Категории

Крупнее

Электроснабжение железнодорожных линий

Электрическое снабжение железных ждороог Ж/Д. КС контактные сети и напряжение аонтактных сетей КС

Подробнее

ЭлектроснабжениеЖД

Добавить в корзину

Электрическое снабжение железных ждороог Ж/Д. КС контактные сети и напряжение аонтактных сетей КС

На обеспечение жел. дорожного транспорта тратится около семи процентов от всей электрической энергии, которая в совокупности вырабатывается всеми электростанциями нашей страны. Для Ж/Д транспорта энергия распределяется на несколько основных групп. Первая группа представляет наибольшее количество энергии, которая затрачивается непосредственно на движение подвижных составов. Остальная энергия распределяется в достаточных количествах для обеспечения периферийных устройств. К ним можно относить: станции, перегоны, депо, освещение на путях и станциях, сигнализирующие устройства, светофоры, устройства связи, СЦБ и прочие объекты, работающие от электричества. Также к ЖД линиям могут быть подключены и другие объекты, не имеющие непосредственного отношения к ЖД транспорту. Это здания, сооружения, инженерные конструкции, ближайшие населенные пункты (небольшие), предприятия промышленной сферы.

На практике вся сеть электрического снабжения железных дорог делится на две ведущие части. Первая часть – внешняя. К ней принято относить вырабатывающие подстанции, подстанции трансформаторные, электрические сети, линии силовые электропередач. Вторая часть – тяговая. Сюда относятся подстанции тяговые и электросеть тяговая.

Схема обеспечения выглядит так. Сначала на станциях выработки электроэнергии производится ток переменный трехфазный. Величина напряжения нормируется, обычно это 6 -21 кВ. Станции могут быть разными – тепловыми, гидроэлектростанциями. Все зависит от близости расположения конкретной эл. станции к устраиваемой жел. дорожной магистрали. Когда ток получен, он передается на повышающую подстанцию трансформаторную. Она организуется вблизи электростанции. Здесь напряжение тока повышается, и он направляется на линии передачи. По линиям высоковольтной передачи ток доставляется потребителям, распределяется. Вблизи потребителей установлены подстанции трансформаторные понижающие. Они снижают напряжение до рабочего. Обычно это 110 – 220 кВ. Рабочее напряжение перераспределяется между сетями районными и тяговыми подстанциями ЖД, а также подводится к подстанциям ЖД с тепловой тягой.

Линии обеспечения ЖД довольно чувствительны к любым изменениям в обеспечении. Любая остановка снабжения приводит к остановкам движения ЭПС. Это отрицательно сказывается как на технической, так и на экономической и хозяйственной сторонах. Потому при организации сетей и подстанций очень важно уделять особое внимание их надежности, стойкости к повреждениям, влиянию внешних сред. Для некоторых линий (где это возможно) предусматривают резервы или практикуют подключение их одновременно к разным источникам электр. обеспечения, которые независимы друг от друга. В результате при выходе из строя одного источника, сеть питается от второго. Это не приводит к длительным заминкам и прекращению движения ЭПС и работы других устройств. Возможна организация питания как от одной двух- цепной линии снабжения, так и от двух одно- цепных.

Обычно для питания участков сети контактной выбирают две соседние подстанции тяговые. Такой подход обеспечивает более равномерное и целесообразное расходование энергии по подстанциям тяговым и способствует снижению потерь электричества по всей сети обеспечения в целом.

На практике строительства КС принято, что в железнодорожном обеспечении участвуют две основные схемы обеспечения электроэнергией. Одна с током постоянным, а другая – с током переменным однофазным. Для создания электрич. тяги ток переменный трехфазный не выгоден, поскольку достаточно сложно обеспечивать такие конструкции изоляцией (провода разных фаз). Но он (ток) применяется для других целей, поскольку в КС питание подвижного состава – это не единственная функция.

К подвижному составу подводятся специальные тяговые электрические двигатели. Они работают на токе постоянном. Двигатели на токе переменном также существуют, но их технические характ. (мощность, надежность, работоспособность) не реализуют требований, достаточных для ЭПС, тем более с высокими скоростями движения. В связи с этим можно сказать, что линии ЖД обеспечиваются преимущественно системой постоянного тока. Там, где это невозможно, по сетям дают переменный ток, но в самих локомотивах ЭПС устанавливают преобразующее оборудование. Оно принимает ток переменный однофазный с сети и преобразовывает его в постоянный. Им далее питается двигатель.

Для линий ЖД нормируются показатели подаваемого напряжения. Излишнее превышение показателей нежелательно. Для тока постоянного норма напряжения составляет 3 кв, для тока переменного – 25 кв. Существуют пределы колебаний. Для тока постоянного они не должны превышать 4 кв, для тока переменного – 29 кв.

Тяговые подстанции силовые в практике организации ЖД электрифицированных, которые действуют на токе постоянном, имеют две основные цели:

- вначале они уменьшают напряжение подводимого к ним тока трехфазного;

- а затем формируют из него ток постоянный.

Принято располагать оборудование, подающее ток переменный, на открытых пространствах, а прочие системы и, в том числе, выпрямители силовые, внутри помещений, специально на то оборудованных. От подстанций тяговых к сети контактной электроэнергия поставляется по особой питающей линии. Эту линию принято именовать фидером.

