Меню

Контактная сеть ржд сила тока

Система тока и величина напряжения в контактной сети

Система тока и величина напряжения в контактной сети

На сети железных дорог применяют две системы электрической тяги: на постоянном токе напряжением в тяговой сети 3 кВ и на однофазном переменном токе напряжением 25 кВ стандартной частоты 50 Гц. Причем в обоих случаях на электровозах используют тяговые двигатели только постоянного тока.

Снабжение постоянным током имеет ряд недостатков: постоянный ток очень трудно трансформировать, т.е. повышать или понижать напряжение без значительных потерь. Чем выше мощность электровоза, тем больше потери; чтобы их предотвратить, необходимо уменьшить расстояние между тяговыми подстанциями и увеличить сечение контактного провода, но это приведет к расходу меди. При напряжении 3 кВ тяговые подстанции располагаются в среднем через 20—25 км, а расход меди на один километр контактной сети достигает 10 т. Кроме того, часть тягового тока уходит в землю, образуя «блуждающие токи», что вызывает электрохимическую коррозию. Это уменьшает срок службы рельсов, железобетонных мостов, эстакад и т.п.

Снабжение переменным током лишено этих недостатков. Чтобы изменить его напряжение, достаточно иметь обычный трансформатор, следовательно, тяговые подстанции проще и дешевле. Но электровоз переменного тока создали только в 1938 г., для преобразования переменного тока в постоянный на нем применили ртутный выпрямитель.

В настоящее время созданы электровозы с полупроводниковыми выпрямителями BЛ-60, ВЛ-80к, BЛ-80T. Применение однофазного переменного тока напряжением 25 кВ дало возможность уменьшить сечение контактного провода примерно в два раза и увеличить расстояние между подстанциями до 40—60 км.

Дальнейший рост грузонапряженности железных дорог, повышение массы поездов привели бы к повышению напряжения в контактной сети и созданию принципиально новых электровозов. Эту проблему решили путем внедрения более экономной системы электроснабжения переменного тока 2 х 25 кВ. При такой системе через каждые 8—15 км устанавливают линейные автотрансформаторы. Электроэнергия от тяговых подстанций к автотрансформаторам подводится с напряжением 50 кВ по контактной подвеске и дополнительному питающему проводу. От автотрансформаторов к электровозам электроэнергия передается с напряжением 25 кВ. В результате потери напряжения становятся меньше, а расстояние между смежными подстанциями можно увеличить до 70—80 км.

Существенным недостатком переменного тока является электромагнитное влияние на металлические сооружения вдоль путей. В результате на них наводится опасное напряжение, и в устройствах автоматики возникают серьезные помехи. Поэтому приходится применять дорогостоящие защитные сооружения.

До 1955 г. электрификация железных дорог осуществлялась на постоянном токе, а после 1955 г. — на переменном токе. Переход с постоянного на переменный ток обеспечил снижение удельного расхода цветных металлов и расходов на содержание тяговых подстанций. В конце 1970-х гг. была введена на участке Вязьма — Орша новая система электроснабжения 2×25 кВ, которая стабилизировала уровни напряжения контактной сети, значительно снизила электромагнитное влияние электрической тяги на устройства связи.

Admin добавил 09.06.2011 в 20:11
Вы можете дополнить или изменить данную статью, нажав кнопку Редактор

Источник

Системы тока. Напряжение в контактной сети

На железных дорогах России используют две системы электроснабжения: постоянного и однофазного переменного тока. Тяга на трехфазном переменном токе не получила распространения, поскольку технически сложно изолировать близко расположенные провода двух фаз контактной сети (третья фаза — рельсы).

Электрический подвижной состав обеспечивают тяговыми двигателями постоянного тока, так как предлагаемые модели двигателей переменного тока не отвечают предъявляемым требованиям по мощности и надежности. Поэтому железнодорожные линии снабжают системой однофазного переменного тока, а на локомотивах устанавливают специальное оборудование, преобразующее переменный ток в постоянный.

