Система энергоснабжения электрифицированного транспорта переменного тока Советский патент 1984 года по МПК B60M3/02 H02H3/38 

Изобретение относится к электрифицировар ному железнодорожному транспорту и может быть использовано для системы энергоснабжения железных дорог с экранирующими нроводами тяговой сети.

Известно устройство для защиты от субгармонических колебаний линий электропередачи с продольной емкостной комненсацией, содержащее конденсатор, включенный последовательно с питающим фидером тяговой сети и шунтированный выключателем 1.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система энергоснабжения электрифицированной железной дороги, содержащая тяговые подстанции и тяговую сеть, состоящую из контактной подвески, усиливающего и непрерывного экранирующего проводов 2.

Однако в известных устройствах при обрыве экранирующего или усиливающего проводов, максимально приближенных друг к другу, возможен их перехлест и пережог, что значительно снижает надежность электроснабжения.

Кроме того, не обеспечивается электробезоиасность при ведении работ путевыми мащинами тяжелого типа. Согласно технологии производства работ путевыми мащинами необходимо отсоединять от рельсового пути индивидуальные заземляющие проводники опор контактной сети и других металлических сооружений. Тем самым в случае попадания напряжения контактной сети на отсоединенные от рельсов опоры условия электробезопасности не выполняются. В этом случае также существенно увеличиваются затраты времени на подготовку фронта работ, что естественно снижает производительность путевых машин.

Цель изобретения - повышение надежности при обрыве одного из проводов.

Указанная цель достигается тем, что система энергоснабжения электрифицированного транспорта переменного тока, содержащая тяговые подстанции и тяговую сеть, состоящую из контактной подвески, усиливающего провода, непрерывного экранирующего провода, с которым соединены опоры контактной подвески, и рельсовой цепи с изолирующими стыками,снабжена включенным между тяговой подстанцией и контактной подвеской резонансным контуром из последовательно соединенных емкости и индуктивности и нелинейным дросселем насыщения, подключенным параллельно емкости.

Кроме того, непрерывный экранирующий гфоБОД соединен с рельсовой цепью через каждые два изолирующих стыка.

На чертеже изображена электрическая схема предлагаемой системы.

Система энергоснабжения электрифицированного транспорта переменного тока содержит тя|-овые подстанции 1 и тяговую сеть, состоящую из контактной подвески 2, усиливающего провода 3, непрерывного экранирующего провода 4, с которым соединены

опоры 5 контактной подвески, и рельсовой цепи с изолирующими стыками 6 и дроссельтрансформаторами 7. Система снабжена включенным между тяговой подстанцией 1 и контактной подвеской 2 резонансным контуром из последовательно соединенных емкости 8 и индуктивности 9 и нелинейным дросселем 10 насыщения, подключенным параллельно емкости 8, Непрерывный экранирующий провод 4 соединен с рельсовой цепью через каждые два изолирующих стыка 6.

Система работает следующим образом.

При нормальном режиме работы системы

энергоснабжения ток проходит от тяговой

подстанции 1 через емкость 8, индуктивность

9 и электровоз 11 и далее возвращается на подстанцию через рельсовую цепь с дроссель-трансформаторами 7 и непрерывней экранирующий провод 4. Вследствие наличия взаимоиндуктивности между контурами

контактная подвеска-земля и экранирующий провод-земля, а также соединения экранирующего провода с рельсовым путем через каждые два изолирующих стыка 6 значительная часть тока электровоза протекает по экранирующему проводу 4. Тем самым

снижается электромагнитное влияние тяговых сетей переменного тока на линии связи и другие протяженные металлические коммуникации. При нормальном режиме работы системы энергоснабжения последовательно соединенные емкость 8 и индуктивность 9,

а также реактор работают в режиме резонанса напряжения, т. е. на промыщленной угловой частоте 50 Гц сопротивления 8 и 9 равны, а сопротивление нелинейного дросселя 10 существенно больше, чем сопротивление 8.

Кроме того, при нормальной работе системы энергоснабжения напряжения на опорах 5, соединенных с экранирующим проводом 4, не превышают потенциалов рельсового пути по отнощению к земле в месте нахождения электровоза 11. Как известно, эти напряжения допустимы по условиям обеспечения электробезопасности.

При падении из-за обрывов, например, усиливающего прово.да 3, либо по каким-то другим причинам напряжения контактной подвески на экранирующий провод 4 величина тока короткого замыкания при отсутствии 8, 9 и 10 резко возрастает. При этом возможно перегорание проводов контактной подвески 2. Кроме того, значительно возрастают напряжения на опорах 5, соединенных с экранирующим проводом 4. Величины

этих напряжений в большинстве случаев превышают допустимые по условиям обеспечения электробезопасности значения. Однако при наличии в схеме элементов 8 и 9 этого не происходит. При возрастании тока увеличивается напряжение на емкости 8. Нелинейный дроссель 10 насыш.ается, его сопротивление уменьшается и шунтирует емкость 8. Таким образом, автоматически в схему энергоснабжения вводится индуктивное сопротивление индуктивности 9, которое ограничивает величину тока короткого замыкания.

Расчеты на ЭВМ ЕС1030, а также моделирование на аналоговых машинах режима короткого замыкания в системе электроснабжения при наличии токоограничиваюшего устройства показывают эффективность с, о внедрения для исключения пережогов проводов контактной сети, т. е. повышения эксплуатационной надежности энергоснабжения и обеспечения электробезопасности обслуживания цепи обратного тока при заземлении опор контактной подвески и других устройств на экранирующий провод, соединенный с рельсовым путем.

1. СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННОГО ТРАНСПОРТА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащая тяговые подстанции и тяговую сеть, состоящую из контактной подвески, усиливающего провода, непрерывного экранирующего провода, с которым соединены опоры контактной подвески, и рельсовой цепи с изолирующими стыками, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности при обрыве одного из проводов, она снабжена включенным между тяговой подстанцией и контактной подвеской резонансным контуром из последовательно соединенных емкос ти и индуктивности и нелинейным дросселем насыщения, подключенным параллельно емкости. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что непрерывный экранирующий провод соединен с рельсовой цепью через каждые (О два изолирующих стыка. ел со