2. Стальные проволока и тросы
Гибкие поддерживающие устройства - простые и цепные поперечины, сложные поддерживающие системы (трапеции, угольники, полигоны), фиксирующие поперечины и оттяжки - монтируют из холоднотянутой стальной оцинкованной проволоки диаметром 5 мм или стального оцинкованного семипроволочного каната диаметром 6,7; 7,3 и 8 мм (табл.4).
Основным недостатком стальной проволоки и стальных канатов являются их довольно быстрые коррозионные повреждения, которые вызываются загрязненной атмосферой воздуха городов, особенно вблизи химических предприятий и моря.
Быстро выходят из строя многопроволочные канаты "с жилами малого диаметра. В условиях работы на контактной сети срок службы их в 2-4 раза меньше крупножильных.
Создается особенно неблагополучное положение, если канат имеет пеньковую сердцевину, которая задерживает влагу и тем самым ускоряет коррозию. Поэтому для контактной сети не используют горячекатаную проволоку (катанку), мелкожильные стальные канаты с пеньковой сердцевиной.
В качестве меры против коррозии при изготовлении проволоки диаметром 5 мм, а также проволоки, идущей на изготовление канатов, применяют покрытие слоем цинка. Оцинкованная проволока различается по толщине покрытия на три группы: для легких условий работы ЛС, средних СС и жестких ЖС. Для контактной сети городов следует использовать проволоку и канаты с оцинковкой ЖС и лишь для загородных линий, удаленных от моря и промышленных химических предприятий, - с оцинковкой СС. Защита стальной проволоки от коррозии может быть выполнена покрытием слоем алюминия толщиной не менее 0,2 мм. Такой проволоке присвоена марка БСА.
Для несущих тросов цепных подвесок применяют стальные канаты диаметром не менее 6,7 мм. В трамвайных сетях, где несущие тросы могут быть использованы одновременно и как усиливающие провода, допускается монтаж медных марки М и биметаллических сталемедных проводов.
3. Контактные подвески
Подвешенный контактный провод можно рассматривать как натянутый стержень, опирающийся в нескольких точках (Рис.6, а). Расстояние между опорными точками А и В называется длиной пролета, или пролетом. Под действием силы тяжести от собственной массы и других сил провод провисает по плавной кривой. Это провисание характеризуется стрелой провеса }, определенной как расстояние, измеренное по вертикали от точки подвешивания до наинизшей точки провода. Поперечные размеры контактного провода в сравнении с длиной пролета настолько малы, что влиянием жесткости провода при определении формы кривой провисания можно пренебречь и рассматривать ее как гибкую нить. Стрела провеса увеличивается с увеличением длины пролета и уменьшается с увеличением натяжения провода.
Наилучшие условия токосъема обеспечиваются при движении контактной части токоприемника по горизонтальной траектории, что соответствует положению провода с минимально возможными провесами. Уменьшать длину пролетов можно лишь до определенных пределов, после которых это становится экономически невыгодным вследствие больших расходов на опорные и поддерживающие устройства. Увеличение натяжения провода ограничивается его прочностью и необходимым запасом прочности для обеспечения надежной работы на весь срок службы. Натяжение провода изменяется с изменением температуры. При повышении температуры увеличивается длина провода, а следовательно, увеличивается стрела провеса и уменьшается натяжение. При понижении температуры происходит обратное явление - уменьшается стрела провеса и увеличивается натяжение.
Для обеспечения стрел провесов в допускаемых пределах периодически, в определенные сезоны, регулируют натяжение провода вручную. Такая регулировка называется сезонной регулировкой. Более совершенным является автоматическое регулирование натяжения для поддержания. его на заданном уровне. Для автоматического регулирования используются, как правило, грузовые компенсаторы (Рис.6, б). Находит также применение частичное регулирование натяжения в пределах, ограниченных средними значениями по многолетним наблюдениям наивысшие и наинизшие температуры для данной местности. Для такого реагирования используют свойства подвески изменять натяжение провода при изменении наклона подвесных струн или положения провода на криволинейном участке.
Подвески, не имеющие автоматического регулирования, называются некомпенсированными; имеющие автоматическое регулирование грузовыми компенсаторами натяжения контактного провода и продольного троса - компенсированными; цепные подвески, имеющие автоматическое регулирование натяжения только контактного провода, - полукомпенсированными; а подвески с регулированием натяжения лишь в определенных пределах - частично компенсированными.
Контактные подвески имеют несколько разновидностей', которые можно свести к двум группам: простые и цепные. Каждая из этих групп, в свою очередь, имеет несколько подвесок, отличающихся внешним видом, способом регулирования натяжения провода и троса, условиями токосъема и эластичностью. Каждый тип подвески предназначается для определенных условий движения подвижного состава и характеристик трамвайных и троллейбусных линий. Для линий и участков, где можно допустить повышенные скорости движения, как правило, применяют цепные подвески, из которых для городских условий полукомпенсированные более предпочтительны.
Эластичностью контактной подвески называется способность, ее отжиматься вверх под действием нажатия токоприемника. Она характеризуется подъемом контактного провода данной точке от вертикальной силы токоприемника, мм/Н. Величина, обратная эластичности, называется жесткостью, она характеризуется силой, которую нужно приложить к контактному проводу, чтобы отжать его вверх на 1 мм. Единица измерения жесткости - Н/мм.
Эластичность подвески положительно влияет на качество токосъема, обеспечивая надежный контакт при толчках и колебаниях токоприемника, возникающих, например, из-за неровностей пути. Под действием токоприемника провод непрерывно отжимается вверх.
При перемещении токоприемника вниз провод следует за ним, сохраняя контакт, а при толчке вверх смягчает удар.
В пролете эластичность неравномерна: наименьшая в точках подвешивания, а наибольшая в середине пролета.
По эластичности трамвайные и троллейбусные контактные подвески условно делят на жесткие, полужесткие и эластичные. Подвеска называется жесткой, если контактный провод неподвижно закреплен на жесткой конструкции, например на ферме моста, потолке тоннеля и других неупругих опорно-поддерживающих конструкциях.
Подвеска называется полужесткой, если контактный провод закреплен на гибкой поперечине из проволоки или троса, вместе с которыми он может иметь небольшие вертикальные перемещения в точке подвешивания под действием силы натяжения токоприемника.
Подвеска называется эластичной, если система подвешивания имеет упругие звенья, отклоняемые из своего. статического положения при отжиме провода токоприемником. Следует иметь в виду, что полужесткие подвески тоже обладают определенной эластичностью. Степень эластичности определяется расчетом или опытом. Под эластичными подвесками обычно понимают подвески, имеющие повышенную эластичность по сравнению с полужесткими.
Простая некомпенсированная полужесткая подвеска была применена в первых подвесках контактного провода на высоте и до сих пор используется для участков сети, где скорость движения небольшая. К ним относятся отдельные участки трамвайных и троллейбусных линий протяженностью не более 400 м, кривые участки радиусом менее 70 м, сетевые узлы контактной сети, территории депо и ремонтных мастерских, заводов и подъезды к ним, грузовые линии. Достоинством подвески является простота устройства и обслуживания.
Провода закрепляют на гибких поперечинах или кронштейнах через 30-35 м для трамвайной и через 25-30 м для троллейбусной линий (рис.7, а). Большие пролёты применяют при креплении гибких поперечин на опорах, меньшие - при закреплении на стенах зданий. При совместной подвеске линий трамвая и троллейбуса длины пролетов принимают 25-30 м. Большие длины пролетов обусловливают большие провесы проводов, что ухудшает токосъем на больших скоростях движения. Скорость движения подвижного состава, допускаемая этой подвеской на прямых участках, не более 45 км/ч. Поддержание натяжения провода в заданных пределах осуществляется сезонной регулировкой.
Рассматриваемая простая подвеска предназначена для двух линий трамвая или троллейбуса, если расстояние между проводами не более 10 м. При большем числе подвешиваемых линий становится невозможным отрегулировать и поддерживать высоту их закрепления в допустимых пределах, а большие расстояния в средней части поперечины ведут к большим провесам над серединой улицы.
В эксплуатации продолжает оставаться значительное число линий с простой полужесткой некомпенсированной подвеской. Замена таких подвесок обычно выполняется при реконструкции сети, следовательно, они еще длительное время будут оставаться в эксплуатации. Существенное улучшение токосъема трамвая при минимальных затратах можно получить и при сохранении простой Подвески, если применить автоматическую грузовую компенсацию натяжения провода. Переустройство заключается в монтаже узлов грузовой компенсации, средней анкеровки и замене подвесов на специальные скользящие.
Разновидностью простой полужесткой некомпенсированной подвески является простая подвеска на цепной гибкий поперечине с фиксирующим тросом (рис.7, б). Эту подвеску применяют для проводов двух и более линий троллейбуса, совместной подвески линий трамвая и троллейбуса, для подвески нескольких линий в депо. Основной элемент этой подвески - несущий трос поперечины - воспринимает все вертикальные нагрузки от контактных проводов, арматуры и частично от фиксирующей поперечины.
Расположение всех проводов на одной высоте достигается благодаря различной длине струнок. Под несущим тросом на высоте установки подвесов располагают фиксирующий трос, закрепляющий положение проводов в плане. Он воспринимает все горизонтальные нагрузки, возникающие при изменении направления проводов на криволинейных участках, действия ветра и боковых перемещений токоприемников. Для несущего троса, являющегося наиболее ответственной частью подвески, предусматривается трехкратный запас прочности, для фиксирующего троса - 2,5.
Подвеска провода на струнах обеспечивает большую независимость одного пути от другого. Например, повреждение проводов одного пути может не отразиться на работе другого, подвешенного раздельно на самостоятельных струнах. По основным параметрам - длине пролета и допустимой скорости движения - эта подвеска не отличается от подвески на простых поперечинах. Токосъем также может быть улучшен, если применить автоматическую. компенсацию.
