4.2. Порядок выполнения работы

1) Изучить конструкцию СИ, смонтированных на лабораторных стендах [1, 3].

2) Ознакомиться с технологией монтажа, регулировки и проверки сос-тояния СИ [2, 4].

3) Выбрать из предложенного набора инструменты и защитные средства для проверки пространственного положения СИ с использованием монтажной изолированной вышки [4].

4) Установить монтажную вышку под СИ стенда.

5) С помощью выбранных инструментов измерить основные геометри-ческие размеры СИ [1, 3].

6) Полученные результаты сравнить с паспортными данными [3] и сделать заключение о правильности предмонтажной регулировки СИ.

7) Из нормативно-технической документации [3] выбрать типы СИ для контактной сети постоянного и переменного тока и станции стыкования.

4.3. Контрольные вопросы

1. Назначение секционных изоляторов.

2. Конструктивные особенности секционных изоляторов.

3. Основные параметры секционных изоляторов.

4. Инструменты и приспособления для монтажа и проверки положения секционного изолятора.

5. Места врезки секционных изоляторов в контактную подвеску.

6. Требования, которые предъявляются к правильно смонтированному секционному изолятору.

7. Защитные средства и техника безопасности при монтаже секционного изолятора.

4.4. Содержание отчета

1) Описание конструкции и параметры выбранных секционных изоляторов.

2) Описание технологии монтажа и регулировки секционного изолятора.

3) Результаты измерений основных геометрических размеров СИ.

4) Заключение о предмонтажной регулировке секционных изоляторов, смонтированных на стенде.

5) Ответы на контрольные вопросы.

Лабораторная работа 5

УСТРОЙСТВА КОММУТАЦИИ КОНТАКТНОЙ СЕТИ И ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ И ТЕХНОЛОГИЯ ИХ МОНТАЖА

Цель работы: изучить назначение, конструкцию разъединителей и технологию их монтажа.

5.1. Краткие теоретические сведения

Разъединители контактных сетей электрифицированных железных дорог предназначены для включения и отключения находящихся под напряжением ненагруженных участков, а разъединители с заземляющим ножом – для заземления отключенных участков. Секционные разъединители контактной сети – это аппараты, обеспечивающие электрическое соединение или разъ­единение отдельных участков (секций) сети друг с другом и с пи­тающими линиями, подводящими электрическую энергию от тяговых подстанций [1]. Фидерные разъединители предназначены для обеспечения передачи электроэнергии от тяговой подстанции к контактной подвеске, продольные – для продольного секционирования контактной сети (КС), передачи питания от контактной подвески станции к контактной подвеске перегона и наоборот, а также для питания контактной подвески искусственных сооружений. Поперечные разъединители устанавливают между главными путями станции и парков и между секциями контактной подвески.

Для тока выше 1000 А применяют разъединители рубящего типа, состоящие из основания с двумя вертикальными изоляторами, один из которых прикреплен неподвижно, а другой – шарнирно, а также из кривошипа с тягой, идущей к приводу. Сверху на изоляторах закреплены губки, нож, дугогасящие рога и шлейфы, идущие к секциям контактной сети. При отключении разъеди­нителя подвижный изоля­тор отклоняется от верти­кали примерно на 30°, при этом образуется воздушный промежуток длиной до 200 мм между токоведущими частями разъединителя. Переключается разъединитель ручным или моторным приводом [1].

В обозначении разъединителей типа РКЖ указываются следующие технические данные: номинальные ток и напряжение (например, 3,3 кВ/3000 А), наибольшее рабочее напряжение (4 кВ), предельный установившийся ток короткого замыкания (для РКЖ-3,3/1250; РКСЗ-3,3/3000 и РС-3000/3,3-П – 25 кА, для РКЖ-3/3000, РКСЗ-3/3000; РКС-3,3/4000; РС-3000/3,3-1 – 50 кА), время протекания тока (в главной цепи – 3 с, в цепи заземления – 1 с), максимальный ток, отключаемый разъединителем с моторным приводом (при индуктивности сети 300 мГн: типа РКЖ – 10 А, РКС – 30 А; при индуктивности 35 мГн: типа РКЖ – 500 А, РКС – 2000 А) и этот же ток в аварийном режиме (при индуктивности сети 35 мГн – 2000 А).

