2tom280

7. TRAKCJA ELEKTRYCZNA 562

nie Y(rys. 7.18). Podwieszenie drutów do linki w pobliżu zawieszenia wykonane jest za pomocą specjalnych wieszaków z elementami tłumiącymi. Drugi natomiast cel osiąga się przez zwiększenie (zagęszczenie) liczby wieszaków w środku przęsła oraz przez zmniejszenie rozpiętości przęseł i zwiększenie naciągów.

Doskonałość sieci wyraża elastyczność względna wg wzoru

e =

(7.68)

Elastyczność lepszą wykazują sieci łańcuchowe podwójne z linką nośną główną i linką pomocniczą (rys. 7.19 i rys. 7.20).

7.3.6. Współpraca odbieraka z siecią jezdną przy dużych prędkościach

Zapewnienie dobrej współpracy odbieraka z siecią jezdną wymaga ulepszeń konstrukcji odbieraka. Odbierak powinien umożliwić utrzymywanie odpowiedniej siły docisku przy zmiennej elastyczności sieci, a więc przy różnych uniesieniach przewodów w różnych miejscach przęsła.

Siła docisku odbieraka w czasie jazdy składa się z siły statycznej F_sl, siły aerodynamicznej F_a wywołanej opływem powietrza ramy odbieraka oraz siły dynamicznej proporcjonalnej do masy zastępczej m_cą pantografu i kwadratu prędkości kątowej co wywołanej ruchem sinusoidalnym ślizgu spowodowanym zmianami elastyczności sieci.

Siła docisku zmienia się podczas przejazdu przęsła od wartości maksymalnej

(7.69)

(7.70)

^F« + ^Fa + >ⁿc_qCS^A

do wartości minimalnej 6min = E.t + — m_cqoj²A

przy czym A — stała zależna od konstrukcji odbieraka.

Siła aerodynamiczna zwiększa się ze wzrostem prędkości pociągu. Jest to korzystne, ponieważ przy większej prędkości — dla zachowania pewnego styku z przewodem — potrzebna jest większa siła docisku. Jednak jej zwiększenie nie może być zbyt duże, aby nie powodowało nadmiernego ścierania przewodów.

Rys. 7.21. Szkic odbieraka dwustopniowego / — rama dolna, 2 rama górna. 3 — ślizg

W przybliżeniu można przyjąć, że masa zastępcza odbieraka jest wyrażona wzorem

(7.71)

w którym: m_d — masa ramy dolnej, m_g — masa ramy górnej, m_sl — masa ślizgu.

Zmniejszenie masy zastępczej można np. uzyskać stosując odbierak dwustopniowy (rys. 7.21), gdyż przy niedużych zmianach ruchu pantografu o ok. 0,5 m pracuje tylko odbierak górny — lekki.

7.3.7. Prądy błądzące

Sieć szynowa, nazywana także siecią powrotną, ułożona na podkładach drewnianych lub betonowych nie jest doskonale odizolowana od podłoża. Spadki napięć w szynach powodują różnice potencjałów między szynami a gruntem i są przyczyną przepływu w ziemi prądów nazywanych prądami błądzącymi. Rezystancja między szynami a podłożem, czyli w obszarze stanowiącym tzw. bliską ziemię, wynosi 0,1+2,5 Cl km dla szyn tramwajowych i 0,5 + 5 fi- km dla torów kolejowych.

W dowolnym punkcie szyny w odległości x od punktu, w którym znajduje się lokomotywa zasilana prądem z sieci, potencjał szyn wyraża się zależnością

(7.72)

V_x = Ae^kx+Bs-^kx

w której: A, B — stałe określane przez warunki brzegowe, wynikające z warunków fizycznych; k = r_sJr_:l — współczynnik tłumienia, przy czym r_u —jednostkowa rezystancja szyn, r_u — jednostkowa rezystancja upływu (między szyną a ziemią).

Prąd płynący szynami w odległości x przy czym m — rezystancja charakterystyczna sieci powrotnej.

Jeżeli / oznacza prąd pobierany przez lokomotywę, to prąd błądzący I_bx = /—l_ax. Najczęściej przyjmuje się, że sieć szynowa jest nieskończenie długa. Wówczas

(7.74)

Przy większej liczbie odbiorów na sieci korzysta się z metody superpozycji.

7.3.8. Ochrona urządzeń podziemnych przed wpływem prądów błądzących

Przepływ prądów upływu szyn przez torowisko, które stanowi istotną dla nich rezystancję, następuje dalej rozległym przekrojem ziemi, głównie obszarami o dużej przewodności. Jeżeli w pobliżu szyn znajdują się rurociągi metalowe lub kable o powłokach metalowych, prądy przepływają przez powłoki i wypływają w pobliżu przyłączy kabli powrotnych do szyn, unosząc z sobą jony metalu powłoki. W ten sposób prądy błądzące powodują duże szkody korozyjne.

W celu zmniejszenia wpływu prądów upływu szyn należy tory wykonywać zgodnie z normą PN-81/E-05024. Rurociągi i kable powinny mieć powłoki izolujące. W uzasadnionych przypadkach urządzenia te powinny być układane w kolektorach.