19. Электрификация

19.1. Электрификацию железных дорог следует проектировать по системам однофаз­ного переменного тока промышленной частоты 25 кВ, 2´25 кВ, и постоянного тока 3 кВ.

Выбор рода тока и системы напряжения электрической тяги производится на основе предпроектного технико-экономического обос­нования (ТЭО).

19.2. Проект электрификации должен быть увязан с проектами переустройства станций, реконструкции главных путей, связи и СЦБ, развития энергетических систем. Как правило, работы по смежным хозяйствам (перевозок, пути, связи и СЦБ) должны предшествовать электрификации и проектироваться с ее уче­том.

19.3. Стыкование участков с электротягой на постоянном и переменном токе следует вы­полнять с переключением секций контактной сети или путем применения электровозов двойного питания. В первом случае, а также при стыковании участков с электротягой и авто­номной тягой, пункт стыкования должен выби­раться, как правило, на станциях оборота локо­мотивов.

В обоснованных случаях допускается использование вывозных тепловозов.

Способ и пункт стыкования должны опре­деляться в ТЭО на основе вариантных прора­боток и указываться в задании на проектирова­ние.

19.4. При проектировании электрификации железных дорог следует предусматривать снабжение электроэнергией железнодорож­ных потребителей, а также, по согласованию с энергосистемами, учитывать потребность в электроэнергии прилегающего района.

Затраты на сооружение и обслуживание на тяговых подстанциях распределительного уст­ройства для питания района, а также увеличе­ние потребной трансформаторной мощности должны финансироваться за счет районных по­требителей.

19.5. Схема внешнего энергоснабжения электрифицированного участка железной до­роги разрабатывается институтами Минтопэнер­го России.

Устройства электрической тяги должны обеспечиваться питанием от энергосистем как потребители с электроприемниками I катего­рии.

Тяговые подстанции должны иметь, как правило, двухстороннее питание. Допускается питание отдельных тяговых подстанций по ра­диальным линиям или цепям, причем число таких линий или цепей должно быть не менее двух. При выходе из строя одной из них остав­шиеся должны обеспечить электроснабжение тяговой подстанции без снижения тяговой на­грузки и отключения нетяговых потребителей с электроприемниками первой и второй катего­рий.

19.6. Размещение тяговых подстанций, их мощность и конструкцию контактной сети сле­дует определять в ТЭО с учетом требований по защите населения от электромагнитных полей.

Схема питания тягового электроснабжения должна предусматривать, как правило, двух­стороннее питание контактной сети, на двухпут­ных участках — с узловым соединением кон­тактной подвески главных путей, а в обоснован­ных случаях — с параллельным соединением. Посты секционирования (ПСК) и автотранс­форматорные пункты (АТП) следует разме­щать, как правило, на раздельных пунктах. Ре­комендуется совмещать АТП с ПСК и пунктами параллельного соединения (ППС), число и мес­та размещения которых следует определять в проекте.

19.7. Мощность основного оборудования тя­говых подстанций и автотрансформаторных пунктов должна обеспечивать пропуск задан­ного числа поездов расчетной массы, соответ­ствующего потребной пропускной способности, в том числе соединенных, с учетом возможного сгущения поездов и допустимого коэф­фициента использования пропускной способно­сти, установленного в соответствии с п. 3.6.

Расчетную массу грузового поезда следует принимать средневзве­шенной из общего числа грузовых поездов.

19.8. Мощность тяговых подстанций в режи­ме тяги необходимо определять, как правило, без учета рекуперации. Для приема избыточ­ной энергии рекуперации на участках постоян­ного тока в обоснованных случаях следует ус­танавливать выпрямительно-инверторные агре­гаты.

19.9. Сечение проводов контактной сети следует проверять по допустимому нагреву. Исходными данными для проверки сечения проводов являются массы поездов и технология их пропуска (график движения) по участку.

Проверка производится:

а) на однопутных участках — в режиме пропуска поездов при частично-пакетном гра­фике движения из трех поездов в направлении наибольшего электропотребления с заданным интервалом и одного в обратном направлении;

б) на двухпутных участках — в режиме пропуска поездов с заданным интервалом движения при раздельном питании контактных подвесок путей.

Число поездов максимальной массы в па­кете следует принимать:

при доле поездов максимальной массы от количества грузовых, %,

до 5 — 1 поезд,

свыше 5 до 25 — 2 поезда,

свыше 25 — все поезда.