Разъединители РКЖ-3,3/1250, РКСЗ-3,3/3000 и РС-3000/3,3-П имеют заземляющие ножи. Разъединители повышенной надежности (РС-4000/3.3) и поворотного типа (РЛНДЗ-1а-35/1000) состоят из подвижной и неподвижной частей, установленных на опорных изоляторах типа ОМВП-35/1000.

Пример обозначения разъединителя: РЛНДЗ-35/1000, где буква Р – разъединитель, Л – линейный, Н – для наружной установки, Д – двухколонковый, З – с заземляющим ножом, цифра 35 – номинальное напряжение 35 кВ, 1000 – ток 1000 А.

Наибольшее рабочее напряжение разъединителя типа РД и РЛНДЗ-35/1000 – 40,5 кВ, РЛНД-10 – 12 кВ; для этих же серий разъединителей (по напряжению) предельный сквозной ток равен 63 и 25 кА, ток термической стойкости – 25 и 10 кА соответственно. Расчетное время протекания тока термической стойкости по главным ножам – 4 с (3 с – у РД), по заземля- ющим – 1 с. Для секционирования ВЛ 10 кВ применяются трехполюсные разъединители РЛНД-10 /630.

Ножи главных токоведущих частей вы­полнены из медной шины сечением 8 × 100 мм. Расстояние между подвижным и не­подвижным ножами во включенном положении разъединителя должно быть ±5 мм (регулировку зазора выполняют изменением высоты упора), в от­ключенном – не менее 100 мм. На разъединителях РКС-3,3/4000 контакт ножей с губками осуществляется во-семью парами ламелей, выполненных из медной шины сечением 3 × 20 мм, на разъединителях РКС-3,3/3000 и РКСЗ-3,3/3000 – шестью. Расстояние между контактными поверхностями ламелей в отключенном положении разъединителей РКС-3,3/3000 и РКСЗ-3,3/3000 составляет (4,5 ± 0,5) мм, РКС-3,3/4000 – (6,5 ± 0,5) мм.

Натяжение в разъемных контактах (ламелях) обеспечивается и регулиру­ется их пружинами [4]. Контактное нажатие ламелей на ножи проверяется шаблоном. При вытягивании его вдоль продольной оси ламелей сила нажатия должна быть такой, чтобы при усилии сжатия ламелей 70 – 90 Н (7 – 9 кгс) шаблон из медной шины (сечением 8 × 20 мм – для РКС-3,3/4000 и 6 × 20 – для РКС-3,3/3000 и РКСЗ-3,3/3000), вставленный в покрытый смазочным материалом разъемный кон­такт, плавно выходил из него.

Разъединители рассчитаны на работу в интервале температуры окружающего воздуха от – 40 до +40°С и допускают механическую нагрузку 200 Н на изоляторы в горизонтальной плоскости в направлении продольной оси разъединителя.

Дугогасительные рога разъединителей выполняют из контактного провода или стального прутка диаметром 12 мм. Конструкция разъединителей рассчитана на присоединение медных и алюминиевых (через переходные зажимы) проводов сечением 95 – 120 мм² до восьми штук с каждой стороны. Крутящий момент при затяжке болтов должен быть в пределах 90 – 100 Н·м. Дугогасительные рога разъединителей должны соприкасаться между собой и плавно скользить при отключении (включении) разъединителя до выхода ножей из соприкосновения с ламелями. Расстояние между дугогасительными рогами в отключенном положении разъ­единителя должно быть не менее 100 мм. Если износ дугогасительных рогов составляет более 10 % поперечного сечения, то они подлежат замене. Разъединители не требуют смазки в течение всего периода эксплуатации, так как имеют герметизированные подшипниковые узлы.

Секционные разъединители монтируются на специальных кронштейнах, закрепленных на опорах. Не допускается над разъединителями наличие проводов и конструкций на расстоянии менее 3 м. Разъединители постоянного и переменного тока устанавливаются на вы­соте 5 – 6 м от поверхности земли. Переключение секционных разъединителей производится приводами вручную или дистанционно с пульта или по системе телеуправления. Моторные приводы должны иметь защиту от самопроизвольного переключе­ния и блокировку, которая не допускает включения разъединителя на период производства на нем ремонтных работ. На участках постоянного тока мотор­ные и ручные приводы должны быть изолированы от опор контактной сети и кронштейнов разъединителей. Сопротивление изоляции должно быть не менее 10 кОм. Металлическая оболочка и броня кабеля дистанционного управления должны быть изолированы от конструкции моторных приводов и опор. Конструкция разъединителей с заземляющим ножом должна исключать возможность включения заземляющего ножа при включенном положении разъединителя [2].

