Общие сведения об энергоснабжении железных дорог

Основы устройства и принцип работы электровоза переменного тока.

От контактной сети переменного тока электровоз получает одно- фазный ток промышленной частоты 50 Гц, номинального напряжения 25000 В. Электрическое оборудование такого электровоза отличается от оборудования электровоза постоянного тока главным об- разом наличием понижающего трансформатора (рис. 12.20, а) и выпрямительной установки.

В качестве выпрямителей обычно применяют кремниевые полу - проводниковые вентили — диоды, а в последнее время также силовые кремниевые вентили—тиристоры, которые позволяют управлять процессом токопрохождения.

Выпрямленное напряжение на зажимах тяговых электродвигателей не является постоянным во времени, а пульсирует; пульсация напряжения вызывает пульсацию выпрямленного тока. Значительная пульсация неблагоприятно влияет на работу тяговых электродвигателей, поэтому в их цепь включают дополнительные индуктивности — так называемые сглаживающие реакторы.

Скорость электровоза переменного тока регулируется изменением напряжения, подводимого к тяговым электродвигателям, путем подключения их к различным выводам вторичной обмотки трансформатора или выводам автотрансформаторной обмотки. При таком способе регулирования отпадает надобность в пусковых реостатах и в переключениях двигателей. На электровозах переменного тока тяговые электродвигатели все время соединены между собой параллельно. Это улучшает тяговые свойства электровоза и упрощает электрическую схему.

В ряде случаев целесообразно применение электровозов двойного питания, у которых возможны необходимые переключения электрического оборудования для работы на участках постоянного и переменного тока.

Железнодорожный транспорт потребляет более 7 % энергии, вырабатываемой электростанциями Российской Федерации. В основном ее расходуют на тягу поездов и частично на питание нетяговых потребителей (депо, станций, мастерских, а также районных потребителей).

Устройства электроснабжения железных дорог должны обеспе- чивать: бесперебойное движение поездов (при требуемых размерах движения); надежное электропитание различных устройств желез- нодорожного транспорта; электроснабжение всех потребителей же- лезнодорожного транспорта.

Подвижной состав электрифицированных железных дорог и система электроснабжения составляют единую электрическую цепь. В систему электроснабжения электрифицированных дорог входят устройства, составляющие ее внешнюю и тяговую части.

Внешняя представляет собой мощную энергетическую систему с крупными электрическими станциями, районными трансформаторными подстанциями, сетями и линиями электропередачи. Электроэнергия, вырабатываемая на электростанциях, передается по линиям электропередачи к трансформаторным подстанциям энергосистемы трехфазного тока, от которых получают питание потребители промышленности сельского хозяйства железных дорог и др.

Система тягового электроснабжения состоит из тяговых подстан- ций и электротяговой сети, устройство которых определяется при- меняемой системой электрической тяги. Тяговое электроснабжение должно обеспечивать бесперебойное питание электроподвижного состава. Чтобы в случае прекращения подачи электроэнергии не ос- танавливались электровозы и электропоезда на перегоне, не нару- шался график движения, предусматривается резервирование отдельных элементов системы. Качество подаваемой системой электро- снабжения электрической энергии оценивают уровнем напряжения, а на участках переменного тока, кроме того, — синусоидальностью напряжения, тока и частотой. Низкое качество энергии приводит к нарушению нормальной работы ЭПС: снижаются скорость движения и масса поезда, возникают боксование, броски тока, перегрев и пробой изоляции электрических машин и др.

В нашей стране используют 3 системы тягового электроснабжения: система постоянного тока 3,3 кВ, система однофазного переменного тока 25 кВ, система переменного тока 2x25 кВ.

Дата добавления: 2015-04-24