Использование электроэнергии в транспорте реферат

Обновлено: 03.07.2024

Во все времена и у всех народов транспорт играл важную роль. На современном
этапе значение его неизмеримо выросло. Сегодня существование любого
государства немыслимо без мощного транспорта.
В ХХ в. и в особенности во второй его половине произошли гигантские
преобразования во всех частях света и областях человеческой деятельности.
Рост населения, увеличение потребления материальных ресурсов, урбанизация,
научно-техническая революция, а также естественно-географические,

Работа состоит из 1 файл

Реферат.doc

1 Вов,это твое

Введение

Во все времена и у всех народов транспорт играл важную роль. На современном

этапе значение его неизмеримо выросло. Сегодня существование любого

государства немыслимо без мощного транспорта.

В ХХ в. и в особенности во второй его половине произошли гигантские

преобразования во всех частях света и областях человеческой деятельности.

Рост населения, увеличение потребления материальных ресурсов, урбанизация,

научно-техническая революция, а также естественно- географические,

экономические, политические, социальные и другие фундаментальные факторы

привели к тому, что транспорт мира получил невиданное развитие как в

масштабном (количественном), так и в качественном отношениях. Наряду с ростом

коренной реконструкции: значительно увеличился парк подвижного состава, во

много раз поднялась его провозная способность, повысилась скорость движения.

В то же время на первый план вышли транспортные проблемы. Эти проблемы по

преимуществу относятся к городам и обусловлены чрезмерным развитие

автомобилестроения. Гипертрофированный автомобильный парк крупных городов

Европы, Азии и Америки вызывает постоянные пробки на улицах и лишает себя

преимуществ быстрого и маневренного транспорта. Он же серьезно ухудшает

Электротранспорт — вид транспорта , использующий в качестве источника энергии электричество , а в качестве привода — тяговый электродвигатель . Его основными преимуществами перед транспортом с двигателями внешнего или внутреннего сгорания являются более высокая производительность и экологичность

Пассажирский электротранспорт

В развитых странах электротранспорт является основным перевозчиком пассажиров внутри города, на его долю приходится более 50 % перевозок. В развивающихся странах процент перевозок электротранспортом в городах составляет от 15 %. Основными средствами городского пассажирского электротранспорта являются трамваи , троллейбусы , метрополитен , электропоезда , применяются так же монорельсы , фуникулеры и пр.

Грузовой электротранспорт

Грузовой электротранспорт применяется в перевозках, требующих большого КПД транспортного средства, например грузовые троллейбусы применяются на открытых карьерах , а электропоезда и электровозы постоянного и переменного тока используются на железных дорогах. Также к грузовому электротранспорту относятся электрокары , электротележки, электротягачи , электропогрузчики , некоторые виды самоходных кранов и экскаваторов .

Практически любой неэлектрический двигатель можно заменить электрическим. Соответственно любое транспортное средство использующее для движения неэлектрический двигатель ( ДВС , дизельный двигатель , паровой двигатель и др.) может использовать в качестве тяги и электрический двигатель.

Существуют в виде разработок, мелких копий или серий различные электротранспортные средства: самолёты на электрической тяге, электромобили , гиробусы , электробусы, электрические подводные лодки и др.

Наиболее безопасный вид транспорта.
Самое главное достоинство-экологичность.
Провозная способность в разы выше автобусного транспорта и в 100 раз выше, чем провозная способность личного автотранспорта. Трамвайные поезда большой вместимости позволяют уменьшить совокупные общественные затраты на перевозку пассажиров, снизить загруженность улиц транспортом, что в итоге ведёт к значительному улучшению экологии
Возможность использования для перевозок пассажиров с большой скоростью
Регулярность перевозок независимо от времени года,времени суток,климатических условий.
Более короткий ,по сравнению с водным с водным транспортом,путь перевозки.
Невысокая себестоимость(на 25% меньше,чем на автобусы).

Высокая стоимость машин, отсутствие зарядных станций, ограниченный запас хода, несовершенство тяжелых аккумуляторов и проблемы с их последующей утилизацией.
Большая металлоемкость.
Низкий уровень качества услуг.

