Тема 3

Електропостачання залізниць

Література, що рекомендується:

1. Юхновський І.Р. та ін. Транспортний комплекс України. Залізничний транспорт: проблеми та перспективи. − К.: 2006. − 286с.

2. Пронтарский А.Ф. Системи и устройства электроснабжения. − М.: Транспорт, 1979.

3. Третьяков А.П. Подвижной состав и тяговое хозяйство железных дорог. − М.: Транспорт 1971. − 352с.

4. Прохорский А.А. Тяговые и трансформаторные подстанции. − М.: 1983.

Для вивчення теми студенти повинні ознайомитися з розвитком електроенергетики в країні, перевагами і недоліками різних систем електрифікації залізниць, розвитком і перспективами електротяги на залізницях України.

Історична довідка: Електрифікація залізниць у СРСР почалася в 1924 році, коли в плані ГОЭЛРО в розділі транспорту була передбачена розробка перспектив електрифікації транспорту і будівництва електрифікованих залізниць . Перша ділянка залізниці електрифікована на постійному струмі напругою 1,2 кВ Баку-Сурахани мала довжину 19 км. Надалі електрифікація залізниць здійснювалася на постійному струмі напругою 3 кВ і змінному струмі напругою 25 кВ. промислової частоти. У середині 30 років минулого сторіччя були пущені в експлуатацію електрифіковані ділянки на постійному струмі на Кавказі ( Хашури - Тбілісі), на Україні ( Запоріжжя - Долгінцево). У 1956 році електрифікація першої досвідченої ділянки на однофазному змінному струмі напругою 25 кВ. на Московській залізн. поклала початок інтенсивному будівництву електрифікованих залізниць на змінному струмі.

В даний час в Україні з загальної експлуатаційної довжини шляхів у 22011,2 км, електрифіковано 9391,3 км, у тому числі на змінному струмі 4738,7 км.( за станом на 1.01.05).

Розвитку електрифікації залізниць передувало будівництво могутніх електростанцій у різних регіонах країни й об'єднання їх у єдину енергетичну систему. Від енергосистем одержують живлення промислові споживачі й електрифіковані залізниці .

Електрорухомий склад (електровози й електропоїзди) одержують живлення від тягової електричної системи, що включає в себе зовнішнє електропостачання, тягові підстанції, живильні і зворотні лінії, контактну мережу. Зовнішнє електропостачання забезпечує подачу електроенергії за допомогою ЛЕП (лінії електропередач) від районних електричних підстанцій до тягової підстанції. Районні електричні підстанції одержують електроживлення від теплових електростанцій (ТЕС), гідроелектричних станцій (ГЕС) чи атомних електростанцій (АЕС). Генеруюча в електростанціях електроенергія трансформується до високої напруги (35,110,220,500кв.) і за допомогою ЛЕП передається на районні підстанції. Там напруга знижується до 110 кв.,35кв. чи 10 кв. і передається далі на підстанції споживачів, у т.ч. і на тягові підстанції. На тяговій підстанції відбувається перетворення отриманої по зовнішніх лініях електропостачання електроенергії і видача її в тягову мережу. У світовій практиці найбільше поширення одержали три системи електричної тяги: постійного струму, однофазного струму промислової частоти (50 чи 60гц) і однофазного струму зниженої частоти 16 2/3 і 25 гц. На залізницях України застосовується електрична тяга постійного струму і, більш перспективна, однофазно-перемінного струму промислової частоти 50 гц. Тому що тягова електрична мережа є споживачем 1 категорії, то тягові підстанції приєднуються до енергосистеми за схемою двостороннього живлення з двуціпною лінією електропередачі з напругою 110 чи 220кв. Двостороннє живлення і двухціпна лінія гарантує безперебійну роботу тягової електромережі при аварійних ситуаціях на ЛЕП і окремих тягових підстанціях.

Рис.15. Схема живлення тягових підстанцій: