Троллейный шинопровод представляет собой защищённую система токоподвода для различного перемещающегося оборудования оборудования: крановых установок, монорельсов, подвесных дорог, электроинструментов, станков и других устройств требующих электропитания при движении по заданным траекториям.
Общие описания и условия применения приведены в ГОСТ Р 24752-81 «Шинопроводы троллейные напряжением до 1000В».
Примеры троллейных шинопроводов.
Троллейные шинопроводы
Троллейный шинопровод предназначен для электроснабжения мобильных потребителей. Потребителями могут быть мостовые краны, тали, транспортные тележки, подвижный состав однорельсовых дорог, в том числе с адресованием грузов. Потребителем может быть ручная электрическая машина, если рабочий должен пользоваться ей на достаточно большом пространстве, например, при разделке туш или рыбы на перерабатывающих предприятиях.
Троллей – это оголенный электрический проводник, электричество с которого снимается токосъемником, установленным на подвижную тележку, способную перемещаться вместе с мобильным потребителем. Тележка может перемещаться за счет соединения с мобильным потребителем, например, транспортной платформой, а может перемещаться рабочим при его перемещении в рабочей зоне.
Оголенный проводник, как правило, защищают корпусом. Контакт токосъёмника и троллея происходит внутри корпуса. Корпус предназначен для защиты троллей от механических воздействий, а, главное – он предохраняет персонал от поражения электрическим током. Выпускаются троллейные шинопроводы, оснащенные эластичными герметизирующими лентами, расположенными вдоль паза, обеспечивающего доступ к троллеям. При движении подвижной тележки с токосъемником она раздвигает ленты в месте своего присутствия. Остальная часть троллея защищена в таких шинопроводах сомкнутыми лентами. Такое устройство повышает степень защиты шинопровода с IP23 до IP44. Секция троллейного шинопровода показана на рисунке ТШР-1.
Рисунок ТШР-1. Троллейный шинопровод.
Разработаны и успешно используются бесконтактные троллейные шинопроводы. Электроэнергия передаётся потребителю за счет эффекта электромагнитной индукции, возникающего в так называемом «открытом» трансформаторе. Троллейные бесконтактные шинопроводы, проложенные в полу, используются, например, для питания приводов роботизированных тележек. Отсутствуют траверсы, привязывающие мобильного потребителя к троллеям. Возрастает электробезопасность эксплуатации подвижных механизмов. Фрагмент бесконтактного троллейного шинопровода показан на рисунке ТШР-2.
Рисунок ТШР-2. Фрагмент бесконтактной (индуктивной) подвесной дороги
В РФ основные требования к контактным троллейным шинопроводам определены ГОСТ 24752-81 «Шинопроводы троллейные напряжением до 1000 В. Общие технические условия, Trolley bus bars of voltage to 1000 V. General specifications». Стандарт последний раз обновлён в октябре 2016 г.
Стандарт распространяется на троллейные шинопроводы (далее — шинопроводы), предназначенные для выполнения троллейных линий напряжением до 1000 В.
Ниже приведены основные положения стандарта. Его полный текст доступен по ссылке
Стандарт распространяется на троллейные шинопроводы (далее — шинопроводы), предназначенные для выполнения троллейных линий напряжением до 1000 В, питающих электрооборудование мостовых кранов, талей, передаточных тележек, подвижного состава однорельсовых дорог (в том числе с адресованием грузов), а также электрические ручные машины.
Исполнения, основные параметры и размеры
Шинопроводы по конструкции могут быть трех исполнений:
• шинопроводы, у которых троллеи устанавливают в общей оболочке;
• шинопроводы, у которых каждый троллей имеет индивидуальную оболочку;
• шинопроводы, у которых троллеи не имеют оболочки.
Номенклатура основных элементов шинопроводов в общем случае включает:
• токосъемные устройства (токосъемные каретки, токосъемники) — для отбора мощности к электроприемникам;
• секции прямые — для прямолинейных участков линий шинопроводов;
• секции угловые — для поворотов линий шинопроводов в горизонтальной плоскости;
• секции (зажимы) вводные — для подвода питания к линиям шинопроводов;
• секции разделительные (разделители) — для секционирования линий шинопроводов;
• секции ввода токосъемных устройств;
• секции компенсационные (компенсаторы) — для компенсации температурных изменений длины троллеев и оболочек;
• коробки индикаторные — для контроля наличия напряжения на токоведущих частях шинопровода;
• устройства для крепления шинопроводов к элементам строительных конструкций зданий и сооружений;
• скобы или траверсы — для соединения токосъемных устройств с подвижными токоприемниками;
• комплекты для оборудования переводных стрелок и подвижных секций однорельсовых дорог с адресованием грузов;
• крышки (заглушки) торцовые — для закрытия торцов крайних секций шинопровода.