Далее я ставлю картинку с троллейбусом и ты читаешь преимущества и недостатки(перед распечаткой удали все что красным)

Сравнение с другими видами транспорта

Троллейбус имеет ряд как преимуществ, так и недостатков по сравнению с другими видами городского общественного транспорта.

Преимущества

По сравнению с трамваем

Троллейбус использует то же дорожное полотно, что и автомобильный транспорт, в то время как движение по трамвайным путям может быть затруднено или даже полностью запрещено. В результате экономится городское пространство и значительно снижаются капитальные расходы на строительство троллейбусной линии.
Троллейбус может отклоняться от оси контактной сети на расстояние до более 4,5 м, [29] благодаря чему сравнительно легко маневрирует в транспортном потоке и не имеет проблем с объездом препятствий наподобие неправильно припаркованного или неисправного автомобиля, и даже другого троллейбуса с опущенными штангами.
Резиновые шины троллейбуса имеют лучшее сцепление с дорогой, чем металлические колёса трамвая, что позволяет эксплуатировать его на трассах с бо́льшими уклонами.
Троллейбус обычно использует общие с автобусами остановки, расположенные на тротуаре. Остановки трамвая обычно расположены в глубине дороги и требуют выхода пассажиров на проезжую часть. [29]
Троллейбус может проходить по кривым меньшего радиуса, чем трамвайный вагон. [29]
Поскольку троллейбус имеет двухпроводную систему электроснабжения, то он не вызывает появления подземных блуждающих токов , резко сокращающих срок службы дорогостоящих подземных металлических сооружений. [29]

По сравнению с автобусом

Троллейбусы не загрязняют воздух в городе выхлопными газами.
Троллейбус может работать по системе многих единиц .
Срок службы подвижного состава троллейбуса больше, чем срок службы автобуса.
Затраты на обслуживание троллейбусного парка ниже, чем на обслуживание автобусного парка.
Себестоимость перевозок троллейбусным транспортом ниже, чем автобусным. [29]
При эксплуатации на горных трассах троллейбус не требует установки специального ретардера , поскольку его роль успешно выполняет тяговый двигатель.
Двигатель троллейбуса допускает довольно значительные по величине кратковременные перегрузки. Электродвигатель может развивать полную мощность во всём диапазоне скоростей, что также важно при эксплуатации в гористой местности.
На троллейбус можно установить систему рекуперации энергии , что обеспечивает экономию электроэнергии, особенно при работе на участках со сложным рельефом.
Тяговый электродвигатель более надежен, чем двигатель внутреннего сгорания. [29]
Современный троллейбус значительно менее шумен, чем автобус. Основными источниками шума в троллейбусах являются компрессор, системы отопления и кондиционирования, а в некоторых моделях — ещё и главный редуктор , мотор-генератор и системы управления двигателем. В современных троллейбусах эти шумы либо устранены, либо значительно снижены; теоретически троллейбусы могут быть сделаны практически бесшумными, но полная бесшумность может стать источником опасности для пешеходов.
Троллейбус использует электрическую энергию, вырабатываемую на электростанциях, КПД которых выше, чем у двигателя автобуса. [29]

Потом только про Трамвай

Преимущества и недостатки

Электрическая энергия широко известна человеку из повседневной жизни. Переход от индустриального общества к "информационной цивилизации"
стал возможен во многом благодаря развитию энергетики и обеспечению удобной передаче и применении видом энергии - электрической энергией.

Файлы: 1 файл

Документ Microsoft Word (2).doc

Использование электрической энергии

Электрическая энергия широко известна человеку из повседневной жизни. Переход от индустриального общества к "информационной цивилизации"

стал возможен во многом благодаря развитию энергетики и обеспечению удобной передаче и применении видом энергии - электрической энергией.

Электрическая энергия — это способность электромагнитного поля производить работу, наиболее совершенный и универсальный вид, сравнительно легко преобразующийся в другие виды энергии.

На сегодняшний день электрическая энергия остается главной составляющей жизни человека. Она дает возможность создавать различные материалы, является одним из главных факторов при разработке новых технологий. Попросту говоря, без освоения различных видов энергии человек не способен полноценно существовать.

