Лекция №17 городской электротранспорт

17.1 Общие сведения о городском электротранспорте, рельсовом пути, кабельных и контактных сетях.

Используемая литература:

1. Бакутис Э.Д., Овечников А.П. Городские транспорт, улицы и дороги.– М.: Транспорт, 1979,– 210 с.

17.1 Общие сведения о городском электротранспорте, рельсовом пути,

кабельных и контактных сетях.

Городской электротранспорт включает в себя троллейбус, трамвай, метрополитен. По сравнению с автобусом и автотранспортом он сложнее, т.к., для обеспечения своего движения он нуждается в электроэнергии, все виды электротранспорта требуют постоянного электрического тока, в то время как в энергетической системе отпускается переменный ток высокого напряжения 6-19 кВ. На троллейбусном и трамвайном транспорте применяют постоянный ток напряжением 600 В. На поездах метрополитена используется постоянный ток напряжением 825 В. На тяговых подстанциях электрический ток из энергосистемы необходимо переработать, сначала понизив напряжение до 600 (825 В), а затем преобразовать из временного в постоянный и подавать на линию. Электротранспорт является самым экологически чистым в плане загрязнения воздуха.

Троллейбусный транспорт в качестве путей сообщения использует обычные уличные сети, но требует обязательного применения усовершенствованных дорожных покрытий в целях надежного токосъема с контактной сети.

Метрополитен представляет собой внеуличный транспорт (рельсовый). Питание током поездов метрополитена осуществляется через контактный рельс, проложенный вдоль пути с левой стороны по движению поезда и закрытый деревянным коробом, в отличие от питания троллейбусов и трамваев, которое осуществляется через подвешенный на опорах контактный провод. Линии метрополитена бывают подземными мелкого (6÷12 м) или глубокого (>12 м) заложения, надземными (на эстакадах) или наземными по типу нормального железнодорожного пути с расположением станций значительно реже (от I до 2 км), чем на наземном транспорте).

Трамвайный транспорт требует устройства рельсового пути, который служит также для отвода отработанного тока обратно на типовую подстан­цию. Трамвайный транспорт имеет наибольшую провозную способность из всех видов наземного транспорта, однако маневренность его особенно низкая, т.к. он привязан к рельсовой сети.

Назначение рельсовых путей: воспринимать давление от колес под­вижного состава и передавать это давление земляному полотну при со­блюдении стабильности пути в вертикальной и горизонтальной плоскос­тях, направлять колеса подвижного состава и передавать это давление земляному полотну при соблюдении стабильности пути в вертикальной и горизонтальной плоскостях, направлять колеса подвижного состава по рельсовой колее, являться проводником отработанного электрического тока.

Рельсовый путь имеет:

– верхнее строение, к которому относятся рельсы и специальные части стрелочные переводы и пересечения со всеми видами скреплении и соединений;

– основание в виде шпал и балласта или бетонного основания;

– земляное полотно, представляющее собой выровненный рельеф местности;

– системы водоотвода от путей как поверхностных, так и грунтовых вод от основания пути;

– верхнее покрытие путей при сооружении на городских улицах.

Ширина колей рельсового пути как трамвая, так и метрополитена и электрифицированных железных дорог – 1524мм.

Имеются несколько трамвайных сетей, имеющих узкую колею (1000мм) Львов, Евпатория, Таллинн, Пятигорск. Европейская колея размер 1435 мм.

Нормальное расстояние между осями двух смежных путей на трамваях принято 3550 мм, минимальное – 3200 мм.

Рельсы на трамвайных путях (рис.17.1) В одном уровне с проездами должны применяться специального желобчатого типа (феникс), а на открытых путях и на метрополитене – железнодорожного типа (виньоль).

Рельсы между собой соединяются термитной или электрической сваркой; сборные стыки допускаются только в узлах и как температурные стыки – в открытых путях.

Наиболее распространенной конструкцией рельсовых путей является шпальная с щебеночным или песчаным балластом (рис.17.2 а); она достаточно прочна, устойчива и упруга, лучше воспринимает динамические нагрузки от подвижного состава. Бесшпальные конструкции в виде жестких конструкций применяются на переездах с магистральными улицами при большой интенсивности движения.

Проектирование трамвайной линии осуществляют в пределах красных линий улицы. Трамвайные линии проектируют, как правило, в 2 колеи. Одноколейные – при недостаточной ширине улиц, а колею обратного направления укладывают по другой параллельной улице. Ширину трамвайного полотна в зависимости от его расположения принимают согласно таблице.

Пути трамваев располагают: (рис.17.3):

а) центрально – по оси улицы (центральные);

б) по одной стороне улицы – (односторонние);

в) по двум сторонам бульвара или подосы для транспорта большой скорости (двустороннее).

Рис. 17.1 Типы рельсов: I - трамвайных для прямых; 2 - трамвайных для кривых; 3 - железнодорожный.

Кривые участки пути трамвая описывают по дуге круга радиусом не менее 20 м. В стесненных местах при соответствующем обосновании допускается уменьшение радиуса кривой до 18 м. Радиусы кривых более 2000 метров применять не рекомендуется.

Узлами трамвайной путевой сети называют участки пути, предназначенные для соединения между собой или пересечения отдельных линий.

Схемы типовых стрелочных переводов и пересечений приведены на рис. 17.4.

Таблица 17. Ширина трамвайного полотна

Расположение трамвайного полотна

Ширина, м

Двухколейный путь на обособленном полотне с посадочными площадками и с полосами для озеленения между путями и проезжей частью улиц. Двухколейный путь на обособленном полотне без посадочных площадок с центральной подвеской контактного провода. То же, с поперечной подвеской контактного провода. Двухколейный путь в одном уровне с проезжей частью. Одноколейный путь в одном уровне с проезжей частью. Одноколейный путь на обособленном полотне.

9.6 7.35 7.00 6. 60 3.4 3.8

Рис. 17.2 Типовые конструкции трамвайных путей:

а) на шпально-песчаном основании на самостоятельном полотне;

б) жесткая бетонная

Контактная сеть служит для передачи тока подвижному составу горэлектротранспорта. Она получает ток от питающих кабелей сети, идущей от тяговых подстанций. Съем тока осуществляется на трамвае посредством дуги (бугельный токоприемник), пантографа или штангового токоприем­ника; на троллейбусе –посредством двух изолированных штанг с голов­ками с контактными вставками; на метрополитене – посредством треть­его рельса, подвешенного сбоку к специальному кронштейну.

Возвращение тока на тяговую подстанцию при рельсовом транспорте осуществляется через рельсовый путь, к которому присоединяются отса­сывающие кабели, отводящие ток на подстанцию. На троллейбусе ток возвращается ко второму контактному проводу, к которому присоединен отсасывающий кабель. Поэтому на трамвае имеется один положительный ко­нтактный провод (+╫, а на троллейбусе – два ("+" и "-").

Контактная сеть должна обеспечить токосъем при скорости движения до 80 км/час для трамвая и троллейбуса и 100 км/ч – для метрополитена. Должна обеспечиваться механическая прочность всех элементов контакт­ной сети, необходимая защита от радиопомех, безопасность пешеходов, а наружный вид удовлетворять требованиям благоустройства города. Контактный провод изготавливается из профилированной твердотянутой электролитической меди сечением 85 или 100 мм² (рис.17.5). Натяжение контактного провода при наинизшей температуре должно составлять для сечения 85 мм² – 1050 кг и для сечения 100 мм² – 1200 кг.

Системы подвески контактной сети должны быть преимущественно эластичного типа в целях более надежного токосъема. Основные системы подвески приведены на рис. 17.6. Контактная сеть подвешивается или на опорах (ж/б или металлических), или посредством тросовой системы со стенам домов. Пересечения контактной сети трамвая с троллейбусом рекомендуется устраивать под углом 40÷90°, а троллейбуса с троллейбусом 60÷90° с устройством специальных изоляционных вставок между проводами разной полярности.

Прокладка кабелей осуществляется в траншеях глубиной до 0.8 м. Ширина траншеи зависит от количества кабелей. Расстояние между ними в траншее должно быть 60-100 мм. Сечение кабелей принимается в зависимости от нагрузки – для высоковольтных вводов переменного тока – трехжильные от 3x35 до 3x240 мм², а для постоянного тока – сечением от 120 до 500 мм². Кабели должны быть бронированными марки СБ с изоляцией в несколько слоев, а сверху должны быть защищены прокладкой кирпичей. Соединение отдельных кабелей между собой осуществляется чу­гунными или свинцовыми муфтами.

Рис. 17.3 Расположение трамвайных путей:

а) по оси улицы; б) с одной стороны улицы; в) по сторонам бульвара.

а) б) в) г)

Рис. 17.4 Схемы некоторых пересечений и переводов

а) пересечение одиночного пути, прямое; б) пересечение двойного пути, косое; в) пересечение двойной кривизны; г) правый одиночный перевод.

	Рис. 17.5 Профиль контактного провода сечением 85 мм^2
	Рис. 17.6 Основные системы подвески контактной сети: а) простая поперечная; б) продольно-цепная на кронштейнах; в) поперечно-цепная.

53