A vasúti feszültségkapcsolati hálózat. Áramellátás

a villamosenergia-rendszereket a vontatási alállomás típusától függetlenül a vontatóállomások legterheltebb fázisainak ciklikus összekapcsolásával kell elvégezni a felsővezetékek különböző fázisaira.

A vasút villamosított szakaszának külső áramellátási rendszerét speciális intézmények dolgozzák ki a vontatási alállomások elhelyezéséről és az orosz vasutaktól vagy az elektrifikációs projektet fejlesztő tervező szervezettől kapott forrásadatok alapján, és meg kell határozniuk:

– a tápfeszültség-vontatási alállomások névleges értéke;

– az alállomás típusa (referencia, közbenső, a kerületsel kombinálva, stb.) és a fő áramkörök az ellátási oldalon;

– a regionális fogyasztók teljesítménye és feszültsége a működés ötödik és tizedik évében;

– erőátviteli vagy rövidzárlati áramok a vontatási alállomások tápfeszültségének gumiabroncsain;

– követelmények a jég olvadására a VL-en;

– a vontatási terhelés által generált áramok és feszültségek kiegyensúlyozatlansági értékei;

– a villamos távvezetékek, a nagyfrekvenciás kommunikációs berendezések, a diszpécser és a folyamatirányító berendezések relévédelmének típusai, valamint a rendszerközi elszámolás szükségessége;

– a villamosenergia-rendszerek és más szervezetek közötti munkák elosztása külső áramellátó létesítmények építésében.

10.2. A váltóáramú és egyenáramú vontatási alállomások jelzőrendszereinek tápellátási áramköre

Az automatikus blokkolás a vasúti forgalomirányítás fő rendszere. Annak érdekében, hogy a vonat minimális intervalluma az automatikus blokkolásnál legyen, az állomások közötti távolságok a közlekedési lámpák által védett blokkszakaszokra vannak osztva, amelyek leolvasása a

automatikusan változik a vonatok helyétől függően. Minden egyes blokkhelyen elektromos sínáramköröket kell elrendezni.

Az elektromos áramkör legegyszerűbb típusát az elektromos áram és fogyasztó áramforrásként lehet ábrázolni. Elektromos sínáramkörben egy akkumulátor vagy váltakozó áramú feszültség átalakító (25, 50 vagy 75 Hz frekvenciával) és hangfrekvencia használható elektromos energiaforrásként, és egy relé lehet fogyasztó. A sínpálya mindkét menete mindig áramforrásként vezet forrásból a fogyasztóhoz.

A tápvezeték típusának megosztása mellett a sínáramköröket az etetés módja, az alkalmazás helye és a fordított vontatási áram áthaladásának módja különbözteti meg. A teljesítmény módja megosztott sín folyamatos áramellátó láncok, impulzus és kód; az alkalmazás helyén - elágazó és elágazó; a vonóáramnak a sínek mentén történő áthaladásának módszerével - egy- és dupla menet (fojtószelep). Egysávos áramkörökben a vonóáramot egy sínszálon, és kettős menetláncokon vezetik át mindkét sínszálon.

Elektromos vontatás nélküli területeken 50 Hz frekvenciájú közvetlen vagy váltakozó áramú sínáramköröket terveznek, ahol az egyenáramú elektromos áram - váltakozó áramú sínáramkörök, általában 50 Hz frekvenciával. Az 50 Hz-es frekvenciájú váltakozó áramú áramú vonalakon 25 Hz frekvenciájú váltakozó áramú áramköröket alkalmaznak, egyes esetekben 75 Hz-es sínáramköröket használnak. A meglévő 75 Hz-es sínáramköröket 25 Hz-re kell átalakítani.

Amikor a pályákon és a fogadó-induló pályákon lévő közvetlen és váltakozó áramú áramkörök áramja kettős menetet hajt végre. Fojtószelep-transzformátorokat telepítenek a főpályákra és a szomszédos pontokra az áram áthaladásához, és mind a tápellátásra, mind a relévégekre csak a főpályákon helyezkednek el, és az oldalsó sávokon általában csak a tápvezetékeken. a pályaáramkör vége. Az állomások nyakában, valamint a befogadó pályák rövid szakaszaiban a sáváramkörök, kivéve a kódoltakat, egyszálúak lehetnek, de lehetővé kell tenni, hogy áthaladjanak

a vontatási áram nem kevesebb, mint négy sínszál kettős sínen és három szál egyetlen sínszakaszon.

A külső tápegység tápegységeket (forrásokat) tartalmaz; 6 (10) kV hosszanti levegő- és kábelvezetékek; 6 (10) kV lineáris transzformátorok és transzformátor alállomások; teljes transzformátor alállomások (KTP) és 25, 35 kV hosszirányú tápvezetékek. Nagy állomásokon, ahol nagy EC fogyasztású energiafogyasztás van, külön adagolótámaszok vannak elhelyezve.

Az áramellátó rendszer a jelzőrendszer következő objektumai számára tápellátást biztosít:

– auto-lock jelpont;

– a közbenső állomások elektromos központosítására szolgáló eszközök;

– a nagy állomások centralizálása;

– eszközök a tolatóterületek központosítására;

– keresztező jelző és automata redőnyök;

– központosítása.

A jelzőrendszerek, mint az első kategória fogyasztói, két kölcsönösen fenntartott forrásból két kölcsönösen fenntartott vonalon keresztül kapnak energiát.

A jelzőberendezések tápellátását általában háromfázisú háromvezetékes vonalakon hajtják végre, amelyek feszültsége 6 (10) kV, háromfázisú áramforrásokból, 50 Hz frekvenciával és elszigetelt semleges.

A jelzőrendszer fő tápellátását speciális automata blokkoló vonalak (felsővezeték-jelzővezetékek) kapják, a biztonsági áramellátást a DC-rendszeren keresztül villamosított szakaszok és a nem villamosított területek általában a háromfázisú hosszirányú tápegységekből (PE) 6 szállítják; 10 kV, és a váltakozó áramú rendszer által villamosított területeken a „két vezeték - sín” (DPR 27,5 kV) vonalakból. Bizonyos esetekben a jelzőberendezések biztonsági tápellátását 1000 V-ig terjedő feszültségű szomszédos vonalakból hajtják végre. Ezeknek a vonalaknak az erőforrásai az automatikus blokkvezetékek és a hosszirányú tápegységek tápellátására épített vontatási és speciális transzformátorállomások, és villamosított szakaszokban a transzformátor állomások biztonsági erőforrásként használhatók, és nem villamosított - mint alap.

Három tápvezeték van az automatikus blokkoló vonalakhoz: egyoldalas (konzol), ellenkonzol és kétoldalas (párhuzamos) 12.

A konzolellátási rendszerben az önblokkoló vezeték feszültségét az egyik vontatási alállomás, például a TP1 alállomás biztosítja (10.4. Ábra). A TP1 alállomás feszültség meghibásodása esetén az automatikus blokkoló vezeték áramellátása automatikusan átkerül a szomszédos TP2 vontatási alállomásra, miután a Q3 kapcsoló be van kapcsolva az automatikus átkapcsoló eszközzel. Hasonlóképpen, a konzol tápellátó áramkörével a 6 (10) kV-os PE vezetékre is táplálható.

Ábra. 10.4. A jelző- és jelzőrendszerek fő- és biztonsági vonalai, valamint az áramforrásokhoz való csatlakozásukra jellemző jellemző diagramok a rendszeren keresztüli villamosítás során

dC 3,3 kV

Az alállomásokon vagy vonalakon bekövetkező károsodás esetén a megbízhatóság növelése érdekében a konzol teljesítményrendszert úgy kell végrehajtani, hogy a jelzőrendszerek fő- és biztonsági tápvezetékei minden egyes adagoló zónában különböző alállomásoktól kapjanak áramot. Ezért minden egyes alállomáson csak egy adagoló felsővezeték van az előtoló zónák jelzésére az egyik irányban és egy PE 6 (10) kV - ellentétes irányban. Például a TP1 és TP2 alállomások közötti jeladó rendszerek tápellátása az

a TP1 TPB alállomás felsővezetékének Q2 adagolójával és a TP2 PE2 (10) kV alállomástól (lásd 10.4. ábra). A Q2 tápegységen kívül a TP1 alállomáson a Q5 adagoló rendszerint be van kapcsolva, és a TP2 alállomáson a Q7 adagoló mellett a Q4 adagoló stb.

A jelző- és jelzővezetékek és a hosszirányú tápvezetékek távvezetékeinek konzolos tápellátási rendszere széles körben elterjedt, és a fő az egyenáramú szakaszokra, amelyek hossza megegyezik a szomszédos alállomások közötti távolsággal és nem haladja meg a 15-25 km-t.

A jelzőrendszer felsővezetéke közötti alállomások közötti zóna közepén lévő ellenkonzol-táprendszerben egy szakasz kerül kialakításra és a vonal minden szakaszára a szomszédos alállomások egyikének feszültsége kerül (10.5. Ábra). A konzolhoz képest ez a rendszer tökéletesebb, mivel a vonal táplált szakaszainak hossza felére csökken. Ez javítja a vonalon lévő feszültségmódot, és sérülés esetén az alállomások közötti összekötő rendszer felsővezeték-szegmensének csak a felét kapcsolják le.

Ábra. 10.5. A 25 kV-os váltakozó áramú rendszeren keresztül történő villamosítás során a jelző- és jelzőrendszerek fő és biztonsági vonalai, valamint az áramforrásokhoz való csatlakozásuk jellemző áramkörei

Az ellenkonzol teljesítménye széles körben elterjedt a 25 kV váltakozó áramú rendszer által villamosított területeken, ahol az alállomások közötti távolság 40-50 km-re emelkedik. Ebben a sémában az adagoló zóna közepén lévő partíciós ponton egy AVR-eszközzel felszerelt kapcsolóval ellátott partíciós állomás van. Egyszerűsített változatban a kapcsoló helyett távoli vagy távirányítóval rendelkező leválasztó használható. Ha a tápellátó alállomások valamelyikét leválasztják, a partícióoszlop kapcsolója (leválasztó) automatikusan bekapcsolódik az ATS-ből, és a feszültségmentesített félzónák a szomszédos alállomásról kerülnek szállításra. Azonban a tápfeszültség zóna végén lévő feszültség minősége alacsonyabb.

A kétoldalas tápegységgel az automatikus blokkoló vonalat két szomszédos alállomás táplálja. Elméletileg a kétoldalas teljesítményrendszer a legjobb, mivel ebben az esetben a vonal legkisebb feszültségveszteségeit és teljesítményveszteségeit kapjuk, és egy alállomás vészleállítása esetén a vonal megszakítás nélkül továbbra is kap egy másik energiát. A gyakorlatban azonban egy ilyen áramellátó áramkört nehéz megvalósítani a kiegyenlítő áramok megjelenése miatt, melyeket a tápegységekben lévő vektor feszültségkülönbség határoz meg, és olyan elérési értékeket, amelyeknél a VL СFB adagolók jelenlegi védelme vagy a hosszanti áramellátás aktiválódik. Ezen túlmenően, ha az egyik alállomás ki van kapcsolva, vagy egy üzemmód, valamint a vészhelyzeti feszültségváltás rajta van, a záróáram és a PE 6 (10) kV VL-en keresztüli áramfelvétele meredeken emelkedik, és megakadályozza a szomszédos alállomások vonalainak kioldását és leválasztását. Ebben a tekintetben a kétoldalú hatalom rendszere nem széles körben elterjedt. Mindazonáltal az automata blokkolóvezetékek, a hosszirányú tápegység és a DPR minden áramellátó áramkörében az áramellátó pontokat fokozatosan be kell kapcsolni egymásba, és lehetővé kell tenni a kétirányú áramellátást az egyenlítő áramok korlátozása érdekében.

10.3. Munka-kapcsolati hálózat jeges körülmények között

és hogyan lehet kezelni

A máz nagyban bonyolítja a kapcsolati hálózat munkáját és az áramgyűjtés folyamatát. A jégképződményeket általában olvadásváltozás közben figyeljük meg, ha a hőmérséklet nullától, ködtől vagy esőtől kissé eltérő hőmérsékleten történik, amikor a levegő hőmérséklete nulla. Nagyon sok

gyakran jég kialakulásával párhuzamosan jelentős szelek vannak. A jégintenzitást a kéreg vastagsága és sűrűsége jellemzi. A jég sűrűsége 0,6-0,9 g / cm3. Minél nagyobb a jég intenzitása, annál kisebb a sűrűsége.

A jég jelenléte a kontaktvezetékeken rontja és néha megszakítja az érintkezőket és az áramgyűjtők futóit, mivel a jégkrém nagyon alacsony vezetőképességgel rendelkezik. Bizonyos esetekben egy elektromos ív keletkezik, amely károsítja az érintkező felületeket, az érintkező vezetékeket kiégeti és megszakítja. A jég kialakulása növeli a vezetékek terhelését, amely félig kompenzált akasztókkal jelentősen megnöveli a támasztó kábelek feszültségét, és kompenzálás esetén az összes vezeték nagy megszakadását okozza.

Az érintkezési felfüggesztés vezetékein a jég kezelésének fő módszerei elektromos, mechanikai és vegyi anyagok 13. Az utolsó két módszert részletesen figyelembe vesszük a „Kapcsolati hálózatok és villamosenergia-vezetékek” fegyelem tanulmányozása során.

Az elektromos módszert általában csak a főutakra lehet alkalmazni, ahol az érintkezési akasztók keresztmetszete egyszerűbbé válik ugyanarra az értékre. Ez magában foglalja egy mesterséges rövidzárlat létrehozását, amelyben az áramló áram melegíti a huzalokat, ami a jég olvadásához vezet, valamint a kontakthálózat 14 vezetékek megelőző fűtése.