На участках переменного тока применяют секционные разъединители ти­па РЛНД-35/1000У1, РЛНД-35/1000, РЛНД-35/600 без заземляющих ножей и типа РЛНДЗ-35/1000 с одним заземляющим ножом. Разъедини­тели рассчитаны на длительный ток 600 или 1000 А при напряжении до 35 кВ переменного тока. Основанием разъединителя служит рама. На ее концах в подшипниках укреплены стержневые изоляторы, соединенные в нижней час­ти тягой. Подвижные и неподвижные части разъединителей установлены на изоля­торах типа ОНВП-35/1000 и закреплены на основании. При переключении разъединителя изоляторы одновременно пово­рачиваются на (90 + 2)° в противоположных направлениях, при этом главные полуножи замыкаются или размыкаются. Основные технические данные сек­ционных разъединителей переменного тока приведены в работе [3].

В местах секционирования линий ДПР (при двух проводах) устанавлива­ются двухполюсные разъединители, состоящие из двух однополюсных разъ­единителей, расстояние между которыми равно 800 мм.

Приводы для переключения разъединителей подразделяются на ручные и телеуправляемые [1, 3]. Телеуправляемые приводы могут быть грузовыми, моторными (с асинхронным или коллекторным двигателем), их кинематическая схема содержит червячную или винтовую передачу и редукторы с зубчатыми колесами. Предназначены такие приводы для ручного или дистанционного управления разъединителями. Приводы УМП (универсальный моторный привод) и ПДЖ (привод двигательный железнодорожный) имеют червячную передачу и цилиндрический редуктор. Управление разъединителями РКС-3,3/4000 и РКС-3,3/3000 осуще­ствляется ручными приводами или электроприводами, а РКСЗ-3,3/3000 – двумя ручными приводами с механической блокировкой.

Для дистанционного управления применяют грузовые приводы, кинематическая схема которых содержит барабан с храповым колесом. Для того чтобы запасти энергию, необходимо вручную вращать барабан, наматывая трос, к которому подвешены грузы. Моторные приводы УМП и ПДЖ предназначены для оперирования разъединителями контактных сетей постоянного (3,3 кВ) и переменного (27,5 кВ) тока и ВЛ. Кинематические схемы этих приводов содержат коллекторный электродвигатель, вращающий червячное колесо с кривошипом и тягой, идущей к разъединителю, или асинхронный двигатель с конденсатором, вращающий зубчатую передачу с кривошипом и тягой. Конструктивно эти узлы и концевые выключатели помещены в закрывающийся корпус. Моторные приводы подключаются к специальным пультам управления АУП-4м. Приводы должны обеспечивать угол поворота 90 – 105° с крутящим моментом 265 – 390 Н·м и иметь время выполнения операций «Вкл.» и «Выкл.» не более 2,5 с. Мощность асинхронного двигателя – 250 Вт, 3000 об/мин (ПДЖ-01, ПДЖ-02, ПДЖ-32), коллекторного – 180 Вт, 8500 об/мин (УМП-II, УМПЗ-II).

Каждый привод предназначен для конкретных разъединителей, например: ПДЖ-01 – для РС-3,3/3000, РКС-3,3/3000 и РКС-3,3/4000, РКЖ-3,3/3000 и РКЖ-3,3/1250; ПДЖ-02 – для РНД-35/1000, РД-35/1000 (одно- и двухполюсные), РЛНД-10/630 (трехполюсные); ПДЖ-32 – для разъединителей с заземляющими ножами РНД3-16-35/1000, РДЗ-1-35/1000 (одно- и двухполюсные), а также для РЛНД-1-10/400 и РЛНД-1-10/630 (трехполюсные); УМП-II – для РС-300/3,3, РКС-3000/3,3 и РКС-4000/3,3, РНД-10/400 и РНД-35/1000, РКЖ-3,3/3000, а также для разъединителей с заземляющими ножами РНДЗ-16-35/1000 (на контактной сети), РНД-10/630 (на ВЛ), РКСЗ-3,3/3000, РКЖ-3,3/1250.

