Увеличение напряжения в тяговой сети до 6-12 (24) кВ

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ

Характерной особенностью электрической тяги является возможность постоянного совершенствования систем электроснабжения электрических же­лезных дорог путем внедрения новейших достижений науки и техники. При этом технические решения осуществляются как при вводе новых электрифици­рованных участков железных дорог, так и в порядке модернизации устройств, находящихся в эксплуатации.

Накопленный опыт проектирования и эксплуатации устройств электро­снабжения электрических железных дорог позволил выделить основные пути их совершенствования:

1)повышение экономичности и надежности устройств систем электро­снабжения электрических железных дорог;

2)разработка и внедрение новых методов эксплуатационной деятельно­сти электрических железных дорог;

3)комплексная автоматизация и телемеханизация устройств электро­снабжения с применением вычислительной техники;

4)научно обоснованная постановка и решение перспективных задач (разработка новых систем электрической тяги и систем электроснабжения, соз­дание прогрессивных образцов новой техники и др.).

Увеличение напряжения в тяговой сети до 6-12 (24) кВ

были проведены работы по эксплуатационному освое­нию системы электроснабжения постоянного тока двойного напряжения 6/3 кВ.Однако эта система (рис. 1) широкого распростране­ния не получила из-за низкой надежности работы промежуточных преобразо­вательных пунктов (ППП), устанавливаемых в межподстанционной зоне без обслуживающего персонала.

Рис. 1. Система тягового электроснабжения двойного питания: ППП -промежуточный преобразовательный пункт; И - инвертор; В - выпрями­тель; ДП - дополнительный провод; КС - контактная сеть; ХР - ходовой рельс

Напряжение 6, 6 кВ постоянного тока может быть получено либо за счет последовательного соединения двух выпрямителей, либо за счет установки специального выпрямителя напряжением 6, 6 кВ. Ведутся работы по созданию системы электроснабжения постоянного тока напряжением 12 - 24 кВ. В этой системе предусматривается применение управляемых выпрямителей на тяго­вых подстанциях и одноагрегатных автоматических пунктах питания.

При применении электровозов с коллекторными тяговыми электродвига­телями постоянного тока при напряжении в тяговой сети 6-12 (24) кВ прин­ципиальная схема силовой цепи «тяговая сеть - электровоз» представлена на рис. 2.

Рис. 2. Питание электровоза с коллекторными тяговыми двигателями постоянного тока при напряжении 6-12 (24) кВ: а - схема силовой цепи; ИП - импульсный преобразователь; ТД - тяговый двигатель; б - распреде­ление напряжений.Импульсный преобразователь (ИП) уменьшает напряжение 6 - 24 кВ до 3 кВ, при котором осуществляется питание тяговых электродвигателей элек­тровоза (мотор-вагонной секции).При электровозах, оборудованных трехфазными электродвигателями переменного тока, схема силовой цепи «тяговая сеть - электровоз» имеет вид, представленный на рис. 3. Инвертор (И) преобразует постоянное напряжениев трехфазное переменное для питания асинхронных электродвигателей элек­тровоза.

Вместе с тем были выявлены и недостатки электровоза, к числу которых относятся громоздкость и большая масса преобразователя, низкий КПД преоб­разователя, влияние тяговой сети на работу смежных устройств. Однако при современной элементной базе и микропроцессорной технике эти недостатки устранимы и систему с инвертором следует рассматривать как перспективную.