Устройство для тягового электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока Советский патент 1991 года по МПК B60M3/02 

Изобретение относится к электрофици- рованным железным дорогам, в частности к устройствам для электроснабжения тяговой сети.

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей путем повышения и стабилизации напряжения в контактной сети, уменьшение уравнительных токов и потерь энергии.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - график распределения напряжения на перегоне между двумя подстанциями.

Устройство содержит трехфазные тяговые трансформаторы, вторичные обмотки 1 и 2 которых подключены к контактной сети с секциями 3-5 с нейтральными вставками 6 и к рельсам 7, усиливающий однофазный регулируемый под нагрузкой автотрансформатор 8 и специальную продольную питающую линию - коаксиальный кабель 9.

Входные зажимы автотрансформатора 8 подключены к фазе вторичной обмотки 1 тягового трансформатора, один выходной зажим - к началу кабеля 9 а другой с помощью отсасывающей линии 10 - к рельсам 7. Одни тяговые нагрузки - электровозы 11 расположены на участке первой секции контактной сети 3, другие нагрузки - электровозы 12 - на участке второй секции 4 контактной сети перегона.

Устройство работает следующим образом.

При наличии на перегоне тяговых нагрузок и отсутствии усиливающих устройств 8 и 9 распределение напряжения вдоль тяговой сети имеет характер, показанный на фиг. 2 (кривая а), причем на шинах первой подстанции, питающей перегон отстающей фазой, напряжение по уровню ниже напряжения на шинах второй подстанции, питающей перегон опережающей фазой, а

О

4 Ы

ND ГО ч|

примерно в середине перегона напряжение может уменьшиться до минимально регламентированного значения 21 кВ и даже быть ниже 21 кВ, что недопустимо для электроподвижного состава.

При использовании только автотранс форматоров и подключении их на расстоянии 1/3 длины перегона от подстанций распределение напряжения вдоль тяговой сети имеет характер, показанный на фиг. 2 (кривая 6).

При подключении усиливающего автотрансформатора 8 и использовании продольной питающей линии - коаксиального кабеля 9 (фиг. 1) график изменения напряжения вдоль тяговой сети имеет более стабилизированный характер (фиг. 2, кривая в). В зоне первой секции 3 контактной сети по проводам этой секции от первой подстанции получают питание только электровозы 11, расположенные на этой секции, что исключает перегрев проводов и снижает потери энергии и напряжения в тяговой сети этой секции, уменьшает ее электромагнитное влияние на линии связи и другие протяженные металлические коммуникации, а наличие нейтральной вставки полностью исключает уравнительный ток и потери электрической энергии от него в этой зоне. На второй секции 4 контактной сети автотрансформатор 8 с кабелем 9 и соответствующее плечо второй подстанции питают только электровозы 12, что снижает загрузку автотрансформатора и второй подстанции, обеспечивает высокий уровень напряжения (до 29 кВ) в точке присоединения кабеля к тяговой сети и стабилизирует напряжение в этой зоне, заметно снижает потери энергии в тяговой сети.

Усиливающий автотрансформатор 8 целесообразно установить на подстанции,которая питает тяговую сеть перегона своей отстающей фазой, что способствует улучшению режима работы тягового трансформатора этой подстанции и режима напряжения в тяговой сети.

В тяговых сетях с выраженной неравномерной тяговой нагрузкой и сложным профилем пути, а также на достаточно длинных перегонах следует устанавливать усиливающие автотрансформаторы с продольными . питающими линиями - кабелями с двух сторон на каждой подстанции с секционированием контактной сети на три части.

При вынужденных режимах одностороннего питания тяговой сети усиливающий

автотрансформатор 8 должен работать с наибольшим коэффициентом трансформации и обеспечить максимально возможное напряжение (29 кВ) в точке присоединения питающего кабеля к контактной сети, предусматривая возможность питания всех секций контактной сети перегона от работающей подстанции.

В зависимости от особенностей прокладки кабеля и его подключения к тяговой

сети возможно подсоединение жилы кабеля к рельсам, а оболочки кабеля - к контактной подвеске. В отсутствии коаксиального кабеля усиливающая линия может быть выполнена в виде усиливающего экранированного провода и даже в виде одиночного усиливающего провода, электромагнитное влияние тяговой сети на линии связи и другие металлические коммуникации в этом случае уменьшается в меньшей степени.

Формула изобретения

Устройство для тягового электроснабжения электрофицированных железных дорог переменного тока, содержащее трансформаторы тяговых подстанций, первый вывод которых подключен к рельсу че- оез отсасывающую линию, второй вывод первого трансформатора - к первой секции контактной сети с перегонной нейтральной вставкой, второй вывод второго трансформатора - к второй секции контактной сети перегона, и автотрансформатор, входной и выходной выводы которого связаны с первой и второй секциями контактной сети соответственно по обе стороны перегонной

нейтральной вставки, а общий вывод связан с рельсом, отличающееся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей путем повышения и стабилизации напряжения в контактной сети, уменьшения

уравнительных токов и потерь энергии, оно снабжено продольной питающей линией, включенной между выходным выводом автотрансформатора и второй секцией контактной сети, а входной и общий выводы

0 автотрансформатора подключены соответственно к второму и первому выводам первого трансформатора.

t

tta

Ч

ч ч ч ч ч ч ч ч ч ч ч ч ч ч ч

ч

ч ч ч ч ч ч ч

Изобретение относится к электрифицированным железным дорогам и может быть использовано для улучшения электроснабжения подвижного состава переменного тока. Цель изобретения - улучшение энергетических показателей путем повышения и стабилизации напряжения в контактной сети, уменьшение уравнительных токов и потерь электрической энергии. Устройство содержит усиливающий однофазный регулируемый автотрансформатор, который устанавливается на подстанции и получает питание от отстающей фазы тягового трансформатора, и продольную питающую линию, которая подает питание от автотрансформатора на секцию контактной сети за перегонной нейтральной вставкой, с помощью которой контактная сеть перегона разделена на две части. 2 ил.

о

t

f

HZH

Фие.2