A fűtőáramkör létrehozásához a huzalok vagy a vontatósínekhez külön kapcsolókkal vannak összekötve, vagy kétvágányú vonalakon, a két sín vezetékei egy hurkot tartalmaznak. Célszerű a vezetékek előmelegítését megszervezni, hogy a hőmérséklet nulla fölé emelkedjen, és a jég képződése lehetetlenné válik. Ebben az esetben a vezetékek fűtéséhez szükséges áramsűrűség 2,5 - 3,5 A / mm2. Ha a jég már kialakult a vezetékeken, akkor az olvadáshoz szükség van az áram sűrűségére

6,5 - 8 A / mm2.

Az 1. ábrán látható rendszerek szerint. A 10.6. Ábra a jég olvadását az AC-vonalakon és az 1. ábra szerinti sémák szerint végzi. 10.7 - egyenáramú vonalakon. Az összes áramkör aktuális útvonalát vastag vonal és nyilak jelzik.

A váltakozó áramú vonalakon a vonatok mozgása az olvasztás során nem szakítható meg, hanem a szekcionált szigetelők bezárása

kongresszusok között. Az egyenáramú vonalakon a vonat mozgása átmenetileg leáll, mivel a feszültség nem megfelelő.

Ábra. 10.6. Jégolvasztási rendszerek egysávos (a) és kettős sávú (b) AC vonalakon

1. ábra. A 10.6. Pontban leírtak szerint, és egylépcsős váltakozó áramú vonalakon használják, és a jég olvadását közvetlenül az alállomások közötti két zónán termelik. A B középső vontatási alállomást leválasztjuk, és a közelben elhelyezkedő semleges beömlőnyílást elforgatjuk, beleértve a 2 és 3 szekcionált leválasztókat is. A szakaszoszlopok is leválasztásra kerülnek a hálózatról, és áramkört hoznak létre, amelyek magukban foglalják az 1 és 4 hosszirányú szétválasztókat. b) és a B alállomáson - b (vagy a) fázisban, ezáltal az A és B alállomások közötti különböző fázisok bezárását a kontakthálózaton keresztül.

1. ábra. 10,6, b használatos a kétvonalas AC vonalakon. Itt a fázisok lezárásra kerülnek az egyik vontatási alállomáson keresztül a másik alállomás tartalék gumiabroncsa által összekapcsolt mindkét út érintkezési hálózatán keresztül (az ábrán látható módon), vagy a másik alállomáshoz szerelt keresztmetszeti leválasztóval.

A jég olvadásához használt egyenáramú vonalakon olyan áramköröket használnak, ahol a keringető áram a „+” buszról a „-” buszra érkezik. Egysávos vonalakon egy sínt használó sémát használnak (10.7. Ábra, a). Kettős sínen a jég egyidejű olvadása a két út érintkezési fogasain történik (10.7. Ábra, b), a pályaáramkörök nem tartoznak a jégolvasztási rendszerbe. Ezekben a sémákban a két akasztó vezetékek csatlakoztatását úgy végezhetjük el, hogy bekapcsoljuk a keresztirányú leválasztókat, a síneket használva a talajrudakat függesztjük fel, vagy a leválasztót a földelő késsel használjuk.

Ábra. 10.7. Jég olvadási rendszerek egysávos (a) és kettős sávú (b) egyenáramú vonalakon

A jeges területeken az egyenáramok területén a kontakthálózatok megelőző fűtése a vonatok mozgásának megállítása nélkül történik egy speciális fűtőegységgel (10.8. Ábra). A 2 fűtőegység az egyik oldalon a „+” buszhoz és a felfüggesztéshez egy sínen, a másik pedig a tartalék gumiabroncshoz és a másik úton lévő felfüggesztéshez van csatlakoztatva. A bemelegedési áram áthalad a 3-as szakasz mindkét sínének felfüggesztésein, hogy a vonatok működtetéséhez az 1-es munkadarabot használjuk, amely csak egy pálya felfüggesztéséhez kapcsolódik.

üzemi áram fűtőárama

tartalék

Ábra. 10.8. A kontakthálózat vezetékek megelőző fűtésének vázlatos rajza a DC vonalakon

Az állomások másodlagos pályáin, a raktárpálya-pályákon és a semleges betéteken a jégolvasztást nem lehet elvégezni, ezért mechanikus módszereket használnak a jéghuzalok tisztítására. A fő utakon ugyanazok a módszerek alkalmazhatók, mint az elektromosak.

Általános információk a vasúti áramellátásról.

Hazánkban villamosított vasutak villamos energiát kapnak a villamosenergia-rendszerekből.

  Áramháló- nagy erőművek csoportja, amelyeket villamosenergia-vezetékek és elektromos és hőenergiával fogyasztó fogyasztók egyesítenek. A villamosenergia-rendszerek egyesítik a különböző típusú erőműveket: termikus, amelyek különböző szerves üzemanyagokat használnak, hidraulikus és nukleáris.

