Литература

1.В.А. Кудрявцев «Организация и управление движением на железнодорожном транспорте» М.: «Академия» -2006г. с.36,178. ст.426.

2.М.С. Боровикова «Организация движения на железнодорожном транспорте» М.: «Транспортная книга» -2009г. с.17-20 ст.494

3. Д.П. Заглядимов «Организация движения на железнодорожном транспорте» М.: «Транспорт» -1985г. с.7-8 ст.356

Электрификация железных дорог

Шарапова Е.Н.

Введение

Железнодоро́жная электрифика́ция — комплекс мероприятий, выполняемых на участке железной дороги для возможности использовать на нём электроподвижной состав: 

электровозы, электросекции или электропоезда.

Для тяги поездов на электрифицированных участках железных дорог используются электровозы. В качестве пригородного транспорта используются электросекции или электропоезда.

Белорусская железная дорога приступила к реализации масштабного инвестиционного проекта - электрификации участков Гомель-Жлобин-Осиповичи и Жлобин-Калинковичи. Об этом сообщили в БЖД.

Проект реализуется в рамках Государственной программы развития железнодорожного транспорта на 2011-2015 годы. Он осуществляется за счет кредитных средств Экспортно-импортного банка Китая и собственных средств Белорусской железной дороги. В ходе реализации первого этапа данного проекта в настоящее время проводится установка опор и закладка фундамента для контактной сети на участке Жлобин - Осиповичи. Специалистам предстоит электрифицировать 107 км пути. Вторым этапом станет электрификация участков Гомель - Жлобин (86 км) и Жлобин - Калинковичи (101 км).

В настоящее время протяженность магистральных линий Белорусской железной дороги составляет 5,5 тыс. км, из них электрифицированы 0,9 тыс. км (16%). На электрифицированных участках выполняется 25% грузооборота и 30% пассажирооборота.

1. Системы электрификации

Системы электрификации можно классифицировать:

• по виду проводников:

  • с контактной подвеской

  • с контактным рельсом

• по напряжению

• по роду тока:

  • постоянный ток

  • переменный ток

    • частота тока

    • число фаз

Обычно используют постоянный (=) или однофазный переменный (~) ток. При этом в качестве одного из проводников выступает рельсовый путь.

Использование трёхфазного тока требует подвески как минимум двух контактных проводов, которые не должны соприкасаться ни при каких условиях (как у троллейбуса), поэтому эта система не прижилась, в первую очередь из-за сложности токосъема на больших скоростях.

При использовании постоянного тока напряжение в сети делают довольно низким, чтобы включать электродвигатели напрямую. При использовании переменного тока выбирают гораздо более высокое напряжение, поскольку на электровозе напряжение можно легко понизить с помощью трансформатора.

1. Система постоянного тока

В данной системе тяговые электродвигатели постоянного тока питаются напрямую от контактной сети. Регулирование осуществляется подключением резисторов, перегруппировкой двигателей и ослаблением возбуждения. В последние десятилетия стало распространяться импульсное регулирование, позволяющее избежать потерь энергии в резисторах.

Вспомогательные электродвигатели (привод компрессора, вентиляторов и др.) обычно также питаются напрямую от контактной сети, поэтому они получаются очень большими и тяжёлыми. В некоторых случаях для их питания используют вращающиеся или статические преобразователи (например, на электропоездах ЭР2Т, ЭД4М, ЭТ2М используется мотор-генератор, преобразующий постоянный ток 3000 В в трёхфазный 220 В 50 Гц).

На Железных дорогах России и стран бывшего Советского Союза участки электрифицированные по системе постоянного тока, сейчас в основном используют напряжение =3000 В (на старых участках - =1500 В). В начале 70-х в СССР на Закавказской железной дороге были проведены практические исследования с возможностью электрификации на постоянном токе напряжением =6000 В, однако в дальнейшем все новые участки электрифицировались переменным током более высокого напряжения.

Простота электрооборудования на локомотиве, низкий удельный вес и высокий КПД обусловили широкое распространение этой системы в ранний период электрификации.

Недостатком данной системы является сравнительно низкое напряжение контактной сети, поэтому для передачи одинаковой мощности требуется больший ток по сравнению с более высоковольтными системами. Это вынуждает:

• использовать большее суммарное сечение контактных проводов и подводящих кабелей;

• увеличивать площадь контакта с пантографом электровоза за счет увеличения числа проводов в подвеске контактной сети до 2-х и даже 3-х (например, на подъемах);

• уменьшать расстояния между тяговыми подстанциями для минимизации потерь тока в проводах, что дополнительно приводит к увеличению стоимости самой электрификации и обслуживания системы (подстанции хоть и автоматизированы, но требуют обслуживания). Расстояние между подстанциями на грузонапряженных участках, особенно в сложных горных условиях, может быть всего лишь несколько километров.

Трамваи, троллейбусы используют постоянное напряжение =550 (600) В, метрополитен =750 (825) В.