Электр энергияси поездларни тортиш учун қўлланган илк тажрибаларда энергия манбаи ва электр двигатель ҳаракатланувчи бирликда жойлашар эди

§2. Контакт рельси

Контакт рельси ишчи юзасининг жойлашишига қараб юқори ва пастки ток кабул қилгичли тармоқларга ажратилади. Юқори ток қилгич тузилиши соддароқ, лекин пастки ток узатгич кўпроқ қўлланади, чунки у рельс ишчи юзасида қор ва муз ҳосил бўладиган ва унга тегиб туриши мумкин бўлган жойларда анча қулай.
Шаҳар метрополитенларида пастки ток қабул қилгичли контакт рельси ишлатилади. Контакт рельси йўлнинг ён томонида жойлашиб, шпалларда ўрнатилган кронштейнларга илинади. Ток вагон аравачасига маҳкамланган ток қабул қилгич орқали олинади. Контакт рельси усти уч томондан ёғоч қути билан беркитилган бўлиб, бу хизмат кўрсатувчи ходимлар учун хавфни камайтиради. Контакт рельси электр ўтказувчанлиги юқори бўлган пўлатдан тайёрланади. Рельс бўғинининг узунлиги 12,5 м бўлиб, чизиқли зичлиги 51,7 кг/м га тенг. Изоляторлар юза қисми сирланган чиннидан тайёрланади.
Контакт рельси ёпиқ ва ҳарорат бирикиш жойларига эга. Рельслар ёпиқ бирикиш жойларида зич ўрнатилиб, накладка ва болтлар билан бириктирилади. Ҳарорат бирикиш жойларида эса очиқ жой қолдириб, накладка фақат бир рельснинг учидагина зичлаб маҳкамланади. Шу сабабли иккинчи рельснинг учи накладкалар орасида эркин ҳаракатланиши мумкин. Туннелларда контакт рельсининг ҳар бешинчи бирикиш жойи ва ер устида ҳар учинчиси ҳароратли қилиб бажарилади. Бирикиш жойнинг электр ўтказувчанлиги иккита электр улагич ёрдамида таъминланади.
Стрелкали ўтказгичлар ва йўлларнинг кесишган жойларида контакт рельси узуқ қилиб бажарилади. Секциялаш жойларида ҳам ана шундай узилишлар қолдирилади (5-расм).
Ток қабул қилгич контакт рельсига равон чиқиб олиши учун узилиш жойида отводлар ўрнатилади. Отвод қиялиги поезд тезлиги ва йўналишига боғлиқ.

§ 3. Оддий осма контакт тармоҒи

Оддий осма ораси 50 м дан ортиқ бўлмаган масофада таянч нуқталарига бевосита маҳкамланган контакт тармоғини ташкил этади. Шундай турли осма трамвай йўлларида қўлланади. Бизнинг темир йўлларда бундай контакт осма ишлатилмайди. Буюк Британияда бу каби осмалар контакт сими меъёрдагидан мустаҳкам ва юза кесими майдони каттароқ қилиб қўлланади.

Контакт сими ишининг ўзига хос хусусияти шундан иборатки, электр қуввати истеъмолчига (электрлаштирилган ҳаракат таркибига) у ва ток қабул қилгич орасидаги сирпанувчи контакт орқали етказилади. Ток ўтказиш сифати осма ва ток кабул қилувчи параметрлари ҳамда электрлаштирилган ҳаракат таркиби ҳаракат тезлигига боғлиқ. Батафсил кўриб чиққунга қадар ток узатгични фақат баъзи параметрлар ёрдамида тавсифлаймиз. Контакт сими осилишининг эгрилиги ток қабул қилгич сирпанғичи траекториясини асосан белгилаб беради.
Масалан, мутлақо эгилувчан симнинг осилиш нуқталари битта даражада жойлашган ҳолда, контакт симнинг оралик узунлиги бўйича баландлиги узлуксиз ўзгариб туради. Осилиш нуқтасида эгри чизиқ йўналишини кескин алмаштиради ва  (6-расм) бурчак ҳосил қилиб, у тегиб ўтадиган чизиқнинг симга қиялиги бурчаги =-2₁. ₁ орқали ифодаланиши мумкин. Бурчак кичиклиги туфайли ₁≈tg₁ деб олиш мумкин. Эркин осилган сим осилишининг тенгламасини дифференциялаб, тегиб ўтадиган чизиқнинг горизонтал ўққа х координата нуқтасидаги қиялиги бурчагининг тангенси tg ни аниқлаймиз:
tg ₁= qх/Н
Таянч нуқтаси учун, яъни х = l/2:
tg ₁= ql/2 H.
Кейинги соддалаштириш
tg ₁= 4f/l

Тенгламаларни кўриб чиқа туриб бурчаги сим бир хил тортилишида оралик узунлигига пропорционал; битта оралик учун осилиш стреласига, демак, сим тортилишига тескари пропорционал эканлиги тўғрисида хулоса қилиш мумкин.
Ток қабул қилгичнинг осилиш нуқтаси остидан ўтиш жараёни ток қабул қилгич сирпанчиғи кескин тезланишига олиб келадиган зарбга ғоят ўхшаб кетади. Катта тезланишлар таъсирида сирпанчиқ контакт симидан узилиб кетиши мумкин. Агар сирпанчиқ узилиши (7-расм), демак, электр занжирининг узилиши ток оқиб ўтаётганида содир бўлса, электр ёйи пайдо бўлади. Сим қизиб, ёйнинг юқори ҳарорати остида куйиб кетади ва унинг пишиқлиги камаяди. Бунда нафақат симнинг, балки ток қабул қилгичнинг контакт киритгичларининг усти ҳам шикастланади. Бундан ташқари, С дан D нуқтагача бўлган масофани ўтиб, D нуқтада контакт тармоғига урилади. Урилишдан сим ва ток қабул қилгич тебранма ҳаракатга келади. Сирпанчиқ симдан узилади ва яна унга урилади. Бунинг натижасида осилиш нуқталари олдидаги сим тез ишдан чиқади.
Шундай қилиб, бурчак кичрайиши билан ток қабул қилиш яхшилашиб бориши аён. Бунга сим тортилишини ошириш, ёки оралик узунлигини камайтириш орқали эришиш мумкин. Оралик узунлигини камайтириш контакт тармоғининг қимматлашувига олиб келади. Шу сабабли, асосан тортилишлик кўпайтирилади, аниқроғи, ишнинг барча режимларида катта тортилишлик тутиб турилади.
₁ бурчакни шунингдек контакт тармоғини икки марта тортиб турувчи трос билан таянчга осиш орқали камайтириш мумкин.


Анкер таянчларда маҳкамланиш усулига кўра, оддий контакт осмалар компенсацияланмаган, мавсумий ростланадиган ва компенсацияланган турларга бўлинади. Компенсацияланмаган осмада контакт сими анкер таянчида қўзғалмас қилиб қотирилади (9-расм, а). Ҳарорат кўтарилиши билан сим узайиб ва тортилишлиги камайиши, ҳамда осилиш стреласи ортишига (9-расм, б), охир­оқибатда, ҳатто поездлар кичик тезликда ҳаракатланганида ҳам ток олиш ёмонлашувига олиб келади. Шу сабабли компенсацияланмаган осма қўлланмайди.
Юқори ҳароратларда ток олишни яхшилаш учун тортилиш муфтаси ёрдамида йилига икки марта: баҳор ва кузда бажариладиган (10-расм, а) мавсумий ростланадиган осмалардан фойдаланилади. Шунинг сим тортилиши ўзгаришлари икки - қишки ва ёзги мавсум учун эгри чизиқ билан ифодаланади (10-расм, б).

А нуқтаси энг паст ҳароратга тўғри келиб, бу вақтда сим тортилиши энг катта кўрсаткичга эга бўлади. Ҳарорат кўтарилган сари тортилиши АВ эгри чизиғи бўйича ўзгаради. Агар мавсумий ростлаш бажарилмаса, тортилиши энг юқори ҳароратда В нуқтага мувофиқ кўрсаткичга қадар пасаяди. Аммо қиш мавсумининг энг баланд ҳарорати t’mах тенг, шунинг учун тортилиши Р нуқтага мувофиқ тортилишдан кам бўлмайди. Ёз мавсумининг энг паст ҳарорати - t’min қиш мавсумининг энг баланд ҳароратидан бироз камроқ. Мавсумлар ҳарорат бўйича бир бирини берилган участкадаги османи ростлаш учун зарур бўлган Δt кўрсаткичига тўлдиради.
У қадар катта бўлмаган вақт мобайнида ҳарорат тебраниш (ўзгариш)лари кўпинча шу қадар катта бўладики, мавсумий ростлаш (мувофиқлаштириш) ҳам у қадар катта самара бермайди. Бундан ташқари, эксплуатация шароитида ростлашнинг ўзи жуда мураккаб. Шундан келиб чиққан ҳолда, темир йўллар контакт симларини доимий таранг ҳолатини таъминлайдиган автомат мослама ишлаб чиқилди. Сим блоклар ёрдамида контакт сими учига осиб қўйилган юк орқали таранглаштирилади. Тортишнинг бу турида контакт симининг ҳарорат туфайли ўзгаришларини юк силжиши мувозанатлаб туради. Шунинг учун анкер таянч яқинидаги оралик симининг таранглиги ва осилиш стреласи ҳароратга деярли боғлиқ бўлмайди. Блоклар ва юклардан иборат мослама компенсатор, османи эса компенсацияланган деб атайдилар. Бу каби осмалар аввалгиларига нисбатан мураккаб ва қимматроқ эканлигига қарамай, ток қабул қилишни анча яхшилаш имконини беради.