623

ТО-2 производят в основном депо, выполняет специальная бригада слесарей – осматривают ходовые части, тормозное оборудование, тяговые электродвигатели. Периодичность ТО-2 составляет 36–48 ч в зависимости от серии локомотива, продолжительность – не более 2 ч.

ТО-3 производят в основном депо, выполняет специализированная бригада – осматривают дизель и его агрегаты, тяговый генератор.

ТО-4, ТО-5 заключается в обтачке бандажей колесных пар без выкатки их из-под локомотива.

ТР-1, ТР-2, ТР-3 выполняют в депо в специализированных цехах.

КР-1 (первого объема) и КР-2 (второго объема) производят на заводах.

В отличие от ТО, при котором узлы и детали не разбирают (за исключением аварийных случаев), приТР осмотр узлов и деталей производится с разборкой, а при КР соответствующие узлы и детали, кроме того, испытывают на стендах, ремонтируют или заменяют новыми.

Объемы работ, проводимых при ремонтах, и нормы периодичности (табл. 2.10) регламентированы правилами деповского и заводского ремонта, утвержденными ОАО «РЖД».

Таблица 2.10

Нормы периодичности и ремонта локомотивов

81

2.7.Электроснабжение железных дорог

В1921 г. Советское правительство утвердило важный документ – план ГОЭЛРО (государственный план электрификации России). Этим планом для установления наиболее рациональной связи между главными промышленными районами РСФСР признавалось необходимым превратить дороги в сверхмагистрали с последующейэлектрификациейихжелезнодорожныхлинийПетроград – Москва – Курск – Донецкий бассейн – Мариуполь (через Харьков или Купянск), Кривой Рог – Александровск – Чаплино – Дебальцево – Лиски – Царицын и Москва – Нижний Новгород с продолжением в будущем их на Урал и в Сибирь. 6 июля 1926 г. торжественно было открыто движение электропоездов на первом

вСССР электрифицированном железнодорожном участке Баку – Сабунчи – Сураханы, который соединил город с нефтяными промыслами. Протяженность участка составила 20 км; он был электрифицированпосистемепостоянноготоканапряжением1 200 В. Спустя три года, 26 августа 1929 г. первая электричка от Москвы до Мытищ отправилась в путь. Планом ГОЭЛРО намечалось электрифицировать 3,5 тыс. верст железных дорог. Сегодня контактные провода подвешены почти на 50 тыс. км стальных магистралей. Это составляет примерно третью часть железнодорожной сети, но на нее приходится свыше 60 % всего грузооборота железных дорог страны. Осуществить это могло только государство, имеющее высокоразвитые электротехническую промышленность,приборостроение,машиностроение,металлургиюиэнергетику, а главное – талантливых ученых, опытных инженеров, строителей, монтажников.

2.7.1.Схема электроснабжения

Электрифицированные железные дороги в нашей стране получают электроэнергию от энергосистем. Энергосистема – это совокупностькрупныхэлектрическихстанций,объединенныхлиниямиэлектропередачиисовместнопитающихпотребителейэлектрическойитепловойэнергией. Энергосистемыобъединяютэлектростанции различных типов:тепловые, где используются разнообразные виды органического топлива, гидравлические и атомные. Следует отметить, что нагрузки электрической тяги отличаются большой равномерностью, а это способствует более ста-

82

бильной работе энергосистем. От Единой энергетической системы нашей страны питаются электрические магистрали европейскойчасти страны,Урала, Сибири. Питаниеотмощных энергосистем обеспечивает бесперебойность снабжения электроэнергией потребителей, в том числе и электрического подвижного состава.

На рис. 2.28 изображена в несколько упрощенном виде общая схема электроснабжения электрифицированной железной дороги условноотоднойтепловойэлектростанции.Трехфазныйперемен-

ный ток напряжением 6–10 кВ от генераторов электростанции

по кабелю проходит к понижающему трансформатору, здесь в зависимостиотразличныхусловийнапряжениеможетбытьпониженодо20,35,110,220,380,500,750В.Этиноминальныезначения напряжений предусмотрены действующими стандартами. Затем ток по линии электропередачи (ЛЭП) проходит к потребителям, в данном случаектяговой подстанции. Если произойдет короткое замыкание на линии электропередачи или возникнут недопустимые перегрузки, высоковольтный выключатель отключит ее от электрической станции. Этот же выключатель используют для снятия напряжения с линии, например, при ее осмотре. Далее ток поступает через другой высоковольтный выключатель в первичнуюобмоткутрансформаторатяговойподстанции,которыйпонижает напряжение переменного трехфазного тока до значения, необходимого для нормальной работы электроподвижного состава (э.п.с). Устройство и работа тяговых подстанций дорог, электрифицированных на постоянном и переменном токе, резко различаются. На тяговой подстанции постоянного тока, кото-

рая показана на рис. 2.28, переменный ток преобразуется в постоянный.Первоначальнодляэтой целииспользоваливращающиеся преобразователи, которые состояли из мощных двигателей переменного тока, установленных на одном валу с генераторами постоянного тока. Затем вместо тяжелых и громоздких машинных преобразователей стали применять ртутные выпрямители. В дальнейшем все ртутные выпрямители были заменены полупро-

водниковыми.

Выпрямленноенапряжениечерезспециальныйзащитныйаппа-

рат – быстродействующий выключатель – и питающую линию

(фидер) подводится к контактной сети. При включенных тяговых двигателях электровоза ток от вторичной обмотки трансфор-

83

матора проходит через выпрямитель, быстродействующий выключатель,фидер,контактнуюсеть,пускорегулирующиеаппараты и тяговые двигатели в рельсы. Чтобы получить замкнутую электрическую цепь, рельсы соединяют отсасывающей линией с нулевой точкой вторичной обмотки трансформатора. Быстродействующий выключатель автоматически отключает фидер, а следовательно, и контактную сеть в случаеперегрузки и коротких замыканий последней. Крометого, иногда необходимоотключать контактную сеть (снимать с нее напряжение) для производства каких-либо работ, для чего также отключают быстродействующий выключатель. Следовательно, тяговые подстанции дорог постоянного тока служат для понижения напряжения до 3,3 кВ, подводимого от ЛЭП, преобразования переменного тока в постоянный и распределения электрической энергии постоянного тока по участкам контактной сети.

Питающая

линия

Рис. 2.28. Схема электроснабжения электрифицированной железной дороги

84

Если железная дорога электрифицирована на переменном токе промышленной частоты, то тяговая подстанция предназначена для понижения напряжения, подводимого от ЛЭП, и распределения электрической энергии по участкам контактной сети. На линиях, электрифицированных на переменном токе, замкнутый контур тока образуется при соединении одного конца первичной обмотки трансформатора, расположенного на электровозе, к контактной сети, а другого – к рельсу и далее через отсасывающую линию к подстанции. Устройство тяговых подстанций дорог переменного тока значительно проще, поскольку выпрямление напряжения для питания тяговых двигателей осуществляется на самом подвижном составе, при этом напряжение тока составляет

25 кВ.

Протяженность электрифицированных линий на железных дорогах России представлена в табл. 2.11.

2.7.2. Контактная сеть

Контактная сеть – комплекс устройств для передачи электроэнергии от тяговых подстанций к электроподвижному составу через токоприемники. Контактная сеть является частью тяговой сети и для рельсового электрофицированного транспорта обычно служит ее фазой (при переменном токе) или полюсом (при постоянном токе); другой фазой (или полюсом) служит рельсовая сеть.

Контактная сеть может быть выполнена с контактным рельсом или контактной подвеской. Ходовые рельсы впервые были использованы для передачи электроэнергии движущемуся экипажув1876 г.русскиминженеромФ.А.Пироцким.Перваяконтактная подвеска появилась в Германии в 1881 г.

85

Воздушные контактные сети делятся на простые и цепные. Простая контактная подвеска представляет собой провод, свободно висящий между местами подвеса на опорах. Такая подвеска применяется при сравнительно небольших скоростях движения, на деповских и второстепенных станционных путях.

При высоких скоростях движения на электрифицированных железных дорогах применяют цепную контактную подвеску (рис. 2.29). При такой подвеске провод 2 висит в пролете между опорами 1 на часто расположенных проводах-струнах 7, которые соединены с несущим тросом 5. Контактный провод и несущий трос изолируются от опор изоляторами 4 и 9. Для уменьшения величины стрелы провеса при сезонном изменении температуры оба конца контактногопровода (иногда и несущеготроса) оттягивают к опорам, называемым анкерными, и через систему блоков и изоляторов к ним подвешивают грузовые компенсаторы.

Расстояние между анкерными опорами устанавливается с учетом допустимого натяжения контактного провода и может достигать 800 м и более.

Рис. 2.29. Схема цепной контактной подвески:

1 – опора; 2 – провод; 3 – тяга; 7 – провода-струны; 5 – несущий трос; 6 – контактный провод; 4, 8 и 9 – изоляторы

86

Цепные контактные подвески имеют ряд разновидностей по способу подвешивания провода к несущему тросу, по типу опорных струн и фиксаторов, по системе регулирования натяжения проводов и др.

Основными элементами контактной сети с контактной подвеской являются:

–провода (контактный провод, несущий трос, усиливающий провод и др.);

–опоры, поддерживающиеустройства (консоли, гибкие и жесткие поперечины);

–изоляторы.

Наперегонахистанцияхвысота подвескиконтактногопровода над уровнем верха головки рельса не должна быть ниже 5 750 мм и выше 6 800 мм.

Контактный провод (к.п.) – основной или единственный провод контактной подвески, осуществляющий непосредственный контакт с токоприемниками в процессе токосъема. Различают одинарныйидвойнойк.п.,состоящийиздвухпроводов(правогои левого), входящих в одну контактную подвеску. Двойной контактный провод используют обычно для улучшения токосъема. Первый к.п. представлял собой медную трубку с прорезью, внутри которой перемещался контактный элемент, связанный гибким проводом с электрической повозкой.

Позднеестали применятьконтактный проводс профилемсечения в виде восьмерки. В начале XX в. профиль сечения приобрел форму, близкую к современной: сплошное сечение с двумя боковымипродольнымипазамивверхнейчасти(головке), служащими для закрепления контактного провода.

Для повышения ветроустойчивости контактной сети используют овальный широкий контактный провод, имеющий хорошие аэродинамические характеристики.

В нашей стране контактный провод маркируютбуквамии цифрами, обозначающими материал, профиль и площадь сечения, мм3, например: МФ-150 – медный фасонный к.п., площадь сечения 150 мм3. Площадь сечения к.п., применяемого на российских железных дорогах, – 85; 100; 150 мм3; за рубежом – от 65 до 194 мм3. Контактный провод изготавливают из электролитичес-

87

кой меди, в 50-е гг. ХХ в. использовали биметаллический сталемедный контактный провод.

В настоящее время используют сталеалюминиевый к.п. (контактная часть – стальная). Долговечность к.п. зависит в основном от свойства контактных вставок токоприемников и размеров движения электроподвижного состава.

На железных дорогах применяются металлические или железобетонные опоры контактной сети. Металлические опоры чаще применяютдлязакрепленияконтактнойподвескинагибкихпоперечинах, а также для анкерных участков. В практике электрификации ж.д. широко применяют жесткие поперечины для контактной сети. Расположение опор по отношению к оси на прямых участках пути строго регламентировано: это расстояние должно быть не менее 3 100 мм.

2.8. Система и устройства автоматики, телемеханики и связи

2.8.1.Система сигнализации,централизации иблокировки. ВидыустройствСЦБ

Железнодорожная автоматика и телемеханика – одни из основных видов сооружений и устройств железнодорожного транспорта,предназначенныедлярегулированияиобеспечениябезопасности поездов на перегонах и станциях. Эти технические средства принятоназыватьтакжеустройствамисигнализации,централизации и блокировки (СЦБ).

Устройства СЦБ оказывают существенное влияние на повышение безопасности движения, повышение пропускной и провозной способности перегонов и целых направлений, пропускной и перерабатывающей способности станций, улучшение использования подвижного состава, увеличение производительности труда и др.

Блокировка (путевая) представляет собой систему автоматики, обеспечивающую разграничение поездов во время движения на ж.-д. участке.

Централизация – технические средства управления стрелкамиисигналами,подаваемымисветофорами,настанцииилицелом участке из одного пункта.

88

Сигнализация – единая система сигналов и технических средствдля передачиприказов, относящихсяк движениюпоездов и маневровой работе.

Важнейшая функция устройств СЦБ, вытекающая из требований безопасности движения, заключается в разграничении поездов таким образом, чтобы на каждом перегоне (блок-участке) находился только один поезд.

Технические средства разграничения поездов, с помощью которыхвзависимостиот поезднойситуацииразрешаютилизапрещают движениепоездовсодногоперегона (блок-участка)на другой,назы-

вают средствами сигнализации и связи при движении поездов.

На ж.-д. транспорте наиболее широкое распространение получили следующие системы СЦБ:

–путевая автоматическая блокировка с автоматической локомотивнойсигнализацией;

–путевая полуавтоматическая блокировка;

–автоматическая локомотивная сигнализация как самостоятельное средство сигнализации и связи при движении поездов;

–электрическая централизация стрелок и сигналов;

–диспетчерская централизация;

–диспетчерский контроль;

–автоматическая светофорная переездная сигнализация и автошлагбаумы;

–горочная автоматическая централизация.

2.8.2.Назначение и виды сигналов

Безопасность движения и четкая организация движения поездов и маневровой работытребуют передачи машинистуинформации,разрешающейилизапрещающейдвижение,априразрешении движения – информации о режиме ведения поезда. Кроме того, необходима передача сообщений с локомотива работникам, связаннымсдвижениемпоездов,опредполагаемыхдействияхмашиниста. Передача всей совокупности необходимых приказов, указаний и извещений производится с помощью сигналов.

На железнодорожном транспорте применяются только сигналы, утвержденные Министерством путей сообщения.

Сигнал–этоусловныйвидимыйилизвуковойзнак,припомощи которого подается определенный приказ.

89

Сигнал является приказом и подлежит беспрекословному выполнению. Работники железнодорожного транспорта должны использовать все возможные средства для выполнения требования сигнала. Проезд закрытого светофора запрещается.

Каждый сигнал несет одно определенное требование, поэтому для правильного приема сигналы должны отличаться друг от друга физическимипризнаками.

Звуковые сигналы подаются свистками локомотивов, моторвагонных поездов и дрезин, ручными свистками, духовыми рожками, сиренами, гудками и петардами. Они отличаются числом и сочетаниемвходящихвнихзвуковразличнойпродолжительности.

Видимые сигналы подаются светофорами, дисками, щитами, фонарями,флагами,сигнальнымиуказателямиизнаками. Вкачестве признаков, которыми отличаются друг от друга видимые сигналы, используется цвет огней, их число и характер горения (мигающие или немигающие), окраска и положение сигнальных приборов.

Видимыесигналыповремениихпримененияподразделяютсяна:

–дневные, подаваемые в светлое время суток;

–ночные, подаваемые в темное время суток;

–круглосуточные, подаваемые в светлое и темное время суток.

Всигнализации,связаннойсдвижениемпоездов,применяются следующие основные сигнальные цвета:

–зеленый, разрешающий движение с установленной скоростью;

–желтый, разрешающий движение и требующий уменьшения скорости;

–красный, требующий остановки.

Помимо трех основных цветов, применяются также огни синего и белого (лунно-белого, прозрачно-белого, молочно-белого) цветов, используемые при маневровой работе.

Сигналы составляют несколько групп в зависимости от того, где и когда они применяются, т.е. от их основного назначения:

–постоянные сигналы – светофоры, применяемые при движении поездов и маневровой работе;

–сигналы ограждения, применяемые при ограждении мест, опасных для движения поездов (подаются дисками, щитами, фонарями, флагами, сигнальными указателями и знаками);

90