Арматура контактной сети представляет комплекс изделий, которыми крепят конструкции на опорных устройствах, комплектуют гирлянды изоляторов, фиксируют провода и тросы на заданном расстоянии один от другого и относительно оси пути, соединяют провода и тросы между собой и т. д.
Назначение ж/д арматуры
Ж/д арматура работает на открытом воздухе в условиях, способствующих интенсивной коррозии, особенно в местах повышенной загрязненности воздуха от промышленных предприятий, химических удобрений, морских солей, а также от тепловозов. Кроме того, они подвергаются постоянным вибрациям при проходе электроподвижного состава, воздействию ветровых и гололедных нагрузок и изменений температуры.
Требования, предъявляемые к арматуре контактной сети:
- достаточная механическая прочность с учетом возможных перегрузок и усталостных явлений в металле при долговременной работе под переменной нагрузкой;
- хорошая сопрягаемость, обеспечивающая свободное скольжение в шарнирах;
- достаточная надежность в узлах жесткого крепления;
- высокая коррозионная стойкость.
Для обеспечения указанных требований надежности применяют арматуру, изготавливаемую только на специальных предприятиях и соответствующую требованиям утвержденных рабочих чертежей и стандартов.
Испытания арматуры
Выпускаемую на предприятии арматуру контактной сети ж/д подвергают приемосдаточным, периодическим и типовым испытаниям. Детали осматривают, проверяют размеры, комплектность, качество и прочность покрытий, состояние резьбы и шарнирности. Механические испытания проводят зажимам, предназначенным для соединения и анкеровки проводов.
Периодические испытания
При периодических испытаниях определяют массу, механическую прочность арматуры и проводят электрические испытания. Периодические испытания проводят после каждой замены литейной модели, но не реже одного раза в год и при возобновлении производства арматуры.
Типовые испытания
Типовым испытаниям подвергается арматура нового типа и при изменении конструкции, технологии и изготовления или замене материалов.
Механические испытания
При испытаниях, проводимых до разрушения арматуры, обращают внимание на то, чтобы это разрушение происходило при нагрузках не менее 3 кратной допускаемой, а для стыковых зажимов контактного провода — 2,5 кратной и чтобы остаточная деформация не наступила раньше достижения разрушающей нагрузки. Кроме испытаний на механическую прочность для некоторых деталей определяют нагрузку, при которой закрепленный в них провод начинает проскальзывать.
Механические испытания деталей проводят в соответствии со схемами приложения нагрузок, соответствующих рабочим нагрузкам. Все отобранные образцы испытывают 2 кратной нагрузкой по отношению к допускаемой, а для стыковых зажимов контактного провода — 1, 5 кратной и выдерживают в течение 5 мин. При этих нагрузках не должно быть выкрашивания металла при затяжке болтов, остаточных деформаций в материале детали, трещин и нарушений целостности антикоррозионных покрытий, проскальзывания или срыва проводов.
Материалы арматуры контактной сети
Для изготовления арматуры контактной сети в зависимости от места крепления используют материалы: ковкий и серый чугун, цветное литье - латунное, бронзовое, алюминиевое, сплавов из меди, а также сталь.
Арматура из ковкого или серого чугуна
Для крепления изоляторов и проводов контактной сети в узлах, не предназначенных для прохождения тока, широкое распространение получили детали из чугуна. В зависимости от назначения они имеют различную конфигурацию и рассчитаны на определенную нагрузку. При изготовлении этих деталей качество отливок проверяют на изгиб, сжатие, растяжение и твердость. При проверке поверхности отливок обращают внимание, чтобы не было трещин, заусенцев, намывов, пригара, окалины, отколотых частей и других дефектов, снижающих качество изделий. Арматуру из чугуна оцинковывают или защищают другим влагоустойчивым покрытием, предотвращающим атмосферную коррозию.
Арматура из цветного литья
Для крепления и стыковки контактных проводов и тросов во всех узлах, предназначенных для прохождения тока, применяют детали из цветного литья: латунного, бронзового и медного — для медных, сталемедных, бронзовых проводов и тросов; алюминиевого — для алюминиевых и сталеалюминевых проводов.
При изготовлении деталей из цветных металлов методом литья или штамповки обращают внимание на соответствие химического состава материала требованиям стандартов. Поверхность деталей должна быть гладкой с плавными переходами и не иметь трещин, заусенцев, намывов, пригара и окалины, отколотых частей, раковин и других дефектов, снижающих качество изделий. На деталях, используемых для крепления различных проводов, указывают площадь сечения этих проводов.
Арматура из стали
Все детали контактной сети, имеющие резьбу, а также натяжные штанги, соединительные планки, серьги и пестики изготовляют из стали СтЗсп5 (спокойной), остальные — из стали СтЗпс5 (полуспокойной). Необходимость применения спокойной стали для арматуры, имеющей резьбу и значительные механические нагрузки, обусловлена требованием обеспечения надежности работы при низких температурах. Сталь СтЗкп2 (кипящую), имеющую при низких температурах повышенную хрупкость, применяют только для изготовления штанг для грузов, зажимов заземления и других деталей, которые не несут значительных рабочих нагрузок.
Требования к арматуре из стали
При приемке стальных деталей обращают внимание, чтобы не было трещин, заусенцев, отколотых частей и пережогов металла; переход от одного сечения к другому должен быть плавным, без подрезов. Все сварные швы и прилегающие к ним поверхности должны быть очищены от шлака, окалин, наплывов и брызг металла. Сварное соединение должно иметь прочность не менее прочности основного металла; наплавленный металл должен быть плотным, не иметь трещин, пор и незаваренных кратеров. Для защиты от коррозии детали из стали также покрывают антикоррозионным покрытием, как правило, цинковым при горячем цинковании толщиной 70— 150 мкм или термодиффузионным цинковым покрытием. Допускается защита лакокрасочными материалами.
Маркировка ж/д арматуры
Детали контактной сети являются типовыми и имеют определенные номера по Каталогу арматуры контактной сети электрифицированных железных дорог.
Например, одинарные седла, предназначенные для укладки несущего троса, обозначают 008 или 009 в зависимости от конструкции узла соединения с изолятором: с серьгой или с пестиком. Первые три цифры обозначают номер детали по каталогу, последние цифры — модификацию.
На каждом изделии арматуры должны быть товарный знак предприятия изготовителя, год изготовления, а также на плашках, соединяющих многожильные провода — площадь сечения проводов таким образом, чтобы были обеспечена ясность знаков в течение всего периода эксплуатации. На сварных, штампованных и кованых изделиях маркировку не наносят.
На каждом изделии арматуры должна быть следующая маркировка: порядковый номер по каталогу, товарный знак предприятия изготовителя и год изготовления, а также на плашках, соединяющих многожильные провода — площадь сечения проводов.
Применяемая в контактной сети арматура для подвешивания, фиксации, стыковки, анкеровки, механического и электрического соединения проводов контактной сети и линий электроснабжения должна проверяться на соответствие требованиям стандартов и нормативно технической документации. Использование нетиповой арматуры не допускается. Арматура должна обеспечивать заданные механические и электрические требования на протяжении установленного срока службы, возможность повторного применения после переборки и ремонта.
Стальная арматура, имеющая резьбу, а также воспринимающая повышенные нагрузки (натяжные штанги, пестики, серьги, соедини тельные планки) должна быть изготовлена только из углеродистой спокойной стали, а остальная арматура — из полуспокойной.
Арматура контактной сети из цветных металлов должна изготавливаться литьем или штамповкой и иметь болтовое соединение или опрессовку. Арматура на контактном проводе должна иметь минимальную массу. Арматура стальная и чугунная должна иметь защитное цинковое покрытие толщиной 70 — 150 мкм.
Штифты фиксирующих зажимов, а на участках скоростного движения поездов (161 — 200 км/ч) также крепежные изделия диаметром до 12 мм (болты, гайки, шайбы), должны быть изготовлены из коррозионностойкой стали, допускается применение крепежных изделий из углеродистой спокойной стали с защитным электролитическим антикоррозионным покрытием.
Требования ПУТЭКС к арматуре
Крепежные изделия диаметром более 12 мм должны быть изготовлены из углеродистой спокойной стали и защищены от коррозии горячим цинкованием. До монтажа необходимо проводить выборочный контроль поступающей от изготовителя арматуры, в первую очередь основных размеров, прочности, качества обработки контактных поверхностей токоведущих зажимов, отсутствия раковин в литье, качества резьбы и наличия на ней антикоррозионной смазки. Натяжная арматура для стыкования и анкеровки проводов должна обеспечивать прочность заделки не менее трехкратной допускаемой или не менее 90 % минимальной разрушающей нагрузки соединяемых проводов. Проскальзывание проводов в арматуре при наибольших рабочих нагрузках не допускается.
Номинальные моменты затяжки болтов, соединяющих детали арматуры, следующие: М 8 — 15 Н м (1, 5 кгс м), М 10 — 20 Нм (2 кгс м), М 12 — 40 Н м (4 кгс м), М 16 — 60 Н м (6 кгсм). Затяжка болтов осуществляется, как правило, тарировочными ключами. Опрессовка струновых зажимов осуществляется ручными прессами с усилием 60 к. Н (6 тс), зажимов соединительных, питающих, переходных, стыковых и средней анкеровки — гидравлическими прессами с усилием 200 к. Н (20 тс). Нагрев токоведущего зажима не должен быть более нагрева провода вне зажима, определяемого при диагностировании в летний период при возможно высокой температуре воздуха и возможно максимальной электрической нагрузке.