Краткие теоретические сведения

 

При движении поезда по межподстанционной зоне напряжение на токоприемнике электровоза непрерывно изменяется. При этом его величина не должна выходить за границы допустимого диапазона изменения.

Увеличение массы грузовых поездов и суточных размеров движения, использование более мощного электроподвижного состава приводят к увеличению токов, протекающих в контактной сети, значительным потерям напряжения в тяговой сети и на ТПС. В результате напряжение на токоприемнике электровоза существенно понижается и может оказаться меньше минимально допустимого.

От значения напряжения на токоприемнике электроподвижного состава зависит скорость движения электровоза, от которой, в свою очередь, зависит выполнение графика движения поездов. Координация работы различных служб железнодорожного транспорта осуществляется непосредственно с помощью графика движения поездов, определяющего время хода поездов, оборот
электровозов, работу станций и т. п. Поэтому на железнодорожном транспорте вопросам обеспечения выполнения графика движения, а значит, и уровню напряжения в контактной сети, уделяют исключительное внимание.

Основное требование к режиму напряжения в тяговой сети сводится к выполнению поперегонных времен хода, заложенных в график движения. Соответственно возникает необходимость поддержания достаточного уровня напряжения в контактной сети для обеспечения нормального пропуска поездов.

К основным техническим мероприятиям, способствующим повышению напряжения на токоприемниках электровозов, относятся следующие:

– увеличение сечения контактной подвески;

– применение параллельной схемы питания тяговой сети;

– повышение напряжения холостого хода на шинах подстанций (в допус-тимых пределах);

– стабилизация напряжения на шинах ТПС;

 – уменьшение сопротивления тяговой сети за счет применения 12-пуль-совых схем выпрямления.

 

Порядок выполнения работы

 

    1) Собрать параллельную схему питания тяговой сети постоянного тока двухпутного участка (рис. 7.1).

    2) Установить следующие величины сопротивлений: для контактной сети r_к.с = 41 мОм/км; для рельсов r_р = 12 мОм/км; для земли r_з = 49 мОм/км; переходное сопротивление «рельсы – земля» r_р-з = 0,5 Ом∙км. Блоки резисторов r_с и r_с-з устанавливать не нужно.

3) Установить на шинах тяговых подстанций напряжение холостого хода 3,3 кВ и внутреннее сопротивление 40 мОм.

4) Включить подсоединенные фидеры подстанций, ПСК и ППС, реализующие заданную схему питания.

5) Измерить ток фидеров ТПС, ПСК, ППС и занести полученные значения с учетом знака в табл. 7.1.

6) Измерить напряжение на шинах ТПС, ПСК, в точках присоединения продольных соединителей и на токоприемниках электровозов и занести полученные значения в табл. 7.2.

7) Отключить питание подстанций и заменить блоки резисторов r_к.с = 41 мОм/км блоками r_к.с = 28 мОм/км. Включить питание. Повторить измерения тока и напряжения, занести полученные значения в табл. 7.1 и 7.2.

8) Отключить питание подстанций. Восстановить сопротивление контактной сети r_к.с = 41 мОм/км и установить значение внутреннего сопротивления подстанций R = 20 мОм. Включить питание. Повторить измерения тока и напряжения, результаты измерений занести в табл. 7.1 и 7.2.

9) Отключить фидеры и питание подстанций, восстановить значение внутреннего сопротивления подстанций 40 мОм. Включить питание. Установить напряжение холостого хода на шинах подстанций 3,7 кВ. Включить фидеры. Повторить измерения тока и напряжения, занести полученные значения в
табл. 7.1 и 7.2.

10) Построить графики распределения напряжения отдельно вдоль нечетного и четного путей для каждого случая. Оценить эффективность каждого
мероприятия.

 

 

 

Рис. 7.1. Схема питания тяговой сети двухпутного участка
для исследования способов повышения напряжения
на токоприемнике электровоза

 

Таблица 7.1

Результаты измерений тока ТПС, ПСК, ППС

Исследуемая схема	Ток фидеров ТПС, кА				Ток ПСК, кА				Ток ППС, кА
	левой		правой
	Iф3	Iф4	Iф1	Iф2	I1	I2	I3	I4	Iл	Iп
Параллельная схема (исходная) Уменьшение сопротивления rк.с с 41 до 28 мОм/км Уменьшение внутреннего сопротивления ТПС (применение 12-пульсовой схемы выпрямления) Увеличение напряжения на шинах ТПС до 3,7 кВ

 

 

Таблица 7.2

Результаты измерений напряжения на ТПС, ПСК, ППС и на нагрузках

Исследуемая схема	Напряжение, кВ					Напряжение на токоприемниках, кВ
	на шинах ТПС		на ПСК	на ППС		нечетный путь			четный путь
	Uл	Uп		Uл	Uп	U1	U3	U5	U2	U4
Параллельная схема (исходная)   Уменьшение сопротивления rк.с с 41 до 28 мОм/км Уменьшение внутреннего соп-ротивления ТПС (применение 12-пульсовой схемы выпрямления) Увеличение напряжения на ши-нах ТПС до 3,7 кВ

 

7.3. Контрольные вопросы

 

1) Что приводит к увеличению токов, протекающих в контактной сети?

2) Какие технические мероприятия способствуют повышению напряжения на токоприемниках электровозов?

3) Назовите основное требование к режиму напряжения в тяговой сети.

 

Лабораторная работа 8

ВЫНУЖДЕННЫЕ  РЕЖИМЫ  РАБОТЫ  СИСТЕМЫ  ТЯГОВОГО

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ  УЧАСТКА  ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

 

Цель работы: исследовать вынужденные режимы при отключении тяговой подстанции и поста секционирования.