Red de contactos de tensión del ferrocarril. Fuente de alimentación

los sistemas de energía, independientemente del tipo de subestación de tracción, deben realizarse con conexión cíclica de las fases más cargadas de las subestaciones de tracción a diferentes fases de las líneas aéreas.

El esquema de suministro de energía externa para la sección electrificada del ferrocarril es desarrollado por institutos especializados sobre la base de los datos de origen de la ubicación de las subestaciones de tracción y su potencia recibida de los ferrocarriles rusos o de la organización de diseño que desarrolla el proyecto de electrificación, y debe determinar:

– el valor nominal de las subestaciones de tracción de tensión de alimentación;

– tipo de subestación (de referencia, intermedia, combinada con el distrito, etc.) y circuitos eléctricos principales en el lado de suministro;

– potencia y voltaje de los consumidores regionales para el quinto y décimo año de operación;

– corrientes de potencia o cortocircuito en los neumáticos de la tensión de alimentación de las subestaciones de tracción;

– requisitos para derretir el hielo en el suministro VL;

– valores de desequilibrio de corrientes y voltajes generados por la carga de tracción;

– tipos de relés de protección de líneas aéreas de energía, equipos de comunicación de alta frecuencia, instalaciones de control de despacho y proceso, así como la necesidad de contabilidad intersistema;

– distribución de trabajos entre sistemas de energía y otras organizaciones para la construcción de instalaciones de suministro de energía externa.

10.2. El circuito de alimentación de los sistemas de señalización de subestaciones de tracción de CA y CC.

El bloqueo automático es el principal sistema de control de tráfico a intervalos de los ferrocarriles. Para garantizar el intervalo mínimo de paso del tren en el bloqueo automático, los tramos entre estaciones se dividen en secciones de bloques protegidas por semáforos, cuyas lecturas son de

cambio automático en función de la ubicación de los trenes. Dentro de cada sitio de bloques organizan circuitos de vía eléctrica.

El tipo más simple de circuito eléctrico puede representarse como una fuente de energía eléctrica y su consumidor, interconectado por conductores de corriente eléctrica. En un circuito de riel eléctrico, una batería o un convertidor de voltaje de CA (con una frecuencia de 25, 50 o 75 Hz) y una frecuencia de tono se pueden usar como fuente de energía eléctrica, y un relé puede ser un consumidor. Ambos hilos de una vía férrea siempre sirven como conductores de energía eléctrica desde una fuente hasta un consumidor.

Además de la división del tipo de corriente de suministro, los circuitos ferroviarios se distinguen por el método de alimentación, el lugar de aplicación y el método de pasar la corriente de tracción inversa. El método de alimentación se divide en cadenas de suministro de potencia continua de riel, pulsos y códigos; en el lugar de aplicación - no ramificado y ramificado; por el método de pasar la corriente de tracción a lo largo de los rieles: rosca simple y doble (aceleración). En los circuitos de una sola vía, la corriente de tracción pasa a través de una rosca del riel, y en cadenas de doble rosca, a través de ambas roscas del riel.

En áreas sin tracción eléctrica, se prevén circuitos ferroviarios de corriente continua o alterna con una frecuencia de 50 Hz, en áreas con corriente eléctrica de corriente continua - circuitos ferroviarios de corriente alterna, generalmente con una frecuencia de 50 Hz. En las líneas con una corriente eléctrica de CA con una frecuencia de 50 Hz, se utilizan circuitos de pista de CA con una frecuencia de 25 Hz; en algunos casos, se utilizan circuitos de pista de 75 Hz. Las secciones existentes con circuitos ferroviarios de 75 Hz deben convertirse a 25 Hz.

Cuando una corriente eléctrica de los circuitos ferroviarios de corriente directa y alterna en las vías y las pistas de recepción / salida realizan doble hilo. Los transformadores del acelerador se instalan en las vías principales y en los puntos adyacentes para pasar la corriente, y se colocan tanto en el suministro como en los extremos del relé de los circuitos del riel solo en las pistas principales, y en las vías laterales, por regla general, solo en las rutas de suministro. final del circuito de pista. En los cuellos de las estaciones, así como en las secciones cortas de las pistas de salida, los circuitos de pista, con la excepción de los codificados, pueden ser de una sola hebra, pero debe ser posible pasar

corriente de tracción: no menos de cuatro hilos de riel en doble vía y tres hilos en secciones de vía única.

La fuente de alimentación externa incluye puntos de fuente de alimentación (fuentes); Líneas longitudinales de aire y cable 6 (10) kV; Transformadores lineales y subestaciones transformadoras de 6 (10) kV; Subestaciones transformadoras completas (KTP) y líneas de suministro de potencia longitudinales de 25, 35 kV. En grandes estaciones con gran consumo de energía de los postes de la CE, se colocan alimentadores de alimentación separados para ellos.

El sistema de suministro de energía proporciona alimentación a los siguientes objetos del sistema de señalización:

– punto de señal de auto-bloqueo;

– dispositivos de centralización eléctrica de estaciones intermedias.

– centralización de dispositivos de grandes estaciones;

– dispositivos para centralizar zonas de maniobras;

– cruce de señalización y persianas automáticas;

– centralización de despacho.

Los sistemas de señalización, como consumidores de la primera categoría, deben recibir alimentación de dos fuentes reservadas mutuamente a través de dos líneas reservadas mutuamente.

El suministro de energía de los dispositivos de señalización se lleva a cabo, como regla, a través de líneas trifásicas de tres cables con voltaje de 6 (10) kV de fuentes de energía trifásicas con una frecuencia de 50 Hz y un neutro aislado.

La fuente de alimentación principal para el sistema de señalización se obtiene a través de líneas de bloqueo automáticas especiales (líneas de señalización de línea aérea), la energía de respaldo se suministra a las secciones electrificadas a través del sistema de CC y áreas no electrificadas, como regla general, desde líneas trifásicas de suministro de energía longitudinal (PE) 6; 10 kV, y en áreas electrificadas por el sistema de corriente alterna, desde las líneas “dos cables - riel” (DPR 27.5 kV). En algunos casos, la fuente de alimentación de respaldo para los dispositivos de señalización se realiza desde líneas adyacentes con voltaje de hasta 1000 V. Las fuentes de alimentación de estas líneas son las subestaciones de transformación y transformadores especiales construidas para alimentar las líneas de bloqueo automático y la fuente de alimentación longitudinal, y en las secciones electrificadas, las estaciones de transformadores se utilizan como fuentes de alimentación de respaldo, y En no electrificado - como básico.

Hay tres líneas de suministro de energía para líneas de bloqueo automáticas: de un lado (consola), de consola y de dos lados (paralelo) 12.

En el esquema de suministro de la consola, la tensión a la línea de autobloqueo se suministra desde una de las subestaciones de tracción, por ejemplo, la subestación TP1 (fig. 10.4). En el caso de una falla de voltaje en la subestación TP1, la fuente de alimentación de la línea de bloqueo automático se transfiere automáticamente a la subestación de tracción TP2 adyacente después de que el interruptor Q3 se enciende con el dispositivo de transferencia de encendido automático. De la misma manera, con el circuito de alimentación de la consola, también se suministra voltaje a la línea PE 6 (10) kV.

La figura 10.4. Líneas principales y de respaldo para sistemas de señalización y señalización y diagramas típicos de su conexión a fuentes de energía durante la electrificación a través del sistema.

dC 3.3 kV

Para aumentar la confiabilidad en caso de daños en las subestaciones o en las líneas, el esquema de energía de la consola debe realizarse de modo que las líneas de suministro de energía principal y de respaldo de los sistemas de señalización en cada zona de alimentación reciban energía de diferentes subestaciones. Por lo tanto, en cada subestación hay una sola línea aérea de alimentación para la señalización de las zonas de alimentación en una dirección y una de alimentación PE 6 (10) kV, en la dirección opuesta. Por ejemplo, la fuente de alimentación de los sistemas de señalización en la zona de alimentación entre las subestaciones TP1 y TP2 es

de acuerdo con el alimentador Q2 de la línea aérea de la subestación CC1 TP1 y el alimentador Q7 PE 6 (10) kV subestación TP2 (consulte la Fig. 10.4). Además del alimentador Q2, en la subestación TP1, el alimentador Q5 normalmente está encendido, y en la subestación TP2, además del alimentador Q7, el alimentador Q4, etc.

El esquema de alimentación de la consola de líneas aéreas de señalización y líneas de señalización y líneas de alimentación longitudinales está muy extendido y es el principal para las secciones de CC, cuya longitud es equivalente a la distancia entre subestaciones adyacentes y no excede los 15-25 km.

