Для чего рельсы соединяют проводами
Что будет если замкнуть рельсовую цепь с помощью проволоки?
Опубликовано 11.07.2021 · Обновлено 01.11.2021
Вся информация, изложенная в данной статье, носит исключительно теоретический характер. Вмешиваться в штатную работу железных дорог законодательно запрещено, за это предусмотрена как административная, так и уголовная ответственность!
На железнодорожных форумах можно наткнуться на видео, в котором молодые люди с помощью обыкновенного провода замыкают рельсы перед светофором между собой, происходит небольшой щелчок с искрением, и светофор меняет сигнал с «зеленого» на «красный». После размыкания рельсов смены показаний светофора не происходит, он так и остался в запрещающем положении. Молодые люди на видео ничего не поясняют, так что никакого положительного контекста выделить в их действе не получается. Что же на самом деле происходит с светофором, и почему так делать нельзя, поговорим в данном материале.
Что такое рельсовая цепь и автоблокировка
На железной дороге для организации интервального движения поездов, а также в целях обеспечения безопасности от столкновений применяется так называемая «автоблокировка«. Более подробно об этом изобретении можно прочитать здесь, а сейчас ограничимся тем, что оно обеспечивает смену сигнала железнодорожного светофора на «красный» при проезде через него первого вагона электропоезда или локомотива, при этом и предшествующие светофоры также изменят показания: ближайший светофор на «желтый», а следующий уже на «зеленый». Такая смена сигналов будет происходит при каждом пересечении поездом всех последующих светофоров.
Принцип автоблокировки
А каким образом автоблокировка «понимает», что поезд проехал определенный участок, или находится в данный момент на нем?
Это происходит благодаря Рельсовой цепи (если вы ищите профессиональный материал по данной теме, переходите сюда). Каждая рельсовая нить полностью электрически изолирована от другой рельсовой нити, а через определенные промежутки в каждой нити устанавливается изолирующий стык, разделяющий рельсовые цепи на так называемые «блок-участки». На сегодняшний день применяются несколько разновидностей рельсовых цепей, но основной принцип заключается в следующем. Одна рельсовая нить в начале блок-участка подключается к плюсовой клемме источника постоянного напряжения, а другая к минусовой. В конце блок участка две рельсовые нити подключены к специальному «Путевому реле», катушка которого притягивает сердечник, так как ток спокойно протекает через нее. Замкнутое положение реле означает, что на блок участке не находится ни одна единица подвижного состава.
Каждая колесная пара вагона или локомотива сделана из стали, и, соответственно, является проводником электрического тока, с небольшим сопротивлением из-за огромного сечения. Так что когда колесная пара проезжает изолирующий стык, она сразу замыкает рельсовую цепь, являясь своего рода «шунтом».
Теперь электрический ток уже не может протекать в катушке реле, так как его полностью забирает шунтирующая колесная пара. Реле размыкается — соответственно блок участок считается занятым, а светофоры переключают показания на «красный», предыдущий светофор на «желтый», и следующий уже «зеленый».
Что произойдет если замкнуть рельсовую цепь проволокой или проводом?
Понятное дело, что замыкая рельсы между собой с помощью токопроводящего элемента, коим может быть кусок проволоки, провода или вообще любая подходящая железяка, реле автоблокировки воспримет это действие аналогично тому, что на данный участок вдруг свалился вагон. Соответственно произойдет переключение светофора, что приведет к полной остановке движения на данном участке на то время, пока сцбисты (так называют инженеров, занимающихся эксплуатацией систем централизации и блокировки) не выяснят в чем причина, ведь может быть от грузового поезда отцепился последний вагон и покатился назад.
Проблемы поджидают и машинистов поездов, следующих по предыдущим блок-участкам. Резкая смена сигналов на «красный» и «желтый» вызовет автоматическое срабатывание экстренного торможения, в ходе которого пассажиры вполне могут попадать с полок и получить травмы.
Что будет за такие проделки?
Таких шутников, снимающих ролики в популярную соцсеть, умеют отлавливать. Причем им светит довольно серьезная ответственность, как административная, так и уголовная. Кстати от того, получит ли какой-нибудь пассажир травму в результате экстренного торможения, и будет зависеть тяжесть наказания. А ущерб, причиненный таким пассажирам, придется выплачивать из своего кармана, или кармана родителей.
Если говорить об ответственности, то подобные действа подпадают и под статью «терроризм», ведь это прямое вмешательство в железнодорожную инфраструктуру с целью …, вот в «цели» то все и дело (уголовное или административное), конечно если нарушители двое школьников с видеокамерой — то это скорей всего хулиганство, им светит статья про вмешательство в эксплуатацию железных дорог, а если это двое взрослых дяденек, с патронами и запрещенными книгами, то на хулиганство может и не потянуть.
Также не стоит думать, что железная дорога не выкатит иск на компенсацию убытков в результате вынужденного простоя. Многие пассажиры могут иметь другие билеты на руках, и опоздание в аэропорт обязательно обернется в копеечку, которую у РЖД отсудит опоздавший пассажир, а РЖД уже отсудит с пойманного нарушителя.
Такой эксперимент может вылиться в серьезные траты, административный арест, обязательные работы или вообще срок в тюрьме.
Автор:
Иван Беляев, ЖД-эксперт
Дело не в материальном ущербе. Чем опасно замыкание железнодорожных путей и почему это неэффективный инструмент диалога
Чего только не увидишь сейчас в деструктивных Telegram-каналах. Провокаторы активно продвигают идеи насилия, давно забыв о «цветочных настроениях» и «мирных маршах». На фоне радикализации протестов особенно опасными выглядят призывы блокировать железнодорожные пути. Тем не менее, нашлись «герои», готовые пустить под откос здравый рассудок, устраивая диверсии. В регионе на 23 ноября зарегистрировано 7 наложений проволоки на железнодорожные пути, сообщает УВД облисполкома. По всем фактам возбуждены уголовные дела. Никто не пострадал, но это не показатель безобидности таких выходок: катастрофа может случиться в любой момент.
На железнодорожных путях и поездах работает электрическая автоматика. Она позволяет дежурному по станции контролировать ситуацию по маршруту следования поезда. В системе предусмотрен механизм экстренного торможения поезда без участия машиниста. Он срабатывает, если впереди на рельсах есть состав, который не движется. В таком случае следующий по маршруту состав экстренно останавливается. Когда злоумышленники кладут проволоку на рельсы, происходит замыкание, которое система воспринимает как поезд без движения и подает сигнал, запускающий экстренное торможение.
– В системе железнодорожных путей есть участки, где поезд разгоняется до 140 километров в час. Вы только представьте, каково это – остановить многотонный поезд на такой скорости! Что будет с пассажирами? Люди могут получить сложные травмы и даже погибнуть. А если это грузовой состав? Его тормозной путь может достигать 900 метров. При таком экстренном торможении рельсы испытывают колоссальную нагрузку, возможны серьезные повреждения. В самом крайнем случае не исключен сход поезда, – рассказал начальник участка Лидской дистанции сигнализации и связи Виктор Трибух. – На мой взгляд, подобные методы выражения своей позиции недопустимы, так как потенциально несут угрозу общественной безопасности.
Нулевой профит саботажа
Разумеется, система железнодорожного сообщения устроена так, что ей обеспечена максимальная защита. За путями следят круглосуточно.
Диспетчеры на специальном табло видят передвижение всех поездов и состояние полотна. Если что-то не так, сотрудники, закрепленные за определенными участками дороги, выезжают на вызов вне зависимости от времени суток и погодных условий, чтобы убрать посторонние предметы.
– Как правило, достаточно минуты, чтобы увидеть возникшую проблему. Устранить последствия «шутки» – потребуется время. Вся система при этом однозначно не встанет. Но есть ли стопроцентная гарантия отсутствия угрозы для жизни людей? – задает риторический вопрос Виктор Трибух.
Ответ важен для осознания того, что материальный ущерб – дело второстепенное, главное – человеческие жизни, которые могут пострадать. Об этом оппо-инструкторы не говорят. Делают акцент, что будет парализовано движение, а это навредит ненавистному им «рэжыму». Вряд ли, конечно, учитывая профессионализм и оперативность железнодорожников, а вот люди, спешащие в пункт назначения, спасибо точно не скажут.
Ответственность будет. Железно
В прокуратуре области подчеркивают: горе-стопменам грозит как административная, так и уголовная ответственность.
За подкладывание на железнодорожные и трамвайные пути предметов, которые могут вызвать нарушение движения, повреждение железнодорожного или трамвайного пути, защитных путевых объектов, сооружений и устройств сигнализации и связи предусмотрена административная ответственность по статье 18.3 КоАП и штраф до 50 базовых величин.
В зависимости от обстоятельств блокирование железнодорожных путей может квалифицироваться как диверсия или акт терроризма. Это влечет наказание по части 1 статьи 360 Уголовного кодекса, предусматривающей лишение свободы на срок от 10 до 15 лет.
Действия, которые предпринимаются, чтобы воздействовать на решения органов власти, воспрепятствовать политической, общественной деятельности, устрашить население, дестабилизировать общественный порядок, на основании части 1 статьи 289 Уголовного кодекса трактуются как акт терроризма. В качестве наказания безальтернативно предусматривается лишение свободы на срок от 8 до 15 лет.
Поддаваясь на призывы вести уже не информационную, а террористическую войну против собственного народа, бчб-активисты должны понимать, что переходят черту, за которой – ответный Ультиматум Закона.
Оперативные и актуальные новости Гродно и области в нашем Telegram-канале. Подписывайтесь по ссылке!
Контактный рельс
Конта́ктный рельс — жёсткий контактный провод, предназначенный для осуществления скользящего контакта с токоприёмником подвижного состава (электровоза, моторного вагона).
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.
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:
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 градусов, в результате чего контактная поверхность находится сбоку.
Достоинства
Недостатки
50 мм2 — это меньше стандартного сечения контактного провода.
Профиль и материалы
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
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:
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
Стыки контактного рельса подразделяются на:
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 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.
Сборки 825 В в ПТО устанавливаются для снятия напряжения с контактного рельса и его заземления во время осмотра составов. Эта операция выполняется работниками ПТО при помощи рычагов ручного привода. В этих устройствах также имеется дистанционно управляемый привод для общего обесточивания сборки.
Концевые отводы
В местах разрыва контактного рельса, чтобы не было резкого выброса вверх токоприёмника при его сходе с конца контактного рельса и чтобы токоприёмник не наткнулся на встречный конец контактного рельса, к последним присоединяют особые приспособления — 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 чего достигается плавный выход токоприёмника из-под рельса и плавный заход под него.
На строящихся линиях контактный рельс главных путей должен иметь концевые отводы с уклоном 1/30 на принимающем и 1/25 на отдающем конце. На действующих линиях впредь до переустройства допускается применение отводов с уклоном 1/25. На парковых путях, где скорость движения поездов относительна невелика, устанавливаются отводы 1/20.
В настоящее время на всех строящихся линиях метрополитена принимающие отводы имеют уклон 1/30 и крепятся на трёх кронштейнах, а отдающие имеют уклон 1/25 и крепятся на двух кронштейнах контактного рельса.
Электробезопасность
Чтобы избежать поражения людей электрическим током при случайном прикосновении к контактному рельсу, последний на всём протяжении сверху и сбоку накрывается специальными защитными коробами. В настоящее время на метрополитенах используется три вида защитных коробов контактного рельса:
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).
Ремонтные работы на контактном рельсе или в непосредственной близости от него разрешается производить только после снятия высокого напряжения, проверки его фактического отсутствия указателем напряжения и установки закоротки — токопроводящей перемычки, электрически соединяющей контактный рельс с ходовым. При случайной подаче напряжения на контактный рельс при установленной закоротке происходит короткое замыкание с последующим отключением защитных автоматов на подстанции. Работы должны производиться в диэлектрических резиновых перчатках и ботах.
Контактный рельс в метро: как это устроено и какое там напряжение?
Опубликовано 12.04.2021 · Обновлено 03.11.2021
В большинстве метрополитенов мира для передачи электрической энергии от подстанции к подвижному составу применяется не привычная для железной дороги воздушная контактная сеть, а вполне жесткий контактный рельс, оправдывающий свое название в полной мере.
Назначение и устройство контактного рельса
Контактный рельс — это жесткий токоведущий элемент, предназначенный для передачи электроэнергии к токоприемнику подвижного состава, за счет скользящего контакта.
На фото оранжевым окрашен токоприемник, скользящий по контактному рельсу снизу
Под жестким токоведущим элементом как правило понимается дополнительный рельс, однако это может быть все что угодно, главное чтобы этот элемент имел гладкую поверхность для возможности скольжения по нему токоприемника, и был жестким для возможности его крепления без дополнительных удерживающих приспособлений. Кстати, варианты крепления тоже могут быть различны: как по бокам от основного пути, так и в середине пути. Помимо крепления есть разные варианты токосъема: когда скольжение токоприемника осуществляется сверху, снизу или сбоку.
Напряжение электрического тока в контактной сети метрополитенов России — 825 Вольт выпрямленного постоянного тока, рабочим напряжением для подвижного состава является диапазон от 750 до 925 Вольт
В метрополитенах России контактный рельс расположен по бокам от основного пути для токосъема снизу, он с жестко крепится к шпалам железнодорожного пути посредством специального кронштейна, на вершине которого устанавливается изолятор, непосредственно удерживающий его. Таким образом ось контактного рельса оказывается параллельной оси пути, и если говорить о цифрах: расстояние между этой осью и ближайшим рельсом составляет 690 мм, а высота нижней (токоведущей) стороны над головкой рельса пути составляет 160 мм. Эти показатели на протяжении всей длины остаются практически неизменными.
Схема крепления контактного рельса в метрополитенах России
Достоинства применения контактного рельса
Есть множество сценариев использования контактных рельс для питания подвижных составов, начиная от поездов метро и заканчивая городским трамваем. В каждом конкретном случае проявляются те или иные сложности, по этому о достоинствах и недостатках такого способа передачи электроэнергии мы будем говорить с позиции применения в отечественном метрополитене.
Главной сложностью перед применением в метро классической контактной сети, организация которой хорошо отработана на большой железной дороге, стала борьба буквально за каждый кубический сантиметр пространства в тоннеле. Здесь и проявилось главное достоинство контактного рельса — такая технология не требует много места и габариты тоннелей остаются минимальными, ведь он занимает свободное пространство, которое невозможно занять чем-то другим, и невозможно ликвидировать.
Контактный рельс в тоннеле метро в изоляционном кожухе
Так как такая технология электропередачи не предполагает, в отличие от провода, движущихся частей, а также состоит из значительно меньшего количества элементов, если опять же сравнивать с контактной сетью, а значит и общая надежность оборудования будет выше, соответственно обслуживание будет упрощено, а ремонт удешевлен. Сплошная выгода, и почему железнодорожники не перешли на контактный рельс?*
Следующий плюс вытекает из физических свойств материалов. В метро используются рельсы изготовленные из низкоуглеродистой стали, и хоть ее положительные электрические качества заметно отстают от таковых, как например у меди, но за счет большого сечения контактного рельса, доходящего до 6600 квадратных миллиметров, его электрическое сопротивление значительно ниже, чем в контактном проводе. Отсюда, в сумме, он обладает лучшими токопроводящими свойствами, а учитывая большую площадь пятна контакта с токоприемником, и также постоянство этого контакта, возникновение электрической дуги и искрения исключено, а значит подвижной состав будет получать стабильное электропитание.
