Posted in
Для обеспечения электроподвижного состава энергией создается система тягового электроснабжения, в которую входят тяговые сети и тяговые подстанции (см. сл. 10.1-10.6). Системы тягового электроснабжения классифицируются по роду и частоте тока, номинальному напряжению на токоприемниках эксплуатируемого электроподвижного состава.
Получаемая в системе тягового электроснабжения электроэнергия расходуется в основном на тягу, а также используется для питания различных технических средств и электроустановок, принадлежащих службам дорог, дистанциям, депо и другим производственным подразделениям.
В основном для передачи электроэнергии на электроподвижной состав используется контактный провод и реже контактный (третий) рельс, в частности на первом электрифицированном участке Балтимор-Огайо (США), на некоторых городских ж. д., метрополитенах. Вначале электрификация железных дорог осуществлялась по системе постоянного тока, совершенствование которой в дальнейшем сводилось к повышению напряжения в контактной сети: 650 В на участке Балтимор-Огайо; 1200 В - на пригородной линии Баку-Сабунчи-Сураханы (1926 г., Азербайджан); 1200 и 1500 В в 20-х гг. 20 в. на ж. д. Англии, Франции; 1500 (1650) В - на пригородных участках и 3000 (3300) В на первом магистральном ж.-д. участке в России. Впоследствии в основном использовалось напряжение 3000 (3300) В. Однако при таком напряжении стоимость тягового электроснабжения на постоянном токе велика, что объясняется необходимостью иметь большую площадь сечения проводов контактной сети, располагать тяговые подстанции на расстоянии 20-25 км одна от другой. Была сделана попытка повысить напряжение до 6000 В (опытный участок Гори-Цхинвали на Закавказской железной дороге, быв. СССР), исследовалась возможность использования напряжения 12-20 кВ (Россия, Польша, Италия).
В системе тяги на переменном токе, которая возникла в начале 20 в., напряжение в контактной сети значительно выше. В ряде стран применялся для тяги ток пониженной частоты: 162 2/3 Гц при напряжении 15 кВ (ж. д. Германии, Швейцарии, Австрии, Швеции, Норвегии) и 25 Гц (США) при 11 кВ. Широкое применение получила система переменного тока промышленной (50 и 60 Гц) частоты напряжением 25 кВ (Россия и другие страны СНГ, Великобритания, Франция, Испания, Япония, ЮАР и др.) и ее разновидность - автотрансформаторная система 2x25 кВ.
Там, где стыкуются электрифицированные ж.-д. линии с разными системами тягового электроснабжения, используют многосистемный ЭПС либо сооружают станции стыкования.
Часть системы тягового электроснабжения, состоящая из фидеров (питающих линий), контактной сети, рельсовой сети и отсасывающих линий, составляет тяговую сеть. В ряде случаев в тяговую сеть входят дополнительные провода и устройства, присоединенные к контактной и (или) рельсовой сетям.
Тяговая сеть (сл. 10.6) является сложной электрической цепью и содержит контуры, образованные проводами, рельсовой сетью и землей. Ток, протекающий от тяговой подстанции к ЭПС, распределяется между проводами контактной сети. Возврат тока на подстанцию осуществляется через рельсовую сеть и землю и далее по отсасывающей линии, Под действием взаимной индуктивной связи, проявляющейся между контурами тяговой сети при протекании переменного тока, в цепи рельсовая сеть - земля индуцируется ток, направленный противоположно вызвавшему его току в контактной сети.
Особенности конструкции сооружений и устройств электроснабжения железных дорог в странах региона в странах региона обусловлены, прежде всего, применением различных габаритов приближения строений. Системы энергоснабжения отличаются также родом тягового тока, его напряжением и частотой (см. сл. 10.7).
