Тяговая подстанция это: Тяговые подстанции

Содержание

тяговая подстанция - это... Что такое тяговая подстанция?

тяговая подстанция
тя́говая подста́нция
комплекс устройств, предназначенных для снабжения электрической энергией электрифицированных железных дорог, трамвайных и троллейбусных линий, метрополитена. Электроэнергию тяговые подстанции получают от высоковольтных линий электропередачи (обычно 110 и 220 кВ либо от сети внешнего электроснабжения 6; 10; 35 кВ). На тяговых подстанциях переменного тока устанавливаются специальные понизительные трансформаторы, которые высокое напряжение понижают до рабочего 27.5 кВ (для подвижного состава железных дорог и промышленного транспорта). А на подстанциях постоянного тока, кроме того, переменный трёхфазный ток преобразуется с помощью выпрямительных установок в постоянный с напряжением 275 В (метрополитен), 600 и 825 В (городской наземный и промышленный транспорт) и 3. 3 кВ (магистральные железные дороги).

Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн. 2006.

.

  • турбореактивный двигатель
  • тяжёлый авианесущий крейсер

Смотреть что такое "тяговая подстанция" в других словарях:

  • Тяговая подстанция — «Горэлектротранс» в …   Википедия

  • ТЯГОВАЯ ПОДСТАНЦИЯ — подстанция, предназначенная для преобразования и распределения электр. энергии на электрифицированных ж. д. На Т. п. трехфазный ток, получаемый от электр. станций, преобразуется мотор генераторами или ртутными выпрямителями в постоянный ток, к… …   Технический железнодорожный словарь

  • тяговая подстанция — Электрическая подстанция, предназначенная в основном для питания транспортных средств на электрической тяге через контактную сеть. [ГОСТ 24291 90] EN traction substation a substation, the main function of which is to supply a traction system [IEV …   Справочник технического переводчика

  • ТЯГОВАЯ ПОДСТАНЦИЯ — преобразовательная (см.) для питания устройств электрической тяги (электрических железных дорог, метрополитенов, трамваев и троллейбусов). На Т. п. установлены понижающие трансформаторы, выпрямители (для контактной сети постоянного тока),… …   Большая политехническая энциклопедия

  • ТЯГОВАЯ ПОДСТАНЦИЯ — предназначена для передачи электроэнергии от линии электропередач главным образом в контактную сеть железных дорог. На тяговых подстанциях установлены понижающие трансформаторы, выпрямители (при питании контактной сети постоянным током),… …   Большой Энциклопедический словарь

  • тяговая подстанция — 31 тяговая подстанция Электрическая подстанция, предназначенная в основном для питания транспортных средств на электрической тяге через контактную сеть 605 01 06 de Bahnunterwerk en traction substation fr sous station de traction Источник: ГОСТ… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • тяговая подстанция — предназначена для передачи электроэнергии от ЛЭП главным образом в контактную сеть железных дорог.

    На тяговой подстанции устанавливаются понижающие трансформаторы, выпрямители (при питании контактной сети постоянным током), распределительные… …   Энциклопедический словарь

  • Тяговая подстанция —         сооружение, в котором расположено оборудование, предназначенное для трансформации, преобразования и распределения электрической энергии, используемой на электрифицированных железных дорогах, трамвайных и троллейбусных линиях, в… …   Большая советская энциклопедия

  • Тяговая подстанция — English: Traction substation Электрическая подстанция, предназначенная в основном для питания транспортных средств на электрической тяге через контактную сеть (по ГОСТ 24291 90) Источник: Термины и определения в электроэнергетике. Справочник …   Строительный словарь

  • тяговая подстанция (железной дороги) — Электрическая подстанция, предназначенная для обеспечения электрической энергией железнодорожного электроподвижного состава через тяговую сеть железной дороги и нетяговых потребителей железной дороги.

    [ГОСТ Р 53685 2009] Тематики электрификация,… …   Справочник технического переводчика

Тяговые подстанции в Москве, Санкт-Петербурге, Кемерово, Ростове-на-Дону, Белгород Екатеринбурге, Новосибирске, Красноярске, Хабаровске, Чите.

 

Область применения тяговой  трансформаторной подстанции

Тяговые подстанции предназначены для электроснабжения контактной сети  электрифицированных железных дорог переменным током промышленной частоты 50 Гц и напряжением 27,5 кВ, метрополитена, а также для приема, транзита и преобразования электроэнергии трехфазного переменного тока напряжением 110 и 6(10) кВ.

 

Оборудование тяговой подстанции железной дороги

  • Блоки оборудования  тяговой подстанции стороны 110 кВ и стороны 10 кВ. По своему составу, функциональному назначению, конструкции и схемным решениям соответствуют аналогичному оборудованию подстанций КТПБР-110/10 кВ.
  • Сторона 27,5 кВ комплектуется блоками открытых распределительных устройств.
    Принятые схемы электрических соединений и конструкция блоков предусматривают поэтапное развитие подстанций без дополнительных работ по реконструкции и перерывов в питании.

Открытые распределительные устройства 27,5 кВ комплектуются трех полюсными вакуумными выключателями серии ВР35НС, а также специально разработанными для железных дорог однополюсными выключателями на 27,5 кВ серии ВР27НС

 

Оборудование для тяговой подстанции метрополитена

Компания «Высоковольтный союз» производит и поставляет оборудование для энергоснабжения метрополитенов.

