Секционные изоляторы контактной сети

Секционные изоляторы предназначены для электрического разделения секций контактной сети электрифицированных железных дорог на перемен­ном и постоянном токе и должны обеспечивать плавный проход (без ударов, отрывов, снижения контактного нажатия менее 40 кН и нарушений работы тяговых двигателей) полозов токоприемников электроподвижного состава. Допускается применение секционных изоляторов вместо изолирующих со­пряжений анкерных участков, в исключительных случаях, по согласованию со службой электроснабжения железной дороги.

Тип секционного изолятора выбирается в зависимости от его назначения, номинального напряжения контактной сети и установленной скорости дви­жения поездов в месте его применения.

Основные технические требования к секционным изоляторам изложены в указании ЦЭ МПС России от 6.02.98 г., в т.ч.:

1.Обеспечение надежной изоляции между секциями.

2.Обеспечение плавного прохода по ним полоза токоприемника.

3.Длина пути утечки тока при переменном токе должна быть не менее:
1000 мм - у полимерных изолирующих гладкостержневых элементов;

1500 мм - у ребристых изоляторов;

1300 мм -у изолирующих скользунов.

Длина пути утечки тока при постоянном токе должна быть не менее:

600 мм - у полимерных гладкостержневых элементов;

800 мм - у ребристых изоляторов.

4.Воздушные зазоры между дугогасительными рогами должны быть при переменном токе 150110 мм, при постоянном токе - 50±10 мм..

5.Воздушные зазоры между разнопотенциальными элементами должны быть при переменном токе не менее 200 мм, при постоянном токе не менее 120 мм.

6.При полукомпенсированной подвеске скользящие струны применяются при установке секционного изолятора на расстоянии не менее 200 м от сред­ней анкеровки или жесткой анкеровки контактного провода.

7.Допускается износ рабочей поверхности изолирующих скользунов не более 3 мм.

8.Допускается износ дугогасительных рогов в плоскости скольжения не более 5 мм.

9. Вес секционного изолятора не должен превышать 25-30 кг.
Паспортные данные секционных изоляторов приведены в табл. 3.2.1.
Конструкции и основные технические характеристики секционных изоля­торов показаны на рис. 3.2.1 и в табл. 3.2.2.

Таблица 3.2.1

Номер поз. на рис. 3.2.1	Старое обозначение	Новое обозначение
	ВНИИЖТ2А(4,0)	ИС-27,5/27,5-3ПС-200
	ЦНИИ7МА*	ИС-27,5-РПГ-130
		ИС-3,3-РПГ-140
	ИСМ-1М	ИС-27,5-РПГМ-160
	ИСМ-1-М-1	ИС-3,3-РПГМ-160
	ЦНИИ-1-М-1	ИС-27,5-3ПС-100
	СИ-О (Крапивина)	ИС-27,5/3,3-Ф-50
	СИ-2У	ИС-3,3-3ПГМ-70
	СИ-4	ИС-3,3-23ПГ70
	СИ-7	ИС-27,5-3ПС-160
	МСИ-11М-27,5	ИС-27,5-РПГМ-140
	МСИ-11М-3,3	ИС-3,3-РПГМ-120

Перечень паспортов секционных изоляторов

Примечание: *- снят с производства.

Рис. 3.2.1. Секционные изоляторы контактной сети

В настоящее время в эксплуатации находится значительное количество ранее разработанных секционных изоляторов производства ВНИИЖТ, ЭМАСТ, СЭЗ, МЭЗ и др. Конструкции и основные технические данные этих изоляторов приведены на рис. 3.2.2 - 3.2.14 и в табл. 3.2.3 - 3.2.6

Рис. 3.2.2. Малогабаритный секционный изолятор постоянного тока СИ-2:

1 - несущий трос; 2 - изолятор; 3 - штанга с двумя пестиками; 4 - полиэти­леновая трубка; 5 - струна; 6 - изолирующий элемент из стеклопластика; 7 -скользун

Таблица 3.2.2

Основные технические характеристики изоляторов (рис 3.2.1)

