2.2.Контактная сеть
1 - опора; 2-консоль; 3-усиливающий провод; 4-изоляторы; 5-соединяющий провод; 6-несущий трос; 7-соединительные струны; 8-зажимы; 9-контактный провод; 10-фиксаторы; 11,12-детали крепления; 13-рессорный трос.
Фиксатор нужен для обеспечения зигзагообразного положения контактного провода с целью уменьшения износа полоза токоприемника. Старые изоляторы фарфоровые, а сейчас делают из стеклопластика. Несущий трос делают из металлической проволоки, струны из медной. Контактный провод чаще всего медный, последнее время биметаллический.
Бывают два контактных провода, расположенные параллельно, когда нужно передать большое количество энергии, например, на крутом и длинном подъеме.
По способу подвески контактная сеть бывает:
простые состоят из одного контактного провода, подвешенного к поддерживающим конструкциям (опорам), расположенным друг от друга на расстоянии длины пролета 30-40 м (рис.а);
цепные подвески, в которых контактные провода подвешивают на струнах к несущему тросу (рис. б, в, г, д, е, ж, з). На магистральных железных дорогах применяются только цепные подвески.
По способу подвешивания контактных проводов к несущему тросу:
одинарные (рис.б), имеющие один несущий трос и один контактный провод;
двойные - контактный провод подвешивается к несущему тросу через вспомогательный провод (рис.в).
По способу натяжения провода и троса:
компенсированные – натяжение контактного провода и несущего троса (рис.д), обеспечивается грузовыми компенсаторами;
полукомпенсированные - натяжение только контактного провода грузовым компенсатором через подвижный блок – ролик (рис.г).
По расположению несущего троса в плане:
вертикальные - несущий трос и контактный провод располагаются в одной вертикальной плоскости и в плане сливаются в одну зигзагообразную линию (рис.е)
полукосые – контактный провод располагается зигзагообразно,а несущий трос совпадает с осью пути (рис.ж)
косые – контактный провод и несущий трос располагаются зигзагообразно, но находятся в противофазе (рис.з)
1 – контактный провод; 2 – опора; 3- несущий трос; 4- струна; 5 – вспомогательный провод; 6 – грузовой компенсатор; 7 – ролик; 8 – ось; 9 – консоль, фиксатор; 10 – изолятор.
2.3.Энергетическая эффективность видов тяги
Этот показатель в условиях эксплуатации более достоверно можно получить в результате тягово-энергетических испытаний локомотивов, учитывающих специфические условия и технологию перевозок, а также вероятностные факторы на каждом тяговом участке.
Энергетическая эффективность определяется через коэффициенты полезного действия (к.п.д.).
КПД электрической тяги можно представить как произведение этих коэффициентов всей цепочки поступления электрической энергии от электростанции до электровоза (см. рис. схемы систем тяги).
ήэ.т.= ήэл.ст.∙ ήЛЭП ∙ ήтяг.подст. ∙ ήк.с. ∙ ήэ ,
где ήэл.ст – к.п.д. электрической станции;
ήЛЭП – к.п.д. линии электропередач;
ήтяг.подст. – к.п.д. тяговой подстанции;
ήк.с – к.п.д. контактной сети;
ήэ – к.п.д. электровоза.
Значения перечисленных к.п.д. превышают 90%. Например, к.п.д. электровозов постоянного тока 90-92%, переменного – 96-97%. В целом к.п.д. электрической тяги составляет 62-65%.
К.П.Д. тепловозной тяги определяется проще, так как тепловоз автономный локомотив, не получающий извне энергию и равен к.п.д. самого тепловоза:
ήТ.Т.= ήТ.
Современные тепловозы имеют к.п.д. ήТ = 29-32%.
Таким образом, коэффициент полезного действия электрической тяги, примерно, в два раза выше тепловозной.
Для сравнения, к.п.д. газотурбинной тяги чуть более 12%, паровозной тяги на твердом топливе (угле) - 5%, на жидком - 9%.