transportszynowy.pl

najobszerniejsze centrum wiedzy o transporcie szynowym po polsku

Dokładny opis budowy sieci trakcyjnej 0,6 kV DC > Kotwienie i naprężanie sieci jezdnych

1) Ogólne informacje o kotwieniu i naprężaniu
Naprężanie sieci jezdnej jest konieczne z powodu jej pracy pod wpływem temperatur, gdyż wykonana jest z miedzi (metalu). Zgodnie z zasadami fizyki przy niskiej temperaturze przewody / liny się kurczą, a przy wysokiej wydłużają.
Dlatego sieć jezdna podzielona jest na odcinki naprężania (niezależne od odcinków sekcyjnych) zakończone przęsłami naprężania, czyli miejscami, gdzie kończy się jeden odcinek i zaczyna drugi poprzez krzyżowanie z tym pierwszym. Na końcach odcinków zastosowane są kotwienia, czyli miejsca, gdzie przewody / liny danego odcinka się kończą i są zakotwiane do konstrukcji wsporczych takich jak słupy trakcyjne, mury budynków (obiektów).

W sieci trakcyjnej tramwajowej rozróżnia się dwa rodzaje kotwienia odcinków naprężania - kotwienie z naprężaczami i kotwienie stałe, a pod względem naprężania odcinków sieci z wykorzystaniem powyżej wymienionych kotwień rozróżnia się sieć skompensowaną, półskompensowaną i nieskompensowaną.


Fragment sieci jezdnej (widok z góry)
A - sieć jezdna
B - przęsło naprężania (przykładowe)
d - odcinek naprężania
x - kotwienia końców odcinków sieci (stałe lub z naprężaczami)



Przykładowe przęsło naprężania (opis w dalszej części)
x - kotwienia końców sieci sąsiednich odcinków naprężania (tu: kotwienie z naprężaczami sprężynowymi)


2) Sieć skompensowana i kotwienie z naprężaczami
W sieci skompensowanej następuje samoczynna regulacja naciągu (samoczynna kompensacja) sieci jezdnej poprzez zastosowanie na końcach odcinków naprężania kotwień z naprężaczami automatycznymi. W wyniku tego przy dowolnej temperaturze sieć jezdna skompensowana zachowuje prawidłowy naciąg.
Do sieci skompensowanej zalicza się sieci łańcuchowe, czyli te składające się z liny nośnej i podwieszanego do niej za pomocą wieszaków przewodu jezdnego. Rzadko stosowana jest kompensacja dla sieci płaskich.
Kotwienie z naprężaczami automatycznymi polega na zastosowaniu urządzenia naprężającego pomiędzy słupem trakcyjnym zwanym kotwowym, a kończącym się odcinkiem sieci jezdnej. Urządzenia naprężające (naprężacze) są to mechanizmy działające na zasadzie przekładni służące do samoczynnego utrzymywania stałego naciągu sieci jezdnej zgodnie z jej podłużnymi ruchami termicznymi. W sieci trakcyjnej tramwajowej wykorzystuje się naprężacze ciężarowe o stosunku przełożenia 1:4 lub 1:3 oraz naprężacze sprężynowe.

a) Naprężacze ciężarowe z przełożeniem 1:4 
Mechanizm naprężający z przełożeniem 1:4 składa się czterech krążków i cięgła linowego. Dwa z krążki połączone są przez dźwignię naprężacza i izolatory z przewodem jezdnym i liną nośną, a pozostałe 2 przyczepione są do słupa trakcyjnego zwanego słupem kotwowym. Cięgło linowe przyczepione jest z jednej strony do wsporników krążków mocowanych do słupa (nieprzesuwnych) i odpowiednio przechodzi przez kolejne krążki (przełożenie 1:4), a drugim końcem przymocowane jest do ciężarów naciągających.
Ciężary poruszają się po prowadnicy wzdłuż konstrukcji słupa trakcyjnego w górę przy spadku temperatury i w dół przy wzroście temperatury. 


Schemat naprężacza z przełożeniem 1:4
A - krążki zamontowane do słupa
B - krążki dźwigni naprężacza
C - cięgło linowe
D - dźwignia naprężacza
E - ciężary naprężające

Kliknij aby powiększyć   
Naprężacz - przełożenie 1:4 na słupie kotwowym


Kliknij aby powiększyć   
Dwa krążki zamontowane do słupa

 
Dwa krążki zamontowane do dźwigni naprężacza

W naprężaczach 1:4 stosuje się ciężary naprężające okrągłe o średnicy 200mm i wadze 25kg każdy. Wiecej informacji o ciężarach naciągających w dalszej części.

Kliknij aby powiększyć   
Ciężary naciągające z prowadnicą z profilu (opis na powiększeniu)



Nowsze konstrukcje omawianych naprężaczy, na wzór rozwiązań kolejowych, wyposażone są w układ dźwigniowy "V", zabezpieczający przed opadnięciem sieci w przypadku zerwania się cięgła linowego.