Электрическая энергия обладает неоспоримыми преимуществами перед всеми другими видами энергии:

В наше время уровень производства и потребления энергии - один из важнейших показателей развития производственных сил общества. Ведущую при этом роль играет электроэнергия – самая универсальная и удобная для использования форма энергии. Она производится на больших и малых электрических станциях в основном с помощью электромеханических индукционных генераторов.

Существует два основных типа электростанций: тепловые и гидроэлектрические. Различаются эти электростанции двигателями, вращающими роторы генераторов.

Тепловая электростанция (ТЭС), электростанция, вырабатывающая электрическую

энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при

сжигании органического топлива.

На тепловых электростанциях химическая энергия топлива преобразуется

сначала в механическую, а затем в электрическую. Топливом для такой

электростанции могут служить уголь, торф, газ, горючие сланцы, мазут. Сооружать КЭС выгодно в непосредственной близости от мест добычи топлива. При этом потребители электроэнергии

могут находиться на значительном расстоянии от станции.

Гидроэлектрическая станция (ГЭС), комплекс сооружений и оборудования,

посредством которых энергия потока воды преобразуется в электрическую

энергию. ГЭС состоит из последовательной цепи гидротехнических сооружений,

обеспечивающих необходимую концентрацию потока воды и создание напора, и

энергетического оборудования, преобразующего энергию движущейся под

напором воды в механическую энергию вращения, которая, в свою очередь,

преобразуется в электрическую энергию.

Особое место среди ГЭС занимают гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) и

приливные электростанции (ПЭС).

ПЭС преобразуют энергию морских приливов в электрическую. Электроэнергия

приливных ГЭС в силу некоторых особенностей, связанных с периодичным

характером приливов и отливов, может быть использована в энергосистемах

лишь совместно с энергией регулирующих электростанций, которые восполняют

провалы мощности приливных электростанций в течение суток или месяцев.

Атомная электростанция (АЭС), электростанция, в которой атомная (ядерная)

энергия преобразуется в электрическую. Генератором энергии на АЭС является

атомный реактор. Тепло, которое выделяется в реакторе в результате цепной

реакции деления ядер некоторых тяжёлых элементов, затем так же, как и на

обычных тепловых электростанциях (ТЭС), преобразуется в электроэнергию.

Альтернативные источники энергии:

В последнее время интерес к проблеме использования солнечной энергии резко

возрос, ведь потенциальные возможности энергетики, основанной на

использование непосредственного солнечного излучения, чрезвычайно велики.

Пока еще электрическая энергия, рожденная солнечными лучами, обходится

намного дороже, чем получаемая традиционными способами.

Огромная энергия движущихся воздушных масс. Климатические условия позволяют развивать ветроэнергетику на огромной территории.

Усилиями ученых и инженеров созданы самые разнообразные конструкции современных ветровых установок.

Издавна люди знают о стихийных проявлениях гигантской энергии,

таящейся в недрах земного шара. Энергия Земли пригодна не только для отопления помещений,но и для получения электроэнергии. Уже давно

работают электростанции, использующие горячие подземные источники. Первая

такая электростанция, совсем еще маломощная, была построена в 1904 году в

небольшом итальянском городке Лардерелло.

Электрический ток вырабатывается в генераторах - устройствах, преобразующих энергию того или иного вида в электрическую энергию. К таким устройствам относятся гальванические элементы, электростатические машины, термобатареи.

Электрический ток никогда не получил бы такого широкого применения, если бы его нельзя было преобразовать почти без потерь энергии. Преобразование переменного тока, при котором напряжение увеличивается или уменьшается в несколько раз практически без потери мощности, осуществляется с помощью трансформаторов.

Трансформатор — очень простое устройство, которое позволяет, как повышать,

повышении напряжения уменьшается сила тока, и наоборот. Для сварочных аппаратов требуются понижающие трансформаторы. Для сварки нужны очень сильные токи, и трансформатор сварочного аппарата имеет всего лишь один выходной виток. Вы, наверное, обращали внимание, что сердечник трансформатора изготовляют из тонких листиков стали. Это сделано для того, чтобы не терять энергии при преобразовании напряжения. В листовом материале вихревые токи будут играть меньшую роль, чем в сплошном.

Потребители электроэнергии имеются повсюду. Производится же она в

сравнительно немногих местах, близких к источникам топливных и

гидроресурсов. Поэтому возникает необходимость передачи электроэнергии на

расстояния, достигающие иногда сотен километров.

Но передача электроэнергии на большие расстояния связана с заметными

потерями. Дело в том, что, протекая по линиям электропередачи, ток

нагревает их. При большой длине линии передача энергии может

стать вообще экономически невыгодной. Для уменьшения потерь можно, конечно,

идти по пути уменьшения сопротивления R линии посредством увеличения

площади поперечного сечения проводов. Но для уменьшения R, к примеру, в 100

раз нужно увеличить массу провода также в 100 раз. Ясно, что нельзя

допустить такого большого расходования дорогостоящего цветного металла, не

говоря уже о трудностях закрепления тяжелых проводов на высоких мачтах и т.

п. Поэтому потери энергии в линии снижают другим путем: уменьшением тока в

линии. Например, уменьшение тока в 10 раз уменьшает количество

выделившегося в проводниках тепла в 100 раз, т. е. достигается тот же

эффект, что и от стократного утяжеления провода.

Так как мощность тока пропорциональна произведению силы тока на напряжение,

то для сохранения передаваемой мощности нужно повысить напряжение в линии

передачи. Причем, чем длиннее линия передачи, тем выгоднее использовать

более высокое напряжение. Так, например, в высоковольтной линии передачи

Волжская ГЭС — Москва используют напряжение в 500 кв. Между тем генераторы

переменного тока строят на напряжения, не превышающие 16—20 кв., так как

более высокое напряжение потребовало бы принятия более сложных специальных

мер для изоляции обмоток и других частей генераторов.

Поэтому на крупных электростанциях ставят повышающие трансформаторы.

Трансформатор увеличивает напряжение в линии во столько же раз, во сколько

уменьшает силу тока. Потери мощности при этом невелики.

Для непосредственного использования электроэнергии в двигателях

электропривода станков, в осветительной сети и для других целей напряжение

на концах линии нужно понизить. Это достигается с помощью понижающих

трансформаторов. Причем обычно понижение напряжения и соответственно

увеличение силы тока происходит в несколько этапов. На каждом этапе

напряжение становится все меньше, а территория, охватываемая электрической

сетью, - все шире. Схема передачи и распределения электроэнергии приведена

Электрические станции ряда областей страны соединены высоковольтными

линиями передач, образуя общую электросеть, к которой присоединены

потребители. Такое объединение называется энергосистемой. Энергосистема

обеспечивает бесперебойность подачи энергии потребителям не зависимо от их

Использование электроэнергетики в различных областях науки.

Главным потребителем электроэнергии является промышленность, на долю которой приходится около 70 % производимой энергии. Крупным потребителем является транспорт. Все большее количество железнодорожных линий переводится на электрическую тягу. Почти все деревни и села получают электроэнергию от электростанций для производственных и бытовых нужд. О применении электроэнергии для освещения жилищ и в бытовых электроприборах знает каждый.

Около трети электроэнергии, потребляемой промышленностью, используется для технологических целей( электросварка, электрический нагрев, плавление металлов, электролиз). Современная цивилизация немыслима без широкого использования электроэнергии. Нарушение снабжения электроэнергией большого города при аварии парализует его жизнь.

