RU179807U1

RU179807U1 - Contact Rail Spacing with Improved Conductivity

Info

Publication number: RU179807U1
Application number: RU2017122382U
Authority: RU
Inventors: Александр Борисович Куровский; Роман Григорьевич Лариков
Original assignee: Александр Борисович Куровский
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2018-05-24

Abstract

Локальное применение алюминиевых вкладышей со специально подобранным сечением позволяет улучшить электропроводность участка КР в три раза. При этом контролируются габариты и дополнительный вес получившейся конструкции КР.The local use of aluminum liners with a specially selected cross-section allows to improve the electrical conductivity of the KR section by three times. At the same time, the dimensions and additional weight of the resulting design are controlled.

Description

Контактный рельс (КР) является токопроводом положительной полярности в тяговой сети метрополитена. На метрополитенах Российской федерации применяется система электроснабжения постоянного тока с номинальным напряжением 750 В на токоприемнике вагона. КР стандартизирован: площадь поперечного сечения - 6601 мм², электрическое сопротивление - 18,9*10**(-3) Ом/км, материал - мягкая мартеновская сталь. КР подвешивается к кронштейнам с помощью узлов крепления. На отечественных метрополитенах непосредственно для токосъема используется нижняя поверхность контактного рельса.The contact rail (KR) is a positive polarity current conductor in the metro traction network. In the subways of the Russian Federation, a direct current power supply system with a nominal voltage of 750 V is used at the current collector of the car. KR is standardized: cross-sectional area - 6601 mm ² , electrical resistance - 18.9 * 10 ** (- 3) Ohm / km, material - mild open-hearth steel. KR is suspended from the brackets using attachment points. In domestic subways, the lower surface of the contact rail is used directly for current collection.

На рисунке 1 показан промежуток контактного рельса (КР) с улучшенной электропроводимостью за счет алюминиевых вкладышей в зоне шейки контактного рельса. К контактному рельсу (1) в зоне шейки с обеих сторон прижаты алюминиевые вкладыши (2) в виде алюминиевых планок высотой L и толщиной Н. Новшеством является то, что по длине вкладыши не превышают 4,5 м для того, чтобы вся конструкция свободно помещалась между кронштейнами, на которые подвешивается КР. Для надежного контакта с обоих концов вкладыши прижимаются болтами (4) с гайками (5) через стальные накладки (3) с размерами 100×L×B, где толщина накладок В=4 мм. В зоне отверстий и стальных накладок между вкладышами и рельсом применяется токопроводящая паста. В остальных местах прилегание КР и вкладышей не контролируется.Figure 1 shows the gap of the contact rail (CD) with improved electrical conductivity due to aluminum liners in the neck region of the contact rail. Aluminum liners (2) are pressed to the contact rail (1) in the neck zone on both sides in the form of aluminum strips of height L and thickness N. An innovation is that the liners do not exceed 4.5 m in length so that the entire structure fits freely between the brackets on which the KR is suspended. For reliable contact from both ends, the liners are pressed with bolts (4) with nuts (5) through steel plates (3) with dimensions 100 × L × B, where the thickness of the plates is B = 4 mm. In the area of holes and steel plates between the liners and the rail, a conductive paste is used. In other places, the fit of the CR and liners is not controlled.

По промежутку ток протекает по трем проводникам: КР и два вкладыша. Электропроводность алюминия в 7 раз лучше электропроводности стали. Подбираем сечение вкладышей так, чтобы каждый по электропроводимости был эквивалентен КР. Подойдут вкладыши 40×24, вычитая фаску 4 мм, получаем площадь сечения 944 мм², что эквивалентно 6608 мм² стали. Площадь сечения КР равна 6601 мм². Одночасовой ток для КР не превышает 5000 А и распределится между вкладышами и КР в пропорции: 1668:1665:1668. Отслеживаем, что 1668 А меньше длительно допустимого тока 1900 А для алюминиевой шины с указанным сечением.Through the gap, the current flows through three conductors: a switchgear and two inserts. The electrical conductivity of aluminum is 7 times better than the electrical conductivity of steel. We select the section of the liners so that each of the electrical conductivity is equivalent to RS. Fit liners 40 × 24, subtracting the chamfer 4 mm, we obtain a cross-sectional area of 944 mm ² , which is equivalent to 6608 mm ^{2 of} steel. The cross-sectional area of the Kyrgyz Republic is 6601 mm ² . The one-hour current for KR does not exceed 5000 A and is distributed between the liners and KR in the proportion: 1668: 1665: 1668. We monitor that 1668 A is less than the long-term permissible current of 1900 A for an aluminum bus with the indicated cross section.

По габаритам узлы соединения вкладышей с КР и сами вкладыши помещаются под защитным электроизолирующим коробом. Вес 1 м КР равен 51 кг. Добавочный вес 1 м двух вкладышей не превышает 6,5 кг, что составляет 12,7% и с легкостью вкладывается в запас прочности для подвеса КР на кронштейнах.In terms of dimensions, the nodes for connecting the liners with the KR and the liners themselves are placed under a protective electrical insulating box. The weight of 1 m CR is 51 kg. The additional weight of 1 m of the two liners does not exceed 6.5 kg, which is 12.7% and is easily put into the margin of safety for hanging KR on brackets.

Уровень техники. Основная идея полезной модели как раз заключается в локальности промежутка КР с алюминиевыми вкладышами, в отличие от давнишней, но так и не реализованной на отечественных метрополитенах идеи КР с алюминиевыми вкладышами. Авторам известно упоминание идеи об алюминиевых вкладышах в книге «Тяговые сети метрополитенов», Е.И. Быков, Б.В. Панин, В.Н. Пупынин, Москва, 1987. Копия страницы 23 с раскрашенными вкладышами прилагается.The level of technology. The main idea of the utility model lies precisely in the locality of the gap between RC with aluminum inserts, in contrast to the long-standing idea of RC with aluminum inserts, which was never realized on domestic subways. The authors know the mention of the idea of aluminum inserts in the book “Traction Subway Networks”, E.I. Bykov, B.V. Panin, V.N. Pupynin, Moscow, 1987. A copy of page 23 with colored inserts is attached.

Биметаллический (алюминиево-стальной) КР не получил распространения ввиду технологических трудностей выполнения механического соединения рельсов из алюминия со стальной накладкой (чисто алюминиевый рельс быстро истирается), образующей поверхность токосъема: требуются большие затраты труда и плотный контакт между частями из разных металлов не обеспечивается.Bimetal (aluminum-steel) KR is not widely used due to technological difficulties in the mechanical connection of aluminum rails with a steel plate (purely aluminum rail is quickly worn away), which forms a current collection surface: it requires large labor costs and tight contact between parts of different metals is not provided.

Участок КР длиной 4,5 м (длина может быть любой, но 4,5 м как раз позволяют избежать проблем подвеса КР в зоне кронштейнов) с двумя алюминиевыми вкладышами выбранного сечения получает электропроводимость в три раза лучшую в сравнении с исходным участком КР.The CD section 4.5 m long (the length can be any, but 4.5 m just avoids the problems of KR suspension in the area of the brackets) with two aluminum inserts of the selected cross section and receives the electrical conductivity three times better than the original KR section.

Claims

A contact rail span containing a contact rail portion to which aluminum inserts are pressed in the form of aluminum strips on both sides of the neck zone, while the inserts are pressed by nuts and bolts on both sides of the steel gaskets, and the entire said section fits freely between the brackets on which the contact rail is suspended.