Naprężacz 1:4 z zabezpieczeniem "V"

 


b) Naprężacze ciężarowe z przełożeniem 1:3
Mechanizm naprężający z przełożeniem 1:3 jest nowszym rozwiązaniem technicznym, a zasadza działania przełożenia znacząco różni się od wcześniej opisywanego przełożenia 1:4.
Omawiany naprężacz składa się z bębna kołowego, wykonanego jako odlew aluminiowy ukształtowany w formie trzech kół rowkowych - jednego dużego i dwóch mniejszych. Bęben zamontowany jest podatnie przez dwa ramiona do korpusu, który z kolei przykręcony jest do konstrukcji wsporczej. W tym typie naprężacza wykorzystuje się dwa cięgła linowe. Pierwsze z nich zamocowane jest końcami do bębna kołowego i po nawinięciu na koła o mniejszej średnicy przechodzi przez uchwyt rolkowy, do którego montowana jest sieć jezdna. Drugie cięgło linowe jednym końcem jest przymocowane do dużego koła bębna kołowego, a drugim końcem połączone z ciężarami. Różnica średnic koła dużego i kół małych tworzy przełożenie siłowe 1:3.
Podłużne ruchy sieci jezdnej powodują odpowiednie nawijanie / odwijanie cięgieł na / z kół bębna. Przykładowo jeżeli następuje spadek temperatury (przewody jezdne / liny nośne kurczą się) to wtedy cięgło linowe na skutek działania sił wzdłużnych sieci, rozwija się z kół małych. Jednocześnie obraca się koło duże i nawija się na nie cięgło linowe ciężarów naciągających, podnosząc je ku górze.
Przy wzroście temperatury zasadza działania jest odwrotna.


Schemat naprężacza z bębnem kołowym i przełożeniem 1:3
A - korpus naprężacza
B - bęben kołowy: 1 - koło duże z zębnikiem na obwodzie, 2 - koła małe
C - cięgło linowe - koła małe <=> sieć jezdna
D - cięgło linowe - koło duże <=> ciężary
E - uchwyt rolkowy do zamontowania sieci jezdnej
F - blokada (umożliwia zablokowanie naprężacza)
G - ciężary naciągające



Kliknij aby powiększyć  
Naprężacz z bębnem kołowym i przełożeniem 1:3 (opis na 1 powiększeniu)

Kliknij aby powiększyć  
Uchwyt rolkowy naprężacza z cięgłem liniowym


Korpus naprężacza z uchwytem widłowym ramion bębna kołowego i blokadą

 
Naprężacz i uchwyt rolkowy przez zamontowaniem sieci jezdnej

W tym sposobie naprężania możliwe jest zastosowanie osobnego naprężacza dla przewodu jezdnego i liny nośnej sieci łańcuchowej skompensowanej lub pojedynczego naprężacza jednocześnie naprężającego przewód jezdny i linę nośną, zamocowane do dźwigni naprężacza. Rozwiązanie z osobnymi naprężaczami jest rzadko stosowane w sieciach trakcyjnych tramwajowych, gdyż przy prędkościach eksploatacyjnych jakie uzyskują tramwaje (max 70 km/h), naprężanie wspólne jest wystarczające dla zapewnienia optymalnych parametrów naciągu sieci jezdnych.


- Osobna kompensacja przewodu jezdnego i liny nośnej:

Kliknij aby powiększyć  
Rozdzielone kotwienia z naprężaczami przewodu jezdnego i liny nośnej



Schemat przykładowego mocowania sieci jezdnej do naprężaczy
A - izolatory sprzączkowe
B - linki nierdzewne
C - uchwyt klinowy
D - uchwyt zaciskowy przewodu jezdnego
X - lina nośna
Z - przewód jezdny

Kliknij aby powiększyć  
Mocowanie przewodu jezdnego i liny nośnej do uchwytów rolkowych naprężaczy



Uchwyt klinowy linki nierdzewnej, izolator sprzączkowy i uchwyt klinowy liny nośnej


Uchwyt klinowy linki nierdzewnej, izolator sprzączkowy, uchwyt zaciskowy przewodu jezdnego



- Wspólna kompensacja przewodu jezdnego i liny nośnej:

Kliknij aby powiększyć   
Wspólne kotwienie z naprężaczem ciężarowym przewodu jezdnego i liny nośnej


W tym rodzaju kompensacji, do uchwytu rolkowego, instaluje się dźwignię naprężacza, do której poprzez izolatory sprzączkowe, linki nierdzewne i odpowiednie uchwyty zamocowuje się linę nośną i przewód jezdny.


