Воздушная линия - Overhead line

Эта статья о передаче электроэнергии автомобильным и железнодорожным транспортным средствам. Для передачи больших объемов электроэнергии обычным потребителям см. Передача электроэнергии. Для линий электропередачи, установленных на опорах, см. Воздушная линия электропередачи. Сведения о линиях, несущих информацию, см. Воздушный кабель.

An воздушная линия или воздушный провод используется для передачи электроэнергия к электрическому поезда, троллейбусы или трамваи. Он известен как:

  • Верхняя контактная сеть
  • Система верхнего контакта (OCS)
  • Подвесное оборудование (OHE)
  • Оборудование воздушных линий (OLE или OHLE)
  • Воздушные линии (ОХЛ)
  • Воздушная проводка (OHW)
  • Тяговый провод
  • Троллейный провод

В этой статье общий термин воздушная линия используется, как используется Международный союз железных дорог.[1]

Воздушная линия состоит из одного или нескольких провода (или же рельсы, особенно в туннелях), расположенные над железнодорожные пути, повышенный до высокого электрического потенциала путем регулярного подключения к подающим станциям. Питающие станции обычно питаются от высокое напряжение электрическая сеть.

Галерея

  • Воздушные линии в Квинсленде, Австралия

  • ВЛ (трехфазные) на Юнгфрау вокзал, Швейцария

  • Воздушные линии в Китае

  • Воздушные линии на северо-западе Англии

  • Воздушные линии в Дании рядом с Роскилле. По эстетическим соображениям опорная конструкция изготовлена ​​из полой COR-TEN сталь мачты.

  • Брюссель-Юг, воздушные провода подвешены на нескольких путях.

  • Зона перехода от третьей ж.д. к воздушной сети Чикаго Желтая линия ("Скоки Свифт")

  • Воздушные линии в Окленде, Новая Зеландия (25 кВ переменного тока)

  • Воздушные линии в Веллингтоне, Новая Зеландия (1500 В постоянного тока)

Обзор

Электропоезда, которые собирают ток от воздушных линий, используют такое устройство, как пантограф, коллекционер луков или троллейбус. Он прижимается к нижней стороне нижнего контактного провода, то есть к контактному проводу. Токосъемники являются электропроводными и позволяют току течь в поезд или трамвай и обратно на станцию ​​подачи через стальные колеса на одном или обоих ходовых рельсах. Неэлектрический локомотивы (такие как дизели ) могут проходить по этим путям, не затрагивая ВЛ, хотя могут возникнуть трудности с верхний зазор. Альтернативные схемы передачи электроэнергии для поездов включают: третий рельс, источник питания на уровне земли, батареи и электромагнитная индукция.

строительство

Линейщики на поддержание пути авторемонт ВЛ (Польша)
Накладные расходы над переключателем в Торонто: Две направляющие для пантографов по бокам полюсной лямки тележки.

Чтобы добиться хорошего сбора высокоскоростного тока, необходимо сохранять геометрию контактного провода в определенных пределах. Обычно это достигается за счет поддержки контактного провода от второго провода, известного как посыльный провод (в США и Канаде) или цепная связь (в Соединенном Королевстве). Этот провод приблизительно соответствует естественному пути провода, натянутого между двумя точками: цепная связь кривая, отсюда и использование термина «контактная сеть» для описания этого провода, а иногда и всей системы. Этот провод прикреплен к контактному проводу через равные промежутки времени с помощью вертикальных проводов, известных как «капельницы» или «капельные провода». Он регулярно поддерживается в структурах, шкив, ссылка или зажим. Затем вся система подвергается механической напряжение.

По мере того как пантограф перемещается под контактным проводом, угольная вставка наверху пантографа со временем изнашивается. На прямом пути контактный провод зигзагообразный немного слева и справа от центра от каждой опоры до следующей, чтобы вставка изнашивалась равномерно, предотвращая образование зазубрин. На поворотах «прямой» провод между опорами заставляет точку контакта пересекать поверхность пантографа, когда поезд движется по кривой. Движение контактного провода через головку пантографа называется «разверткой».

Для опор троллейбуса зигзагообразная укладка ВЛ не требуется. За трамваи, используется контактный провод без связующего провода.

Зоны депо, как правило, имеют только один провод и известны как «простое оборудование» или «контактный провод». Когда впервые были задуманы воздушные линии электропередачи, хороший сбор тока был возможен только на низких скоростях с использованием одного провода. Для обеспечения более высоких скоростей были разработаны два дополнительных типа оборудования:

  • Сшитый оборудование использует дополнительный провод на каждой опорной конструкции, прекращается по обе стороны от мессенджера / контактного провода.
  • В составном оборудовании используется второй поддерживающий провод, известный как «вспомогательный», между проводом связи / контактной сети и контактным проводом. Капельницы поддерживают вспомогательный провод от вспомогательного провода, а дополнительные капельницы поддерживают контактный провод от вспомогательного провода. Вспомогательный провод может быть из более проводящего, но менее износостойкого металла, что увеличивает эффективность передачи.

Ранее капельницы обеспечивали физическую поддержку контактного провода без электрического соединения контактного и контактного проводов. В современных системах используются капельницы с током, что устраняет необходимость в отдельных проводах.

Настоящая система передачи возникла около 100 лет назад. В 1970-х годах компания Pirelli Construction Company предложила более простую систему, состоящую из одиночного провода, встроенного в каждую опору на 2,5 метра (8 футов 2 дюйма) его длины в обрезанной экструдированной алюминиевой балке с открытой контактной поверхностью провода. Несколько более высокое натяжение, чем использовалось перед обрезкой балки, привело к изогнутому профилю для провода, с которым можно было легко справиться со скоростью 250 миль в час (400 км / ч) с помощью пневматического пантографа с сервоприводом всего за 3 штуки.грамм ускорение.[нужна цитата ]

Параллельные воздушные линии

Выключатель в параллельных воздушных линиях
Переключатель троллейбусного провода

Для электрической цепи требуется как минимум два проводника. Трамваи и железные дороги используют воздушную линию как одну сторону цепи, а стальные рельсы - как другую сторону цепи. Для троллейбус или троллейбус, нет рельсы доступны для обратного тока, так как автомобили используют резиновые шины на дорожном покрытии. Троллейбусы используют вторую параллельную воздушную линию для возврата и две опоры для тележек, по одному на каждый контактный провод. (Пантографы обычно несовместимы с параллельными воздушными линиями.) Схема замыкается с использованием обоих проводов. Параллельные воздушные провода также используются на редких железных дорогах с электрификация железной дороги трехфазным переменным током.

Типы проводов

в Советский союз Были использованы следующие типы проводов / кабелей.[2] В качестве контактного провода использовалась холоднотянутая сплошная медь, проводимость. Проволока не круглая, но по бокам имеет бороздки, позволяющие прикрепить к ней крючки. Размеры составляли (по площади поперечного сечения) 85, 100 или 150 мм.2. Чтобы сделать проволоку более прочной, можно добавить 0,04% олова. Проволока должна выдерживать нагревание от дуги, поэтому такие провода нельзя сращивать термическими средствами.

Связующий (или контактный) провод должен быть прочным и иметь хорошую проводимость. Они использовали многожильные провода (или кабели) по 19 жил в каждом кабеле (или проводе). Для прядей использовались медь, алюминий и / или сталь. Все 19 жилы могут быть из одного металла или некоторые жилы могут быть из стали для прочности, а остальные жилы из алюминия или меди для проводимости.[3] Другой тип выглядел так, как будто у него были все медные провода, но внутри каждого провода был стальной сердечник для прочности. Стальные пряди были оцинкованы, но для лучшей защиты от коррозии их можно было покрыть антикоррозийным веществом.

Натяжение

Линия натяжения в Германии.

Провода контактной сети находятся в механическом натяжении, поскольку пантограф вызывает механическое напряжение. колебания в проводе и волна должен ехать быстрее, чем поезд, чтобы не производить стоячие волны это может вызвать обрыв провода. Натяжение лески ускоряет движение волн, а также уменьшает провисание под действием силы тяжести.

На средних и высоких скоростях тросы обычно натягиваются грузами или иногда с помощью гидравлических натяжителей. Любой метод известен как «автоматическое натяжение» (AT) или «постоянное натяжение» и гарантирует, что натяжение практически не зависит от температуры. Напряжение обычно составляет от 9 до 20кН (2000 и 4500фунт-сила ) на провод. Там, где используются грузы, они скользят вверх и вниз по стержню или трубе, прикрепленным к мачте, чтобы предотвратить их раскачивание.

