ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ЗАЛІЗНИЦЬ

Загальний курс транспорту

РОЗДІЛ 4

ЗАЛІЗНИЧНИЙ ТРАНСПОРТ УКРАЇНИ

4.7. ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ЗАЛІЗНИЦЬ

Система електропостачання являє собою єдину електричну мережу, що складається з зовнішніх систем (електростанції, лінії електропередач, районні трансформаторні підстанції) і споруд, що належать безпосередньо до системі Укрзалізниці (тягові підстанції, контактна мережа з живильними лініями і лініями, що відсмоктують струм).

Електрична енергія, що виробляється генераторами електростанції 1, надходить на підвищувальну трансформаторну

підстанцію 2 і далі по лініях електропередачі високої напруги 3 передається на тягові підстанції 4, розташовані уздовж залізниці. На тягових підстанціях трифазний змінний струм перетворюється в струм потрібного роду і певної напруги для живлення пристроїв електричної тяги і районних споживачів. Живлення електровозів здійснюється від контактної мережі 7 через струмоприймачі-пантографи (рис 4.10).

 ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ЗАЛІЗНИЦЬ

Рейкова мережа 8 і є другим проводом тягової мережі. Контактна мережа

7, рейкова мережа 8, живильні лінії 5 і відсмоктувальні лінії 6 утворюють тягову частину системи електропостачання.

Тягові підстанції на електрифікованих залізницях постійного струму виконують дві основні функції – знижують напругу трифазного струму, що підводиться, і перетворюють його в постійний струм. Тягові підстанції на електрифікованих залізницях, що працюють на однофазному змінному струмі промислової частоти, є, власне кажучи, трансформаторними підстанціями, які знижують напругу з 110-220 до 25 кВ.

Контактна мережа (рис.4.11) призначена для подачі електричної енергії від тягової підстанції до електрорухомого складу і являє собою сукупність проводів, конструкцій і устаткування, що забезпечують передачу електричної енергії від тягових підстанцій до струмоприймачів електрорухомого складу (пантографів).

 ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ЗАЛІЗНИЦЬ

На електростанціях виробляється трифазний змінний струм частотою 50 Гц і напругою до 21 кВ. Частина електроенергії передається споживачам лініями електропередачі на генераторній напрузі. Інша частина надходить на розташовану поруч підвищувальну трансформаторну підстанцію і далі передається на великі відстані. Поблизу місць споживання електроенергії напругу на трансформаторних підстанціях знижують і струм подають у районні мережі високої напруги (110-220 кВ). До цих мереж поряд з іншими споживачами підключені також і тягові підстанції.

На залізницях країн СНД і Балтії застосовують дві системи електричної тяги:

– постійного струму з напругою в тяговій мережі 3 кВ;

– однофазного змінного струму частотою 50 Гц і напругою 25 кВ. Для надійної роботи і зручності обслуговування контактну мережу поділяють на окремі ділянки (секції) за допомогою повітряних проміжків і нейтральних уставок, а також секційних і урізних ізоляторів. В окремі секції виділяють перегони і станції.

Нині на дорогах СНД і Балтії електрифіковано понад 55 тис. км, у тому числі в Україні – 9,2 тис. км. У Швейцарії всі залізничні лінії електрифіковані; у Швеції залізниці з електричною тягою становлять 60%, в Італії 50%, у Японії і Німеччині – понад 30%; Чехії, Словаччині і Румунії – близько 25%; у Великобританії й Угорщині – понад 20%; в Алжирі, Заїрі, Індії, Бразилії і Чілі – 10-11%. В Україні електрифіковано 41,1% ліній; частка в загальному обсязі перевезень на електричній тязі становить (на 01.01.2002 р.) 86,0% .

До 1955 р. електрифікація залізниць СНД і Балтії здійснювалася на постійному струмі, а після 1955 р. – на змінному струмі. Перехід з постійного на змінний струм забезпечив зниження питомих витрат кольорових металів внаслідок зменшення площі перерізу проводів, витрат на утримання тягових підстанцій (відстані збільшуються з 5-20 км до 10-80 км). Наприкінці 70-х років на дільниці Вязьма-Орша було введено нову систему електропостачання 2×25 кВ на змінному струмі, що дало можливість збільшити відстань між тяговими підстанціями до 80-100 км, забезпечити стабілізацію рівня напруги в контактній мережі, значно знизити електромагнітний вплив електричної тяги на пристрої зв’язку.

Електроенергію витрачають в основному на тягу поїздів і частково – на живлення не тягових споживачів (депо, станцій, майстерень тощо).

У цьому зв’язку важливим резервом зниження витрати електроенергії є її рекуперація. Рекуперація електроенергії (від лат. requperation – одержання знову, повернення) – це повернення частини електроенергії, що витрачається під час руху поїзда на спусках для повторного використання. В основі рекуперації лежить оборотність електричних машин – здатність працювати як у режимі електродвигуна, так і в режимі генератора.

Стикування ліній, електрифікованих на постійному і змінному струмі, здійснюють по контактній мережі на спеціально обладнаних залізничних станціях стикування або використовують електровози подвійного живлення, що працюють і на постійному, і на змінному струмі.




ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ЗАЛІЗНИЦЬ