Правилами технической эксплуатации регламентированы номинальные уровни напряжения на токоприемниках электрического подвижного состава: 3 кВ — при постоянном токе и 25 кВ — при переменном. При этом определены допустимые с точки зрения обеспечения стабильности движения колебания напряжения: при постоянном токе — 2,7. 4 кВ, при переменном — 21 . 29 кВ. На отдельных участках железных дорог допускается уровень напряжения не менее 2,4 кВ при постоянном токе и 19 кВ — при переменном.

Читайте также:  Фильтр для сглаживания тока в нагрузке

Основными параметрами, характеризующими систему электроснабжения электрифицированных железных дорог, являются мощность тяговых подстанций, расстояние между ними и площадь сечения контактной подвески.

На железных дорогах, электрифицированных на постоянном токе, тяговые подстанции выполняют две функции: понижают напряжение подводимого трехфазного тока и преобразуют его в постоянный. Все оборудование, подающее переменный ток, размещается на открытых площадках, а выпрямители и вспомогательные агрега ты — в закрытых помещениях. От тяговых подстанций электроэнергия поступает в контактную сеть по питающей линии — фидеру.

Основными недостатками системы электроснабжения постоянного тока являются его полярность, относительно низкое напряжение и отсутствие возможности обеспечить полную электроизоляцию верхнего строения пути от нижнего. Рельсы, служащие проводниками тока разной полярности, и земляное полотно представляют собой систему, в которой возможна электрохимическая реакция, приводящая к коррозии металла. В результате снижается срок службы рельсов и искусственных сооружений. Для предотвращения этого применяют соответствующие защитные устройства (анодные заземлители, катодные станции и др.).

Из-за относительно низкого напряжения (11 = 3 кВ) в системе постоянного тока по контактной сети к электрическому подвижному составу подводится мощность (Ж= Ш) при большой силе тягового тока /. Для этого тяговые подстанции размещают недалеко друг от друга (10. 20 км) и увеличивают площадь сечения проводов контактной подвески.

При переменном токе повышается эффективность использования электрической тяги, поскольку по контактной сети передается требуемая мощность при меньшей силе тока по сравнению с системой постоянного тока. Тяговые подстанции в этом случае располагаются на расстоянии 40. 60 км друг от друга. Их задачей является только понижение напряжения со 110. 220 до 25 кВ, поэтому их техническое оснащение проще и дешевле, чем у тяговых подстанций постоянного тока. Кроме того, в системе однофазного переменного тока площадь сечения проводов контактной сети примерно в два раза меньше. Для размещения оборудования на тяговых подстанциях при переменном токе используют открытые площадки. Однако конструкция локомотивов и электропоездов при переменном токе сложнее, а их стоимость выше.

В результате воздействия электромагнитного поля переменного тока на металлические конструкции и коммуникации, расположенные вдоль железнодорожных путей, в них появляется опасное для людей напряжение, а в линиях связи и автоматики возникают помехи. Поэтому применяют особые меры защиты сооружений. Затраты на такие защитные меры, как улучшение электрической изоляции между рельсами и землей, замена воздушных линий кабельными или радиорелейными, составляют 20. 25 % общей стоимости работ по электрификации.

Стыкование контактных сетей линий, электрифицированных на постоянном и переменном токе, осуществляют на специальных железнодорожных станциях. В ряде случаев, когда создание таких станций представляется нецелесообразным, применяют электровозы двойного питания, работающие как на постоянном, так и на переменном токе.

Общий курс железных дорог

  • Введение
  • Значение железнодорожного транспорта и основные показатели его работы
  • Место железных дорог в транспортной системе страны
  • Дороги дореволюционной России
  • Железнодорожный транспорт послереволюционной России и Советского Союза
  • Железнодорожный транспорт Российской Федерации
  • Основные положения структурной реформы железнодорожного транспорта
  • Понятие о комплексе устройств и сооружений и структуре управления на железнодорожном транспорте
  • Габариты на железных дорогах
  • Основные руководящие документы по обеспечению работы железных дорог и безопасности движения
  • Основные сведения о категориях железнодорожных линий, трассе, плане и продольном профиле
  • Значение пути в работе железных дорог, его основные элементы и требования к ним
  • Земляное полотно и его поперечные профили. Водоотводные устройства
  • Искусственные сооружения, их виды и назначение
  • Назначение, составные элементы и типы верхнего строения пути
  • Балластный слой
  • Шпалы
  • Рельсы
  • Рельсовые скрепления. Противоугоны
  • Бесстыковой путь
  • Устройство рельсовой колеи
  • Особенности устройства пути в кривых участках
  • Стрелочные переводы
  • Съезды, глухие пересечения и стрелочные улицы
  • Классификация и организация путевых работ
  • Защита пути от снега, песчаных заносов и паводков
  • Схема электроснабжения. Комплекс устройств
  • Системы тока. Напряжение в контактной сети
  • Тяговая сеть
  • Сравнение различных видов тяги
  • Классификация тягового подвижного состава
  • Электрический подвижной состав
  • Автономный тяговый подвижной состав
  • Локомотивное хозяйство
  • Обслуживание локомотивов и организация их работы
  • Экипировка, техническое обслуживание и ремонт локомотивов
  • Восстановительные и пожарные поезда
  • Классификация и основные типы вагонов
  • Технико-экономические показатели вагонов
  • Основные элементы вагонов
  • Виды ремонта вагонов. Сооружения и устройства вагонного хозяйства
  • Текущее содержание вагонов
  • Понятие о комплексе устройств автоматики, телемеханики и сигнализации
  • Классификация сигналов
  • Автоматическая блокировка
  • Автоматическая локомотивная сигнализация
  • Устройства диспетчерского контроля за движением поездов
  • Автоматическая переездная сигнализация
  • Полуавтоматическая блокировка
  • Электрическая централизация стрелок и светофоров
  • Диспетчерская централизация
  • Комплекс устройств горочной автоматики
  • Проводная связь
  • Радиосвязь
  • Телевидение
  • Линии сигнализации и связи. Понятие о волоконно-оптической связи
  • Назначение и классификация раздельных пунктов
  • Продольный профиль и план путей на станциях
  • Маневровая работа на станциях
  • Технологический процесс работы станции и техническо-распорядительный акт
  • Разъезды, обгонные пункты и промежуточные станции
  • Участковые станции
  • Сортировочные станции
  • Пассажирские станции
  • Грузовые станции
  • Межгосударственные приграничные передаточные станции
  • Железнодорожные узлы
  • Планирование грузовых перевозок
  • Организация вагонопотоков
  • Классификация поездов и их обслуживание
  • Организация грузовой и коммерческой работы. Комплексная механизация погрузочно-разгрузочных работ
  • Основы организации пассажирских перевозок
  • Значение графика и требования, предъявляемые к нему
  • Классификация графиков
  • Элементы графика
  • Порядок разработки графика и его показатели
  • Понятие о пропускной и провозной способности железных дорог
  • Система управления движением поездов
  • Основные показатели эксплуатационной работы
  • Автоматизация процессов управления перевозками
  • Приложение
Читайте также:  Бьюсь током когда рядом ты

Электродинамический тормоз электровозов ЧС2 Т и ЧС200

Рассмотрены устройство и работа основного электронного оборудования, применяемого в электродинамическом (реостатном) тормозе системы «Шкода». Применительно к электродинамическому тормозу электровозов ЧС2 Т и его модификации на скоростном электровозе ЧС200

Источник

Контактная сеть

Контактная сеть предназначена для передачи электрической энергии от тяговых подстанций к электроподвижному составу и должна обеспечить надежный токосъем при наибольших скоростях движения в любых атмосферных условиях.

Устройство контактной сети включает в себя различные элементы. Контактный провод (6) (см. рис. 11.2) имеет сложное поперечное сечение (см. рис. 11.3), изготовлен из меди и с помощью струн (7) подвешен к биметаллическому тросу (J). Консоли (3) укреплены в верхней части железобетонных опор (1) с помощью тяги (2). К ним на изоляторах (4, 9) подвешен несущий трос.

6657484785678567.jpg

Для обеспечения равномерного износа накладок токоприемников контактный провод в плане подвешен зигзагообразно. Такое расположение контактного провода осуществляется с помощью фиксаторов (8), размещенных на каждой опоре, препятствующих также раскачиванию контактной сети от бокового ветра. Контактный провод между опорами не должен провисать, для этого применяют цепные подвески. Для уменьшения стрел провиса контактного провода при сезонном изменении температуры его оттягивают к опорам, которые называются анкерными, и через систему блоков и изоляторов к ним подвешивают грузовые компенсаторы.