Schemat przykładowego mocowania sieci jezdnej do naprężacza
A - łącznik podwójny
B - dźwignia naprężacza
C - izolatory sprzączkowe
D - linki nierdzewne
E - uchwyt klinowy
F - uchwyt zaciskowy przewodu jezdnego
X - lina nośna
Z - przewód jezdny


Kliknij aby powiększyć  
Dźwignia naprężacza zamocowana do uchwytu rolkowego naprężacza



Mocowanie liny nośnej i przewodu jezdnego do linek nierdzewnych połączonych z dźwignią naprężacza


Ciężary naciągające stosowane w kotwieniach z naprężaczami ciężarowymi

Jak było wspomniane wcześniej, cięgło linowe zamocowane i nawinięte na duże koło bębna kołowego naprężacza, drugim końcem zaczepione jest do ciężarów naciągających. W zależności od rodzaju słupa kotwowego, ciężary mogą być instalowane po zewnętrznej stronie konstrukcji słupa lub w jego wnętrzu.
Przy słupach dwuteowych stosuje się ciężary prostokątne o wymiarach 133 mm x 250 mm i wadze 25kg każdy. i chowa się je w konstrukcji słupa.
W pozostałych przypadkach stosuje się ciężary okrągłe o średnicy 200 mm i wadze 25kg każdy. Ciężary układa się jeden na drugim, na wsporniku rurowym zakończonym na dole płytą osadczą (podstawką), uzyskując odpowiednią masę do wygenerowania potrzebnej siły naprężania (25kg x ilość ciężarów). Czyli w przypadku zastosowania 14 ciężarów dla jednego końca odcinka naprężanego ich łączna masa wynosi 350kg. Ilość zastosowanych ciężarów zależy między innymi od długości danego odcinka naprężanej sieci jezdnej, rodzaju naprężacza i konfiguracji naprężania.

 
Wspornik rurowy i osadzone ciężary (1) płyta osadcza ciężarów na końcu wspornika rurowego (2)

Kliknij aby powiększyć 
Ciężary prostokątne w słupie teownikowym


 
Ciężary okrągłe i prowadnica w formie profilu rurowego (1) i dodatkowa osłona ciężarów (2)


Kliknij aby powiększyć  
Ciężary okrągłe w słupie kratowym (1) i prowadnica obejmowa ciężarów (2)


Kliknij aby powiększyć  
Ciężary okrągłe wzdłuż słupów rurowych z prowadnicami obejmowymi 



Przy naprężaczach 1:4 cięgło linowe nie wymaga dodatkowego kierunkowania, gdyż ciężary montowane są bezpośrednio pod krążkami naprężacza. Cięgło linowe ciężarów z bębnami kołowymi jest kierunkowane uchwytem rolkowym, przymocowanym do konstrukcji słupa zgodnie z lokalizacją ciężarów. Poniższy schemat przedstawia stosowane lokalizacje ciężarów w odniesieniu do rodzajow stosowanych słupów trakcyjnych.



Lokalizacje i rodzaje ciężarów oraz uchwyty rolkowe, kierunkujące ciegła linowe
1 - ciężary okrągłe wzdłuż słupa rurowego
2 - ciężary prostokątne w słupie teowym
3 - ciężary okrągłe wzdłuż słupa kratowego
4 - ciężary okrągłe w słupie kratowym 
(powyższe schematy nie uwzględniają rodzajów stosowanych prowadnic dla zespołów ciężarów)


Kliknij aby powiększyć  
Uchwyty rolkowe cięgła linowego ciężarów- słup kratowy (1), słup rurowy (2)

  
Uchwyty rolkowe i prowadzenie cięgieł linowych - słup teowy (1), przepust cięgła w słupie teowym (2), słup rurowy (3)
(na fot. 1 widać blaszaną osłonę ciężarów)



c) Naprężacze sprężynowe
Najnowszym typem naprężaczy są urządzenia sprężynowe, niewymagające stosowania ciężarów. Naciąg sieci jest realizowany i automatycznie regulowany przez specjalny układ spiralnych sprężyn i mimośrodowych dysków prowadzących cięgła linowe. Na obudowie bębna naprężacza, znajduje się podziałka, a na dysku wskazówka, informująca o aktualnie generowanej sile naciągu. Cięgła liniowe zamocowane są z jednej strony do dysków, a drugimi końcami połączone z poziomą dźwignią naprężacza. 


Słup kotowy z naprężaczem sprężynowym (bezciężarowym)


Schemat naprężacza sprężynowego (bezciężarowego)
A - wspornik naprężacza
B - bęben
C - mimośrodowe dyski prowadzące cięgło linowe
E - sprężyna spiralna w bębnie

Kliknij aby powiększyć  
Naprężacz sprężynowy (opis na powiększeniu)

Omawiane naprężacze mogą być stosowane również w układzie podwójnym - niezależne naprężacze dla liny nośnej i przewodu jezdnego.


Niezależne naprężanie przewodu jezdnego i liny nośnej przez naprężacze sprężynowe




Dodatkowym podziałem sieci skompensowanych jest podział na: sieć skompensowaną obustronnie lub skompensowaną jednostronnie.

- kompensacja obustronna polega na zastosowaniu kotwienia z naprężaczami na obydwu końcach odcinka sieci jezdnej. Przewody / liny obydwu końców są kotwione do słupów kotwowych z użyciem naprężaczy.

- kompensacja jednostronna polega na zastosowaniu kotwienia z naprężaczami tylko na jednym z konców odcinka. Drugi koniec natomiast ma kotwienie stałe, czyli przewody / liny kończącego się odcinka są mocowane do słupów kotwowych bez użycia naprężaczy. 



Odcinki skompensowane
1 - obustronnie
2 - jednostronnie
x - kotwienie z naprężaczem
z - kotwienie stałe



3) Sieć nieskompensowana i kotwienie stałe
W sieci nieskompensowanej przewody jezdne / liny nośne na końcach odcinków są zakotwiane bezpośrednio do konstrukcji wsporczych bez użycia naprężaczy automatycznych, przez co zmiany temperatury powodują zmiany naciągów i zwiększanie lub zmniejszanie obwisów sieci pomiędzy miejscami jej podwieszania. Do sieci nieskompensowanych zalicza się sieci płaskie, czyli te składające się z samego przewodu jezdnego, podwieszanego do konstrukcji wsporczych i sieci łańcuchowe, przebiegające na krótkich odcinkach. Pomiędzy miejscem kotwienia, a siecią stosuje się izolatory oraz naprężniki ręczne, umożliwiające ręczną regulację naciągu sieci. Naprężniki takie działają na zasadzie śruby rzymskiej. W jej skład wchodzą dwa nagwintowane pręty połączone podłużną nakrętką. Nagwintowanie na każdej ze śrub biegnie przeciwnym kierunku (gwint lewy / prawy), co powoduje, że przy obracaniu nakrętką zgodnie z ruchem wskazówek zegara, następuje ściąganie prętów, a przy obracaniu w przeciwną stronę - ich wydłużanie.  Rozróżnia sie naprężniki otwarte i kryte. Dzięki tym urządzeniom można też wykonywać okresowe regulacje naciągu.

Kliknij aby powiększyć   
Przykładowe kotwienie stałe do muru budynku (opis na powiększeniu)


Zastosowanie kotwień do murów budynków powoduje, że na obiekty przenoszone są drgania sieci, które mogą doprowadzać do ich uszkodzeń, jak również pogorszenia komfortu życia dla mieszkańców oraz estetyki budynków. Z tych powodów obecnie unika się stosowania takich mocowań do obiektów, i jeżeli jest taka możliwość, to mimo wszystko przed budynkami ustawia się słupy trakcyjne, na których realizowane jest kotwienie.
Kotwiona stale może być lina nośna z przewodem jezdnym lub też sama lina nośna, lub sam przewód jezdny w zależności od rodzaju sieci. W przypadku kotwienia przewodu jezdnego do muru budynku stosuje się tłumiki drgań, by ograniczyć przenoszone na kotwienie i mur budynku drgania przewodów.

Kliknij aby powiększyć 
Przykładowe kotwienia stałe przewodów jezdnych (sieć płaska) do słupów trakcyjnych (opis na 1 powiększeniu)


Przykładowe kotwienia stałe sieci łańcuchowej do słupa trakcyjnego (opis na powiększeniu)

W sieciach łańcuchowych niskompensowanych można spotkać układ, w którym sieć podzielona jest na odcinki, w których naprężaniu podlega tylko przewód jezdny, natomiast lina nośna przebiega bez kotwienia. Poniżej schemat kotwień w sieci łańcuchowej nieskompensowanej. 

 
Przykładowe przęsła naprężania sieci łańcuchowych nieskompensowanych
1 - z kotwieniem przewodów jezdnych - lina nośna przebiega bez kotwienia
2 - z kotwieniem przewodów jezdnych i lin nośnych
zp - kotwienie stałe przewodu jezdnego
zln - kotwienie stałe lin nośnych
djp - przewody jezdne
ln - liny nośne

Szczegółowy opis przęseł naprężania znajduje się w dalszej części.


4) Sieć półskompensowana i kotwienia stałe i z naprężaczami
W sieci półskompensowanej, automatycznej kompensacji z wykorzystaniem naprężacza podlega sam przewód jezdny. Jest on kompensowany jednostronnie. Lina nośna w takim przypadku jest kotwiona stale na obydwu końcach odcinków lub przebiega bez kotwienia przez kilka odcinków. Do naprężania przewodu jezdnego wykorzystuje się naprężacze omówione w ramach sieci skompensowanych lub starszego typu naprężacze o przełożeniu 1:2. Poniższy schemat przedstawia budowę sieci półskompensowanej.


Uproszczony schemat kompensacji sieci półskompensowanej
A - przęsła naprężania przewodów jezdnych
B - przęsła naprężania przewodów jezdnych i lin nośnych
d - odcinek naprężania
xp - kotwienie przewodu jezdnego z naprężaczem (tu: 1:4)
zp - kotwienie stałe przewodu jezdnego
zl - kotwienie stałe liny nośnej


Przykładowe przęsła naprężania sieci półskompensowanej
1 - z kotwieniem przewodów jezdnych - lina nośna przebiega bez kotwienia
2 - z kotwieniem przewodów jezdnych i lin nośnych
xp - kotwienie przewodu jezdnego z naprężaczem (tu: 1:4)
zp - kotwienie stałe przewodu jezdnego
zln - kotwienie stałe lin nośnych
djp - przewody jezdne
ln - liny nośne


Kliknij aby powiększyć    
Sieć półskompensowana - kotwienie przewodów jezdnych z użyciem naprężaczy ciężarowych 1:2 (1), 1:4 (2), i 1:3 (3), liny nośne przebiegają bez kotwienia


Kliknij aby powiększyć   
Kotwienie stałe przewodu jezdnego - lina nośna przebiega bez kotwienia


W zakresie podwieszania lin nośnych sieci półskompensowanej zobacz opis podwieszania sieci - tutaj.   
 
