Tezyurar temir yo′l magistrallarni elektrlashtirish.

Ushbu kitob O‘zbekiston temir yo‘llarida tezyurar magistral liniyalarini elektrlashtirishga bag‘ishlangan bo‘lib, yuqori tezlikdagi harakatlanuvchi tarkiblar uchun zarur bo‘lgan kontakt tarmoqlarning tuzilishi va ularning texnik-iqtisodiy jihatdan samaradorligi, shuningdek, ularni loyihalash va ekspluatatsiyaga kiritish jarayonlariga oid muhim ma’lumotlarni o‘z ichiga oladi. Kitobda yuqori tezlikdagi temir yo‘llarning rivojlanish tarixi, asosiy tushunchalari, texnik xarakteristikalari va muhandislik yechimlari, shuningdek, turli mamlakatlarning (Germaniya, Ispaniya, Fransiya, Italiya, Xitoy, Yaponiya, Rossiya) tezyurar temir yo‘llaridagi kontakt tarmoqlarning konstruktsiyalari va ularga qo‘yiladigan talablar batafsil yoritilgan.

Asosiy mavzular

Kirish: Yuqori tezlikdagi temir yo‘llarga tijorat ekspluatasiyasida maxsus ixtisoslashgan harakatlanuvchi tarkibning 200 km/s dan ortiq tezlik bilan harakatlanishi amalga oshiriladigan liniyalar kiradi. Ushbu liniyalardagi harakatlanish jarayoni qabul qilingan loyihaviy parametrlar, texnik-muhandislik qarorlari, inshootlar va infratuzilmaning zaruriy darajadagi qurilish-texnologik ijrosi, shuningdek, harakatlanuvchi tarkib va stacionar qurilmalarni nazorat qilish, ularga texnik xizmat ko‘rsatish va ta`mirlashning samarali tizimi bilan belgilanadigan talab darajasidagi xavfsizlik va qulayligi ta`minlanadi. 1964 yili Yaponiyadagi Tokio-Osaka ilk ixtisoslashtirilgan temir yo‘l magistrali ekspluatasiyaga kiritilganidan so‘ng XX asrning 60-70 yillarida yuqori tezlikdagi temir yo‘l tushunchasi tasdiqlangan.
Yuqori tezlikdagi harakatlanishning rivojlanishi: Harakatlanish tezligining oshishi harakatlanuvchi tarkib, statsionar qurilmalar va infratuzilma – yo‘l, energiya ta`minoti tizimlari, avtomatika, telemexanika, aloqa va boshqalarning kompleks rivojlanishi natijasi sanaladi. Biroq, temir yo‘l rivojlanishini ta`riflovchi adabiyotlarda transportda u yoki bu tortish vositalarini qo‘llash bosqichlari bu sohaning rivojlanishidagi asosiy omil vazifasini o‘taganligi keltirilgan. Ilk bor rels bo‘ylab harakatlanish tezligi rekordi 1829 yilning oktyabr oyida Buyuk Britaniyaning Manchester-Liverpul temir yo‘lida rasmiy ro‘yxatga olingan.
Yuqori tezlikdagi harakatning asosiy tushunchalari. Yuqori tezlikdagi temir yo‘llarning texnik xarakteristikalari va muhandislik yechimlari: Rivojlangan davlatlarda yashovchi xalqlarning ommaviy fikriga ko‘ra boshqa turdagi transport vositalariga nisbatan yuqori tezlikdagi temir yo‘llarning atrof-muhitga salbiy ta`siri kamroq ekanligi davlat masshtabida YuTM larning iqtisodiy va ijtimoiy samaradorligini namoyon etadi. YuTM ning afzalliklarini hisobga olgan holda ko‘pgina mamlakatlarning bunday liniyalarni qurish to‘g‘risidagi qarorlari davlat dasturi sifatida qabul qilingan. Yevropada bu kabi rejalar xalqaro darajaga ko‘tarilgan. Temir yo‘l transportida yuqori tezlikdagi harakat hududidini aniqlovchi, masalan, “tovushli bar`er” kabi ob`ektiv chegara aviasiyada mavjud emas. XX asr o‘rtalarida temir yo‘ldagi “yuqori tezlikdagi harakat” kategoriyasiga 140...160 km/s tezlikdagi harakat kiritilgan. So‘nggi 50 yil ichida yuqori tezlikdagi harakat chegarasi 250 km/s ko‘rsatkichiga ko‘tarildi. Bugungi kunda ko‘pgina mamlakatlarda qabul qilingan ushbu kattalik tarixiy shakllangan xarakterga ega.
Tezyurar temir yo‘l magistrallarining tashqi elektr ta’minoti tizimining qurish asoslari: Tеmir yo‘l trаnspоrti mustаqil dаvlаtlаr hаmdo‘stligi elеktr stаnsiyalаridа ishlab chiqаrilаdigаn elеktr enеrgiyasining 7% dаn ko‘prоg‘ini istе’mоl qilаdi. Elеktr enеrgiyasi аsоsаn pоyеzdlаr tоrtishgа vа qismаn nоtоrtuvchi istе’mоlchilаr (dеpо, bеkаt, ustахоnа, hаmdа nоhiya istе’mоlchilаri) tа’minоtigа ishlatiladi. Tехnikаviy fоydаlanish qоidаlariga ko‘ra temir yo‘llarda elektr ta’minoti uskunalarini quyidagilarni ta’minlashi kerak: – belgilangan massa, tezlik va oraliq interval bilan talabiy miqdordagi poyezdlar harakatining betinim va xavfsizligi; – SCB qurilmalari, aloqa va hisoblash texnikalarining I–toifali iste’molchi sifatida ishonchli ta’minoti; – temir yo‘l transportining barcha iste’molchilarini ishonchli ta’minlash.
Tezyurar temir yo‘l magistrallarining tortuvchi nimstansiyalari: Elektrlashgan temir yo‘llar iste’molchilarning I-kategoriyasiga kiradi. Ularni elektr bilan ta’minlanishidagi oraliq faqatgina zahiraga avtomatik otish vaqti bo‘lgani uchun ham, ular ikkita manbaga ega bo‘lishlari kerak. Shuning uchun ham tortuvchi nimstantsiyalrni manbasini sxemasi tanlanayotganda ishonchlirog‘ini tanlashga harakat qilinadi. Misol uchun ikki tomonlama mabaali yoki ikkita bir zanjirli yuboruvchi liniyali sxema, bu ham kerakli ishonchlilikmi ta’minlaydi. Eng ko‘p tarqalgan nimstantsiyalarni tuzilmaviy sxemasini ko‘rib chiqamiz. Struktur sxema deb, elektr qurilmani joylashish printsipini katta funksional uzellar darajasida ko‘rsatadigan sxemaga aytiladi. Har qanday nimstantsiyani (toruvchi nimstantsiyalrni ham) eng muhim funksional tugunlaridan biri bu - taqsimlovchi qurilma (РУ). Taqsimlovchi qurilmaning vazifasi shuki, u qandaydir manbadan maxsus liniyalar (kirishlar) orqali elektr energiyani qabul qilib, elektr energiyani taqsimlab chiquvchi liniyalar orqali istemolchilarga yetkazib berishdir.
O‘zgarmas tokdagi 3,3 kV kuchlanishli birlamchi kuchlanishi 110(220) kV va РУ 35 kV bo‘lgan rayonni ta’minlovchi tortuvchi nimstantsiyalarni struktur sxemasi: Tortuvchi nimstantsiyani (4.1-rasm) asosiy funksional uzellari bular: РУ 110 (220) kV; pasaytiruvchi transformator; РУ 35 kV; РУ 10 kV; o‘zgartirgich trаnsfоrmаtоri; to‘g‘rilovchilar; silliqlovchi qurilma. Sxemadagi o‘tkazgichlar (fazalar) soni mos ravishda qiyshiq chiziqlar soni bilan ko‘rsatilgan.
Birlamchi kuchlanishi 110(220) kV va РУ 35 kV bo‘lgan o‘zgaruvchan tokdagi 25 kV kuchlanishli tuman (rаyоn)ni ta’minlovchi tortuvchi nimstantsiyani tuzilmaviy sxemasi: O‘zgaruvchan tokdagi elektrlashtirilgan temir yo‘lni o‘zgaruvchan tok bilan ta’minlash sxemasi 4.2-rasmda ko‘rsatilgan. Nimstantsiyani asosiy funksional uzellari bu: РУ 110(220) kV; uch cho‘lg‘amli pasaytiruvchi transformator; РУ 35 kV; РУ 27,5 kV. Yo‘l bo‘ylab joylashgan istemolchilarga tok yetkazib berish uchun РУ 27,5 kV shina bilan ta’minlanuvchi – ikkita o‘tkazuvchi rels (ДПР) tizimidan foydalaniladi. РУ 35 kV dan rayonli va notortqili iste’molchilar tok qabul qiladi. Ko‘rilayotgan tortuvchi nimstantsiya 25 kV tortuvchi tizimi amalga oshiriladigan, 2x25 kuchlanish bilan elektr ta’minlash tizimini tarkibiy qismi hisoblanadi. Shuning uchun ham tortuvchi nimstantsiyani tuzilmaviy sxemasi (4.1-rasm) dan tashqari uni tortuvchi tarmoqa ulashinlari (4.2-rasm) ham ko‘rib chiqiladi.
Chastotasi pasaytirilgan 16 2/3 Gs aylanuvchi o‘zgartiruvchili o‘zgaruvchan tokdagi 15 kV kuchlanishli tortuvchi nimstansiyalarni tuzilmaviy sxemasi: Bu tizim (4.6-rasm) uzunligi bo‘yicha dunyoda uchinchi o‘rinda (14%) turadi (g‘arbiy yevropada esa birinchi o‘rinda) shuning uchun ham bu tizimni ko‘rib chiqish kerak. Ishlab chiqarishdagi 50 Gs chastotali uch fazali o‘zgaruvchan tok uzatish liniyasiga, tortuvchi nimstansiyaning kuchlanishni 6,3 kV gacha pasaytiradigan transformatori ulangan. Bu kuchlanish uch fazali sinxron elektr dvigateliga ulangan bo‘lib, uni valiga bir fazali sinxron generator o‘rnatilgan uni chiqishida 162/3 Gs chastotali 5,7 kV kuchlanishni xosil qiladi. Olingan kuchlanish transformator yordamida 15 kV gacha ko‘tariladi va tortuvchi nimstansiyani shinalariga uzatiladi. Shinalardan biri relsli fider yordamida relsga ulangan, bishqasi esa fiderli o‘chiruvchilar orqali peregon kontakt setlariga ulangan. Bu tizimning fiderli zonasini kontaktli seti konstuksiyasi bo‘yicha sodda havo oralig‘i bilan ajratilgan, bu 25 kV li tizimdagi neytral moslamdan farq qiladi.
Tezyurar poyezdlarning harakatini tashkil etishda tortish tarmog‘iga qo‘yiladigan asosiy talablar: 1.1. Umumiy texnik talablar dunyoning turli mamlakatlaridagi tezyurar magistrallar (TM) va yuqori tezlikdagi temir yo‘l magistrallari (YuTM)ni yaratish tajribasi, me`yoriy aktlar va bunday liniyalardagi tortish elektr ta`minot tizimlari qurilmalari, shuningdek, amaldagi yangi barpo etilayotgan temir yo‘l liniyalarida 160, 200, 250 va 300 km/s tezlikda harakatlanuvchi poyezdlarni tortish elektr ta`minoti tizimlari (TeTT) bilan ta`minlash bo‘yicha texnik parametrlarning hujjatlari asosida tuzilgan. Liniyalarning harakatlanish tezligi va ular uchun tavsiya etiladigan TeTT bo‘yicha klassifikatsiyasi 1.1-jadvalda keltirilgan.
Kontakt tarmog‘iga qo‘yiladigan umumiy talablar: 2.1. TM va YuTMdagi tashqi elektr ta`minot tizimi har bir tortish podstansiyasini ikki tomonlama ta`minlashi zarur. Quyidagilarga yo‘l qo‘yilmaydi: •tortish podstansiyalariga ta`minot liniyalarini ikki zanjirli tayanchlar yordamida qurish; •poyezdlarning yuqori tezlikda harakatlanishi davrida majburiy rejim (podstantsiyaning o‘chirilishi); •TM va YuTM tortish podstansiyalarini ta`minlovchi energiya tizimining ortiqcha yuklanishi davrida yuklamani avtomatik o‘chirish tizimiga ulash. 2.2. Tortish elektr ta`minot sxemasi sektsiyalash postlari va parallel ulash punktlari vositasida kontakt tarmoqni asosiy yo‘llarning osmalariga parallel ulash bilan uni ikki tomonlama ta`minlashni ko‘zda tutishi zarur. Parallel ulanmalarning miqdori qisqa tutashuvchi toklardan himoyalash uskunalarining ishchanlik qobiliyatini ta`minlash sharti bilan hisoblanadi. 2.3. TM va YuTMning tortish elektr ta`minot tizimi tezyurar poyezdlar harakatlanish grafigining izchil davrida chegaradagi tok priemniklaridagi (2.1-jadval) kuchlanish darajasini ta`minlab berishi zarur. 2.4. TM va YuTM uchun TeTT ni tanlashda 1.1.-jadvaldagi tavsiyalarga amal qilish maqsadga muvofiq, bunda o‘zgaruvchan tok tizimini qo‘llash lozim. Shu bilan birga, tezyurar va yuqori tezlikdagi elektr harakatlanish tarkibining quvvati, poyezdlar harakatlanishining izchilligi, ta`minlovchi energiya tizimi strukturasiga bog‘liq holda o‘zgaruvchan tok tizmi bo‘yicha elektr ta`minlashning quyidagi variantlarini qo‘llash mumkin: 1×25 kV; 25 kV ekranlovchi va kuchaytiruvchi uzatma bilan; 2×25 kV. Tizim variantini tanlash elektr hisoblashlar asosida amalga oshiriladi.
