Системы электрической тяги

Более 50% всей вырабатываемой электроэнергии в РФ потребляется железнодорожным транспортом. В России электрифицировано около 45,2 тысяч километров железных дороги. Электрическая тяга - самый надежный и дешевый вид тяги.

Системы электрической тяги бывают:

- постоянного тока (напряжение в контактной сети равно 3000В)

- переменного тока (напряжение в контактной сети равно 25000В, с частотой f =50 Гц)

- система 2*25 кВ

Общий вид электрифицированной железной дороги

Система постоянного тока наиболее простая. Относительная простота и надежность электрооборудования ЭПС постоянного тока и хорошие тяговые характеристики электровозов обеспечили этой системе преимущественное применение, как в нашей стране, так и за рубежом.

В настоящее время на переменном токе электрифицируют новые участки и переводят с постоянного тока наиболее трудные, гористые участки на эту систему.

Систему тяги постоянного тока можно представить:

1 – электростанция; 2 – ЛЭП; 3 - тяговая подстанция; 4 – трансформатор;

5 – выпрямитель; 6 - питающий провод; 7 – контактная сеть;

8 – токоприемник; 9 – пускорегулирующая аппаратура; 10 – тяговый двигатель;

11 – рельс; 12 – отсасывающий провод (фидер).

Электрическая схема замкнута. Рельс является обратным проводом по которому тяговый ток возвращается на тяговую подстанцию

Системы тяги переменного тока:

Сам электровоз усложняется, и в основном, за счет тягового трансформатора становится сложнее и дороже.

Система энергоснабжения упрощается, так как выпрямительная установка перенесена на электровоз:

1 – электрическая станция; 2 – ЛЭП; 3 – тяговая подстанция; 4 – трансформатор;

5 – питающий провод (фидер); 6 – контактная сеть;

7 – токоприемник; 8 – электрическая аппаратура; 9 – тяговый трансформатор;

10 – тяговый двигатель; 11 – рельс; 12 – отсасывающий провод (фидер).

Все тяговые двигатели электровозов в России работают на постоянном токе. И по рельсам протекает постоянный тяговый ток.

Преимущества системы тяги переменного тока над постоянным:

- сечение контактной сети в три раза меньше, чем у постоянного тока 500 мм².

- больший к.п.д.;

- увеличивается расстояние между тяговыми подстанциями;

- меньше себестоимость строительства системы энергоснабжения;

- электровозы переменного тока меньше боксуют.

Система тяги 2*25кВ:

Вдоль железной дороги идёт питающий провод 50 кВ (на рисунке П).

Имеются автотрансформаторы (АТ), при их помощи из 50 кВ трансформируют в 25 кВ. Как известно, мощность Р равна произведению напряжения (U) на величину тока (I):

Р = UI

От величины тока зависит потеря энергии из-за нагревания. При какой-то постоянной мощности P при большом напряжении надо меньший ток и значит меньше электрические потери. В этой системе электровозы используются те же, что и в системе переменного тока. Именно этой системой электрифицируются в последние годы железные дороги нашей страны.

Тяговые подстанции:

- опорные, когда они питаются непосредственно от ЛЭП и от этих тяговых подстанций питаются контактная сеть и другие тяговые подстанции)

- тупиковые

- промежуточные

- стационарные (те, которые видим, когда проезжаем в поезде)

- передвижные, тяговые подстанции на колесах (устанавливаются в случае резкого и непредвиденного увеличения грузонапряжённости).

Дата добавления: 2015-10-31