Тип секционного изолятора	Ед. изм	ИС-27,5/27,5-3ПС-200	ИС-27,5-РПГ-130	ИС-3,3-РПГ-140	ИС-27,5-РПГМ-160	ИС-3,3-РПГМ-160	ИС-27,5-ЗПС-100
Техническая эксплуатация
Номинальное напряжение	кВ	27,5	27,5	3,3	3,3	3,3	27,5
Допустимая скорость	км/ч
Количество и рабочее натяжение контактных проводов	кН	1×10	1×10	2×10	1×10	1×10	1×12
Срок службы	лет
Количество роговых разрядников	шт.						_
Количество дугоотводящих рогов (пар)	шт.		_	_	_	_	_
Длина пути утечки изоляц. части
Длина,а	мм
Ширина,b	мм
Высота,с	мм
Воздушный зазор между разнопотенциальными частями,d	мм	_
Воздушный зазор между дугогасительными рогами,е	мм	4×50					_
Величины перекрытия встречных скользунов,f	мм	_
Масса	кг				27.8	27.8	34.7
Номер позиции на рисунке 3.2.1

Продолжение таблицы 3.2.2

Тип секционного изолятора	Ед. изм	ИС-27,5/3,3-Ф-50	ИС-3,3-ЗПГМ-70	ИС-3,3-23ПГ-70	ИС-27,5-3ПС-160	ИС-27,5-РПГМ-140	ИС-3,3-РПГМ-120
Техническая эксплуатация
Номинальное напряжение	кВ	27,5	3,3	3,3	27,5	27,5	3,3
Допустимая скорость	км/ч
Количество и рабочее натяжение контактных проводов	кН	1×10	1×10	1×10 2×10	1×10	1×10	1×10
Срок службы	лет
Количество роговых разрядников	шт.	_			_
Количество дугоотводящих рогов (пар)	шт.	_	_	_		_	_
Длина пути утечки изоляц. части
Длина,а	мм
Ширина,b	мм
Высота,с	мм
Воздушный зазор между разнопотенциальными частями,d	мм	_
Воздушный зазор между дугогасительными рогами,е	мм
Величины перекрытия встречных скользунов,f	мм	_
Масса	кг		_	_	_
Номер позиции на рисунке 3.2.1

Рис. 3.2.3. Секционный изолятор постоянного тока СИ-2у:

1 - несущий трос; 2 - нейтральная вставка; 3 - изолирующая трубка; 4 - по­лимерный изолятор АГ-4С; 5 – шунт

Рис. 3.2.4. Секционный изолятор постоянного тока СИ-4:

- несущий трос; 2 - изолированная трубка; 3 - нейтральная вставка; 4 -струна; 5 - полимерный изолятор АГ-4С

Рис. 3.2.5. Секционный изолятор постоянного тока для одинарного кон­тактного провода типа СИ-3,3 6-1ПГ-80(а), двойного контактного провода типа СИ-3,3 6-2ПГ-80(б); 1 - зажим стыковой, 2 - изоляционная (изолирую­щая) вставка (стеклопластик АГ-4С); 3 - косынка; 4 - зажим соединительный контактного провода; 5 - рога дугогасящие (провод МФ-100); 6 - чехол за­щитный (труба ПНЦ Д_у 50 ГОСТ 226892-89)

Таблица 3.2.3

Техническая характеристика (рис.3.3.5)

Наименование	Един. измер.	Показатель
СИ-6-1	СИ-6-2
Номинальное напряжение	кВ	3,3	3,3
Допустимая скорость	км/час	неприрывное
Питание электроподвжного состава при прохождении изолятора	мм
Воздушный зазор между дугогасящими рогами	мм
Габаритные размеры - длина - ширина - высота	мм мм мм
Средний ресурс числа проходов токоприёмника, не менее		5·10	5·10
Срок службы, не менее	лет
Масса	кг	10,2	27,6

Рис. 3.2.6. Секционный изолятор переменного тока СИ-7:

1 - несущий трос; 2 - изолирующая вставка; 3 - изолирующий элемент; 4 -рог скользуна; 5 - контактный провод

Рис. 3.2.7. Секционный изолятор ВНИИЖТ1 для образования нейтраль­ных вставок контактной сети на напряжение до 50 кВ при скорости про­хода токоприемников до 250 км/ч:

- изолирующий скользун; 2 - дугогасящий разрядник; 3 - дугогасящий рог; 4 -натяжная штанга с кольцом; 5 - скользящая струна; 6 - изолятор в несущем тросе.

