Sina de contact - un fir de contact rigid sau a treia șină concepută pentru a face contact de alunecare cu colectorul de curent al unui material rulant ( locomotivă electrică , mașină), inventat de inginerul american Granville Woods .
Fabricate din oțel moale, forma și dimensiunile transversale sunt similare cu forma și dimensiunile șinelor convenționale. Șina este fixată cu izolatori de console, care la rândul lor sunt montate pe traversele șinelor de rulare.
Principalul avantaj al unei șine de contact este o colectare de curent fiabilă în contact cu colectoarele de curent ale autoturismelor sau locomotivelor electrice amplasate pe șasiul boghiurilor cu roți. De asemenea, sunt excluse oscilațiile colectoarelor de curent și separarea lor de șina de contact și, în consecință, defectarea contactului și ruperea circuitului de curent, scântei și arc, distrugând suprafețele de contact.
Principalul domeniu de aplicare al șinelor de contact este transportul feroviar subteran , în special, asigurarea circulației trenurilor de metrou . Mai rar, această soluție tehnologică este utilizată pe linii deschise la o tensiune relativ scăzută (nu mai mult de 3000 V).
De asemenea, șina de contact este utilizată pentru furnizarea de energie pentru echipamentele de ridicat (de exemplu , macarale ) și dispozitivele de transport în depozit, drumuri aeriene, palanuri electrice, mașini-unelte , dispozitive de iluminat și alte mijloace tehnice similare.
Există două tipuri de șine de contact:
În funcție de modul în care se află suprafața de contact, există:
Șinele de contact sunt, de asemenea, folosite în tramvaie . Adesea, astfel de tramvaie folosesc un tip combinat de alimentare - de la o șină de contact și o rețea de contact aeriană , de exemplu, în tramvaiele orașului Angers , Bordeaux , Rio de Janeiro .
Datorită faptului că șina de contact este un conductor de curent electric, rezistența sa ohmică ar trebui să fie mică, prin urmare, la fabricarea șinei de contact este utilizat oțel cu conținut scăzut de carbon , deoarece amestecul de carbon crește rezistența electrică.
Lungimea normală a șinei de contact este de 12,5 m. Pe secțiunile drepte și curbe cu o rază de 300 m sau mai mult în tuneluri , șinele de contact sunt sudate într-o sină de 100 m lungime, pe secțiunile terestre lungimea genelor este de 37,5 m. , și pe pistele și curbele din parc cu o rază mai mică de 300 m - 12,5 m.
Suspensie șină de contactInstalarea șinei de contact se realizează cu ajutorul suporturilor-consolare metalice cu capul în jos. Suporturile, la rândul lor, sunt atașate traverselor. Cu o astfel de suspensie, sabotul de contact, montat pe boghiul mașinii și tras în sus de arcuri, alunecă de-a lungul capului șinei - colectorul de curent inferior.
Parantezele sunt instalate la o anumită distanță unul de celălalt - de obicei 4,5-5,4 m. În locurile de îmbinări de temperatură, distanța dintre paranteze scade. Forma suportului este o parte curbată a profilului canalului . Există o gaură în partea superioară a piesei și așa-numita „cutie” este sudată, iar partea inferioară (așa-numita „coadă”) este atașată traverselor . Înălțimea suportului, care determină înălțimea șinei de contact, depinde de tipul șinelor.
Unitatea de fixare, situată în partea superioară a suportului, are o rezistență suficientă și asigură izolarea fiabilă a șinei de contact de suport, folosind izolatori de porțelan și garnituri de polietilenă.
ArticulațiiExistă două tipuri de conectare a șinelor de contact între ele: îmbinări sudate și îmbinări termice.
Îmbinările sudate se obțin prin sudarea șinelor cu o mașină de sudură prin contact. După sudare, îmbinările sunt prelucrate în conformitate cu profilul secțiunii transversale a șinei de contact.
Îmbinările termice se obțin prin conectarea capetelor șinelor cu suprapuneri, care sunt strânse cu șuruburi. Pe secțiunile de tunel ale căii, îmbinările de temperatură se realizează aproximativ la fiecare 100 m (la îmbinările genelor sudate), pe secțiunile de sol - după 37,5 m (și la îmbinările genelor sudate), iar pe pistele de parc - după aproximativ 37,5 m. (cel puțin decât prin două joncțiuni ale șinelor de cale). Diferența dintre articulațiile de temperatură depinde de lungimea genelor și de temperatură. Principala cerință pentru acest tip de îmbinări este posibilitatea de mișcare relativ liberă a capetelor șinelor din îmbinare atunci când temperatura se schimbă. Această cerință se realizează datorită prezenței găurilor ovale în șine și căptușeli, precum și datorită strângerii mici a șuruburilor pe una dintre șinele îmbinate.
Pentru a crește conductivitatea electrică a îmbinării, deasupra sunt sudați patru conectori electrici. Designul lor nu diferă de conectorii electrici sudați ai îmbinărilor șinelor.
Terminați atingerileIeșirile de capăt sunt proiectate pentru intrarea lină a pantofului de contact sub șina de contact și ieșirea lină din acesta în punctele de rupere. Suprafața de lucru a ramificației de capăt la o anumită distanță de îmbinare își păstrează înălțimea față de capetele șinelor și apoi se ridică treptat până la capătul ramificației cu o anumită pantă.
Suspendarea robinetelor de capăt se realizează cu ajutorul consolelor cu care se suspendă șina de contact. Robinetele sunt conectate la șina de contact folosind îmbinări convenționale fără goluri.
Rupere în șina de contactPauzele sunt aranjate în următoarele cazuri:
Datorită faptului că șina de contact prezintă un pericol crescut pentru o persoană atunci când o atinge, deoarece este sub tensiune înaltă , cutii speciale de protecție sunt utilizate pentru a asigura siguranța oamenilor. Cutiile sunt instalate pe șina de contact pe toată lungimea și o închid de sus și din lateral, precum și în punctele de tranziție prin șina de contact (de exemplu, poduri similare la capetele stațiilor ), benzi de cauciuc dielectric sau covorașele sunt instalate deasupra cutiei .
Efectuarea lucrărilor de reparații pe șina de contact sau în imediata apropiere a acesteia este posibilă și permisă de instrucțiuni numai atunci când tensiunea este îndepărtată de la aceasta și scurtcircuitele sunt pornite sau este instalat un scurtcircuit, care va proteja oamenii de șoc electric dacă tensiunea este aplicată accidental pe șina de contact.
Micul loc de naștere al șinei de contact este metroul din Chicago . În ea, ca și înainte, șina de contact este goală cu o colecție superioară de curent, șina este aranjată în mod similar în Tokyo.
metroul din Chicago
Metroul Bruxelles , în fotografia din colțul din dreapta jos, sunt vizibile două șine cu cutii de protecție
Sfârșitul unei șine de contact în metroul din München