Kontakt tarmog‘ini tutib turuvchi va mahkamlovchi qurilmalar to‘g‘risida umumiy ma’lumotlar: Kontakt tarmog‘ining tutib turuvchi qurilmalariga zanjirli osmalar uchun konsollar, qattiq va qayishqoq ko‘ndalang to‘sinlar, shuningdek turli simlar uchun kronshteynlar; mahkamlovchi qurilmalarga esa - fiksatorlar, mahkamlovchi ko‘ndalang to‘sinlar, fiksator tirgaklari va kronshteynlar kiradi. Ushbu bobda kontakt tarmog‘ini loyihalashtirishda namunaviy konstruksiyalardan tanlab olinadigan qattiq ko‘ndalang to‘sinlardan tashqari barcha Tutib turuvchi va mahkamlovchi qurilmalar geometrik o‘lchamlarini aniqlash va hisobiy masalalari ko‘rib chiqiladi. Tutib turuvchi va mahkamlovchi qurilmalar turini tanlash ko‘p jihatdan tayanchlarni o‘rnatish sharoitlari bilan belgilanadi. Bir yo‘lli va ikki yo‘lli peregonlarda bir yo‘lli konsollar qo‘llaniladi. Ikki yo‘lli peregonlarda ikki yo‘lli konsollarni o‘rnatish maqsadga muvofiq emas va bunga faqat istisno tariqasida yo‘l qo‘yilishi mumkin.
Fiksatorlar: Yo‘l o‘qiga (tok qabul qilgich o‘qiga) nisbatan kontakt simlarning gorizontal yuza bo‘ylab belgilangan holatda ushlanib turishini ta`minlovchi qurilmalar fiksatorlar deyiladi. Ular mazkur uchastkada poyezdlarning qabul qilingan harakatlanish tezligida me`yoriy tok olinishini ta`minlashi, istalgan hisob iqlim sharoitlarida tok qabul qilgich kontakt simlarni 250 mm gacha siqib ishlasshida ularning ishonchli o‘tishini ta`minlashi zarur. Fiksator konstruksiyasida kontakt sim zigzagini rostlash (boshqarish) imkoniyati ko‘zda tutilgan. Fiksatorlar mahkamlanadigan tayanch yoki tutib turuvchi konstruktsiyalar aksariyat hollarda yo‘lning bir tomonida o‘rnatiladi. Kontakt sim zigzaglar bilan birga yo‘l o‘qiga nisbatan turli tomonlarga ilinadi, shu bois fiksatorning qo‘shimcha sterjenini cho‘zish ishlarini ta`minlash maqsadida to‘g‘ri va teskari birikkan fiksatorlardan foydalaniladi.
Yuqori tezlikdagi elektr harakatlanuvchi tarkiblarning tok qabul qilgichlari: Elektr harakatlanuvchi tarkib (EHT)ning tok qabul qilgichlari – kontakt osma (kontakt sim) bilan elektr aloqani vujudga keltiruvchi tortish elektr apparatlaridir. Tok qabul qilgichning konstruksiyasi EHT mo‘ljallangan harakatning maksimal tezligida belgilangan qiymatdagi kontakt simdan tokni olishni ta`minlashi zarur. Elektrlashtirilgan temir yo‘llarda turli konstruksiyadagi tok qabul qilgichlar qo‘llanadi. Bu holat temir yo‘lning doimiy va o‘zgaruvchan tokda elektrlashishi bilan, shuningdek, qo‘llanayotgan EHT turli quvvatda va konstruktiv tezlikka egaligi bilan tushuntiriladi. Pantograf turidagi tok qabul qilgich keng tarqalgan.
Sun`iy inshootlardagi kontakt tarmog‘ining tuzilishi: Elektrlashtirilayotgan liniyalarning peregonlari va stansiyalarida uchraydigan sun`iy inshootlar (ko‘priklar, yo‘l o‘tkagichlar, tonnellar va boshqalar) ko‘p hollarda namunaviy zanjirli osmalarni o‘rnatish imkonini bermaydi. Sun`iy inshootlarda kontakt osmani o‘tkazish usuli kontakt tarmog‘idagi kuchlanish, rel`s kallaklari cho‘qqisidan sun`iy inshoot balandligi, uning elektrlashgan yo‘llar bo‘ylab uzunligi, poyezdlarning harakatlanish tezligiga bog‘liq. Cheklangan gabaritlarda kontakt osmani sun`iy inshootlarga o‘rnatish ikkita asosiy masalalarni hal etish bilan bog‘liq: – kontakt osma va sun`iy inshootlarning erga ulangan qismlari o‘rtasida zaruriy havo tirqishlarini qoldirish; – tutib turuvchi qurilmalarning materiali, konstruksiyasi va mahkamlash usulini tanlash.