ХХ век стал веком, когда наука вторгается во все сферы жизни общества: экономику, политику, культуру, образование и т.д. Естественно, что наука непосредственно влияет на развитие энергетики и сферу применения электроэнергии. С одной стороны наука способствует расширению сферы применения электрической энергии и тем самым увеличивает ее потребление, нос другой стороны в эпоху, когда неограниченное использование невозобновляемых энергетических ресурсов несет опасность для будущих поколений, актуальными задачами науки становятся задачи разработки энергосберегающих технологий и внедрение их в жизнь.Около 80% прироста ВВП развитых стран достигается за счет технических инноваций, основная часть которых связана с использованием электроэнергии. Все новое в промышленность, сельское хозяйство и быт приходит к нам благодаря новым разработкам в различных отраслях науки. Большая часть научных разработок начинается с теоретических расчетов. Но если в ХIХ веке эти расчеты производились с помощью пера и бумаги, то в век НТР все теоретические расчеты, отбор анализ научных данных и даже лингвистический разбор литературных произведений делаются с помощью ЭВМ , которые работают на электрической энергии, наиболее удобной для передачи ее на расстояние и использования. Но если первоначально ЭВМ использовались для научных расчетов, то теперь из науки компьютеры пришли в жизнь. Сейчас они используются во всех сферах деятельности человека: для записи их ранения информации, создания архивов, подготовки и редактирования текстов,выполнения чертежных и графических работ, автоматизации производства исельского хозяйства. Электронизация и автоматизация производства - важнейшие последствия "второй промышленной" или "микроэлектронной"революции в экономике развитых стран. Все новые теоретические разработки после расчетов на ЭВМ проверяются экспериментально. И, как правило, на этом этапе исследования проводятся с помощью физических измерений, химических анализов и т.д. Здесь инструменты научных исследований многообразны - многочисленные измерительные приборы, ускорители, электронные микроскопы ,магниторезонансные томографы и т.д. Основная часть этих инструментов экспериментальной науки работают на электрической энергии. Очень бурно развивается наука в области средств связи и коммуникаций. Спутниковая связь используется уже не только как средство международной связи, но и в быту - спутниковые антенны не редкость и в нашем городе. Новые средства связи, например волоконная техника, позволяют значительно снизить потери электроэнергии в процессе передачи сигналов на большие расстояния. Не обошла наука и сферу управления. По мере развития НТР, расширения производственной и непроизводственной сфер деятельности человека, все более важную роль в повышении их эффективности начинает играть управление. До начала "кибернетической" революции существовала только бумажная Информатика, основным средством восприятия которой оставался человеческий мозг, и которая не использовала электроэнергию. "Кибернетическая" революция породила принципиально иную - машинную информатику, соответствующую гигантски возросшим потокам информации, источником энергии для которой служит электроэнергия. Созданы совершенно новые средства получения информации, ее накопления, обработки и передачи, в совокупности образующие сложную информационную структуру. Она включает АСУ (автоматизированные системы управления), информационные банки данных, автоматизированные информационные базы, вычислительные центры, видеотерминалы, копировальные и фото телеграфные аппараты, общегосударственные информационные системы, системы спутниковой и скоростной волокнисто-оптической связи - все это неограниченно расширило сферу использования электроэнергии.

Презентация на тему: " Использование электроэнергии в транспорте Работу выполнил Мурзин Антон, группа АМ-1-9 Б." — Транскрипт:

1 Использование электроэнергии в транспорте Работу выполнил Мурзин Антон, группа АМ-1-9Б

3 Экологические проблемы связанные с транспортом: -Загрязнение воздушного бассейна. -Загрязнение водоёмов. -Загрязнение почв. -Шумовое загрязнение.

4 К чему может привести использование тепловых двигателей: - Парниковому эффекту. -Повышению температуры на планете. -Тепловому загрязнению водоёмов. -Загрязнению воздуха.

6 Томас Эдисон осматривает электромобиль Detroit Electric. Электромобиль массово производился с 1907 по 1927 годы, было произведено более экземпляров. Максимальная скорость составляла 32 км/ч, дальность пробега на одном заряде аккумуляторной батареи 130 км.

7 La Jamais Contente (фр. Всегда недовольный) 1899 г - электромобиль с легкосплавным обтекаемым кузовом - первый автомобиль, разогнавшийся свыше 100 км/ч

8 Электромобиль Reva Classe индийского производства - один из самых успешных современных серийных электромобилей.

9 Компания Lightning представила на лондонской выставке British Motor Show спортивный электромобиль Lightning GT, от которого невозможно отвести взгляд. Спортивный Lightning GT обладает мощностью свыше 700 л.с. и разгоняется до 100 км/ч за 4 секунды. Максимальная скорость - около 210 км/ч. Автомобиль получил рейтинг экологичности благодаря отсутствию выбросов в атмосферу

10 Автомобиль приводится в движение двигателями, установленными в колесах, благодаря чему удается лучше передать крутящий момент и упразднить трансмиссию, сцепление и тормозную систему. Во время торможения двигатели работают как генераторы, заряжая аккумуляторы, при этом создается сопротивление, за счет которого и происходит торможение.

