§ 10.8. Електрообладнання електричного транспорту

Електричний транспорт — це засіб переміщення, в якому тяга на рушійних колесах створюється тяговими електродвигунами. Для створення електричної тяги використовують електричні при­води з двигунами постійного та змінного струму. Електричний транспорт класифікують за призначенням, родом струму, спосо­бом живлення, будовою шляху та ін.

За призначенням електротранспорт поділяють на магістральний та приміський (залізниці), промисловий (підземний та надземний), міський і автономний. Електроприводи перших трьох видів елек­тротранспорту потребують електроенергію від стаціонарних елек­тростанцій, а останніх двох — від джерел енергії, встановлених на рухомому складі.

За способом передачі енергії до тягових електродвигунів елек­тричний транспорт можна поділити на три типи: електроенергія надходить від зовнішнього джерела (трамвай, тролейбус і т. п.), джерело енергії установлено на рухомому складі (автомобіль,

тепловоз і т.д.) або сполучення двох типів (тролейні автомобіль та автобус).

За типом шляху електротранспорт поділяють на рейковий (електровози, електровагони, трамваї), безрейковий (тролейбуси, електромобілі) та монорейковий.

Залежно від роду струму, що підводиться до рухомого складу, розрізняють систему електротяги постійного струму (з номіналь­ними напругами на шинах тягових підстанцій магістральних та приміських залізниць 3 300 В, промислового транспорту — 600 — З 300 В, метрополітенів — 825 В, трамваїв і тролейбусів — 600 В), однофазного струму зниженої частоти (16 Уз і 25 Гц) і однофазного струму промислової частоти з напругами на тягових підстанціях магістральних і приміських залізниць 27,5 кВ і промислового транспорту — 11 кВ. Система однофазного струму промислової частоти є найпростішою та найекономічнішою для електричної тяги. Внаслідок використання відносно високих напруг ця система дозволила значно збільшити відстань між підстанціями і зменшити переріз проводів контактної мережі.

Навантаження в однофазній контактній мережі промислової частоти, яка живиться від системи електропостачання трифазного струму, викликає нерівномірність навантаження фаз. Несиметрія навантаження погіршує якісні показники енергії, викликає істотні перешкоди у лініях зв'язку і шкодить металевим комунікаціям, розмішеним вздовж полотна.

Джерелами живлення міських контактних мереж служать тягові підстанції, номінальна потужність яких залежно від числа вип­рямлячів складає 600 — 5 000 кВт, а коефіцієнт корисної дії 0,85 — 0,87. Для передачі електричної енергії від тягових під­станцій до рухомого складу використовується тягова мережа, яка складається з лінії живлення і контактної мережі. Для забезпе­чення незалежного живлення частин контактної мережі та ско­рочення довжини ділянок, які вимикаються при перевантаженнях або аваріях, її секціонують на окремі ділянки завдовжки 500 — 1 000 м та ізолюють одну від одної.

Устаткування автономного (теплоелектричного) рухомого скла­ду складається з теплового двигуна (звичайно, дизель), генератора, вал якого механічно пов'язаний з валом теплового двигуна, тягових електродвигунів, що сполучаються через редуктор з ру­хомими осями, гальмівних пристроїв, допоміжного устаткування (вентиляторів, компресорів, насосів, акумуляторів і т.ін.), апаратів та приладів для керування і захисту устаткування. Однак однією з головних вимог до електричної передачі є використання повної потужності дизеля, що досягається автоматично. Для забезпечення саморегулювання потужності необхідно, щоб при підвищенні стру­му в тягових двигунах відбувалося зниження, а при зниженні струму двигунів — збільшення напруги генератора.

Для електричної тяги застосовують двигуни послідовного або змішаного збудження. Для зміни частоти обертання допускається

послаблення збудження шляхом шунтування обмотки послідов­ного збудження резистором або котушкою реактора з резистором.

Конструкція тягових електричних апаратів заснована перева­жно на тих самих принципах, що й в електричних апаратах загальнопромислового призначення.