Меню

Отличия эпс постоянного тока от эпс переменного тока

Электроподвижной состав

Электроподвижной состав, электрический подвижной состав (ЭПС) — электровозы, электропоезда и электросекции, оборудованные тяговыми электродвигателями, получающими питание от контактной сети или собственных аккумуляторных батарей. Различают контактный (неавтономный) и аккумуляторный (автономный) ЭПС, а также смешанный контактно-аккумуляторный, дизель-аккумуляторный и дизель-контактный ЭПС.

Наиболее распространён контактный ЭПС, к тяговым электродвигателям которого на магистральных железных дорогах энергия подводится через токоприёмник от контактного провода, а на линиях метрополитена — от контактного рельса. В обоих случаях обратным проводом служат рельсы, с которыми силовые цепи ЭПС соединяются через колёсные пары. По роду тока тяговой сети различают ЭПС постоянного и переменного тока. На магистральных железных дорогах нашей страны эксплуатируется ЭПС постоянного тока напряжением 3 кВ и переменного тока напряжением 25 кВ частотой 50 Гц, а также двухсистемный; на метрополитенах — постоянного тока напряжением 750 В. За рубежом, кроме того, применяется ЭПС постоянного тока напряжением 1,5 кВ, переменного тока напряжением 15 кВ пониженной частоты — 16⅔ Гц, а также многосистемный.

Для обеспечения движения тяговые электродвигатели с помощью тягового привода приводят во вращение колёсные пары. На ЭПС установлено электрооборудование, обеспечивающее питание тяговых электродвигателей, регулирование частоты вращения для создания необходимой силы тяги и скорости движения. Всё это оборудование составляет группу тягового электропривода. Кроме того, на ЭПС расположены вспомогательные машины, предназначенные для обслуживания собственных нужд локомотива или моторных вагонов, преобразователи для питания систем освещения, устройств сигнализации и подзарядки аккумуляторных батарей, нагреватели электропечи и другое оборудование.

Управление ЭПС осуществляется машинистом из кабины электровоза или с поста управления электропоезда (электросекции). Для этого на ЭПС установлены электрические аппараты и устройства, с помощью которых производятся переключения в цепях тяговых электродвигателей, необходимые для пуска, регулирования скорости движения, изменения направления движения, электрического торможения. Многие процессы управления ЭПС автоматизированы. Функции управления в этих случаях частично выполняют устройства и аппараты, надёжность работы которых обеспечивает оборудование защиты. Автоматизированы также операции управления, связанные с выполнением графика движения.

При эксплуатации ЭПС на отечественных железных дорогах применяется управление по системе многих единиц. Для контроля за работой аппаратуры и оборудования электровозов и моторных вагонов, соединённых по этой системе, кабины машиниста оборудованы специальной сигнализацией; схемы управления каждой единицей ЭПС выполнены так, чтобы при их параллельной работе не допускалось взаимных помех; обеспечена необходимая защита аппаратуры и автоматическая блокировка отключателей неисправных электродвигателей. Многосистемный ЭПС предназначен для работы на железнодорожных линиях (направлениях), электрифицированных по разным системам тягового электроснабжения, и имеет соответствующее тяговое электрооборудование. Смежные системы разделяются по контактной сети только изолирующими сопряжениями анкерных участков с нейтральными вставками.

Различают двух-, трёх- и четырёхсистемный ЭПС. В России первыми двухсистемными были электровозы серии ВЛ19 и электросекции С р , обращавшиеся на линии Москва — Александров до начала 1950-х годов (1,5 и 3 кВ постоянного тока). В 1960-х годах первые отечественные электровозы переменного тока серии НО были переоборудованы в двухсистемные, называвшиеся также электровозами двойного питания, серии ВЛ61 д (25 Кв 50 Гц и 3 кВ). Они обращались на участке Минеральные Воды — Кисловодск до начала 1980-х годов, после чего были заменены более мощными электровозами двойного питания ВЛ82 и ВЛ82 м . Интерес к многосистемному ЭПС возрос в связи с реализацией в Европе планов создания межгосударственной сети высокоскоростных железнодорожных магистралей.

