Принцип работы электроснабжения электроподвижного состава кратко
Обновлено: 30.06.2024
Устройства технологического электроснабжения должны обеспечивать надежное электроснабжение:
- электроподвижного состава (включая моторвагонный железнодорожный подвижной состав) для движения поездов с установленными нормами массы, скоростями и интервалами между ними при установленных размерах движения;
- устройств сигнализации, централизации и блокировки, связи и вычислительной техники не менее, чем от двух независимых источников электроэнергии, при которых переход с основной системы электроснабжения на резервную или наоборот должен происходить автоматически за время не более 1,3 секунды.
До переустройства систем технологического электроснабжения допускается выполнять переход с основной системы на резервную или обратно за время, установленное, соответственно, владельцем инфраструктуры, владельцем железнодорожных путей необщего пользования.
При наличии аккумуляторного резерва источника технологического электроснабжения автоматической и полуавтоматической блокировки он должен быть в постоянной готовности и обеспечивать бесперебойную работу устройств сигнализации, централизации и блокировки, переездной сигнализации в течение не менее восьми часов при условии, что основное электропитание не отключалось в предыдущие 36 часов.
Для обеспечения надежного технологического электроснабжения должны проводиться периодический контроль состояния сооружений и устройств технологического электроснабжения, измерение их параметров с использованием вагонов-лабораторий, приборов диагностики, а также должны осуществляться плановые ремонтные работы.
Уровень напряжения на токоприемнике электроподвижного состава должен быть не менее 21 кВ при переменном токе, 2,7 кВ при постоянном токе и не более 29 кВ при переменном токе и 4 кВ при постоянном токе.
В исключительных случаях, на отдельных участках железнодорожных путей общего пользования по разрешению владельца инфраструктуры допускается уровень напряжения не менее 19 кВ при переменном токе и 2,4 кВ при постоянном токе.
Номинальное напряжение переменного тока на устройствах сигнализации, централизации и блокировки и связи должно быть 110, 220 или 380 В. Отклонения номинального напряжения (в том числе кратковременные) от указанных величин допускаются в сторону уменьшения и увеличения, но не более чем на 10%.
Устройства технологического электроснабжения должны защищаться от токов короткого замыкания, перенапряжений, включая атмосферные и коммутационные, и перегрузок сверх установленных норм.
Металлические подземные сооружения, а также металлические и железобетонные мосты, путепроводы, опоры контактной сети, светофоры, гидроколонки и т.п., находящиеся в районе линий, электрифицированных на постоянном токе, должны быть защищены от электрической коррозии.
Тяговые подстанции линий, электрифицированных на постоянном токе, а также электроподвижной состав должны иметь защиту от проникновения в контактную сеть токов, нарушающих нормальное действие устройств сигнализации, централизации и блокировки и связи.
Линии электропередачи напряжением свыше 1000 В, проложенные по опорам контактной сети, должны отключаться при однофазных замыканиях на землю.
Высота подвеса контактного провода вне искусственных сооружений должна быть не менее:
- на перегонах и железнодорожных станциях - 5750 мм;
- на железнодорожных переездах - 6000 мм.
Высота подвеса контактного провода в пределах искусственных сооружений должна быть не менее:
- 5550 мм - для контактной сети постоянного тока напряжением 3 кВ;
- 5570 мм - для контактной сети переменного тока напряжением 25 кВ.
Высота подвеса контактного провода должна быть не более 6800 мм.
В пределах искусственных сооружений расстояние от токоведущих элементов токоприемника и частей контактной сети, находящихся под напряжением, до заземленных частей сооружений и железнодорожного подвижного состава должно быть не менее 200 мм на линиях, электрифицированных на постоянном токе, и не менее 270 мм - на переменном токе.
Расстояние от оси крайнего железнодорожного пути до внутреннего края опор контактной сети на перегонах и железнодорожных станциях должно быть не менее 3100 мм.
Опоры в выемках должны устанавливаться вне пределов кюветов.
В особо сильно снегозаносимых выемках (кроме скальных) и на выходах из них (на длине 100 м) расстояние от оси крайнего железнодорожного пути до внутреннего края опор контактной сети должно быть не менее 5700 мм. Перечень таких мест определяется, соответственно, владельцем инфраструктуры, владельцем железнодорожных путей необщего пользования.
На существующих линиях до их реконструкции, а также в особо трудных условиях на вновь электрифицируемых линиях расстояние от оси железнодорожного пути до внутреннего края опор контактной сети допускается на железнодорожных станциях не менее 2450 мм, а на перегонах - не менее 2750 мм.
Все указанные размеры устанавливаются для прямых участков пути. На кривых участках эти расстояния должны увеличиваться в соответствии с габаритным уширением, установленным для опор контактной сети.
Взаимное расположение опор контактной сети, воздушных линий и светофоров, а также сигнальных знаков должно обеспечивать видимость сигналов и знаков согласно Правилам.
Все металлические сооружения (мосты, путепроводы, опоры), на которых крепятся элементы контактной сети, детали крепления контактной сети на железобетонных опорах, железобетонных и неметаллических искусственных сооружениях, а также отдельно стоящие металлические конструкции, расположенные на расстоянии менее пяти метров от частей контактной сети, находящихся под напряжением, должны быть заземлены или оборудованы устройствами защитного отключения при попадании на сооружения и конструкции высокого напряжения.
Заземлению подлежат также все расположенные в зоне влияния контактной сети и воздушных линий переменного тока металлические сооружения, на которых могут возникать опасные напряжения.
На путепроводах и пешеходных мостах, расположенных над электрифицированными железнодорожными путями, должны быть установлены предохранительные щиты и сплошной настил в местах прохода людей для ограждения частей контактной сети, находящихся под напряжением.
Контактная сеть, линии электропередачи автоблокировки и продольного электроснабжения напряжением свыше 1000 В должны разделяться на секции при помощи изолирующих сопряжений анкерных участков (предусматривающих электрическую независимость смежных секций), нейтральных вставок, секционных и врезных изоляторов, разъединителей.
Опоры контактной сети или щиты, установленные на границах воздушных промежутков, должны иметь отличительную окраску. Между этими опорами или щитами запрещается остановка электроподвижного состава с поднятым токоприемником.
Схема питания и секционирования контактной сети, линий автоблокировки и продольного технологического электроснабжения определяется, соответственно, владельцем инфраструктуры, владельцем железнодорожных путей необщего пользования. Выкопировки из этой схемы, ежегодно выверяемые, включаются в техническо-распорядительный акт железнодорожной станции.
Переключение разъединителей контактной сети электровозных и моторвагонных депо, экипировочных устройств, а также железнодорожных путей, где осматривается крышевое оборудование электроподвижного состава, производится уполномоченными лицами, прошедшими соответствующее обучение. Переключение остальных разъединителей производится только по приказу энергодиспетчера.
Приводы секционных разъединителей с ручным управлением должны быть заперты на замки.
Порядок переключения разъединителей контактной сети, а также выключателей и разъединителей линий автоблокировки и продольного технологического электроснабжения, хранения ключей от запертых приводов разъединителей, обеспечивающий бесперебойность электроснабжения и безопасность производства работ, устанавливается, соответственно, владельцем инфраструктуры, владельцем железнодорожных путей необщего пользования.
Расстояние от нижней точки проводов воздушных линий электропередачи напряжением свыше 1000 В до поверхности земли при максимальной стреле провеса должно быть не менее:
- на перегонах - 6,0 м, в том числе в труднодоступных местах - 5,0 м;
- на пересечениях с автомобильными дорогами, железнодорожных станциях и в населенных пунктах - 7,0 м.
