Опоры и поддерживающие устройства. Провода. Изоляторы

Опоры контактной сети являются одним из основных устройств контактной сети и предназначены для поддержания на заданной высоте проводов контактной подвески, усиливающих и питающих линий. На этих же опорах подвешивают провода системы ДПР, волноводы и некоторые другие провода, располагаемые, как правило, с полевой стороны опор.

Опоры подразделяют как по назначению, так и по типу установленных на них поддерживающих устройств.

Забегая вперед, следует сказать, что на магистральных электрических железных дорогах контактная подвеска выполнена в виде следующих один за другим анкерных участков длиной /_а обычно около 1,5 км (рис. 7). По концам анкерных участков контактные подвески этих участков «заходят» одна за другую на 2-3 пролета для возможности плавного перехода токоприемника с провода на провод; эта часть контактной сети, где в зоне каждого пути располагаются две контактные подвески, называется сопряжением анкерных участков.

Опоры 3, предназначенные для подвешивания на них одной контактной подвески, называются промежуточными, а опоры 2 для поддержания двух контактных -подвесок на сопряжениях анкерных участков - переходными. Опоры /, которые предназначены не только для подвешивания контактной подвески, но и для закрепления (анкеровки) концов ее проводов, называются анкерными. Небольшое распространение имеют фиксирующие опоры, которые не несут нагрузок от массы проводов и предназначены только для изменения направления проводов в плане, например на кривых и в зонах стрелок на станциях. Устройства, посредством которых контактные подвески подвешены к опорам, называются поддерживающими устройствами.

В зависимости от местных условий, среди которых основными являются число контактных подвесок, приходящееся на одну опору, а также расстояние между опорой и ближайшей к ней контактной подвеской, применяют различные поддерживающие устройства: консоли, ригели (горизонтальные фермы жестких поперечин), поперечные тросы (тросы гибких поперечин).

По типу примененных поддерживающих устройств опоры подразделяют на консольные, опоры жестких поперечин и опоры гибких поперечин.

Самым легким из числа поддерживающих контактные подвески являются промежуточные консольные опоры (рис.

8). Они рассчитаны на вертикальные нагрузки от массы проходов контактной подвески, других проводов и гололедо-изморозевых образований на проводах, а также на горизонтальные нагрузки, определяемые воздействием ветра на провода и сами опоры. Примерно вдвое мощнее переходные опоры, поскольку они поддерживают две контактные подвески; эти опоры испытывают также горизонтальные усилия, определяемые изменением направления проводов, отходящих на анкеровки.

Значительно более мощными, являются анкерные опоры, которые, кроме указанных вертикальных нагрузок, воспринимают нагрузки от натяжения проводов контактной подвески. В некоторых случаях анкерные опоры не оборудуют поддерживающими устройствами, т. е. предназначают только для анкеровки проводов. Большие нагрузки испытывают также опоры жестких и, особенно, гибких поперечин, поскольку они поддерживают контактные подвески многих путей.

В настоящее время промежуточные, переходные и анкерные опоры, а также опоры жестких поперечин выполняются железобетонными. При этом анкерные опоры не рассчитывают на го

Рис. 8. Промежуточная консольная опора:

1 - опора: 2 - коне.пь, 3 - фиксаторный кронштейн

ризонтальную нагрузку от натяжения проводов контактной подвески и поэтому снабжают анкерными оттяжками, состоящими из заложенного в землю железобетонного анкера и тяг, соединяющих его с опорой (рис. 9); при обрыве анкерной оттяжки реально разрушение такой опоры.

Опоры гибких поперечин, а иногда и анкерные опоры, изготовляют решетчатыми из уголковой стали. Такие металлические анкерные опоры являются самонесущими и анкер--пыми оттяжками не оборудуются; характерным для них являются значительные размеры в основании, особенно в направлении горизонтальных усилии от натяжения проводов.

Железобетонные опоры сейчас изготовляют струнобетонного типа, т. е. с предварительным напряжением арматуры из стальных высокопрочных проволок (натянутых как струны). Ботее высокие прочностные качества таких опор по сравнению с опорами с ненапряженной арматурой объясняются неспособностью бетона сопротивляться большим растягивающим нагрузкам. Действительно, если начать растягивать железобетонную трубу с предварительно ненапряженной арматурой, трещины в бетоне появятся раньше, чем исчерпываются возможности арматуры.

