Autor Wątek: Info: Poradnik - Sieć trakcyjna TOM: I  (Przeczytany 1226 razy)

0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.

Offline Marcin_S

  • Global Moderator
  • Developer
  • Supporter
  • *
  • Konstruktor
  • Wiadomości: 369
  • Siła reputacji: 186
  • Marcin_S prezesMarcin_S prezesMarcin_S prezesMarcin_S prezesMarcin_S prezesMarcin_S prezesMarcin_S prezesMarcin_S prezesMarcin_S prezesMarcin_S prezesMarcin_S prezesMarcin_S prezes
  • Albo ja ją.. albo ona mnie..
    • Domowy symulator EU07
  • Distance Travelled: 3509 km
  • Trains Routed: 657
Poradnik - Sieć trakcyjna TOM: I
« dnia: 14 Grudnia 2018, 15:54:53 »

Drodzy Użytkownicy.
Z uwagi na często pojawiające i powtarzające się błędy w sieci trakcyjnej, oddaję w Wasze ręce nowy poradnik dotyczący podstaw projektowania i budowy sieci trakcyjnej.
Ze względu na obszerność tematu i ograniczenia w ilości znaków na forum poradnik został podzielony na dwa tomy. Druga część pojawi się wkrótce na łamach tego forum.


Spis treści TOM I:
1. Ogólna budowa sieci trakcyjnej.
   1.1 - Obwód trakcyjny.
   1.2 - Budowa sieci jezdnej.
   1.3 - Typy sieci jezdnych.
2. Zasilanie sieci.
   2.1 Punkty zasilania
   2.2 Podstacje trakcyjne i kabiny sekcyjne.
      2.2.1 Podstacje trakcyjne.
      2.2.2 Kabiny sekcyjne.
   2.3 Linie potrzeb nietrakcyjnych.
   2.4 Przewody wzmacniające.
   2.5 Zabiezpieczenia odgromowe.
3. Sekcjonowanie sieci.
   3.1 Typy sekcjonowań sieci.
      3.1.1 Sekcjonowanie podłużne.
      3.1.2 Sekcjonowanie poprzeczne.
   3.2 Izolatory, odłączniki, przerwy powietrzne.
      3.2.1 Izolator sekcyjny ceramiczny.
      3.2.2 Izolator sekcyjny z tworzyw sztucznych.
      3.2.3 Odłączniki.
      3.2.4 Przerwy powietrzne.
4. Naprężanie i rodzaje sieci.
   4.1 Naprężania i kotwienia.
      4.1.1 Przęsło naprężania czterosłupowe.
      4.1.2 Skrócone przęsło naprężania czterosłupowe.
      4.1.3 Przęsła naprężania sześciosłupowe.
   4.2 Sieć skompensowana.
   4.3 Sieć półskomensowana.
   4.4 Kotwienie środkowe.


1. Ogólna budowa sieci trakcyjnej:

1.1 Obwód trakcyjny.
Sieć trakcyjna stosowana na PKP składa się z kilku podstawowych elementów tworzących łącznie tzw. „obwód trakcyjny”. Te elementy to:
- Podstacja trakcyjna - ma za zadanie przetwarzanie napięcia z ogólnokrajowej sieci energetycznej na napięcie potrzebne do zasilania pojazdów trakcyjnych. Najczęściej jest to przekształcenie z sieci rejonowej 15kV lub 20kV, prądu przemiennego, niekiedy z sieci przesyłowej 110kV, na 3kV prądu stałego.
- Kabel zasilający - ma za zadanie przesyłanie energii z podstacji do sieci trakcyjnej.
- Sieć jezdna - stanowią ją zazwyczaj przewód jezdny oraz lina nośna podtrzymująca za pomocą wieszaków przewód jezdny. Przewód jezdny ma bezpośredni kontakt z pantografem umieszczonym na lokomotywie. Zadaniem sieci jest przekazywanie energii do pantografu.
- Pojazd trakcyjny - w nim energia elektryczna jest zamieniana na inny rodzaj energii (mechaniczna, cieplna, świetlna).
- Szyny - zwane siecią powrotną, mają minusowy potencjał. Są ze sobą połączone łącznikami poprzecznymi i podłużnymi.
- Kabel powrotny - łączy szyny z podstacją trakcyjną.