При пересечениях железнодорожных путей общего и необщего пользования расстояние от нижней точки проводов воздушных линий электропередачи напряжением свыше 1000 В до уровня верха головки рельса не электрифицированных железнодорожных путей должно быть не менее 7,5 м. На электрифицированных линиях это расстояние до проводов контактной сети должно устанавливаться в зависимости от уровня напряжения пересекаемых воздушных линий электропередачи.
Общая схема электроснабжения электрических железных дорог. Основные типы фиксаторов контактной сети, их конструкция. Характеристика устройств участвующих в выработке и распределении электрической энергии. Расчет нагрузки питающих линий подстанции.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.10.2013 |
| Размер файла | 536,5 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Петрозаводский колледж железнодорожного транспорта - филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
Контрольная работа 1
По дисциплине: Электроснабжение электроподвижного состава
Студента: Звягина Алексея Алексеевича
Начертите общую схему электроснабжения электрических железных дорог. Поясните, какие устройства участвуют в выработке, передаче и распределении электрической энергии.
Электровозы и моторные вагоны электрифицированных железных дорог не являются автономными локомотивами. Они, находясь на линии, потребляют электроэнергию от энергосистемы общего пользования.
Электрическая энергия, вырабатываемая генераторами электростанции 1 (рис. 1), поступает на повышающую трансформаторную подстанцию 2 и далее по воздушным линиям электропередачи (ВЛ) высокого напряжения 3 передается на тяговые подстанции 4, расположенные вдоль железной дороги. На тяговых подстанциях трехфазный переменный ток преобразуется в ток соответствующего рода и напряжения для питания устройств электрической тяги и районных потребителей. Питание электрических локомотивов 9 осуществляется от контактной сети 7 через токоприемники. Рельсовая цепь 8 является вторым проводом тяговой сети.
Электрические станции, подстанции и ВЛ до тяговых подстанций называют первичной, или внешней частью системы электроснабжения. Тяговая подстанция, контактная и рельсовая сеть, а также питающие 5 и отсасывающие 6 линии образуют тяговую часть этой системы. На электрических станциях вырабатывается трехфазный переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 6,3; 10,5; 21 кВ. Электроэнергия поступает на расположенную рядом трансформаторную подстанцию, где напряжение повышается до 35, 110, 150, 220, 330, 500 и 750 кВ, при этом значении напряжения электроэнергия передается на большие расстояния.
Передача электроэнергии на большие расстояния более экономична при высоком напряжении. Принято считать, что экономически выгодно передавать 1 кВ на 1 км (например, 35 кВ выгодно передавать на 35 км, но не более 50 км). С повышением напряжения ток уменьшается, и от него зависит площадь сечения проводов, следовательно, затраты металла на них и стоимость линии. С уменьшением тока снижаются также потери энергии в электрических сетях. Уровень напряжения определяет изоляцию ВЛ. Экономически выгодное напряжение для передачи в каждом отдельном случае находят выполняя соответствующий технико-экономический расчет.
Для бесперебойного электроснабжения потребителей, лучшего использования установленного электрооборудования на электростанциях и подстанциях и лучшего качества энергии электрические станции и подстанции одного района соединяют линиями передачи и таким образом создают энергетическую систему. Все электрифицированные дороги РФ питаются от энергосистем.
На железных дорогах РФ применяют две системы электрической тяги:
постоянного тока с номинальным напряжением в тяговой сети 3 кВ;
однофазного переменного тока 50 Гц с номинальным напряжением 25 кВ.
В качестве преобразователей переменного тока в постоянный на подстанциях дорог постоянного тока используют экономичные и надежные в эксплуатации полупроводниковые преобразователи. На подстанциях дорог переменного тока 50 Гц преобразователями являются трансформаторы промышленного или специального типа.
Тяговые подстанции используют также для питания промышленных, сельскохозяйственных и нетяговых железнодорожных нагрузок. Для этого на подстанциях устанавливают дополнительные трансформаторы. Тяговые подстанции расположены вдоль железной дороги через 15--20 км на дорогах постоянного тока и через 40--60 км на дорогах переменного тока.