En el esquema de la potencia de la consola contraria en el centro de la zona entre las subestaciones en la línea aérea del sistema de señalización, se crea una sección y se suministra voltaje a cada sección de la línea desde una de las subestaciones adyacentes (fig. 10.5). En comparación con la consola, este esquema es más perfecto, ya que la longitud de las secciones alimentadas de la línea se reduce a la mitad. Esto mejora el modo de voltaje en la línea y, en caso de daños, solo la mitad del segmento de línea aérea entre las subestaciones está desconectada.

La figura 10.5. Líneas principales y de respaldo para sistemas de señalización y señalización y circuitos típicos de su conexión a fuentes de energía durante la electrificación a través del sistema de 25 kV CA

El esquema de la potencia de la consola contraria se extendió en áreas electrificadas por el sistema de 25 kV CA, donde las distancias entre las subestaciones aumentan a 40 - 50 km. En este esquema, un poste de partición con un interruptor equipado con un dispositivo AVR se instala en el punto de partición en el centro de la zona del alimentador. En una versión simplificada, en lugar de un interruptor, se le permite usar un seccionador con un control remoto o remoto. Cuando cualquiera de las subestaciones de suministro se desconecta, el interruptor (seccionador) del poste de partición se enciende automáticamente desde el ATS y las semiconas sin energía se suministran desde la subestación adyacente. Sin embargo, la calidad de la tensión al final de la zona de alimentación es menor.

Con un circuito de suministro de energía de dos lados, la línea de bloqueo automático es alimentada por dos subestaciones adyacentes. Teóricamente, una combinación de energía de dos lados es la mejor, ya que en este caso se obtienen las pérdidas de voltaje y de energía más pequeñas en la línea, y en el caso de una parada de emergencia de una subestación, la línea continúa recibiendo energía de la otra sin interrupción. Pero en la práctica, es difícil implementar dicho circuito de suministro de energía debido a la aparición de corrientes de ecualización, que están determinadas por la diferencia de voltaje vectorial en las subestaciones de suministro y alcanzan valores en los que se activa la protección de corriente de los alimentadores VL СFB o la fuente de alimentación longitudinal. Además, cuando se desconecta una de las subestaciones o un modo, así como un cambio de voltaje de emergencia, la corriente de reposición a través del VL del interbloqueo y PE 6 (10) kV aumenta bruscamente y hace que la protección se dispare y desconecte las líneas en las subestaciones adyacentes. En este sentido, el esquema de poder bilateral no está muy extendido en operación. Sin embargo, en todos los circuitos de suministro de energía de las líneas de bloqueo automático, el suministro de energía longitudinal y el DPR, los puntos de suministro de energía deben ir entre fases y permitir el suministro de energía bidireccional después de tomar medidas para limitar las corrientes de ecualización.

10.3. Red de contactos de trabajo en condiciones heladas.

y maneras de lidiar con eso

Glaze complica enormemente el trabajo de la red de contactos y el proceso de recolección actual. Las formaciones de hielo generalmente se observan durante un cambio de descongelación al enfriarse a temperaturas que son ligeramente diferentes de cero, durante las nieblas o durante las lluvias cuando la temperatura del aire es inferior a cero. Mucho mucho

a menudo simultáneamente con la formación de hielo hay vientos significativos. La intensidad del hielo se caracteriza por su espesor y densidad de la corteza. El hielo tiene una densidad de 0.6 a 0.9 g / cm3. Cuanto mayor es la intensidad del hielo, menor es su densidad.

La presencia de hielo en los cables de contacto empeora ya veces interrumpe el contacto entre ellos y los corredores de los colectores actuales, ya que la corteza de hielo tiene una conductividad muy baja. En algunos casos, se forma un arco eléctrico que daña las superficies de contacto, hace que los cables de contacto se quemen y rompan. La formación de hielo aumenta la carga en los cables, lo que, con colgadores semicompensados, provoca un aumento significativo en la tensión de los cables de soporte y, cuando se compensa, provoca una gran caída de todos los cables.

Los principales métodos para tratar el hielo en los cables de la suspensión de contacto son eléctricos, mecánicos y químicos 13. Los dos últimos métodos se consideran en detalle al estudiar la disciplina "Redes de contacto y líneas eléctricas".

El método eléctrico generalmente se aplica solo a las rutas principales, donde la sección transversal de los ganchos de contacto es más fácil de llevar al mismo valor. Incluye la creación durante algún tiempo de un cortocircuito artificial, en el que la corriente que fluye calienta los cables, lo que conduce a la fusión del hielo, así como al calentamiento preventivo de los cables de la red de contacto 14.

Para crear un circuito de corriente de calefacción, los cables se conectan a los rieles de tracción mediante desconectadores especiales, o en líneas de dos vías, los cables de las dos pistas incluyen un bucle. Es aconsejable organizar el precalentamiento de los cables para que su temperatura suba por encima de cero y la formación de hielo se vuelva imposible. En este caso, la densidad de corriente requerida para calentar los cables es de 2.5 a 3.5 A / mm2. Si ya se ha formado hielo en los cables, para fundir es necesario tener una densidad de corriente

6.5 - 8 A / mm2.

Según los esquemas de la fig. 10.6 llevar a cabo la fusión del hielo en las líneas AC, y de acuerdo con los esquemas de la fig. 10.7 - en líneas de corriente continua. La trayectoria actual en todos los circuitos se indica mediante una línea gruesa y flechas.

En las líneas de CA, el movimiento de los trenes durante la fundición no se puede interrumpir, pero el cierre de los aisladores seccionales en

congresos entre las vías principales. En las líneas de CC, el movimiento del tren se detiene temporalmente debido a una tensión insuficiente.

La figura 10.6. Esquemas de fusión de hielo en líneas de CA de una sola pista (a) y de doble pista (b)

Esquema fig. 10.6, y se utiliza en líneas de CA de vía única, y la fusión del hielo se produce directamente en las dos zonas entre las subestaciones. La subestación de tracción central B se desconecta y la entrada neutra ubicada cerca de ella se desvía, incluidos los seccionadores seccionales 2 y 3. Los postes de sección también se desconectan de la red y para crear un circuito, incluyen los seccionadores longitudinales 1 y 4. En la subestación A de tracción, una fase (o b), y en la subestación B - fase b (o a), realizando el cierre de diferentes fases a través de la red de contacto entre las subestaciones A y B.

Esquema fig. 10.6, b se usa en líneas de CA de doble línea. Aquí, las fases se cierran en una de las subestaciones de tracción a través de las redes de contacto de ambas vías conectadas por el neumático de repuesto de la otra subestación (como se muestra en la figura) o por un seccionador de sección transversal instalado en la otra subestación.

En las líneas de corriente continua para derretir hielo, se utilizan circuitos donde la corriente de circulación proviene del bus “+” al bus “-”. En las líneas de vía única, se usa un esquema que usa rieles (Fig. 10.7, a). En la doble vía, la fusión simultánea del hielo se lleva a cabo en las perchas de contacto de ambas trayectorias (Fig. 10.7, b), los circuitos de la vía no están incluidos en el esquema de fusión del hielo. En estos esquemas, la conexión de los cables de los dos ganchos se puede hacer conectando los seccionadores transversales, colgando las varillas de conexión a tierra cuando se usan rieles o utilizando el seccionador con la cuchilla de conexión a tierra.

La figura 10.7. Esquemas de fusión de hielo en líneas de corriente continua de vía única (a) y de doble vía (b)

En las áreas de corriente continua en áreas heladas, el calentamiento preventivo de los cables de la red de contacto se realiza sin detener el movimiento de los trenes utilizando una unidad de calefacción especial (Fig. 10.8). La unidad de calefacción 2 está conectada en un lado al bus “+” y a la suspensión en una pista, y en el otro al neumático de repuesto ya la suspensión en la otra vía. La corriente de calentamiento pasa a través de las suspensiones de ambas vías conectadas en el poste de la sección 3. Para alimentar los trenes, se utiliza la unidad de trabajo 1, conectada solo a la suspensión de una vía.

corriente de funcionamiento corriente de calentamiento

Repuesto

La figura 10.8. Diagrama esquemático del calentamiento preventivo de los cables de la red de contacto en las líneas de CC

En las pistas secundarias de las estaciones, en las vías de estacionamiento de depósitos e inserciones neutrales, la fusión del hielo no se puede llevar a cabo, por lo que en esos lugares se utilizan métodos mecánicos para limpiar los cables del hielo. Los mismos métodos en combinación con el eléctrico pueden aplicarse en las rutas principales.

Información general sobre la alimentación eléctrica de los ferrocarriles.

Los ferrocarriles electrificados en nuestro país reciben electricidad de los sistemas de energía.

  Red eléctrica- es un conjunto de grandes centrales eléctricas, unidas por líneas eléctricas y co-alimentando a los consumidores con energía eléctrica y térmica. Los sistemas de energía unen plantas de energía de varios tipos: térmicas, que utilizan una variedad de combustibles orgánicos, hidráulicos y nucleares.

Cabe señalar que las cargas de empuje eléctricas se caracterizan por una alta uniformidad, y esto contribuye a un funcionamiento más estable de los sistemas de energía. Las carreteras eléctricas de la parte europea del país, los Urales y Siberia se alimentan del Sistema Único de Energía de nuestro país. La fuente de alimentación de los potentes sistemas de potencia garantiza una fuente de alimentación ininterrumpida para los consumidores, incluido el material rodante eléctrico.

La figura muestra de una manera un tanto simplificada para mayor claridad el esquema general de suministro de energía de un ferrocarril electrificado convencionalmente desde una planta de energía térmica.

La corriente alterna trifásica con voltaje de 6-10 kV de los generadores de la central eléctrica pasa por cable al transformador elevador; aquí, dependiendo de varias condiciones, el voltaje se puede aumentar a 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 kV. Estos valores nominales de voltajes son proporcionados por las normas vigentes en la URSS.

Luego, la corriente a través de la línea eléctrica (PTL) pasa a los consumidores, en este caso a la subestación de tracción. Si hay un cortocircuito en la línea eléctrica o se produce una sobrecarga inaceptable, un interruptor de alto voltaje lo desconectará de la planta de energía. El mismo interruptor se usa para eliminar el voltaje de la línea, por ejemplo, durante su inspección.

A continuación, la corriente pasa a través de otro interruptor de alto voltaje al devanado primario del transformador de la subestación de tracción, que reduce el voltaje de una corriente trifásica alterna al valor requerido para el funcionamiento normal del material rodante eléctrico (e. P. C).

El diseño y el funcionamiento de las subestaciones de tracción de carreteras electrificadas a una corriente constante y alterna difieren considerablemente.

En la subestación de tracción de CC, que se muestra en la figura, la corriente alterna se convierte en corriente continua. Inicialmente, se utilizaron convertidores giratorios para este propósito, que consistía en potentes motores de CA montados en el mismo eje que los generadores de CC. Luego, en lugar de los voluminosos y voluminosos convertidores de máquina, comenzaron a utilizar rectificadores de mercurio. Posteriormente, todos los rectificadores de mercurio fueron reemplazados por semiconductores.

Tensión rectificada a través de un dispositivo de protección especial (interruptor de alta velocidad) y la línea de suministro (alimentador) se suministra a la red de contacto. Cuando se encienden los motores de tracción de la locomotora, la corriente del devanado secundario del transformador pasa a través de un rectificador, un interruptor de alta velocidad, un alimentador, una red de contacto, engranajes de control y motores de tracción a los rieles. Para obtener un circuito eléctrico cerrado, los rieles están conectados con una línea de succión al punto cero del devanado secundario del transformador.

El interruptor de alta velocidad apaga automáticamente el alimentador y, por lo tanto, la red de contacto en caso de sobrecarga y cortocircuito de este último. Además, a veces es necesario desconectar la red de contacto (eliminar el voltaje de la misma) para la producción de cualquier trabajo, para lo cual también desconectan el interruptor de alta velocidad.

En consecuencia, las subestaciones de tracción de las carreteras de corriente continua sirven para disminuir el voltaje suministrado por las líneas eléctricas oi, convirtiendo la corriente alterna en corriente continua y distribuyendo la energía eléctrica de corriente continua en las secciones de la red de contactos.

Si el ferrocarril se electrifica a una corriente alterna de frecuencia industrial, entonces la subestación de tracción está diseñada para disminuir el voltaje suministrado por las líneas de transmisión de energía y para distribuir energía eléctrica en las secciones de la red de contactos. En las líneas electrificadas en corriente alterna, se forma un circuito de corriente cerrado conectando un extremo del devanado primario de un transformador ubicado en una locomotora eléctrica a la red de contacto, y el otro extremo al riel y luego a través de la línea de succión a la subestación. La disposición de las subestaciones de tracción de las carreteras de CA es mucho más sencilla, ya que la rectificación de la tensión para alimentar los motores de tracción se realiza en el propio material rodante.

La eficiencia de la tracción eléctrica se expresa como el producto de la eficiencia de los enlaces individuales del sistema de alimentación eléctrica de un ferrocarril electrificado: centrales eléctricas, líneas eléctricas, subestaciones de tracción, red de contactos y la propia locomotora eléctrica. Si la energía proviene de una central térmica, cuya eficiencia es de aproximadamente el 35%, la eficiencia total de la tracción eléctrica es aproximadamente del 28%. Los ferrocarriles electrificados, que comenzaron a recibir energía de las centrales nucleares, operan con la misma eficiencia. Las centrales hidroeléctricas, cuya eficiencia alcanza el 85%, alimentan aproximadamente una quinta parte de los ferrocarriles electrificados; La eficiencia de la tracción eléctrica es del 60-62%.

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SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN PRIMARIA. CONSUMIDORES DE RED

1. Esquema de suministro de energía eléctrica

Las locomotoras eléctricas y los automóviles de los ferrocarriles electrificados no son locomotoras autónomas. Están en la línea, consumen electricidad de la red pública.
   La energía eléctrica generada por los generadores de la central eléctrica 1 (Fig. 1) se suministra a la subestación transformadora elevadora 2 y, además, a lo largo de las líneas aéreas de alto voltaje (VL) 3 se transmite a las subestaciones de tracción 4 ubicadas a lo largo del ferrocarril. En las subestaciones de tracción, la corriente alterna trifásica se convierte en una corriente del tipo y voltaje correspondientes para alimentar los dispositivos eléctricos de tracción y los consumidores regionales. La potencia de la locomotora eléctrica 9 se lleva a cabo desde la red de contactos 7 a través de los colectores de corriente. El circuito ferroviario 8 es la segunda red de tracción por cable.
   Las estaciones eléctricas, subestaciones y líneas aéreas a las subestaciones de tracción se denominan parte primaria o externa del sistema de suministro de energía. La subestación de tracción, el contacto y la red ferroviaria, así como las líneas de alimentación 5 y succión 6 forman la parte de tracción de este sistema. En las centrales eléctricas, una corriente alterna trifásica con una frecuencia de 50 Hz y una tensión de 6,3; 10.5; 21 kV. La energía eléctrica se suministra a una subestación de transformación cercana, donde el voltaje aumenta a 35, 110, 150, 220, 330, 500 y 750 kV, con este valor de voltaje la electricidad se transmite a través de largas distancias.

La transmisión de energía a largas distancias es más económica a altos voltajes. Se considera económicamente ventajoso transferir 1 kV por 1 km (por ejemplo, 35 kV es ventajoso transferir 35 km, pero no más de 50 km). Con el aumento de voltaje, la corriente disminuye y el área de la sección transversal de los cables depende de ella, por lo tanto, los costos de metal para ellos y el costo de la línea. Con una disminución de la corriente, también se reducen las pérdidas de energía en las redes eléctricas.

La figura 1. Diagrama esquemático de la fuente de alimentación para la sección electrificada del ferrocarril:
   1 - fuente de alimentación externa; 2 - fuente de alimentación de tracción

El nivel de voltaje determina el aislamiento de la línea aérea. El voltaje económicamente ventajoso para la transmisión en cada caso individual se encuentra realizando el cálculo técnico y económico apropiado.
Para una fuente de alimentación ininterrumpida para los consumidores, una mejor utilización de los equipos eléctricos instalados en las centrales eléctricas y subestaciones, y una mejor calidad energética, las centrales eléctricas y subestaciones de una región están conectadas por líneas de transmisión y, por lo tanto, crean un sistema de energía. Todos los caminos electrificados de la URSS son propulsados ​​por sistemas eléctricos.
   En los ferrocarriles de la URSS, se utilizan dos sistemas de tracción eléctrica:
   Los indicadores de la calidad de la electricidad están en las desviaciones de las redes de CA y las fluctuaciones en la frecuencia y la tensión, el desequilibrio de tensión, la forma no sinusoidal de su curva y en las redes de CC: desviación y fluctuación de la tensión y el factor de fluctuación de la tensión.
   CC con tensión nominal en la red de tracción de 3 kV;
   monofásico a 50 Hz con una tensión nominal de 25 kV.
   En carreteras extranjeras, además, aplique un sistema de corriente alterna de frecuencia reducida de 16-2 / 3 y 25 Hz.
   Los convertidores de semiconductores económicos y confiables se utilizan como convertidores de CA a CC en las subestaciones de carreteras de CC. En las subestaciones de carreteras de CA de 50 Hz, los convertidores son transformadores de tipo industrial o especial.
   Las subestaciones de tracción también se utilizan para alimentar cargas ferroviarias industriales, agrícolas y sin tracción. Para ello, se instalan transformadores adicionales en las subestaciones. Las subestaciones de tracción están ubicadas a lo largo del ferrocarril a través de 15-20 km en carreteras de DC y 40-60 km en carreteras de AC
   La red de contacto se utiliza para suministrar energía eléctrica al material rodante eléctrico (por ejemplo, P. P.) y se puede realizar en forma de una suspensión neumática o un riel de contacto adicional (en los trenes subterráneos). Las redes de contacto y ferrocarril están conectadas por vía aérea o por cable a los neumáticos de la subestación de tracción.
   Las subestaciones están alimentadas por dos líneas aéreas, cada una de las cuales está diseñada para la máxima potencia de las subestaciones de tracción. El equipo principal de las subestaciones de tracción (unidades de rectificación, transformadores, interruptores) está reservado. Además, se prevén subestaciones móviles de tracción, que pueden reemplazar las estacionarias cuando se desconectan o fallan.
La confiabilidad de la red de contacto está garantizada por un mayor margen de seguridad de sus elementos y particiones, es decir, la separación de la red de contacto en secciones aisladas unas de otras y normalmente conectadas con la ayuda de seccionadores o interruptores. La alimentación eléctrica de las secciones se realiza desde las subestaciones de tracción a través de líneas de suministro independientes (alimentadores).
   Todos los consumidores de electricidad Reglas para instalaciones eléctricas (PUE) se dividen en tres categorías. La primera categoría incluye a los consumidores más responsables, que no tienen un corte de energía. El poder de tales consumidores se realiza desde dos o más fuentes, la energía de respaldo se enciende automáticamente. Para los consumidores de la segunda categoría (también responsables), se permiten las interrupciones de la fuente de alimentación durante el tiempo requerido para que el personal de servicio encienda la alimentación. La categoría 3 incluye a todos los demás consumidores. Para ellos, se permite una interrupción en la fuente de alimentación durante el tiempo necesario para reparar los daños, hasta un día. De acuerdo con la categoría del consumidor, aceptan la fuente de alimentación externa y los circuitos de conmutación primarios de las instalaciones. Los ferrocarriles electrificados pertenecen a los consumidores de 1ª categoría.
   En los últimos años, se han desarrollado nuevos sistemas de suministro de energía. Con el aumento del tráfico, el aumento de la velocidad de movimiento y la masa de los trenes, las desventajas de una constante de 3 kV y una corriente alterna de 25 kV, que limitan la capacidad de carga y la eficiencia de las líneas, son cada vez más evidentes.
   Esto hace necesario fortalecer los sistemas. Las desventajas del sistema de CC son la tensión relativamente baja (3 kV), una gran área de sección transversal de los cables de la red de contacto (400-600 mm2), grandes pérdidas de tensión y energía en la red de tracción, una pequeña distancia entre las subestaciones de tracción (15-20 km), la presencia de desviaciones Corrientes que provocan la electrocorrosión de estructuras subterráneas metálicas. La desventaja también es la gran pérdida de energía en los reóstatos de partida e. p. Durante la aceleración del tren.
El medio más efectivo para mejorar este sistema es aumentar la tensión en la red de tracción a 6 kV usando locomotoras eléctricas equipadas con convertidores de pulso de CC. En este caso, la red de contacto de 3 kV permanece sin cambios, la resistencia de su aislamiento es suficiente para una tensión de 6 kV. Tal sistema permite reducir las pérdidas de energía en la red de tracción de 3 a 4 veces, para reducir el riesgo de sobrecalentamiento de los cables y las corrientes dispersas; Además, la tensión en los motores de tracción e. p. se estabiliza debido a la eliminación de la conexión rígida entre la red de contacto y los motores de tracción y la capacidad de la sección de suministro de energía aumenta. Sin embargo, por varias razones, el desarrollo adicional del sistema de 6 kV se ha suspendido y su uso práctico no está previsto en el undécimo período de cinco años.
   Cuanto mayor sea el voltaje en la red de tracción, más eficiente y económico será el sistema de alimentación. Sin embargo, no es práctico aumentar el voltaje en la red de tracción a más de 6 kV (por ejemplo, 12 kV), ya que conduciría a precios más altos para el sistema de suministro de energía (reorganización de la red de contactos, reemplazo de unidades de conversión en las subestaciones) y la creación de un nuevo suministro de electricidad más costoso. p. La interfaz con secciones de 3 kV sería difícil (ver párrafo 25).
   El fortalecimiento del sistema de CC se lleva a cabo mediante la construcción de subestaciones intermedias, postes de partición y puntos de conexión paralelos, así como un aumento en la sección transversal de la red de contactos.

