEAD CONTACT CIRCUIT

Изобретение относится к области электроснабжения транспортных средств и может быть использовано при формировании электрической воздушной контактной сети для передачи энергии электрическому транспорту, в том числе в тоннелях, штольнях и шахтах, не опасных по составу атмосферы для применения электровозного транспорта.
Известен способ прокладки контактного провода электрической воздушной контактной сети по патенту на изобретение RU №2005636 С1, МПК5 В60М 1/28, от 16.03.1992 г., опубликованному 15.01.1994 г., включающий операции монтажа электрической воздушной контактной сети из отрезков контактного провода.
Также известен способ для монтажа контактного провода электрической воздушной контактной сети по патенту Украины на изобретение №75332, МПК (2006) В60М 1/00, H02G 1/04, от 30.11.2001 г., опубликованному 15.03.2004 г., бюл. №3, включающий операции монтажа контактной сети из отрезков контактного провода.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению по совокупности признаков и ожидаемому техническому результату является способ формирования электрической воздушной контактной сети, реализованный в изобретении по свидетельству RU на полезную модель №13480 U1, МПК 7 В61С 3/00, от 19.03.1999 г., опубликованному 20.04.2000 г., включающий операции монтажа электрической воздушной контактной сети из отрезков контактного провода.
В отличие от заявляемой полезной модели в вышеприведенных способах электрическую воздушную контактную сеть формируют из отрезков однотипных контактных проводов с высокой электропроводностью, выполненных из меди или ее сплавов.
Причиной, препятствующей достижению технического результата, заключающейся в уменьшении затрат материальных ресурсов, является то, что при формировании приведенных электрических воздушных контактных сетей используют один тип контактных проводов, выполненных из материалов с высокой электропроводностью, а именно из меди и ее сплавов. Однако электрические воздушные контактные сети, которые формируют с использованием только одного типа контактного провода, выполненного на основе меди или ее сплавов, являются самыми дорогостоящими и требуют значительных затрат материальных ресурсов. Исследованиями участков контактной сети установлено, что в электрической воздушной контактной сети имеются участки с максимальными и минимальными эксплуатационными нагрузками, зависящие от интенсивности работы подвижного электротранспортного средства на данном участке контактной сети. В этой связи использование на всех участках однотипного и дорогостоящего контактного провода, в частности выполненного из меди или ее сплавов, неэффективно вследствие того, что затраты материальных ресурсов на формирование участков электрической воздушной контактной сети и ее эксплуатацию не окупаются в полном объеме.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ формирования электрической воздушной контактной сети путем введения новой операции и средств для ее выполнения, обеспечить формирование контактной сети в зависимости от степени эксплуатационных нагрузок на контактные провода, зависящих от интенсивности работы подвижного электротранспортного средства, и за счет этого уменьшить расход материальных ресурсов как при формировании контактной сети, так и при ремонте или восстановлении ее отдельных участков.
Задача решена тем, что в способе формирования электрической воздушной контактной сети, включающем операции монтажа электрической воздушной контактной сети из отрезков контактного провода, согласно изобретению электрическую воздушную контактную сеть формируют из отрезков разнотипных контактных проводов, которые при монтаже размещают вершинами рабочих поверхностей в одной плоскости.
Согласно изобретению в способе формирования электрической воздушной контактной сети в качестве разнотипных контактных проводов используют контактные провода, разнотипные по материалу, и/или форме, и/или сечению.
Согласно изобретению в качестве контактных проводов, разнотипных по материалу, используют медные и/или сталеалюминиевые контактные провода.
Благодаря тому, что электрическую воздушную контактную сеть формируют из отрезков разнотипных контактных проводов, которые при монтаже размещают вершинами рабочих поверхностей в одной плоскости, достигается формирование контактной сети в зависимости от степени эксплуатационных нагрузок на участки контактного провода, зависящие от интенсивности работы подвижного электротранспортного средства. Это позволило уменьшить расход материальных ресурсов как при формировании контактной сети, так и при ремонте или восстановлении отдельных ее участков.
