Kontaktna Mreža

5/22/2018 Kontaktna Mre a

1/15

UNIVERZITET U ISTONOM SARAJEVU

SAOBRAAJNI FAKULTET DOBOJ

SEMINARSKI RAD

Ispitivanje pruga i vozila

Tema: KONTAKTNA MREA

Student: Profesor:

Adnan Tabakovi 69/10 Dr Marko Vasiljevi, van. prof.Sanja Simi ,dipl.in. saobr.

Doboj , 2013.


2/15

2

Sadraj:

1. Uvod ............................................................................................................. 3

2. Pojam Kontaktna mrea .............................................................................43. Osnovna oprema kontaktne mree ...............................................................6

3.1. Vozni vod ...............................................................................................6

3.2. Kontaktni provodnik ..............................................................................7

3.3. Povratni vod ..........................................................................................7

3.4. Nosea konstrukcija ...............................................................................83.5. Pantograf ...........................................................................................10

4. Podjela kontaktnih mrea ............................................................................115. Poligonacija ..................................................................................................14

Literatura .......................................................................................................15


3/15

3

1. UVOD

Tema ovog seminarskog rada je prikazati kontaktnu mreu koja slui zasnadbjevanje eljezniki vunih vozila elektronom energijom.

Elektrinu energiju iz elektrodistributivnog energetskog sistema uzima elektorvunapodstanica. Napon distributivne mree podstanica pretvara u napon koji je prigodanza rad vunih vozila. Putem napojnog voda transformisana struja vrijednosti 25kVdolazi do kontaktne mree ,a u toku eksploatacije eljezniko vuno vozilo e uzimatistruju iz kontaktne mree. Zatvaranje elktrinog kola vri se povratnim vodom koji jeu ovom sluaju ina .U ovom radu su obraeni svi dijelovi kontaktne mree koji uestvuju u procesuprebacivanja elektrine energije od elektrovunih odstanica do vunog vozila.

Ideja za elektrinom vuom pojavila se krajem XIX vijeka. Prva elektrina vua

vidjena u saobraaju je na industrijskoj izlobi u Berlinu 1879. godine. Poslije Drugogsvjetskog rata Francuska je preuzela ispitivanja i prouavanja raznih mogunostirjeenja elektrine vue jednofaznim sistemom 25 kV 50 Hz.


4/15

4

2. POJAM KONTAKTNA MREA

Kontaktna mrea predstavlja stabilno postrojenje elektrine vue namenjenoza neprekidno i kvalitetno napajanje elektrinih vunih vozila elektrinom energijom

pri svim brzinama i u svim vremenskim uslovima. Veza kontaktne mree saelektrovunim podstanicama ostvaruje se napojnim vodovima. Kontaktna mrea jerelativno sloen i skup objekat. Najvei dio svih investicija za izgradnju stabilnihpostrojenja se odnosi upravo na izgradnju kontaktne mree. Kontaktna mrea jepostrojenje koje nema nikakvu rezervu u pogledu instalacija pa se zato ona mora

paljivo projektovati, izgraditi i odravati da bi njena eksploatacija mogla da sebezbjedno obavlja.

Kod projektovanja vazdune kontaktne mree, treba ispuniti i odreenenorme. Pogonska sigurnost i mjere tehnike zatite zahtjevaju, pored odgovarajuih

konstrukcionih reenja za noenje, zatezanje i izolovanje kontaktnog provodnika,takoe i obezbjeivanje minimalnih sigurnosnih razmaka dijelova mree podnaponom. Nasuprot tome, prostor za smetaj radnih i noseih elemenata mreeogranien je slobodnim i tovarnim profilom. Da bi se obezbijedilo kretanje tovarnomprofilu po koloseku u svim uslovima saobraaja, uz ugradnju elemenata kontaktnemree i osiguranje njenih izolacionih razmaka, mora se u odreenoj meri poveatislobodni profil. Ovaj dodatak uslovljen je elektrifikacijom pruge i moe znatno daotea i poskupi graevinske radove, naroito pri rekonstrukciji ve eksploatisanihobjekata.

Napajanje vozila moe se ostvariti preko provodnika koji se nalaze iznadkolosjeka, u osi kolosjeka, ili preko provodnika koji se nalaze pored ina na kojima sevozilo kree. U prvom sluaju, radi se o vazdunim provodnicima, objeenim naodreenim rastojanjima za utvrene nosae. U drugom sluaju, re je o tzv. treojini, provodniku od profilisanog gvoa po kome klizi specijalni kliza koji sluzi zaprihvatanje struje.

.

Slika 1. Kontaktna mrea


5/15

5

Da bi kontaktna mrea omoguila sigurno i kvalitetno napajanje vozilaelektrinom energijom, od presudnog je znaaja ostvariti funkcionalnu cijelinukontaktni vod pantograf. Radne karakteristike ovih sklopova moraju biti dobrousaglaene i konstrukciono da ispunjavaju zadate vune zahtjeve.

Od sistema napajanja, lokacije objekata i vrste vue zavisi i rastojanje d ijelovakontaktne mree pod naponom i mase vjetakih objekata na pruzi. Kod mjeovitevue (elektrina, dizel i parna vua) ova rastojanja su vea. Za sistem jednosmjernestruje 1500 V, izolaciona rastojanja izmeu dijelova kontaktne mree pod naponom ivjetakih objekata su 150 mm (za monofazni sistem 25 kV, 50 Hz, minimalnorastojanje najnie take kontaktnog provodnika i gornje ivice tovarnog profila je 340mm, a izolaciono rastojanje u vertikalnom pravcu 220-320 mm i u horizontalnom

pravcu 170-270mm). Pogodnom konstrukcijom kontaktne mree i pantografa moguse u odreenoj mjeri smanjiti veliine slobodnog profila. Jedno od ovih reenja je u

izolovanju rogova pantografa, to je sluaj u naim eljeznicama.


6/15

6

3. OSNOVNA OPREMA KONTAKTNE MREE

Oprema eljeznike kontaktne mree deli se prema osnovnoj ulozi u sistemu na:

- provodnike voznog voda (kontaktni vod, nosee ue, napojni vod, vodovi za

pojaanje i povratni vod);

- spojne elemente za meusobnu vezu kontaktnog provodnika i noseeg ueta;

- delove za noenje i poligoniranje;

- delovi za zatezanje i regulisanje naprezanja voznog voda;

- elementi za poduno i popreno sekcionisanje .

Vertikalne veze kontaktnog provodnika i noseeg ueta su sa vjealicama odbakarnog ueta, ili punog provodnika, sa omama i stezaljkama na oba kraja. Kod

polukompenzovane mree vjealjke su sa kliznim mostiem koji omoguavaodreeno poduno pomeranje provodnika.

Osnovni dijelovi za noenje voznog voda su konzole, uvrene za stubove iportale. Konstrukcija i sklopni elementi konzole zavise od tipa voznog voda, nainaregulisanja naprezanja u njegovim provodnicima, broja voznih vodova i stepena

izolacije prema masi.

Kontaktna mrea seizmeu taaka napajanja dijeli, odnosno sekcionie. Ovosekcionisanje moe biti poduno i popreno. Poduno se izvodi na otvorenoj pruzi i

slui za elektrino razdvajanje rednih dionica. Ostvaruje se izolovanim preklopom, iliumetanjem neutralnog voda. Izolovani preklopi su sa istim kinematskim

karakteristikama kao i vozni vod, pa ih vuna vozila prelaze bez smanjenja brzine, alipo pravilu u zaletu sa iskljuenom vuom.

3.1. Vozni vod

Vozni vod se sastoji od noseeg ueta, vjealjki i kontaktnog provodnika.

Kontaktni provodnici od tvrdog elektrolitskog bakra imaju presjek 150 mm2

. Vjealjke

su od okrugle bakarne ice prenika 5 mm. Za ostvarivanje dobre elektrine vezeizmeu noseeg ueta i kontaktnih provodnika koriste se, pored vjealjki, i uad kojase postavljaju na svakih 80 m. Kod eleznikih jednosmernih sistema 1500 V i 3000Vpotrebna su dva kontaktna provodnika.

Vozni vod zategnut je u okviru zateznog polja. Kontaktni provodnik odravase kod svakog stuba u jednom tano odreenom poloaju pomou poligonatora.Rastojanje izmeu noseeg ueta i kontaktnog provodnika kod take vjeanja jesistemska visina i iznosi 1600 mm.


7/15

7

3.2. Kontaktni provodnik

Veza kontaktne mree sa elektrovunim podstanicama ostvaruje se napojnimvodovima. Dio kontaktne mree(dio voznog voda) koji slui za vezu sa lokomotivomjeste kontaktni provodnik. Kontaktni provodnik se postavlja na odreenoj visiniiznad kolosjeka i iznad vozila. On mora da ostvari sigurno napajanje vozila

elektrinom energijom u sloenim uslovima koje mogu da se jave u saobraaju.Primenjuje se u eleznikim elektrificiranim prugama i u gradskom saobraaju kodtramvaja. Za trolejbuse primenjuje se kontaktna mrea posebne konstrukcije.

Kontaktni provodnik je puna olebljena ica, sa glatkom donjom povrinom pokojoj se kree kliza pantografa. Ona je od hladno vuenog elektrolitikog bakra.Prema standardima za eljezniku elektrinu vuu koriste se kontaktni provodnici

nominalnih presjeka 80,100, 120 i 150mm2

.

U upotrebi su i bimetalni kontaktni provodnici, sa jezgrom od elika i bakarnimplatom. Kod njih su mogue vee sile zatezanja, ali im je zato smanjen ekvivalentanpresek. Njihova namjena je uglavnom za dionice sa manjim strujnim optereenjima iveim mehanikim naprezanjem provodnika. Troenje kontaktnog provodnikaostvaruje se po donjoj, kliznoj povrini, sa stepenom habanja zavisnim od materijala istanja povrine klizaa, kvaliteta mree, gustine saobraaja, snage vunih vozila.Zato se mora, u odnosu na stvarna i mehanika naprezanja, vriti njegovablagovremena zamjena.

3.3. Povratni vod

Povratnim vodom zatvara se strujno kolo za napajanje elektrinih vunih vozilaelektrinom energijom. Sastoji se od povratnog voda elektrovunih podstanica ipovratnog voda kontaktne mree. Prikljuak povratnog voda podstanica na povratnivod mrea izvodi se kablovski. Povratni vod kontaktne mree moe biti vazduni iinski.

Vazduni ima odreene prednosti u pogledu uticaja struje vue na razliite

instalacije u zemlji pa se zato primjenjuje na odreenim deonicama elektrificiranihpruga. ira primjena vazdunog povratnog voda ograniena je trokovima (zaposeban vazduni vod, za usisne transformatore, za opremu za vjeanje...).

inski povratni vod sainjavaju jedna ili obje ine koloseka, inski prespoji imeuinski i meukolosjeni prevezi. Ovo je najjednostavniji i najjeftiniji povratni vod.Povratni vod mora da ima to manju otpornost. Elektrini kontakt izmeu vunihmotora lokomotive i ina ostvaruje se preko toka i posebnih veza sa kliznimkontaktom. Nedostaci inskog povratnog voda su stalno obezbjeenje kontinuitetavoda i pojava lutajuih struja. Lutajue struje imaju tetno dejstvo na metalna

postrojenja, instalacije i elektrine vodove na koje naiu.


8/15

8

3.4. Nosea konstrukcija

Nosee konstrukcije kontaktne mree jesu stubovi i portali. Oni slueprvenstveno za noenje opreme za vjeanje, a po potrebi i za noenje obilaznog

voda ili rastavljaa. Stubovi i portali dijele se na razliite naine:- prema konstrukciji: cevni stubovi i reetkasti stubovi;- prema vrsti materijala: elini stubovi, betonski stubovi i stubovi od legura;- prema mestu postavljanja: stubovi za pravac i stubovi za krivine;

- prema nameni: konzolni stubovi, preklopni stubovi, zatezni stubovi i specijalni

stubovi.

Portali mogu biti gipki ili kruti.

Stubovi

Cijevni stubovi izrauju se u razliitim tipovima. Po duini stuba prenik jepromjenljiv. Duina stubova je od 8700 mm do 11150 mm. Dubina ukopavanja je od900 mm do 1400 mm.

Reetkasti stubovi izrauju se od elinih profila. Duina stubova je od 9100 mm do11000 mm. Dubina ukopavanja je 1200 mm. Ako izrada temelja nije mogua(kamenito tlo, mostovi, vijadukti) reetkasti stubovi izrauju se sa stopalom pa sedirektno, zavrtnjima, privruju za podlogu.Konzolni stubovi namjenjeni su za noenje voznog voda. Preklopni stubovinamjenjeni su za noenje dva vozna voda na preklopima. Zatezni stubovi namjenjenisu za noenje i zatezanje voznog voda. Specijalni stubovi namenjeni su za noenjevoznog voda i rastavljaa.

Slika 2. Cijevni stubovi (lijevo) i reetkasti stubovi (desno)


9/15

9

Portali

Portali se primenjuju u stanicama za premoenje tri ili vie elektrificiranihkoloseka. Prema tome, oni nose tri ili vie voznih vodova.

Kruti portal sainjavanju dve noge i preka.

Slika 3. Kruti portal

Stubovi i noge portala postavljeni su u temelje. Osnovni je zadatak temelja da

odrava nosee konstrukcije u stabilnom i vertikalnom poloaju. Na taj nainobezbeuje se mehanika sigurnost kontaknte mree. Temelj se dimenzionie prema

optereenju koje treba da nosi, odnosno prema vrsti stuba koji treba da dri.

Slika 4. Gipki portal

Gipki portal sainjavaju dve noge, lananica, gornje popreno ue i donje poprenoue.


10/15

10

3.5. Pantograf

Prihvatanje struje sa kontaktne mree vozilo vri preko naprave sa k liznimkontaktom koja se naziva pantograf.U sluaju gradskog saobraaja upotrebljavaju

se u tom cilju i trole sa klizaem ili koturom.Osnovni delovi pantografa su:

- postolje sa noseim izolatorima;- poluni sklop sa zglobnim vezama, podesnim za lakomijenjanje visine;- potplatne limene ploe zaobljenih krajeva (rogovi pantografa), sa kliznimkontaktnim trakama (paletama);

- grupa opruga za razvijanje pantografa i obezbeenje pritiska na kontaktnimpovrinama;- komandni mehanizam za podizanje i sputanje pantografa.

Konstrukcija tijela pantografa i usaglaen raspored njegovih masa sa dejstvujuimsilama opruge, treba da obezbijede povoljnu radnu karakteristiku i odgovarajuipritisak kliznih traka na kontaktni provodnik.

Slika 5. Pantograf


11/15

11

4. PODJELA KONTAKTNIH MREA

Podjela kontaktnih mrea obavlja se prema sledeim kriterijumima:

- prema vrsti sistema elektrine vue na kontaktnemree za jednosmerne

sisteme i kontakntne mree za jednofazne sisteme;

- prema konstrukciji na obinu kontaktnumreu i lanastu kontaktnu mreu;

- prema nainu zatezanja na nekompenzovanu, polukompenzovanu ikompenzovanu;

Panju emo obratiti na podjele kontakne mree koja se primjenjuje kod nas.

Lanasta kontaktna mrea

Lanasto, ili tzv. poduno vjeanje izvodi se pomou noseeg ueta, za koje jestezaljkama i vjealjkama privren kontaktni provodnik. Nosee ue poduno pratikontaktni provodnik. U rasponu taaka vjeanja ueta ostvarena su polja stezaljki, sameusobnim razmacima 6-9 m. Ugib noseeg ueta kompenzovan je razliitomduinom vjealjki. Na ovaj nain ostvarena je pogodnija raspodjela masa po duinivoda, smanjene su razlike u gipkosti pojedinih taaka i linije kontaktnog provodnika jeblia horizontalnoj ravni. Kontaktni provodnik, po kome klizi pantograf, praktinonema ugib, podjednako je elastian na cijeloj svojoj duini.

Slika 6. Primjer lanaste mree sa Y uetom


12/15

12

Regulisanje zatezanja kontaktne mree

Smanjenje ugiba i kompenzovanje teine provodnika ostvaruje se silamazatezanja. Vozni vod dijeli se u ovom pogledu na mehaniki nezavisne dionice,zatezna poljaduine 1000-1200 m.Prema nainu regulisanja naprezanja kontaktna mrea moe biti nekompenzovana,

polukompenzovana i kompenzovana.

Kod nekompenzovane kontaktne mree oba kraja u zateznom poljuprivrena su za zatezne stubove. Eventualno regulilsanje naprezanja zbogdilatacije nastalih sezonskim temperaturnim pojavama vri se zateznimspojnicama.

Slika 7. Nekompezovana kontaktna mrea

Polukompenzovana kontaktna mreaje mrea kod koje se samo kontaktnivod zatee automatski na krajevima zateznog polja dok je nosee ue vrstozategnuto.

Slika 8. Polukompezovana kontaktna mrea

Kod kompenzovanih mreaautomatski se regulie naprezanje i u noseemuetu i u kontaktnom provodniku i to pomou zateznog ureaja sa koturaama

i tegovima. Ureaji za zatezanje omoguuju konstantnu silu zatezanjakontaktnog provodnika bez obzira na temperaturu, tj. ugib je isti bez obzira na

promene temperature.

Slika 9. Kompezovana kontaktna mrea


13/15

13

Zatezno po lje

Rastojanje izmeu dva stuba kontaktne mree na kojima se nalaze ureaji zaautomatsko zatezanje predstavlja zatezno polje. U sredini zateznog polja nosee

ue je privreno u vroj taki, a kontaktni vod je privren za nosee ue.Da bi se obezbijedio prolaz sa jednog zateznog polja na drugo, a pri tome odraokontinuitet preuzimanja struja, krajevi susjednih zateznih polja preklapaju se i njihov

zajedniki dio naziva se neizolovani preklop. Preklop se ostvaruje sa 4 stuba: dvakrajnja koji su zatezni i dva u sredini koji su preklopni. Da bi se spreilo pomjeranjevoznog voda, kod kompenzovane mree postavlja se vrsta taka u sredini zateznogpolja.

Slika 10. Zatezno polje


14/15

14

5. POLIGONACIJA

Slika 11. Poligonacija kontaktne mree

Poligonacija kontaktne mree se izvodi da se kliza pantografa ne bi troiosamo na jednom je mestu. Ona se sastoji u tome to se kontaktni vod vodi cik-cak.Kontaktni vod je u takama veanja, kod svakog stuba, pomjeren u odnosu na osu

kolosjeka tako da je pomjeranje izvedeno alternativno sa obje strane ose koloseka,uvijek za 200 mm. Poligonacija se izvodi po pravilu samo za kontaktni vod, dok se

nosee ue nalazi u vertikalnoj osi koloseka. Poligonacija se izvodi u svakoj takivjeanja, sa izuzetkom tunela ili sluajeva kada je to iz bilo kog razloga nemogue ilinekorisno. Izvodi se pomou poligonatora kojeg nosi poseban nosa.

Slika 12. Poligonator


15/15

15

LITERATURA

[1] Boidar Radojkovi, "Elektrina vua", Nauna knjiga, 1974.

[2] Zoran Milievi, "Vua vozova", Zelind, 2001.

[3] Dimitrije Dini, "eleznika elektrina vozila", Saobraajni fakultet Beograd, 1996.

[4] ivko taka Kontaktna mrea, drugo izdanje, Sarajevo, 1971.

Documents

Kontaktna Mreža