El sistema de corriente alterna monofásica de 25 kV con una frecuencia de 50 Hz se desarrolla intensamente en la URSS y en el extranjero. Sus ventajas se deben a la alta tensión en la red de tracción, con el resultado de que la red de contacto tiene un área de sección transversal pequeña (150 mm2), subestaciones de transformación simples y una gran distancia entre ellas (50 km), etc.
   Sin embargo, este sistema también tiene desventajas: carga desigual de las fases del sistema de suministro (véase el párrafo 12), efectos electromagnéticos dañinos en líneas de comunicación y líneas aéreas adyacentes de bajo voltaje, deterioro de la calidad de la energía suministrada a los consumidores, la posibilidad de chispas en estructuras subterráneas, efecto inductivo en suspensiones de contacto. Rutas vecinas.
   Para eliminar estos inconvenientes y mejorar el rendimiento energético, se ha desarrollado un sistema de 2x25 kV con autotransformadores (AT), que permite ahorrar equipos existentes y electricidad en una red de tracción de 25 kV. p. Para una tensión de 25 kV.

   La figura 2. Esquema del sistema de alimentación eléctrica 2X25 kV.

En este sistema (Fig. 2) energía k e. p. Se suministra a través de una red de contacto de 25 kV no solo desde subestaciones de tracción, sino también por autotransformadores lineales reductores (ATI, AT2, etc.) instalados a lo largo de la línea ferroviaria a 10-15 km entre las subestaciones de tracción. El autotransformador recibe energía de las subestaciones de tracción a través de los cables de la suspensión de contacto K y el cable de suministro adicional P con un voltaje de 50 kV, y en relación con los rieles P y la tierra, estos cables tienen solo 25 kV. El cable de alimentación está suspendido en los soportes de la red de contacto.
   Tal sistema proporciona la transferencia de energía a e. p. a pequeñas distancias entre autotransformadores de 25 kV, y a grandes distancias desde la subestación a autotransformadores de 50 kV, lo que conduce a una disminución en el voltaje y las pérdidas de energía. Además, la actual e. p. regresa a la subestación no a lo largo de los rieles, sino a lo largo del cable de suministro, como resultado de lo cual la influencia de la red de tracción en las líneas de comunicación disminuye y se puede usar un cable de comunicación más económico.
   En la subestación de tracción, se instalan los transformadores monofásicos TP1 y TP2, que tienen dos devanados secundarios con una tensión de 27,5 kV, conectados en serie. Su punto común está unido a la barandilla. La salida de un devanado está conectada a la red de contacto y la otra al cable de alimentación. Los devanados primarios están conectados a diferentes fases de la fuente VL de acuerdo con el patrón de triángulo abierto. Los transformadores monofásicos permiten llevar a cabo la regulación de voltaje fase por fase bajo carga y crear independencia de voltaje de cada brazo de suministro de la carga del otro, lo que aumenta la eficiencia del sistema.
   En la subestación se instalan tres transformadores de tracción monofásicos: dos trabajadores y uno de reserva, que puede ser reemplazado por cualquier trabajador. Para abastecer a los consumidores regionales en la subestación se instalan transformadores trifásicos. Los consumidores con una pequeña carga pueden recibir energía de los transformadores de tracción de acuerdo con el sistema DPR (ver párrafo 3).
   El sistema 2X25 kV le permite aumentar la distancia entre subestaciones a 100 km. El costo de los equipos adicionales en el sistema con autotransformadores se cubre reduciendo los costos de las subestaciones.
   Durante la operación, se encontró que en las carreteras electrificadas de acuerdo con el sistema de 2X25 kV, el efecto electromagnético en los circuitos del cable de comunicación se reduce de 7 a 11 veces, y el voltaje inducido peligroso, en 8 veces, en comparación con el sistema de 25 kV. Este sistema se ha aplicado en las carreteras de Moscú y Bielorrusia y se utilizará en BAM y otros ferrocarriles del país.
Aumentar el voltaje a 50 kV en el sistema de 25 kV requeriría fortalecer el aislamiento de la red de contacto, aplicar nuevos equipos de potencia y conmutación en las subestaciones de tracción y en la red de tracción, reemplazando toda la e. p.