Системы электрической тяги
Более 50% всей вырабатываемой электроэнергии в РФ потребляется железнодорожным транспортом. В России электрифицировано около 45,2 тысяч километров железных дороги. Электрическая тяга - самый надежный и дешевый вид тяги.
Системы электрической тяги бывают:
- постоянного тока (напряжение в контактной сети равно 3000В)
- переменного тока (напряжение в контактной сети равно 25000В, с частотой f =50 Гц)
- система 2*25 кВ
Общий вид электрифицированной железной дороги
Система постоянного тока наиболее простая. Относительная простота и надежность электрооборудования ЭПС постоянного тока и хорошие тяговые характеристики электровозов обеспечили этой системе преимущественное применение, как в нашей стране, так и за рубежом.
В настоящее время на переменном токе электрифицируют новые участки и переводят с постоянного тока наиболее трудные, гористые участки на эту систему.
Систему тяги постоянного тока можно представить:
1 – электростанция; 2 – ЛЭП; 3 - тяговая подстанция; 4 – трансформатор;
5 – выпрямитель; 6 - питающий провод; 7 – контактная сеть;
8 – токоприемник; 9 – пускорегулирующая аппаратура; 10 – тяговый двигатель;
11 – рельс; 12 – отсасывающий провод (фидер).
Электрическая схема замкнута. Рельс является обратным проводом по которому тяговый ток возвращается на тяговую подстанцию
Системы тяги переменного тока:
Сам электровоз усложняется, и в основном, за счет тягового трансформатора становится сложнее и дороже.
|
|
|
Система энергоснабжения упрощается, так как выпрямительная установка перенесена на электровоз:
1 – электрическая станция; 2 – ЛЭП; 3 – тяговая подстанция; 4 – трансформатор;
5 – питающий провод (фидер); 6 – контактная сеть;
7 – токоприемник; 8 – электрическая аппаратура; 9 – тяговый трансформатор;
10 – тяговый двигатель; 11 – рельс; 12 – отсасывающий провод (фидер).
Все тяговые двигатели электровозов в России работают на постоянном токе. И по рельсам протекает постоянный тяговый ток.
Преимущества системы тяги переменного тока над постоянным:
- сечение контактной сети в три раза меньше, чем у постоянного тока 500 мм2.
- больший к.п.д.;
- увеличивается расстояние между тяговыми подстанциями;
- меньше себестоимость строительства системы энергоснабжения;
- электровозы переменного тока меньше боксуют.
Система тяги 2*25кВ:
Вдоль железной дороги идёт питающий провод 50 кВ (на рисунке П).
Имеются автотрансформаторы (АТ), при их помощи из 50 кВ трансформируют в 25 кВ. Как известно, мощность Р равна произведению напряжения (U) на величину тока (I):
Р = UI
От величины тока зависит потеря энергии из-за нагревания. При какой-то постоянной мощности P при большом напряжении надо меньший ток и значит меньше электрические потери. В этой системе электровозы используются те же, что и в системе переменного тока. Именно этой системой электрифицируются в последние годы железные дороги нашей страны.
|
|
|
Тяговые подстанции:
- опорные, когда они питаются непосредственно от ЛЭП и от этих тяговых подстанций питаются контактная сеть и другие тяговые подстанции)
- тупиковые
- промежуточные
- стационарные (те, которые видим, когда проезжаем в поезде)
- передвижные, тяговые подстанции на колесах (устанавливаются в случае резкого и непредвиденного увеличения грузонапряжённости).
Контактная сеть
1 - опора; 2-консоль; 3-усиливающий провод; 4-изоляторы; 5-соединяющий провод; 6-несущий трос; 7-соединительные струны; 8-зажимы; 9-контактный провод; 10-фиксаторы; 11,12-детали крепления; 13-рессорный трос.
Фиксатор нужен для обеспечения зигзагообразного положения контактного провода с целью уменьшения износа полоза токоприемника. Старые изоляторы фарфоровые, а сейчас делают из стеклопластика. Несущий трос делают из металлической проволоки, струны из медной. Контактный провод чаще всего медный, последнее время биметаллический.
|
|
|
Бывают два контактных провода, расположенные параллельно, когда нужно передать большое количество энергии, например, на крутом и длинном подъеме.
По способу подвески контактная сеть бывает:
- простые состоят из одного контактного провода, подвешенного к поддерживающим конструкциям (опорам), расположенным друг от друга на расстоянии длины пролета 30-40 м (рис.а);
- цепные подвески, в которых контактные провода подвешивают на струнах к несущему тросу (рис. б, в, г, д, е, ж, з). На магистральных железных дорогах применяются только цепные подвески.
По способу подвешивания контактных проводов к несущему тросу:
- одинарные (рис.б), имеющие один несущий трос и один контактный провод;
- двойные - контактный провод подвешивается к несущему тросу через вспомогательный провод (рис.в).
По способу натяжения провода и троса:
- компенсированные – натяжение контактного провода и несущего троса (рис.д), обеспечивается грузовыми компенсаторами;
- полукомпенсированные - натяжение только контактного провода грузовым компенсатором через подвижный блок – ролик (рис.г).
По расположению несущего троса в плане:
- вертикальные - несущий трос и контактный провод располагаются в одной вертикальной плоскости и в плане сливаются в одну зигзагообразную линию (рис.е)
|
|
|
- полукосые – контактный провод располагается зигзагообразно,а несущий трос совпадает с осью пути (рис.ж)
- косые – контактный провод и несущий трос располагаются зигзагообразно, но находятся в противофазе (рис.з)
1 – контактный провод; 2 – опора; 3- несущий трос; 4- струна; 5 – вспомогательный провод; 6 – грузовой компенсатор; 7 – ролик; 8 – ось; 9 – консоль, фиксатор; 10 – изолятор.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 87; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!