Где находится контактный рельс в метро

Контактные рельсы для метрополитена: особенности назначения и монтажа — DONTR.RU

Контактные рельсы представляют собой жёсткий провод, являющийся неотъемлемой частью общей сети. Его задача заключается в непосредственном сообщении с токоприёмниками транспортного электроподвижного состава. Они используются в большинстве случаев при организации путей в метрополитене. Иногда также применяются для оснащения электрифицированных ж/д участков в пригороде.

Контактные рельсы представляют собой жёсткий провод, являющийся неотъемлемой частью общей сети. Его задача заключается в непосредственном сообщении с токоприёмниками транспортного электроподвижного состава. Они используются в большинстве случаев при организации путей в метрополитене. Иногда также применяются для оснащения электрифицированных ж/д участков в пригороде.

Использование этих элементов способствует повышению срока службы и безопасности эксплуатации путепроводов, снижению потерь электричества. Поэтому при выборе оснащения выдвигаются жёсткие требования к их качеству. Одной из лучших на рынке считается продукция REHAU. Контактные рельсы в метро характеризуются стойкостью к износу, их можно применять даже в сложных климатических условиях или при организации наземных участков дорог.

Особенности назначения и применение

Контактные рельсы являются неотъемлемой частью системы путей метрополитена. Вся конструкция располагается в тоннеле. Непосредственно контактный рельс расположен в системе справа (такое размещение характерно для участков небольшой протяжённости, на длинных — монтируется слева), защищён специальным изоляционным коробом. Среди конструктивных особенностей стоит отметить:

1. Материалом для производства служит низкоуглеродистая сталь, обеспечивающая уменьшение электросопротивления.
2. Длина рельсов — 12,5 м, между собой они соединяются посредством сварки или технологией температурного стыка.
3. Отличаются по месту расположения токосъёма (контактной поверхности, по которой скользит приёмник): снизу, сверху, сбоку (повёрнут на 90°).

Кроме того, жёсткий провод характеризуется низкой электробезопасностью и имеет ограничения по скорости состава не более 120 км/ч.

Особенности и специфика монтажа

Контактные рельсы подвешивают к системе на специальных железных кронштейнах. Они крепятся по краям шпал посредством путевых метизов. Кронштейны производят из швеллера (номер 10), нужную форму придают в состоянии нагрева, изгибая в определённом направлении. Расстояние между ними составляет от 4,5 до 5,4 м, на промежутках с уклоном — 2,5 м. Крепёжный узел для контактного рельса представляет собой сложный комплекс из:

• полиэтиленового покрытия. Оно надевается на жёсткий провод;
• двух изоляторов. Используются элементы из фарфора. Монтируются поверх слоя полиэтилена;
• жгута. Он прокладывается между парой изоляторов;
• крестообразного полиэтиленового покрытия;
• скоб: двух фигурных и одной предохранительной. Они оснащены фиксаторами. Крепятся поверх полиэтиленового слоя;
• болта. Монтируется в комплекте с гроверной шайбой;
• 2 шплинтов, вставленных в фиксатор.

При монтаже жёсткого провода следует учитывать, чтобы расстояние от конца кронштейна до подкладки ходовых рельсов составляло не менее 35 мм, величина просвета до балласта — 20 мм. Так снижается риск образования электродуги в случае нарушения изоляционного слоя в подвеске.

Контактный рельс

Контактным рельсом (или третьим) называется дополнительный железнодорожный рельс, располагаемый вдоль электрифицированного пути железнодорожного полотна и служащий для подведения электрической энергии к подвижному составу.

Стоимость внедрения контактной системы для метростроения индивидуальна для каждого отдельного проекта. Цену на более чем 20 наименований позиций (кронштейны тоннельные и концевого отвода, накладки к кронштейну, скобы для изолятора, шайбы прижимные, накладки стыковые, электросоединители контактного рельса, противоугоны контактного рельса, зажимы, концевые отводы, короба защитные, башмаки отвода и т.п. ) составляющих контактный рельс можно узнать из прайса . Купить контактный рельс возможно по запросу через форму обратной связи на сайте или по звонку менеджеру компании «Герт».