11 Весом в 300 кг (вместе с водителем), Xof1 оснащен 96 вольтовым электродвигателем и работает от литиево-ионного аккумулятора 3.8 к Вт. Он способен разогнаться от 0-60 миль в час за 6 секунд, максимальная скорость – 75 миль в час, полного заряда аккумулятора хватает, чтобы проехать 125 миль.

В Российской империи первая линия трамвая была открыта в 1892 г. в Киеве. Высокие экономические и технические показатели трамвая выявились сразу же на первых линиях, и электротяга быстро вытеснила конную и паровую на городских железных дорогах. Были пущены трамвайные линии в Нижнем Новгороде (Горьком), Казани, Орле, Курске, Екатеринославе (Днепропетровске), Риге и ряде других городов. В Москве первая линия трамвая была открыта лишь в 1899 г., а в Петербурге – в 1907 г., что было обусловлено противодействием акционерных обществ-владельцев конных железных дорог.

Система электроснабжения с двумя контактными проводами нашла применение для безрельсового электрического транспорта – троллейбуса. В' 1933 г. троллейбусное движение было открыто в Москве, а затем в Ленинграде, Киеве и других городах. Меньшие по сравнению с трамваем первоначальные затраты на сооружение троллейбусных линий, снижение уровня шума при движении позволили троллейбусному транспорту быстро обогнать трамвайный по темпам развития.

В СССР ежедневно трамваями и троллейбусами перевозится около 50 млн. пассажиров, причем объем этих перевозок с каждым годом увеличивается. В СССР к началу 1985 г. трамвай эксплуатировался в ПО городах, а троллейбус – в 174 городах. Общая протяженность контактной сети трамвая в однопутном исчислении составляла более 9,5 тыс. км, а троллейбуса - около 16 тыс. км.

В современных условиях резко возрастает роль электротранспорта в транспортном обслуживании населения наших городов. Открывается троллейбусное и трамвайное движение в новых городах, расширяются транспортные существующие сети, прокладываются маршруты трамвая и троллейбуса в пригородные зоны, места отдыха. В ряде городов построены и успешно эксплуатируются скоростные линии трамвая, значительно сокращающие время нахождения пассажиров в пути. Все чаще применяется подземная прокладка таких линий в зонах густой застройки. Разновидность городского электротранспорта, промежуточная между трамваем и метрополитеном, получила название метротрам. Такие линии существуют в Волгограде, Киеве, Саратове.

Контактные сети трамвая и троллейбуса представляет собой сложное техническое сооружение.

Контактные сети подвержены, воздействию атмосферных явлений, связаны с работой расположенных рядом сооружений, принадлежащих разным организациям, нередко повреждаются при дорожно-транспортных происшествиях. Их обслуживание затруднено из-за больших потоков транспорта и пешеходов.

Безаварийная работа системы электроснабжения трамвая в первую очередь зависит от надежности контактной сети. Поэтому перед персоналом, обслуживающим контакты сети трамвая и троллейбуса, стоит ответственная задача постоянно содержать устройства контактной сети в исправном состоянии.

1. Общие сведения об электроснабжении

Электрическая энергия для всех потребителей (промышленности, населения города, трамвая, троллейбуса и др.) вырабатывается на электрической станции / (рис. 1) в виде переменного трехфазного тока с частотой 50 Гц.

Выработанная энергия передается чаще всего на значительное расстояние от электростанции к потребителям по линии электропередачи 8 (ЛЭП). Для уменьшения потерь энергии в ЛЭП напряжение повышается на трансформаторной подстанции 2 до уровня 35; 110; 220 кВ и более в зависимости от удаленности потребителей. Вблизи от места потребления на понижающей подстанции 4 уровень напряжения снижается до 6 и 10 кВ. Отсюда электроэнергия направляется потребителям. Питание тяговых подстанций 6 городского электротранспорта осуществляется по кабельным (в редких случаях воздушным) трехфазным линиям 5.

На тяговой подстанции напряжение понижается до 600 В и переменный ток преобразуется, выпрямителями в постоянный. По питающим линиям положительной и отрицательной полярности 7 электроэнергия подается в контактные провода 8 трамвая 9 или контактные провода троллейбуса 10. Подвижной состав трамваев и троллейбусов получает электроэнергию через контакт токоприемников с контактным проводом, в трамвае второй контакт осуществляется через колесные пары и рельсы.

Контактной сетью называется совокупность всех устройств, включающая в себя контактную подвеску, поддерживающие ее опоры и конструкции, усиливающие провода, тросовую систему, арматуру и спецчасти, служащие для подведения электрической энергии к подвижному составу через непосредственный контакт с его токоприемником.

2. Схемы внешнего и внутреннего электроснабжения

В современных условиях тяговые подстанции получают энергию не от одной электрической станции, а от энергетической системы, объединяющей многие электростанции линиями электропередачи (ЛЭП). Тяговые подстанции трамвая и троллейбуса находятся в городе и электроснабжение получают, как правило, от подстанций, распределительных пунктов (РП), центров питания (ЦП) электрических систем.

При рассмотрении схемы электроснабжения выделяют две части:

внешнее электроснабжение, включающее в себя все устройства от' центра питания до тяговой подстанции, вместе с кабельными (воздушными) линиями;

внутреннее электроснабжение, включающее в себя тяговые подстанции и все элементы тяговой сети; контактную и рельсовую сеть, питающие линии.

Контактная сеть делится на электрически изолированные друг от друга участки, называемые секциями контактной сети. Секции отделяются на границах изоляторами, которые называются секционными изоляторами. Каждой секции присваивается номер или название. Внутри секции могут, быть секционные изоляторы, которые называются промежуточными и служат для оперативных переключений при перераспределении нагрузки. В нормальном режиме работы они шунтируются электрическими перемычками.

Внутреннее электроснабжение выполняется в виде централизованного (рис. 2, а) или децентрализованного (рис. 2, б) питания контактной сети. Централизованную схему применяют при подстанциях, имеющих большую мощность, позволяющую питать весь примыкающий к ней район контактной сети, которая состоит из секций, расположенных в разном удалении от подстанции.

При децентрализованной схеме секции питаются от двух соседних подстанций, либо от любой из них, либо каждая подстанция питает примыкающую половину секции. При выходе из строя одной из подстанций ее нагрузка передается на соседнюю.. Каждая подстанция должна иметь соответствующий резерв мощности..

Выбирая ту или иную систему электроснабжения, предпочтение отдается той, которая обладает высоким уровнем надежности и обеспечивает гибкость управления. Под надежностью понимается безотказность,- долговечность и ремонтопригодность, т. е, возможность непрерывно и длительно сохранять работоспособность в определенных режимах и быть приспособленной к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей в процессе технического обслуживания и проведения ремонтов. Ремонтопригодность имеет целью снижение затрат времени, труда и средств на техническое обслуживание и ремонт оборудования и повышение на этой основе эффективности его использования в процессе эксплуатации.

Основы надежности всякой системы или инженерного сооружения закладываются при их проектировании с обеспечением определенных запасов прочности, необходимых резервных устройств в виде дублирующих элементов или увеличением запасов мощности основных элементов, которые используются при выходе из строя отдельных элементов системы. Вместе с тем система электроснабжения должна быть экономичной, что требует исключения чрезмерных затрат на дополнительное оборудование и устройства для создания резервов. Решение этого противоречия находят из сопоставления технико-экономических показателей возможных вариантов, принимая систему, обеспечивающую должную надежность при минимально возможных затратах.

В эксплуатации имеют место разные, условия работы системы электроснабжения: нормальный, вынужденный и аварийный режимы работы.

При нормальном режиме все элементы системы работают с наиболее высокими технико-экономическими показателями, обеспечивая питание подвижного состава в расчетных размерах, определенных для наиболее загруженного часа и при наиболее тяжелых условиях движения.

Вынужденный режим наступает, когда выходит из строя один из основных элементов системы: тяговая подстанция, преобразовательный агрегат или питающая линия. Движение подвижного состава идет нормально при использовании дополнительных элементов оборудования (зарезервированных ранее). При этом допускаются, предельные по нормам нагрузки на элементах системы электроснабжения и потери напряжения в тяговой сети. На этот период допускаются ухудшения экономических показателей работы.

Аварийный режим наступает при тяжелых повреждениях элементов системы электроснабжения, когда движение в расчетных размерах становится невозможным. В этом режиме движение либо сокращается, либо прекращается полностью.