Для низких скоростей и в туннелях с постоянными температурами может использоваться оборудование с фиксированной оконечной нагрузкой (FT), при этом провода заканчиваются непосредственно на конструкциях на каждом конце воздушной линии. Натяжение обычно составляет около 10 кН (2200 фунтов силы). Оборудование этого типа проседает в жаркие дни и натягивается в холодные дни.

В случае AT непрерывная длина воздушной линии ограничена из-за изменения высоты грузов, когда воздушная линия расширяется и сжимается при изменении температуры. Это движение пропорционально расстоянию между якорями. Длина натяжения имеет максимум. Для большинства 25 кВ Оборудование ВЛ в ​​Великобритании, максимальная длина натяжения 1970 м (6460 футов).[4]

Дополнительная проблема с оборудованием AT заключается в том, что, если противовесы прикреплены к обоим концам, вся натяжная длина может свободно перемещаться по гусенице. Чтобы избежать этого, якорь со средней точкой (MPA), расположенный близко к центру натяжной длины, ограничивает движение посыльного / контактного троса, закрепляя его; контактный провод и его подвески могут перемещаться только в пределах ограничений MPA. MPA иногда крепятся к низким мостам или иным образом прикрепляются к вертикальным опорам контактной сети или опорам контактной сети портала. Длину растяжения можно рассматривать как фиксированную центральную точку, при этом две длины полураспада расширяются и сжимаются в зависимости от температуры.

В большинстве систем есть тормоз, предотвращающий полное разматывание проводов в случае обрыва провода или потери натяжения. Немецкие системы обычно используют один большой натяжной ролик (в основном трещотка механизм) с зубчатым венцом, закрепленный на кронштейне, шарнирно прикрепленном к мачте. Обычно тяга грузов вниз и реактивная тяга натянутых тросов вверх поднимает шкив так, чтобы его зубья не доходили до упора на мачте. Шкив может свободно вращаться, в то время как грузы перемещаются вверх или вниз, когда тросы сжимаются или расширяются. Если натяжение теряется, шкив падает обратно к мачте, и один из его зубцов заедает до упора. Это останавливает дальнейшее вращение, ограничивает повреждение и сохраняет неповрежденную часть провода неповрежденной до тех пор, пока ее не отремонтируют. В других системах используются различные тормозные механизмы, обычно с несколькими меньшими шкивами в блокировать и ловить договоренность.

Перерывы

Линии разделены на секции, чтобы ограничить объем отключения и обеспечить техническое обслуживание.

Разрыв раздела

Изолятор секции при обрыве секции в контактной сети 12 кВ компании Amtrak

Чтобы обеспечить техническое обслуживание воздушной линии без отключения всей системы, линия разбита на электрически разделенные части, известные как «секции». Сечения часто соответствуют длине натяжения. Переход от секции к секции известен как «разрыв секции» и настраивается таким образом, чтобы пантограф транспортного средства находился в постоянном контакте с одним или другим проводом.

Для носовых коллекторов и пантографов это достигается путем прокладки двух контактных проводов бок о бок по длине между 2 или 4 опорами для проводов. Новый опускается, а старый поднимается, позволяя пантографу плавно переходить от одного к другому. Два провода не соприкасаются (хотя носовой коллектор или пантограф на короткое время контактирует с обоими проводами). В нормальном режиме работы две секции электрически соединены; в зависимости от системы это может быть изолятор, фиксированный контакт или бустерный трансформатор). Изолятор позволяет отключать ток в секции для обслуживания.

На воздушных проводах, предназначенных для опор троллейбусов, это достигается за счет наличия нейтрального участка между проводами, требующего изолятора. Водитель трамвай или троллейбус должен временно снизить потребляемую мощность до прохождения полюса тележки, чтобы предотвратить повреждение изолятора дугой.

Локомотивы с пантографами не должны проходить через разрыв секции, когда одна сторона обесточена. Локомотив может застрять в ловушке, но при прохождении секции разрыва пантограф на короткое время замыкает две контактные линии. Если противоположная линия обесточена, этот переходный процесс напряжения может привести к срабатыванию выключателей питания. Если линия находится на техническом обслуживании, может произойти травма из-за внезапной подачи питания на контактную сеть. Даже если контактная сеть должным образом заземлена для защиты персонала, дуга генерируемые поперек пантографа могут повредить пантограф, изолятор цепи или и то, и другое.