1.2 Budowa sieci jezdnej.
Sieć jezdna stosowana na PKP jest siecią typu łańcuchowego pojedynczego. Nazwa ta wyniknęła z ukształtowania liny nośnej w przęśle, a mianowicie krzywej łańcuchowej. Sieć jezdna składa się z trzech elementów.
- Przewód jezdny - to drut miedziany o przekroju w przybliżeniu okrągłym z dwoma podłużnymi rowkami w górnej ich części. Miedź zapewnia dobrą przewodność prądu oraz dużą wytrzymałość na rozrywanie i naprężanie udarowe, jak również jest odporna na ścieranie.
- Wieszak - jest to linka przymocowywana górnym końcem do liny nośnej, a dolnym do przewodu jezdnego za pomocą specjalnych uchwytów wieszakowych.
- Lina nośna - to splot linek miedzianych (lub stopów miedzi) z rdzeniem głównym w środku. Zapewnia to dobre przewodzenie prądu elektrycznego oraz dużą wytrzymałość na siły rozrywające.
Podobnie jak przewody jezdne lina nośna może występować pojedynczo lub podwójnie w zależności od typu sieci.

- Rys. 1.1. Przykładowa sieć skompensowana z podwójnym przewodem jezdnym. -


1.3 Typy sieci jezdnych.
W TD2 na chwilę obecną posiadamy dwa typy sieci jezdnej:
 - Sieć 1x1 tj. z jedną liną nośną i jednym przewodem jezdnym. Stosowana jest na trasach o małych prędkościach jazdy pociągów (najczęściej na łącznicach pomiędzy posterunkami odgałęźnymi), na torach stacyjnych i postojowych.
 - Sieć 2x1 tj. z jedną liną nośną i dwoma przewodami jezdnymi. Stosowana jest na trasach o prędkościach do 120 km/h. Zastosowanie dwóch przewodów jezdnych sieć lepiej współpracuje z odbierakiem prądu i dodatkowo umożliwia większe pobory prądu przez pojazdy trakcyjne.
Ze względu na brak sieci typu 2x1Y oraz 2x2, można stosować sieć 2x1 przy prędkościach powyżej 120km/h. W kolejnych aktualizacjach symulatora planowane jest dodanie pozostałych typów sieci, o czym również będzie stosowna informacja także w tym poradniku.


2. Zasilanie sieci:

2.1 Punkty zasilania.
Punkty zasilające to miejsca, w których kable zasilające (tzw. zasilacze) dochodzące z szyny prądu stałego (biegun +) podstacji trakcyjnej łączą się z siecią jezdną.
Rozróżnia się zasilacze kablowe, jak również zasilacze napowietrzne. Te drugie stosowane są w sytuacji, gdy punkt zasilający nie mógł być zlokalizowany w pobliżu podstacji i jest od niej dość znacznie oddalony.

- Rys. 2.1 - Zasilacz kablowy. -



2.2 Podstacje trakcyjne i kabiny sekcyjne.

2.2.1 Podstacje trakcyjne.
Energię elektryczną, która dostarczana jest do pojazdów trakcyjnych poprzez sieć trakcyjną przetwarza podstacja trakcyjna. Zadaniem podstacji trakcyjnej jest przetworzenie energii elektrycznej z krajowego systemu energetycznego na energię elektryczną o parametrach przyjętych dla danego systemu. W zależności od zadań jakie ma wykonywać podstacja jest ona wyposażona w odpowiednie urządzenia i maszyny. Na PKP stosowany jest system prądu stałego 3kV. Podstacja trakcyjna PKP więc przetwarza prąd przemienny na prąd stały i nazywa się podstacją trakcyjną prądu stałego. Energia dostarczana z rejonowej lub przesyłowej sieci energetycznej jest obniżana przez transformatory, następnie poprzez prostowniki półprzewodnikowe (dawniej próżniowo-rtęciowe) prąd jest prostowany i za pomocą kabla zasilającego podstacja dostarcza energię do sieci trakcyjnej.
Podstacje trakcyjne są rozmieszczone w odległościach od 17 do 29 kilometrów od siebie.

- Rys. 2.2 - Podstacja trakcyjna w st. Zabłocie Główne. -


- Rys. 2.3 - Schemat zasilania odcinka między podstacjami szlaku jednotorowego. -


- Rys. 2.4 - Schemat zasilania odcinka między podstacjami szlaku dwutorowego. -


2.2.2 Kabiny sekcyjne.
Kabiny sekcyjne to obiekty stanowiące część systemu zasilania sieci trakcyjnej. Kabina sekcyjna jest to kontener, w którym znajduje się rozdzielnia trakcyjna wyposażona w szynę zbiorczą oraz cztery wyłączniki szybkie (czasem więcej). Rola kabiny polega na tym, że dzieli ona elektrycznie sieć trakcyjną przez co zmniejszają się spadki napięć i straty mocy, a w przypadku zwarcia w kabinie otwiera się wyłącznik i tylko część sieci trakcyjnej pozbawiona jest zasilania.

