Меню

Максимальное напряжение в контактной сети переменного 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

yelkz

Yelkz

. уютный фотобложек для фотовсячины

Заметки о железнодорожном транспорте: Об электрификации ЖД в СССР и видах токов в контактных сетях yelkz 13 апреля, 2018

Одной из особенностей железнодорожного транспорта в России является высокая доля электрифицированных дорог. По протяжённости электрифицированных магистралей на конец 2014-го года Россия занимает 1-е место в мире — 43,4 тыс. км (2-е место Китай — 38,5 тыс. км) — где-то около половины дорог общего пользования. Ну то что много магистралей электрифицировано — это в общем ни для кого не секрет, а вот то что в контактных сетях используется токи разного рода многие узнают с удивлением. Тем ни менее факт: в контактных сетях используется либо постоянный электрический ток номинальным напряжением 3 кВ или переменный однофазный ток промышленной частоты 50 Гц номинальным напряжением 25 кВ. Я об этом сам долгое время не задумывался — узнал когда получал третью группу электробезопасноти (работа в конторе связанной с РЖД как-то обязывала вникать и разбираться). Ну и в общем долгое время я этот факт («есть постояннка 3 кв, есть переменка 25 кВ/50 Гц») принимал как должное — «потому что так принято исторически». А некоторое время всё-таки в вопрос захотелось вникнуть и как-то разобраться — а почему собственно так.

Сразу хочу оговориться — очень глубоко к физику электропитания я копать не буду, ограничиваясь какими-то общими фразами и где-то специально утрируя. Мне иногда высказывают, что вот я упрощаю — а специалисты-то читают и понимаю, что там «всё не так». Это я в курсе, но специалисты то о чём я пишу думаю и так знают — и вряд ли для себя что-то новое почерпнут.

Итак, собственно начать следует с того, что впервые применение электричества в качестве источника энергии для тяги поездов было продемонстрировано на промышленной выставке в Берлине в 1879 году, где был представлен макет электрической железной дороги. По участку протяженностью менее 300 м со скоростью 7 км/ч двигался поезд, состоящий из локомотива мощностью 2,2 кВт и трех вагончиков, в каждом из которых могло разместиться до 6 пассажиров. Создателями нового вида тяги были знаменитый немецкий учёный, изобретатель и промышленник Эрнст Вернер фон Сименс (Werner von Siemens, 1816-1892) и инженер Хальске. К началу 20 века сомнений в эффективности электрической тяги не оставалось. В короткий срок в различных странах было реализовано несколько проектов электрификации жд. На первом этапе электрификация применялась в горных местностях на линиях с тяжелым профилем, с большим количеством тоннелей, а также на пригородных участках, т.е. на тех участках, где преимущества электрической тяги были очевидны.

Соответственно два главных направления применения электрификации: пригородное сообщение и горные магистрали. О пригородном сообщении (суть электропоездах) хочется рассказать отдельно, сейчас же надо заметить лишь, что как раз пригородное железнодорожное сообщение в плане электрификации явилось приоритетным в СССР (в Российской Империи этот проект довести до ума не успели — помешала первая мировая война и революция), в СССР же за это взялись с размахом (тут план ГОЭЛРО конечно очень поспособствовал) — электропоезда начали заменять пригородные поезда на паровой тяге.

В качестве системы электроснабжения была принята система постоянного тока с номинальным напряжением 1500 В. Система постоянного тока была выбрана потому, что при однофазном переменном токе требовались бы более тяжелые и дорогие моторные вагоны из-за необходимости постановки на них трансформаторов. Кроме того, тяговые двигатели постоянного тока имеют при прочих равных условиях более высокий вращающий момент и более приспособлены для пуска по сравнению с двигателями однофазного тока. Это особенно важно для моторных вагонов, работающих на пригородных участках с большим числом остановочных пунктов, где требуется высокое ускорение при трогании с места. Напряжение 1500 В было выбрано в связи с тем, что требуется значительно меньше меди для контактной сети по сравнению с системой 600-800 В (использовалось для электрификации трамваев-троллейбусов). Одновременно появилась возможность создать надежное электрооборудование моторного вагона, на что нельзя было в то время рассчитывать при напряжении 3000 В (первые линии пригородного сообщения, электрифицированные постоянным током 3000 В появились только в 1937 году, однако в дальнейшем на такое напряжение перевели все уже построенные линии).