Необходимая номенклатура элементов шинопроводов устанавливается в технических условиях на шинопроводы конкретных типов.
Номинальные токи шинопроводов и токосъемных устройств должны соответствовать приведенным в таблице ТШТ-1.
Таблица ТШТ-1. Номинальные токи шинопроводов и токосъемных устройств.
| Шинопровод, А | 100 | 250 | 400 | 630 | 1000 |
| Токосъемное устройство, А | 10; 16; 25; 40 | 25; 40; 63; 100 | 63; 100; 160 | 100; 160; 250 | 160; 250; 400 |
Расчетные длины прямых секций (расстояния между осями контактных соединений) следует выбирать из ряда: 0,75; 1,00; 1,50; 2,00; 3,00; 4,50; 6,00 м. По требованию потребителя допускаются другие расчетные длины прямых секций.
Активное и индуктивное сопротивления фазы, полное сопротивление цепи фаза-нуль (для шинопроводов с нулевым проводником) и потери линейного напряжения на участке шинопровода длиной 100 м должны указываться в эксплуатационной документации на шинопроводы конкретных типов.
Технические требования
Шинопроводы следует изготавливать из материалов, способных выдерживать механические, электрические и тепловые нагрузки, а также воздействия влажности, которые обычно имеют место при нормальных условиях эксплуатации.
Защита от коррозии должна обеспечиваться нанесением на незащищенную поверхность специальных материалов или защитных покрытий. При этом должны учитываться условия эксплуатации и технического обслуживания.
Оболочки должны иметь достаточную механическую прочность и выдерживать нагрузки, которым они могут подвергаться в нормальных условиях эксплуатации.
Механическая прочность шинопроводов и устройств крепления шинопроводов должна обеспечивать установку этих устройств (при прокладке на горизонтальных прямолинейных участках) на расстоянии друг от друга, не менее:
для исполнения 1 — 3 м;
для исполнений 2 и 3:
• 1 м — для шинопроводов на номинальный ток 100 А;
• 2 м — для шинопроводов на номинальный ток 250 А и выше.
Значения рабочих нагрузок шинопроводов (нагрузок от собственной массы шинопровода, массы токосъемных устройств и электрических ручных машин), а также допустимые значения прогиба шинопроводов должны быть указаны в технических условиях на шинопроводы конкретных типов.
Остаточная деформация устройств для крепления шинопроводов от рабочих нагрузок не допускается: допустимые значения остаточной деформации от испытательной нагрузки, равной 1,3 рабочей, должны устанавливаться в технических условиях на шинопроводы конкретных типов.
Собранные в линию секции шинопроводов исполнений 1 и 2 должны иметь степень защиты токоведущих частей не ниже IP20 по ГОСТ 14254-80; защита токоведущих частей со стороны паза для хода токосъемного устройства должна быть не ниже IP10.
Шинопроводы должны быть устойчивы к воздействию механических факторов внешней среды, соответствующих группе условий эксплуатации по ГОСТ 17516.1-90, устанавливаемой в технических условиях на шинопроводы конкретных типов.
Номинальные значения климатических факторов — по ГОСТ 15543.1-89 и ГОСТ 15150-69.
Температура нагрева токоведущих частей элементов шинопроводов номинальным током, установленным с учетом эффективного значения температуры окружающего воздуха, соответствующей климатическому исполнению по ГОСТ 15543.1-89, не должна превышать значений, указанных в таблице ТШТ-2.
Таблица ТШТ – 2. Допустимая температура нагрева токоведущих частей троллейного шинопровода.
| Наименование токоведущих частей шинопроводов | Температура нагрева, °С |
| Троллеи | 90, 95 – при применении материалов класса выше Y по ГОСТ 8865‑93 |
| Токосъемные устройства | 100 |
| Разборные и неразборные контактные соединения | По ГОСТ 10434-82 |
| Жилы изолированных проводов и кабелей | По стандартам или техническим условиям на провода и кабели |
Троллеи (оголенные или с изоляцией) должны располагаться таким образом, чтобы при нормальных условиях эксплуатации исключалась возможность внутреннего короткого замыкания.
Шинопроводы в аварийном режиме должны выдерживать однократное воздействие тока короткого замыкания, значения которого указаны в таблице ТШТ-3.
Таблица ТШТ-3. Требования по токам короткого замыкания
| Номинальный ток, А | Амплитудное значение тока короткого замыкания в первый полупериод | Действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания | Время действия тока короткого замыкания, с |
| кА, не менее | |||
| 100 | 5 | 3,5 | 0,2 |
| 250 | 10 | 7,0 | 0,3 |
| 400 | 15 | 10,0 | 0,3 |
| 630 | 25 | 18,0 | 0,3 |
| 1000 | 30 | 20,0 | 0,5 |
В результате действия тока короткого замыкания повышение температуры токоведущих частей не должно быть более 50°С сверх температуры, которую они имели до момента протекания тока короткого замыкания, не должна нарушаться изоляция троллеев и установленная степень защиты токоведущих частей, а также не должны возникать деформации элементов шинопровода, затрудняющие его нормальную эксплуатацию. Характер и допустимые значения деформаций следует устанавливать в технических условиях на шинопроводы конкретных типов.
Разборные и неразборные контактные соединения шинопроводов должны соответствовать требованиям ГОСТ 10434-82.
Критерии оценки электрической прочности изоляции — по ГОСТ 26748-85.
В качестве изоляционных материалов элементов шинопроводов следует применять негорючие или трудногорючие материалы в соответствии с классификацией по ГОСТ 12.1.044-89.
Установленная безотказная наработка шинопроводов — не менее 4200 ч; выход из строя щеток (роликов) токосъемных устройств отказом не является.
Установленный срок службы шинопроводов до замены — не менее 15 лет.
Критерием предельного состояния является снижение сопротивления изоляции шинопровода ниже требований, установленных «Правилами устройства электроустановок», гл. 1.8.
К комплекту шинопровода прилагают эксплуатационную документацию по ГОСТ 2.601-95 и запасные щетки (ролики) токосъемных устройств в количестве, необходимом для обеспечения установленной безотказной наработки шинопровода.
Вид эксплуатационной документации и количество запасных щеток (роликов) должны быть установлены в технических условиях на шинопроводы конкретных типов.
Требования безопасности
Шинопроводы исполнения 1 должны соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12.1.030-81 (в части устройства защитного заземления).
Конструкция шинопровода исполнения 1 должна обеспечивать возможность присоединения заземляющего проводника к металлической оболочке шинопровода.
Металлические оболочки соединенных между собой секций шинопроводов должны создавать непрерывную электрическую цепь; отношение начального электрического сопротивления контактного соединения оболочек к сопротивлению целого участка оболочки, длина которого равна длине контактного соединения, не должно быть более 2.
Допускается в шинопроводах с нулевым проводником не обеспечивать непрерывную электрическую цепь, если обеспечивается надежный электрический контакт с этим проводником металлической оболочки каждой секции. При этом сопротивление между нулевым проводником и оболочкой не должно превышать 0,1 Ом.
Дополнительные требования безопасности должны устанавливаться в технических условиях на шинопроводы конкретных типов.
Примеры исполнения троллейных шинопроводов
На рисунке ТШР-3 показана торцевая часть прямой секции троллейного шинопровода. Хорошо виден объёмный пластиковый корпус и медные шины – троллеи, а также винты соединительного узла секции.
Рисунок ТШР-3. Торцевая часть прямой секции троллейного шинопровода.
На рисунке ТШР-4 показана прямая секция троллейного шинопровода в разрезе и её вид сверху.
Рисунок ТШР-4. Разрез и вид сверху прямой секции троллейного шинопровода.
На рисунке ТШР-5 показан момент установки токосъёмной тележки в шинопровод.
Рисунок ТШР-5. Установка токосъемной тележки в троллейный шинопровод.
На рисунке ТШР-6 представлены основные элементы троллейного шинопровода (на примере шинопровода компании Технотрон).
Рисунок ТШР-6. Основные элементы троллейного шинопровода. А) блок подвода питания на стыке секций, Б) блок подвода питания, устанавливаемый на секции (линейный подвод), В) концевой подвод питания, Г) и Д) ‑ одинарный и сдвоенный токосъёмники, Е) и Ж) – стыковая и торцевая крышки, З) разрез троллейного шинопровода с установленной герметизирующей лентой, И) – жесткий подвес, используемый для закрепления шинопровода на конструкциях перекрытий.
На рисунке ТШР-7 показан троллейный шинопровод, у которого каждый троллей имеет индивидуальную изолирующую оболочку.
Рисунок ТШР-7. Троллейный шинопровод с троллеями, имеющими индивидуальную защитную оболочку.
На рисунке ТШР-8 показан троллейный шинопровод, обеспечивающий криволинейную траекторию движения мобильного потребителя (тельфера) за счет использования угловых секций.
Рисунок ТШР-8. Криволинейный троллейный шинопровод.