Ze względu na usytuowanie kabin wyróżniamy:
- kabiny szlakowe - znajdujące się pomiędzy podstacjami zwykle dwutorowego, zelektryfikowanego odcinka;
- kabiny stacyjne - znajdujące się przy dość rozbudowanej stacji z torami postojowymi i lokomotywownią;
- kabiny węzłowe - znajdujące się w pobliżu węzła, w którym rozgałęziają się zelektryfikowane linie kolejowe;
- kabiny krańcowe - mieszczące się na końcu dwutorowego odcinka;

- Rys. 2.5 - Kabina sekcyjna szlakowa w st. Wielichowo Wieś. -

- Rys. 2.6 - Schemat zasilania odcinka miedzy podstacjami szlaku dwutorowego z kabiną sekcyjną. -

- Rys. 2.7 i 2.8 - Układ elementów przy zastosowaniu kabiny sekcynej. Zasilacz - izolowane przęsło naprężania z odłącznikiem - drugi zasilacz. -


2.3 Linie potrzeb nietrakcyjnych.
Linia potrzeb nietrakcyjnych "LPN" (15kV, 20kV lub 6kV), biegnie wzdłuż szlaku kolejowego i służy do zaopatrzenia w energię elektryczną stacji, przystanków, budynków kas, itp., jak również urządzeń sterujących ruchem kolejowym (SRK) - semafory, SBL, rogatki, ogrzewanie rozjazdów, itp. Przy wymienionych powyżej miejscach usytuowany jest transformator (punkt trafo), który przetwarza energię dostarczaną przez LPN na prąd przemienny 0,4kV wykorzystywany do ich zasilania. Odbiorcy tej energii nazywani są odbiorcami nietrakcyjnymi.
-Rys. 2.9 - Przykładowe usytuowanie zawieszenia LPN na konstrukcji wsporczej do sieci trakcyjnej. -

-Rys. 2.10 - Przykładowe usytuowanie zawieszenia LPN na konstrukcji bramkowej. -

Do dyspozycji mamy nową kategorię z elementami LPN i liniami energetycznymi SN. Wysięgniki do mocowania na konstrukcjach wsporczych sieci trakcyjnej, do bramek lub na oddzielnych słupach. Zakończenia przepustowe lub z transformatorem.
W obecnej wersji przejścia między różnymi typami wysięgników, słupów lub do zakończeń realizujemy poprzez specjalne łączniki kablowe i ręcznie dostawiamy do linii kablowych.


2.4 Przewody wzmacniające.
Przewody wzmacniające są stosowane na sieciach trakcyjnych starego typu. Służą zwiększeniu przekroju sieci trakcyjnej, gdy przewodność prądowa sieci jezdnej nie jest wystarczająca. Obecnie na liniach zmodernizowanych nie są już stosowane. Kable przewodów wzmacniających biegną wzdłuż lini kolejowej i mocowane są do konstrukcji wsporczych. Co około 300 metrów przewód wzmacniający jest łączony kablowym łącznikiem z siecią jezdną.

-Rys. 2.11 - Przewód wzmacniający na oddzielnym wysięgniku. a)bocian, b)krótki. -

-Rys. 2.12 - Łącznik kablowy łączący przewód wzmacniający z liną nośną. -

W miejscach izolowanych przęseł naprężania tj. sekcjonowaniu podłużnym, również należy oddzielić sekcje przewodu wzmacniającego jeśli występuje potrzeba jego kontynuowania. W tym celu należy w miejscu zastosowania odłącznika wstawić izolator na przewodzie wzmacniającym i doprowadzić przewody łączeniowe od odłącznika do podzielonego przewodu wzmacniającego.

-Rys. 2.13 - Sekcjonowanie przewodu wzmacniającego. -

Zakończenie przewodu wzmacniającego wykonujemy analogicznie jak zakończenie kotwienia środkowego.


