Темір жолдың кернеулі байланыс желісі. Қуат көзі

қуатты қосалқы станцияның түріне қарамастан қуат жүйелерін тартқыш қосалқы станциялардың ең көп жүктелген фазаларын әуе желілерінің әртүрлі фазаларына циклдық қосылумен жасау керек.

Темір жолдың электрлендірілген учаскесі үшін сыртқы электрмен жабдықтау схемасы Ресей Федерациясының теміржолдарынан немесе электрлендіру жобасын әзірлейтін жобалау ұйымынан тартқыш қосалқы станцияларды және олардың қуатын орналастыру туралы бастапқы деректер негізінде мамандандырылған институттармен әзірленеді және мыналарды анықтау керек:

– қоректендіру кернеуінің тартқыш қосалқы станцияларының атаулы құны;

– қосалқы станцияның типі (анықтамалық, аралық, ауданмен біріктірілген және т.б.) және жеткізуші тарапындағы негізгі электрлік схемалар;

– өңірлік тұтынушылардың қуаты мен кернеуі бесінші және оныншы жылдарға арналған;

– тартқыш қосалқы станциялардың кернеуінің шиналарында электр қуаты немесе қысқа тұйықталу тоғы;

– vL жеткізуге арналған мұзды ерітуге қойылатын талаптар;

– жүктеме жүктемесі арқылы туындайтын токтар мен кернеулердің баланстық емес мәндері;

– электрлік әуе желілерінің релелік қорғау, жоғары жиіліктік байланыс жабдығын, диспетчерлік және технологиялық процестерді басқару құралдарын, сондай-ақ жүйеаралық есепке алу қажеттілігін;

– энергетикалық жүйелер мен басқа ұйымдармен сыртқы энергиямен жабдықтау объектілерін салу бойынша жұмыстарды бөлу.

10.2. Айнымалы және тұрақты токтың қосалқы станцияларынан сигнализация жүйелерінің қуат беру тізбегі

Автоматты түрде блоктау теміржолдардың аралық жол қозғалысын басқарудың негізгі жүйесі болып табылады. Автотрансляция кезінде жүретін пойыздың минималды интервалын қамтамасыз ету үшін станциялар аралық кеңістікте бағдаршамдармен қорғалған учаскелерге бөлінеді, олардың көрсеткіштері

пойыздардың орналасқан жеріне қарай автоматты түрде өзгереді. Әрбір блок-торап ішінде электр тізбектерін орнатады.

Электр тізбегінің қарапайым түрі электр қуатын және оның тұтынушысы болып табылады, электр тогының өткізгіштері арқылы өзара байланысқан. Электрлік рельс тізбегінде электр энергиясының көзі ретінде аккумулятор немесе айнымалы кернеу түрлендіргіші (жиілігі 25, 50 немесе 75 Гц) және дыбыс жиілігі пайдаланылуы мүмкін және реле тұтынушы бола алады. Темір жолдың екеуі де электр энергиясын тұтынушыдан тұтынушыға дейін таратушы ретінде қызмет етеді.

Тамақтандыру тогының типін бөлуден басқа, темір жол тізбектері азықтандыру әдісі, қолдану орны және кері тартқыш ток беру әдісі арқылы бөлінеді. Энергетикалық әдіс теміржолдың үздіксіз қоректендіру тізбектерін, импульстік және кодты бөледі; қолдану орнында - несбаланбаған және тармақталған; траекториялы тректі рельстер бойымен өткізу әдісімен - бір және екі реттік (дроссель). Жалғыз тізбектегі тізбектерде тартқыш ток бір рельстік жіппен және екі рельстік тізбектерде темір роликтер арқылы өтеді.

Электр траекториясы жоқ учаскелерде тұрақты ток ток тогы бар аудандарда - 50 Гц жиіліктегі тұрақты ток тізбектері бар тікелей немесе айнымалы ток тізбегінің 50 Гц жиілігі қарастырылған. 50 Гц жиілігі бар AC электр тогы бар желілерде 25 Гц жиілігі бар айнымалы ток тізбектері пайдаланылады, кейбір жағдайларда 75 Гц жол тізбектері қолданылады. 75 Гц теміржол схемалары бар бар секциялар 25 Гц-ге ауыстырылуы тиіс.

Жолдарда және қабылдау-жөнелту жолдарында тікелей және айнымалы ток тізбегінің электр тогы қосарланған жіптерді орындаған кезде. Дроссель трансформаторлары магистральдық жолдарда және ағымды өту үшін іргелес нүктелерде орнатылады және теміржол тізбектерінің реле ұштары мен рельстік ұштарында ғана негізгі жолдарда, ал жартылай жолдарда, әдетте, жеткізу жолдарында орналастырылады. жол тізбегінің соңы. Станциялардың мойнында, сондай-ақ, қабылдау жолдарының қысқа бөлімдерінде, кодталған тізбектерден басқа, бір жолақты болуы мүмкін, бірақ өтуі мүмкін

траекториялы ток кемінде төрт рельс жіптері екі тректі және бір трассалық учаскелерде үш ағынды.