Meg kell jegyezni, hogy az elektromos tolóerő terhelését nagyfokú egységesség jellemzi, és ez hozzájárul az erőművek stabilabb működéséhez. Az ország európai részének, az Uráloknak és Szibériának elektromos autópályáit hazánk egységes energiarendszeréből táplálják. A nagy teljesítményű villamosenergia-rendszerek tápellátása biztosítja a fogyasztók, köztük az elektromos járművek folyamatos áramellátását.

Az ábrán az egyszerűség kedvéért egy villamosított vasúti áramellátás általános rendszere látható az egyik hőerőműből.

Az erőmű generátorokból 6-10 kV feszültségű háromfázisú váltakozó áramot vezetnek át a fokozatos transzformátorra, itt, a különböző feltételek függvényében, a feszültség 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 kV-ra növelhető. Ezeket a névleges feszültségértékeket a Szovjetunióban érvényes szabványok biztosítják.

Ezután az áramvonalon (PTL) keresztül áramlik a fogyasztók, ebben az esetben a vontatási alállomás. Ha rövidzárlat van a tápvezetéknél, vagy elfogadhatatlan túlterhelés lép fel, a nagyfeszültségű kapcsoló leválasztja azt az erőműből. Ugyanezt a kapcsolót használják a feszültség eltávolítására a vonalból, például az ellenőrzés során.

Ezután az áram egy másik nagyfeszültségű kapcsolón keresztül megy át a vontatási alállomás transzformátorának elsődleges tekercsére, amely csökkenti az váltakozó háromfázisú áram feszültségét az elektromos gördülőállomány normál működéséhez szükséges értékre (pl. P. C).

Az állandó és váltakozó áramú villamosított utak vontatási alállomásainak tervezése és működése jelentősen eltér.

Az ábrán látható egyenáramú vontatási alállomásnál a váltakozó áramot egyenáramgá alakítják át. Kezdetben erre a célra forgó konvertereket alkalmaztak, amelyek az egyenáramú generátorokhoz ugyanazon a tengelyen szerelt erős AC motorokból álltak. Ezután a nehéz és terjedelmes gép átalakítók helyett higany-egyenirányítót használtak. Ezt követően minden higany egyenirányítót félvezetővel cseréltek ki.

Egy speciális védőeszközön keresztül - nagysebességű kapcsoló - és a tápvezeték (adagoló) a korrigált feszültséget a kontakt hálózatba szállítják. Amikor a mozdony vontatómotorjai be vannak kapcsolva, a transzformátor másodlagos tekercséből származó áram áthalad egy egyenirányítón, egy nagy sebességű kapcsolón, egy adagolón, egy érintkező hálózaton, a vezérlő fogaskerekeken és a vontatómotorokon a sínekre. Zárt villamos áramkör megszerzése érdekében a sínek a transzformátor másodlagos tekercsének nulla pontjához egy szívóvezetékkel vannak összekötve.

A nagysebességű kapcsoló automatikusan kikapcsolja az adagolót, és ezáltal a kapcsolati hálózatot az utóbbi túlterhelése és rövidzárlata esetén. Ezenkívül néha szükség van arra, hogy leválasszák a kapcsolati hálózatot (távolítsák el a feszültséget) bármilyen munkához, amelyhez a nagysebességű kapcsolót is leválasztják.

Következésképpen az egyenáramú utak vontatási alállomásai az oi tápvezetékek által szolgáltatott feszültség csökkentésére szolgálnak, és a váltakozó áramot egyenáramra alakítják át, és a közvetlen áramot elosztják a kapcsolati hálózat szakaszain.

Ha a vasút villamosított ipari frekvenciájú árammal történik, akkor a vontatási alállomás az erőátviteli vezetékek által biztosított feszültség csökkentésére és a villamos energia elosztására szolgál a kapcsolati hálózat szakaszain. A váltakozó árammal villamosított vonalakon egy zárt áramhurkot alakítanak ki úgy, hogy az elektromos mozdonyon elhelyezett transzformátor elsődleges tekercsének egyik végét összekötjük a kontakthálózattal, a másik végét pedig a sínhez, majd a szívóvezetéken keresztül az alállomáshoz. Az AC utak vontatási alállomásainak elrendezése sokkal egyszerűbb, mivel a vontatómotorok tápellátására szolgáló feszültség-korrekciót maga a gördülőállomány hajtja végre.

Az elektromos vontatás hatékonyságát az elektrifikált vasút energiaellátó rendszerének egyes kapcsolatai hatékonyságának eredménye: erőművek, villamos vezetékek, vontatási alállomás, kapcsolati hálózat és maga az elektromos mozdony. Ha az energia egy hőerőműből származik, amelynek hatékonysága körülbelül 35%, akkor az elektromos vontatás teljes hatékonysága 28%. Az atomerőművekből származó energiát kezelő villamosított vasutak ugyanolyan hatékonysággal működnek. A villamosenergia-erőművek, amelyek hatékonysága eléri a 85% -ot, az elektrifikált vasutak egyötödét táplálják; Az elektromos vontatás hatékonysága 60-62%.

2. oldal / 35

ELSŐ HASZNÁLATI RENDSZEREK. HÁLÓZATI FOGYASZTÓK

1. Villamos energiaellátási rendszer

Az elektromos mozdonyok és a villamosított vasúti autók nem önálló mozdonyok. A vonalon vannak, villamos energiát fogyasztanak a nyilvános hálózatról.
   Az 1 erőmű generátorai által generált villamos energiát (1. ábra) a 2. fokozatú transzformátor alállomáshoz továbbítják, és a nagyfeszültségű felsővezetékek (VL) 3 mentén továbbítják a vasút mentén elhelyezkedő 4 vontatási alállomásokhoz. A vontató alállomásoknál a háromfázisú váltakozó áramot a megfelelő fajta és feszültségű áramra alakítják át az elektromos vontatóeszközök és a regionális fogyasztók számára. A 9 elektromos mozdony teljesítményét a 7 érintkező hálózatról az áramgyűjtőkön keresztül hajtjuk végre. A 8 sínáramkör a második huzalhúzó hálózat.
   Az elektromos állomások, alállomások és a vízi alállomásokhoz tartozó légvezetékeket az áramellátó rendszer elsődleges vagy külső részének nevezik. A vontató alállomás, az érintkező és a vasúti hálózat, valamint az 5 tápegység és a 6 szívóvezeték a rendszer vontatási részét képezi. Erőműveknél egy háromfázisú váltóáram, 50 Hz frekvenciával és 6,3 feszültséggel; 10,5; 21 kV. Az elektromos áramot egy közeli transzformátor alállomáshoz szállítják, ahol a feszültség 35, 110, 150, 220, 330, 500 és 750 kV-ra emelkedik, ezzel a feszültségértékkel a villamos energiát nagy távolságokra továbbítják.

A nagy távolságoknál a nagyfeszültségű energiaátvitel gazdaságosabb. Gazdaságilag előnyösnek tekinthető, ha 1 km-t 1 km-re kell átvinni (például 35 kV előnyös 35 km, de nem több, mint 50 km). A feszültség növelésével az áram csökken, és a huzalok keresztmetszeti területe attól függ, ezért a fémköltségek és a vezeték költsége. Az áram csökkenésével az elektromos hálózatok energiavesztesége is csökken.

Ábra. 1. A vasúti villamosított szakasz villamosenergia-ellátásának vázlatos diagramja:
   1 - külső tápegység; 2 - vontatási áramellátás