Нейтральная часть (обрыв фазы)

Табло индикации нейтрального участка, используемое на железных дорогах в Великобритания. Шесть из них потребуются в переходы

Иногда на более крупных электрифицированных железных дорогах, трамваях или троллейбусах необходимо запитать разные участки пути от разных электрических сетей без гарантии синхронизации фаз. Длинные линии могут быть подключены к национальной сети страны в различных точках и на разных этапах. (Иногда секции получают питание от разных напряжений или частот.) Сети могут быть синхронизированы в обычном режиме, но события могут прерывать синхронизацию. Это не проблема для ОКРУГ КОЛУМБИЯ системы. AC системы имеют особое значение для безопасности, так как система электрификации железных дорог будет действовать как «черный ход» соединения между различными частями, в результате чего, помимо прочего, часть сети, обесточенная для технического обслуживания, будет повторно запитана от железнодорожной подстанции, создавая Опасность.

По этим причинам нейтральные секции размещаются в электрификации между секциями, питаемыми от разных точек национальной сети, или разных фаз, или сетей, которые не синхронизированы. Подключать синхронизированные сети крайне нежелательно. Простого разрыва секции недостаточно, чтобы предотвратить это, поскольку пантограф на короткое время соединяет обе секции.

В таких странах, как Франция, Южная Африка и Соединенное Королевство, пара постоянных магнитов рядом с рельсами по обе стороны от нейтральной секции управляет установленным на тележке. преобразователь на поезде, который вызывает размыкание и замыкание большого электрического выключателя, когда локомотив или пантографическое транспортное средство из нескольких единиц проезжают по ним.[5] В Великобритании оборудование аналогично Автоматическая система предупреждения (AWS) используется, но с размещенными парами магнитов вне ходовые рельсы (в отличие от магнитов AWS, расположенных посередине между рельсами). Линейные знаки на подходе к нейтральной секции предупреждают водителя о необходимости выключить тяговое усилие и двигаться по инерции через мертвую секцию.

Нейтральная секция или фазовый разрыв состоит из двух изолированных разрывов, соединенных спина к спине, с коротким отрезком линии, который не принадлежит ни к одной из сетей. Некоторые системы повышают уровень безопасности к середине заземляемой нейтральной секции. Наличие заземленной секции посередине должно гарантировать, что в случае выхода из строя управляемого преобразователем устройства, а также для того, чтобы драйвер не отключил питание, энергия дуги, зажженной пантографом, когда он проходит в нейтральную секцию, проводилась на землю. , работающие автоматические выключатели подстанции, а не дуга, соединяющая изоляторы в секцию, отключенную для обслуживания, секцию, питаемую от другой фазы, или устанавливая соединение Backdoor между различными частями национальной сети страны.

Нейтральная зона 25 кВ переменного тока в Румынии

На Пенсильванская железная дорога, обрывы фазы обозначены лицевой стороной светового сигнала со всеми восемью радиальными позициями с линзами и без центрального света. При активном обрыве фазы (участки контактной сети не совпадают по фазе) все огни горели. Аспект сигнала габаритных огней был первоначально разработан Пенсильванской железной дорогой и продолжен Amtrak и принят Метро Север. К опорам контактной сети подвешивались металлические знаки с буквами «ПБ», образованными узором из просверленных отверстий.

Мертвая секция

Особая категория прерывания фазы была разработана в Америке, в первую очередь Пенсильванской железной дорогой. Поскольку его тяговая электросеть снабжалась централизованно и сегментировалась только по ненормальным условиям, нормальные обрывы фаз обычно не были активными. Разрывы фаз, которые всегда активировались, были известны как "мертвые секции": они часто использовались для разделения энергосистем (например, граница моста Адских ворот между Amtrak и Метро Север электрификации), которая никогда не будет синфазной. Так как мертвая секция всегда мертва, не было разработано специального сигнального аспекта для предупреждения водителей о ее присутствии, и на опорах контактной сети был вывешен металлический знак с буквами «DS» в просверленных отверстиях.

Пробелы

А поворотный мост возле Меппель, Нидерланды. На мосту нет ВЛ; поезд идет с поднятым пантографом.

Иногда в воздушных линиях могут быть промежутки при переключении с одного напряжения на другое или для обеспечения свободного пространства для судов у подвижных мостов в качестве более дешевой альтернативы подвижным воздушным рельсам электропередач. Электропоезда мчатся по разрывам. Чтобы предотвратить искрение, питание должно быть отключено до достижения зазора, и обычно пантограф должен быть опущен.