Наибольшая длина участка между анкерными опорами на прямых участках достигает 800 м.

657858578548568978.jpg

Железобетонные опоры располагают друг от друга на расстоянии 65—80 м, а расстояние между струнками обычно составляет 6—12 м. В соответствии с ПТЭ высота подвески контактного провода над уровнем верха головки рельса должна быть не менее 5750 мм, а на переездах — не ниже 6000 мм.

Читайте также:  Нахождение токов в схеме по законам кирхгофа

На многопутных участках применяются ригельные опоры или опоры с гибкой поперечиной.

Для надежной работы и удобства обслуживания контактную сеть делят на отдельные участки (секции) с помощью воздушных промежутков и нейтральных вставок (изолирующих сопряжение), а также секционных и врезных изоляторов.

Для снабжения электроэнергией линейных железнодорожных потребителей на опорах контактной сети постоянного тока подвешивают специальную трехфазную линию электропередачи напряжением 10 кВ.

Электробезопасность обслуживающего персонала и других лиц, а также защита от токов при коротком замыкании обеспечивается заземлением всех устройств, которые могут оказаться под напряжением в случае поломок, обрыва провода или нарушения изоляции.

Источник



Тип тока контактной сети РЖД

В 1950-е годы был создан более мощный восьмиосный электровоз постоянного тока ВЛ8, а затем — ВЛ10 и ВЛ11. В это же время в СССР и Франции были начаты работы по созданию новой более экономичной системы электрической тяги переменного тока промышленной частоты 50 Гц с напряжением в тяговой сети 25 000 В. В этой системе тяговые подстанции, как и в системе постоянного тока, питаются от общепромышленных высоковольтных трехфазных сетей. Но на них нет выпрямителей. Трехфазное напряжение переменного тока линий электропередачи преобразуется трансформаторами в однофазное напряжение контактной сети 25 000 В, а ток выпрямляется непосредственно на электроподвижном составе. Легкие, компактные и безопасные для персонала полупроводниковые выпрямители, которые пришли на смену ртутным, обеспечили приоритет этой системы. Во всем мире электрификация железных дорог развивается по системе переменного тока промышленной частоты.

Для новых линий, электрифицированных на переменном токе частотой 50 Гц, напряжением 25 кВ, были созданы шестиосные электровозы ВЛ60 с ртутными выпрямителями и коллекторными двигателями, а затем восьмиосные с полупроводниковыми выпрямителями ВЛ80 и ВЛ80с. Электровозы ВЛ60 также были переоборудованы на полупроводниковые преобразователи и получили обозначение серии ВЛ60к.

Это где такое правило? В России линий на переменном токе едва-ли меньше, чем линий на постоянном токе

Поищи СУПЕРКАРТУ железных дорог Дмитрия Зиновьева. Есть в Интернете

ЭР2Р — постоянным, 3000 Вольт
ЭВС «Сапсан» — постоянным 3000 Вольт и переменным 25000 Вольт

Вначале появились линии на постоянке (ещё были и на 1500 Вольт когда-то) , потом на переменке.

На переменке подстанции много реже, выгоднее.

Выпрямители вначале на электровозах ставили ртутные, потом полупроводниковые.

Были выпущены двухсистемные ВЛ82 — и там и там проедут. Через много лет были выпущены двухсистемные пассажирские ЭП10. Они уже с асинхронными тяговыми двигателями переменного тока.

В Европе большая часть электровозов с асинхронными двигателями, у нас эта система ещё в зародыше из-за отсутствия производства нормальных инверторов — преобразоватиелей постоянного тока в переменный

25000), а ЭС2Г только под постоянный ток 3000 вольт. ЭП20 — двухсистемный электровоз (=3000 и

Информацию по самой сети не нашел, зато нашел про изоляторы для контактной сети РЖД
Изоляторы предназначены для работы в изолирующих узлах контактной сети переменного тока напряжением 27,5 кВ частотой до 100 Гц и постоянного тока напряжением 3,3 кВ электрифицированных железных дорог в атмосфере с различной степенью загрязнения.

Изначально там переменный ток на 27,5 кВ и постоянный на 3,3 кВ.

Источник