Некоторые серии многосистемного ЭПС рассчитаны на полную мощность только при питании переменным током и на пониженную — при питании постоянным током. На многосистемном ЭПС устанавливают как однотипные токоприёмники, рассчитанные на съём наибольших токов, так и токоприёмники различных типов для соответствующих систем тягового электроснабжения.

Для международного сообщения на ЭПС устанавливают до четырёх токоприёмников с различными параметрами (число и конфинурация полозов, материал контактных вставок), соответствующих нормам различных стран.

К электроподвижному составу также относятся трамваи, троллейбусы, подвижной состав монорельсовых систем.

  • «Энциклопедия железнодорожного транспорта», научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1995 год.

Источник

Из-за плохой коммутации мощность ТЭД и эл-за мала, система применяется ограничено

Недостатком системы является необходимость преобразования частоты тока на подстанциях или строительство отдельных электростанций для железных дорог.

II. Система питания ЭПС трехфазным переменным током.

На тяговой подстанции 3-х фазное напряжение понижается до определенной величины. Одна фаза соединяется с рельсом, а две другие – с двумя к/проводами.

На ЭПС устанавливают два токоприемника и 3-х фазный понижающий тр-р. 3-х фазное переменное напряжение через ПРА с регулятором частоты подается на 3-х фазные асинхронные двигатели.

В связи со сложностью конструкции к/сети и электровоза (2 к/провода, 2 токоприемника), а также из-за трудностей при регулировании частоты вращения ТЭД – данная система применяется ограниченно.

III. Система питания ЭПС постоянного тока

На определенных станциях устанавливаются тяговые подстанции, где располагаются понижающие тяговые трансформаторы, выпрямительные и преобразовательные установки для преобразования переменного напряжения в постоянное. А также защитная и переключающая аппаратура.

От государственной трансформаторной подстанции переменное напряжение 35 или 110 кВ, частотой 50 Гц подается на трансформатор тяговой подстанции, понижается до 3,3 кВ и подается на выпрямительную установку от которой: «плюс» питающим проводом соединяется с контактной сетью, а «минус» с рельсами.

Между контактным проводом и рельсами действует номинальное постоянное напряжение 3 кВ. На ЭПС при поднятом токоприемнике напряжение контактной сети подается через пускорегулирующую аппаратуру ПРА – это контакторы и резисторы и далее, на последовательно соединенные ТЭД. ТЭД с другой стороны через колесные пары соединяются с рельсами.

Переключая резисторы, регулируют напряжение и силу тяги электровозов.

При удалении от тяговой подстанции увеличивается сопротивление контактной сети и соответственно падение напряжения, что приводит к уменьшению напряжения на электровозе, а, следовательно к потере мощности ЭПС.

IV. Система питания ЭПС переменного тока

На тяговой подстанции переменное напряжение понижается до 27,5 кВ. На выходе одна фаза соединяется с рельсами, а две другие фазы с участками контактной сети противоположных направлений. Контактная сеть, в которую подается напряжение от разных фаз тяговой подстанции разделена нейтральной вставкой (анкерный участок контактной сети в котором нет напряжения). Нейтральная вставка не допускает короткого замыкания между фазами при переходе поднятого токоприемника. Таким образом, между контактным проводом и рельсами действует номинальное переменное напряжение 25 кВ с частотой 50 Гц.

Читайте также:  Генератор переменного тока устройство рисунок

На ЭПС установлен понижающий тяговый трансформатор, пускорегулирующая аппаратура и выпрямительная установка. ТЭД соединяются только параллельно. При поднятом токоприемнике переменное напряжение подается на первичную обмотку тягового трансформатора, второй вывод которой, через колесные пары соединяется с рельсами. От вторичной обмотки трансформатора переменное напряжение через пускорегулировочную аппаратуру подается на выпрямительную установку и далее на параллельно включенные ТЭД.

В зависимости от типа ТЭД, ЭПС подразделяются:

  1. коллекторные, работающие на переменном токе, частотой 50 Гц – из-за плохой коммутации практически не применяются.
  2. коллекторные, работающие на постоянном пульсирующем токе – на ЭПС установлены ВУ, данный ЭПС получил наибольшее применение.
  3. вентильные или бесколлекторные ТЭД – ЭПС проходит испытания в перспективе планируется применение на новых видах электровозов.
  4. трёхфазные асинхронные ТЭД, с короткозамкнутым ротором. На ЭПС устанавливают преобразователь фаз и частоты – для получения 3-х фазного напряжения с регулированием частоты от 2 до 180 Гц.

Источник

Чем отличаются и где используются постоянный и переменный ток

В современном мире каждый человек с детства сталкивается с электричеством. Первые упоминания об этом природном явлении относятся к временам философов Аристотеля и Фалеса, которые были заинтригованы удивительными и загадочными свойствами электрического тока. Но лишь в 17 веке великие ученые умы начали череду открытий, касающихся электрической энергии, продолжающихся по сей день.

Открытие электрического тока и создание Майклом Фарадеем в 1831 г. первого в мире генератора кардинально изменило жизнь человека. Мы привыкли, что нашу жизнь облегчают приборы, работающие с использованием электрической энергии, но до сих пор у большинства людей нет понимания этого важного явления. Для начала, чтобы понять основные принципы электричества, необходимо изучить два основных определения: электрический ток и напряжение.

Чем отличаются и где используются постоянный и переменный ток

Что такое электрический ток и напряжение

Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц (носителей электрического заряда). Носителями электрического тока являются электроны (в металлах и газах), катионы и анионы (в электролитах), дырки при электронно-дырочной проводимости. Данное явление проявляется созданием магнитного поля, изменением химического состава или нагреванием проводников. Основными характеристиками тока являются:

  • сила тока, определяемая по закону Ома и измеряемая в Амперах (А), в формулах обозначается буквой I;
  • мощность, согласно закону Джоуля-Ленца, измеряемая в ваттах (Вт), обозначается буквой P;
  • частота, измеряемая в герцах (Гц).

Электрический ток, как носитель энергии используют для получения механической энергии с помощью электродвигателей, для получения тепловой энергии в отопительных приборах, электросварке и нагревателях, возбуждения электромагнитных волн различной частоты, создания магнитного поля в электромагнитах и для получения световой энергии в осветительных приборах и различного рода лампах.

Напряжение – это работа, совершаемая электрическим полем для перемещения заряда в 1 кулон (Кл) из одной точки проводника в другую. Исходя из данного определения, все-таки сложно осознать, что же такое напряжение.

Чтобы заряженные частицы перемещались от одного полюса к другому, необходимо создать между этими полюсами разность потенциалов (именно она и именуется напряжением). Единицей измерения напряжения является вольт (В).

Чем отличаются и где используются постоянный и переменный ток

Для окончательного понимания определения электрического тока и напряжения, можно привести интересную аналогию: представьте, что электрический заряд — это вода, тогда давление воды в столбе – это и есть напряжение, а скорость потока воды в трубе – это сила электрического тока. Чем выше напряжение, тем больше сила электрического тока.

Что такое переменный ток

Если менять полярность потенциалов, то направление протекания электрического тока меняется. Именно такой ток и называется переменным. Количество изменений направления за определенный промежуток времени называется частотой и измеряется, как уже было сказано выше, в герцах (Гц). Например, в стандартной электрической сети в нашей стране частота равна 50 Гц, то есть направление движения тока за секунду меняется 50 раз.

Что такое постоянный ток

Когда упорядоченное движение заряженных частиц имеет всегда только одно направление, то такой ток именуется постоянным. Постоянный ток возникает в сети постоянного напряжения, когда полярность зарядов с одной и другой стороны постоянна во времени. Его очень часто используют в различных электронных устройствах и технике, когда не требуется передача энергии на большое расстояние.

Источники электрического тока

Источником электрического тока обычно называется прибор или устройство, с помощью которого в цепи можно создать электрический ток. Такие устройства могут создавать как переменный ток, так и постоянный. По способу создания электрического тока они подразделяются на механические, световые, тепловые и химические.

Механические источники электрического тока преобразуют механическую энергию в электрическую. Таким оборудованием являются различного рода генераторы, которые за счет вращения электромагнита вокруг катушки асинхронных двигателей вырабатывают переменный электрический ток.

Световые источники преобразуют энергию фотонов (энергию света) в электрическую энергию. В них используется свойство полупроводников при воздействии на них светового потока выдавать напряжение. К такому оборудованию можно отнести солнечные батареи.

Тепловые – преобразуют энергию тепла в электричество за счет разности температур двух пар контактирующих полупроводников – термопар. Величина тока в таких устройствах напрямую связана с разностью температур: чем больше разница – тем больше сила тока. Такие источники применяются, например, в геотермальных электростанциях.

Химический источник тока производит электричество в результате химических реакций. Например, к таким устройствам можно отнести различного рода гальванические батареи и аккумуляторы. Источники тока на основе гальванических элементов обычно применяются в автономных устройствах, автомобилях, технике и являются источниками постоянного тока.

Преобразование переменного тока в постоянный

Электрические устройства в мире используют постоянный и переменный ток. Поэтому возникает потребность в том, чтобы преобразовывать один ток в другой или наоборот.

Чем отличаются и где используются постоянный и переменный ток

Из переменного тока можно получить постоянный ток с помощью диодного моста или, как его еще называют, «выпрямителя». Основной частью выпрямителя является полупроводниковый диод, который проводит электрический ток только в одном направлении. После этого диода ток не изменяет своего направления, но появляются пульсации, которые устраняют при помощи конденсаторов и других фильтров. Выпрямители бывают в механическом, электровакуумном или полупроводниковом исполнении.

Читайте также:  Отличия методов расчета токов

В зависимости от качества изготовления такого устройства, пульсации тока на выходе будут иметь разное значение, как правило, чем дороже и качественнее сделан прибор – тем меньше пульсаций и чище ток. Примером таких устройств являются блоки питания различных приборов и зарядные устройства, выпрямители электросиловых установок в различных видах транспорта, сварочные аппараты постоянного тока и другие.

Для того, чтобы преобразовать постоянный ток в переменный используются инверторы. Такие приборы генерируют переменное напряжение с синусоидой. Существует несколько видов таких аппаратов: инверторы с электродвигателями, релейные и электронные. Все они отличаются друг от друга по качеству выдаваемого переменного тока, стоимости и размерам. В качестве примера такого устройства можно привести блоки бесперебойного питания, инверторы в автомобилях или, например, в солнечных электростанциях.

Где используется и в чём преимущества переменного и постоянного тока

Для выполнения различных задач может потребоваться использование как переменного тока, так и постоянного. У каждого вида тока есть свои недостатки и достоинства.

Переменный ток чаще всего используется тогда, когда присутствует необходимость передачи тока на большие расстояния. Такой ток передавать целесообразнее с точки зрения возможных потерь и стоимости оборудования. Именно поэтому в большинстве электроприборов и механизмов используется только этот вид тока.

Жилые дома и предприятия, инфраструктурные и транспортные объекты находятся на расстоянии от электростанций, поэтому все электрические сети — переменного тока. Такие сети питают все бытовые приборы, аппаратуру на производствах, локомотивы поездов. Приборов, работающих на переменном токе невероятное количество и намного проще описать те устройства, в которых используется постоянный ток.

Постоянный ток используется в автономных системах, таких, например, как бортовые системы автомобилей, летательных аппаратов, морских судов или электропоездов. Он широко используется в питании микросхем различной электроники, в средствах связи и прочей технике, где требуется минимизировать количество помех и пульсаций или исключить их полностью. В ряде случае, такой ток используется в электросварочных работах с помощью инверторов. Существуют даже железнодорожные локомотивы, которые работают от систем постоянного тока. В медицине такой ток используется для введения лекарств в организм с помощью электрофореза, а в научных целях для разделения различных веществ (электрофорез белков и прочее).