A feszültségszint meghatározza a felsővezeték szigetelését. Az egyes esetekben az átviteli gazdaságilag előnyös feszültséget a megfelelő műszaki és gazdasági számítások elvégzésével lehet megállapítani.
A fogyasztók folyamatos áramellátásához az erőművek és alállomások telepített villamos berendezéseinek jobb kihasználása, valamint az egyik régió jobb energiaminősége, erőművei és alállomásait átviteli vezetékek kötik össze, és ezáltal energiarendszert hoznak létre. A Szovjetunió összes villamosított útját erőművek táplálják.
   A Szovjetunió vasútján két elektromos vontatórendszert használnak:
   A villamos energia minőségének mutatói a váltakozó áramú hálózatokban a frekvencia és a feszültség ingadozásai, a feszültség kiegyensúlyozatlansága, görbéjének nem szinuszos alakja és egyenáramú hálózatok esetében - feszültség-eltérés és ingadozás és feszültségcsökkentési tényező.
   Egyenáramú névleges feszültség a 3 kV vontatási hálózatban;
   egyfázisú AC 50 Hz, 25 kV névleges feszültséggel.
   A külföldi utakon a váltakozó áramú rendszer csökkentett frekvenciájú, 16-2 / 3 és 25 Hz.
   Gazdaságos és megbízható félvezető konverterek AC-DC átalakítóként használhatók a DC utak alállomásain. Az AC 50 Hz-es utak alállomásain az átalakítók ipari vagy speciális típusú transzformátorok.
   A vontató alállomásokat az ipari, mezőgazdasági és nem vontató vasúti terhelések is használják. Ebből a célból további transzformátorokat telepítenek az alállomásokon. A vontató alállomások a vasút mentén a DC utakon 15-20 km-re, míg az AC utakon 40-60 km-re vannak.
   A kontakthálózat villamos energiát szolgáltat az elektromos gördülőállományhoz (pl. P. P.). Légrugó vagy kiegészítő érintkezősín (alagutak) formájában is előállítható. Az érintkezési és vasúti hálózatokat levegő- vagy kábelvezetékekkel összekötik a vontatási alállomás gumiabroncsaival.
   Az alállomásokat két felsővezeték táplálja, amelyek mindegyike a vontatási alállomások teljes teljesítményére van tervezve. A vontató alállomások (egyenirányító egységek, transzformátorok, kapcsolók) fő berendezése fenntartva. Ezenkívül mobil vontatási alállomásokat terveznek, amelyek a helyhez kötöttek helyettesítésére vagy meghibásodására szolgálhatnak.
A kontakthálózat megbízhatóságát az elemek megnövekedett biztonsági rése és a megosztottság biztosítja, vagyis az érintkezési hálózat elválasztása egymástól elkülönített szakaszokra, és rendszerint lekapcsolók vagy kapcsolók segítségével. A szakaszok tápellátását a vontatási alállomásokról független tápvezetékeken (adagolókon keresztül) hajtják végre.
   Minden villamosenergia-fogyasztó Az elektromos berendezésekre vonatkozó szabályok (PUE) három kategóriába sorolhatók. Az első kategóriába tartoznak a leginkább felelős fogyasztók, akik nem rendelkeznek áramkimaradással. Az ilyen fogyasztók teljesítménye két vagy több forrásból történik, a biztonsági mentés automatikusan bekapcsol. A 2. kategóriába tartozó fogyasztók (szintén felelősek) számára az áramellátás megszakítása megengedett, amíg a szolgálatot végző személyzet bekapcsolja a készüléket. A 3. kategóriába tartoznak az összes többi fogyasztó. Számukra az áramellátás megszakítása a kár helyreállításához szükséges ideig, legfeljebb egy napig megengedett. A fogyasztó kategóriájának megfelelően elfogadják a külső áramellátást és a létesítmények elsődleges kapcsolási áramköreit. A villamosított vasút az első kategóriába tartozó fogyasztók közé tartozik.
   Az elmúlt években új energiaellátó rendszereket fejlesztettek ki. A forgalom növekedésével, a mozgás sebességének növelésével és a vonatok tömegével növekvő mértékben kiderül, hogy a konstans 3 kV és a 25 kV váltakozó áram hátránya korlátozza a vonalak teherbírását és hatékonyságát.
   Ez szükségessé teszi a rendszerek megerősítését. A DC rendszer hátrányai a viszonylag alacsony feszültség (3 kV), a kontakthálózatok nagy keresztmetszeti területe (400-600 mm2), a vontatási hálózat nagy feszültség- és energiavesztesége, egy kis távolság a vontató alállomások között (15-20 km), a vándorlás fémes földalatti struktúrák elektrokorrosztását okozó áramok. A hátránya az is, hogy a kiindulási reosztátokban nagy az elvesztett energia. n. s. a vonat gyorsulása során.
A rendszer leghatékonyabb módja a vontatási hálózat feszültségének 6 kV-ra történő növelése egyenáramú impulzus-átalakítóval felszerelt elektromos mozdonyokkal. Ebben az esetben a 3 kV érintkezési hálózat változatlan marad, a szigetelés erőssége 6 kV feszültséghez elegendő. Egy ilyen rendszer lehetővé teszi a vontatási hálózat energiaveszteségének csökkentését 3-4-szeresére, hogy csökkentse a vezetékek és a kóboráramok túlmelegedésének kockázatát; emellett a vontatómotorok feszültsége e. n. s. stabilizálódik a merev kapcsolat kiküszöbölése miatt a kontakthálózat és a vontatómotorok között, és a tápegység szakasz kapacitása nő. Számos okból azonban a 6 kV-os rendszer továbbfejlesztése felfüggesztésre került, és a tizenegyedik ötéves tervben a gyakorlati felhasználását nem tervezték.
   Minél nagyobb a feszültség a vontatási hálózatban, annál hatékonyabb és gazdaságosabb az áramellátó rendszer. Ugyanakkor a vontatási hálózat feszültségének 6 kV-nál nagyobb (például 12 kV) növelése nem kivitelezhető, mivel a villamosenergia-ellátási rendszer magasabb áraihoz vezetne (a kontakthálózat átszervezése, az átalakítók cseréje alállomásokon) és egy új, drágább villamosenergia-ellátás létrehozása. n. s. A 3 kV-os szakaszokkal való összekapcsolás nehéz lenne (lásd a 25. bekezdést).
   Az egyenáramú rendszer erősítése közbenső alállomások, partíciós állomások és párhuzamos csatlakozási pontok építésével, valamint a kontakthálózat keresztmetszetének növelésével történik.