2.5 Zabezpieczenia odgromowe.
Zabezpieczeniem odgromowym sieci trakcyjnej są odgromniki, które instaluje się na konstrukcjach wsporczych w miejscach gdzie wsytępują otwarte końce sieci jezdnej oraz tam, gdzie znajdują się zasilacze bez styku uszyniającego. Odgromniki rożkowe montuje się co około 1200 - 1300 m oraz na wejściach do podstacji trakcyjnych w celu ochrony urządzeń i aparatów znajdujących się na podstacji. Wartość napięcia zadziałania zależy od odległości między rożkami i dla typowego odgromnika stosowanego na PKP z odległością między rożkami 10 mm wartość statycznego napięcia zadziałania wynosi 12 kV. W wyniku pojawienia się napięcia zbliżonego do tej wartości następuje przeskok iskry między elektrodami i sprowadzenie ładunku do ziemi. Prąd następczy zostaje wyłączony przez wyłączniki w podstacji trakcyjnej i kabinie. Wartość napięcia zadziałania zależy przede wszystkim od warunków atmosferycznych. Podczas pory deszczowej i wilgotnej napięcie to może być niższe, a podczas pory suchej wyższe.

-Rys. 2.14 - Odgromnik różkowy na słupie trakcyjnym. -

-Rys. 2.15 - Odgromnik różkowy na konstrukcji bramowej. -


Odgromnik umieszamy w miarę możliwości po drugiej stronie słupa względem wysięgnika (powyżej górnego izolatora), równolegle do osi toru. Za pomocą łącznika również podłączamy odgromnik (górna część izolatora) do sieci trakcyjnej (liny nośnej).


3. Sekcjonowanie sieci:

3.1 Typy sekcjonowań sieci.
Sekcjonowanie jest to podział sieci jezdnej na odcinki zasilania.
Na sieci kolejowej rozróżnia się dwa rodzaje sekcjonowania: sekcjonowanie podłużne, które realizuje się poprzez izolowane przęsła naprężania, przerwy powietrzne lub izolatory sekcyjne oraz sekcjonowanie poprzeczne, którym są same konstrukcje wsporcze (indywidualne lub scalone).


3.1.1 Sekcjonowanie podłużne.
Ten typ sekcjonowania pozwala dzielić sieć na odcinki zasilania w wyniku czego możliwe jest utrzymanie mniej więcej równomiernego obciążenia sieci, jak również wyłączanie zasilania tylko na uszkodzonym odcinku sieci.
Na trasach, gdzie prędkości pociągów przewyższają 100 km/h w miejscach sekcjonowania podłużnego stosuje się izolowane przęsła naprężania.
Na niektórych konstrukcjach wsporczych przy których znajduje się sekcjonowanie podłużne montowane są odłączniki sekcyjne.

- Rys. 3.1 - Przykładowe sekcjonowanie sieci jezdnej na małej stacji. -

Ze względu na brak możliwości zastosowania osłon termicznych na przewody w TD2, izolowane przęsła naprężania wykonujemy tak jak zwykłe przęsła naprężania, z tym wyjątkiem iż na jednym ze słupów na którym znajduje się wysięgnik krzyżowy dokładamy odłącznik.


3.1.2 Sekcjonowanie poprzeczne.
Polega na rozdzieleniu elektrycznym konstrukcji wsporczych poprzez zastosowanie izolatorów. Przykładem może być tutaj mocowanie sieci na osobnych konstrukcjach wsporczych lub na konstrukcjach wsporczych scalonych. Sekcjonowanie poprzeczne jest również widoczne w zawieszeniach poprzecznych, gdzie jedna konstrukcja wsporcza podwieszająca kilka sieci jezdnych jest podzielona elektrycznie (poprzez izolatory), tak że każda sieć jest niezależnie podwieszona elektrycznie mimo wspólnego podwieszenia mechanicznego.

- Rys. 3.2 - Przykład sekcjonowania poprzecznego. -


3.2 Izolatory, odłączniki, przerwy powietrzne.

3.2.1. Izolator sekcyjny ceramiczny.
Starsze i obecnie wycofywane z eksploatacji izolatory sekcyjne ceramiczne. Ich wadą jest duży ciężar - waga około 27kg oraz trudność z regulacją prawidłowej współpracy z odbierakiem prądu, co wymusiło ograniczenie prędkości przejazdu pociągów pod izolatorem do 45 km/h.