Контактная сеть служит для подведения электроэнергии к электроподвижному составу (э. п. с.) и может быть выполнена в виде воздушной подвески или дополнительного контактного рельса (на метрополитенах). Контактная и рельсовая сети соединены воздушными или кабельными линиями с шинами тяговой подстанции.
Питание подстанций осуществляется по двум ВЛ, каждая из которых рассчитана на полную мощность тяговых подстанций. Основное оборудование тяговых подстанций (выпрямительные агрегаты, трансформаторы, выключатели) резервируется. Помимо этого, предусматривают передвижные тяговые подстанции, которые могут заменить стационарные при их отключении или выходе из строя.
Надежность контактной сети обеспечивается повышенным запасом прочности ее элементов и секционированием, т. е. разделением контактной сети на секции, изолированные друг от друга и нормально соединяемые с помощью резъединителей или выключателей. Питание секций осуществляется от тяговых подстанций ло самостоятельным питающим линиям (фидерам).
Все потребители электроэнергии Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) разделены на три категории. К 1-й категории относятся наиболее ответственные потребители, не терпящие прекращения подачи электроэнергии. Питание таких потребителей осуществляется от двух и более источников, резервное питание включается автоматически. Для потребителей 2-й категории (также ответственных) допускаются перерывы электроснабжения на время, необходимое, для включения питания дежурным персоналом. К 3-й категории относят все остальные потребители. Для них допускается перерыв в электроснабжении на время, необходимое для ликвидации повреждения, сроком до одних суток. В соответствии с категорией потребителя принимают схемы внешнего электроснабжения и первичной коммутации установок. Электрифицироваиные железные дороги относят к потребителям 1-й категории.
Укажите типы фиксаторов контактной сети, поясните их конструкцию. Приведите поясняющие эскизы
Для создания зигзагов контактного провода на прямых участках пути и выносов у опор на кривых служат фиксаторы. Фиксаторы должны быть легкими и легко перемещаться в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Рис. 2 Схема расположения фиксированной воздушной стрелки на стрелочном переводе
Фиксаторы выполняют изогнутыми, чтобы при отжатии контактного провода полоз токоприемника не задевал их. В зависимости от направления зигзага фиксаторы работают на растяжение или сжатие. При плюсовом зигзаге на фиксатор действует сжимающее усилие, а при минусовом -- растягивающее. У сжатого фиксатора (рис. 3, а) вертикальная составляющая N усилия направлена вниз, что увеличивает сосредоточенную массу и жесткость, а у растянутого (рис. 3, б) -- вверх, что уменьшает сосредоточенную массу и жесткость при проходе токоприемника под этим фиксатором. Условия токосъема в последнем случае будут лучше, а износ контактного провода меньше. Сжатые фиксаторы по возможности; заменяют обратными сочлененными фиксаторами и консолями с обратными фиксаторными стойками.
Рис. 3 Схемы, поясняющие работу сжатого (а) и растянутого (б) фиксаторов
По конструкции фиксаторы делят на жесткие, сочлененные, гибкие и обратные. Сочлененный фиксатор (рис. 4, а, б) состоит из основного 1 и дополнительного 2 стержней. Дополнительный стержень работает на растяжение. Его крепят к основному с помощью специальной стойки 3. Основной стержень подвешивают двумя струнами к несущему тросу на расстоянии 1,5--2 м. по обе стороны от консоли. При этом на контактный провод передается только нагрузка от веса, дополнительного стержня. На участках с двумя контактными проводами применяют фиксаторы для каждого контактного провода с дополнительными стержнями. Обратные фиксаторы устанавливают на прямых участках пути при плюсовых зигзагах и на опорах, располагаемых внутри кривых. При расположении опор на внешней стороне кривых малых радиусов применяют гибкие фиксаторы (рис. 4, в), которые состоят из изогнутого фиксатора 4 и проволоки 5 диаметром 5--6 мм, прикрепленной к изолятору 6 у опоры.