Сеть тяговая, назначение которой состоит в питании электроподвижных составов, делится на две ведущие составляющие. Это КС (или питающая) и сеть рельсовая. КС (КС) представляет из себя систему конструкций, оборудования электрического и проводов, которые реализуют транспортирование и доставку электричества от подстанций тяговых до ЭПС токоприемников. Сеть рельсовая представляет рельсы, обладающие токопроводимостью. Рельсы стыкуются системой соединений. КС и РС вместе образуют комплекс, который является одной из составляющих общей схемы энергообеспечения ЖД магистралей.

К сети контактной и ее конструкциям предъявляется ряд требований. Среди основных – это максимальная надежность. Она проявляется в обеспечении постоянного контакта токоприемника и провода К. Токоприемник не должен соскальзывать и обеспечивать качественный токосъем при любых условиях. Сама КС должна быть устойчива к влиянию климатич. факторов, мех. повреждениям, электр. влиянию и проч. Обеспечивать надежность КС также важно, поскольку она не предусматривает резервного питания. Это означает, что если какой-либо элемент сети выходит из строя, то движение по сети прекращается до тех пор, пока электроснабжение не возобновится и неисправный элемент не будет заменен или отремонтирован.

Устранить все влияние на КС из вне не представляется возможным. Также имеются некоторые постоянные характеристики элементов и материалов, которые не позволяют формировать совершенных технологий. Так провес провода меж опорами получается сложно контролировать. В результате изменения Т окр. среды провод может либо провисать, либо, наоборот, стягиваться. В случае провисания ухудшается контакт между токоприемником и проводом, ухудшается токосъем. Соскальзывание и колебания токоприемника вызывают сильный износ провода. Для того, чтобы уменьшить провисание провода, применяют разные методы. В основном используется особая конструкция подвески, так называемая, подвеска цепная. Она применяется, в том числе, на линиях с высокими скоростями, т.к. для больших скоростей очень важен надежный контакт приемника тока и КП. Подвеска цепная организуется таким образом, что КП, располагаемый меж опорами, подвешивается к ним не свободно (как это бывает у подвески простого типа), а крепится к спец. тросу несущему. Фиксация КП происходит с помощью струн (проволочных), которые располагаются часто друг к другу. За счет работы струн обеспечивается максимально постоянное расстояние меж проводом и головкой рельса токоприемника.

Нормируются и высоты расположения провода контактного относительно поверхности грунта или рельсовых путей. По перегонам положение КП относительно головки рельса не должно быть меньше 5,7 м., на переездах – 6,8 метров. По плоскости горизонтальной токонесущий элемент располагают по оси путей зигзагом, имеющим отклонения в допустимых пределах в зонах у опор. Такой подход реализует стойкость контакта к сильному ветру и дает более равномерный износ провода, а также пластин контактных на токоприемнике.

КП принято изготовлять из меди электролитич. Площ-дь сечения может быть различной. Получают распространение провода медные фасонные. Для проводов также могут применяться методики, улучшающие их качество и устойчивость. К примеру, часто применяется с целью снижения износа проводов графитовая смазка, которой обрабатывается скользящий полоз токоприемника.

Важно при устройстве КС и сетей энергетического обеспечения предусматривать все необходимые меры безопасности. Должен быть максимально надежный подвод энергии, обеспечена изоляция в полной мере для опор, прочих конструкций, проводов, подвесок, ЭПС, для устройств обслуживающих, параллельных сетей обеспечения электричеством и проч. К мерам обеспечения безопасности также относится: секционирование КС, установка вставок нейтральных на КС, монтирование секционных изоляторов КС.

Вставки нейтральные представляют из себя ряд последовательных промежутков на воздушных сетях. Их назначение в том, чтобы не позволять возникновение кратких электрич. соединений по соседним секциям КС токоприемниками ЭПС в ходе движения состава. Особенно рекомендованы к применению вставки нейтр.-ые на участках КС, где проходит ток переменный трехфазный и секции прохождения тока получают питание с разных фаз.

Явление коротких замыканий может присутствовать на КС. Чтобы защитить линию и ее элементы от негативного влияния замыканий, искрения, пережогов, применяют спец. секционные посты. Их размещают между соседними подстанциями тяговыми. Часто посты обеспечиваются автоматическими системами регулирования.

Кроме основных мер защиты персонала и безопасности на КС, также систем защиты электромеханического оборудования и автосистем, на КС должно быть обеспечено надежное заземление. Заземление реализуется для опор и прочих металлических конструкций КС, а также для других конструкций, находящихся в близости к линиям с напряжением по радиусу в 5 метров. Дополнительно все вышеуказанные устройства могут (и должны) обеспечиваться устройствами отключения (выключателями). Распространена на КС также дистанционная регуляция и управление, автоматическое аварийное отключение и проч.

Поиск

Свяжитесь с нами

Наша горячая линия

Телефон84992359878 89661744484

Написать нам по e-mail

Компания ЗАО "СИ"

Инновационное натяжное и тормозное оборудование для прокладки кабелей и проводов всеми известными на сегодняшний день методами.