Рельсы подвесные

Подземная система третьего рельса B&O на Гилфорд-авеню в Балтиморе, 1901 г., часть Балтиморская поясная линия. Центральное положение воздушных проводов было продиктовано множеством туннелей на линии: ∩-образные направляющие располагались в самой высокой точке крыши, чтобы обеспечить максимальный просвет.[6]

Учитывая ограниченное оформление например, в туннели, контактный провод можно заменить жестким контактным рельсом. Ранний пример был в туннелях Балтиморская поясная линия, где ∏ Использовалась профильная балка (сделанная из трех полос железа и закрепленная на дереве) с латунным контактом, проходящим внутри канавки.[6] Когда ВЛ была поднята в Симплон Туннель для размещения более высокого подвижного состава использовался рельс. Жесткий подвесной рельс также может использоваться в местах, где натяжение тросов нецелесообразно, например, на подвижные мосты.

Эксплуатация контактных рельсов на железнодорожном мосту Shaw's Cove в Коннектикуте

В подвижном мосту, использующем жесткую подвесную направляющую, существует необходимость перехода от системы контактных проводов к подвесной направляющей на портале моста (последняя стойка перед подвижным мостом). Например, подача питания может осуществляться через систему контактных проводов рядом с поворотный мост. Контактный провод обычно состоит из связующего провода (также называемого контактным проводом) и контактного провода в месте соединения с пантографом. Связующий провод заканчивается на портале, а контактный провод проходит в профиль контактного рельса в концевой части перехода, прежде чем он завершится на портале. Между контактным рельсом в переходной концевой части и контактным рельсом, который проходит через весь пролет поворотного моста, имеется зазор. Зазор необходим для открывания и закрывания поворотного моста. Чтобы соединить токопроводящие рельсы вместе, когда мост закрыт, есть еще одна секция токопроводящего рельса, называемая «поворотным перекрытием», которая оборудована двигателем. Когда мост полностью закрыт, двигатель поворотного перекрытия приводится в действие, чтобы повернуть его из наклонного положения в горизонтальное положение, соединяя токопроводящие рельсы на переходной концевой секции и мост вместе для подачи питания.[7]

Короткие контактные шины устанавливаются на трамвайные остановки Для Combino Supra.[8]

Переходы

Трамвайный контактный провод (диагональный), пересекающий провода троллейбуса (горизонтальный), сфотографирован на Банхофплац, Берн, Швейцария.
Аннотированная версия фотографии слева, с выделением компонентов
  кондуктор трамвая
  провода троллейбуса
  изолированный желоб

Трамваи потребляют свою мощность от одного подвесного провода на расстоянии от 500 до 750 V. Троллейбусы тянуть из двух воздушных проводов с одинаковым напряжением, причем хотя бы один из проводов троллейбуса должен быть изолирован от трамвайных проводов. Обычно это делается с помощью троллейбусных проводов, постоянно проходящих через переезд, а трамвай проводники на несколько сантиметров ниже. Ближе к перекрестку с каждой стороны трамвайный провод превращается в сплошную полосу, идущую параллельно проводам троллейбуса примерно на полметра. Другой стержень, расположенный под таким же углом на концах, подвешен между проводами троллейбуса, электрически соединенными наверху с трамвайным проводом. Пантограф трамвая закрывает зазор между различными проводниками, обеспечивая непрерывный захват.

В местах пересечения трамвайных проводов троллейбусные провода защищены перевернутым желобом изоляционный материал на 20 или 30 мм (0,79 или 1,18 дюйма) ниже.

До 1946 г. железнодорожный переезд в г. Стокгольм, Швеция подключил железная дорога к югу от Центрального вокзала Стокгольма и трамвая. Трамвай работал на постоянном токе 600-700 В, а железная дорога - на 15 кВ переменного тока. В швейцарской деревне Оберентфельден, то Трамвай WSB при 750 В постоянного тока пересекает SBB линия на 15 кВ переменного тока; раньше было подобное пересечение между WSB и SBB на Зур в 2010 году он был заменен подземным переходом. В Германии сохранились некоторые переходы между трамвайными / легкорельсовыми путями и железными дорогами. В Цюрих, Швейцария, ВБЗ троллейбус линия 32 имеет железнодорожный переезд с напряжением 1200 В. ОКРУГ КОЛУМБИЯ Железнодорожная линия Утлиберг; во многих местах трамвайные пути пересекают троллейбусные линии. В некоторых городах троллейбусы и трамваи имеют общий положительный (питающий) провод. В таких случаях можно использовать обычную троллейбусную лягушку.

В качестве альтернативы, разрывы секций могут быть расположены в точке пересечения, чтобы пересечение было электрически отключено.

Австралия

Во многих городах были трамваи и троллейбусы на троллейбусах. Они использовали изолированные кроссоверы, которые требовали от водителей трамвая переводить контроллер на нейтраль и двигаться по инерции. Водителям троллейбусов приходилось либо нажимать педаль акселератора, либо переключаться на дополнительный источник питания.

В Мельбурн, Виктория, водители трамвая переводят контроллер на нейтраль и выбегают через изоляторы секции, на что указывает маркировка изолятора между рельсами.

В Мельбурне три железнодорожные переезды между электрифицированной пригородной железной дорогой и трамвайными путями. У них есть механические устройства переключения (переключающий переключатель) для переключения 1500 В постоянного тока на железной дороге и 650 В постоянного тока на трамваях, называемых трамвайной площадью.[9] Выдвигались предложения по разделению этих переходов или отклонению трамвайных маршрутов.

Греция

Афины имеет два перехода трамвай и троллейбусный провод, по адресу Вас. Проспект Амалии и Вас. Проспект Ольгас, а также улицы Ардитту и Атанасиу Диаку. Они используют вышеупомянутое решение.

Италия

В Рим, на пересечении Viale Regina Margherita и Via Nomentana трамвайные и троллейбусные линии пересекаются: трамвай на Viale Regina Margherita и троллейбус на Via Nomentana. Пересечение ортогонально, поэтому типичного расположения не было.

В Милан, наиболее трамвайные пути пересекать круговая троллейбусная линия один или два раза. Троллейбусные и трамвайные провода проходят параллельно на таких улицах, как Виале Стельвио, Виале Умбрия и Виале Тибальди.

Множественные воздушные линии

Два контактные рельсы для того же трека. Слева, 1200 В постоянного тока для Утлибергская железная дорога (пантограф установлен асимметрично для сбора тока с этой шины); справа, 15 кВ переменного тока для железной дороги Sihltal

Некоторые железные дороги использовали две или три воздушные линии, обычно для перевозки трехфазный Текущий. Используется только на Горнерграт железная дорога и Юнгфрау вокзал в Швейцарии Petit train de la Rhune во Франции и Железнодорожная эстакада Корковадо в Бразилии. До 1976 года он широко использовался в Италии. На этих железных дорогах два провода используются для двух разных фаз трехфазного переменного тока, а рельс - для третьей фазы. Нейтраль не использовалась.

На некоторых железных дорогах с трехфазным переменным током использовалось три воздушных провода. Это были экспериментальная железнодорожная линия Сименс в Берлине-Лихтенберг в 1898 году (длина 1,8 км), военная железная дорога между Мариенфельде и Цоссен между 1901 и 1904 годами (длина 23,4 км) и 800-метровый участок угольной железной дороги недалеко от Кельна. между 1940 и 1949 гг.

В системах постоянного тока иногда использовались биполярные воздушные линии, чтобы избежать гальваническая коррозия металлических деталей возле железной дороги, например, на Chemin de fer de la Mure.

Все системы с несколькими воздушными линиями имеют высокий риск коротких замыканий на переключателях и, следовательно, имеют тенденцию быть непрактичными в использовании, особенно при использовании высокого напряжения или когда поезда проходят через точки на высокой скорости.

В Sihltal Zürich Uetliberg Bahn имеет две линии с разной электрификацией. Чтобы иметь возможность использовать разные электрические системы на общих путях, Линия Sihltal подвесной провод находится прямо над поездом, а Линия Утлиберг подвесной провод отключен в сторону.

Верхняя контактная сеть

Контактная сеть (верхнее фото) предназначена для высокоскоростных железнодорожных транспортных средств. Троллейный провод (нижнее фото) подходит для тихоходных трамваев (трамваев) и легкорельсового транспорта.
Верхняя подающая штанга на RER Линия C траншеи и туннели в центре Парижа
Комбинированное контактное оборудование JR West
Старый железнодорожный мост в Берик-апон-Твид, модернизированный для подключения воздушных линий связи

Контактная сеть - это система накладных расходов. провода используется для поставки электричество к локомотив, трамвай (трамвай ), или же Скоростной трамвай автомобиль, который оборудован пантограф.

