Переменного тока

Системы электроснабжения постоянного и

На железных дорогах России используют две системы электроснабжения: постоянного и однофазного переменного тока.

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.

Тяга на трехфазном переменном токе не получила распространения, поскольку технически сложно изолировать близко расположенные (провода двух фаз контактной сети (третья фаза — рельсы).

Система постоянного тока

Тяговые двигатели для электровозов и электропоездов постоянного тока в основном изготовляют на напряжение не выше 1500 В(редко – незначительно большее). Попарное последовательное соединение таких двигателей позволяет иметь в тяговой сети напряжение, равное 3000 В.

При таком напряжении энергия тяговым двигателям передается без изменения уровня напряжения на электровозе. В этой системе электровозы получаются наиболее простыми, что и составляет одно из главных ее преимуществ.

При указанных значениях напряжения расстояния между подстанциями на грузонапряженных дорогах принимаются, как правило, около 15 – 20 км, а сечения проводов контактной сети по сравнению с другими системами в 2 -3 раза большими. Во столько же раз больше получаются потери энергии в проводах контактной сети.

В дальнейшем при увеличении грузопотоков приходится добавлять подстанции, и тогда расстояние между ними уменьшается вдвое. Большая площадь сечения проводов контактной сети и большее число тяговых подстанций, вызванное относительно невысоким напряжением в тяговой сети, являются существенным недостатком системы постоянного тока.

Недостатком системы постоянного тока являются также большие потери энергии в пусковых реостатах при разгоне поезда. Особенно при пригородном движении, где доля пусковых потерь достигает 15% и более.

Влияние нагрузок тяговой сети на смежные линии при системе постоянного тока относительно невелико и легко устранимо, что можно отнести к существенным преимуществам этой системы.

Иначе обстоит дело с электрокоррозией подземных сооружений, что как уже было отмечено, является особенностью и одним из существенных недостатков системы постоянного тока. Для борьбы с этими явлениями разработаны эффективные мероприятия, значительно уменьшающие опасность электрокоррозии подземных сооружений.

Участки дорог постоянного тока питаются от энергосистемы, а энергия преобразуется с помощью полупроводниковых преобразователей.

Ранее подстанции постоянного тока оборудовались в основном двигатель – генераторами.. В настоящее время для преобразования переменного тока в постоянный применяют только полупроводниковые преобразователи.

В России в связи с переходом электрификации на систему однофазного переменного тока промышленной частоты электрификацию на постоянном токе используют в основном при продолжении электрификации существующих линий, ранее электрифицированных по системе постоянного тока.

На дорогах постоянного тока нетяговые потребители питаются через специальные трансформатор от шин тяговых подстанций.

Слабое влияние тяговой сети постоянного тока на смежные линии, являющееся существенным преимуществом этой системы, заставило искать решения по повышению напряжения в контактной сети.

Создание управляемых полупроводниковых преобразователей открыло возможность для разработок и экспериментальных исследований по внедрению системы импульсного преобразования постоянного тока на электровозе, что может позволить повысить напряжение в контактной сети до 6 кВ.

Разрабатываются также системы с преобразованием постоянного тока контактной сети в трехфазный ток регулируемой частоты при асинхронных двигателях на электровозах.

Дата добавления: 2013-12-13