Меню

Напряжение контактной сети украины

Как устроена и работает контактная сеть?

Как устроена и работает контактная сеть?

Электрификация пришла на наши железные дороги давно. Современные Российские железные дороги уже невозможно представить без электровозов, быстрых пассажирских, тяжелых и длинных грузовых поездов, которые водят эти локомотивы. Безусловно электрификация совершила подлинную революцию на железных дорогах всего мира. Оставим пока анализ всех технических и экономических плюсов электротяги, посмотрим на контактную сеть.

Контактная сеть представляет из себя целый набор устройств: опоры, контактный провод, консоли, поддерживающие устройства, несущий трос, струны. Много всякого, а как оно работает?

Вдоль железной дороги, как правило, с правой стороны, на определенном расстоянии друг от друга (порядка 50 метров), в специальный фундамент в насыпи устанавливаются опоры, они могут быть бетонными или металлическими. На опоры устанавливаются консоли с изоляторами, между консолью и опорой, на консоль подвешивается сверху несущий трос, под ним подвешен непосредственно сам контактный провод.

Подвеска контактного провода к несущему тросу осуществляется, так называемыми, струнами, один конец струны закрепляется на несущем тросу, а к нижнему концу струны специальными хомутами крепится и закрепляется винтами контактный провод. Сам контактный провод не идеально круглый, а имеет специальное сечение, оно позволяет хомутам надежно закрепить его, не мешая токоприемникам электровозов свободно двигаться по нижней его части.

На станциях все практически также, только контактная сеть располагается на жестких поперечинах или на гибких поперечинах, а поперечины устанавливаются сверху опор, которые находятся на больших расстояниях друг от друга, и между ними проложено много путей, это позволяет не устанавливать опоры контактной сети на каждом пути станции.

С целью обеспечения возможности снятия напряжения на отдельных путях перегонов и станций при сохранении питания электроэнергией других путей, что может оказаться необходимым не только при возникновении аварийных ситуаций, но и для обеспечения плановых работ на контактной сети, выполняемых со снятием напряжения, контактная сеть делится на отдельные участки (секции), электрически непосредственно не связанные между собой, не только на перегонах, но и на станциях. Это называется – секционированием.

Контактная сеть питается от тяговых подстанций, расположенных на определенном расстоянии на участках, в зависимости от рода тока. Железные дороги электрифицированы на постоянном токе, напряжением 3000 Вольт и на переменном токе, напряжением 25000 Вольт.

На границах между линиями, электрифицированными по системам постоянного и переменного тока, устраивают станции стыкования. Контактная сеть на таких станциях делится на три района: в одном районе контактная сеть всегда находится под напряжением постоянного тока, а в другом – всегда под напряжением переменного тока, а в третьем районе, называется, район переключения, напряжение на каждом пути может быть тем или другим в зависимости от того, какого рода тока электровоз направляется на этот путь или находится на нем.

В настоящее время при электрификации предпочтение отдается переменному току, при этой системе благодаря высокому напряжению тяговые подстанции можно располагать на большем расстоянии одна от другой (через 40-60, а иногда и 80 километров), чем при постоянном токе (через 15-25 километров), общую площадь сечения проводов контактной сети можно существенно уменьшить (обычно 140 мм2, при постоянном токе она составляет 700 мм2 и даже протягивается второй провод).

Читайте также:  Электромагнитные трансформаторы напряжения типы

Неоспоримыми положительными качествами системы переменного тока являются высокие тяговые свойства электровозов и отсутствие интенсивной коррозии подземных искусственных сооружений. Можно существенно увеличивать вес составов, а отсюда возрастает пропускная способность железных дорог, да и материальные затраты при электрификации переменным током ниже. Вообщем экономика двигает вперед научно-технический прогресс. Но есть у контактной сети переменного тока и существенный недостаток – она оказывает сильное индуктивное влияние на другие линии, находящиеся в зоне действия ее электромагнитного поля – воздушные и кабельные линии связи, линии телеуправления, радиовещания, силовые и осветительные линии, линии для питания автоблокировки и др. Приходится удалять их на большое расстояние или калибровать.

Контролирует и в оперативном порядке управляет устройствами контактной сети на дороге – энергодиспетчер.

Источник



Электрификация железных дорог Украины

Первые проекты электрификации железных дорог в Российской империи были разработаны еще в конце XIX века. Электрификация железных дорог Украины началась в рамках Государственного плана электрификации России (ГОЭЛРО) с Екатерининской (ныне Приднепровской) железной дороги. В 1932 году начались работы на участке Александровск (Запорожье) — Никополь — Кривой Рог (станция Долгинцево). 10 марта 1935 г. открыто регулярное движение поездов на электрической тяге на участке Запорожье — Никополь, а 25 октября завершена электрификация всего участка длиной 202 км. Участок электрифицирован по системе постоянного тока напряжением 3 кВ и стал крупнейшей в то время электрифицированной магистралью страны. На этой линии использовались отечественные электровозы серии ВЛ19. С началом Великой Отечественной войны в 1941 г. устройства электрификации на этом участке были демонтированы, а в 1948–1952 гг. восстановлены.


Электрификация станции Полтава-Южная, 2007 год

Электрификация киевского узла началась уже после войны: в 1950 г. открыто движение пригородных электропоездов на участке Киев — Боярка Юго-Западной железной дороги. При этом использовалась система постоянного тока напряжением 750 В.

Перевод на электротягу участка Харьков — Мерефа (25 км) в 1957 г. положил начало электрификации Харьковского узла и Южной железной дороги.

Первым полигоном электротяги на Львовской железной дороге стал участок Лавочное — Мукачево (77 км), электрифицированный в 1956 г. на постоянном токе напряжением 3 кВ. В 1958 году открылся первый электрифицированный участок Донецкой железной дороги Лозовая — Славянск (105 км). Первый на Украине участок электротяги на переменном токе Иловайская — Марцево (112 км) начал работать в 1961 г. В 1962 году открыт участок Знаменка — Мироновка (199 км), с которого началась электрификация Одесской железной дороги.

В 60–80 гг. ХХ в. выполнен большой объем работ по электрификации железных дорог Украины. На электрическую тягу переведен ряд магистралей значительной протяженности с интенсивным движением пассажирских и грузовых поездов. Среди них — участки Киев — Казатин — Львов — Чоп, Киев — Конотоп — Хутор-Михайловский, Фастов — Знаменка — Пятихатки — Красноармейск, Лозовая — Запорожье — Симферополь — Севастополь, Знаменка — Помошная — Одесса. На 1991 г. протяженность электрифицированных железных дорог Украины составляла более 8,5 тыс. км.

Читайте также:  Изоляция электроустановок высокого напряжения

Электрификация железных дорог позволяет увеличить пропускную и провозную способность линий, улучшить топливно-энергетический баланс страны, повысит производительность труда и общую культуру работы железнодорожников. Электрическая тяга создает наиболее благоприятные условия для увеличения массы грузовых поездов и скорости их движения. Скоростное и высокоскоростное движение поездов также выгодно осуществлять на электротяге.

После образования независимой Украины электрификация железных дорог продолжалась. Была завершена электрификация участков Жмеринка — Одесса (1994) и Жмеринка — Красне (1998). В 2007 г. завершен перевод на электротягу направления Киев — Харьков. В 2008 г. электрифицированы крупные железнодорожные узлы — станции Полтава-Южная и Кременчуг. В 2011 г. открыто движение поездов на электротяге на участке Полтава — Кременчуг — Користовка. Кроме того, в годы независимости переведены на электротягу участки Здолбунов — Ковель, Коростень — Шепетовка, Дебальцево — Луганск, Фастов — Житомир и другие. Всего в 1991–2015 гг. электрифицировано около 2 тыс. км эксплуатационной длины железных дорог.

В 2012 г. завершилась электрификация участков Полтава-Южная — Красноград и Красноград — Лозовая Южной железной дороги. На этих участках открыто движение электропоездов Hyundai Rotem с максимальной скоростью 160 км/ч.

Электрификация железных дорог Украины начиналась на постоянном токе при напряжении в контактной сети 3 кВ на магистральных линиях и 1,5 кВ на пригородных участках; начиная с 1955 г. она осуществляется только по двум системам: постоянного тока напряжением 3 кВ и переменного тока напряжением 25 кВ. Участки постоянного тока, работавшие на напряжении 750 В и 1,5 кВ, переведены на 3 кВ. В последнее время электрификация ведется в основном на переменном токе.

На 2015 год протяженность электрифицированных железных дорог Украины составляла около 10 тыс. км, в т. ч. на переменном токе — 5,5 тыс. км. Развернутая длина контактной сети, определяемая суммой длин всех главных и станционных электрифицированных путей — около 27,5 тыс. км, в т. ч. на переменном токе — 14,6 тыс. км. Электрифицированные участки составляют 46% общей протяженности железных дорог Украины. На электрической тяге выполняется 91,1% всего объема перевозок «Укрзализныци».

Литература: История железнодорожного транспорта России и Советского Союза. Т. 2: 1917–1945 гг. СПб., 1997; Фрайфельд А. В. и др. Устройство, сооружение и эксплуатация контактной сети и воздушных линий. М., 1986; Зиновьев Д. История электрификации железных дорог СССР.

Источник

Контактная сеть, ответы на экзаменационные вопросы, страница 3

На питающих линиях переменного тока искровые промежутки не устанавливают.

30. Способы стыкования различных систем тяги. Станции стыкования, принципы их работы, питания и секционирования.

Наличие двух систем электрической тяги — переменного и посто­янного тока — требует сооружения станций стыкования, на которых осуществляется смена локомотивов соответствующей тяти. Для этого контактную сеть стыковой станции разбивают на секции так, чтобы была возможность питания отдельных секций как переменным, так и по­стоянным током, или используют электроподвижной состав, способный работать как на переменном, так и на постоянном токе.

Читайте также:  Изоляторы стеклянные для напряжения 10 кв

На станциях стыкования имеются группы изолированных секций контактной сети: постоянного тока, переменного тока и переключае­мые, в которые при необходимости может быть подано напряжение по­стоянного или переменного тока.

Секционирование групп постоянного и переменного тока выполня­ется так же, как и контактной сети станций и парков, электрифициро­ванных на постоянном или переменном токе. В переключаемой груп­пе количество секций должно быть минимально необходимым для обес­печения поездной и маневровой работы. При этом предусматривают па­раллельные маршруты на разных родах тока.

Контактную сеть с одного рода тока на другой переключают специ­альными переключателями с электродвигательными приводами, ус­танавливаемыми на пунктах группировки. Пункты группировки по­лучают питание от тяговой подстанции постоянно-переменного тока, расположенной на этой же станции. Питающие линии тяговой подстан­ции соответствующего тока подключают к контактной сети обеих гор­ловин станции стыкования и прилегающих перегонов, а в районе переключения — к пунктам группировки. К каждому пункту группировки подведены по две питающих линии переменного и по­стоянного тока.

Разъединители монтируют на опорах контактной сети, расположен­ных вблизи пунктов группировки переключателей. Кроме шин пере­менного и постоянного тока, в пункте группировки предусмотрена резервная шина, получающая питание через резервный переключатель, с двух сторон от которого имеются разъединители. Наличие резерв­ной шины дает возможность заменить любой переключатель резерв­ным.

Для защиты оборудования устройств электроснабжения и э.п.с. постоянного тока при попадании на них напряжения переменного тока имеется аппаратура защиты станций стыкования (ЗСС).

Для исключения ошибочной подачи на отдельные секции контакт­ной сети тока, не соответствующего находящемуся там э. п. с, а также выезда э. п. с. на секции контактной сети, куда подан ток дру­гой системы электроснабжения, переключатели блокируют: между собой, с устройствами централизованного управления стрелками, с сигналами станции стыкования. Управление переключателями вклю­чают в единую систему маршрутно-релейной централизации станции.

Напряжение в секции контактной сети в районе переключений по­дается в зависимости от рода тока проходящего электровоза. Если на переключаемый путь вошел электровоз, то переключить напряже­ние в данной секции уже нельзя до его выхода, а открыть сигнал для выхода возможно лишь при условии подачи на смежную секцию того же рода тока. После отцепки электровоза от состава и выхода его с секции напряжение в секции может быть переключено на другое, даже если путь остается занятым вагонами. Это обеспечивается посредством специальной системы счета заездов электровозов как самодвижущейся единицы.

32. Защита контактной сети от токов коротких замыканий и атмосферных перенапряжений.

Для снижения уровня возникающих в контактной сети перенапря­жений и обеспечения надежного срабатывания защиты на контакт­ной сети устанавливают специальные разрядники, при пробое которых контактная сеть кратковременно соединяется с рельсами и ток разряда уходит в землю. Разрядники устанавливают на опорах контактной сети, кроме анкерных и других опор, которые имеют оттяжки, так как при срабатывании разрядника оттяжки могут быть повреждены, что может привести к падению опоры.

Источник