Общие сведения о тяговом электроснабжения.

10.1. Схемы тягового электроснабжения:

а) на переменном токе

б) на постоянном токе

Подразделение на систему постоянного и систему переменного тока определяется видом тока в контактной сети.

Напряжение по двухпроводной трехфазной системе подается от ЛЭП на опорную тяговую подстанцию и от нее без изменения величины напряжение подается на промежуточные тяговые подстанции. Количество промежуточных тяговых подстанций между опорными тяговыми подстанциями определяется величиной напряжения в ЛЭП. Например, при напряжении 110 кВ количество промежуточных тяговых подстанций не более трех, при напряжении 220 кВ – не более пяти при системе переменного и постоянного тока.

Как правило, на тяговую подстанцию напряжение подается с двух сторон (за исключением тупиковой тяговой подстанции) по двухцепной или по одноцепной ЛЭП. Промежуточные тяговые подстанции подразделяются на транзитные и на ответвлениях.

Подача напряжения по двухцепной ЛЭП     1. Опорные тяговые подстанции 2. Промежуточные транзитные тяговые подстанции 3. Промежуточная тяговая подстанция на ответвлениях

Подача напряжения по одноцепной ЛЭП     1. Опорные тяговые подстанции 2. Промежуточные тяговые подстанции.

Тяговые подстанции опорные, промежуточные, тупиковые имеют, в основном, одно и тоже оборудование.

На вводах и выводах устанавливаются быстродействующие выключатели: в электрических цепях переменного тока типа ГВ с воздушным дугогашением; в электрических цепях постоянного тока – типа БВ с магнитным дугогашением. Также, в электрических цепях переменного тока могут использоваться масляные, газовые, вакуумные выключатели.

На тяговой подстанции постоянного тока может проводиться двойная трансформация напряжения для того, чтобы меньшее оборудование изолировать на высокое напряжение. Затем напряжение преобразуется в постоянное по направлению с помощью выпрямителей и в постоянное по величине с помощью реакторов. И напряжение 3,3 кВ подается в контактную сеть. Величина напряжения ограничена величиной номинального напряжения тяговых двигателей - 1500÷1600 В. На большее напряжение тяговые двигатели не выполняются из-за стесненности габаритов. На высоких позициях тяговые двигатели включаются в параллельные ветви и в каждой ветви по два двигателя последовательно. В качестве тяговых двигателей используют двигатели постоянного тока, т.к. они легко начинают работать под нагрузкой и имеют простой способ регулирования частоты вращения якоря, а, следовательно, и скорости движения путем включения последовательно с двигателем реостата. При изменении величины сопротивления реостата изменяется и частота вращения якоря, а значит, и скорость движения.

Система постоянного тока.

Сравнительно низкое напряжение 3,0 кВ в контактной сети вынуждает работать с большими токами в контактном проводе (Р=U*I), а отсюда необходимо увеличить сечение контактного провода (используются два параллельно-проходящих провода, при этом увеличивается поверхность охлаждения); увеличивается расход цветного метала; необходимо увеличивать жесткость опор; увеличиваются потери напряжения в контактной сети, что компенсируется постановкой тяговых подстанций через 15÷20 км (да и сами подстанции сложнее по оснащенности). При такой системе затруднено электроснабжение не тяговых потребителей.

Преимуществами данной системы можно считать более простую конструкцию электровоза, и не требуется усиленная изоляция.

Воздушный промежуток служит для разделения подачи напряжения через фидеры тяговой подстанции или от тяговых подстанций.