Параллельно с развитием пригородного сообщения в 1932—1933 гг. электротяга была внедрена на магистральной железной дороге Хашури — Зестафони (63 км) на тяжёлом Сурамском перевале. Здесь, в отличие от Москвы и Баку, электротяга использовалась для грузовых и пассажирских перевозок. Впервые на железнодорожных линиях СССР стали работать электровозы (собственно по месту применения их так и стали называть «сурамские электровозы» или «или электровозы сурамского типа»):

Основной чертой всех электровозов сурамского типа явилось наличие переходных площадок по концам кузова, что по существовавшим в то время нормам было обязательным для всех электровозов с электрооборудованием для работы по СМЕ. Экипажная часть локомотива состоит из двух сочленённых трёхосных тележек (осевая формула 0- 3-0 + 0-3-0). Кузов вагонного типа с несущей главной рамой. Рессорное подвешивание выполнено преимущественно на листовых рессорах. Подвешивание тягового электродвигателя — опорно-осевое.

Читайте также:  Магнитная стрелка ориентируется в пространстве вблизи проводника с током это самоиндукция

И вот тут надо сделать важное замечание. В противовес паровозам, двигателем которого является паровая машина, железнодорожный транспорт следующих поколений начал приводиться в действие электродвигателями: так называемые ТЭД-ы (тяговые электродвигатели) — для многих кстати неочевидно, что ТЭД-ы используются как в электровозах/электропоездах, так и в тепловозах (последние просто питают ТЭД-ы размещенным в локомотиве дизель-генератором). Так вот на заре электрификации ЖД использовались ТЭД-ы исключительно постоянного тока. Это связано с их конструктивными особенностями, возможностью достаточно простыми средствами регулировать скорость и вращающий момент в широких пределах, возможностью работать с перегрузкой и т.д. Говоря техническим языком, электромеханические характеристики двигателей постоянного тока идеально подходят для целей тяги. Двигатели же переменного тока (асинхронные, синхронные) имеют такие характеристики, что без специальных средств регулирования их применение для электротяги становится невозможным. Таких средств регулирования на начальном этапе электрификации еще не было и поэтому, естественно, в системах тягового электроснабжения применялся постоянный ток. Строились тяговые подстанции, назначением которых является понижение переменного напряжения питающей сети до необходимого значения, и его выпрямление, т.е. преобразование в постоянный.

Но использование контактной сети постоянного тока создавало другую проблему — большой расход меди в контактной сети (по сравнению с переменным током), ибо для передачи большой мощности (мощность равна произведению тока на напряжение) при постоянном напряжении напряжении нужно обеспечить большую силу тока, ну то есть нужно больше провода и большего сечения (напряжение неизменно — надо понижать сопротивление).

Ещё в конце 1920-х гг., когда только начинали электрифицировать Сурамский перевал, многие специалисты хорошо понимали, что в будущем электрическая тяга на постоянном токе с номинальным напряжением 3 кВ не позволит рационально решить вопрос увеличения провозной способности линий путём повышения веса поездов и скорости их движения. Простейшие расчёты показывали, что при ведении поезда массой 10 000 т на подъёме 10 ‰ при скорости 50 км/ч тяговый ток электровозов будет составлять более 6000 А. Это требовало бы увеличения сечения контактных проводов, а также более частого расположения тяговых подстанций. После сравнения около двухсот вариантов сочетаний рода тока и величин напряжений было принято решение, что оптимальным вариантом является электрификация на постоянном или переменном (50 Гц) токе напряжением 20 кВ. Первая система на тот момент в мире нигде не была испытана, а вторая была хоть и очень мало, но изучена. Поэтому на первой Всесоюзной конференции по электрификации железных дорог было принято решение о сооружении опытного участка, электрифицированного на переменном токе (50 Гц) напряжением 20 кВ. Требовалось создать электровоз для испытаний, которые бы позволили выявить преимущества и недостатки электровозов переменного тока в условиях нормальной эксплуатации.

