1
Изобретение относится к области передачи электроэнергии локомотивам на магистральных электрифицированных железных дорогах постоянного тока и предназначено, главным образом, для экономичного усиления систем энергоснабжения дорог на постоянном токе, а также для применения при электрификации новых, особенно .однопутных линий.
При обычной схеме питания электрической железной дороги постоянного тока от линии электропередачи 110 или 220 кв питаются понизительные трансформаторы тяговых подстанций, вторичная сторона этих трансформаторов присоединена к шинам 10,5 кв. К этим шинам присоединен тяговый трансформатор, который через выпрямитель питает контактную сеть постоянным током с напряжением 3,3 кв. Контактная сеть состоит из собственно контактной подвески и усиливающего провода, соединенных параллельно с помощью поперечных соединений.
С полевой стороны опоры контактной сети размещена трехфазная линия электропередачи с напряжением 10,5 кв. Как правило, сечение проводов этой линии невелико, так как от нее питаются нетяговые потребители небольшой мощности.
При потреблении электроподвижным составом больших мощностей суммарного сечения контактной подвески и усиливающих проводов оказывается недостаточно для надежной и экономичной работы системы энергоснабжения.
Целью изобретения является увеличение пропускной способности системы энергоснабжения электрических железных дорог постоянного тока.
Это достигается использованием одновременной передачи электроэнергии по проводам линий постоянного и переменного токов, для чего усиливающий провод контактной сети объединен с трехфазной линией передачи 10,5 кв, т. е. фактически выполняется трехфазная линия общим сечением, равным или близким к сумме сечений усиливающего провода и трехфазной линии 10,5 кв.
На фиг. 1 показана схема питания электрической железной дороги, включающая в себя линию трехфазно-постоянного тока и пункт подпитки; на фиг. 2 - то же с бустерами для повышения напряжения в контактной сети; на фиг. 3 - схема трехфазного дросселя с компенсирующей обмоткой.
Линия 1 трехфазно-постоянного тока, объединяющая функции усиливающего провода и трехфазной линии электропередачи, расположенная на опорах контактной сети, питается, как и в известных системах от шин 2 тяговых подстанций с напряжением 10,5 кв. От этих же шин 2 запитаны тяговые трансформаторы
3 и выпрямители 4, которые через контактную подвеску 5 и рельсовую цепь 6 питают электротяговую единицу 7.
Линия / соединена с контактной подвеской 5 через пулевые точки трехфазных дросселей 8. В середине фидерной зоны устроен пункт подпитки 9, т. е. установлена одноагрегатпая промежуточная тяговая подстанция со своим тяговым трансформатором, имеющим выведенную нулевую точку первичной обмотки. Нетяговые потребители питаются, как и в ранее известных тяговых сетях, через трансформатор 10.
Вместо пункта подпитки 9 можно установить вольтодобавочные устройства (бустеры) //, включаемые в рассечки контактной сети 12 и 13 (фиг. 2) для повышения напряжения в средней части фидерной зоны. Эти так называемые бустеры имеют трансформатор с выведенной нулевой точкой первичной обмотки, присоединяемой к контактной подвеске.
Для исключения замыкания бустеров через дроссели 8 в нулевые цепи последних включены диоды 14. Дроссели 8 (см. фиг. 3) имеют основную обмотку 15 и компенсирующую обмотку 16, которая и подключена одним своим концом к контактной подвеске постоянного тока 5. Для снижения или полного устранения подмагничиваиия сердечников дросселя можно применить, например, схему соединения обмоток «зигзаг.
В тяговой сети трехфазно-постоянного тока питание электроподвижного состава постоянного тока осуществлено от тяговых подстанций постоянным током 3,3 кв как непосредственно через контактную подвеску 5, так и через линию / трехфазно-постоянного тока, присоединенную параллельно к контактной подвеске через нулевые точки трехфазных дросселей или первичных обмоток трансформаторов. Для осуществления параллельной работы достаточно иметь в фидерной зоне три таких соединения.
Кроме того, локомотивы получают питание также и от шип 2 тяговых подстанций трехфазным переменным током 10,5 кв через пункты подпитки 9 или бустеры 11, или то и другое вместе по той же линии / трехфазно-постоянного тока. По этой же линии / получают питание трехфазные и однофазные нетяговые потребители.
Тяговая сеть трехфазно-постоянного тока уменьшает потери энергии в проводах, повышает уровень напряжения у потребителей постоянного и переменного тока и уменьшает количество проводов, расположенных на опорах контактной сети. При усилении действующих электрических железных дорог тяговая
сеть трехфазно-постоянного тока позволяет отказаться от питания промежуточной подстанции от линии электропередачи ПО или 220 кв, а при электрификации новых линий позволяет увеличить расстояние между основными подстанциями.
Предмет изобретения
Тяговая сеть трехфазно-постоянного тока, содержащая контактную подвеску постоянного тока и распределительную сеть трехфазного тока, питаемую от шин переменного тока тяговых подстанций, отличающаяся тем, что, с целью повышения напряжения на токоприемниках и уменьшения потерь электроэнергии, контактная подвеска и распределительная сеть соединены между собой параллельно через трехфазные дроссели с нулевыми выводами.
V
1Ш
m
Ш
Ш
