УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ДВУХПУТНЫХ УЧАСТКОВ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Российский патент 1997 года по МПК B60M3/00 

Изобретение относится к электроснабжению электрифицированных железных дорог переменного тока.

Широко известна система электроснабжения железных дорог переменного тока ( Марквардт К.Г. Электроснабжение электрических железных дорог, М. "Транспорт", 1982, с.17-21).

На двухпутном участке она включает в себя контактные подвески двух путей, получающих питание от общих шин тяговой подстанции переменного тока и соединенные между собой в нескольких точках перегона перемычками.

В контактной сети каждого пути протекают обе полуволны переменного тока. Известно, что сопротивление тяговой сети переменному току значительно выше сопротивления такой же сети постоянному, либо выпрямленному току. Электротяговая сеть имеет на переменном токе большое полное сопротивление, имеющее активную и реактивную составляющие. Этим определяются большие потери напряжения и электроэнергии в такой сети.

Известно устройство для электроснабжения двухпутных участков переменного тока / а.с. СССР 1614971, B 60 M 3/00, 1990/, где, с целью уменьшения потерь напряжения и электроэнергии в контактной сети, контактная сеть первого пути подключена к питающей шине через первый диодный блок с прямой полярностью, включенный в рассечку первого фидера, контактная сеть второго пути подключена к питающей шине через второй диодный блок с обратной полярностью, включенный в рассечку второго фидера, а сами контактные сети первого и второго путей соединены одна с другой через перегонные диодные блоки, рассредоточенные по участку и подключенные анодами к контактной сети первого пути, а катодами к контактной сети второго пути. Это устройство принято в качестве прототипа.

В этом устройстве при нахождении электровозов на зоне произвольным образом в режиме тяги они получают положительную полуволну питающего напряжения с контактной сети первого пути, а отрицательную с контактной сети второго пути и в контактной сети первого пути протекает пульсирующий ток положительной полуволны, а в контактной сети второго-пути отрицательной полуволны, в результате электровозы получают переменный ток. Соединение контактный сетей обоих путей через перегонный диодный блок приводит к тому, что после прохождения первого же соединения контактная сеть второго пути получает обычный переменный ток, а не пульсирующий ток одного направления, что не приведет к существенному уменьшению полного сопротивления контактной подвески и, следовательно, к уменьшению потерь напряжения и электроэнергии.

Целью настоящего изобретения является устранения указанных недостатков и снижение как полного сопротивления контактной сети, так и потерь напряжения и электроэнергии на всем участке тяговой сети от подстанции до электровоза.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для электроснабжения двухпутных участков железных дорог переменного тока, содержащем питающую и обратные шины тяговой подстанции, контактную сеть, подключенную к питающей шине через первый из группы диодных блоков с прямой полярностью, включенный в рассечку первого фидера, контактную сеть второго пути, подключенную к питающей шине через второй из группы диодных блоков с обратной полярностью, включенный в рассечку второго фидера, контактные сети обоих путей соединены между собой перемычками, причем каждые два из остальных диодных блоков включены с прямой и обратной полярностью в рассечки контактных сетей соответственно первого и второго путей по одну сторону соответствующей перемычки в зонах ее подключения.

Таким образом, в предлагаемом устройстве рассредоточенные по участку перегонные диодные блоки заменяются перемычками, а вблизи каждой точки соединения контактных подвесок обоих путей с одной из сторон этих контактных подвесок в рассечку включаются диодные блоки (в контактную сеть первого пути
с прямой полярностью, а контактную сеть второго пути с обратной).

Установление диодного блока, включенного в соединение контактных сетей обоих путей, и установка диодных блоков в рассечку контактной сети первого и второго путей приводит к тому, что по всей длине участка, вне зависимости от расположения электровозов, они получают положительную полуволну тока с контактной сети первого пути, а отрицательную полуволну тока с контактной сети второго пути.

На приведенном чертеже изображено устройство для электроснабжения двухпутных участков переменного тока.

Устройство включает в себя питающую 1 и обратную 2 шины тяговой подстанции, первой 3 и второй 4 фидеры через которые в рассечку первого фидера 3 заключен первый диодный блок 5 с прямой полярностью, в рассечку второго фидера 4 включен второй диодный блок 6 с обратной полярностью. Контактна сеть первого пути 7 подключена к первому фидеру, второго пути 8 ко второму фидеру. Между собой контактные сети обоих путей соединены перемычками 9. Электровозы 10 включены между контактной сетью и рельсами 11, которые подключены к обратной шине 2.

Первый и второй диодные блоки выполнены на класс напряжения 1000 4000 В и на максимальный ток короткого замыкания.

Устройство может быть выполнено на любой межподстанционной зоне переменного тока духпутного участка с консольно-петлевой схемой питания, а также при работе двух смежных подстанций, выполненных идентично по схеме двухстороннего питания каждого пути, и при работе двух подстанций в параллельно с постом секционирования контактной сети в середине межподстанционной зоны.

Устройство работает следующим образом.

При нахождении электровозов 10 произвольным образом на зоне в режиме тяги они получают положительную полуволну питающего напряжения с контактной сети первого пути 7, а отрицательную с контактной сети второго пути 8. Таким образом, в контактной сети первого пути протекает пульсирующий ток положительной полуволны, а в контактной сети второго пути пульсирующей ток отрицательной полуволны. Электровозы 10 получают переменный ток. В обеих контактных сетях, на всем протяжении участка от ТП до электровоза, оборудованного диодными блоками включенными в рассечки фидеров, протекает пульсирующий ток одного направления, который содержит постоянную составляющую (32%), что приводит к уменьшению полного сопротивления контактной подвески по всей длине участка от тяговой подстанции до электровоза, а, следовательно, к уменьшению потерь напряжения и энергии.

Использование: электроснабжение электрифицированных железных дорог переменного тока. Сущность изобретения: устройство включает в себя питающую 1 и обратную 2 шины тяговой подстанции, первый 3 и второй 4 фидеры, через которые в рассечку первого фидера 3 включен первый диодный блок 5 с прямой полярностью, в рассечку второго фидера 4 включен второй диодный блок 6 с обратной полярностью. Контактна смесь первого пути 7 подключена к первому фидеру, второго пути 8 - ко второму фидеру. Между собой контактные сети обоих путей соединены перемычками 9. Электровозы 10 включены между контактной сетью и рельсами 11, которые подключены к обратной шине 2. Таким образом, в устройстве рассредоточенные по участку перегонные диодные блоки заменяются перемычками, а вблизи каждой точки соединения контактных подвесок обоих путей с одной из сторон этих контактных подвесок в рассечку включаются диодные блоки. Это позволяет снизить потери электроэнергии и напряжения в контактной сети. 1 ил.

Устройство для электроснабжения двухпутных участков железных дорог переменного тока, содержащее питающую и обратную шины тяговой подстанции, контактную сеть первого пути, подключенную к питающей шине через первый из группы диодных блоков с прямой полярностью, включенный в рассечку первого фидера, контактную серь второго пути, подключенную к питающей шине через второй из группы диодных блоков с обратной полярностью, включенный в рассечку второго фидера, отличающееся тем, что контактные сети обоих путей соединены между собой перемычками, причем каждые два из остальных диодных блоков включены с прямой и обратной полярностью в рассечки контактных сетей соответственно первого и второго путей по одну сторону соответствующей перемычки в зонах ее подключения.