Недостатки применения контактного рельса
Однако из достоинств вытекают и недостатки. Из-за того, что сталь в силу ферромагнитных свойств обладает выраженным скин-эффектом, она не пригодна для передачи переменного тока: из-за того, что движение заряженных частиц в переменном электрическом поле будет сгруппировано в поверхностном слое данного металла, полезное сечение проводника изменится в меньшую сторону, увеличивая и электрическое сопротивление.
В воздушной контактной сети все токоведущие части расположены на значительной высоте и не представляют никакой угрозы для окружающих, а также сами остаются в «безопасности» от погодных явлений, таких как сильный снегопад. Электробезопасность диктует множество ограничений, связанных с контактным рельсом, в основном правила сводятся к необходимости обеспечить отсутствие людей вблизи токоведущего рельса под напряжением, ну и изоляцию рельса.
На станциях метро при падении пассажира на пути, предусмотрен свой алгоритм «возвращения» его обратно после снятия напряжения, для подъема на станцию через контактный рельс используют специальную лестницу. Также необходимо обеспечить 100% исключение нахождения в тоннеле людей во время движения поездов, и в российских метро для этого на всех станциях установлены специальные устройства мониторинга. В данном случае опасность заключается в токоприемниках, которые расположены по обе стороны подвижного состава. Наличие контактного рельса с одной стороны пути в тоннеле может дать забежавшему зацеперу ложное ощущение безопасности на противоположной стороне. Мало того, что движущиеся токоприемники сами по себе крайне опасные элементы конструкции, для встречи с ними в узком тоннеле, так они еще и под напряжением, если хоть один из них, на любой стороне вагона, касается контактного рельса.
Так выглядит лестница для захода с путей на станцию в метро. Лестница имеет складную конструкцию
В общем конечно есть метрополитены, в которых контактный рельс не изолирован от внешнего мира совсем никак, а электробезопасность обеспечивается исключительно организационными мерами, но в России он должен иметь изоляционный кожух (короб), а это значительно удорожает конструкцию.
Устройство контактного рельса
Контактный рельс закреплен непосредственно в фарфоровом изоляторе с полиэтиленовой прокладкой, который в свою очередь присоединяется к головке удерживающего кронштейна. Изолирующий короб крепится непосредственно на головку кронштейна. Таким образом уже на данном уровне контактный рельс остается полностью электрически изолированным проводником. Для подачи на него напряжения применяют прямое подключение провода от соответствующего энергетического фидера.
Место подключения контактного рельса к фидеру (обратите внимание, что контактный рельс на данном фото не имеет защитного короба)
Удерживающий кронштейн надежно крепиться к шпале, а его высота зависит от высоты путевых рельс. Между кронштейнами выдерживают расстояние до 5,5 метров, и это расстояние не зависит от длины рельсовых плетей (кстати длина одной плети 12,5 метров).
Теперь видится лишь одна проблема — стирание контактного башмака (который прижимается токоприемником к контактному рельсу) о частые стыки. Но бархатный путь придумали не только для людей, и для токоприемников контактные рельсы сваривают в единые плети длиной до 100 метров, с обязательным наличием температурных стыков для возможности бездеформационного расширения и сжатие плети от изменений температуры. На сварной стык обязательно приваривают несколько токопроводящих накладок, для уменьшения электрического сопротивления.
Башмак токоприемника мотор-вагона метро
Для плавного присоединения и отсоединения башмака токоприемника к контактному рельсу применяются концевые отводы. Их конструкция довольно проста, в конце отвода его высота относительно головки путевого рельса начинает повышаться, пока поверхность контактного рельса не становиться выше высоты касания башмака.