Контактный рельс на железной дороге и в метро

1. Расположение и предназначение

Сегодня, в мегаполисах и городах используют системы с верхним и нижним токосниманием контактной поверхности рельса. Различия их заключаются в зависимости от расположения контактной поверхности рельса. При эксплуатации системы с верхним токосниманием, контактный рельс устанавливается на изоляторах подошвой вниз. Контактным башмаком, прижимаемым к рельсу сверху осуществляется съём тока. А в эксплуатируемых системах с нижним токосниманием рельс контактный располагается в перевёрнутом виде и крепится на изоляторах к изогнутым кронштейнам, закреплённым на путевых шпалах. Благодаря укреплённым на подвижном составе контактных башмаков, осуществляется съём тока. Снизу контактные башмаки прижаты к контактному рельсу давлением 18 — 22 кг.

Контактный рельс применяется, как правило, в метрополитене, и крайне редко на электрифицированных участках железных дорог городов и пригородов. Контактный рельс располагается в нижней части тоннеля в непосредственной близости от рельсового пути. Его обычно крепят с левой стороны пути, считая по ходу движения поездов метрополитена. С правой стороны контактный рельс устанавливают преимущественно на небольшом протяжении в пределах стрелочных переводов и съездов. Рабочую поверхность контактного рельса располагают на 160 мм выше по отношению к уровню головок ходовых рельсов (в сторону увеличения или уменьшения, отклонения допускаются не более 6 мм!). Расстояние от оси контактного рельса до внутренней грани головки ближайшего ходового рельса должно быть 690 мм (в сторону увеличения или уменьшения, отклонения допускаются не более 8 мм!).
Метрополитены большинства стран мира, в том числе и нашей страны, практикуют эксплуатацию системы нижнего токосъёма, достоинства которой заключаются в отсутствии увеличения поперечного сечения тоннеля, высокой надёжности и долговечности устройства, простоте ремонта и обслуживания конструкции. А так же исключения провисания контактной поверхности и образования искрения или электрической дуги. Но, кроме большого числа достоинств организации конструкции токосъёма нижнего, неизбежны и недостатки, состоящие в открытой доступности и опасности для людей и животных, незащищённости рельса от непогоды и снежных заносов, а так же необходимости устройстваразрывов.

2. Профиль и материалы

В системах рельс установлено небольшое, менее 25 кгс, усилие силового воздействия токоприёмников подвижного состава на контактный рельс. Чтобы сократить потери электроэнергии, поперечное сечение контактного рельса определяется исключительно из условия обеспечения меньшего электрического сопротивления.
Контактные рельсы для метро и других подобных задач изготавливают из мягкой стали с высокой электропроводимостью. Требование к мартеновской стали с минимальным содержанием углерода по действующим техническим условиям на изготовление контактных рельсов предусматривает следующий химический состав:

• углерода — не более 0,06 %,
• марганца — не более 0,30 %,
• кремния — следы;
• фосфора — не более 0,03 %,
• серы — не более 0,013 %.

Т.к. примесь углерода заметно увеличивает электрическое сопротивление стали, введено обязательное ограничение состава стали по количеству углерода. В норме допускается удельное электрическое сопротивление стали рельса контактного — 0,12 Ом/мм2 при температуре 15°С. На текущий момент, заводы-производители изготавливают контактные рельсы длиной 12,5 м. Одиночные рельсы на тоннельных прямых и кривых участках, сварены в плети электроконтактным способом. Длина этих плетей может достигать до 100 м. Контактный рельс на открытых наземных участках и в зонах расположения точек питания монтируется из рельсов длинной 37,5 м.
Вес контактного рельса, 1 метра погонного — 51,686 кг. (высота 118 мм).
Кроме классических контактных рельс, современная металлургическая промышленность выпускает «биметаллические контактные рельсы», сочетающие в себе стальную износостойкость и высокую алюминиевую электропроводность. Технологический процесс изготовления заключается в совместной прокатке и прессовании обычной или нержавеющей стали с алюминием.