Портал со старым и новым навесным оборудованием на Железнодорожная станция Гривита, Бухарест.

В отличие от простых воздушных проводов, в которых неизолированный провод прикрепляется зажимами к близкорасположенным поперечным проводам, поддерживаемым столбами, в контактных системах используется как минимум два провода. Контактный или посыльный провод подвешивается с определенным натяжением между линейными конструкциями, а второй провод удерживается в напряжение через посыльный провод, прикрепленный к нему через частые промежутки времени зажимы и соединительные провода, известные как капельницы. Второй провод прямой и ровный, параллельный железнодорожный путь, подвешенный над ним как проезжая часть подвесной мост над водой.

Системы контактной сети подходят для высокоскоростных операций, тогда как простые проводные системы, которые менее дороги в строительстве и обслуживании, распространены на линиях легкорельсового транспорта или трамвая (трамвая), особенно на городских улицах. Такие автомобили могут быть оснащены пантографом или троллейбус.

В Северо-восточный коридор в Соединенные Штаты имеет контактную сеть более 600 миль (970 км) между Бостон, Массачусетс и Вашингтон. за Amtrak с междугородний поезда. Пригородная железная дорога агентства, включая MARC, СЕПТА, NJ Transit, и Метро-Северная железная дорога использовать контактную сеть для оказания местных услуг.

В Кливленд, Огайо то междугородний / легкорельсовый линии и тяжелый рельс линия использует те же воздушные провода из-за постановления города, направленного на ограничение загрязнения воздуха от большого количества паровозов, проходящих через Кливленд между восточным побережьем и Чикаго. Поезда перешли с паровых на электрические локомотивы на железнодорожных станциях Коллинвуда примерно в 10 милях (16 км) к востоку от центра города и в Linndale на западной стороне. Когда Кливленд построил свою линию скоростного транзита (тяжелой железной дороги) между аэропортом, центром города и за его пределами, он использовал аналогичную контактную сеть, используя оборудование электрификации, оставшееся после того, как железные дороги перешли с пара на дизельное топливо. Лепестковые пути для легких и тяжелых железных дорог протяженностью около 3 миль (4,8 км) вдоль Международный аэропорт Кливленда Хопкинса Красная (тяжелая железная дорога) линия, Синие и зеленые линии междугородного сообщения / трамвая между Кливленд Юнион Терминал и сразу за станцией East 55th Street, где линии расходятся.

Часть Бостон, Массачусетс Синяя линия Через северо-восточные пригороды используются воздушные линии, как и Зеленая линия.

Высота

Высота воздушной линии может создать опасность на железнодорожные переезды, где он может быть поражен автотранспортными средствами. На подходах установлены предупреждающие знаки, информирующие водителей о максимальной безопасной высоте.

Электропроводка в большинстве стран слишком низкая, чтобы позволить контейнер с двойным стеком поезда. В Тоннель под Ла-Маншем имеет удлиненную воздушную линию для размещения легковых и грузовых автомобилей двойной высоты. Китай и Индия эксплуатировать линии, электрифицированные с помощью проводки повышенной высоты и пантографов, чтобы обеспечить возможность движения контейнерных поездов с двумя штабелями.[10][11][12]

Проблемы с накладным оборудованием

На воздушные линии может отрицательно повлиять сильный ветер, вызывающий раскачивание проводов.[13] Мощные бури могут сбить с толку молния удары по системам[14] с воздушными проводами, остановка поездов, следующих скачок напряжения.

В холодную или морозную погоду воздушные линии могут быть покрыты льдом. Это может привести к плохому электрическому контакту между коллектором и воздушной линией, что приведет к возникновению электрической дуги и скачкам напряжения.[15]

При установке воздушных линий может потребоваться реконструкция мостов для обеспечения безопасного электрического зазора.[16]

Воздушные линии, как и большинство электрифицированных систем, требуют большей капитальные затраты при построении системы, чем эквивалентная неэлектрическая система. В то время как обычная железнодорожная линия требует только уклона, балласта, шпал и рельсов, подвесная система также требует сложной системы опорных конструкций, линий, изоляторов, систем управления мощностью и линий электропередач, каждая из которых требует технического обслуживания. Это делает неэлектрические системы более привлекательными в краткосрочной перспективе, хотя в конечном итоге электрические системы могут окупиться. Кроме того, добавленная стоимость строительства и обслуживания за милю делает подвесные системы менее привлекательными на железных дорогах дальнего следования, например, в Северной Америке, где расстояния между городами обычно намного больше, чем в Европе. Такие протяженные линии требуют огромных инвестиций в оборудование воздушных линий, и серьезные трудности возникают при подаче питания на длинные участки воздушных линий на постоянной основе, особенно в районах, где спрос на энергию уже превышает предложение.