Приводы ПДЖ-32 и УМП- II имеют валы для управления заземляющими ножами вручную. На приводах ПДЖ при горизонтальном расположении главного вала (ПДЖ-01) на его конце устанавливается двуплечий рычаг, а при вертикальном расположении главного и заземляющего валов – полумуфта (ПДЖ-02, ПДЖ-32). Аналогично устроены и приводы разъединителей линий автоблокировки [3]. Приводы ручные ПР и ПРЖ предназначены для оперирования разъединителями контактной сети постоянного тока напряжением 3,3 кВ типа РС, РКС, РКЖ с поворотом ручки на 180° (из верхнего положения в нижнее); ПРНЗ и ПР-09 – для оперирования главными и заземляющими ножами разъединителей наружной установки переменного тока с поворотом на 90 и 105° соответственно. Разъединитель типа РКСЗ-3.3/3000 рассчитан на управление двумя ручными приводами с механической блокировкой.

Тип разъединителя и сечение соединительных проводов должны соот-ветствовать наибольшему току, который может протекать через контактную систему разъединителя. Не допускается наличия каких-либо проводов, изоляторов и других конструкций, в том числе заземленных, выше ножей или дугогасительных рогов разъединителя на расстоянии менее 3 м. Монтаж секционного разъединителя заключается в установке его с приводом на опоре и в подключении к проводам контактной подвески. Конструкции для крепления разъединителя и привода изготавливают в мастерских. Основной сортамент металла для таких конструкций – уголок (63 × 63 × 5 и 50 × 50 × 5 мм).

В условиях мастерских выполняют проверку комплектации, сборку и регулировку разъединителя и привода. На месте монтажа установку конструкций выполняют с приставных монтажных лестниц. Подъем конструкций и разъединителя производят полиспастом на 5 кН, который закрепляют на вершине опоры струбциной [2]. Для подъема разъединителя на высоту веревочный канат укрепляют под верхним фланцем изолятора с целью исключения самопроизвольного раскры­тия разъединителя.

Разметку мест для закрепления кронштейна основания разъединителя производят на расстоянии не менее 2 м от кронштейна для двух гирлянд изоляторов, а для кронштейна привода – не ниже 1,5 м от земли. Первым поднимают и крепят на опоре кронштейн для гирлянд изоляторов, затем – кронштейны основания разъединителя и собирают их в единую конструкцию, после этого поднимают закрепленный за основание разъединитель и крепят его четырьмя болтами. На следующем этапе работы поднимают предварительно собранные гирлянды изоляторов и крепят над колонками разъединителя к кронштейну, присоединяют провода шлейфов к колонкам разъединителя, закрепляют их в седлах гирлянд изоляторов и опускают вниз. Длина шлейфов определяется местом установки разъединителя, типом подвески, конструкцией подопорного узла [2]. На нижний кронштейн монтируют привод, к рычагу разъединителя присоединяют предварительно изготовленную тягу и производят регулировку хода (угла поворота) контактной системы разъединителя и соответствующих контактов привода.

Подключение шлейфов разъединителя к проводам контактной подвески выполняют с автомотрис или со съемной монтажной вышки. Сечение шлейфов должно соответствовать сечению подвески с усиливающим проводом или сечению питающей линии. Шлейф от ближней к опоре колонки разъединителя следует подключать к рабочей ветви подвески; на участках постоянного тока шлейф, идущий от подвижной колонки разъединителя, должен иметь запас по длине – слабину. Минимальное расстояние от оси опоры до места подклю-чения шлейфа к подвеске – 2 м [2]. Закрепление шлейфа к несущему тросу осуществляют через узел изоляции, рассчитанный на полное напряжение в контактной сети, а присоединение шлейфа выполняется через электрический соединитель, установленный между несущим тросом и контактным проводом с помощью соединительных зажимов. Кронштейны с высоковольтным оборудованием (гирлянды изоляторов, основание разъединителя) соединяют с тяговым рельсом стальным прутком диаметром не менее 12 мм и таким же отдельным спуском соединяют кронштейн привода с подошвой тягового рельса.

Трехполюсные разъединители для ВЛ-10 типа РЛНД-10 монтируют на одной раме. Эту раму на земле крепят к деревянной конструкции, которую поднимают на опору полиспастом, затем устанавливают привод, соединяют его с разъединителем и производят регулировку привода и разъединителя для одновременного включения всех трех ножей и высокой надежности электрического контакта.