- Rys. 3.3 - Izolator sekcyjny ceramiczny. -


3.2.2. Izolator sekcyjny z tworzyw sztucznych.
Nowszym rozwiązaniem podłużnego sekcjonowania sieci jezdnej stosowanym na PKP są izolatory sekcyjne z tworzyw sztucznych. Część izolująca odcinki wykonana jest z żywicy epoksydowej - materiał ten nie przewodzi energii elektrycznej.
Zaletą tego typu izolatorów jest ich lekkość - waga około 17 kg, a dopuszczalna prędkość przejazdu pociągów pod izolatorem wynosi 100 km/h.
Do przeprowadzenia ślizgacza pantografu pod częścią izolującą izolatora (łagodne przejście pantografu z jednego odcinka zasilania na drugi) służą prowadnice - stabilizują one ślizgacz pantografu podczas prześlizgu i zabezpieczają przed zahaczeniem ślizgu o konstrukcję izolatora.
W izolatorach sekcyjnych z tworzyw sztucznych prowadnice zakończone są rożkami wydmuchowymi, na których gaszony jest samoczynnie łuk elektryczny, który może powstać podczas przesuwu ślizgacza pomiędzy odcinkami zasilania, gdy przejazd pojazdu trakcyjnego odbywa się z poborem prądu.
Bez zastosowania rożków wydmuchowych łuk nie jest odpowiednio gaszony, a jego powstanie może doprowadzić do uszkodzenia izolatora sekcyjnego. W związku z tym przejazd pod izolatorem sekcyjnym ceramicznym musi odbywać się bez poboru prądu (nastawnik jazdy na pozycji "0").

- Rys. 3.4 - Izolatory sekcyjne z żywicy epoksydowej. -

W TD2 z przyczyn różnej wysokości generowania lin nośnych względem przewodów jezdnych wymagało zastosowania oddzielnych modeli izolatorów (dla przewodów jezdnych i dla lin nośnych). Wstawianie izolatora dla przewodu jezdnego przyjmując, że poziom toru (oś) y=0, generowana sieć z załączonym automatycznym przyciąganiem do toru ustawia sieć na wysokości y=0,35, izolator ma mieć wpisaną wartość y=0.
Izolator dla lin nośnych należy ustawić w zależności od aktualnego układu lin, z tym, że izolator dla lin nośnych (tzw. górny) powinien być wstawiony równo w pionie względem izolatora przewodu jezdnego.
Ponadto należy za pomocą "przewodu_jezdnego_luzem" utworzyć linki/wieszaki stabilizujące izolator. Jeśli izolator jest na wysokości y=0, to dwa uchwyty wymagają punktu stycznego linek na wysokości y=0,06.

- Rys. 3.5 - Wieszaki stabilizujące izolator. -


3.2.3. Odłączniki.
Do podziału sieci stosuje się odłączniki sekcyjne, które są napędzane ręcznie lub elektrycznie. Odłączniki sekcyjne posiadają blokady, które uniemożliwiają manipulowanie przez osoby nieupoważnione. Ważniejsze odłączniki wyposażone są w napęd elektryczny. Sterowanie pracą odłączników napędzanych elektrycznie odbywa się z centrum sterowania lub z podstacji zasilającej dany odcinek.
Ich zasada działania jest analogiczna do odłączników sieciowych natomiast stosuje się je w celu połączenia lub rozłączenia napięcia na odcinkach izolowanych przez element sekcjonowania podłużnego na przykład dla utrzymania ciągłości zasilania gdy odcinek zasilania jest podzielony sekcyjnie bez użycia zasilacza i wtedy energia elektryczna jest przekazywana z odcinka zasilanego zasilaczem na odcinek bez zasilacza.
Odłączniki sekcyjne stosuje się również dla zabezpieczenia ciągłości zasilania na wypadek awarii zasilania jednej z podstacji trakcyjnych. Poprzez zwarcie styków odłącznika sekcyjnego następuje złączenie dotychczas rozdzielonych (odizolowanych od siebie) odcinków zasilania (odcinków sekcyjnych) i przejęcie zasilania obydwu odcinków zasilania przez sprawną podstację, aż do momentu usunięcia awarii w podstacji uszkodzonej.

- Rys. 3.6 - Odłącznik sekcyjny na izolowanym prześle naprężania. -

- Rys. 3.7 - St. Zabłocie Główne. Przykładowe zastosowania odłączników. -


3.2.4. Przerwy powietrzne.
Rzadziej stosowanym rozwiązaniem w sekcjonowaniu podłużnym, głównie z powodu rozmiaru i komplikacji budowy są przerwy powietrzne. Stosuje się je na przęsłach przelotowych głównie w przypadku, gdy nie ma możliwości zlokalizowania izolowanego przęsła naprężania.

- Rys. 3.8 - St. Głowno. Przerwa powietrzna. -

- Rys. 3.9 - Schemat dwóch wariantów wykonania przerwy powietrznej. -

Na obecną chwilę wykonanie przerwy powietrznej jest czasochłonne, gdyż miedzy wysięgnikami do przerw powietrznych (sppk i sppd) całość należy wykonać z modeli "przewod_jezdny_luzem", "przewód_łączeniowy" i izolatorów, głównie z powodu występowania tylko jednej liny nośnej.