Многие люди считают воздушные линии "визуальным загрязнением" из-за множества опорных конструкций и сложной системы проводов и кабелей, заполняющих воздух. Такие соображения привели к переходу к замене воздушных линий электропередачи и связи там, где это возможно, скрытыми кабелями. Проблема достигла апогея в Великобритании, когда Великая западная магистраль Схема электрификации, особенно через Герингский разрыв. Создана протестная группа с собственным сайтом.[17]

История

Первый трамвай с ВЛ представил Вернер фон Сименс на Международной электротехнической выставке в Париже 1881 г .: после этого события инсталляция была снята. В октябре 1883 года первое постоянное трамвайное сообщение с воздушными линиями было на Трамвай Мёдлинг и Хинтербрюль в Австрии. Трамваи имели двухполюсные воздушные линии, состоящие из двух U-образных труб, в которых пантографы висели и ходили как шаттлы. В апреле-июне 1882 года Сименс тестировал аналогичную систему на своем Электромот, ранний предшественник троллейбус.

Гораздо проще и функциональнее был контактный провод в сочетании с пантографом, который нес на транспортном средстве и прижимался к линии снизу. Эта система для железнодорожного сообщения с однополярной линией была изобретена Фрэнк Дж. Спраг в 1888 г. С 1889 г. использовался в Пассажирская железная дорога Ричмонд-Юнион в Ричмонд, Вирджиния, пионерская электрическая тяга.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ UIC английский / французский / немецкий тезаурус.
  2. ^ Исаев, И. П .; Фрайфельд, А. В .; «Беседы об электрической железной дороге» Москва, «Транспорт», 1989. С. 186-7.
  3. ^ См. Предыдущую ссылку и Ботц Ю. В., Чекулаев, В. Е., Контактная сеть. Москва "Транспорт" 1976 р. 54
  4. ^ «Моделирование OHLE» (PDF).
  5. ^ "Магнит АПП" Ворток ". Получено 25 июля 2018.
  6. ^ а б «Электровоз девяносто шесть тонн». Scientific American. Нью-Йорк. 10 августа 1895 г.
  7. ^ Кокс, Стивен Дж .; Нюнлист, Феликс; Марти, Рето (25 сентября 2000 г.). Электрификация поворотных и разводных мостов контактными рельсами (PDF). Проект электрификации северного направления. стр. 3–4. Получено 25 июн 2018.
  8. ^ Пресс-релиз Сименс
  9. ^ TMSV: Трамвайные переезды в Виктории
  10. ^ Дас, Мамуни (15 октября 2007 г.). «В центре внимания движение двухъярусных контейнеров». Индусское направление бизнеса. Получено 25 февраля, 2009.
  11. ^ "狂想 屋 | 你 的 火车 发源地» HXD1B 牵引 双层 集装箱 列车 " (на китайском). Получено 2020-07-01.
  12. ^ «Аэродинамические эффекты, вызванные заходом поездов в туннели». ResearchGate. Получено 2020-07-01.
  13. ^ "Kamerasystem skal advare lokoførere mod svingende køreledninger på Storebælt" (на датском). 5 ноября 2013 г.. Получено 25 июн 2016.
  14. ^ «Гарри Кинор - Электрификация воздушных линий для железных дорог». Получено 2019-02-05.
  15. ^ Стюарт, Мэтт (21 мая 2012 г.). «Матанги тренирует« более восприимчивые »к морозам». Пост Доминиона. Веллингтон. Получено 2 сентября 2015.
  16. ^ Кинор, Гарри (2014). «Серия 1: взгляд пользователя [электрификация железных дорог]». Электрификация железных дорог. С. 6 (7.). Дои:10.1049 / ic.2014.0056. ISBN  9781849199803.
  17. ^ "Спасите Геринг Гэп". Спасите Goring Gap. Получено 2019-02-05.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка