3.5 Особенности тягового электроснабжения при системе 2х25 кВ.
Увеличение размеров движения поездов и рост их массы на участках переменного тока при напряжении 25 кВ вызывают повышение энергии и напряжения.
Чтобы поддержать необходимое напряжении на токоприемниках э.п.с., приходится сближать тяговые подстанции, т.е. строить новые. Значительно ниже потери энергии при новой системе электроснабжения 2х25 кВ (рис.3.3). В чем же особенности этой системы?
Через каждые 8-15 км. устанавливают линейные автотрансформаторы на 50 кВ, которые включают между питающим проводом и контактной подвеской. Таким образом, в контактную сеть поступает напряжение 50 кВ. Понятно, что при этом существенно снижаются потери энергии в тяговой сети по сравнению с возникающими при напряжении 25 Кв. Между контактной и рельсовой сетями сохраняется напряжение 25 Кв, что позволяет эксплуатировать тот же электроподвижной состав переменного тока. Особенно ценно то, что можно не применять какие-либо специальные устройства для стыкования участков переменного тока напряжением 25кВ 2х25кВ.
Электрификация многих новых железнодорожных участков на переменном токе ведется с применением системы 2х25 кВ
1-трансформатор тяговой подстанции; 2-линейный автотрансформатор на 50 кВ; 3-питающий провод; 4-контактный провод; 5-рельсовая сеть;
3.6 Передача электрической энергии от тяговых подстанций к электроподвижному составу
От тяговых подстанций к э. п. с. электроэнергия может поступать либо с одной стороны, либо с двух. При этом на двухпутных и многопутных участках контактные подвески отдельных путей можно питать раздельно и параллельно.
Как правило, на однопутных участках применяют двустороннее питание контактной сети 2(рис.3.4). При этом ток поступает к э. п. с. с двух сторон, складываясь из токов L1 и L2 Значения этих токов обратно пропорциональны расстоянию от локомотива (нагрузка 3) до соответствующей тяговой подстанции 1 или 4. Чем ближе к тяговой подстанции находится локомотив, тем большая часть тока L1 поступает к нему от этой подстанции. На дорогах переменного тока двустороннее питание выполняют, подключая контактную сеть данного участка на обеих тяговых подстанциях к одной и той же фазе.
При одностороннем питании (рис. 3.4) э. п. с. получает энергию только одной тяговой подстанции. В результате весь потребляемый из ток проходят по провод контактной сети.
Это, при прочих равных условиях, вызывает большие потери напряжения и энергии, чем при двустороннем питании. кроме того, при двустороннем питании возможно подавать электрическую энергию к э. п. с. и в случае повреждения контактной сети для этого переходят на одностороннее питание. В случае одностороннего питания повреждение контактной сети на участках между тяговой подстанцией э.п.с. прекращение подачи энергии. Поэтому одностороннее питание применяют только на участках небольшой длины, расположенных за крайними тяговыми подстанциями на лавных линиях, на малодеятельных ветвях незначительной протяженности, примыкающих к главной линии, и на подстанциях.
При двустороннем питании и неравенстве напряжений на шинах смежных тяговых подстанций (например, если эти подстанции получают питание от разных энергетических систем) в тяговой сети появляется уравнительный ток. он вызывает дополнительные потери напряжения и энергии в тяговой сети. Поэтому принимают соответствующие меры для выравнивании напряжений тяговых подстанций.
На двухпутных и многопутных линиях обычно применяют двустороннее питание, а одностороннее — только при условиях, указанных для однопутных участков.
В случае раздельного питания контактных сетей путей на двухпутном участке (рис. 3.4) каждая из них получает энергию от тяговых подстанций независимо друг от друга. Повреждение, вызывающее отключение контактной сети одного из путей, не отражается на движении поездов по другому пути.
Рис.3.4. Схема передачи электроэнергии к подвижному составу от тяговых подстанций: а) двусторонняя на однопутном участке; б)односторонняя на однопутном участке; в)двусторонняя на двухпутном участке; 1,4 –тяговые подстанции; 2 – контактный провод; 3 – ток к электровозу (нагрузка).