3. Особенности работы тяговых сетей

Работа тяговых сетей отличается от работы других систем электроснабжения рядом существенных особенностей. Для трамвая и троллейбуса в соответствии с ГОСТ 6962-75 установлено номинальное напряжение 600 В с допустимыми отклонениями на токоприемнике электроподвижного состава в наибольших значениях до 700 В и наименьших 400 В. Тяговые нагрузки постоянно изменяются в очень широких пределах по времени и месту - приложения на контактной сети МВо время торможения тяговые двигатели подвижного состава могут быть переведены в генераторный режим и отдавать электрическую энергию в тяговую сеть, осуществляя рекуперацию.

Контактная сеть, являясь наиболее ответственным элементом системы электроснабжения, по своему устройству не имеет резерва в виде дублирующих устройств, а обслуживание ее затруднено потоками транспорта и пешеходов, особенно в условиях интенсивного движения. Поэтому к устройству контактной сети нужно подходить очень внимательно, а монтаж и ремонтные работы выполнять очень тщательно, имея в виду, что повреждение какого-нибудь ее элемента может вывести из работы большой участок сети и дезорганизовать движение не только трамвая или троллейбуса, но и другого транспорта.

Отличительной особенностью работы рельсовой сети является малая изоляция рельсов от земли. Земля - хороший проводник электрического тока, поэтому часть тока, возвращающаяся на подстанцию, ответвляется в землю и проходит как по земле, так и по подземным металлическим сооружениям (трубам каркасам подземных сооружений, броне и оболочкам кабелей и др.). Токи утечки из рельс в землю называются блуждающими токами (рис. 3).

В местах выхода блуждающих токов с поверхности металлических сооружений происходит электрохимический процесс, сопровождающийся коррозией (разрушением) металла подземных сооружений. Роль электролита в этом процессе играют растворы солей, кислот и щелочей, имеющиеся в почве. Интенсивность, электрокоррозии зависит от значения величины блуждающих токов и времени их действия.

Подсчитано, что ток, равный 1 А, в течение года может при определенных условиях разрушить до 34 кг свинца или более 9 кг стали. Чтобы снизить, вредное Действие блуждающих токов до безопаснь1х значений, принимают ряд мер по их ограничению и проникновению в подземные металлические сооружения. Главными мерами являются: уменьшение продольного сопротивления рельсов посредством сварки стыков и соединения медными проводами отдельных звеньев и всех ниток рельсов для параллельной работы, увеличение переходного сопротивления между рельсами и землей благодаря улучшению изоляции основания, применение хорошего водоотвода, уменьшение разности потенциалов между пунктами присоединения к рельсам кабелей питающих линий.

1. Афанасьев А.С., Долаберидзе Г.П., Шевченко В.В. Контактные и кабельные сети трамваев и троллейбусов. М.: Транспорт, 1978. 300 с.

2. Горошков Ю.И., Бондарев Н.А. Контактная сеть. М.: Транспорт, 1981. 397 с.

3. Котельников А.В. Блуждающие токи электрифицированного транспорта. М.: Транспорт, 1986. 279 С. «

4. Марквардт Г.К., Власов И.И. Контактная сеть. М.: Транспорт, 1977. 271 с.

5. Правила техники безопасности на городском электротранспорте. Раздел III. Контактные сети. Устройства СЦБ и связи. М.: Транспорт, 1978. 103 с.

6. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. М.: Энергоиздат, 1986. 423 с.

8. Руководство по проектированию контактных сетей трамвая и троллейбуса, М.: МЖКХ РСФСР, 1980. 150 с.

9. Строительные нормы и правила СНиП Ш-41/76. Контактные сети электрифицированного транспорта. Правила производства и приемки работ. М.: Стройиздат, 1977. 41 с.

10. Строительные нормы и правила СНиП П-41-76. Электрифицированный городской транспорт. Трамвайные и троллейбусные пути. Нормы проектирования. М.: Стройиздат, 1977. 31 с.

11. Тарнижевский М.В., Томлянович Д.К. Проектирование устройств электроснабжения трамвая и троллейбуса, М.: Транспорт, 1986. 376 с.

Читайте также: