Из-за плохой коммутации мощность ТЭД и эл-за мала, система применяется ограничено

Недостатком системы является необходимость преобразования частоты тока на подстанциях или строительство отдельных электростанций для железных дорог.

II. Система питания ЭПС трехфазным переменным током.

На тяговой подстанции 3-х фазное напряжение понижается до определенной величины. Одна фаза соединяется с рельсом, а две другие – с двумя к/проводами.

На ЭПС устанавливают два токоприемника и 3-х фазный понижающий тр-р. 3-х фазное переменное напряжение через ПРА с регулятором частоты подается на 3-х фазные асинхронные двигатели.

В связи со сложностью конструкции к/сети и электровоза (2 к/провода, 2 токоприемника), а также из-за трудностей при регулировании частоты вращения ТЭД – данная система применяется ограниченно.

III. Система питания ЭПС постоянного тока

На определенных станциях устанавливаются тяговые подстанции, где располагаются понижающие тяговые трансформаторы, выпрямительные и преобразовательные установки для преобразования переменного напряжения в постоянное. А также защитная и переключающая аппаратура.

От государственной трансформаторной подстанции переменное напряжение 35 или 110 кВ, частотой 50 Гц подается на трансформатор тяговой подстанции, понижается до 3,3 кВ и подается на выпрямительную установку от которой: «плюс» питающим проводом соединяется с контактной сетью, а «минус» с рельсами.

Между контактным проводом и рельсами действует номинальное постоянное напряжение 3 кВ. На ЭПС при поднятом токоприемнике напряжение контактной сети подается через пускорегулирующую аппаратуру ПРА – это контакторы и резисторы и далее, на последовательно соединенные ТЭД. ТЭД с другой стороны через колесные пары соединяются с рельсами.

Переключая резисторы, регулируют напряжение и силу тяги электровозов.

При удалении от тяговой подстанции увеличивается сопротивление контактной сети и соответственно падение напряжения, что приводит к уменьшению напряжения на электровозе, а, следовательно к потере мощности ЭПС.

IV. Система питания ЭПС переменного тока

На тяговой подстанции переменное напряжение понижается до 27,5 кВ. На выходе одна фаза соединяется с рельсами, а две другие фазы с участками контактной сети противоположных направлений. Контактная сеть, в которую подается напряжение от разных фаз тяговой подстанции разделена нейтральной вставкой (анкерный участок контактной сети в котором нет напряжения). Нейтральная вставка не допускает короткого замыкания между фазами при переходе поднятого токоприемника. Таким образом, между контактным проводом и рельсами действует номинальное переменное напряжение 25 кВ с частотой 50 Гц.

На ЭПС установлен понижающий тяговый трансформатор, пускорегулирующая аппаратура и выпрямительная установка. ТЭД соединяются только параллельно. При поднятом токоприемнике переменное напряжение подается на первичную обмотку тягового трансформатора, второй вывод которой, через колесные пары соединяется с рельсами. От вторичной обмотки трансформатора переменное напряжение через пускорегулировочную аппаратуру подается на выпрямительную установку и далее на параллельно включенные ТЭД.

Типы ЭПС

В зависимости от типа ТЭД, ЭПС подразделяются:

1. коллекторные, работающие на переменном токе, частотой 50 Гц – из-за плохой коммутации практически не применяются.
2. коллекторные, работающие на постоянном пульсирующем токе – на ЭПС установлены ВУ, данный ЭПС получил наибольшее применение.
3. вентильные или бесколлекторные ТЭД – ЭПС проходит испытания в перспективе планируется применение на новых видах электровозов.
4. трёхфазные асинхронные ТЭД, с короткозамкнутым ротором. На ЭПС устанавливают преобразователь фаз и частоты – для получения 3-х фазного напряжения с регулированием частоты от 2 до 180 Гц.