Обозначения на электроприборах и схемах

Часто возникает потребность в том, чтобы определить на каком токе работает устройство. Ведь подключение устройства, работающего на постоянном токе в электрическую сеть переменного тока, неминуемо приведет к неприятным последствиям: повреждению прибора, возгоранию, электрическому удару. Для этого в мире существуют общепринятые условные обозначения для таких систем и даже цветовая маркировка проводов.

Чем отличаются и где используются постоянный и переменный ток

Условно, на электроприборах, работающих на постоянном токе указывается одна черта, две сплошных черты или сплошная черта вместе с пунктирной, расположенные друг под другом. Также такой ток маркируется обозначением латинскими буквами DC. Электрическая изоляция проводов в системах постоянного тока для положительного провода окрашена в красный цвет, отрицательного в синий или черный цвет.

На электрических аппаратах и машинах переменный ток обозначается английской аббревиатурой AC или волнистой линией. На схемах и в описании устройств его также обозначают двумя линиями: сплошной и волнистой, расположенных друг под другом. Проводники в большинстве случаев обозначаются следующим образом: фаза – коричневым или черным цветом, ноль – синим, а заземление желто-зеленым.

Почему переменный ток используется чаще

Выше мы уже говорили о том, почему переменный ток в настоящее время используется чаще, чем постоянный. И все же, давайте рассмотрим этот вопрос подробнее.

Споры о том, какой же ток в использовании лучше идет со времен открытий в области электричества. Существует даже такое понятие, как «война токов» — противоборство Томаса Эдисона и Николы Теслы за использование одного из видов тока. Борьба между последователями этих великих ученых просуществовала вплоть до 2007 года, когда город Нью-Йорк перевели на переменный ток с постоянного.

Чем отличаются и где используются постоянный и переменный ток

Самая главная причина, по которой переменный ток используется чаще – это возможность передавать его на большие расстояния с минимальными потерями . Чем больше расстояние между источником тока и конечным потребителем, тем больше сопротивление проводов и тепловые потери на их нагрев.

Для того, чтобы получить максимальную мощность необходимо увеличивать либо толщину проводов (и уменьшать тем самым сопротивление), либо увеличивать напряжение.

В системах переменного тока можно увеличивать напряжение при минимальной толщине проводов тем самым сокращая стоимость электрических линий. Для систем с постоянным током доступных и эффективных способов увеличивать напряжение не существует и поэтому для таких сетей необходимо либо увеличивать толщину проводников, либо строить большое количество мелких электростанций. Оба этих способа являются дорогостоящими и существенно увеличивают стоимость электроэнергии в сравнении с сетями переменного тока.

При помощи электротрансформаторов напряжение переменного тока эффективно (с КПД до 99%) можно изменять в любую сторону от минимальных до максимальных значений, что тоже является одним из важных преимуществ сетей переменного тока. Применение трехфазной системы переменного тока еще больше увеличивает эффективность, а механизмы, например, двигатели, которые работают в электросетях переменного тока намного меньше, дешевле и проще в обслуживании, чем двигатели постоянного тока.

Исходя из всего вышесказанного можно сделать вывод о том, что использование переменного тока выгодно в больших сетях и при передаче электрической энергии на большие расстояния, а для точной и эффективной работы электронных приборов и для автономных устройств целесообразно использовать постоянный ток.

Чем отличаются и где используются постоянный и переменный ток

Как устроен генератор переменного тока — назначение и принцип действия

Что такое активная и реактивная мощность переменного электрического тока?

Чем отличаются и где используются постоянный и переменный ток

Что такое частотный преобразователь, основные виды и какой принцип работы

Чем отличаются и где используются постоянный и переменный ток

Что такое конденсатор, виды конденсаторов и их применение

Чем отличаются и где используются постоянный и переменный ток

Как условно обозначаются элементы на электрических схемах?

Чем отличаются и где используются постоянный и переменный ток

Что такое варистор, основные технические параметры, для чего используется

Читайте также:  Регулятор стабилизатор переменного тока

Источник



Сравнение систем питания постоянного и переменного тока

Общие сведения

Развитие электротяги на железнодорожном транспорте

ü I-я электрическая ж.д., в 1879 г. протяженностью 300 м представлена Вернером Сименсом на промышленной выставке в Берлине. Электровоз, больше похожий на современный кар приводился в движение эл. двигателем мощностью 9,6 кВт. Напряжение подводилось по контактному рельсу 160 В. Скорость 7 км/ч. Три миниатюрных вагончика вмещали 18 пассажиров.

ü В России первые шаги по электрификации были предприняты на участке Петербург – Ораниенбаум, но в 1914 годупомешала I мировая война.

ü 1926г. – электрификация участка «Баку – Сабучи – Сураханы» постоянным напряжением 1200 В.

ü 1929г. – электрификация участка «Москва – Мытищи» постоянным напряжением 1500 В.

ü 1932г. – электрификация крупных узлов: Москва, Ленинград, Киев постоянным напряжением 3000 В.

ü 1959г. – электрификация первого участка на переменном токе, напряжением 25000 В. на участке «Чернореченское – Клюквенная» Восточно-Сибирской железной дороги.

Общие сведения об электровозах

Подразделение и классификация электровозов.

I. По роду тока:

a. Постоянного тока (ВЛ19, ВЛ22, ВЛ23, ВЛ8, ВЛ10, ВЛ11, ВЛ15, ЧС2, ЧС7).

b. Переменного тока (ВЛ60, ВЛ80, ВЛ65, ВЛ85, ЧС4, ЧС8).

c. Двойного питания (ВЛ61д, ВЛ82).

II. По роду выполняемой работы:

a. Пассажирские (ВЛ60пк, ЧС2, ЧС7, Чс-4, ЧС8).

b. Грузовые (ВЛ8, ВЛ10, ВЛ11, ВЛ15, ВЛ19, ВЛ22, ВЛ23 постоянного тока и ВЛ60, ВЛ80, ВЛ85, ВЛ86 переменного).

c. Маневровые ВЛ41.

Осевые формулы ходовых частей электровозов

Эти формулы выражают:

1. Число тележек и число колесных пар в каждой тележке (2 или3).

2. Привод колесной пары: индивидуальный – индекс «0», групповой – индекса нет.

3. Конструкцию тележки:

a) сочлененные, то есть тяговые и тормозные усилия на состав передаются от рамы тележки и автосцепка установлена на раме тележки, тогда между колесными парами тележек ставится индекс «+».

b) несочлененные – автосцепка установлена в раме кузова, тяговые и тормозные усилия на состав передаются через раму кузова, тогда между колесными парами тележек ставится индекс «-».

4. Если электровоз многосекционный то число тележек записывается в скобках, а перед скобкой ставится число секций.

5. Всем электровозам отечественного производства присваивался индекс ВЛ, вновь проектируемые электровозы и имеют индексы: «Э» — грузовой, «ЭП» — пассажирский.

6. Кроме того, электровозы серий ВЛ имеют индексы: «К» — кремневые выпрямительные установки, «П» — пассажирский, «Т» — оборудован реостатным тормозом, «Р» — оборудован рекуперативным тормозом, «С» — работает по системе многих единиц, «М» — модернизированный, «Ф» — тяговые двигатели переменного тока.

Постоянного тока Переменного тока Двойного питания
3 + 3 — ВЛ19, ВЛ22, ВЛ23 3 — 3 — ВЛ60 к,пк 2(2 — 2) – ВЛ82м
2(2 + 2) – ВЛ8 2(2 — 2) – ВЛ80 к,т,р,с 2 – 2 – ЭП9
2(2 — 2) – ВЛ10, ВЛ11 2(2 — 2— 2) – ВЛ85, ВЛ86ф 2 – 2 – 2 – ЭП10
2(2 — 2— 2) – ВЛ15 2 – 2 – 2 – ВЛ65
3 — 3 — ЧС2, ЧС2т 3 — 3 — ЧС4, ЧС4т
2(2 — 2) – ЧС7 2(2 — 2) – ЧС8
2 – 2 – Э4 2 – 2 – Э5
2 – 2 – 2 – Э6 2 – 2 – 2 – Э7
2 – 2 – ЭП4 2 – 2 – ЭП5
2 – 2 – 2 – ЭП2 2 – 2 – 2 – ЭП3

Общее устройство электровоза.

Электровоз состоит из 2-х видов оборудования: механического и электрического.

К механическому оборудованию относятся – тележки, кузов и его опоры, ударно-тяговые и пескоподающие устройства. Тележка состоит из рамы, колесных пар, буксовых узлов, рессорного подвешивания, тяговых приводов, подвески ТЭД и ТРП.

К электрическому оборудованию относятся – тяговые электродвигатели, вспомогательные машины, трансформаторы, выпрямительные установки, переключатели, токоприемник, главный выключатель, аккумуляторная батарея, контакторы и реле.

Контрольные вопросы по теме: «Общие сведения по электровозам»

  1. Как подразделяются электровозы?
  2. Охарактеризуйте электровоз с ходовой формулой 3(2-2)?
  3. Какие виды оборудования относятся к механической части?
  4. Что значит, несочлененная тележка?
  5. Какие виды оборудования относятся к электрической части?

Системы энергоснабжения

I. Система питания ЭПС постоянного тока

На определенных станциях устанавливаются тяговые подстанции, где располагаются понижающие тяговые трансформаторы, выпрямительные и преобразовательные установки для преобразования переменного напряжения в постоянное. А также защитная и переключающая аппаратура.

От государственной трансформаторной подстанции переменное напряжение 35 или 110 кВ, частотой 50 Гц подается на трансформатор тяговой подстанции, понижается до 3,3 кВ и подается на выпрямительную установку от которой: «+» питающим проводом соединяется с контактной сетью, а «-» с рельсами.

Между контактным проводом и рельсами действует номинальное постоянное напряжение 3 кВ. На ЭПС при поднятом токоприемнике напряжение контактной сети подается через пускорегулирующую аппаратуру ПРА – это контакторы и резисторы и далее, на последовательно соединенные ТЭД. ТЭД с другой стороны через колесные пары соединяются с рельсами.

Переключая резисторы, регулируют напряжение и силу тяги электровозов.

При удалении от тяговой подстанции увеличивается сопротивление контактной сети и, соответственно, падение напряжения, что приводит к уменьшению напряжения на электровозе, а следовательно к потере мощности ЭПС.

II. Система питания ЭПС переменного тока

На тяговой подстанции переменное напряжение понижается до 27,5 кВ. На выходе одна фаза соединяется с рельсами, а две другие фазы с участками контактной сети противоположных направлений. Контактная сеть в которую подается напряжение от разных фаз тяговой подстанции разделена нейтральной вставкой (анкерный участок контактной сети в котором нет напряжения). Нейтральная вставка не допускает короткого замыкания между фазами при переходе поднятого токоприемника. Таким образом между контактным проводом и рельсами действует номинальное переменное напряжение 25 кВ с частотой 50 Гц.

На ЭПС установлен понижающий тяговый трансформатор, пускорегулирующая аппаратура и выпрямительная установка. ТЭД соединяются только параллельно. При поднятом токоприемнике переменное напряжение подается на первичную обмотку тягового трансформатора, второй вывод которой, через колесные пары соединяется с рельсами. От вторичной обмотки трансформатора переменное напряжение через пускорегулировочную аппаратуру подается на выпрямительную установку и далее на параллельно включенные ТЭД.

Сравнение систем питания постоянного и переменного тока

Источник