Сыртқы қоректендіру көзіне қуат беру нүктелері (көздер) кіреді; 6 (10) кВ әуе және кәбіл желілерін бойлай; 6 (10) кВ кернеу трансформаторлары мен трансформаторлық қосалқы станциялары; толық трансформаторлық қосалқы станциялар (КТП) және 25, 35 кВ бойлық электр беру желілері. ЕС посттарының үлкен қуат тұтынатын үлкен станцияларында олар үшін бөлек азықтандырғыштар салынады.

Энергиямен жабдықтау жүйесі сигнал беру жүйесінің мынадай объектілеріне қуат береді:

– автоклавты сигнал нүктесі;

– аралық станциялардың электрлік орталықтандыру құрылғылары;

– ірі станцияларды орталықтандыру құрылғылары;

– маневрлік аудандарды орталықтандыруға арналған құрылғылар;

– сигналдық және автоқаламмен қиылыс;

– диспетчерлік орталықтандыру.

Сигналдық жүйе, бірінші санаттағы тұтынушылар ретінде екі өзара сақталған желі арқылы екі өзара қорғалған қайнар көзден қуат алу керек.

Сигналдық аппараттарды электрмен жабдықтау, әдетте, үш фазалы 50 Гц жиілігі және оқшауланған бейтарапты үшфазалы қуат көздерінен 6 (10) кВ кернеулі үшфазалы үш сымдық желілер арқылы жүзеге асырылады.

Сигналдық жүйеге негізгі электрмен жабдықтау арнайы автоматты блоктау желілерінен (әуе желілері бойынша сигнализация желілерінен) алынып отырады, резервтік электр қуаты DC жүйесімен электрлендірілген учаскелерге және электрлендірілмеген аудандарға, әдетте, бойлық электрмен жабдықтаудың (ПЭ) 3 фазалы желілерінен беріледі; 10 кВ және ауыспалы ток жүйесімен электрлендірілген аудандарда «екі сым - рельс» (ДЭП 27,5 кВ) жолдарынан. Кейбір жағдайларда сигналдық құрылғыларды резервтік қоректендіру кернеуі 1000 В дейінгі кернеуі бар іргелес сызықтардан жүзеге асырылады. Бұл желілердің қуат көздері автоматты блоктау желілерін және бойлық электрмен жабдықтауды қамтамасыз ету үшін салынған трансформаторлық қосалқы станциялар болып табылады, ал электрлендірілген секцияларда резервтік қуат көздері ретінде трансформаторлық станциялар қолданылады және электрлендірілмеген - негізінен.

Автоматты блоктау желілеріне арналған үш электр беру желісі бар: бір жақты (консоль), контрастын және екі жақты (параллель) 12.

Консольді жеткізу схемасында өзін-өзі блоктау желісіне кернеу тракционды қосалқы станциялардың бірінен, мысалы, ТП1 қосалқы станциясынан (10.4-сурет) жеткізіледі. TP1 қосалқы станциясында кернеудің тоқтап қалуы жағдайында, автоматты блоктау желісінің қуат көзі автоматты түрде трансфер-қосқышы қосылған Q3 қосқышынан кейін автоматты түрде іргелес ТП2 тартқыш қосалқы станцияға ауыстырылады. Сол сияқты, консольдық қуат беру тізбегімен кернеу 6 (10) кВ PE сызығына да жеткізіледі.

Сур. 10.4. Жүйе арқылы электрлендіру барысында сигнализация мен сигнал беру жүйелерінің негізгі және резервтік желілері және оларды қоректендіру көздеріне қосудың типтік диаграммалары

ҚС 3.3 кВ

Қосалқы станцияларда немесе желілерде зақымданған жағдайда сенімділікті арттыру үшін консольдық қуат схемасын әр қоректендіру аймағындағы сигнализация жүйелерінің негізгі және резервтік электр беру желілері түрлі қосалқы станциялардан қуат алу үшін жасалуы керек. Сондықтан, әр қосалқы станцияда бір бағытта фидерлік аймақтарды сигнализациялауға арналған бір ғана фидерлік ауа сызығы және кері бағытта - бір PE 6 (10) кВ-ке азықтандырғыш бар. Мысалы, TP1 және TP2 қосалқы станциялары арасындағы қоректендіру аймағындағы сигнализация жүйелерін электрмен жабдықтау

tP1 қосалқы станциясының ТП1 қосалқы станциясының Q2 берушісіне және TP2 6 (10) кВ қосалқы станциясы Q7 PE берушісіне сәйкес (10.4-суретті қараңыз). Q2 фидерінен басқа, TP1 қосалқы станциясынан басқа, Q5 берушісі әдетте қосылып, TP2 қосалқы станциясында, Q7 беру құрылғысынан басқа, Q4 қоректендіргіші және т.б.

Сигналдық және сигнализация желілерінің және бойлық электр беру желілерінің әуе желілерін консольдық электрмен қамтамасыз ету схемасы кең таралған және ұзындығы іргелес қосалқы станциялар арасындағы қашықтыққа тең және 15-25 км-ден аспайтын ДК тізбектері үшін басты болып табылады.

Сигналдық жүйенің үстіңгі жағындағы қосалқы станциялар арасындағы аймақтың ортасында контрсервальды қуат схемасында қосалқы станциялардың бірінен (10.5-сурет) сызықтың әрбір учаскесіне кернеу беріледі. Консольмен салыстырғанда, бұл схема өте жақсы, өйткені желінің фрагменттерінің ұзындығы екі есе азайды. Бұл сызықтағы кернеу режимін жақсартады, ал зақымдалған жағдайда қосалқы станциялар арасындағы әуе желісінің сегментін тек жартысы ажыратылады.

Сур. 10.5. 25 кВ-тық жүйе арқылы электрлендіру кезінде сигнализация мен сигнализация жүйелерінің негізгі және резервтік желілері мен қорек көздеріне қосылудың типтік тізбектері

Контрол консольдық қуаттылық схемасы 25 кВ-тық электр жүйесімен электрлендірілген учаскелерде кең таралды, онда қосалқы станциялар арасындағы қашықтық 40-50 км дейін артады. Бұл схемада AVR құрылғысымен жабдықталған коммутатормен бөлісу бөлімі фидерлік аймақтың ортасындағы бөліп алу нүктесінде орнатылады. Оңайлатылған нұсқада коммутатордың орнына қашықтан немесе қашықтан басқару құралымен айырғышты пайдалануға рұқсат етіледі. Жеткізілетін қосалқы станциялардың кез келгені ажыратылған кезде, бөлгіш посттың ажыратқышы (ажыратқышы) автоматты түрде АТС-дан қосылады және қосарланған қосалқы станциядан ажыратылған жарты аймақ жеткізіледі. Дегенмен, қоректендіру аймағының соңындағы кернеу сапасы төмен.

Екі жақты қуат беру тізбегі арқылы автоматты блоктау желісі екі іргелес қосалқы станциялармен қамтамасыз етіледі. Теориялық тұрғыдан, екі жақты қуат схемасы - бұл жақсы, өйткені бұл жағдайда кернеудегі ең төменгі шығындар мен желідегі қуат шығыны алынады, ал бір қосалқы станцияның авариялық тоқтатылуы жағдайында желі үзіліссіз екінші бірінен қуат алуды жалғастырады. Бірақ іс жүзінде, ВЛ СФБ қоректендіргіштерінің немесе бойлық қуат көзінің қорғанысымен жұмыс істейтін қосалқы станциялардағы векторлық кернеу айырмашылығымен анықталатын және жететін мәндермен анықталатын теңдестірілген токтардың пайда болуына байланысты мұндай қуат беру тізбегін енгізу қиын. Сонымен қатар, қосалқы станциялардың біреуі ажыратылғанда немесе режимде, сондай-ақ кернеудегі кернеудің өзгеруі кезінде, орталықтандырғыштың және ПЭ 6 (10) кВ ВЛ-нің көмегімен байыту тоғысуы күрт артады және қорғаныстың қосылыстың қосалқы станцияларында жолдарды ажыратып, ажыратады. Осыған байланысты екіжақты билік схемасы қолданыста кең таралмайды. Дегенмен, автоматты блоктау желілерінің барлық электрмен жабдықтау тізбектерінде, бойлық қуат көзі және ҚТР, электрмен жабдықтау пункттері бір-бірімен фазаланып, теңестірілген токтарды шектеу шараларын қабылдағаннан кейін екі жақты қуатқа жол беруге тиіс.

10.3. Мұзды жағдайда жұмыс істейтін байланыс желісі

және онымен күресу жолдары

Глаз байланыс желісінің жұмысын және ағымдағы жинау үдерісін едәуір қиындатады. Мұзды қалыптастыру, әдетте, нөлден өзгеше, тұман кезінде немесе ауа температурасы нөлден төмен болған кезде жауын-шашын кезінде температурада салқындату арқылы жылынудың өзгеруі кезінде байқалады. Өте көп

көбінесе мұздың қалыптасуымен бір уақытта маңызды желдер бар. Мұздың қарқындылығы оның қалыңдығы мен тығыздығымен сипатталады. Мұз тығыздығы 0,6-дан 0,9 г / см3-ге дейін. Мұздың қарқындылығы неғұрлым көп болса, оның тығыздығы азаяды.

Байланыстағы сымдардағы мұздың болуы әлсірейді және кейде олардың арасындағы және ағымдағы коллекторлардың жүгірушілерін тоқтатады, өйткені мұз қабаты өте төмен өткізгіштігі бар. Кейбір жағдайларда электрлік доғалы қалыптасады, ол байланыс беттерін зақымдайды, байланыс сымдарының күйіп кетуіне әкеліп соғады. Мұздың қалыптасуы сымдардың салмағын арттырады, ол жартылай өтелетін ілгіштермен бірге қолдаушы кабельдердің шиеленісінде елеулі артуға әкеліп соғады және өтемақы кезінде барлық сымдардың үлкен саңылауына әкеледі.

Байланыстың сусынының сымымен мұзбен күресудің негізгі әдістері электрлік, механикалық және химиялық болып табылады. «Байланыс желілері мен электр желілері» пәнін оқып жатқан кезде соңғы екі әдіс толығырақ қарастырылады.

Электр әдісі әдетте тек қана негізгі жолдарға қолданылады, мұнда байланыс ілгіштерінің көлденең қимасы бір мәнге оңай жеткізіледі. Ол белгілі бір уақытта жасанды қысқа тұйықталудың құрылысын қамтиды, онда ағымды ток сымдарды қыздырады, бұл мұздың балқуына әкеледі, сондай-ақ байланыс желісінің сымдарының алдын-ала қыздыруына әкеледі.

Жылытқыш ток тізбегін құру үшін, сымдар арнайы ажыратқыштарды пайдаланып тартқыш рельстерге немесе екі жолды сызықтарға қосылады, екі жолдың сымдары циклды қамтиды. Сымдардың алдын ала қыздыруын олардың температурасы нөлден жоғары көтеріліп, мұз қалыптастыру мүмкін болмайтындай етіп ұйымдастыру ұсынылады. Бұл жағдайда сымдарды жылыту үшін қажетті ағым тығыздығы 2,5 - 3,5 А / мм2. Егер сымдарда мұз қалыптасқан болса, онда оны еріту үшін ток тығыздығы болуы керек

6.5 - 8 A / mm2.

Сурет схемаларына сәйкес. 10.6 АЖ желілеріндегі мұзды ерітуді жүзеге асырады, және күріш схемаларына сәйкес. 10,7 - тұрақты ток желілерінде. Барлық тізбектердегі ағымдағы жол қалың сызық пен көрсеткілермен көрсетіледі.

Айналымдағы сызықтарда, балқыту кезінде пойыздардың қозғалысы үзілмеуі мүмкін, бірақ секциялық оқшаулағыштарды

негізгі жолдар арасындағы конгресстер. Динамикалық желілерде кернеу жеткіліксіз болғандықтан пойыз қозғалысы уақытша тоқтатылады.

Сур. 10.6. Бір жолғы (а) және қос жолды (b) AC сызықтарындағы мұзды балқыту схемалары

Схема. 10,6 және бір жолды AC желілерінде қолданылады және мұзды балқыту қосалқы станциялардың арасында екі аймақта тікелей өндіріледі. Ортаңғы тартқыш қосалқы станциясы B ажыратылған және оған жақын орналасқан бейтарап кіріс, оның ішінде 2 және 3 секциялық ажыратқыштары бар. Секция бөлімдері де желіден ажыратылып, тізбек жасайды, олар 1 және 4 бойлық ажыратқыштардан тұрады. А тартқыш қосалқы станцияда А фазасы (немесе б) және қосалқы станцияда В - фазасы b (немесе а), осылайша А және В қосалқы станциялары арасындағы байланыс желісі арқылы әр түрлі фазалардың жабылуын қамтамасыз етеді.

Схема. 10.6, b қосарлы желінің AC сызықтарында қолданылады. Мұнда фазалар басқа қосалқы станцияның (суретте көрсетілгендей) қосалқы дөңгелегі немесе басқа қосалқы станцияда орнатылған көлденең қима ажыратқышымен байланысқан екі жолдың байланыс желілері арқылы тартқыш қосалқы станциялардың бірінде жабылады.

Мұзды ерітудің тұрақты желілерінде айналмалы ток «+» автобусынан «-» автобусқа шыққанда қолданылады. Жалғыз жолдарда рельстерді пайдаланатын схема пайдаланылады (10.7 сур., А). Қос жолмен мұзды бір мезгілде балқу екі жолдың ілгіштерінде орындалады (10.7-сурет, б), жол тізбектері мұзды балқыту схемасына енгізілмейді. Бұл схемаларда екі ілгіштің сымдарын рельстерді пайдаланған кезде немесе жерлендіргіш пышақпен ажыратқышты пайдаланып, жердің штангаларын ілу арқылы көлденең ажыратқыштарды қосу арқылы жасауға болады.

Сур. 10.7. Бір жолды (а) және екі жолақты (b) тікелей ток сызықтарындағы мұзды балқыту схемалары

Температуралық аудандардағы тікелей ток көздерінде байланыс желісінің сымдарын алдын-ала қыздыру арнайы жылу бөлімі арқылы поездардың қозғалысын тоқтатпай жүзеге асырылады (10.8-сурет). 2 жылыту блогы бір жағынан «+» шинасына, ал бір жолда суспензияға, ал екінші жағында қосалқы дөңгелекті және басқа жолдағы суспензияға жалғанады. Қыздыру тогы 3-секцияға қосылған екі жолдың суспензиясынан өтеді, поездардың қуатын беру үшін 1 жұмыс бірлігі ғана пайдаланылады, тек бір жолдың суспензиясына қосылады.

жұмыс істеп тұрған ағымдағы жылыту ток

Қосалқы

Сур. 10.8. DC желілеріндегі байланыс желісінің сымдарының алдын-ала қыздыру схемасы

Станциялардың қайталама жолдарында, депо парк жолдарында және бейтарап кірістірулерде мұзды балқыту мүмкін емес, сондықтан мұндай жерлерде сымдарды тазалаудың механикалық әдістері қолданылады. Электрмен бірдей әдістер негізгі жолдарға қолданылуы мүмкін.

Темір жолдарды электрмен қамтамасыз ету туралы жалпы ақпарат.

Біздің еліміздегі электрлендірілген теміржол электр жүйелерінен электр энергиясын алады.

  Электр торабыэлектр желілері мен тұтынушыларды электр және жылу энергиясымен біріктіретін үлкен электр станцияларының жиынтығы. Энергетикалық жүйелер әртүрлі типтегі электр станцияларын біріктіреді: әр түрлі органикалық отынды, гидравликалық және ядролық отынмен жұмыс істейтін термалды.

Электрлік жүктеме жүктемелері жоғары біркелкілікпен ерекшеленетінін атап өту керек, бұл электр энергетикалық жүйелердің тұрақты жұмыс істеуіне ықпал етеді. Еліміздің еуропалық бөлігінің, Орал және Сібірдің электр жолдары біздің еліміздің Бірыңғай энергетикалық жүйесінен беріледі. Қуатты қуат жүйелерінен қуат тұтынушыларды, оның ішінде жылжымалы құрамды үздіксіз қамтамасыз етеді.

Сурет бір жылу электр станциясынан шартты түрде электрлендірілген теміржолды электрмен қамтамасыз етудің жалпы схемасы үшін айтарлықтай жеңілдетілген.

Электр станциясының генераторларынан 6-10 кВ кернеуге ие үш фазалы айнымалы ток кернеуі бар трансформаторға кабель арқылы өтеді, мұнда әртүрлі жағдайларға байланысты кернеу 20, 35, 110, 220, 330, 500, 750 кВ-ға дейін ұлғайтылуы мүмкін. Кернеулердің осы атаулы шамалары КСРО-дағы қолданыстағы стандарттармен қамтамасыз етілген.

Содан кейін электр желісі арқылы ағымдағы (PTL) тұтынушыларға, бұл жағдайда тартқыш қосалқы станцияға өтеді. Электр желісінде қысқа тұйықталу немесе қолайсыз жүктеме орын алса, жоғары вольтты ауыстырып қосқыш оны электр станциясынан ажыратады. Сол қосқыш кернеуді сызықтан шығару үшін пайдаланылады, мысалы, оны тексеру барысында.

Бұдан басқа, ток трансформаторлық қосалқы станцияның трансформаторының бастапқы орамасына басқа жоғары вольтты ауыстырып қосқыш арқылы ауысады, ол үш фазалы токтың кернеуін электр қозғалмалы құрамының қалыпты жұмысы үшін қажетті мөлшерге дейін азайтады (мысалы, C).

Тұрақты және айнымалы ток кезінде электрлендірілген жолдардың тартқыш қосалқы станцияларын жобалау және пайдалану күрт ерекшеленеді.

Суретте көрсетілген DC тракционды қосалқы станцияда ауыспалы ток ток тізбегіне ауыстырылады. Бастапқыда айнымалы түрлендіргіштер DC генераторлары сияқты білікке орнатылған қуатты айнымалы ток қозғалтқыштарынан тұратын осы мақсат үшін пайдаланылды. Содан кейін ауыр және үлкен машина түрлендіргіштері сынап түзеткіштерін қолдануға кірісті. Содан кейін барлық сынапты түзеткіштер жартылай өткізгіштермен ауыстырылды.

Арнайы қорғаныс құрылғысы - жоғары жылдамдықты қосқыш арқылы ректификацияланған кернеу және байланыс желісі (бергіш) байланыс желісіне жеткізіледі. Локомотивтің тартқыш қозғалтқыштары қосулы кезде, трансформатордың қайталама орамасының токі рейдтер, жоғары жылдамдықты ауыстырғыш, қоректендіргіштің, байланыс желісінің, рельстердің басқару тетіктері мен тартқыш қозғалтқыштарынан өтеді. Жабық электр тізбегін алу үшін рельстер трансформатордың қайталама орамасының нөлдік нүктесіне сору сызығымен қосылады.

Жоғары жылдамдықты қосқыш автоматты түрде фидерді өшіреді, және де, шамадан тыс және қысқа тұйықталу жағдайында байланыс желісін өшіреді. Сонымен қатар, кейде кез-келген жұмыстарды өндіру үшін байланыс желісін ажырату қажет (оның кернеуін алып тастаңыз), олар үшін жоғары жылдамдықты ажыратқышты ажыратады.

Демек, тікелей ток жолдарының тартқыш қосалқы станциялары кернеуді кернеуді азайтуға, ауыспалы токты тікелей токқа айналдыруға және байланыс желісінің учаскелері бойынша тікелей ток электр энергиясын таратуға қызмет етеді.

Егер теміржол электр энергиясының өндірістік жиілігінің ауыспалы токына электрлендірілсе, онда тартқыш қосалқы станция электр беру желілері арқылы берілетін кернеуді төмендетуге және байланыс желісінің учаскелері бойынша электр энергиясын таратуға арналған. Ауыстырылған ток бойынша электрлендірілген желілерде электр тепловозында орналасқан трансформатордың бастапқы орамасының бір ұшын контакт желісіне, ал екінші ұшын рельсқа, ал содан кейін сорғыш желісі арқылы қосалқы станцияға жалғау арқылы тұйықталған ток циклі құрылады. АЭС жолдарының тартқыш қосалқы станцияларының орналасуы әлдеқайда қарапайым, өйткені тартқыш қозғалтқыштарды кернеуді түзету жылжымалы құрамда жүзеге асырылады.

Электр траекториясының тиімділігі электрлендірілген темір жолдың электрмен жабдықтау жүйесінің жекелеген байланыстары: электр станциялары, электр беру желілері, тартқыш қосалқы станция, байланыс желісі және электровоздың өзіндік тиімділігі ретінде көрінеді. Энергия қуаты шамамен 35% құрайтын жылу электр станциясынан шықса, онда электр тогының жалпы тиімділігі шамамен 28% құрайды. Атом электр станцияларынан энергия алуды бастаған электрлендірілген темір жолдар сол тиімділікпен жұмыс істейді. Эффективтілігі 85% жететін гидроэлектрстанциялар, электрлендірілген темір жолдардың бестен біріне жуық; Электр тогының тиімділігі 60-62% құрайды.

Page 2 of 35

БАРЛЫҚ ҚУАТТЫ ЖАБДЫҚТАУ ЖҮЙЕСІ. ЖЕЛІЛЕРДІ ТҰТЫНУШЫЛАР

1. Электрмен жабдықтау схемасы

Электрлендірілген теміржол локомотивтері мен автокөліктері дербес локомотивтер болып табылмайды. Олар желіде, қоғамдық тордан электр энергиясын тұтынады.
   1 электр станциясының генераторлары өндірген электр энергиясы (1-сурет) күшейткіш трансформаторлық қосалқы станцияға 2 жеткізіледі, одан кейін жоғары вольтты электр желілері (ВЛ) 3 бойымен теміржол бойында орналасқан тартқыш қосалқы станцияларға беріледі. Тракциондық қосалқы станцияларда үш фазалы айнымалы ток электр тогы құрылғылар мен аймақтық тұтынушыларды қуаттандыру үшін тиісті түрдегі және кернеу токіне айналады. Электр тепловозының 9 қуаты ағымдағы коллекторлар арқылы 7 байланыс желісінен жүзеге асырылады. 8 рельс схемасы екінші сым тартқыш желісі болып табылады.
   Электр станциялары, қосалқы станциялар және әуе трассаларының қосалқы станциялары электрмен жабдықтау жүйесінің негізгі немесе сыртқы бөлігі деп аталады. Тартқыш қосалқы станция, байланыс және теміржол желісі, сондай-ақ электр қуатымен қамтамасыз ету 5 және сору 6 сызығы осы жүйенің тарту бөлігін құрайды. Электр станцияларында 50 Гц жиілігі және 6,3 кернеуі бар үш фазалы айнымалы ток; 10.5; 21 кВ. Электр қуаты кернеу 35, 110, 150, 220, 330, 500 және 750 кВ дейін көтерілетін жақын трансформаторлық қосалқы станцияға жеткізіледі, бұл кернеудің ұзындығы бойынша электр энергиясын беру.

Ұзақ қашықтықтағы электр қуатын беру аса жоғары кернеулер кезінде үнемді болады. 1 км-ге 1 кВ трансферті экономикалық жағынан тиімді деп есептеледі (мысалы, 35 кВ 35 километр, бірақ 50 км-ден артық емес). Кернеудің жоғарылауымен ағым азаяды, ал сымның көлденең қимасы оған байланысты, сондықтан олар үшін металл шығыны және желінің құны. Электр желілеріндегі электр энергиясының ысырабын төмендету есебінен де азаяды.

Сур. 1. Темір жолдың электрлендірілген учаскесін электрмен жабдықтау схемасы:
   1 - сыртқы электрмен жабдықтау; 2 - тартқышты электрмен жабдықтау

Кернеу деңгейі әуе желісінің оқшаулауын анықтайды. Әрбір жеке жағдайда тасымалдау үшін экономикалық тиімді кернеу тиісті техникалық және экономикалық есептеулерді орындау арқылы анықталады.
Тұтынушыларға үзіліссіз электрмен жабдықтау, электр станцияларында және қосалқы станцияларда белгіленген электрлік жабдықтарды тиімді пайдалану және энергия сапасын жақсарту үшін бір аймақтың электр станциялары мен қосалқы станциялар электр жеткізу желілері арқылы қосылады және энергия жүйелерін құруға мүмкіндік береді. КСРО-ның барлық электрлендірілген жолдары қуат жүйелерімен жұмыс істейді.
   КСРО теміржолында екі электр тартқыш жүйе қолданылады:
   Электр энергиясының сапасының көрсеткіші кернеу ауытқуларында және кернеудегі кернеудің тұрақсыздығына, оның қисықсыз синусоидалы емес нысандағы ауытқуларына және ауытқуларында, сондай-ақ тұрақты ток желілерінде - кернеу ауытқуынан және ауытқудан және кернеудің көтерілу коэффициентінен тұрады.
   3 кВ тартқыш желісіндегі номиналды кернеумен DC;
   бір фазалы AC 50 Гц номиналды кернеуі 25 кВ.
   Шетелдік жолдарда, сонымен қатар, 16-2 / 3 және 25 Гц жиіліктегі айнымалы ток жүйесін қолданыңыз.
   Экономикалық және сенімді жартылай өткізгіш түрлендіргіштер DC жолдарының қосалқы станцияларында AC-to-DC түрлендіргіштер ретінде пайдаланылады. AC 50 Гц жолдарының қосалқы станцияларында түрлендіргіштер өнеркәсіптік немесе арнайы типті трансформаторлар болып табылады.
   Тракционды қосалқы станциялар өнеркәсіптік, ауылшаруашылық және жүк тартпайтын теміржол жүктемелерін күшейту үшін де қолданылады. Осы мақсатта қосалқы станцияларда қосымша трансформаторлар орнатылды. Тракционды қосалқы станциялар теміржол бойында 15-20 км-дің ТҚ және 40-60 км жолдарда орналасқан.
   Байланыс желісі электр жылжымалы құрамды электр қуатын беру үшін қолданылады (мысалы, П.П.) және ауа суспензиясы немесе қосымша контактілі рельс түрінде (метрополитенде) жасалуы мүмкін. Байланыс және теміржол желілері әуе немесе кабельдік желілермен тартқыш қосалқы шиналарға қосылады.
   Қосалқы станциялар екі басты сызығы бар, олардың әрқайсысы тартқыш қосалқы станциялардың толық қуатына арналған. Тракционды қосалқы станциялардың негізгі жабдықтары (түзеткіш қондырғылар, трансформаторлар, ажыратқыштар) сақталған. Бұдан басқа, мобильді тартқыш қосалқы станциялар көзделеді, олар ажыратылған немесе сәтсіз болған кезде стационарлы алмастырғыштарды ауыстыра алады.
Байланыс желісінің сенімділігі оның элементтерінің қауіпсіздігі мен бөлінуінің артуымен қамтамасыз етіледі, яғни байланыс желісін бір-бірінен оқшауланған бөліктерге бөлу және әдетте ажыратқыштар немесе ажыратқыштар көмегімен қосылады. Бөліктердің қуат көзі тәуелсіз жеткізу желілері арқылы (тартқыштар) тартқыш қосалқы станциялардан жүзеге асырылады.
   Электр энергиясын тұтынушылардың барлығы электр қондырғыларының ережелері (ПЭУ) үш санатқа бөлінеді. 1-ші санатқа электр қуатын өшірмейтін ең жауапты тұтынушылар кіреді. Осындай тұтынушылардың қуаты екі немесе одан да көп көздерден жүзеге асырылады, резервтік қуат автоматты түрде қосылады. 2-ші санаттағы тұтынушылар үшін (сонымен қатар жауапты), электрмен жабдықтау үзілістеріне кезекшілік жасайтын қызметкерлердің билікті қосу уақытына рұқсат етіледі. 3 санат барлық басқа тұтынушыларды қамтиды. Олар үшін электрмен жабдықтаудағы үзіліс бір күнге дейін залалды жөндеу үшін қажетті уақытқа рұқсат етіледі. Тұтынушының санатына сәйкес, олар сыртқы электрмен жабдықтауды және қондырғылардың алғашқы коммутациялық сұлбаларын қабылдайды. Электрлендірілген темір жолдар 1-ші санаттағы тұтынушыларға тиесілі.
   Соңғы жылдары энергиямен жабдықтаудың жаңа жүйесі жасалды. Трафиктің артуымен, қозғалыс жылдамдығын және пойыздардың массасын жоғарылату, тұрақты 3 кВ кернеу мен 25 кВ кернеу тоғының жетіспеушілігі бар, ол өткізу қабілетін және желінің тиімділігін шектейді.
   Бұл жүйені нығайтуды қажет етеді. ТТ жүйесіндегі кемшіліктер салыстырмалы түрде төмен кернеу (3 кВ), байланыс желісінің сымдарының үлкен қимасы (400-600 мм2), кернеу мен қуаттың үлкен жоғалуы, тартқыш қосалқы станциялар (15-20 км) арасындағы қашықтықты, металдардың жерасты құрылыстарын электрокоррозияға әкеп соғатын ағымдар. Жетіспеушілік, сондай-ақ, бастауыш реостаттарда үлкен жоғалтылған энергия болып табылады. с. поезд жеделдету кезінде.
Осы жүйені жетілдірудің ең тиімді құралы - импульсті түрлендіргіштермен жабдықталған электровоздарды пайдалана отырып, 6 кВ кернеу желісіндегі кернеуді арттыру. Бұл жағдайда 3 кВ байланыс желісі өзгеріссіз қалады, оның оқшаулану кернеуі 6 кВ кернеуге жеткілікті. Мұндай жүйе сымдар мен жылыстайтын токтардың қызып кету қаупін азайту үшін тартқыш желілердегі энергия шығынын 3-4 есе азайтуға мүмкіндік береді; сонымен қатар тартқыштардағы кернеу e. с. байланыс желісі мен тартқыш қозғалтқыштар арасындағы қатаң қосылысты жою және электр қуатын беру секциясының сыйымдылығы артуына байланысты тұрақтандырылады. Дегенмен, бірқатар себептер бойынша 6 кВ-тық жүйенің одан әрі дамуы тоқтатылды және оны практикалық пайдалану он бірінші бесжылдықта қарастырылмаған.
   Тартқыш желісіндегі кернеу неғұрлым жоғары болса, қуатты беру жүйесі неғұрлым тиімді және үнемді. Алайда, кернеу 6 кВ-тан (мысалы, 12 кВ) жоғары кернеуді ұлғайту, бұл электрмен жабдықтау жүйесіне жоғары баға әкеледі (байланыс желісін қайта құру, қосалқы станциялардағы конверторлық қондырғыларды ауыстыру) және жаңа қымбат электр қуатымен қамтамасыз ету. с. 3 кВ-тық учаскелермен өзара әрекеттесу қиын болады (25-тармақты қараңыз).
   Тұрақты ток желісін нығайту аралық қосалқы станцияларды, бөлімшелер мен параллель қосылыстарды құру арқылы, сондай-ақ байланыс желісінің көлденең қимасының артуы арқылы жүзеге асырылады.

25 кВ-тық 50 Гц жиіліктегі фазалы айнымалы ток жүйесі ССРО-да және шетелде қарқынды дамиды. Оның артықшылығы тартқыш желінің жоғары кернеуіне байланысты, нәтижесінде байланыс желісінің кіші көлденең қимасы (150 мм2), қарапайым трансформаторлық қосалқы станциялар және олардың арасындағы үлкен қашықтық (50 км) және т.б. бар.
   Дегенмен, бұл жүйенің де кемшіліктері бар: жеткізілім жүйесінің фазаларының біркелкі емес жүктемесі (12-тармақты қараңыз), байланыс желілеріндегі зиянды электромагниттік әсерлер және жақын төмен вольтты әуе желілері, тұтынушыларға жеткізілетін энергияның сапасының нашарлауы, жер асты құрылыстарда ұшқын шығару мүмкіндігі, байланыстың тоқтатылуына индуктивті әсер ету көрші жолдар.
   Осы жетіспеушіліктерді жою және энергия өнімділігін арттыру үшін автотрансформаторлармен (АТ) 2х25 кВ-тық жүйе әзірленді, ол қолданыстағы жабдық пен электр энергиясын 25 кВ трассада сақтауға мүмкіндік береді. с. кернеуі 25 кВ үшін.

   Сур. 2X25 кВ электрмен жабдықтау жүйесінің схемасы

Бұл жүйеде (2-сурет) энергия k е. с. Ол 25 кВ байланыс желісі арқылы тартқыш қосалқы станциялардан ғана емес, сондай-ақ трассалық қосалқы станциялардың арасындағы 10-15 км теміржол бойында орнатылған желілік төмендетілген автотрансформаторларды (ATI, AT2 және т.б.) жеткізіледі. Автотрансформатор каскадты қосалқы станциялардан K байланыс суспензиясының сымдарымен және 50 кВ кернеумен қосымша қосымша сым арқылы Р және Жер рельстеріне қатысты бұл сымдар тек 25 кВ-ға ие. Қуат сымы байланыс желісінің тіректерінде тоқтатылады.
   Мұндай жүйе электр энергиясын беруді қамтамасыз етеді. с. 25 кВ автотрансформаторлар арасындағы кіші қашықтықта және қосалқы станциядан 50 кВ автотрансформаторларға дейінгі үлкен қашықтықтарда, бұл кернеу мен энергия шығындарының төмендеуіне әкеледі. Сонымен қатар, ағымдағы e. с. ол қосалқы станцияға рельстерге емес, керісінше жеткізу сымына оралады, нәтижесінде байланыс желілеріне тартқыш желінің әсері төмендейді және арзан байланыс кабелін пайдалануға болады.
   Күшейткіш қосалқы станцияда TP1 және TP2 бір фазалы трансформаторлар орнатылған, олар 27,5 кВ кернеулі екі қосалқы орамасы бар. Олардың ортақ бағыты рельске бекітілген. Бір ораманың шығысы байланыс желісіне, ал екіншісі - сымға қосылады. Бастапқы орамалар ашық үшбұрыштың үлгісіне сәйкес ВЛ-ның әр түрлі фазаларына қосылады. Бір фазалы трансформаторлар жүктеме кезінде фазалық кернеуді реттеуді жүзеге асыруға және әр жүктің қол жеткізуін кернеуді тәуелсіздікпен қамтамасыз етуге мүмкіндік береді, бұл жүйенің тиімділігін арттырады.
   Қосалқы станцияда үш фазалы трансформаторлар орнатылған: екі қызметкер және біреуі күту режимінде, кез-келген қызметкер алмастырылуы мүмкін. Қосалқы станцияда аймақтық тұтынушыларды қамтамасыз ету үшін үш фазалы трансформаторлар орнатылады. Кішігірім жүктемесі бар тұтынушылар DPR жүйесі бойынша тартқыш трансформаторлардан күш ала алады (3-тармақты қараңыз).
   2X25 кВ жүйе қосалқы станциялардың арасындағы арақашықтықты 100 км-ге дейін ұлғайтуға мүмкіндік береді. Автотрансформаторы бар жүйеде қосымша жабдықтардың құны қосалқы станциялардың шығындарын азайту арқылы жабылады.
   Пайдалану барысында 2Х25 кВ-қа сәйкес электрлендірілген жолдарда байланыс кабелінің тізбектеріндегі электромагнитті әсер 7-11 есеге, ал қауіпті индукцияланған кернеу 25 кВ-ға қарағанда 8 есеге азайғандығы анықталды. Бұл жүйе Мәскеу және Белоруссия жолдарында қолданылған және елдің БАМ және басқа да темір жолдарында қолданылатын болады.
25 кВ-тық жүйеде 50 кВ-қа дейін кернеуді жоғарылату байланыс желісінің оқшаулауын күшейтуді, электр қуатын және қосалқы станцияларды қосалқы қосалқы станцияларда және тракторлық желілерде қолданып, барлық электр қуатын ауыстыруды қажет етеді. с.