3. Подвеска

Схема крепления контактного рельса проста. Рельс находится в подвешенном состоянии на металлических кронштейнах, которые прикреплены путевыми шурупами к концам шпал. Для крепления кронштейна используются 3 путевых шурупа (деревянные шпалы) или 2 закладных болта (железобетонная шпала) и выдерживается расстояние 4,5 — 5,4 м друг от друга. На уклонах пути свыше 0,040 и в кривых радиусом 400 м и менее — 2,5 м.
Для производства кронштейнов используют швеллер № 10. Посредством изгиба в нагретом состоянии придаётся требуемая форма. В процессе изготовления в кронштейне прорезается отверстие 120×65 мм прямоугольной формы и из полосовой стали приваривается коробка. Такие, технологически грамотно изготовленные кронштейны, прикрепленные к шпалам, в процессе эксплуатации позволяют сравнительно легко производить регулировку контактного рельса по горизонтали относительно пути.
При эксплуатации конструкции важно соблюдать технику безопасности и добиваться нормативных показателей. При нарушении изоляции во избежание образования электрической дуги в подвеске контактного рельса, конец кронштейна должен отстоять от подкладки ходового рельса, на расстояние не менее 35 мм, а величина просвета между низом кронштейна и балластом или путевым бетоном у конца шпалы должна быть не менее 20 мм.
Узел крепления контактного рельса состоит из следующих частей:

1. Широкий полиэтилен (одевается на контактный рельс);
2. Два фарфоровых изолятора (поверх широкого полиэтилена);
3. Резиновый жгут (между изоляторами);
4. Крестообразный полиэтилен (поверх изоляторов);
5. Две фигурных скобы с фиксаторами (поверх крестообразного полиэтилена);
6. Предохранительная скоба;
7. Узловой болт с граверной шайбой и гайкой;
8. Две плоские шайбы и два шплинта, которые вставляются в фиксатор.

В собранном узле коробку кронштейна охватывают фигурные скобы верхними плоскими концами, а загнутыми нижними заходят в соответствующие углубления в изоляторах. Затяжка узлового болта обеспечивает плотное прижатие изоляторов к контактному рельсу. Применение широких и крестообразных полиэтиленовых прокладок используется для обеспечения равномерного давления на изоляторы со стороны контактного рельса и фигурных скоб. А так же для предохранения изоляторов от раздавливания.

4. Стыки

Стыки контактного рельса бывают «сварные», «нормальные» и «температурные». Первые ничем не отличаются от аналогичных стыков ходовых рельсов. Классическая сварка производится на контактно-сварочной электрической машине. А сварной стык по всему поперечному профилю контактного рельса очищают от излишнего металла и грата пневматическими зубилами. Шлифуют только рабочую поверхность рельсовой головки и её боковые грани.

Вторые, «нормальные стыки», собираются у концевых отводов без зазоров с плотным соприкосновением торцов рельсов. При сборке стыков гайки должны располагаться со стороны, противоположной оси пути, на парковых путях — со стороны оси пути.

Третьи стыки, «температурные»- служат для цели соединения рельсов между собой. Кроме этого, они позволяют создать свободное перемещение рельсов в стыке при изменении температуры. Допустимые зазоры в температурных стыках контактного рельса — 38 мм. (не более).

К стыкам «нормальным» и «температурным предъявляется техническое требование: накладки стыкового скрепления должны быть оцинкованы, иметь по 4 болтовых отверстия и соединяться 4 болтами. В «температурном стыке» 2 болта должны иметь полное натяжение на отдающем конце, а 2 болта ослабленное натяжение на принимающем конце. Приваренные электросоединители (не менее 4) к подошве контактного рельса обеспечивают более надёжную проводимость температурных стыков контактного рельса на станционных и главных путях.

5. Секционирование

В местах секционирования контактной сети, контактный рельс разделяется воздушными неперекрываемыми промежутками на отдельные изолированные секции. Длина каждой секции между концами металлических частей отводов должны быть не менее 14 м. Такие воздушные промежутки, неперекрываемые токоприёмниками одного вагона, должны располагаться в местах следования поездов с отключёнными тяговыми электродвигателями. А по главным путям на подходах к станциям, должны располагаться на расстоянии не более 50 м от начала пассажирской платформы. В местах расположения стрелочных переводов, перекрёстных съездов и перегонных затворов должны быть перекрываемые воздушные промежутки контактного рельса длиной не более 10 м. Секционирование контактного рельса на парковых путях строящихся линий предусматривается возможность снятия напряжения одновременно с 4—5 путей.