Рис. 3.2.8.а. Секционные изоляторы с нейтральным элементом типа ШИЖТ2Б (а), и СИ-9 (б) для переменного тока:

- штанга несущего троса; 2 - нейтральная вставка несущего троса, 4 - изо­лирующий элемент скользуна (нейтральный элемент); 4 - контактный провода; 5 - несущий трос; 6 - изолирующая вставка; 7 - рог скользуна.

Рис. 3.2.8.6. Секционные изоляторы: СИ-8-2 (а), СИ-9Н (б)

Таблица 3.2.4

Технические данные (рис. 3.2.4; 3.2.6; 3.2.8б)

	Тип изолятора
Назначение	СИ-4	СИ-7	СИ8-2	СИ-9Н
Назначение	Разделение секции	Разделение фаз и Образование нейтральных вставок
Нормальное напряжение, кВ	3,0		3,0
Материал изолирующих элементов	Стекло- пластик, брусок АГ-4С	Стеклопластик, стержень с фторопластовой трубкой
	19,6	19,6	19,6	19,6
	1 пара	—	—	—
Питание ЭПС (прерывное, непрерывное)		прерывное
Допускаемая скорость, км/ч	70,0	160,0	80,0	140,0
Габаритные размеры, мм	1020× 120×450	6000× 280×140	3825× 280×140	10570×280×140
Масса, кг, общая	17,0	17,0	18,0	34,0
1 погонного метра	16,7	2,83	4,7	3,7

Рис. 3.2.9. Секционный изолятор типа ЦНИИ-7МА:

1 - полимерный изолирующий элемент; 2 - наружный скользун; 3 - внутрен­ний скользун; 4 - наклонный регулировочный стержень; 5 - вертикальный регулировочный стержень; 6 - полимерный изолятор; 7 - перемещаемый дугогасящий рог

Рис. 3.2.10. Секционный изолятор типа ЦНИИ-12 для переменного тока (а), он же модернизированный (б) и усиленный (в):

1 - изолирующий элемент; 2 - контактный провод; 3 - шина; 4 - скользун; - распорка

Рис. 3.2.11. Трехпроводный секционный изолятор для контактной сети постоянного тока (а), переменного тока (б):

1 - несущий трос; 2 - скоба для провода; 3 - струна; 4 - клиновой зажим; 5 -изолятор ПФ6-В и ПТФ-3,3/5 для постоянного тока, ССФ-27,5/5 или VKL-60/7 для переменного тока; 6 - струновой зажим; 7 - переходной зажим; 8 -фиксирующий зажим; 9 - распорка; 10 - натяжная муфта; 11 - коуш; 12 -сталемедный трос; 13 - зажим средней анкеровки; 14 и 15 - основной и вспомогательный контактный провод; 16 - коромысло; 17 - вилка; 18 - изо­лятор PC-10

Рис. 3.2.12. Малогабаритный секционный изолятор конструкции В.Г. Крапивина (а), он же модернизированный Московской ж.д. (б):

1 - несущий трос; 2 - зажимы средней анкеровки; 3 - скользун (полоз); 4-шина; 5 - контактный провод.

Рис. 3.2.13. Секционный изолятор типа ИСМ-1М для переменного и по­стоянного тока:

- несущий трос; 2 - нейтральная вставка; 3 - изолирующая вставка; 4 -контактный провод; 5 - скользун

Таблица 3.2.5

Секционированные изоляторы контактной сети ИСМ-1М (рис.3.2.13)

Параметр	Секционные изоляторы
ИСМ-1М	ИСМ-1М-1
Напряжение в контактной сети
Допустимая скорость движения токоприемника по изолятору, км/ч
Длина изолирующей вставки ,мм, не менее
Длина изолятора,мм
Номинальное растягивающее усилие, кН(кгс)	19,6(2000)	19,6(2000)
Воздшные зазоры между дугогасительными рогами, мм	135±5	135±5
Размеры, мм	1500×530×303	1500×530×303
Масса,кг		27,5

Среднее число проходов токоприёмников, не менее

500

500

Рис. 3.2.14. Секционный изолятор типа МСИ-11М-27,5 для переменного и постоянного тока:

1 - несущий трос; 2 - изолирующая вставка; 3 - изолятор; 4 - контактный провод; 5 - основной скользун; 6 - стыковой зажим контактного провода; 7 -дополнительный дугогасящий рог.

Таблица 3.2.6

Секционные изоляторы контактной сети МСИ-11М-27,5 (рис. 3.2.14)

Параметр	Секционные изоляторы
МСИ-11М-27,5	МСИ-11М-3,3
Напряжение в контактной сети, кВ
Изолирующий элемент	ИСП-25;НСФТ-70/1	НСФТ-70/0,6
Мокроразрядное напряжение, кВ
Допустимая скорость прохода токоприёмника, км/ч
Расстояние между дугогасящими рогами,мм	135-145	60-70
Масса, кг
Габаритные размеры, мм	1880×500×300	1440×500×300

В последнее время разработаны новые конструктивные решения секци­онных изоляторов и освоено их серийное производство на Московском энер­гомеханическом заводе ГП ЦЭ МПС России: секционный изолятор марки ИС-2-80-3 для участков постоянного тока (рис. 3.2.15); марки ИС-1-80-25 (рис. 3.2.16), ИС-0-80-25/3 для участков переменного тока и станций стыко­вания (рис. 3.2.17). Основные технические данные названных секционных изоляторов приведены в табл. 3.2.7.

Таблица 3.2.7

Техническая характеристика секционных изоляторов

Техническая характеристика	Марка секционного изолятора
ИС-2-80-3	ИС-1-80-5	ИС-0-80-25/3
Номинальное напряжение, кВ
Допустимая скорость, км/ч
Рабочее натяжное конт. сети, кН (кгс)	10(1000)	10(1000)	10(1000)
Средний срок службы, лет
Механическая нагрузка на изолятор при растяжении, кН (кгс) - допустимая - испытательная - разрушающая	10(1000) 15(1500) 25(2500)	10(1000) 15(1500) 25(2500)	10(1000) 15(1500) 25(2500)
Длина пути утечки, мм
Воздушный зазор в устье дугогасительных рогов,мм	50±10	150±10	—
Воздушный зазор между разнопотенциальными элементами, мм	—	200±10	200±10
Длина, мм Ширина, мм Высота, мм
Масса, кг

Рис. 3.2.15. Секционные изоляторы постоянного тока типа ИС-2-80-3:

- изолятор; 2 - штанга; 3 - полимерный изолятор; 4 - скользун

Рис. 3.2.16. Секционный изолятор переменного тока типа ИС-1-80-25:

1 - изолятор; 2 - штанга; 3 - скользун; 4 - изолятор стержневой полимерный

Рис. 3.2.17. Секционный изолятор переменного тока типа ИС-0-80-25/3:

1 - изолятор; 2 - штанга; 3 - скользун короткий; 4 - скользун длинный; 5 -изолятор натяжной полимерный гладкостержневой (типа НСФ-120-25/1,1 (1,2)); 6 - контактный провод

Секционные изоляторы для станций стыкования по техническим характе­ристикам должны удовлетворять требованиям контактной сети постоянного и переменного тока, особенностям секционирования контактной подвески.

В настоящее время нашли применение секционные изоляторы типа ИСМ-1М МСИ-ИМ, СИ-7, ЦНИИ-7МА, ИС-О-80-25/3, малогабаритный секцион­ный изолятор конструкции В.Г. Крапивина и др.

ЗАО «МедСил» освоило производство секционных изоляторов замкнутой конструкции 2А-200-25, 8А-200-3, 12А-200-25, разработанных ВНИИЖТом и превосходящие имеющиеся аналоги по эффективности дугогашения и плав­ности прохода токоприемников. Секционные изоляторы отвечают требова­ниям нормативной и конструкторской документации, выдержали механиче­ские и электрические испытания, приняты для применения на сети электри­фицированных железных дорог.

Длина пути утечки изолирующих элементов (скользунов) в секционных

изоляторах:

- 8А-200-3 на напряжение 3 кВ - 900 мм;

- 12А-200-25 на напряжение 25 кВ - 1300 мм;

- 2А-200-25/25 для разделения фаз, систем тока и образования нейтраль­
ных вставок 25/25 кВ - 4000 мм.

На изолирующих элементах (скользунах) установлены комбинированные дугогасящие устройства, состоящие из рогового разрядника и расположенно­го последовательно с ним воздушного промежутка с дугоотводящими рога­ми, обеспечивающие гашение электрической дуги менее чем за 1 сек.

Секционные изоляторы рассчитаны на скорость прохода токоприемников от 80 до 200 км/ч, эксплуатацию при температурах от -60 до +7( С в рай­онах с СЗА до VII включительно.

Установленный срок службы изоляторов составляет 20 лет.