Naprężacze ciężarowe z przełożeniem 1:2
To starego typu rozwiązanie urządzenia naprężającego. Naprężacz taki składa się z dwóch krążków, z których jeden jest zamontowany do konstrukcji wsporczej (słupa), a drugi połączny jest z siecią jezdną. Cięgło linowe w postaci linki, lub dawniej łańcucha stalowego, zamocowane jest do słupa, a następnie przebiega przez krążki tworząc przełożenie siłowe o wartości 1:2. Na drugim końcu cięgła zawieszone są ciężary naciągające. Takie naprężacze najczęściej stosowane są w sieciach półskompensowanych.

   
Naprężacze ciężarowe o przełożeniu 1:2 z cięgłami linowymi bez (1) i z dźwigniami zabezpieczenia (2)


Naprężacz o przełożeniu 1:2 z cięgłem łańcuchowym


Schemat naprężacza z przełożeniem 1:2
A - krążek zamocowany do słupa
B - krążek zamocowany do sieci jezdnej
C - cięgło (tu: linowe)
D - ciężary naciągające



5) Przęsła naprężania
Jak już było wspomniane, miejsce gdzie kończy się jeden odcinek naprężania, a zaczyna drugi poprzez skrzyżowanie z tym pierwszym nazywa się przęsłem naprężania.
Na przęsłach naprężania mogą się spotkać odcinki sieci jezdnych tego samego rodzaju lub różnego rodzaju.
Przykładowo jednym odcinkiem naprężania może być sieć łańcuchowa, a drugim sieć płaska. W związku z tym na końcach odcinków zastosowane zostaną różne kotwienia. Sieć płaska jako sieć zasadniczo nieskompensowana, jest kotwiona kotwieniem stałym, a sieć łańcuchowa zakończona będzie kotwieniem stałym, lub kotwieniem z naprężaczem automatycznym.
Innym przykładem może być przęsło naprężania, gdzie spotkają się dwa odcinki sieci płaskich lub dwa odcinki sieci łańcuchowych. W pierwszym przypadku na słupach kotwowych wystąpią tylko kotwienia stałe natomiast w drugiej sytuacji mogą wystąpić same kotwienia stałe, same kotwienia z naprężaczami lub kotwienie stałe i z naprężaczami.

Poniższy schemat przedstawia w widoku z góry przykładowe przęsła naprężania z odcinkami naprężania sieci łańcuchowych podwieszanych do wspólnych wysięgników.


Przykładowe przęsła naprężania z odcinkami naprężania obydwu sieci podwieszanymi do wspólnych wysięgników
A - słup kotwowy
B - słup krzyżowo-kotwowy
C - słup krzyżowy
x - miejsca kotwień (tu: z naprężaczami 1:3)
s - stałe podwieszenie liny nośnej do wysięgnika
r - przelotowe podwieszenie liny nośnej do wysięgnika - uchwyt rolkowy
bw - bieżnia wspólna
wysięgniki niebieskie - nieprzechylne
wysięgniki czarne - przechylne
(na schemacie nie pokazano ciężarów)

Opis rodzajów wysięgników i konstrukcji wsporczych znajduje się tutaj, a opis podwieszania sieci tutaj.

Ślizgacz odbieraka prądu będąc na wysokości słupa krzyżowego (C) ślizga się po przewodzie jezdnym kończącego się odcinka sieci jezdnej i nie ma kontaktu z odcinkiem sieci rozpoczynającego się odcinka (podwieszonego do słupa krzyżowego). Dalszy przejazd wzdłuż przęsła naprężania sprawia, że ślizgacz odbieraka w pewnym momencie dotyka przewodu jezdnego sieci rozpoczynającego się odcinka naprężania, który na omawianym wcześniej słupie krzyżowym, był do niego podwieszony, a tym samym uniesiony w stosunku do przewodu jezdnego kończącego się odcinka. Odcinek przęsła naprężania, z równoległym przebiegiem przewodów jezdnych nazywa się bieżnią wspólną. Tam ślizgacz pantografu dotyka przewodów jezdnych obydwu sieci (kończącego i rozpoczynającego się odcinka). Na bieżni wspólnej następuje płynne przejście ślizgacza odbieraka prądu z przewodu jezdnego kończącego się odcinka na przewód jezdny rozpoczynającego się odcinka naprężania. Przesuwający się dalej ślizgacz w pewnym momencie traci kontakt z przewodem jezdnym kończącego się odcinka sieci, który unosi się poprzez jego podwieszone do słupa krzyżowo - kotwowego (B) skąd już biegnie do kotwienia na słupie kotwowym (A). Nie da się określić dokładnej długości bieżni wspólnej, gdyż dla każdego przęsła jest to odcinek różnej długości. Powodem tego są ruchy termiczne sieci, sytuacja terenowa, niedokładność montażu podwieszeń, a co najważniejsze, zmienność długości tego odcinka podczas przesuwu ślizgacza odbieraka prądu, na skutek unoszenia przewodów jezdnych pod wpływem jego docisku.
W omawianym rozwiązaniu, ze względu na podwieszenie sieci jezdnych rozpoczynającego i kończącego się odcinka naprężania, do tych samych wysięgników, lina nośna sieci biegnącej do kotwienia jest zawieszona jest na głowicy ukośnika, natomiast lina nośna przelotowa jest podwieszona do głowicy poprzez uchwyt rolkowy. Dzięki temu zapewniona jest możliwość niezależnych ruchów podłużnych sieci. W starszych konstrukcjach występują też układy, w których lina przelotowa nie jest podwieszana do wysięgnika, na którym wsparta jest lina nośna, biegnąca do kotwienia. 