6. Пункт подключения

По кабельным линиям от тяговых подстанций подаётся к контактному рельсу постоянный электрический ток напряжением 825 В. Чтобы соединить в одну систему питающий кабель и рельс, к подошве рельса приваривается стальная оцинкованная планка с болтами прикрепленными гибким компенсатором из набора тонкой полосовой меди.
В свою очередь, к компенсатору прикрепляется медная силовая шина, соединенная со специальным пунктом подключения. А в пункте подключения к силовой шине, болтами прикреплены наконечники 4 силовых кабелей. Там металлические экранирующие сетки силовых кабелей, проводами малого сечения, подключены к отдельной алюминиевой зануляющей шине, которая соединена с кабелем зануления. Последний, через разрядник подключён к средней точке путевого дроссель-трансформатора. В случае пробоя внутренней изоляции силовых кабелей этот механизм вызывает короткое замыкание с последующим срабатыванием автоматов защиты и отключением подачи тока. Внешняя металлическая броня силовых кабелей заземляется на корпус пункта подключения.

7. Пункт переключений

Посредством пунктов переключений разъединителей производится подача и снятие напряжения с секций контактного рельса. Разъединители бывают 3-х видов:

• Ручные;
• Дистанционно управляемые (ДУРы);
• Совмещённые ручные/дистанционные (сборки 825 В в ПТО).

Ручные разъединители в настоящее время практически не используются. Они устанавливаются для частичного снятия напряжения на отдельных участках при производстве работ (вместо общего снятия напряжения), например на парковых путях электродепо.

Дистанционно управляемые разъединители устанавливаются на фидерах питания контактного рельса от тяговых подстанций, а также для секционированного подключения контактной сети на съездах, в оборотных тупиках и на ССВ. Управляются энергодиспетчером. Пульты управления ДУРами расположены на блок-постах станций с путевым развитием. С учётом особенностей работы и устройства схемы тягового электроснабжения конкретной станции, местной инструкцией определяется порядок их эксплуатации и ухода. В корпусе ДУРа находятся 2 медные шины, к одной из которых болтами прикреплены наконечники силовых кабелей. Вторая шина соединена с контактным рельсом аналогично пункту подключения. Подача и снятие напряжения осуществляется посредством моторных пинцетов, которые в замкнутом положении сцеплены с ножами разъединителя. В передней стенке корпуса имеется прозрачное окно для визуального контроля положения ножей и пинцетов. Сборки 825 В в ПТО устанавливаются для снятия напряжения с контактного рельса и его заземления во время осмотра составов. При помощи рычагов ручного привода эта операция выполняется ПТО-работниками. В этих устройствах также имеется дистанционно управляемый привод для общего обесточивания сборки.

8. Концевые отводы

Концевые отводы это особые приспособления прикрепленные к токоприёмнику . Чтобы не было резкого выброса токоприёмника вверх, при его сходе с конца контактного рельса и чтобы токоприёмник не наткнулся на встречный конец контактного рельса, в местах его разрыва, к нему присоединяют концевые отводы. Рабочая поверхность концевого отвода контактного рельса на некотором расстоянии от стыка сохраняет нормальную высоту 160 мм над уровнем головок ходовых рельсов, а затем постепенно повышается до самого конца отвода. Вследствие этого достигается плавный выход токоприёмника из-под рельса и плавный заход под него. Отводы с уклоном 1/30 на принимающем и 1/25 на отдающем конце должен иметь на строящихся линиях контактный рельс главных путей. На действующих линиях впредь до переустройства допускается применение отводов с уклоном 1/25. На парковых путях, где скорость движения поездов небольшая, устанавливаются отводы 1/20.
В настоящее время на всех строящихся линиях метрополитена мира принимающие отводы имеют уклон 1/30. Они крепятся на 3 кронштейнах, а отдающие имеют уклон 1/25 и крепятся на 2 кронштейнах контактного рельса.

9. Электробезопасность

Чтобы избежать гибели или повреждения людей и животных электрическим током при контакте с контактным рельсом , его с двух сторон (сверху и сбоку) накрывают специальными защитными коробами. Сейчас в метро применяют 3 вида защитных коробов контактного рельса:

• Деревянные короба на опорных точках. Такие короба из дерева окрашивают с внутренней стороны огнеупорной, с наружной — масляной краской, что делает их высокопрочными. Так как такие короба не отвечают нормам пожарной безопасности, их постепенно заменяют.
• Стеклопластиковые короба на опорных точках. Они установлены на 3 пластиковых опорных точках и имеют воздушный промежуток между коробом и контактным рельсом. Такой метод установки является причиной их частого излома и становится большим недостатком.
• Облегающие стеклопластиковые короба крепящиеся с помощью рёбер жёсткости. Они точно повторяют контур контактного рельса. В эксплуатации данный вид коробов наиболее удобен и для метрополитена максимально удовлетворяет нормы пожарной безопасности.

Для сохранения здоровья и безопасности людей в местах перехода через контактный рельс (например, у сходных мостиков в торцах станций) поверх короба устанавливаются диэлектрические полосы или коврики (резиновые на деревянных коробах и деревянные на стеклопластиковых). Соответственно, ремонтные работы на контактном рельсе или в непосредственной близости от него разрешается проводить только после снятия высокого напряжения, а так же быть одетым в сецодежду, диэлектрические резиновые перчатки и боты! Для работающих на контактном рельсовом объекте важно провериь фактическое отсутствие электрического напряжения с помощью указателя напряжения и установки закоротки. Закоротка — токопроводящяя перемычка, электрически соединяющая контактный рельс с ходовым. При установленной закоротке, в ситуации случайной подачи напряжения на контактный рельс происходит короткое замыкание с последующим отключением защитных автоматов на подстанции.

Безопасность метрополитена – один из основных критериев его качества, поэтому данному аспекту уделяется пристальное внимание. Для обеспечения безопасности пассажиров постоянно внедряется современная техника, проводятся соответствующие организационные мероприятия и постоянное техническое обучение персонала метрополитена.

Как работает контактный рельс

Контактный рельс — это часть контактной сети, являющейся комплексом устройств, которые обеспечивают передачу энергии подстанций к токоприемникам состава. Такая сеть применяется не только в метрополитене, но и на железной дороге — для обеспечения движения электровозов и моторных вагонов. Принцип работы: заключается в скользящем контакте с токоприемником подвижного состава, где контактная сеть является полюсом или фазой в зависимости от вида тока. Чаще всего контактные рельсы используют в метрополитене. Реже — на открытых участках железной дороги. Для наземной части путей существует ограничение по высоте напряжения — не выше 3000 Вт. Еще одна сфера применения — электрификация устройств на производстве и складах: подъемных кранов, транспорта, осветительных устройств, подвесных дорог.

Что такое контактный рельс

• нижний — не изолирован;
• боковой — изолирован.

Изоляция бокового реализована с помощью специального короба, для того чтобы провести ток к составу, используют контактный башмак. То, каким образом снимают ток, влияет на расположение рельса в сети. Основная цель разных видов токосъема — обеспечить надежный контакт токоприемника ходовой части электровозов и вагонов.

При правильном монтаже полностью исключается возможность разрыва цепи, дугообразования, нарушения контакта и искрения. Все это в совокупности обеспечивает безопасность движения в метрополитене и на электрифицированных участках железной дороги. Если правила монтажа не соблюдены, возможно разрушение контактной поверхности.

Устройство контактного рельса

Контактные рельсы производят из малоуглеродистой стали. Обычно сталь прокатывается и прессуется с алюминием. Такой способ обеспечивает хорошую проводимость тока при максимальной прочности и стойкости к износу. Однако контактные рельсы, материал, из которого они производятся и способ обработки отличаются от обычных. В связи с этим накладываются определенные ограничения для монтажа на открытом пространстве:

• зимой необходимо постоянно очищать снег;
• электробезопасность ниже, чем в закрытых помещениях;
• максимальная скорость состава — всего 120 км/час;

Недостатки для наземного использования становятся преимуществом для контактных рельсов метрополитена:

• в закрытом помещении служат долго, их легко ремонтировать и обслуживать;
• низкое сопротивление постоянному току;
• влияет на размеры тоннелей (их можно сделать меньше).

Стандартная длина контактного рельса — 12,5 метров. В метрополитене их присоединяют друг к другу с помощью сварки, формируя длинные плети не менее ста метров. Этот метод актуален для прямых и кривых участков с радиусом от 300 метров. На открытых участках железной дороги длина плетей уменьшается до 37,5 метров или до 12,5 метров в кривых, чей радиус меньше трехсот метров.

Там, где сварные стыки невозможны, применяют температурные. Для этого концы контактных рельсов соединяют специальными накладками, которые, в свою очередь, крепятся с помощью болтов. Стандартная частота температурных стыков под землей — каждые 100 метров, над землей — каждые 37,5. Специфика соединения состоит в том, что в случае изменения температуры, концы перемещаются в стыке. Это возможно благодаря овальным отверстиям в накладках и самих контактных рельсах и слабой затяжке болтов с одной стороны.

Безопасность электрифицированных участков пути невозможна без частичной или максимальной изоляции контактного рельса. Для этих целей служит защитный короб по всей длине, расположенный со всех сторон, кроме нижней. Для дополнительной безопасности обслуживающего персонала в местах переходов дополнительно монтируют резиновые коврики или диэлектрические полосы. Несмотря на такие меры предосторожности, непосредственно ремонт и обслуживание возможны только при выключенном напряжении в сети или после установки короткозамыкателей.

Контактный рельс

Контактный рельс (третий рельс) — часть контактной сети, осуществляющая непосредственный контакт с токоприёмниками электроподвижного состава.

• 1 Расположение и предназначение
• 2 Профиль и материалы
• 3 Подвеска
• 4 Стыки
• 5 Секционирование
• 6 Пункт подключения
• 7 Пункт переключений
• 8 Концевые отводы
• 9 Электробезопасность
• 10 См. также
• 11 Литература

Расположение и предназначение

Нижний токосъём в Мюнхенском метрополитене

Верхний токосъём в Чикагском метрополитене

Контактный рельс применяется преимущественно в метрополитене, реже — на электрифицированных городских и пригородных участках железных дорог.

Контактный рельс располагается в нижней части тоннеля в непосредственной близости от пути. На метрополитенах РФ контактный рельс располагают преимущественно с левой стороны пути, считая по ходу движения поездов. С правой стороны контактный рельс устанавливают обычно на небольшом протяжении в пределах стрелочных переводов и съездов.

Возвышение рабочей поверхности контактного рельса над уровнем головок ходовых рельсов должно быть 160 мм, отклонения допускаются не более 6 мм в сторону увеличения или уменьшения. Расстояние от оси контактного рельса до внутренней грани головки ближайшего ходового рельса должно быть 690 мм с отклонениями не более 8 мм в сторону увеличения или уменьшения.

• не требуется увеличения поперечного сечения тоннеля;
• высокая надёжность и долговечность;
• простота в ремонте и обслуживании;
• исключается провисание контактной поверхности и как следствие — искрение и образование электрической дуги.

• опасность для людей;
• незащищённость от снежных заносов;
• необходимость устройства разрывов.

В зависимости от конструкции контактного рельса имеет место:

• нижний токосъём — контактная поверхность находится снизу, по ней скользит токоприёмник, постоянно подтягиваемый вверх пружинами;
• верхний токосъём — контактная поверхность находится сверху.
• боковой токосъём — контактный рельс повёрнут на 90°, контактная поверхность находится сбоку.

На большинстве метрополитенов (в том числе на всех метрополитенах РФ) принят нижний токосъём.

Профиль и материалы

Размеры контактного рельса

Схема биметаллических контактных рельсов

Воспринимаемые контактным рельсом усилия от токоприёмников сравнительно невелики (менее 25 кгс). Поэтому поперечное сечение контактного рельса определяется исключительно из условия обеспечения возможно меньшего электрического сопротивления, чтобы сократить потери электроэнергии.

Контактные рельсы изготавливают из мартеновской стали с минимальным содержанием углерода. Действующими техническими условиями на изготовление контактных рельсов предусматривается следующий химический состав стали: углерода — не более 0,06 %, марганца — не более 0,30 %, кремния — следы; фосфора — не более 0,03 % и серы — не более 0,013 %. Жёсткое ограничение состава стали по количеству углерода объясняется тем, что примесь углерода заметно увеличивает электрическое сопротивление стали.

Нормальная длина контактных рельсов, выпускаемых заводами, составляет 12,5 м. На тоннельных участках как на прямых, так и в кривых радиусом 300 м и более одиночные рельсы сварены в плети электроконтактным способом. Длина плетей доходит до 100 м. На открытых наземных участках и в местах расположения точек питания контактный рельс монтируется из рельсов длинной 37,5 м.

Вес 1 погонного метра контактного рельса высотой 118 мм равен 51,686 кг.

Биметаллические контактные рельсы получают металлургическими способами, например, совместной прокаткой и прессованием обычной или нержавеющей стали с алюминием. Преимущества таких рельсов заключаются в сочетании износостойкости стали и высокой электропроводности алюминия.

Подвеска

Схема узла подвески

Контактный рельс подвешивают на металлических кронштейнах, прикрепляемых к концам шпал обычными путевыми шурупами.

Кронштейны для подвески контактного рельса крепят тремя путевыми шурупами к концам деревянных шпал или двумя закладными болтами к железобетонной шпале. Кронштейны располагают на расстоянии 4,5—5,4 м друг от друга, а на уклонах пути свыше 0,040 и в кривых радиусом 400 м и менее следует устанавливать кронштейны через 2,5 м.

Кронштейны изготавливают из швеллера № 10. Требуемая форма придаётся им посредством изгиба в нагретом состоянии. В верхней части кронштейна прорезают прямоугольное отверстие размером 120×65 мм, а рядом с ним приваривают коробку, которую изготавливают из полосовой стали длиной 160, шириной 60 и толщиной 6 мм.

В нижней части кронштейна, у самого конца, полки швеллера частично срезаны для крепления хвоста кронштейна к шпалам двумя удлинёнными шурупами (170 мм), пропущенными через металлическую планку размером 180×50×10 мм. Третий шуруп нормальной длины (150 мм), расположенный ближе к концу шпалы, пропускают через овальное отверстие в горизонтальной полке кронштейна.

Такой способ крепления кронштейнов к шпалам позволяет сравнительно легко производить регулировку контактного рельса по горизонтали относительно пути, так как для перемещения кронштейна необходимо лишь ослабить шурупы.

Во избежание образования электрической дуги при нарушении изоляции в подвеске контактного рельса конец кронштейна должен отстоять от подкладки ходового рельса на расстояние не менее 35 мм, а величина просвета между низом кронштейна и балластом или путевым бетоном у конца шпалы должна быть не менее 20 мм.

Узел крепления контактного рельса состоит из следующих частей:

• широкий полиэтилен (одевается на контактный рельс);
• два фарфоровых изолятора (поверх широкого полиэтилена);
• резиновый жгут (между изоляторами);
• крестообразный полиэтилен (поверх изоляторов);
• две фигурных скобы с фиксаторами (поверх крестообразного полиэтилена);
• предохранительная скоба;
• узловой болт с гроверной шайбой и гайкой;
• две плоские шайбы и два шплинта, которые вставляются в фиксатор.

В собранном узле фигурные скобы верхними плоскими концами охватывают коробку кронштейна, а нижними загнутыми заходят в соответствующие углубления в изоляторах. Плотное прижатие изоляторов к контактному рельсу обеспечивается затяжкой узлового болта. Для обеспечения равномерного давления на изоляторы со стороны контактного рельса и фигурных скоб и предохранения изоляторов от раздавливания применяют полиэтиленовые прокладки (широкие и крестообразные).

Стыки

Нормальный стык

Стыки контактного рельса подразделяются на:

• Сварные — ничем не отличаются от аналогичных стыков ходовых рельсов. Сварка производится на электрической контактно-сварочной машине. Затем сварной стык пневматическими зубилами очищают от грата и излишнего металла по всему поперечному профилю контактного рельса. Шлифовке подвергается только рабочая поверхность головки рельса и её боковые грани.
• Нормальные — собираются у концевых отводов. Эти стыки собирают без зазоров с плотным соприкосновением торцов рельсов. При сборке стыков гайки должны располагаться со стороны, противоположной оси пути, на парковых путях — со стороны оси пути.
• Температурные — служат для соединения рельсов между собой, а также для свободного перемещения рельсов в стыке при изменении температуры. Зазоры в температурных стыках контактного рельса не должны превышать 38 мм.

В нормальных и температурных стыках накладки стыкового скрепления должны быть оцинкованы, иметь по четыре болтовых отверстия и соединяться 4 болтами.

В температурном стыке два болта на отдающем конце должны иметь полное натяжение, а два болта на принимающем конце — ослабленное натяжение.

Для обеспечения более надёжной проводимости температурных стыков контактного рельса на главных и станционных путях к подошве контактного рельса приваривается не менее 4 электросоединителей.

Секционирование

В местах секционирования контактной сети контактный рельс разделяется на отдельные изолированные секции неперекрываемыми воздушными промежутками длиной не менее 14 м между концами металлических частей отводов. Такие воздушные промежутки, не перекрываемые токоприёмниками одного вагона, должны располагаться в местах следования поездов с отключёнными тяговыми электродвигателями, а по главным путям на подходах к станциям — на расстоянии не более 50 м от начала пассажирской платформы.

В местах расположения стрелочных переводов, перекрёстных съездов и перегонных затворов должны быть перекрываемые воздушные промежутки контактного рельса длиной не более 10 м.

На строящихся линиях секционирование контактного рельса на парковых путях должно предусматривать возможность снятия напряжения одновременно с 4—5 путей.

Пункт подключения

Постоянный электрический ток напряжением 825 В от тяговых подстанций подаётся к контактному рельсу по кабельным линиям. Для соединения питающего кабеля с рельсом к подошве последнего приваривается стальная оцинкованная планка, к которой болтами прикрепляют гибкий компенсатор из набора тонкой полосовой меди. К компенсатору прикрепляется медная силовая шина, ведущая в специальный ящик — пункт подключения.

В пункте подключения к силовой шине болтами прикреплены наконечники 4 силовых кабелей. К отдельной алюминиевой зануляющей шине проводами малого сечения подключены металлические экранирующие сетки силовых кабелей. Сама зануляющая шина соединена с кабелем зануления, который через разрядник подключён к средней точке путевого дроссель-трансформатора. Этот механизм вызывает короткое замыкание (с последующим срабатыванием автоматов защиты, отключающих ток) в случае пробоя внутренней изоляции силовых кабелей.

Внешняя металлическая броня силовых кабелей заземляется на корпус пункта подключения.

Пункт переключений

Подача и снятие напряжения с секций контактного рельса производится посредством пунктов переключений (разъединителей). Они делятся на 3 основных вида:

• ручные разъединители;
• дистанционно управляемые разъединители (ДУРы);
• совмещённые ручные/дистанционные разъединители (сборки 825 В в ПТО).

Ручные разъединители устанавливаются на парковых путях электродепо для частичного снятия напряжения на отдельных участках при производстве работ (вместо общего снятия напряжения с парковых путей). В настоящее время практически не используются.

Дистанционно управляемые разъединители устанавливаются на фидерах питания контактного рельса от тяговых подстанций, а также для секционированного подключения контактной сети на съездах, в оборотных тупиках и на ССВ. Управляются энергодиспетчером; также пульты управления ДУРами расположены на блок-постах станций с путевым развитием. Порядок их использования определяется местной инструкцией с учётом особенностей работы и устройства схемы тягового электроснабжения конкретной станции.

В корпусе ДУРа находятся 2 медные шины, к одной из которых болтами прикреплены наконечники силовых кабелей, другая соединена с контактным рельсом аналогично пункту подключения. Подача и снятие напряжения осуществляется посредством моторных пинцетов, которые в замкнутом положении сцеплены с ножами разъединителя. В передней стенке корпуса имеется прозрачное окно для визуального контроля положения ножей и пинцетов.