Контактный провод непосредственно связан с потребителем электроэнергии — трамваем и является основным элементом контактной сети. Контактные провода обладают высокими механическими и электрическими свойствами: прочностью, износоустойчивостью, термоустойчивостью и электропроводностью.

Высокая прочность позволяет осуществлять большие натяжения проводов, что повышает ветроустойчивость подвески, стаблизирует ее работу в течение всего периода эксплуатации, обеспечивает высокое качество токосъема. Высокая износоустойчивость обеспечивает незначительный износ провода в процессе эксплуатации и длительный срок службы контактной сети.

Термоустойчивость характеризует способность провода сохранять прочность и достаточную твердость при повышении температуры, противостоять воздействию электрической дуги. Высокая электропроводность обеспечивает снижение потерь электроэнергии в контактной сети.

Основным материалом для изготовления контактных проводов является твердотянутая медь Мф (медный фасонный) и Мфо (медный фасонный овальный). Изготовляют контактные провода также из бронзы Брф (бронзовые фасонные) и Брфо (бронзовые фасонные овальные). Реже применяют биметаллические провода, сталеалюминиевые ПКСА и стале-медные. Сечение медных и бронзовых проводов 65, 85 и 100 мм2. Чаще используют провода сечением 85 мм2; специальный профиль дает возможность удобно и надежно закреплять провода в зажимах. Сталеалюминиевый провод состоит из двух механически соединенных частей: верхней профилированной алюминиевой и нижней — стальной, с которой осуществляется токосъем. Недостаток этих проводов — в подверженности стальной их части коррозии, в результате которой “увеличивается износ контакных вставок токоприемников и ухудшается токосъем.

Рис. 2. Полужесткая простая подвеска:
1 – опорная конструкция, 2 – гибкая поперечина (трос), 3 – контактный провод

Рис. 3. Профиль контактного провода марок Мф и Брф

Сталемедные провода изготовляются в виде стального сердечника, покрытого медью. Основной их недостаток — высокое электрическое сопротивление, поэтому их применяют только на вспомогательных или деповских линиях с малой нагрузкой.

Высота подвески контактного провода в точке его подвешивания над уровнем рельсов единая для всех трамвайных предприятий. Она равна 5,6-6,0 м с допустимыми отклонениями от 0,15 до +0,10 м. Снижение высоты подвешивания контактных проводов допускается внутри зданий депо, вагоноремонтных мастерских и заводов до 5,2 м; под путепроводами, мостами, в тоннелях — до 4,2 м включительно при условии плавного изменения высоты подвешивания проводов с уклоном не более 20°; в тоннелях линий скоростного трамвая – до 3,8 м.

Типы подвески контактного провода. В зависимости от того как подвешивается, закрепляется и поддерживается натяжение контактного провода, различают следующие типы контактных подвесок: жесткая простая, полужесткая простая, эластичная простая, продольная цепная (жесткая и эластичная), полигонная и др.

Простая подвеска, при которой контактный провод с помощью специальных поперечных устройств непосредственно закреплен на поддерживающих конструкциях. Это могут быть гибкие поперечины, которые крепятся либо к опорам (мачтам), либо к стенам домов, или жесткие конструкции — кронштейны, ригели, консоли, укрепленные на опорах. Места, где контактный провод закреплен на жестких поперечных конструкциях, не перемещаются в пространстве, поэтому токоприемник здесь испытывает удар. В результате этого подгорает и изнашивается провод, уменьшается срок его службы, ухудшается токосъем, что вредно отражается на работе сложной электрической аппаратуры современных трамваев.

Жесткой простой подвеской считается система непосредственного крепления контактного провода к жестким поперечным конструкциям (например, в воротах цехов ремонтных заводов, мастерских, в осмотровых помещениях депо). При такой подвеске скорость движения электроподвижного состава не должна превышать 5 км/ч. Токосъем улучшается, если точка крепления контактного провода может смещаться. В зависимости от размера этого смещения различают полужесткую и эластичную контактные подвески.

Полужесткая простая подвеска предполагает непосредственное крепление контактного провода к относительно упругим поддерживающим конструкциям.

Для улучшения токосъема контактный провод на кронштейне крепят с помощью короткой гибкой поперечины. Такая подвеска является эластичной, так как позволяет перемещаться контактному проводу в точке подвеса.

Эластичная простая подвеска – это подвешивание контактного провода к поддерживающим конструкциям через промежуточные упругие звенья (тросы), отклоняемые из своего статического положения при отжиме провода токоприемником. Такие подвески применяют при скоростях движения не свыше 35-40 км/ч. Эластичная простая подвеска на цепной гибкой поперечине позволяет увеличить скорость движения до 50 км/ч.

Рис. 4. Схема продольно-цепной подвески:
1 – поперечная конструкция, 2 – несущий трос, 3 – струнка, 4 – контактный провод, 5 – точка подвешивания

Применение продольно-цепных подвесок улучшает показатели контактной сети. Подвеска состоит из несущего троса, который непосредственно подвешивают к поперечным конструкциям, и контактного провода, подвешиваемого к несущему тросу с помощью струн. Длина пролета в цепной подвеске определяется расстоянием между подвесами несущего троса.

Цепная подвеска может содержать различное число струн в пролете. В зависимости от того как расположены струны в пролете, подвес-ка может быть жесткой и эластичной. Если струны размещены непосредственно под точкой подвеса несущего троса, получается жесткая цепная подвеска. При смещении струн в сторону или применении эластичной рессорной струны получается эластичная цепная подвеска.

Продольные цепные подвески позволяют заметно увеличить длину пролета, сделать контакную сеть эластичной, что улучшает качество токосъема и, следовательно, способствует увеличению скорости движения трамвая до 80.км/ч, что соответствует скорости современных трамваев. Но цепные подвески дороже простых, сложнее в монтаже, больших габаритов, поэтому их применяют на участках, где трамваи развивают высокую скорость.

На мостах, кривых малого радиуса, когда нельзя установить достаточное количество опор, применяют специальные полигонные подвески. На кривых участках, используя фиксаторы, получают многоугольник контактной сети, соответствующий кривой рельсового пути.

Длина пролетов зависит от способа закрепления подвески. Для всех видов простых контактных подвесок на опорах она равна 30-35 м, при Совместном подвешивании трамвайных и троллейбусных лиши — 25—30 м, при подвеске на стенах зданий 30 м; при использовании продольных цепных подвесок длина пролета 45—50 м.

Для увеличения срока службы контактной вставки токоприемника контактный провод подвешивают на прямых участках с’поочередным отклонением (выносом) от оси пути — зигзагом. Зигзаг выполняется в виде симметричных отклонений провода вправо и влево от оси пути и характеризуется выносом точки подвеса от оси пути и шагом. Шаг это расстояние между смежными точками, в которых контактный провод одинаково расположен относительно оси пути. Вынос равен 250 350 м. Шаг зигзага для всех типов подвески не должен превышать четырех пролетов.

Рис. 5. Эластичная простая подвеска:
1 – опорная конструкция, 2 – несущая поперечина (трос), 3 – фиксирующая поперечина (трос), 4 – контактный провод, 5 – промежуточный трос