Расчетную массу остальных поездов в паке­те надлежит принимать средней из 25 % обще­го числа поездов, в которые должны входить поезда наибольшей массы.

Наибольшую допустимую температуру нагрева проводов следует принимать по табл. 22.

Таблица 22

19.10. Расчетный уровень напряжения на то­коприемниках на любом блок-участке магист­ральных железных дорог должен быть не ме­нее 21 кВ при переменном токе и 2,7 кВ при постоянном токе.

На участках с максимальной скоростью движения пассажирских поездов свыше 140 км/ч уровень напряжения на токоприемниках определяется без учета одновременного про­пуска соединенных поездов и должен быть не ниже 24 кВ при переменном токе и 2,9 кВ при постоянном токе.

На железнодорожных линиях III и IV кате­горий допускается принимать расчетный уро­вень напряжения на токоприемниках не менее 19 кВ при переменном токе и 2,4 кв при посто­янном токе.

Определение расчетного уровня напряже­ния на токоприемнике производится за время хода под током по блок-участку в соответствии с расчетным режимом пропуска поездов, принятым по п. 19.9 и при схеме питания контактной сети, принятой по п. 19.6.

19.11. На участках, электрифицированных для пригородного движения, параметры уст­ройств электроснабжения следует определять из числа пар пригородных поездов в часы максимального движения с минимальным межпоездным интервалом.

В случае движения пригородных и других поездов на одних и тех же путях необходимо проверять параметры устройств электроснаб­жения по условиям данного пункта и пунктов 19.7, 19.9, 19.10 и выбирать наиболее тяжелый из этих двух режимов.

На многопутных участках расчеты следует производить в зависимости от принятой специа­лизации путей.

19.12. В расчетах нагрева проводов, уровня напряжения и токов короткого замыкания при тяге на постоянном токе следует учитывать из­нос контактного провода на величину 15 % от полного сечения.

19.13. На тяговых подстанциях переменного тока и постоянного тока с двойной трансформа­цией необходимо устанавливать не менее двух главных понижающих трансформаторов с обес­печением возможности как параллельной, так и раздельной их работы. При системе 2´25 кВ с однофазными трансформаторами надлежит устанавливать расчетное количество трансфор­маторов на каждое плечо питания плюс один резервный с возможностью его подключения к каждому плечу.

При отключении одного из понижающих трансформаторов на подстанциях постоянного и переменного тока или преобразовательного агрегата на подстанциях постоянного тока элек­троснабжение тяги при заданных размерах движения и при принятой в проекте схеме пи­тания контактной сети в соответствии с расчет­ным режимом, принятым по п. 19.7 или 19.11, а также питание нагрузок электроприемников первой и второй категорий должны обеспечи­ваться за счет оставшихся в работе трансфор­маторов (агрегатов).

19.14. При электрификации железнодорожной линии необходимо предусмотреть защиту от опасного и мешающего влияния тяговой сети на линии проводной связи и проводного вещания, а также защиту от радиопомех, как в уст­ройствах электроснабжения, так и в самих уст­ройствах связи.

19.15. Система электроснабжения должна быть защищена от перенапряжения, тонов ко­роткого замыкания, а также от перегрузок сверх установленных норм.

19.16. Тяговые подстанции, посты секциони­рования, АТП, ППС и основные секционные разъединители контактной сети должны обору­доваться устройствами автоматики, телемеха­ники и дистанционного управления.

Телемеханика, как правило, не должна дублировать операции, выполнение которых обеспечивается средствами автоматики.

Телеуправление и телеконтроль должны осуществляться из помещения энергодиспет­чера, размещаемого в непосредственной бли­зости от помещения поездных диспетчеров.

19.17. На электрифицируемых участках сле­дует предусматривать оборудование и аппара­туру для регулирования уровня напряжения на шинах тягового тока, и, в необходимых случаях, в тяговой сети, для поддержания требуемого уровня напряжения на токоприемниках по­движного состава.

Автоматическое регулирование уровня на­пряжения следует предусматривать только в обоснованных случаях.

19.18. Обратная тяговая рельсовая сеть должна быть электрически непрерывной от любого участка пути до места присоединения отсасывающих линий тяговых подстанций и иметь параметры, обеспечивающие термиче­скую стойкость в расчетном режиме движения поездов. Отсасывающие линии тяговых под­станций необходимо подключать ко всем глав­ным путям.

19.19. При электрификации на переменном токе в необходимых случаях следует предус­матривать мероприятия по симметрированию нагрузок линии электропередачи.

В необходимых случаях в устройствах тягового электроснабжения следует предусматри­вать установки компенсации реактивной энер­гии, выбор мощности и размещение которых выполняются в соответствии с утвержденными инструкциями.

19.20. К тяговой подстанции, как правило, следует предусматривать подъездной желез­нодорожный путь, примыкающий к путям раздельного пункт с путевым развитием.

В исключительных случаях по согласованию с Управлением дороги допускается предус­матривать подачу подвижного состава на подъ­ездной путь тяговой подстанции посредством временной сдвижки главного пути в сторону подъездного пути на период подачи оборудо­вания.

На тяговой подстанции с подъездным путем следует предусматривать возможность уста­новки и подключения передвижных резервных средств.

В обоснованных случаях допускается раз­мещение передвижных резервных средств на станции.

На снегозаносимых участках открытые уча­стки тяговых подстанций, ПСК, ППС и АТП дол­жны иметь защиту от снежных заносов в соот­ветствии с разделом 7 и действующими положениями.

19.21. При единичной мощности понижа­ющих (тяговых) трансфор­маторов более 25 МВ·А на территории подстанции следует проек­тировать два тупиковых пути.

19.22. К тяговым подстанциям следует пре­дусматривать автодорож­ный подъезд в тех случаях, когда расстояние от ворот подстанции до существующей автодороги с твердым по­крытием не превышает 500 м.

19.23. Состав и размеры помещений тяго­вых подстанции следует определять в соответ­ствии с технологией обслуживания, не предус­матривающей, как правило, дежурного персо­нала на подстанциях с учетом обслуживания их выездными бригадами.

При проектировании опорных тяговых под­станций, подстанций на станциях стыкования разных систем тока и подстанций с выпрямительно-инверторными преобразователями сле­дует предусматривать их эксплуатацию с по­стоянным дежурством на подстанции.

Рекомендуется обеспечивать минимальные размеры зданий за счет применения инвентар­ных и передвижных устройств.

19.24. Тип контактной подвески и марки проводов следует выбирать в зависимости от принятой скорости движения поездов, общего сечения проводов контактной сети, климатических и других местных условий.

Для участков, где токоприемником элект­ровоза при тяговом режиме (кроме пуска) снимается ток свыше 1000 А, следует проекти­ровать два контактных провода сечением по 100 мм². При электрификации на постоянном токе напряжением 3 кВ конструкция контакт­ной подвески и опорные устройства должны обеспечивать возможность подвешивания над каждым главным путем двух контактных про­водов сечением по 100 мм².

На главных путях перегонов и станций при скорости движения поездов более 120 км/ч до 160 км/ч (для подвески с двумя контактны­ми проводами — до 200 км/ч) следует при­менять компенсированную рессорную цепную подвеску.

По согласованию с министерством (ведом­ством) — заказчиком допускается применение полукомпенсированной цепной подвески с двойным контактным проводом для скорости до 160 км/ч.

При скорости движения поездов до 120 км/ч следует проектировать полукомпен­сированную подвеску. Применение компенсированной подвески для этих скоростей движения должно быть обосновано.

При скоростях свыше 160 км/ч для оди­ночного контактного провода надлежит приме­нять специальные видь) контактных подвесок.

На станционных путях (кроме главных) при скорости до 70 км/ч следует проектировать полукомпенсированную цепную подвеску с простыми опорными струнами. На этих путях при скорости до 50 км/ч, а также путях депо допускается применение простой подвески без несущего троса.

В местах, особо подверженных действию ветра, необходимо предусматривать меропри­ятия, повышающие ветроустойчивость, а там, где наблюдались автоколебания проводов на воздушных линиях связи и электропередачи — мероприятия по уменьшению автоколебаний контактной подвески, включая применение вет­роустойчивых типов ромбовидных подвесок.

19.25. Количество станционных путей, обо­рудуемых контактной сетью, следует опреде­лять в проекте в зависимости от видов движе­ния, переводимых на электрическую тягу, раз­меров и принятой организации движения, спе­циализации путей.

19.26. Расстояние от уровня верха головки рельса до контактного провода при его беспровесном положении на перегонах и станциях, как правило, следует принимать 6500 мм для обеспечения последующей подъемки пути.

Расстояние от уровня верха головки рельса до контактного провода в любой точке пролета должно быть не менее 5750 мм и не более 6800 мм.

В исключительных случаях на существую­щих линиях это расстояние в пределах искусст­венных сооружений, расположенных на путях станций, на которых не предусматривается сто­янка подвижного состава, а также на перегонах при соответствующем обосновании в проекте и по разреше­нию МПС России (ведомства-вла­дельца железной дороги) может быть умень­шено до 5675 мм при электрификации на пе­ременном токе и до 5550 мм при электрификации на постоянном токе.

Расстояние от полоза токоприемника и час­тей контактной сети, находящихся под напря­жением, до конструкций искусственных соору­жений следует принимать по ГОСТ 9238—83.

19.27. Расчет конструкций контактной сети надлежит производить по специальным нормам.

Климатические нагрузки при расчетах контактной сети следует принимать по метеороло­гическим режимам повторяемостью 1 раз в 10 лет.

19.28. Горизонтальное отклонение контактного провода при ветровом воздействии от оси токоприемника с длиной рабочей части полоза 1270 мм с учетом упругого прогиба опор дол­жно быть не более, мм:

на прямых участках пути .......................... 500

на кривых участках пути ........................... 450.

19.29. Длины анкерных участков компенси­рованных проводов контактной сети следует определять, исходя из условия, чтобы отклоне­ния от принятого номинального натяжения в проводах не превышали, %:

для контактных проводов ........................ ± 15

для несущих тросов .................................. ± 10.

19.30. Контактные подвески каждого глав­ного пути на перегонах двухпутных участков, как правило, должны быть механически обо­соблены. На многопутных перегонах и не стан­циях необходимо предусматривать металличе­ские жесткие поперечины или, при обоснова­нии, гибкие поперечины.

Опоры контактной сети допускается, при необходимости, использовать для подвески воздушных линий электроснабжения нетяговых потребителей, направляющих проводов поезд­ной радиосвязи, приборов освещения, сигналь­ных знаков и указателей и др. при условии обеспечения безопасной эксплуатации этих устройств без снятия напряжения с контактной сети.

19.31. Опоры контактной сети должны быть изготовлены из предварительно напряженного железобетона.

Анкерные железобетонные опоры следует проектировать с оттяжками.

Стальными допускается проектировать опо­ры питающих линий, гибких поперечин и риге­ли жестких поперечин. Применение стальных труб для этих целей не допускается.

В районах распространения грунтов со сложными геологическими условиями и вечномерзлых грунтов следует предусматривать мероприятия по защите фундаментной части опор контактной сети от воздействия морозно­го пучения грунтов, просадок оснований при оттаивании и обеспечению устойчивости.

19.32. Расстояние от оси пути до ближайше­го к пути края опор контактной сети и Фунда­ментов (габарит) должно приниматься в соот­ветствии с ГОСТ 9238—83.

Опоры в выемках и на нулевых местах должны устанавливаться вне водоотводов (кю­ветов, кювет-траншей, лотков, дренажей), как правило, с полевой стороны.

Для вновь сооружаемых железнодорожных линий габарит опор в выемках и на нулевых местах, сложенных суглинками, глинами и легковыветривающимися скальными грунтами, следует принимать до 5,7 м, в зависимости от толщины защитного слоя в верхней части зем­ляного полотна вне этого слоя; отклонения в большую сторону допускаются при соответствующем обосновании. На насыпях, сложенных перечислен­ными выше грунтами, габарит опор должен быть не менее 3,5 м.

При электрификации существующих желез­ных дорог габарит опор должен быть не ме­нее 3,1 м во всех случаях, кроме сильнозано­симых выемок.

В особо сильноснегозаносимых выемках при объеме снегопереноса за зиму более 300 м³ на 1 м длины выемки и на выходах из них габарит опор должен быть не менее 5,7 м.

На многопутных железных дорогах при не­обходимости устройства дренажа между вто­рым и третьим путями опоры между ними до­пускается устанавливать при соответствующем увеличении размера междупутья.

19.33. Взаимное расположение опор и сиг­налов должно обеспечивать видимость по­следних на расстоянии, необходимом по усло­виям безопасности движения поездов.

19.34. Конструкции, на которых крепится контактная подвеска, а также устройства и ме­таллические конструкции, на которые возмож­но попадание напряжения контактной сети вследствие нарушения изоляции или соприкос­новения с проводами, должны иметь электри­ческое соединение с тяговой рельсовой сетью (заземление на тяговую рельсовую сеть) со­гласно действующим инструкциям или обору­дованы устройствами защитного отключения при попадании на сооружения и конструкции высокого напряжения.