Az egyfázisú váltakozó áram 25 kV-os rendszerét 50 Hz frekvenciával intenzíven fejlesztik a Szovjetunióban és külföldön. Előnyei a vontatási hálózat magas feszültségének köszönhetők, aminek következtében a kontakthálózat kis keresztmetszeti területe (150 mm2), egyszerű transzformátor alállomások és nagy távolság (50 km), stb.
   Ennek a rendszernek azonban vannak hátrányai is: az ellátórendszer-fázisok egyenetlen terhelése (lásd a 12. bekezdést), a kommunikációs vonalakra és a szomszédos kisfeszültségű távvezetékekre gyakorolt ​​káros elektromágneses hatások, a fogyasztók energiaellátásának minőségének romlása, a földalatti szerkezetek szikrázásának lehetősége, az érintkező felfüggesztések induktív hatása szomszédos útvonalak.
   Ezen hiányosságok kiküszöbölése és az energiahatékonyság javítása érdekében egy 2x25 kV-os rendszert alakítottak ki az automata transzformátorokkal (AT), amely lehetővé teszi a meglévő berendezések és villamos energia 25 kV-os vontatási hálózatban való tárolását. n. s. 25 kV feszültségre.

   Ábra. 2. 2X25 kV tápegység rendszer

Ebben a rendszerben (2. ábra) energia k e. n. s. 25 kV-os kapcsolati hálózaton keresztül szállítják, nemcsak a vontatási alállomásokból, hanem a vonalak 10-15 km-es vonala mentén a vasúti vonal mentén telepített lineáris leépítésű autotransformátorokból (ATI, AT2 stb.). Az autotranszformátor a K és a P kiegészítő tápvezeték 50 kV feszültségű vezetékeken keresztül kapja a tápfeszültséget a vontatóállomásokról, és a P és a föld sínekhez viszonyítva ezek a vezetékek csak 25 kV. A tápkábel felfüggesztésre kerül a kontakthálózat támasztékain.
   Egy ilyen rendszer biztosítja az energia átvitelét az e. n. s. kis távolságok között a 25 kV-os autotranszformátorok és az alállomástól az 50 kV-os autotranszformátorok közötti nagy távolságok között, ami a feszültség és az energiaveszteség csökkenéséhez vezet. Ezenkívül az aktuális e. n. s. visszaáll az alállomásra, nem a sínek mentén, hanem a tápvezeték mentén, aminek következtében csökken a vonóhálózat hatása a kommunikációs vonalakra és olcsóbb kommunikációs kábel használható.
   A vontatási alállomáson egyfázisú TP1 és TP2 transzformátorok vannak szerelve, amelyek két másodlagos tekercset tartalmaznak 27,5 kV feszültséggel, sorba kapcsolva. Közös pontjuk a sínhez van kötve. Az egyik tekercs kimenete csatlakozik a kontakthálózathoz, a másik a tápvezetékhez. Az elsődleges tekercsek a tápfeszültség VL különböző fázisaihoz kapcsolódnak a nyitott háromszög mintázat szerint. Az egyfázisú transzformátorok lehetővé teszik a fázisfázisú feszültségszabályozás terhelés alatt történő elvégzését, valamint a feszültségfüggetlenség megteremtését az egyes tápkaroktól a másik terhelésétől, ami növeli a rendszer hatékonyságát.
   Három egyfázisú vontató transzformátort telepítenek az alállomásra: két munkás és egy készenléti egység, amelyet bármelyik munkavállaló helyettesíthet. A regionális fogyasztók ellátása az alállomásban háromfázisú transzformátorok telepítése. A kis terhelésű fogyasztók a DPR rendszer szerint kaphatnak áramot a vontató transzformátoroktól (lásd a 3. bekezdést).
   A 2X25 kV-os rendszer lehetővé teszi az alállomások közötti távolság 100 km-re történő növelését. A kiegészítő berendezések költségét az autótranszformátorokkal a rendszer az alállomások költségeinek csökkentésével fedezi.
   Működés közben megállapították, hogy a 2X25 kV-os rendszerrel villamosított utakon a kommunikációs kábel áramkörére kifejtett elektromágneses hatás 7-11-szeresére csökken, a veszélyes indukált feszültség pedig 8-szorosa a 25 kV-os rendszerhez képest. Ezt a rendszert a moszkvai és fehéroroszországi utakon alkalmazták, és az ország BAM-ján és más vasútjain fogják használni.
A 25 kV-os rendszerben a feszültség 50 kV-ra történő növelése megnövelné a kontakthálózat szigetelését, új erő- és kapcsolóberendezéseket alkalmazva a vontatási alállomásokon és a vontatási hálózaton, az egész e helyett. n. s.