4. Naprężanie i rodzaje sieci.:

4.1 Naprężania i kotwienia.
Naprężanie sieci jezdnej jest konieczne z powodu jej pracy pod wpływem temperatur, gdyż wykonana jest z miedzi (metalu). Zgodnie z zasadami fizyki przy niskiej temperaturze przewody / liny kurczą się, a przy wysokiej rozkurczają. Dlatego sieć jezdna podzielona jest na odcinki naprężania zakończone przęsłami naprężania, czyli miejscami kotwienia, gdzie kończy się jeden odcinek i zaczyna drugi poprzez mijankę z tym pierwszym. Końce odcinków sieci jezdnych zakończone są kotwieniami. Rozróżnia się kotwienia ciężarowe i kotwienia stałe - opis w dalszej części opisu sieci trakcyjnej.


4.1.1 Przęsło naprężania czterosłupowe.
- Rys. 4.1 - Przykładowe przęsła naprężania. -

Ślizgacz odbieraka prądu będąc na wysokości słupa krzyżowego ślizga się po przewodzie jezdnym (przewodach jezdnych) kończącego się odcinka sieci jezdnej i nie ma kontaktu z odcinkiem sieci rozpoczynającego się odcinka (podwieszonego do słupa krzyżowego). Dalszy przejazd pojazdu trakcyjnego wzdłuż przęsła naprężania sprawia, że ślizgacz odbieraka w pewnym momencie dotyka przewodu jezdnego (przewodów jezdnych) sieci rozpoczynającego się odcinka naprężania, który na omawianym wcześniej słupie krzyżowym, był do niego podwieszony, a tym samym poderwany w stosunku do przewodu jezdnego (przewodów jezdnych) kończącego się odcinka.
Odcinek przęsła naprężania, w którym ślizgacz pantografu dotyka przewodów jezdnych obydwu sieci (kończącego i rozpoczynającego się odcinka) nazywa się bieżnią wspólną. Tam następuje przejście ślizgacza odbieraka prądu z przewodu jezdnego (przewodów jezdnych) kończącego się odcinka na przewód jezdny (przewody jezdne) rozpoczynającego się odcinka naprężania.
Przesuwający się dalej ślizgacz w pewnym momencie traci kontakt z przewodem jezdnym (przewodami jezdnymi) kończącego się odcinka sieci, które unoszą się i są podwieszone do drugiego słupa krzyżowego skąd już biegną do kotwienia.
Nie da się określić dokładnej długości bieżni wspólnej, gdyż dla każdego przęsła jest to odcinek różnej długości. Powodem tego są ruchy termiczne sieci, sytuacja terenowa, niedokładność montażu podwieszeń, a co najważniejsze, zmienność długości tego odcinka podczas przesuwu ślizgacza pantografu na skutek unoszenia przewodów jezdnych pod wpływem jego docisku.

W sieci trakcyjnej kolejowej występują sytuacje, że odcinki naprężania są krótkie i nie przekraczają długości 600m. W takim przypadku stosuje się jednostronną kompensację odcinka naprężania. Jeden koniec odcinka naprężania zakończony jest kotwieniem ciężarowym, a drugi koniec zakończony jest kotwieniem stałym. Przy tej długości odcinków naprężania nie instaluje się już kotwienia środkowego, gdyż kotwienie stałe odcinka jednostronnie kompensowanego jest odpowiednikiem kotwienia środkowego.

- Rys. 4.2 - Schemat przęsła naprężania czterosłupowego. -

Nowe modele wysięgników krzyżowych (okd, okk) nie wymagają dodatkowego podniesienia, aby utworzyć poderwanie przewodów.


4.1.2 Skrócone przęsło naprężania czterosłupowe.
- Rys. 4.3 - Skrócone przęsło naprężania. -

Skrócone przęsła naprężania stosuje się w sytuacji gdy warunki terenowe uniemożliwiają zastosowania typowego przęsła naprężania.
W omawianym typie przęseł naprężania skrócony zostaje odcinek pionowego krzyżowania się przewodów, a ściśle mówiąc przewody jezdne obydwu sieci pomiędzy zbliżonymi do siebie słupami krzyżowymi przebiegają na jednakowym poziomie tworząc w ten sposób bieżnie wspólną.