Заземлению подлежат также расположен­ные в зоне влияния контактной сети перемен­ного тока металлические сооружения, на кото­рых могут возникать опасные наведенные на­пряжения. Зона влияния устанавливается рас­четом.

19.35. Опорные конструкции контактной се­ти и металлические сооружения, расположен­ные а районе электрифицируемых железнодо­рожных линий, должны быть защищены от коррозии блуждающими токами согласно соот­ветствующим инструкциям, а также от корро­зии, вызываемой воздействием окружающей среды.

В необходимых случаях следует предус­матривать защиту сооружений от искрообразования.

19.36. Контактная сеть должна быть разде­лена на отдельные участки (секции) при помо­щи изолирующих сопряжении анкерных участ­ков (воздушных промежутков), нейтральных вставок, секционных изоляторов.

Контактную сеть станций следует отделять от контактной сети перегонов воздушными промежутками, размещаемыми между вход­ным сигналом или знаком "Граница станции" и ближайшим к перегону стрелочным перево­дом с учетом, как правило, перспективы путе­вого развития.

Воздушные промежутки следует предус­матривать на перегонах в местах, где требует­ся дополнительное электрическое разделение контактной сети (у тяговых подстанций постоян­ного тока, постов секционирования, отсасываю­щих трансформаторов и с обеих сторон мостов с ездой понизу длиной более 300 м и тонне­лей).

19.37. При переменном токе контактную сеть в местах расположения тяговых подстанций необходимо разделять на две секции, пи­тающиеся от разных фаз.

Для исключения случаев замыкания токо­приемниками электровозов и электропоездов двух разных фаз следует предусматривать нейтральные вставки.

Нейтральные вставки должны предусмат­риваться также в местах возможного перетока по контактной сети электроэнергии между энергосистемами.

Устройство и расположение нейтральных вставок должны обеспечивать возможность безостановочного проследования их поезда­ми при скорости прохода сигнального знака "От­ключить ток", ограждаю­щего нейтральную вставку, равной 20 км/ч.

19.38. На двухпутных и многопутных участ­ках контактную сеть каждого главного пути следует выделять в отдельные секции. При этом на станциях, кроме станции скоростных и особогрузонапряженных железнодорожных линий, к секции контактной сети каждого глав­ного пути допускается присоединять контакт­ную сеть не более 3-õ смежных с ним станци­онных путей.

На станциях, имеющих несколько электри­фицируемых парков или групп путей, следует предусматривать секционирование контактной сети этих парков или групп с учетом техноло­гии работы станции и специализации путей. В каждой секции должно быть не более 8 путей.

Контактная сеть каждого главного пути пе­регона должна питаться от тяговой подстанции через отдельный выключатель.

19.39. В районах образования гололеда, кроме I района по СНиП 2.01.07—85, должна быть предусмотрена возможность плавки го­лоледа на проводах контактной сети главных путей и их профилактического подогрева.

19.40. Для защиты от перенапряжений на контактной сети следует предусматривать уста­новку разрядников, а в местах анкеровки про­водов на заземленные конструкции — усилен­ную изоляцию.

19.41. На электрифицируемых линиях на дистанциях электроснаб­жения следует проек­тировать базы для технического обслуживания и текущего ремонта устройств электроснабже­ния, в том числе транспорт­ных средств, дежур­ные пункты районов контактной сети, и, при обосновании, районы электроснабжения с не­обходимыми обустройст­вами и вспомогатель­ными помещениями.

19.42. Эксплуатационную длину дистанций электроснабжения следует принимать, как пра­вило, а пределах 250—320 км с учетом перспек­тивы электрификации на 5-й год эксплуатации.

Эксплуатационная длина района контактной сети должна быть в пределах 50—60 км при расположении дежурного пункта в средней ча­сти этого участка. При этом развернутая длина контактной сети должна быть не более 1 50 км на двухпутном и 80 км на однопутном участке.

На станциях стыкования с переключением секций контактной сети, а также на крупных железнодорожных узлах и станциях следует предусматривать дежурные пункты районов контактной сети.

19.43. Дежурные пункты районов контакт­ной сети должны иметь помещения для стоян­ки в постоянной готовности передвижных транспортных средств, используемых при ре­монтных работах. При этом должен быть обес­печен удобный выезд на перегон восстанови­тельных ремонтных средств.