В чем заключается взаимодействие контактных подвесок и токоприемни­ков электроподвижного состава?

Какие характеристики определяют работоспособность токоприемника при различных скоростях движения электроподвижного состава?

Что такое эластичность (жесткость) контактных подвесок?

По каким параметрам определяется качество токосъема?

От чего зависит износ контактных проводов и за счет чего его можно уменьшить?

-233-

Глава XIV

ПИТАНИЕ И СЕКЦИОНИРОВАНИЕ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

Схемы питання н секционирования контактной сети

На электрифицированных железных дорогах электроподвижной состав (э. п_. с.) получает электрическую энергию через контактную сеть от тяговых подстанций, расположенных на таком расстоянии друг от друга, чтобы были обеспечены необходимое напряжение на э. п. с. и защита от токов короткого замыкания. При системе электро­снабжения постоянного тока (рис. 152, а) в контактную сеть электри­ческая энергия поступает от шин положительной полярности напряже­нием 3,3 кВ тяговых подстанций и возвращается после прохождения через Тяговые двигатели э. п. с по рельсовым цепям, присоединенным к шинам отрицательной полярности. Расстояние между тяговыми под­станциями постоянного тока в зависимости от грузонапряженности колеблется в широких пределах (7—30 км).

В системе электроснабжения однофазного переменного тока (рис. 152, 6) электроэнергия в контактную сеть поступает от двух фаз а І и Ь напряжением 27,5 кВ и возвращается также по рельсовой цепи к третьей фазе с. При этом питание осуществляют одной фазой встреч­но на фидерную зону с чередованием питания для последующих фи­дерных зон с целью выравнивания нагрузок отдельных фаз энерго­снабжающей системы. При этой системе электроснабжения вследствие высокого напряжения тяговые подстанции представляется возможным располагать через 40—60 км.

Применяется также система электроснабжения 2x25 кВ с авто­трансформаторами (рис. 153), при которой на тяговой подстанции уста­новлены специальные однофазные трансформаторы; вторичные обмотки которых состоят из двух секций, каждая рассчитанна на 27,5 кВ. Эти секции соединены последовательно, а общая точка подключена к рельсам. Вывод одной секции вторичной обмотки подключен к прово­дам контактной сети, а другой — к дополнительному питающему про­воду, который подвешивают на опорах контактной сети. Таким обра­зом, контактная сеть и питающий провод с учетом потери напряжения находятся под напряжением 25 кВ по отношению к земле, а между ними напряжение равно 50 кВ.

В межподстанционной зоне на расстоянии 8—І5 км друг от друга установлены автотрансформаторы с коэффициентом трансформации, равным 2. Автотрансформаторы подключены к проводам контактной сети и питающему проводу, а средняя точка — к рельсам.

При этой системе электроснабжения 2 х 25 кВ электрическая энер­гия от тяговой подстанции передается по проводам контактной сети к питающему проводу при номинальном напряжении 50 кВ, в результа-

-234-

те ток в тяговой сети вдвое меньше, чем потребляемый электровозами, что уменьшает потерн напряжения и энергии н позволяет увеличить расстояние между тяговыми подстанциями до 100 км. При движении поезда по участку автотрансформаторы принимают нагрузку, понижа­ют напряжение до 25 кВ и подают его в контактную сеть, от которой питаются электровозы.

Как правило, на электрифицированных железных дорогах приме­няют схему двухстороннего питания. Каждый находящийся на линии локомотив получает энергию от двух тяговых подстанций. Исключе­ние составляют участки контактной сети, расположенные в конце электрифицированной линии, где может быть применена схема кон­сольного (одностороннего) питания от крайней тяговой подстанции.

Контактную сеть делят на отдельные электрически не связанные участки (секции), для чего у тяговых подстанций и постов секциони­рования устраивают изолирующие сопряжения — это так называе­мое продольное секционирование. Каждая секция получает электро­энергию от питающей линии тяговой подстанции: и от соседних секций контактной сети через пост секционирования.

При продольном секционировании с помощью изолирую­щих сопряжений выделяют в отдельные секции контактную сеть каждого перегона и станции. Эти секции между собой соединяют­ся секционными разъединителями, что позволяет при необходимости отключать любую из секций от электрического питания. В некоторых

-235-

случаях контактную сеть крупных тоннелей или мостов с ездой пони­зу также выделяют в отдельные секции.