Kliknij aby powiększyć   
Słup krzyżowy z wysięgnikami metalowymi (opis na powiększeniu)


Słup kotwowy z wysięgnikami metalowymi

Kliknij aby powiększyć   
Słup krzyżowy z wysięgnikami kompozytowymi (opis na powiększneiu)


Wysięgnik słupa krzyżowego z uchwytem rolkowym do podwieszenia liny nośnej przelotowej; lina nośna do kotwienia zamontowana w uchwycie głowicy wysięgnika

 
Bieżnie wspólne sieci łańcuchowych


Słup kotwowy i słup kotwowo-krzyżowy oraz bieżna wspólna (opis na powiększeniu)

 
Bieżnia wspólna (1) oraz słup krzyżowo-kotwowy i słup kotwowy (1 i 2)


Poniższy schemat przedstawia w widoku z góry przykładowe przęsła naprężania z odcinkami naprężania sieci łańcuchowych podwieszanych do osobnych wysięgników. Taki układ stosuje się najczęściej, gdy kotwienie realizowane jest przy zastosowaniu niezależnych naprężaczy dla przewodów jezdnych i lin nośnych.


Przykładowe przęsła naprężania z odcinkami naprężania obydwu sieci podwieszanymi do osobnych wysięgników

A - słup kotwowy
B - słup krzyżowo-kotwowy
C - słup krzyżowy
x - miejsca kotwień (tu: z naprężaczami 1:3)
bw - bieżnia wspólna
wysięgniki niebieskie - nieprzechylne
wysięgniki czarne - przechylne
(na schemacie nie pokazano ciężarów)

Kliknij aby powiększyć   
Słup krzyżowy z podwójnymi wysięgnikami kompozytowymi; odcinki sieci rozpoczynającego i kończącego się odcinka podwieszane do osobnych wysięgników

 
Słup krzyżowo-kotwowy z podwójnymi wysięgnikami dla krzyżujących się sieci (1), niezależne wysięgniki (2)


Słup kotwowy

Poniższa fotografia przedstawia przęsła naprężania z niezależnymi wysięgnikami dla podwieszenia odcinków sieci z zastosowaniem wspólnego naprężacza do kotwienia przewodu jezdnego i liny nośnej.


Słup krzyżowo-kotwowy i słup krzyżowy z niezależnymi wysięgnikami i naprężaniem przewodu  jezdnego i liny nośnej przez jednej naprężacz


Przęsła naprężania stosuje się również, gdy sieci jezdne podwieszone są do zawieszeń poprzecznych. Poniżej przykładowe rozwiązania dla sieci łańcuchowych.


Przykładowe przęsła naprężania w zawieszeniu poprzecznym - sieci łańcuchowe skompensowane
A - zawieszenie poprzeczne kotwowe
B - zawieszenie poprzeczne krzyżowe
C - zawieszenie poprzeczne krzyżowo-kotwowe
x - miejsca kotwień (tu: z naprężaczami 1:3)
bw - bieżnia wspólna

       
Przęsła naprężania w zawieszeniu poprzecznym sieci łańcuchowych (1 i 2), bieżnia wspólna (2)


Zawieszenie poprzeczne krzyżowe


Poniższy schemat przedstawia przykładowe przęsła naprężania w zawieszeniu poprzecznym dla sieci łańcuchowych z kotwieniem stałym sieci jezdnych oraz kotwieniem samych przewodów jezdnych z linami nośnymi przebiegającymi przelotowo. 


Przykładowe przęsła naprężania w zawieszeniu poprzecznym - sieci łańcuchowe nieskompensowane
A - liny nośne
B - przewody jezdne
1 - przęsła naprężania z kotwieniami stałymi sieci jezdnych
2 - przęsła naprężania z kotwieniami tylko przewodów jezdnych - liny nośne przelotowe
zln - kotwienia stałe lin nośnych
zp - kotwienia stałe przewodów jezdnych
bw - bieżnia wspólna

   
Przęsła naprężania sieci łańcuchowych nieskompensowanych w zawieszeniu poprzecznym (opis na powiększeniu)


Na przęsłach naprężania mogą się spotkać odcinki sieci jezdnych tego samego rodzaju lub różnego rodzaju. Z tego powodu słupy trakcyjne danego przęsła muszą być wyposażone w odpowiednie dla danego typu sieci wysięgniki. Poniższy schemat przedstawia przęsła naprężania z odcinkami sieci łańcuchowej skompensowanej i płaskiej podwieszanej do wysięgników słupów trakcyjnych.


Schemat przęseł naprężania sieci łańcuchowych skompensowanych i płaskich
A - sieć płaska
B - sieć łańcuchowa
x - kotwienie z naprężaczem (tu: 1:3)
xp - kotwienie stałe (przewód jezdny)
wysięgniki czerwone (ukośnikowe) - dla sieci łańcuchowych
wysięgniki czarne - dla sieci płaskich


Słup kotwowy z kotwieniem stałym sieci płaskiej


Kliknij aby powiększyć   
Słup krzyżowy z wysięgnikami dla sieci łańcuchowej i krzyżowo-kotwowy z wysiegnikami dla sieci płaskiej i łańcuchowej (opis na powiększeniu)

 
Bieżna wspólna sieci łańcuchowej i sieci płaskiej (1), wysięgnik słupa i krzyżowanie sieci łańcuchowej / płaskiej

 
Kliknij aby powiększyć
Słupy krzyżowo-kotwowe z wysięgnikami dla sieci płaskiej i łańcuchowej


Słup kotwowy z wysięgnikami dla sieci płaskiej (dodatkowo izolatory sekcyjne)

 
Przęsło naprężania sieci łańcuchowej i płaskiej na odcinku jednotorowym (indywidualne konstrukcje wsporcze - słupy trakcyjne)


Poniższe zdjęcia przedstawiają przęsła naprężania z odcinkami sieci łańcuchowej i płaskiej, podwieszanej do zawieszeń poprzecznych.

 
Przęsła naprężania w zawieszeniu poprzecznym sieci łańcuchowej i płaskiej (1 i 2), zawieszenie poprzeczne krzyżowe (2)


Zawieszenie poprzeczne krzyżowe i zawieszenie poprzeczne kotwowe
(sieci płaskie z podwójnymi przewodami jezdnymi)

Jeżeli sieć zmienia się z sieci łańcuchowej nieskompensowanej w sieć płaską, to w takim przypadku zamiast stosowania przęsła naprężania lina nośna może zostać zakotwiona kotwieniem stałym do konstrukcji wsporczej, a przewód jezdny jest prowadzony dalej jako sieć płaska. Ten sposób zmiany rodzaju sieci dotyczy wyłącznie sieci nieskompensowanych.

Kliknij aby powiększyć  
Zmiana sieci łańcuchowej na płaską - strzałkami wskazane liny nośne biegnące do kotwień

Poniższy schemat przedstawia przykładowe przęsło naprężania sieci łańcuchowych skompensowanej i nieskompensowanej.

 
Przykładowe przęsła naprężania oraz odcinki naprężania sieci łańcuchowych i płaskich
1 - przęsło naprężania - sieci A/B
2 - odcinek naprężania (sieci łańcuchowe "B" skompensowane obustronnie)
3 - przęsło naprężania - sieci B/C
A - sieci łańcuchowe z kotwieniem stałym na przęśle 1 (np. nieskompensowane)
B - sieci łańcuchowe z kompensacją obustronną (skompensowane) z wykorzystaniem naprężacza (tu: 1:3)
C - sieci płaskie
x - kotwienia sieci łańcuchowych z naprężaczami (tu: 1:3)
z - kotwienia stałe sieci łańcuchowych
zp - kotwienia stałe przewodów jezdnych (sieci płaskie)


Przejazd odbieraka prądu (pantografu) pod przykładowymi przęsłami naprężania


Na obszarach skrzyżowań może występować wiele rodzajów przęseł naprężania i krzyżowania się sieci jezdnych. W zależności od układu skrzyżowania, występują rozwiązania, w których przęsła naprężania są wielokrotne, czyli, że słupy krzyżowe krzyżują sieci więcej niż dwóch odcinków jednocześnie, a na słupach kotwowych stosuje się jednocześnie nawet kilka kotwień różnych odcinków sieci. W miejscach skrzyżowań mogą występować tzw. skrócone przęsła naprężania, czyli takie krzyżowanie sieci, w którym nie jest stosowany równoległy bieg przewodów (bieżna wspólna) lecz przewody jezdne krzyżują się w ukałdzie pojedynczym lub podwójnym (zobacz opis podwieszania sieci - tutaj). Poniższy schemat oraz zdjęcia przedstawiają przykładowe układy sieci nad skrzyżowaniami.


Przykładowe przęsła i odcinki naprężania nad skrzyżowaniem
x - kotwienie z naprężaczem
z - kotwienie stałe sieci łańcuchowej
zp - kotwienie stałe sieci płaskiej (przewodu jezdnego)
bw - bieżna wspólna przęsła naprężania
A - sieci łańcuchowe skompensowane
B - sieci łańcuchowe nieskompensowane
C - sieci płaskie (nieskompensowane)
D - skrzyżowanie pojedyncze przewodów jezdnych
E - skrzyżowanie podwójne przewodów jezdnych


Skrzyżowanie przewodów jezdnych w układzie podwójnym (lewe) i pojedynczym (prawe) z zastosowanymi prowadnicami
(zobacz opis podwieszeń sieci - tutaj)


Słup krzyżowo-kotwowy z obustronnym kotwieniem (opis na powiększeniu)


Bieżnia wspólna sieci płaskiej i łańcuchowej i krzyżowanie sieci płaskiej z łańcuchową


Przęsła naprężania - bieżnie wspólne i podwieszenie dwóch sieci łańcuchowych i sieci płaskiej (opis na powiększeniu)


Słup krzyżowo-kotwowy - podwieszenie sieci łańcuchowych i sieci płaskiej


Przęsła naprężania i krzyżowanie sieci łańcuchowych i płaskich

 


6) Kotwienie środkowe

Kotwienie środkowe w przeciwieństwie do wcześniej opisanych kotwień nie jest stosowane na końcach odcinków naprężania lecz w środku tych odcinków.
Polega ono na połączeniu liny nośnej z konstrukcją wsporczą za pośrednictwem linki. Taki zabieg zabezpiecza przed całkowitym zerwaniem i opadnięciem sieci w przypadku awarii jednego z przęseł naprężania jak również przed zbyt dużymi, nierównomiernymi zakresami pracy naprężaczy na obydwu końcach odcinków naprężania.
Dodatkowo przy kotwieniu środkowym linę nośną łączy się z przewodem jezdnym za pomocą połączenia "V" (lub pół "\"), co zabezpiecza przed zbyt dużymi przeciągnięciami liny nośnej w stosunku do przewodu jezdnego, w związku z ruchami podłużnymi sieci jezdnej (przewód jezdny to pręt miedziany, a lina nośna to splot dlatego, każde z nich ma inny wspólczynnik rozszerzalności cieplnej).


Lokalizacja kotwienia środkowego w sieci łańcuchowej skompensowanej


Schematy kotwienia środkowego
lk - liny kotwienia środkowego
p1 - połączenie "V" między liną nośną, a przewodem jezdnym
p2 - połączenie "\" między liną nośną, a przewodem jezdnym

Kliknij aby powiększyć   
Liny kotwienia środkowego mocowane do słupa i połączenia "V"

Kliknij aby powiększyć   
Połączenie "V"


Kotwienia środkowe są stosowane również w sieciach łańcuchowych podwieszanych do zawieszenia poprzecznego.
Poniższy schemat przedstawia takie rozwiązanie.


Przykładowe kotwienia środkowe w zawieszeniu poprzecznym
lk - liny kotwienia środkowego
p1 - połączenie "V" między liną nośną, a przewodem jezdnym
p2 - połączenie "\" między liną nośną, a przewodem jezdnym

Kliknij aby powiększyć   
Kotwienie środkowe w zawieszeniu poprzecznym - podwójne "V"


Kotwienie środkowe w zawieszeniu poprzecznym - pojedyncze "V" 

Aby uniknąć stosowania kotwienia środkowego w sieciach trakcyjnych łańcuchowych stosuje się sieci jezdne skompensowane jednostronnie. W takiej sieci jeden koniec odcinka zakończony jest kotwieniem z naprężaczem, a drugi koniec zakończony jest kotwieniem stałym i to właśnie kotwienie stałe jest odpowiednikiem kotwienia środkowego. Kolejny odcinek natomiast rozpoczyna się od kotwienia stałego, a kończy kotwieniem z naprężaczem.


1 - odcinek obustronnie skompensowany z zastosowanym kotwieniem środkowym
2 - odcinki skompensowane jednostronnie zamiast dłuższego odcinka z kotwieniem środkowym
x - kotwienie z naprężaczami
z - kotwienia stałe

Zastosowanie sieci jednostronnie skompensowanych wymusza częstsze wprowadzanie przęseł naprężania, gdyż jeden odcinek naprężania nie może być dłuższy niż odcinek od naprężacza do kotwienia środkowego w sieci obustronnie skompensowanej.

W sieci półskompensowanej jeżeli stosowane jest kotwienie środkowe, to wygląda ono inaczej niż te opisane powyżej. Jako że w tym rodzaju sieci stosowana jest jedynie kompensacja przewodu jezdnego, na nim też skupia się kotwienie środkowe. Schemat takiego kotwienia przedstawia poniższy rysunek.


Schemat przykładowego kotwienia środkowego w sieci półskompensowanej
lk1 - linie kotwienia długie unieruchamiające wysięgniki pomocnicze wysięgników
lk2 - linie kotwienia krótkie łączące wysięgniki pomocnicze z przewodami jezdnymi

W omawianym przypadku zastosowane jest w sumie 8 lin kotwiących - 4 długie łączące wysięgi pomocnicze słupa środkowego ze słupami sąsiednimi. Krótkie liny łączą natomiast wysięgi pomocnicze z przewodami jezdnymi.

Kliknij aby powiększyć    
Przykładowe kotwienie środkowe sieci półskompensowanej (opis na 1 powiększeniu)

Kliknij aby powiększyć   
Uchwyt zaciskowy krótkiej liny na przewodzie jezdnym