В 1938-м году был создан электровоз ОР22 (однофазный с ртутным выпрямителем, 22 — нагрузка от колёсных пар на рельсы, в тоннах). Принципиальная схема электровоза (трансформатор—выпрямитель—ТЭД, то есть с регулированием напряжения на низкой стороне) оказалась настолько удачной, что её стали использовать при проектировании подавляющего большинства советских электровозов переменного тока. На этой модели было опробовано ещё множество других идей, нашедших потом воплощение в более поздних проектах, но к сожалению дальше вмешалась война. Экспериментальная машина была разобрана, её выпрямитель использован на тяговой подстанции постоянного тока. А к идеям электровозов переменного тока вернулись только в 1954-м году с серией НО (или ВЛ61) уже на Новочеркасском электровозостроительном заводе.

Первым на переменном токе (напряжением 20 кВ) был электрифицирован опытный участок Ожерелье — Михайлов — Павелец в 1955—1956 гг. После проведения испытаний было решено увеличить напряжение до 25 кВ. Результаты эксплуатации опытного участка электрической тяги на переменном токе Ожерелье — Павелец Московской железной дороги позволили рекомендовать эту систему переменного тока к широкому внедрению на железных дорогах СССР (постановление Совета Министров СССР № 1106 от 3 октября 1958 г.). С 1959 года переменный ток напряжением 25 кВ начал внедряться на длинных участках, где требовалась электрификация, но поблизости не было полигонов постоянного тока.

В 1950—1955 гг. началось первое, ещё осторожное расширение полигона электрификации. Начался переход с напряжения 1500 В на 3000 В на всех пригородных узлах, дальнейшее развитие пригородных узлов, удлинение электрифицированных линий до соседних областных центров с внедрением электролокомотивной тяги для пассажирских и грузовых поездов. «Островки» электрификации появились в Риге, в Куйбышеве, в Западной Сибири, Киеве. С 1956 года (которой ознаменовал собой конец эпохи паровозов) начался новый этап массовой электрификации железных дорог СССР, который стремительно вывел электротягу и тепловозную тягу с 15 % доли в перевозках в 1955 году до 85 % доли в 1965 году. Массовая электрификация шла преимущественно на уже хорошо себя зарекомендовавшем постоянном токе напряжением 3000 В, хотя где-то уже начинал вводиться и переменный токе частоты 50 Гц напряжением 25 кВ. Параллельно с развитием сети линий на переменном токе велась разработка подвижного состава переменного тока. Так, первые электропоезда переменного тока ЭР7 и ЭР9 начали работу в 1962 г., а для Красноярской железной дороги в 1959 г. были приобретены французские электровозы типа Ф, так как производство советских электровозов переменного тока (ВЛ60 и ВЛ80) задерживалось.

В общем постоянным током были электрифицированы линии, вводимые в эксплуатацию раньше — более поздние линии электрифицировались уже переменным током. Также в 90-е/2000-е произошёл масштабный перевод ряда линий с постоянного тока на переменный. Споры о преимуществах систем не прекратились до сих пор. На заре внедрения переменного тока считалось, что эта система электропитания более экономичная, но сейчас однозначного решения нет:
— подвижной состав постоянного тока в полтора раза дешевле
— удельный расход у ЭПС на холмистом профиле, типичном для большей части нашей страны на 30% ниже.
Так или иначе, новые линии электрификации сейчас строятся только на переменном токе, а также некоторые старые переводятся с постоянного на переменный ток. Единственный в истории электрификации советских и российских железных дорог случай перевода участка с переменного тока на постоянный произошёл в 1989 году на Павелецком направлении Московской железной дороги. После электрификации на постоянном токе участка Рыбное — Узуново участок Ожерелье — Узуново (та самая исторически первая магистраль переменного тока) с переменного тока переведён на постоянный ток:

К слову сказать, сейчас есть тенденция к внедрению более надежных и экономичных асинхронных ТЭД-ов (на локомотивах нового поколения ЭП20, ЭС10, 2ТЭ25А ставятся именно они). Так что в сильно отдаленном будущем по причине перехода на такие ТЭД-ы от постоянного тока можно будет отказаться совсем. Пока что же отлично используются оба рода тока:

Осталось прояснить последний вопрос. Разнообразие систем электроснабжения вызвало появление пунктов стыкования (систем тока, напряжений, частоты тока). При этом возникло несколько вариантов решения вопроса организации движения через такие пункты. Выявились три основные направления:
1) Оборудование станции стыкования переключателями, позволяющими подавать на отдельные участки контактной сети тот или иной род тока. Например, поезд прибывает с электровозом постоянного тока, затем этот электровоз отцепляется и уезжает в оборотное депо или тупик для отстоя локомотивов. Контактную сеть на этом пути переключают на переменный ток, сюда заезжает электровоз переменного тока и ведет поезд далее. Недостатком такого способа является удорожание электрификации и содержание устройств электроснабжения, а также требует смены локомотива и связанных с этим дополнительных материальных, организационных и временны́х затрат. При этом значительное время занимает не столько смена электровоза, сколько опробование тормозов

2) 2. Использование многосистемного подвижного состава (в данном случае — двухсистемного — хотя в Европе например бывают и четырёхсистемные локомотив). При этом стыкование по контактной сети может делаеться за пределами станции. Данный способ позволяет проходить пункты стыкования без остановки (хоть и, как правило, на выбеге). Применение двухсистемных пассажирских электровозов сокращает время следования пассажирских поездов, и не требует сменять локомотив. Но стоимость таких электровозов выше. Дороже такие электровозы и в эксплуатации. Кроме того, многосистемные электровозы имеют больший вес (что, однако, малоактуально на железной дороге, где нередка добалластировка локомотивов для увеличения сцепного веса).

Читайте также:  Обозначение источника тока в мультисим

3) Применение тепловозной вставки — оставление между участками с разными системами электроснабжения небольшого тягового плеча, обслуживаемого тепловозами. На практике применяется на участке Кострома — Галич протяженностью 126 км: в Костроме постоянный ток (=3 кВ), в Галиче — переменный (

25 кВ). Транзитом курсируют поезда Москва—Хабаровск и Москва—Шарья, а также Самара—Кинель—Оренбург (прицепка тепловоза к пассажирским поездам происходит в Самаре, а к грузовым — в Кинеле). В Самаре и в Кинеле постоянный ток (=3 кВ), в Оренбурге — переменный (

25 кВ), транзитом проходят поезда на Орск, Алма-Ату, Бишкек. При таком способе «стыкования» значительно ухудшаются условия эксплуатации линии: вдвое удлиняется время стоянки составов, снижается эффективность электрификации из-за содержания и пониженной скорости тепловозов.

На практике же у нас в основном встречается первый способ — со станциями стыкования родов тяги. Скажем если я еду из Саратова в Москву такой станцией будет Узуново, если в Санкт-Петербург — Рязань-2, если в Самару — Сызрань-1, ну а если в Сочи или Адлер — Горячий Ключ (всегда кстати удивлялся тому факту, что в Сочи до сих пор используется постоянный ток, хотя все Северо-Кавказские ЖД на переменке — но говорят там надо чтоб на переменку перевести туннели где-то расширять, есть в общем проблемы).

А вообще могу ещё порекомендовать отличную карту-схема с где обозначена электрификация железных дорог России и Европы. Очень я люблю в эту карту позалипать:
>>> смотреть

Источник

СИСТЕМЫ ТОКА И ВЕЛИЧИНА НАПРЯЖЕНИЯ В КОНТАКТОВОЙ СЕТИ.

На российских электрифицированных дорогах применяют две системы электроснабжения:

1. постоянного тока напряжением 3 кВ и

2. однофазного переменного тока напряжением 25 кВ с стандартной частотой 50 Гц.

Причем в обоих случаях на ЭПС (электроподвижном составе) используются тяговые двигатели только постоянного тока, поскольку до сих пор не создан надёжный и экономичный тяговый двигатель переменного тока. (см.гл.12).

В зависимости от рода тока и величины напряжения различают и способы (схемы) питания ЭПС.

Общим является использование в цепи питания рельсов. При постоянном токе они служат одним из полюсов (+ и — ), а при переменном – одной из фаз питающей системы.

При эксплуатации всегда стремятся обеспечить необходимый уровень напряжения на токоприёмниках ЭПС и возможно меньшие потери энергии в тяговой сети, так как от этого зависит скорость движения поездов. (рис. 11.2 Этапы преобразования энергии и характер её потерь – нарисовать).

Напряжение на токоприёмниках в обычных условиях должно быть не ниже 21 кВ и не более 29 кВ при переменном токе напряжением 25 кВ, и не ниже 2,7 кВ и не более 4 кВ при постоянном токе напряжением 3кВ. И только на отдельных участках с разрешения МПС допускается уровень напряжения не менее 19 кВ при переменном токе и 2,4 кВ при постоянном токе.

Недостатком системы электроснабжения постоянного тока является его полярность, т.е. рельсы практически невозможно полностью изолировать от земли. Поэтому часть тягового тока проходит по земле в различных направлениях, что влияет на скорость движения. Это явление получило название блуждающего. В результате разности потенциалов между рельсами и землёй возникает электролиз который приводит к электрохимической коррозии металлов. А это приводит к уменьшению срока службы рельсов и сооружений. Поэтому надо применять защитные меры (анодные заземлители, катодные станции и т.д.).

ТЯГОВАЯ СЕТЬ

Тяговая сеть состоит из контактной и рельсовой сети и питающих проводов. Рельсовая сеть –это ходовые рельсы, которые имеют стыковые электрические соединения. Контактная сеть магистральных и пригородных электрических дорог представляет собой совокупность проводов, конструкций и оборудования, обеспечивающих передачу электроэнергии от тяговых подстанций к токоприёмникам ЭПС. Большие провесы провода могут нарушить токосъём и возможен пережог провода. Контактная сеть не имеет резерва, и при повреждении – движение остановиться. (рис. 11.3)

Простая контактная подвеска(рис. 11.3.а.) представляет собой провод свободно висячий между местами подвеса на опорах. Применяется при небольших скоростях.

Цепная контактная подвеска(рис. 11.3.б) представляет провод висящий между опорами на часто расположенных проводах-струнах, которые соединены с несущим тросом. При сезонных изменениях температуры величину провеса иногда подтягивают к опорам, и через систему блоков подвешивают груз. Цепные контактные подвески имеют ряд разновидностей по способу подвешивания провода к несущему тросу.

(рис. 11. 4. а, б, в – схемы цепных подвесок нарисовать).

В соответствии с ПТЭ, высота подвески контактного провода над уровнем верха головки рельса должна быть на перегонах и станциях не ниже 5750 мм, на переездах – не ниже 6000 мм. Максимальная высота подвески – 6800 мм.

Материалом для контактных проводов служит твердотянутая электролитная медь. Наиболее распространены медные провода с сечением 100 и 150 квадратных мм, которые применяются на главных путях станций и перегонов, на остальных путях где нагрузка меньше — провод сечением 85 мм. кВ.

Опоры контактной сети бывают железобетонные и металлические. Чаще применяют более дешевые железобетонные (высота до 15,6 м), но установка их сложнее из-за более хрупкого верхнего слоя бетона, но они тяжелее металлических. Опоры из металла (высота 15 м и более) делают в виде четырёхгранных ферм пирамидальной формы. Расстояние контактной сети на прямых участках перегонов и станций должно быть не менее 3100 мм, а в особо трудных условиях – допускается не менее 2450 мм – на станциях, и 2750 мм – на перегонах.

На крупных станциях контактные провода подвешиваются только на путях, предназначенных для приёма и отправления поездов на перегоны с электротягой, а также на путях электровозных моторвагонных депо.

Для надёжной работы и удобства обслуживания контактную сеть делят на отдельные участки (секции) с помощью воздушных промежутков и нейтральных вставок (изолирующих сопряжений), а также секционных и врезных изоляторов. Соединяют или разъединяют секции с помощью секционных разъединителей, установленных на опорах контактной сети. Для снабжения электроэнергией линейных ж\д потребителей на опорах контактной сети подвешивают специальную трёхфазную линию напряжением 10 кВ.

На электрифицированных ж\д линиях ходовые рельсы используют для пропуска тяговых токов, поэтому верхнее строение пути (ВСП) на таких линиях имеет следующие особенности:

1. к головкам рельсов с наружной стороны колеи приваривают стыковые соединители из медного троса, вследствие чего уменьшается электрическое сопротивление рельсовых стыков (рис. 11.7)

2. применяют щебеночный балласт, обладающий хорошими диэлектрическими свойствами, зазор между подошвой рельса и балластом делают не менее 3 см,

3. железобетонные шпалы изолируют от рельсов резиновыми прокладками, а деревянные – пропитываются креозотом, который защищает шпалы от гниения и одновременно является хорошим изолятором,

4. линии оборудованные автоблокировкой и электрической централизацией, имеют изолирующие стыки, с помощью которых образуются отдельные блок-участки.

Чтобы пропустить тяговые токи в обход изолирующих стыков, устанавливают дроссель-трансформаторы или частотные фильтры.

Для предохранения подземных металлических сооружений от повреждения блуждающими токами улучшают их изоляцию от земли, а также применяют специальные меры защиты.

СОДЕРЖАНИЕ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ.

Производственным предприятиемосуществляющим содержание и эксплуатацию устройств электроснабжения на железной дороге является дистанция электроснабжения.

Различают основные и вспомогательные подразделения.

Основные – это тяговые подстанции, районы контактной сети, и электростанции мощностью до 500 кВт.

К вспомогательным относятся ремонтно-ревизионный участок, механические мастерские и складское хозяйство.

Дистанциями руководит служба электрификации и электроснабжения дороги. Службе подчиняются дорожные электротехнические лаборатории, которые выполняют наладку энергооборудования, сложные ремонтные работы, а также контролируют качество работ. Оперативное руководство осуществляет энергетический аппарат. Сменный (дежурный) энергодиспетчер выполняет свои функции с помощью специального табло со схемой электроснабжения. Он имеет прямую. связь с персоналом обслуживающих устройств электроснабжения и с поездным диспетчером, с которым согласовывает переключения в сети.

Читайте также:  Метод контурных токов в цепях переменного тока

Подразделение дистанции обслуживает примерно до 150 км. развёрнутой длины контактной сети.

Персонал, мастерские, гаражи и склады размещаются в дежурных пунктах контактной сети, и в них же имеются дрезина, оборудование, запас конструкций, проводов и материалов для ремонта.

В зимнее время на проводах контактной сети может образовываться гололёд, что значительно осложняет токосъём и создаёт условия для электрической дуги. Удаление льда с проводов производится электрическим нагреванием проводов, механическим – с помощью вибромеханизмов, и химическим – при нанесении специальных незамерзающих смазок на движущиеся части (в шарниры токоприёмников и секционных разделителей контактной сети. Штат работников – зависит от протяжённости участка и составляет 20-35 человек.

Устройства телемеханики обеспечивают высокую скорость передачи команд, телесигнализацию по передаче результатов измерений напряжения, регистрацию аварийных отключений оборудования, информацию о положении поездов на обслуживаемом участке.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

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.

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

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