- Rys. 4.4 - Schemat skróconego przęsła naprężania. -

- Rys. 4.5 - Skrócone przęsło naprężania na sieci półskompensowanej. -


4.1.3 Przęsła naprężania sześciosłupowe.
- Rys. 4.6 - Przęsło naprężania 6-cio słupowe na linii zmodernizowanej. -

Sześciosłupowe przęsła naprężania stosuje się przy sieciach jezdnych dla dużych prędkości złożonych z dwóch lin nośnych i dwóch przewodów jezdnych.
Najnowocześniejszym rozwiązaniem przęseł 6-słupowych jest zastosowanie dwóch słupów kotwowych i 4 słupów krzyżowych.
Rozmieszczenie słupów krzyżowych po 2 blisko siebie (2 pary) powoduje wydłużenie bieżni wspólnej odcinka kończącego się i rozpoczynającego w wyniku czego ślizgacz odbieraka prądu bardzo łagodnie przechodzi z jednego odcinka na drugi. Takie rozwiązanie znacząco wpływa na poprawę eksploatacyjną sieci i pantografów przy dużych prędkościach. Jeden słup krzyżowy danej pary podtrzymuje sieć jezdną odcinka biegnącego ku lub od kotwienia, a drugi sieć jezdną odcinka przelotowego. We wcześniej omówionych przęsłach 4 słupowych odcinek sieci przelotowy jest podwieszany dopiero do wysięgnika słupa kotwowego.
Jedną z ważniejszych korzyści przęseł szcześciosłupowych jest ograniczenie do minimum pociągania przez pantografy łuków elektrycznych oraz iskrzenia.

- Rys. 4.7 - Schemat przęsła naprężania 6-cio słupowego. -


Starszym typem przęsła sześciosłupowego jest rozwiązanie zbliżone do typowego przęsła czterosłupowego z różnicą polegającą na oddzieleniu od siebie kotwienia występujących podwójnie lin nośnych i przewodów jezdnych.

- Rys. 4.8 - Przęsło naprężania 6-cio słupowe z oddzielnymi kotwieniami dla lin nośnych i przewodów jezdnych. -

Oprócz słupów krzyżowych (2 sztuki) i kotwowych (2 sztuki) w tym rodzaju przęseł występują również słupy krzyżowo - kotwowe (2sztuki), czyli takie na których następuje krzyżowanie sieci oraz kotwienie.
Osobne kotwienie dla każdej pary przewód jezdny / lina nośna poprawia elastyczność sieci oraz jej współpracę z odbierakiem prądu.

- Rys. 4.9 - Schemat przęsła naprężania 6-cio słupowego z oddzielnymi kotwieniami dla lin nośnych i przewodów jezdnych. -


4.2 Sieć skompensowana.
- Rys. 4.10 - Sieć skompensowana. -

W sieci skompensowanej następuje samoczynna regulacja naciągu (samoczynna kompensacja) sieci jezdnej poprzez zastosowanie na końcach odcinków naprężania kotwień ciężarowych. W wyniku tego przy dowolnej temperaturze sieć jezdna skompensowana zachowuje prawidłowy naciąg przez co prawidłowo współpracuje z odbierakiem prądu.

Urządzenia naprężające (naprężacze) są to mechanizmy działające na zasadzie przekładni służące do samoczynnego utrzymywania stałego naciągu sieci jezdnej zgodnie z jej podłużnymi ruchami termicznymi. W sieci trakcyjnej eksploatowanej na PKP wykorzystuje się głównie naprężacze o stosunku przełożenia 1:4.

- Rys. 4.11 - Naprężacz o przełożeniu 1:4 wykorzystywany na sieci skompensowanej. -

W przypadku jeśli na jednym słupie po obu stronach potrzeba jest zastosowania dwóch naprężaczy ciężarowych, co wiąże się z dodaniem dwóch odciągów od słupa po obu jego stronach należy użyć kotwień z obróconymi zabezpieczeniami przeciw zerwaniowymi.

- Rys. 4.12 - Naprężacze z obróconymi zabezpieczeniami przecie zerwaniowymi. -

Najnowszymi rozwiązaniami kotwienia sieci jest rozdzielenie kompensacji lin nośnych od kompensacji przewodów jezdnych. W tym celu stosuje się niezależne od siebie dwa urządzenia naprężające typowe o przełożeniu 1:4 lub o przełożeniu 1:8.
Do jednego z naprężaczy kotwione są liny nośne, a do drugiego przewody jezdne. Omawiany sposób kotwienia występuje w przęsłach szcześciosłupowych na trasach z dużymi prędkościami jazdy pociągów.

- Rys. 4.13 - Naprężacz nowego typu wykorzystywany na sieciach zmodernizowanych. -


4.3 Sieć połskompensowana.
- Rys. 4.14 - Sieć półskompensowana. -

Sieć półskompensowana charakteryzuje się tym, że lina nośna jest zakotwiona na końcach odcinków naprężania kotwieniem stałym, a samoczynnemu naprężaniu (kompensacji) podlega wyłącznie przewód jezdny poprzez zastosowanie na w miejscach kotwienia urządzeń naprężających z przełożeniem 1:2.
Obecnie tego rodzaju sieci się już nie buduje, a istniejące odcinki zamienia się na sieć skompensowaną.
Sieć półskompensowana składa się w większości wypadków z jednego przewodu jezdnego i jednej liny nośnej. Rzadko można spotkać sieć półskompensowaną z dwoma przewodami jezdnymi. Lina nośna zawsze występuje pojedynczo.

- Rys. 4.15 - Naprężacz łańcuchowy o przełożeniu 1:2 wykorzystywany na sieci półskompensowanej. -

- Rys. 4.16 - Naprężacz o przełożeniu 1:4 wykorzystywany na sieci półskompensowanej. -


4.4 Kotwienie środkowe.
- Rys. 4.17 - Kotwienie środkowe. -

Kotwienie środkowe w przeciwieństwie do kotwienia ciężarowego, czy stałego nie jest stosowane na końcach odcinków naprężania lecz w środku tych odcinków.
Kotwienie środkowe w sieci skompensowanej polega na unieruchomieniu wysięgnika, znajdującego się w środku odcinka naprężania poprzez zastosowanie liny kotwienia środkowego rozpiętej pomiędzy wysięgnikiem (unieruchamianym), a słupami trakcyjnymi znajdującymi się po prawej i lewej stronie słupa, którego wysięgnik jest unieruchamiany.

- Rys. 4.18 - Schemat kotwienia środkowego. -

Kotwienie środkowe wykonujemy z przewodu łączeniowego. Występują trzy miejsca mocowania, słup - wysięgnik unieruchomiony - słup (Rys. 4.15). Do puntów mocowań na słupach dodatkowo wstawiamy izolatory sek. górne (tzw. pałki)(Rys. 4.18).

- Rys. 4.19 - Wysięgniki unieruchomione (wzmocnione). -

- Rys. 4.20 - Mocowanie liny kotwienia do wysięgnika unieruchomionego. -

- Rys. 4.21 - Mocowanie liny kotwienia do słupa. -

Przy wysięgnikach metalowych rurowych linę kotwienia środkowego mocuje się nie do ukośnika lecz do liny nośnej bezpośrednio obok miejsca jej podwieszania do ukośnika. Czyli wysięgnik zostaje unieruchomiony za pośrednictwem fragmentu liny nośnej, do której przytwierdzona jest lina kotwienia środkowego.

Gdy kotwienie środkowe zastosowane jest na konstrukcji wsporczej bramkowej sprawa wygląda troszkę inaczej. Z jednej strony liny kotwienia środkowego zakotwią się do dźwigara bramki, czyli części poziomej konstrukcji bramkowej, natomiast z drugiej strony mocuje się je do liny nośnej sieci jezdnej skompensowanej.

- Rys. 4.22 - Kotwienie środkowe na konstrukcji bramowej. -



Źródła pomocnicze i bibliografia:
- transportszynowy.pl,
- trakcja.one.pl,
- trakcja.rail.pl,
- materiały własne,
- "Elektryfikacja Kolei", W. Molski, wyd. WKŁ,
- "Urządzenia i maszyny elektryczne", M. Rabsztyn i T. Tajer, wyd. WKŁ,
- "Aparatura i układy elektrycznych pojazdów trakcyjnych", B.N. Tichmieniew, Ł.M. Trachtman, wyd. WKŁ,
- "Eksploatacja kolejowych elektrycznych pojazdów trakcyjnych", E. Mierzejewski, wyd. WKŁ,
- "Sieci elektroenergetyczne", J. Filipowicz, J. Kotarba, CZ. Mejro, A. Piłatowicz, wyd. PWN.
« Ostatnia zmiana: 13 Października 2019, 19:19:43 wysłana przez Ares28 »
Autoryzacje: EU06, EU07(4E,303E,303Eb), ET41, ET42, ET22(201E,201El), SM42(6D, 6Dg), SP42, SM48/TEM2, ST44, ST48
- PKP Cargo S.A. ZT Warszawa Odolany -