Рис. 4 Прямой сочлененный (а), обратный сочлененный (б) и гибкий (в) фиксаторы
На насыпях высотой более 10 м обратные фиксаторы цепных подвесок с одним контактным проводом снабжают ограничителями подъема дополнительного стержня фиксатора.
Для обеспечения надежной работы фиксаторов, в том числе и оборудованных жесткими распорками на участках, подверженных сильным ветровым воздействиям, и при одном контактном проводе в полукомпенсированных подвесках при беспровесном положении контактных проводов и в компенсированных подвесках должны соблюдаться минимально допустимые расстояния по вертикали от контактного провода до основного стержня фиксатора.
В обозначениях фиксаторов буквы и цифры указывают на его конструкцию, напряжение в контактной сети, для которого он предназначен, и геометрические размеры: Ф -- фиксатор, П -- пряной, О -- обратный, А -- анкеруемой ветви, Т -- троса анкеруемой ветви, Г -- гибкий, С -- воздушных стрелок, Р -- ромбовидных подвесок, И -- изолированных консолей, У -- усиленный; цифра 3 -- на напряжение 3 кВ (для линий постоянного тока), 25 -- на напряжение 25 кВ (для линий переменного тока); римские цифры I, II, III и т. д. -- характеризуют длину основного стержня фиксатора
1. Устройства технологического электроснабжения должны обеспечивать надежное электроснабжение:
электроподвижного состава (включая моторвагонный железнодорожный подвижной состав) для движения поездов с установленными нормами массы, скоростями и интервалами между ними при установленных размерах движения;
устройств сигнализации, централизации и блокировки, связи и вычислительной техники не менее, чем от двух независимых источников электроэнергии, при которых переход с основной системы электроснабжения на резервную или наоборот должен происходить автоматически за время не более 1,3 секунды.
До переустройства систем технологического электроснабжения допускается выполнять переход с основной системы на резервную или обратно за время, установленное, соответственно, владельцем инфраструктуры, владельцем железнодорожных путей необщего пользования.
При наличии аккумуляторного резерва источника технологического электроснабжения автоматической и полуавтоматической блокировки он должен быть в постоянной готовности и обеспечивать бесперебойную работу устройств сигнализации, централизации и блокировки, переездной сигнализации в течение не менее восьми часов при условии, что основное электропитание не отключалось в предыдущие 36 часов.
Для обеспечения надежного технологического электроснабжения должны проводиться периодический контроль состояния сооружений и устройств технологического электроснабжения, измерение их параметров с использованием вагонов-лабораторий, приборов диагностики, а также должны осуществляться плановые ремонтные работы.
2. Уровень напряжения на токоприемнике электроподвижного состава должен быть не менее 21 кВ при переменном токе, 2,7 кВ при постоянном токе и не более 29 кВ при переменном токе и 4 кВ при постоянном токе.
В исключительных случаях, на отдельных участках железнодорожных путей общего пользования по разрешению владельца инфраструктуры допускается уровень напряжения не менее 19 кВ при переменном токе и 2,4 кВ при постоянном токе.
Номинальное напряжение переменного тока на устройствах сигнализации, централизации и блокировки и связи должно быть 110, 220 или 380 В. Отклонения номинального напряжения (в том числе кратковременные) от указанных величин допускаются в сторону уменьшения и увеличения, но не более чем на 10%.
3. Устройства технологического электроснабжения должны защищаться от токов короткого замыкания, перенапряжений, включая атмосферные и коммутационные, и перегрузок сверх установленных норм.
Металлические подземные сооружения, а также металлические и железобетонные мосты, путепроводы, опоры контактной сети, светофоры, гидроколонки и т.п., находящиеся в районе линий, электрифицированных на постоянном токе, должны быть защищены от электрической коррозии.
Тяговые подстанции линий, электрифицированных на постоянном токе, а также электроподвижной состав должны иметь защиту от проникновения в контактную сеть токов, нарушающих нормальное действие устройств сигнализации, централизации и блокировки и связи.
Линии электропередачи напряжением свыше 1000 В, проложенные по опорам контактной сети, должны отключаться при однофазных замыканиях на землю.
4. Высота подвеса контактного провода вне искусственных сооружений должна быть не менее:
на перегонах и железнодорожных станциях — 5750 мм;
на железнодорожных переездах — 6000 мм.
Высота подвеса контактного провода в пределах искусственных сооружений должна быть не менее:
5550 мм — для контактной сети постоянного тока напряжением 3 кВ;
5570 мм — для контактной сети переменного тока напряжением 25 кВ.
Высота подвеса контактного провода должна быть не более 6800 мм.
5. В пределах искусственных сооружений расстояние от токоведущих элементов токоприемника и частей контактной сети, находящихся под напряжением, до заземленных частей сооружений и железнодорожного подвижного состава должно быть не менее 200 мм на линиях, электрифицированных на постоянном токе, и не менее 270 мм — на переменном токе.
6. Расстояние от оси крайнего железнодорожного пути до внутреннего края опор контактной сети на перегонах и железнодорожных станциях должно быть не менее 3100 мм.
Опоры в выемках должны устанавливаться вне пределов кюветов.
В особо сильно снегозаносимых выемках (кроме скальных) и на выходах из них (на длине 100 м) расстояние от оси крайнего железнодорожного пути до внутреннего края опор контактной сети должно быть не менее 5700 мм. Перечень таких мест определяется, соответственно, владельцем инфраструктуры, владельцем железнодорожных путей необщего пользования.
На существующих линиях до их реконструкции, а также в особо трудных условиях на вновь электрифицируемых линиях расстояние от оси железнодорожного пути до внутреннего края опор контактной сети допускается на железнодорожных станциях не менее 2450 мм, а на перегонах — не менее 2750 мм.
Все указанные размеры устанавливаются для прямых участков пути. На кривых участках эти расстояния должны увеличиваться в соответствии с габаритным уширением, установленным для опор контактной сети.
Взаимное расположение опор контактной сети, воздушных линий и светофоров, а также сигнальных знаков должно обеспечивать видимость сигналов и знаков согласно настоящим Правилам.
7. Все металлические сооружения (мосты, путепроводы, опоры), на которых крепятся элементы контактной сети, детали крепления контактной сети на железобетонных опорах, железобетонных и неметаллических искусственных сооружениях, а также отдельно стоящие металлические конструкции, расположенные на расстоянии менее пяти метров от частей контактной сети, находящихся под напряжением, должны быть заземлены или оборудованы устройствами защитного отключения при попадании на сооружения и конструкции высокого напряжения.
Заземлению подлежат также все расположенные в зоне влияния контактной сети и воздушных линий переменного тока металлические сооружения, на которых могут возникать опасные напряжения.
На путепроводах и пешеходных мостах, расположенных над электрифицированными железнодорожными путями, должны быть установлены предохранительные щиты и сплошной настил в местах прохода людей для ограждения частей контактной сети, находящихся под напряжением.
8. Контактная сеть, линии электропередачи автоблокировки и продольного электроснабжения напряжением свыше 1000 В должны разделяться на секции при помощи изолирующих сопряжений анкерных участков (предусматривающих электрическую независимость смежных секций), нейтральных вставок, секционных и врезных изоляторов, разъединителей.
Опоры контактной сети или щиты, установленные на границах воздушных промежутков, должны иметь отличительную окраску. Между этими опорами или щитами запрещается остановка электроподвижного состава с поднятым токоприемником.
9. Схема питания и секционирования контактной сети, линий автоблокировки и продольного технологического электроснабжения определяется, соответственно, владельцем инфраструктуры, владельцем железнодорожных путей необщего пользования. Выкопировки из этой схемы, ежегодно выверяемые, включаются в техническо-распорядительный акт железнодорожной станции.
10. Переключение разъединителей контактной сети электровозных и моторвагонных депо, экипировочных устройств, а также железнодорожных путей, где осматривается крышевое оборудование электроподвижного состава, производится уполномоченными лицами, прошедшими соответствующее обучение. Переключение остальных разъединителей производится только по приказу энергодиспетчера.
Приводы секционных разъединителей с ручным управлением должны быть заперты на замки.
Порядок переключения разъединителей контактной сети, а также выключателей и разъединителей линий автоблокировки и продольного технологического электроснабжения, хранения ключей от запертых приводов разъединителей, обеспечивающий бесперебойность электроснабжения и безопасность производства работ, устанавливается, соответственно, владельцем инфраструктуры, владельцем железнодорожных путей необщего пользования.
11. Расстояние от нижней точки проводов воздушных линий электропередачи напряжением свыше 1000 В до поверхности земли при максимальной стреле провеса должно быть не менее:
на перегонах — 6,0 м, в том числе в труднодоступных местах — 5,0 м;
на пересечениях с автомобильными дорогами, железнодорожных станциях и в населенных пунктах — 7,0 м.
При пересечениях железнодорожных путей общего и необщего пользования расстояние от нижней точки проводов воздушных линий электропередачи напряжением свыше 1000 В до уровня верха головки рельса не электрифицированных железнодорожных путей должно быть не менее 7,5 м. На электрифицированных линиях это расстояние до проводов контактной сети должно устанавливаться в зависимости от уровня напряжения пересекаемых воздушных линий электропередачи.
В систему электрифицированных железных дорог России (рис.1) входят сооружения и устройства, составляющие ее внешнюю часть (тепловые, гидравлические и атомные электростанции, линии электропередачи) и тяговую часть (тяговые подстанции, контактная сеть, рельсовая цепь, питающая и отсасывающая линии).
Рис.1 «Общий вид электрифицированной ж.д.постоянного тока и питающих её устройств: 1- электростанция; 2 – повышающий трансформатор; 3 – высоковольтный выключатель; 4 – линия электропередачи; 5 – тяговая подстанция; 6 – блок быстродействующих выключателей и разъединителей; 7 – отсасывающая линия; 8 – питающая линия; 9 – выпрямитель; 10 – тяговый трансформатор; 11 – высоковольтный выключатель; 12 – разрядник.
Электростанции вырабатывают трехфазный ток напряжением 220-380 В, который затем повышают на подстанциях для передачи на большие расстояния.
Вблизи мест потребления электроэнергии напряжение понижают на трансформаторных подстанциях до 220 кВ и подают в районные сети высокого напряжения, к которым подключены потребители электроэнергии, в том числе и тяговые подстанции электрифицированных железных дорог, питающие контактную сеть.
Электрифицированные железные дороги России работают на постоянном или однофазном переменном токе.
Относительно низкое напряжениеявляется основным недостатком системы постоянного тока. Для поддержания нужного уровня напряжения на токоприемниках локомотивов тяговые подстанции размещают на расстоянии 10-25 км. На линиях с большой грузонапряженностью и интенсивным пассажирским движением приходится не только уменьшать расстояние между подстанциями, но и увеличивать сечение контактной сети (подвешивают дополнительный контактный провод).
Тяговые подстанции переменного тока служат только для понижения напряжения переменного тока, получаемого от электросетей, до 27,5 кВ.
Контактная сеть предназначена для передачи электрической энергии, получаемой от тяговых подстанций к электроподвижному составу и должна обеспечивать надежный токосъем при наибольших скоростях движения в любых атмосферных условиях.
