4 Требования к устройствам электроснабжения

Устройства электроснабжения должны обеспечивать надежное электроснабжение:

– электроподвижного состава для движения поездов с установленными весовыми нормами, скоростями и интервалами между ними при требуемых размерах движения;

– устройств СЦБ, связи и вычислительной техники как потребителей электрической энергии 1 категории;

– всех остальных потребителей железнодорожного транспорта.

Особенности верхнего строения пути на электрифицированных линиях. На электрифицированных дорогах рельсы используют для пропуска тяговых токов, поэтому верхнее строение пути на таких дорогах имеет следующие особенности:

– к головкам рельсов с наружной стороны колеи прикреплены (приварены) стыковые соединители из медного троса, вследствие чего уменьшается электрическое сопротивление рельсовых стыков;

– применяют щебеночный балласт, обладающий хорошими диэлектрическими свойствами. Зазор между подошвой рельса и балластом делают не менее 3 см;

– деревянные шпалы пропитывают креозотом, а железобетонные надежно изолируют от рельсов резиновыми прокладками;

– рельсовые нити через определенные расстояния электрически соединяют между собой, что позволяет уменьшить сопротивление току..

ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ

• Некоторые промышленные электровозы могут получать питание не только от верхнего контактного провода, но и от бокового или по кабелю (в карьерах, где производится погрузка добытых полезных ископаемых в полувагоны). Кабель наматывается на барабан, установленный на электровозе.

• В контактную сеть линии Белореченская — Майкоп (Северо-Кавказская железная дорога) может подаваться как постоянный ток 3 кВ, так и переменный 25 кВ. Это испытательный полигон РЖД.

• Единственный случай в истории электрификации советских и российских железных дорог — замена переменного тока на постоянный ток — произошёл в 1989 году на Павелецком направлении Московской железной дороги. После электрификации на постоянном токе участка «Рыбное — Узуново» станция Узуново стала станцией стыкования, а участок «Ожерелье — Узуново» с переменного тока переведён на постоянный ток. Станция Ожерелье перестала быть станцией стыкования. Участок «Ожерелье — Узуново — Михайлов — Павелец» первым в СССР был электрифицирован на переменном токе (1955—1956), поезда повели первые советские серийные электровозы переменного тока НО.

• По условиям электробезопасности, внутри зданий локомотивных депо контактный провод не подвешивается, электровозы загоняют в цех с опущенным токоприёмником, подавая питание на один из тяговых электродвигателей от внутрицехового источника постоянного тока напряжением около 90 вольт. На кузове электровоза имеется розетка, электрический ток подаётся по кабелю. Точно так же загоняют в цех тепловозы с электропередачей(дизельный двигатель при этом остановлен). Таким же способом локомотивы выкатывают на улицу.

• Мощные электровозы постоянного тока при трогании поезда поднимают два, а то и все токоприёмники. Сила тока настолько велика, что может произойти пережог контактного провода.

• Внедрением асинхронных трёхфазных тяговых электродвигателей можно увеличить мощность электровоза примерно в 1,5 раза. Дело в том, что тяговый электродвигатель — машина предельного исполнения. Его мощность определяют габаритные размеры, обусловленные шириной колеи, точнее, расстоянием между колёсами. «Форсировать» коллекторный электродвигатель, увеличивая силу тока, весьма затруднительно, так как при этом появляется насыщение магнитной системы, далее увеличивать ток бесполезно. Трёхфазные асинхронные тяговые электродвигатели имеют меньшую металлоёмкость в сравнении с коллекторными при той же мощности. Например, коллекторный электродвигатель электровоза ЧС200 имеет часовую мощность 1050 кВт, а трёхфазный асинхронный электродвигатель электровоза BR 185 — 1400 кВт.

• Рекуперативным торможением на железнодорожном транспорте (в частности, на электровозах, оборудованных системой рекуперативного торможения) называется процесс преобразования кинетической энергии движения поезда в электрическую энергию тяговыми электродвигателями (ТЭД), работающими в режиме генераторов. Выработанная электрическая энергия передается в контактную сеть (в отличие от реостатного торможения, при котором выработанная электрическая энергия гасится на тормозных резисторах, то есть преобразовывается в тепло и рассеивается системой охлаждения). Рекуперативное торможение используется для подтормаживания состава в случаях, когда поезд идет по относительно некрутому уклону вниз, и использование воздушного тормоза нерационально. То есть, рекуперативное торможение используется для поддержания заданной скорости при движении поезда по спуску. Данный вид торможения дает ощутимую экономию энергии, так как выработанная электрическая энергия передается в контактную сеть и может быть использована другими локомотивами на данном участке контактной сети.