В струнобетонных опорах, при изготовлении которых арматура сильно натягивается до начала бетонирования, бетон до приложения эксплуатационной нагрузки работает на сжатие. После приложения такой нагрузки при некоторой деформации арматуры происходит лишь уменьшение сжимающих напряжений в бетоне, и трещины не появляются. В результате этого исключается интенсивная коррозия., арматуры.

Консольные железобетонные опоры раньше изготовляли двутаврового и кольцевого сечений. Сейчас в основном изготовляют струнобетонные конические центрифугированные опоры кольцевого сечения.

Опоры длиной 13,6 м устанавливают в грунт, как правило, без фундаментов (рис. 10,а), длиной 10,8 м - с применением фундаментов стаканного типа (рис. 10,6). В отдельных случаях, например на высоких насыпях, опоры длиной 10,8 м устанавливают на сваях.

Опоры контактной сети нормально должны располагаться вертикально или с небольшим наклоном в сторону, противоположную действию основных нагрузок. Если же опора получила

наклон в обратную сторону (заметный нз кабины движущегося локомотива), а это бывает следствием пучины, изгиба стоек металлической опоры путевым механизмом, смещения анкера оттяжки и других причин, машинисту или другому лицу, обнаружившему наклон, необходимо об этом срочно сообщить по рации дежурному по ближайшей станции, указав номер опоры. Это позволит эксплуатационному персоналу своевременно принять необходимые меры и тем самым предотвратить возможную аварию.

Выше уже были названы основные поддерживающие у с т р о й с т в а - консоли, жесткие и гибкие поперечины. Рассмотрим их конструктивное выполнение.

Основным несущим элементом консоли является кронштейн, изготовленный из стальной трубы или двух стальных швелле-

Рис. 10. Закрепление в грунте конических нераздельной (а) и раздельной с фундаментом (б) опор: >Г - габарит опоры ров. Одним концом кронштейн присоединен к опоре, на другом его конце установлен бугель, посредством которого к консоли подвешен несущий трос. Этот кронштейн может располагаться наклонно или горизонтально, в соответствии с этим и консоль называется наклонней ИнИ горизонтальной. В таком положении кронштейн удерживайгсп работающей на растяжение тягой или работающим на сжатие подкосом (рис. 11).

Консоли могут поддерживать контактные подвески одного и двух путей. В соответствии с этим они называются однопутными и двухпутными. В отдельных случаях, например при невозможности установки спор па станциях с разьых сторон путей, применяют консоли, поддерживающие три контактные подвески п бо "се Многопутные консотп веси та выполняются с горизонтальным кронштейном и имеют несколько тяг.

Следует отчетить, что в первое время эксплуатации новых электрифицированных линий мож :о увидеть горизонтальные консоли, имеющие некоторый уклон Такое положение консоли не является аварийным; оно свидетельствует о некачественном монтаже консоли. Как правило, эксплуатационный персонал приводит такие консоли в нормальное положение в течение нескольких месяцев. Другое дело - увидеть наклонившеюся консоль на эксплуатирующемся много лет участке. В этом случае следует обратить внимание на положение опоры, на ко юрой \ становлена консоль: вероятнее всего, что наклонилась сама опора. Об этом, как сказано выше, нужно немедленно сообщить.

В отношении способа закрепления на опорах консоли подразделяют на защемленные, полузащемлецные (и щ полулово-ротные) и поворотные. Первые из них всегда строго перпендикулярны (в плане) оси пути, вторые могут располагаться по отношению к пути под углом, немного отличным от прямого.

При поворотных консолях в отличие от двух предыдущих соединения кронштейна и тяги с опорой выношены шарнирными. Такие консоли применяют на участках с компенсированными контактными подвесками, в которых в зависимости от температуры окружающего воздуха и значения длительно протекающего по несущему тросу (и нагревающего его) тока трос удлиняется или укорачивается, увлекая за собой коней консоли. Наибольшее смещение поворотной консоли от ее перпендикулярного к оси пути положения имеет 'ЮСТО при крайне низких и крайне высоких температурах окружающего воздуха.

Рис, 12, Изолированная консоль с фиксатором (6₀ - зигзаг контактного провода)

По способу изоляции от опор консоли подразделяются на неизо пфовашше и изолированные. Неизолированная консоль соединена с опорой непосредственно и поэтому находится под потенциалом земли. Изоляция контактной подвески от такой консоли осуществляется посредством подвесных изоляторов, закрепляемых за бугель, установленный на консоли (см. рис. 8).

Изолированная консоль соединяется с опорой через изоляторы (рис. 12) и находится под потенциалом контактной сети; при этом изолятор, установленный в месте соединения тяги с опорой, работает на растяжение, а установленный в месте соединения кронштейна с опорой---на сжатие. Изолированные консоли в настоящее время применяются у нас глазным образом на линиях переменного тока, где условия работы изоляторов являются более легкими благодаря меньшей массе проводов контактной подвески.

На станциях при числе путей от трех до восьми для поддержания контактных подвесок применяют жесткие поперечины-¦ рамные конструкции, состоящие из горизонтальных ригелей (пространственных решетчатых ферм) и опор, на которых закреплены ригели (рис. 13) В зависимости от числа путей, перекрываемых жесткими поперечинами, ригели могут состоять из двух, трех и четырех блоков, жестко соединенных лежду собой. Ригели большей несущей способности выполнены из уголковой стали большой площади сечения и имеют увеличенную высоту и ширину.

Для фиксирования контактных проводов в поперечном относительно и} ти направлении жесткие поперечины чаще всего оборудуют фиксирующими тросами, располагаемыми вдоль ригеля на 400 мм выше контактных проводов. На коротких жестких поперечинах для фиксирования контактных проводов вместо таких тросов применяют вертикальные фиксаторные стойки, прикрепляемые к ригелям в междупутьях.

Недостатком ригелей является необходимость частой очистки и покраски их для предотвращения разрушения от коррозии. Для выполнения этой работы требуется снятие напряжения с контактной сети.

В лесостепных зонах ригели зачастую становятся местом интенсивного гнездования птиц, обычно грачей. Выпадающие из гнезд прутья иногда шунтируют изоляторы, вызывая короткие замыкания на линиях переменного тока. Кроме того; наличие гнезд создает благоприятные условия для усиления коррозии ригелей.

Указанных недостатков ригелей лишены гибкие поперечины, которые состоят из тросов, расположенных в плоскости, перпен-дн!}лярной осп пути, и опор, на которых закреплены эти тросы (рис. 14). Наиболее сильно нагруженным является поперечный несущий трос, располагаемый с большой стрелой провеса и воспринимающий нагрузку от массы проводов контактной подвески и массы гололедо-изморозевых образований (в осенние и весенние периоды).

Верхний фиксирующий трос препятствует поперечным смещениям несущих тросов контактных подвесок перекрываемых путей под действием сил от изменения направления контактных подвесок в плане на кривых или под действием ветра; нижний фиксирующий трос препятствует поперечным смещениям контактных проводов.

На наших дорогах получили распространение два типа гибких поперечин: в одном из них поперечный несущий и верхний фиксирующий тросы заземлены (см. рис. 14,а), в другом они являются нейтральными (см. рис. 14,6).

В первом типе изоляторы установлены ниже верхнего фиксирующего троса, в точках соединения с этим тросом вертикальных сіру і, установленных на поперечном несущем тросе и передающих па него нагрузку от массы контактных подвесок. К изоляторам снизу присоединены седла, в которые заложены несущие тросы контактных подвесок. Изоляторы включены также В ННЖиИИ фиксирующий трос около опор (для изоляции контактной сети ог опор) и между контактными подвесками, принадлежащими разным секциям контактной сети (для изоляции этих подвесок одна относительно другой).

Рис. 13. Жесткая поперечина:

1 - опора, 2 - ригель, 3 - фиксирующий трос

Рис. 14 Гибкие поперечины:

о - ней ютипованнпя б - изолированная, 1 - поперечный несущий трос 2 - - элоктри ЧОСКИИ соединитель, 3-4- НИЖНИЙ И верхний фиксирующие Тросы, 1 - опора

В г.'бкой поперечине второго типа, обычно называемой поперечиной с твейчой изоляцией (см рис. 14,6), кроме изоляторов А со стороны контактных подвесок, предусмотрены изоляторы В, включенные у опор в поперечный несущий 1 и верхний фиксирующий 4 тросы около опор. Кроме того, по концам нижнего фиксирующего троса включено не по одному (как в гибкой поперечине первого типа), а по два изолятора 5 и 6. Нейтральные части тросов соединены между собой электрическими соединителями 2.

Гибкая поперечина с двойной изоляцией обеспечивает не только более высокий уровень изоляции контактных подвесок относительно земли, но и позволяет производить осмотры всех ее элементов без снятия напряжения с контактной сети. Так, для осмотра изолятора 5 достаточно поставить нейтральные тросы гибкой поперечины под потенциал контактной сети; для чего соединить специальными шунтирующими перемычками электрический соединитель 2 у опор с одной из контактных подвесок, Для последующего осмотра изолятора 6 нужно заземлить нейтральные тросы, т. е. отсоединенными от контактной подзещ.и шунтирующими перемычками соединить электрический соедини!ель 2 с опорой, которая постоянно связана с рельсами.

При техническом обслуживании контактной сети осмотру гибких поперечин к, особенно, оценке состояния поперечных несущих тросов уделяют самое серьезное внимание. Объясняется это тем, что при обрыве последнего, например из-за коррозии, выходят из строя контактные подвески всех перекрываемых гибкой поперечиной путей, т. е. вся станция становится препятствием для движения поездов.

В раесмочрепных поддерживающих устройствах единственным, пожалуй, повреждением, которое не сразу может привести к прекращению движения поездов, является разрушение верхнего фиксирующего троса тбкой поперечины. Объясняется это тем, что в отличие от поперечного несущего троса, в случае обрыва которого происходит падение контактных подвесок, и нижнего фиксирующего троса, который при обрыве обычно сразу же оказывается в габарите токоприемника, верхний фиксирующий трос в случае обрыва может не вызвать короткого замыкают. Поскольку такое повреждение трудно обнаружить, своевременное сообщение машиниста, заметившего обрыв троса, может оказаться решающим в предупреждении серьезной аварии.

На контактной сети электрифицированных линий постоянного и переменного тока применяются различные провода и тросы. Это деление в некоторой степени условно. Однако можно считать, что к тросам контактной сети относятся провода, основная функция которых - воспринимать механические нагрузки, а собственно к проводам те, основная функция которых- обеспечивать необходимую электропроводность.

Наиболее широко применяемые одинарные цепные контактные подвески, о которых подробно рассказано ниже, состоят из закрепленного на поддерживающих устройствах несущего тро са и подвешенного к нему на вертикальных странах контактного провода, с которого снимается ток токоприемниками о п с.

В качестве несущего троса цепной контактной подвески применяют неизолированные монометаллические, биметаллические и комбинированные многопроволочные провода. Монометаллические провода состоят из провозок, выполненных из одного металла -- меди, бронзы или стали. Каждая проволока биметаллического провода изготовлена из двух металлов - стальной сердцевины п медной или алюминиевой оболочки; такие провода называют соответственно сталемедными или сгалеалюминне-выми. Комбинированные провода свиты, из проволок, изготовленных из разных металлов.

Изготовление проводов, используемых в качестве несущих тросов, из разных металлов продиктовано необходимее іью, с одной стороны, монтировать тросы с большим натяжением (для этого целесообразно применение стали), а с другой стороны, обеспечивать некоторую электропроводность (для этого целесообразно применение меди или алюминия) и защищать нестойкую в коррозионном отношении сталь от воздействия окружающего воздуха Расширяющееся применение биметаллических и комбинированных проводов в'-тесто медных обеспечило существенную экономию меди при электрификации железных дорог, что является решением важной народнохозяйственной задачи.

Мпогопроволзчные провода изготовляют из круглых пр, волок, навиваемых на центральную проволоку одним или дсс..оль-кими повивамн (слоями) противоположного направлен;:::; число повивов зависит от требуемой площади сечения проводов (рис. 15). Первый повив имеет шесть проволок, а каждый последующий при одинаковой площади сечения всех проволок на шесть проволок больше (проволоки одного повніш обязаночьно должны быть одного диаметра, в то ьремя как диаметры проволок разных повивов могут быть различными).

Условные обозначения используемых в качестве несущих тросов многопроволочных проводов состоят из буквенной и цифровом частей. Первая из них указывает материал и комст-

Рис. 15. Сечения миогопрово.ючиых проводов а - медных (М), бронзовых (Бр), стальных (С); б - биметаллических сталемедных (Г1БСМ) и сталеалюмшшевыч (ПБСА); в - комбинированных стало«, оминие-вых (АС), г - комбинированных (АПБСЛ) из алюминиевых и биметаллических сгалеалюминиевых проволок

руктивное исполнение провода: М -медный, Бр - бронзовый, €-стальной, ПБСМ-биметаллический сталемедный, ЦБСА- биметаллический сталеалюминиевый, АС - комбинированный сталеалюминиевый, ЛПБСА - комбинированный из алюминиевых и биметаллических сталеалюминиевых проволок. Цифры указывают площадь сечения провода в квадратных миллиметрах.

На электрифицированных линиях постоянного и переменного тока в качестве несущих тросов у нас в основном применяют медные провода М-95 и М-120, биметаллические сталемедные ПБСМ-70 и ПБСМ-95 и стальные С-70, Стальные многопроволочные и биметаллические провода используют также в качестве поперечных несущих и фиксирующих тросов гибких поперечин.

Контактный провод является единственным проводом контактной сети, подводящим электрическую энергию непосредственно к токоприемнику э.п.с. Первое требование к контактному проводу - иметь высокую электропроводность, т. е. малое сопротивление с тем, чтобы не вызывать больших потерь электроэнергии в контактной подвеске. Второе требование к нему- обладать высокой механической прочностью, позволяющей давать большое натяжение, что необходимо для обеспечения хорошего качества скользящего контакта и достаточной ветроустойчивости контактной подвески.

В процессе токосъема контактный провод изнашивается. Отсюда вытекает третье требование к нему - быть достаточно износостойким. Из-за износа контактный провод нельзя выполнять многопроволочным, как, например, провода, используемые в качестве несущих тросов.

Наша промышленность выпускает медные, бронзовые и выполненные йз низколегированной стали контактные провода. Введение в медь легирующих добавок (примесей) позволило улучшить механические свойства контактных проводов по сравнению с медными - повысить механическую прочность и износостойкость.

Контактные провода выпускаются фасонного и фасонного овального профилей (рис. 16). Овальный провод допускает на 10% больший длительный ток, чем фасонный провод той же площади сечения, благодаря лучшим условиям охлаждения из-за увеличенного периметра профиля; он обладает также меньшим аэродинамическим сопротивлением боковому ветру, что позволяет при его применении допускать большие длины пролетов исходя из условий необходимой ветроустойчивости контактной сети. Условное обозначение провода состоит из буквенного обозначения марки провода (например, МФ - медный фасонный, МФО - медный фасонный овальный) и цифровой части, указывающей номинальную площадь сечения в квадратных миллиметрах.

Рис. 16. Профили фасонного контактного провода марок МФ, ІІЛФ и БрФ (а) и фасонного овального контактного провода марок МФО, НЛФО и БрФО (б) площадью сечения 100 мм²

Наибольшее распространение на линиях постоянного и переменного тока имеют медные фасонные контактные провода площадью сечения 100 мм² (МФ-100). На боковых путях станций нередко применяется провод МФ-85. Сплошную замену провода МФ-100 производят при среднем износе его на анкерном участке более 30 мм², провода МФ-85 - при износе более 22 мм².

Усиливающие, питающие и отсасывающие линии выполняют обычно алюминиевыми многопроволочными проводами марок А и АКП площадью сечения 150 или 185 мм². Провода марки АКП отличаются от проводов марки А тем, что межпроволочное пространство у них заполнено нейтральной смазкой повышенной термостойкости для защиты от агрессивной среды.

Воздушные линии электропередачи и групповые заземления выполнены сталеалюминиевым проводом марки АС, состоящим из одного или нескольких внутренних повивов стальных проволок и нескольких повивов алюминиевых. В обозначении провода в числителе указывается общая площадь сечения алюминиевых проводов, в знаменателе - стальных. В последнее время при электрификации линий групповые заземления, фиксирующие тросы гибких и жестких поперечин и несущие тросы тракционных путей выполняют проводом ПБСА.

Для электрических соединителей, расположенных между различными проводами цепной подвески и проводами разйых подвесок (на неизолирующих сопряжениях анкерных участков) _г применяют медные гибкие многопроволочные провода марки МГ. Повышенная гибкость проводов МГ, которая необходима для того, чтобы исключить появление «жесткой точки» на контактном проводе в месте подключения к нему электрического соединителя, обеспечивается выполнением провода из проволок очень малого диаметра (0,68 мм).

** Для контактных проводов - высота сечения.

*² В числителе - для линий постоянного тока, в знаменателе - для линий пере* менного тока.

Данные относятся к неизнотпеиным контактным проводам.

Звеньевые струны цепных контактных подвесок и рессорные, провода рессорных струн изготовляют из .сталемедной проволоки марки БСМ1 пли БСМ2 диаметром соответственно 4 и 6 мм.

Разные провода допускают различные температуры нагрева (в частности, при протекании тока длительностью 20 мин и более для медного, низколегированного и бронзового контактных проводов - соответственно 95, ПО и 130° С, а длительностью 1 млн - 140, 150 и 180° С). Па основании этих температур определены значения допустимого тока для разных температур окружающего воздуха. Допустимые токи для само'о тяжелого летнего режима для наиболее распространенных на контактной сети марок проводов и их некоторые механические характеристики приведены в табл. 1.

Здесь следует отметить, что в эксплуатации по мере изнашивания контактного провода его натяжение уменьшают, снимая грузы компенсаторов,'с тем чюбы в местах наибольшего .износа растягивающее напряжение не превышало 12 кге па 1 мм² оставшейся площади сечения медного провода, 13 кге - низколегированного и 14 кге - бронзовел о.

Изоляторы, применяемые па контактной сети, по своему назначению делят на подвесные, секционные, фиксаторные и консольные. Подвесными изоляторами осуществляется изоляция отдельных проводов и несущих тросов в точках подвеса от заземленных поддерживающих устройств. Секционные изоляторы включают в несущие тросы и нерабочие контактные провода в местах раздела секций; их используют также в конструкциях некоторых секционных изоляторов, включаемых в рабочие контактные провода. Отделение фиксаторов от консольных опор и фиксаторных стоек на жестких поперечинах осуществляется посредством фиксаторных изоляторов. Консольные изоляторы включают в кронштейны изолированных консолей (см. рис. 12).

Рис. 17. Тарельчатые изоляторы: а-подвесной с пестиком ПФ70-В; б подвесной с серьгой ПТФ70; в - фиксаторный ФТФ40; 1 - фарфоровая тарелка; 2 - цементный раствор; 3 -шапка под пестик; 4 - пестик, 5 - стержень; 6 - серьга, 7 - шапка с м>фтой

По конструктивному выполнению изоляторы подразделяют на тарельчатые и стержневые.

Тарельчатый подвесной изолятор (рис. 17 а,б) состоит из шапки из ковкого чугуна, изолирующего элемента (тарелки) из фарфора или стекла, или стеклофарфора и стального стержня, заканчивающегося пестиком либо серьгой. Изолирующий элемент соединен с шапкой и стержнем с помощью цементного раствора. Формы гнезда в верхней части шапки и пестика позволяют соединять несколько изоляторов в гирлянду; при этом обеспечивается некоторая шарнириость соединения. С целью предотвращения расцепления изоляторов гирлянды каждый тарельчатый изолятор укомплектовывается изоляторным замком в виде скобы, вставляемым в гнездо шапки после соединения изоляторов.

Фиксаторный тарельчатый изолятор отличается от рассмотренного тем, что его шапка имеет патрубок с резьбой для жесткою соединения со стержнем фиксатора (рис. 17, в).

Стержневой изолятор представляет собой фарфоровый цилиндрический стержень с кольцевыми ребрами (юбками), армированный по концам двумя шапками из ковкого чугуна. Конструктивное выполнение шапок зависит от назначения изолятора ('ыс. 18): у секционного обе шапки снабжены ушками; у фиксаторного одна шапка с ушком, другая имеет муфту с резьбой; у консольного одна шапка также с ушком, но другая оборудована хомутами для присоединения трубчатой консоли.

Изоляторы должны удовлетворять определенным требованиям в отношении влектрической и механической прочности. Элек-

Рис 18 Стержневые изоляторы ы--секционный ССФ70 б - фиксатор-ный ФСФ70. в - коисо тьіі ып КСФ70 1 - фгірфороньїй стержень 2 -- юбка 3 - шапка с ушком; 4 - цементный раствор: 5- .шапка с муфтой трнческая прочность изолятора характеризуется сухоразрядным, мокроразрядным и пробивным напряжениями при частоте 50 Гц, минимальным импульсным разрядным напряжением при определенной форме волны и длиной пути утечки. Механическая прочность изолятора характеризуется механическими нагрузками при растяжении, сжатии и изгибе, а также изгибающим моментом.

Для контактной сети электрифицированных железных дорог промышленность выпускает в настоящее время специальные фарфоровые изоляторы типов ПТФ70, ССФ70, ФСФ70, КСФ70 и ФТФ40. В обозначениях этих изоляторов первая буква указывает на назначение изолятора (II - подвесной, С - секционный, Ф -фиксаторный, К -консольный), вторая--на конструктивное выполнение его (Т - тарельчатый, С--стержневой)*, третья - на материал изолирующего элемента (Ф - фарфор); цифры означают нормированную разрушающую нагрузку при растяжении в килоньютонах "(1 кН^ДОО кгс).

Кроме этих изоляторов, на контактной сети широко применяют также изготовляемые промышленностью для высоковольтных линий электропередачи тарельчатые подвесные фарфоровые изоляторы типов ПФ6 (старое обозначение П-4,5), ПФ16 и ПФ20 п стеклянные ПС6 (ПС-4,5) и ПС12; цифры в обозначении указывают здесь гарантированную электромеханическую нагрузку в тонно-силах.

Стержневые изоляторы имеют ряд преимуществ перед тарельчатыми: они электрически непробиваемы, благодаря чему сокращаются расходы на содержание, технологичнее в изготовлении и требуют меньше металла и фарфора, чем несколько тарельчатых, устанавливаемых вместо одного стержневого. Однако стержневые изоляторы менее надежны в механическом отношении, из-за чего при термическом воздействии электрической дуги в момент перекрытия изолятора или при ударах часты их разрушения.

Стеклянные тарельчатые изоляторы обладают важным достоинством: в случае электрического пробоя или сильного механического воздействия закаленное стекло рассыпается, и эксплуатационном} персоналу по отсутствию тарелки легко найти поврежденный нзотятор. Такой изолятор при достаточном внимании может бпгь обнаружен и из кабины движущегося локомотива.

Рис. 19 Натяжной полимерным изолятор 7 - стеклопластиковый стержень, 2 - ребро; 3 - металлический оконцеватель

В последнее время при изготовлении изоляторов контактной сети начали использовать полимерные материалы. Так, в секционных изоляторах брусковые изолирующие элементы выполняют из нресс-материала АГ-4С, круглые стержни из стеклопластика с защитным фторопластовым покрытием. Разработаны и выпущены опытные партии полимерных ребристых изоляторов, основой которых являются стеклопластиковые стержни; устанавливаемые на них диски, образующие ребра, выполнены из кремнийорганпческой резины (рис. 19). Полимерные изоляторы отличаются малой массой и хорошо противостоят воздействию ударных механических нагрузок

На линиях постоянного тока в точках подвеса на заземленных поддерживающих устройствах (заземленных консолях, жестких и гибких поперечинах) при незагрязненном воздухе устанавливают по два тарельчатых изолятора; в районах с высокой степенью загрязнения число изоляторов в подвесных гирляндах увеличивают до трех. В анкеровках контактной сети в нормальных условиях ставят но три изолятора, а в районах с загрязненной атмосферой--но четыре. Для обеспечения надежности изоляции в условиях сильных загрязнений, например на путях постоянной погрузки или выгрузки удобрений, применяют специальные грязестойкие изоляторы ПГС70.

На линиях переменного тока число тарельчатых изотяторов в каждой гирлянде увеличено на один по сравнению с указанным для контактной сети постоянного тока.

Для снижения уровня грозовых перенапряжений и тем самым предотвращения разрушений изоляторов контактной сети и повреждений электрооборудования э.п,с. на опорах устанавливают разрядники, при пробое которых провода контактной сети соединяются с тяговыми рельсами. На линиях постоянного ^тока применяют роговые разрядники, обычно с двумя искровыми промежутками по 5 мм (рис. 20).

На линиях переменного тока ранее устанавливали трубчатые разрядники с внешним искровым промежутком. В таком разряднике внутри бакелитовой трубки расположена фибровая трубка со стержневым электродом; между этим электродом и одним из металлических наконечников бакелитовой трубки имеется зазор, который образует внутренний искровой промежуток. При грозовом перенапряжении внутренний искровой промежуток перекрывается и под действием высокой температуры возникшей электрической дуги фибра выделяет большое количество газов; под действием этих газов дуга выбрасывается из открытого конца бакелитовой трубки и гасится. Внешний искровой промежуток предусмотрен для предохранения изоляции разрядника от разрушения токами утечки.

В настоящее время на дорогах переменного тока трубчатые разрядники устанавливают только на питающих линиях и линиях системы ДПР. В остальных же местах применяют роговые разрядники, аналогичные разрядникам постоянного тока, но с увеличенными до 45 мм искровыми промежутками.