Существуют различные конструкции контактной сети для наземного электрического транспорта и метрополитенов. На наших железных дорогах принята конструкция (рис.2), основными элементами которой являются опоры; контактная подвеска, состоящая из несущего троса, контактных и усиливающих проводов; консоли, фиксаторы и т.д.
Рис.2 Устройство контактной сети на двухпутном перегоне: 1 – несущий трос; 2 – контактный провод; 3 – усиливающий провод; 4 – струна; 5 – фиксатор; 6 – консоль; 7 – опора.
Рис.3 Цепная одинарная подвеска: 1 – консоль; 2 – несущий трос; 3 – струны; 4 – изолятор; 5 – контактный провод; 6 – фиксатор.
Опоры железобетонные или металлические располагаются вдоль железнодорожного пути на расстоянии 65-80 м друг от друга.
Консоли укреплены в верхней части опор. К ним на изоляторах подвешен медный или биметаллический несущий трос.
Контактный провод изготовлен из меди и с помощью струн подвешен к биметаллическому или медному несущему тросу. Расстояние между струнами обычно составляет 6-12 м.
На прямых участках пути контактные провода расположены в плане зигзагообразно относительно оси пути на 300 мм в каждую сторону (рис.4). Это необходимо для обеспечения равномерного износа накладок токоприемников электроподвижного состава.
Рис.4 Расположение контактного провода на прямых участках
Такое расположение контактного провода осуществляется с помощью фиксаторов, размещенных на каждой опоре. Фиксаторы также препятствуют раскачиванию контактной сети от бокового ветра.
Для уменьшения стрел провеса контактного провода при сезонном изменении температуры его оттягивают к опорам, которые называются анкерными, и через систему блоков и изоляторов к ним подвешивают грузовые компенсаторы (рис.5.).
Рис.5 Сопряжение анкерных участков: 1,4 – анкерные опоры; 2,3 – переходные опоры; I, II – контактные подвески сопрягаемых анкерных участков
Высота подвески контактного провода над уровнем верха головки рельса должна быть не менее 5750 мм и не превышать 6800 мм.
Для надежной работы контактной сети и удобства обслуживания ее делят на отдельные участки (секции) с помощью воздушных промежутков и нейтральных вставок (изолирующих сопряжений), а также секционных и врезных изоляторов.
При проходе токоприемника электроподвижного состава по воздушному промежутку он кратковременно электрически соединяет обе секции контактной сети. Если по условиям питания секций это недопустимо, то их разделяют нейтральной вставкой, которая состоит из нескольких последовательно включенных промежутков (рис.6).
Рис.6 Нейтральная вставка: 1 – дополнительная контактная подвеска; 2,3 – секционные разъединители; 4,5 – предупредительные сигналы; I,II – контактные подвески сопрягаемых анкерных участков.
Применение таких вставок необходимо на участках переменного тока, когда смежные секции питаются от разных фаз трехфазного тока. Длина нейтральной вставки устанавливается с таким расчетом, чтобы при любых положениях поднятых токоприемников электроподвижного состава полностью исключалось одновременное замыкание контактных проводов нейтральной вставки с проводами прилегающих к ней секций контактной сети.
3.2 ХОЗЯЙСТВО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ.ОРГАНИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ И ПРЕДПРИЯТИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Департамент осуществляет оперативное и техническое руководство службами электроснабжения железных дорог, важнейшей задачей которых является бесперебойное снабжение электрической энергией электрифицированных участков дороги и потребителей электрической энергии во всех отраслях хозяйства дороги, а также всех других потребителей, подключенных к электросетям дороги.
Свою деятельность службы осуществляют через линейные предприятия — дистанции электроснабжения.
В функции дистанций электроснабжения входят:
· прием электрической энергии от единой электрической сети страны и подача ее в контактную сеть;
· содержание и обслуживание подстанций, контактной сети, электрических сетей нетяговых потребителей и других технических устройств, относящихся к электроснабжению, кроме рельсовых цепей, которые обслуживаются дистанциями пути.
Читайте также: