Контактный рельс
Конта́ктный рельс — вид контактной сети, представляющий собой жёсткий контактный провод или третий рельс, предназначенный для осуществления скользящего контакта с токоприёмником подвижного состава (электровоза, моторного вагона). Изобретён американским инженером Гранвиллом Вудсом.
Изготавливается из мягкой стали, форма и поперечные размеры схожи с формой и размерами обычных рельсов. Рельс крепится при помощи изоляторов к кронштейнам, которые в свою очередь монтируются на шпалы ходовых рельсов.
Контактный рельс является положительным контактом электрической цепи. Отрицательным же являются, как принято на железнодорожном подвижном составе, ходовые рельсы.
Применение
Главное преимущество контактного рельса — надёжный токосъем при контакте с токоприёмниками моторных вагонов или электровозов, расположенными на ходовых частях колёсных тележек. Также исключаются колебание токоприёмников и отрыв их от контактного рельса, а следовательно, нарушение контакта и разрыв цепи тока, искрение и дугообразование, разрушающие контактные поверхности.
Основная область применения контактных рельсов — подземный железнодорожный транспорт, в частности, обеспечение движения поездов метрополитена. Реже данное технологическое решение применяется на открытых линиях при относительно невысоком напряжении (не более 3000 В).
Также контактный рельс применяется для обеспечения энергией подъёмного оборудования (например подъёмных кранов) и складских транспортных устройств, подвесных дорог, электроталей, станков, осветительных устройств и других подобных технических средств.
Различают два типа контактных рельсов:
- боковой контактный рельс — закрыт сверху и с боков изоляционным коробом, а электропитание снимается проходящим снизу контактным башмаком (нижний токосъём).
- нижний контактный рельс — изоляция отсутствует.
В зависимости от того, как расположена контактная поверхность, имеют место:
- нижний токосъём — контактная поверхность снизу;
- верхний токосъём — контактная поверхность сверху;
- боковой токосъём — контактный рельс повёрнут на 90°, в результате чего контактная поверхность находится сбоку.
Достоинства
- Использование контактного рельса в метрополитене вместо контактного провода позволяет уменьшить габариты тоннелей.
- Контактный рельс обладает высокой надёжностью и долговечностью.
- Прост в ремонте и обслуживании.
- Низкое сопротивление постоянному току. Стандартные сечения контактного рельса — 5800 и 6600 мм², что примерно в 50—80 раз больше, чем у контактного провода (85, 100 и 120 мм²), поэтому сопротивление контактного рельса значительно ниже, чем контактного провода, даже несмотря на то, что удельное сопротивление стали в 6—8 раз выше, чем у меди (сопротивление проводника обратно пропорционально площади сечения).
Недостатки (при применении на наземном транспорте)
- Низкая электробезопасность.
- Незащищённость от снежных заносов.
- Скорость подвижного состава ограничена примерно 120 км/ч.
- Высокое сопротивление переменному току. Сталь является ферромагнетиком, поэтому скин-эффект в ней выражен гораздо сильнее, чем в неферромагнитных металлах, например для частоты 50 Гц в меди глубина скин-слоя 9 мм, а в стали — всего 0,74 мм. Поэтому почти весь ток течёт в поверхностном слое, общее сечение которого около 400 мм², что эквивалентно медному проводу сечением около 50 мм² — это меньше стандартного сечения контактного провода.
Контактные рельсы трамваев
Контактные рельсы применяются и в трамваях. Зачастую в таких трамваях применяется комбинированный тип электроснабжения — от контактного рельса и воздушной контактной сети, к примеру в городских трамваях Анже, Бордо, Рио-де-Жанейро.
Контактный рельс в метрополитенах постсоветского пространства
Материал, профиль, длина
Ввиду того, что контактный рельс является проводником электрического тока, его омическое сопротивление должно быть мало, поэтому при изготовлении контактного рельса используют низкоуглеродистую сталь, так как примесь углерода увеличивает электрическое сопротивление.
Нормальная длина контактного рельса составляет 12,5 м. На прямых и кривых участках радиусом 300 м и более в тоннелях контактные рельсы сваривают в плети длиной 100 м, на наземных участках длина плетей составляет 37,5 м, а на парковых путях и кривых радиусом менее 300 м — 12,5 м.
Подвеска контактного рельса
Установку контактного рельса осуществляют при помощи металлических опор-кронштейнов головкой вниз. Кронштейны в свою очередь крепятся к шпалам. При такой подвеске контактный башмак, установленный на тележке вагона и подтягиваемый пружинами вверх, скользит по головке рельса — нижний токосъем.
Кронштейны устанавливаются на определённом расстоянии друг от друга — обычно 4,5—5,4 м. В местах температурных стыков расстояние между кронштейнами уменьшается. По форме кронштейн представляет собой изогнутую деталь швеллерного профиля. В верхней части детали имеется отверстие и приварена так называемая «коробочка», а нижняя часть (так называемый «хвост») крепится к шпалам. Высота кронштейна, которая и определяет высоту контактного рельса, зависит от типа путевых рельсов.
Крепёжный узел, расположенный в верхней части кронштейна, обладает достаточной прочностью и обеспечивает надёжную изоляцию контактного рельса от кронштейна при помощи фарфоровых изоляторов и полиэтиленовых прокладок.
Стыки
Существуют два типа соединения контактных рельсов друг с другом: сварные стыки и температурные стыки.
Сварные стыки получают при помощи сварки рельсов контактно-сварочной машиной. После сварки стыки обрабатывают в соответствии с профилем поперечного сечения контактного рельса.
Температурные стыки получают путём соединения концов рельсов накладками, которые стягивают болтами. На тоннельных участках пути температурные стыки делают примерно через каждые 100 м (в стыках сварных плетей), на наземных участках — через 37,5 м (также в стыках сварных плетей), а на парковых путях — примерно через 37,5 м (не реже, чем через два стыка путевых рельсов). Зазор в температурных стыках зависит от длины плетей и температуры. Основным требованием к такому типу стыков является возможность относительно свободного перемещения концов рельсов в стыке при изменении температуры. Данное требование достигается за счёт наличия в рельсах и накладках овальных отверстий, а также за счёт малой затяжки болтов на одном из стыкуемых рельсов.
Для того, чтобы увеличить электропроводимость стыка, сверху приваривают четыре электросоединителя. Их конструкция не отличается от привариваемых электросоединителей стыков путевых рельсов.
Концевые отводы
Концевые отводы предназначены для плавного захода контактного башмака под контактный рельс и плавного схода с него в местах разрыва. Рабочая поверхность концевого отвода на некотором расстоянии от стыка сохраняет свою высоту относительно головок путевых рельсов, а затем постепенно повышается до конца отвода с определённым уклоном.
Подвеска концевых отводов осуществляется при помощи кронштейнов, которыми подвешивается контактный рельс. Отводы присоединяются к контактному рельсу при помощи обычных стыков без зазоров.
Разрывы в контактном рельсе
Разрывы устраивают в следующих случаях:
- для разделения на изолированные секции; в этом случае разрыв должен быть больше, чем расстояние между токоприёмниками одного вагона
- в местах расположения стрелок; чтобы избежать перерыва в электропитании, в месте расположения стрелки ставят отрезок контактного рельса с другой стороны пути
- на переездах (на наземных линиях)
Защитный короб
Контактный рельс находится под высоким напряжением, а посему представляет смертельную опасность для человека при прикосновении к нему. Для обеспечения безопасности людей применяют специальные защитные короба, которые устанавливаются на контактный рельс по всей его длине и закрывают его сверху и с боков, а в местах переходов через контактный рельс (например, сходные мостики в торцах станций) поверх короба устанавливаются диэлектрические резиновые полосы или коврики. Защитный короб в свою очередь крепится к контактному рельсу изоляторами.
Проведение ремонтных работ на контактном рельсе или в непосредственной близости от него возможно и разрешено инструкциями только при снятом с него напряжении и включении короткозамыкателей или установке закоротки, которые предохранят людей от поражения электрическим током при случайной подаче напряжения на контактный рельс.
В других странах
Верхний токосъём
Малой родиной контактного рельса является Чикагский метрополитен. В нём по прежнему контактный рельс является оголённым с верхним токосъёмом, аналогично рельс устроен и в Токио.
-
![image]()
Чикагский метрополитен -
![image]()
Нижний токосъём
Классический вид контактного рельса. Сверху и с боков рельс закрыт защитным коробом.
-
![image]()
Брюссельский метрополитен, на фото в правом нижнем углу видны два рельса с защитными коробами -
![image]()
Законцовка контактного рельса в Мюнхенском метрополитене
См. также
Примечания
- Контактный рельс. Дата обращения: 29 июня 2008. Архивировано 29 ноября 2010 года.
- Контактный провод МФ 85 100 120. Дата обращения: 13 февраля 2012. Архивировано 25 января 2012 года.
Литература
- Бакулин А. С., Кудринская К. И., Мосин Е. Т., Кун П. А., Пронин В. А., Федоров Е. А. Путевое хозяйство // Сооружения, устройства и подвижной состав метрополитена. — М.: Транспорт, 1979. — С. 91—95. — 239 с. — 7000 экз.
- Контактный рельс // Железнодорожный транспорт: энциклопедия / гл. ред. Н. С. Конарев. — М.: Большая российская энциклопедия, 1994. — С. 196. — ISBN 5-85270-115-7.
Ссылки
- Информация о контактном рельсе.
- Как сохранить жизнь, если вы упали на рельсы метро. ИНФОграфика.
- Устройство, назначение и обслуживание контактного рельса
В статье есть список источников, но не хватает сносок. |
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Контактный рельс, Что такое Контактный рельс? Что означает Контактный рельс?
Slovo Rels imeet i drugie znacheniya Konta ktnyj rels vid kontaktnoj seti predstavlyayushij soboj zhyostkij kontaktnyj provod ili tretij rels prednaznachennyj dlya osushestvleniya skolzyashego kontakta s tokopriyomnikom podvizhnogo sostava elektrovoza motornogo vagona Izobretyon amerikanskim inzhenerom Granvillom Vudsom Bokovoj kontaktnyj rels zhyoltyj Amsterdamskij metropolitenVerhnie kontaktnye relsy stancii metro Placa Espanya Barselonskij metropoliten Izgotavlivaetsya iz myagkoj stali forma i poperechnye razmery shozhi s formoj i razmerami obychnyh relsov Rels krepitsya pri pomoshi izolyatorov k kronshtejnam kotorye v svoyu ochered montiruyutsya na shpaly hodovyh relsov Kontaktnyj rels yavlyaetsya polozhitelnym kontaktom elektricheskoj cepi Otricatelnym zhe yavlyayutsya kak prinyato na zheleznodorozhnom podvizhnom sostave hodovye relsy PrimenenieKontaktnyj rels zheltyj Helsinkskij metropolitenNizhnij tokosyom Verhnij tokosyom Chikagskij metropoliten Glavnoe preimushestvo kontaktnogo relsa nadyozhnyj tokosem pri kontakte s tokopriyomnikami motornyh vagonov ili elektrovozov raspolozhennymi na hodovyh chastyah kolyosnyh telezhek Takzhe isklyuchayutsya kolebanie tokopriyomnikov i otryv ih ot kontaktnogo relsa a sledovatelno narushenie kontakta i razryv cepi toka iskrenie i dugoobrazovanie razrushayushie kontaktnye poverhnosti Osnovnaya oblast primeneniya kontaktnyh relsov podzemnyj zheleznodorozhnyj transport v chastnosti obespechenie dvizheniya poezdov metropolitena Rezhe dannoe tehnologicheskoe reshenie primenyaetsya na otkrytyh liniyah pri otnositelno nevysokom napryazhenii ne bolee 3000 V Takzhe kontaktnyj rels primenyaetsya dlya obespecheniya energiej podyomnogo oborudovaniya naprimer podyomnyh kranov i skladskih transportnyh ustrojstv podvesnyh dorog elektrotalej stankov osvetitelnyh ustrojstv i drugih podobnyh tehnicheskih sredstv Razlichayut dva tipa kontaktnyh relsov bokovoj kontaktnyj rels zakryt sverhu i s bokov izolyacionnym korobom a elektropitanie snimaetsya prohodyashim snizu kontaktnym bashmakom nizhnij tokosyom nizhnij kontaktnyj rels izolyaciya otsutstvuet V zavisimosti ot togo kak raspolozhena kontaktnaya poverhnost imeyut mesto nizhnij tokosyom kontaktnaya poverhnost snizu verhnij tokosyom kontaktnaya poverhnost sverhu bokovoj tokosyom kontaktnyj rels povyornut na 90 v rezultate chego kontaktnaya poverhnost nahoditsya sboku Dostoinstva Ispolzovanie kontaktnogo relsa v metropolitene vmesto kontaktnogo provoda pozvolyaet umenshit gabarity tonnelej Kontaktnyj rels obladaet vysokoj nadyozhnostyu i dolgovechnostyu Prost v remonte i obsluzhivanii Nizkoe soprotivlenie postoyannomu toku Standartnye secheniya kontaktnogo relsa 5800 i 6600 mm chto primerno v 50 80 raz bolshe chem u kontaktnogo provoda 85 100 i 120 mm poetomu soprotivlenie kontaktnogo relsa znachitelno nizhe chem kontaktnogo provoda dazhe nesmotrya na to chto udelnoe soprotivlenie stali v 6 8 raz vyshe chem u medi soprotivlenie provodnika obratno proporcionalno ploshadi secheniya Nedostatki pri primenenii na nazemnom transporte Nizkaya elektrobezopasnost Nezashishyonnost ot snezhnyh zanosov Skorost podvizhnogo sostava ogranichena primerno 120 km ch Vysokoe soprotivlenie peremennomu toku Stal yavlyaetsya ferromagnetikom poetomu skin effekt v nej vyrazhen gorazdo silnee chem v neferromagnitnyh metallah naprimer dlya chastoty 50 Gc v medi glubina skin sloya 9 mm a v stali vsego 0 74 mm Poetomu pochti ves tok techyot v poverhnostnom sloe obshee sechenie kotorogo okolo 400 mm chto ekvivalentno mednomu provodu secheniem okolo 50 mm eto menshe standartnogo secheniya kontaktnogo provoda Kontaktnye relsy tramvaev Osnovnaya statya Konduitnyj tokopriyomnik Stroitelstvo tramvajnyh putej v Bordo kontaktnyj rels v seredine mezhdu opornymi relsami Kontaktnye relsy primenyayutsya i v tramvayah Zachastuyu v takih tramvayah primenyaetsya kombinirovannyj tip elektrosnabzheniya ot kontaktnogo relsa i vozdushnoj kontaktnoj seti k primeru v gorodskih tramvayah Anzhe Bordo Rio de Zhanejro Kontaktnyj rels v metropolitenah postsovetskogo prostranstva Material profil dlina Vvidu togo chto kontaktnyj rels yavlyaetsya provodnikom elektricheskogo toka ego omicheskoe soprotivlenie dolzhno byt malo poetomu pri izgotovlenii kontaktnogo relsa ispolzuyut nizkouglerodistuyu stal tak kak primes ugleroda uvelichivaet elektricheskoe soprotivlenie Normalnaya dlina kontaktnogo relsa sostavlyaet 12 5 m Na pryamyh i krivyh uchastkah radiusom 300 m i bolee v tonnelyah kontaktnye relsy svarivayut v pleti dlinoj 100 m na nazemnyh uchastkah dlina pletej sostavlyaet 37 5 m a na parkovyh putyah i krivyh radiusom menee 300 m 12 5 m Podveska kontaktnogo relsa Ustanovku kontaktnogo relsa osushestvlyayut pri pomoshi metallicheskih opor kronshtejnov golovkoj vniz Kronshtejny v svoyu ochered krepyatsya k shpalam Pri takoj podveske kontaktnyj bashmak ustanovlennyj na telezhke vagona i podtyagivaemyj pruzhinami vverh skolzit po golovke relsa nizhnij tokosem Kronshtejny ustanavlivayutsya na opredelyonnom rasstoyanii drug ot druga obychno 4 5 5 4 m V mestah temperaturnyh stykov rasstoyanie mezhdu kronshtejnami umenshaetsya Po forme kronshtejn predstavlyaet soboj izognutuyu detal shvellernogo profilya V verhnej chasti detali imeetsya otverstie i privarena tak nazyvaemaya korobochka a nizhnyaya chast tak nazyvaemyj hvost krepitsya k shpalam Vysota kronshtejna kotoraya i opredelyaet vysotu kontaktnogo relsa zavisit ot tipa putevyh relsov Krepyozhnyj uzel raspolozhennyj v verhnej chasti kronshtejna obladaet dostatochnoj prochnostyu i obespechivaet nadyozhnuyu izolyaciyu kontaktnogo relsa ot kronshtejna pri pomoshi farforovyh izolyatorov i polietilenovyh prokladok Styki Sushestvuyut dva tipa soedineniya kontaktnyh relsov drug s drugom svarnye styki i temperaturnye styki Svarnye styki poluchayut pri pomoshi svarki relsov kontaktno svarochnoj mashinoj Posle svarki styki obrabatyvayut v sootvetstvii s profilem poperechnogo secheniya kontaktnogo relsa Temperaturnye styki poluchayut putyom soedineniya koncov relsov nakladkami kotorye styagivayut boltami Na tonnelnyh uchastkah puti temperaturnye styki delayut primerno cherez kazhdye 100 m v stykah svarnyh pletej na nazemnyh uchastkah cherez 37 5 m takzhe v stykah svarnyh pletej a na parkovyh putyah primerno cherez 37 5 m ne rezhe chem cherez dva styka putevyh relsov Zazor v temperaturnyh stykah zavisit ot dliny pletej i temperatury Osnovnym trebovaniem k takomu tipu stykov yavlyaetsya vozmozhnost otnositelno svobodnogo peremesheniya koncov relsov v styke pri izmenenii temperatury Dannoe trebovanie dostigaetsya za schyot nalichiya v relsah i nakladkah ovalnyh otverstij a takzhe za schyot maloj zatyazhki boltov na odnom iz stykuemyh relsov Dlya togo chtoby uvelichit elektroprovodimost styka sverhu privarivayut chetyre elektrosoedinitelya Ih konstrukciya ne otlichaetsya ot privarivaemyh elektrosoedinitelej stykov putevyh relsov Koncevye otvody Koncevoj otvod kontaktnogo relsa 1 kronshtejn krepleniya kontaktnogo relsa 2 kontaktnyj rels 3 uklon rabochej poverhnosti Koncevye otvody prednaznacheny dlya plavnogo zahoda kontaktnogo bashmaka pod kontaktnyj rels i plavnogo shoda s nego v mestah razryva Rabochaya poverhnost koncevogo otvoda na nekotorom rasstoyanii ot styka sohranyaet svoyu vysotu otnositelno golovok putevyh relsov a zatem postepenno povyshaetsya do konca otvoda s opredelyonnym uklonom Podveska koncevyh otvodov osushestvlyaetsya pri pomoshi kronshtejnov kotorymi podveshivaetsya kontaktnyj rels Otvody prisoedinyayutsya k kontaktnomu relsu pri pomoshi obychnyh stykov bez zazorov Razryvy v kontaktnom relse Razryvy ustraivayut v sleduyushih sluchayah dlya razdeleniya na izolirovannye sekcii v etom sluchae razryv dolzhen byt bolshe chem rasstoyanie mezhdu tokopriyomnikami odnogo vagona v mestah raspolozheniya strelok chtoby izbezhat pereryva v elektropitanii v meste raspolozheniya strelki stavyat otrezok kontaktnogo relsa s drugoj storony puti na pereezdah na nazemnyh liniyah Zashitnyj korob Izolyacionnyj korob na kontaktnom relse Kontaktnyj rels nahoditsya pod vysokim napryazheniem a posemu predstavlyaet smertelnuyu opasnost dlya cheloveka pri prikosnovenii k nemu Dlya obespecheniya bezopasnosti lyudej primenyayut specialnye zashitnye koroba kotorye ustanavlivayutsya na kontaktnyj rels po vsej ego dline i zakryvayut ego sverhu i s bokov a v mestah perehodov cherez kontaktnyj rels naprimer shodnye mostiki v torcah stancij poverh koroba ustanavlivayutsya dielektricheskie rezinovye polosy ili kovriki Zashitnyj korob v svoyu ochered krepitsya k kontaktnomu relsu izolyatorami Provedenie remontnyh rabot na kontaktnom relse ili v neposredstvennoj blizosti ot nego vozmozhno i razresheno instrukciyami tolko pri snyatom s nego napryazhenii i vklyuchenii korotkozamykatelej ili ustanovke zakorotki kotorye predohranyat lyudej ot porazheniya elektricheskim tokom pri sluchajnoj podache napryazheniya na kontaktnyj rels V drugih stranahVerhnij tokosyom Maloj rodinoj kontaktnogo relsa yavlyaetsya Chikagskij metropoliten V nyom po prezhnemu kontaktnyj rels yavlyaetsya ogolyonnym s verhnim tokosyomom analogichno rels ustroen i v Tokio Chikagskij metropoliten Tokijskij metropolitenNizhnij tokosyom Klassicheskij vid kontaktnogo relsa Sverhu i s bokov rels zakryt zashitnym korobom Bryusselskij metropoliten na foto v pravom nizhnem uglu vidny dva relsa s zashitnymi korobami Zakoncovka kontaktnogo relsa v Myunhenskom metropoliteneSm takzheMediafajly na Vikisklade Kontaktnaya set Zhyolob bezopasnostiPrimechaniyaKontaktnyj rels neopr Data obrasheniya 29 iyunya 2008 Arhivirovano 29 noyabrya 2010 goda Kontaktnyj provod MF 85 100 120 neopr Data obrasheniya 13 fevralya 2012 Arhivirovano 25 yanvarya 2012 goda LiteraturaBakulin A S Kudrinskaya K I Mosin E T Kun P A Pronin V A Fedorov E A Putevoe hozyajstvo Sooruzheniya ustrojstva i podvizhnoj sostav metropolitena M Transport 1979 S 91 95 239 s 7000 ekz Kontaktnyj rels Zheleznodorozhnyj transport enciklopediya gl red N S Konarev M Bolshaya rossijskaya enciklopediya 1994 S 196 ISBN 5 85270 115 7 SsylkiInformaciya o kontaktnom relse Kak sohranit zhizn esli vy upali na relsy metro INFOgrafika Ustrojstvo naznachenie i obsluzhivanie kontaktnogo relsaV state est spisok istochnikov no ne hvataet snosok Bez snosok slozhno opredelit iz kakogo istochnika vzyato kazhdoe otdelnoe utverzhdenie Vy mozhete uluchshit statyu prostaviv snoski na istochniki podtverzhdayushie informaciyu Svedeniya bez snosok mogut byt udaleny 10 yanvarya 2011