Пример выполнения способа формирования электрической воздушной контактной сети
Предварительно подготавливают отрезки разнотипного контактного провода. Часть отрезков может быть подготовлена из отрезков медного провода или провода из медного сплава, а часть отрезков может быть подготовлена из отрезков сталеалюминиевого контактного провода. Эти отрезки отличаются друг от друга составом материала, из которого они выполнены, и формой. Учитывая то, что вышеуказанные отрезки из разнотипных материалов имеют различные сечения и/или форму, их монтаж усложняется в части того, что требуются нестандартные стыковые зажимы, т.е. фиксирующие элементы для соединения отрезков контактных проводов, имеющих различное сечение. Однако при монтаже отрезков контактных проводов независимо от их сечения и материала необходимо выдерживать условие, при котором перед их фиксацией, т.е. соединением, вершины их рабочих поверхностей будут сориентированы в одной плоскости. Это условие необходимо для обеспечения оптимального режима работы токосъемника в местах соединения разнотипных отрезков контактных проводов. Для соединения разнотипных отрезков контактных проводов используют специальные стыковые зажимы, посредством которых компенсируется разность в сечении контактных проводов. Благодаря этому стало возможным при формировании контактной сети использовать разнотипные контактные провода как при ремонте сети, т.е. при замене отдельных участков, так и при возведении новых контактных сетей. В предлагаемом способе формирования контактной сети используют сталеалюминиевые контактные провода в совокупности с контактными проводами из меди и ее сплавов, что позволило значительно снизить расход материальных ресурсов. С этой целью предварительно определяют участки контактной сети с минимальными эксплуатационными нагрузками на контактный провод, которые устанавливаются в зависимости от интенсивности работы подвижного электрического транспорта. При формировании контактной сети в основном из контактного провода, выполненного на основе меди или ее сплавов, на выделенных участках с минимальной эксплуатационной нагрузкой используют контактный провод, выполненный на основе алюминия и его сплавов. Это дало возможность уменьшить затраты материальных ресурсов на формирование контактной сети.
2
2
При экономическом обосновании выбора типа контактного провода для формирования отдельных участков электрической воздушной контактной сети учитывают также допустимые значения износа контактных проводов в зависимости от их эксплуатационной нагрузки. Исходя из расчета, что на 10000 проходов токоприемников, оборудованных токосъемными пластинами из алюминия марок А5, А6, ГОСТИ 069, допустимое значение износа сталеалюминиевого провода составляет не более 0,650 мм при потребляемом токе 1000 А, а допустимое значение износа контактных проводов на 10000 проходов токоприемников, оборудованных медными токосъемными пластинами, допустимое значение износа медного провода при потребляемом токе 1000 А составляет 0,300 мм. При этом более сильный износ для сталеалюминиевых проводов компенсируется двукратным увеличением сечения сталеалюминиевого контактного провода. Исходя из вышеизложенного, следует, что на участках контактной сети с минимальной эксплуатационной нагрузкой использование контактного провода на основе алюминия или его сплавов целесообразно и эффективно.
Результаты промышленных испытаний электрической воздушной контактной сети, сформированной из разнотипных контактных проводов, подтвердили экономическую целесообразность использования на участках с минимальной эксплуатационной нагрузкой контактных проводов, выполненных на основе алюминия и его сплавов, в частности сталеалюминиевых контактных проводов марки САФ 150/28. Данные провода экономически дешевле и обуславливают уменьшение капитальных затрат на их монтаж, в частности уменьшение массы опор и несущих конструкций контактной сети, вследствие того, что упомянутые провода значительно легче по массе и превосходят медные провода по механической прочности.
На контактный провод САФ 150/28 имеются технические условия (ТУ У28. 7-31600918-015:2007), которые распространяются на провода контактные сталеалюминиевые, применяемые в воздушной контактной сети для передачи энергии электрическому транспорту, в том числе в тоннелях, штольнях, шахтах, не опасных по составу атмосферы для применения электровозного транспорта.