В системе электроснабжения однофазного переменного тока с це­лью снижения магнитного влияния иа смежные сети устанавливают от­сасывающие трансформаторы с коэффициентом трансформации, рав­ным единице, на расстоянии 3—4 км друг от друга (рис. 154), где кон­тактная сеть разделяется изолирующими сопряжениями. Первичную обмотку такого трансформатора подключают в пределах изолирующе­го сопряжения в рассечку контактной сети, а вторичную — в рассеч­ку провода обратного тока.

На крупных станциях, имеющих несколько электрифицированных парков, контактная сеть отдельных парков выделяется в самостоятель­ные секции с питанием при возможности непосредственно от тяговой подстанции.

На двухпутных и многопутных участках электрически разделяют контактную сеть каждого главного пути перегона и станции от других путей — это так называемое поперечное секциониро­вание. В этом случае на станциях контактную сеть группы путей выделяют в отдельные секции и питают их электроэнергией от главных путей через секционные разъединители, которые при необходимости могут быть отключены. Секции контактной сети на со­ответствующих съездах между главными и группами второстепенных путей изолируют секционными изоляторами. Этим достигается электрическое разделение каждого главного пути и сек­ций второстепенных путей, что облегчает схему н устройство защиты и дает возможность при повреждении или отключении одной из сек­ции осуществлять движение поездов по другим секциям и главным пу­тям. Допускается на промежуточных станциях контактную сеть од­ного или двух путей подключать к контактной сети главных путей.

На контактной сети участков переменного тока у тяговых под­станций монтируют два рядом расположенных изолирующих сопря­жения с нейтральной вставкой между ними. Это ви­звано тем, что смежные секции питаются от разных фаз и даже кратко­временное соединение их между собой через полоз токоприемника, проходящего по изолирующему сопряжению, вызывает короткое за­мыкание сети.

-236-

На подстанции, питающей контактную сеть, осуществляется защита от токов короткого замыкания с помощью быстродействующих ав­томатических выключателей на линиях постоянного тока н масляных выключателей на линиях переменного тока,

Кроме того, для защиты контактной сети от токов перегрузки и коротких замыканий между тяговыми подстанциями устанавливают посты секционирования. На двухпутных и многопутных участках вы­ключателями поста секционирования электрически соединяют кон­тактную сеть параллельно расположенных главных путей. Таким об­разом создается схема узлового питания, при которой э. п. с. получает электроэнергию по контактной сети всех главных путей от двух тяго­вых подстанций. При схеме узлового питания в случае повреждения на каком-либо из участков между тяговой подстанцией и постом сек­ционирования защитная аппаратура отключит сеть только того участ­ка, где произошло повреждение, а по остальным может продолжаться движение поездов. На грузонапряженных двухпутных и многопут­ных линиях для повышения напряжения на токоприемнике преду­смотрено параллельное соединение контактных сетей в нескольких ме­стах между тяговыми подстанциями, которое осуществляется уста­новкой специальных пунктов параллельного соединения.

Все разъединители контактной сети в зависимости от назначения и частоты переключений оборудуют двигательными (для дистанционного управления) или ручными приводами. При этом обязательно двига­тельные приводы должны быть у разъединителей питающих линий тя­говых подстанций, постов секционирования, автотрансформаторов и у разъединителей, участвующих в схемах профилактического подогре­ва и плавки гололеда на контактной сети. Дистанционно управляют разъединителями с пунктов, где постоянно находится дежурный пер­сонал; с района контактной сети, с тяговой подстанции, из помеще­ний дежурного по станции, парка и депо. На участках с телеуправле­нием двигательные приводы разъединителей вводят в систему теле­управления и переключают их с энергодиспетчерского пункта.

Для каждого участка электрифицированной линии разрабатывают схему питания н секционирования контактной сети, на которой пока­зывают расположение: тяговых подстанций и постов секционирова­ния, автотрансформаторов и отсасывающих трансформаторов, пунк­тов группировки на станциях стыкования, пунктов параллельного со­единения, линий два провода — рельс (ДПР), питающих и отсасыва­ющих линий, линий 6 или 10 кВ продольного электроснабжения и ли­ния питания автоблокировки, пересечений контактной сети воздуш­ными линиями электропередачи и искусственными сооружениями, станций и остановочных пунктов.

На схеме питания и секционирования отражают также нормальное положение (включенное — заштрихованный кружок или отключен­ное) для каждого из разъединителей и его обозначение. Продольные разъединители и соответствующие им изолирующие сопряжения обо­значают первыми буквами русского алфавита А, Б, В, Г и т. д., разъ-

-237-

единнтелн, устанавливаемые на питающих линиях, — буквой Ф, по­перечные — буквой П. К каждой из указанных букв в случае необхо­димости добавляют цифровой индекс, соответствующий, как правило, номерам путей и направлений. На схемах, кроме того, указывают но­мера путей, секционных изоляторов, а также воздушных стрелок, по­следние должны соответствовать номерам стрелочных переводов. На схемах питания и секционирования применяют следующие условные

обозначения:

-238-

При разработке схем питания и секционирования контактной сети Электрифицированной линии используют принципиальные схемы сек­ционирования, разработанные на основе опыта эксплуатации, с уче­том затрат на сооружение контактной сети.

На промежуточных станциях предусматривают секционирование контактной сети с обеих сторон станций (рис. 155).

Продольные разъединители оборудуют двигательными приводами в обеих горловинах. На двухпутных участках в пределах станции устанавливают поперечный секционный нормально отключенный разъ­единитель Я.

Группа путей отделяется от главного пути и питается через нор­мально включенный секционный разъединитель /7. Если на станции имеется путь, предназначенный для погрузочно-разгрузочных работ, то контактная сеть над ним отделяется от остальных путей с питанием через секционный разъединитель 3 с заземляющим ножом.

При наличии в одной из горловин станции поста секционирования продольное разделение контактной сети выполняют, как показано на рис. 156.

Принципиальная схема питания и секционирования на станции двухпутной линии постоянного тока при наличии тяговой подстан­ции (777) показана на рис. 157. На питающей линии непосредственно у тяговой подстанции устанавливают разъединители с двигательными приводами и, кроме того, при длине линии более 150 м у контактной сети дополнительно разъединители с ручным приводом, при длине бо­лее 750 м — с двигательным.

На линии переменного тока с тяговыми подстан­циями в отличие от линий постоянного тока в одной из горловин мон­тируют нейтральные вставки, а разъединители на питающих линиях устанавливают непосредственно у контактной сети (рис. 158).

Автотрансформаторы в системе электроснабжения 2x25 кВ под* ключают к контактной сети разъединителями с двигательными приво­дами.

Контактную сеть парков прибытия и отправления на больших стан­циях выделяют в отдельные секции и нередко подразделяют на груп­пы, что лает возможность отключать часть контактной сети парка для

-239-

ремонта. Секционирование на станционных путях по возможности должно быть выполнено так, чтобы при отключении одной из секций сохранилась возможность приема и отправления поездов на осталь­ные секции станций.

В здании депо контактная сеть каждого пути секционируется от­дельно и имеет индивидуальный секционный разъединитель с зазем­ляющим контактом. Для обеспечения безопасности при осмотре и ре­монте подвижного состава эти разъединители снабжают световыми указателями, устанавливаемыми внутри и снаружи депо над ворота­ми соответствующего пути и механически или электрически связанны­ми с положением разъединителя.

Выполнение ремонтных и восстановительных работ в процессе эксплуатации требует временного изменения нормальной схемы пита­ния и секционирования. Изменение схемы не должно нарушать усло­вия обеспечения защитой от токов короткого замыкания (к. з.). Поэтому заблаговременно разрабатывают специальные схемы конк­ретно для каждого участка, предусматривающие, кроме нормального, следующие режимы работы:

-240-

на тяговой подстанции отключены агрегаты и подстанция работает я режиме поста секционирования;

отключена тяговая подстанция полностью и в связи с этим продоль­ные разъединители контактной сети включены;

отключен пост секционирования и включены в этом районе про­дольные разъединители контактной сети;

включены нормально отключенные продольные секционные разъе­динители контактной сети у тяговой подстанции;

включены поперечные разъединители контактной сети на станции. Для каждого режима работы рассчитывают токи к. з. в наиболее удаленной точке контактной сети. Если при этом значение тока к.з. получается меньшим или равным с учетом коэффициента запаса по то­ку уставки защиты на питающей линии тяговой подстанции или поста [ секционирования, уменьшают уставку защиты на время ремонтных работ. На двухпутных и многопутных участках в этих случаях можно і изменить схему питания и секционирования контактной сети путем параллельного соединения ее. При этом одну из питающих линий тя­говой подстанции отключают, чем достигается увеличение тока к.з.; на оставшейся в работе питающей линии.

Дата добавления: 2015-09-03