Электроснабжение метрополитена осуществляется трехфазным переменным током частотой 50 Гц, напряжением 6 или 10 кВ. Тяговые подстанции метрополитена подключают к районным подстанциям энергосистемы кабельными линиями 6-10 кВ.

На подстанциях метрополитенов применяются вакуумные высоковольтные выключатели, сухие трансформаторы с естественной циркуляцией воздуха различных мощностей, выкатные предохранительные тележки и другое подстанционное оборудование.

В качестве базового оборудования для комплектации распределительных устройств   6 и 10 кВ  тяговых подстанций метрополитенов «Высоковольтный союз» предлагает собственного производства КРУ серии  КУ-10Ц, укомплектованные современными и надежными вакуумными выключателями серии ВР, хорошо зарекомендовавшими себя в России и странах СНГ. Ячейки КУ-10Ц являются универсальной серией комплектных распределительных устройств внутренней установки, которые отличным образом подходят для применения в наземных тяговых или подземных понизительных подстанций метрополитена.

 

Производство и проектирование тяговых подстанций

«Высоковольтный союз» открыт к сотрудничеству с проектными институтами по внедрению в реализуемые проекты современного высоковольтного оборудования собственного производства.

Наличие собственной проектно-конструкторской службы позволяет решать задачи любой сложности, а также оказывать помощь в разработке проектной документации строительства тяговых подстанций.

Совместная работа конструкторских служб позволит произвести надежный и современный  конечный продукт (тяговую подстанцию), который будет раскрывать весь потенциал запроектированного оборудования. Это положительно скажется на надежности оборудования и эксплуатационных характеристиках.

 

 

Электротяговые подстанции московского электротранспорта: dmitry_sasin — LiveJournal

    Тяговая подстанция — электроустановка, предназначенная для понижения электрического напряжения и последующего преобразования (выпрямления) тока (для подстанций постоянного тока) с целью передачи его в контактную сеть для обеспечения электрической энергией электровозов, электропоездов, трамваев и троллейбусов. Казалось бы - какая проза! Что в этом может быть интересного, если ты не энергетик. А интересного в этом может быть архитектура. Конечно, только в том случае, когда здания подстанций строились в те времена, когда любое здание, даже производственное. строилось с любовью, и должно было радовать глаз. И строили такие здания известные архитекторы, каждое по индивидуальному проекту.
    Большинство подстанций стоят на второстепенных улочках-переулочках и не часто попадаются на глаза, но вот здание на Краснопрудной улице, совсем рядом с Комсомольской площадью, не заметить нельзя, несмотря на его малые размеры в окружении монстров. Просто не все знают, что это красивое красивое здание - самая натуральная тяговая подстанция. С него и начнём нашу небольшую экскурсию.

Тяговая подстанция № 1, бывшая Краснопрудная электрическая станция Городских железных дорог. Архитекторы Мейснер, М.К. Геппенер.


    Строительство первой подстанции началось в сентябре 1903-го года. К концу года здание было готово к монтажу оборудования. В эксплуатацию подстанция была сдана в 1905-м году. После её ввода сразу же началось началось полномасштабное движение трамваев по Вокзальной линии от Тверской заставы до Боевской богадельни. Но возникли проблемы с качеством оборудования фирмы "Сименс и Гальске". Под угрозой крупных штрафов фирма быстро сумела произвести замену оборудования.
    По состоянию на 1914 г. из основного оборудования содержала в своем составе 4 умформера номинальной мощностью 600 кВт производства Всеобщей Компании Электричества (AEG). До этого на этой подстанции использовалось оборудование Сименс (Siemens): мотор-генераторы с буферной аккумуляторной батареей. РУ 6 кВ и РУ 600 В с одинарными сборными шинами. Трансформаторы с водяным охлаждением.

2. Фото П.П. Павлова из Альбома зданий, принадлежащих Московскому Городскому Общественному Управлению, источник: http://oldmos.ru/photo/view/2560.

Как видно, за исключением пристройки с западной стороны, облик здания совсем не изменился.
Сейчас в здании служба энергохозяйства ГУП "Мосгортранс" и тяговая подстанция трамвая. Питает трамвайную линию от "Каланчёвской" до "Сокольников" и на Бауманской улице.

3. ТП №2. 2-я Миусская, д.7 стр. 1

4. Бывшая Миусская подстанция городских железных дорог.

    Миусская трамвайная подстанция — вторая по счёту в Москве, построена в 1904-м году в составе первой очереди электрификации московского трамвая. Она питалась сначала от электростанции на Раушской набережной, а затем от Центральной электростанции. Летом 1904-го года был закончен монтаж Миусской подстанции, проложена кабельная сеть и подготовлена к пуску в эксплуатацию. Питала Марьинскую линию (Сухаревская пл. – Марьина Роща). Здание с элементами неоготики, характерной для промышленной архитектуры конца XIX – начала XX веков.

В новейшей истории подстанция питала трамвайную линию на Лесной улице, а до 2014 г. также питала все троллейбусные линии вокруг бывшего 4-го троллейбусного парка.
Здесь же находятся: Энергодиспетчерский отдел, отдел диспетчеризации управления ЭТП, оперативно-ремонтный район.
На здании висит мемориальная доска, свидетельствующая о том, что здесь в 1909-1910 годах работал Михаил Иванович Калинин.

5. Как видим, за исключением заложенных окон первого этажа, здание сохранило свой облик.

6. ТП №3. Полуподземная тяговая подстанция на Лубянке, фото П.П. Павлова из альбома зданий, принадлежащих Московскому городскому общественному управлению. Снесена в 1934-м, поблизости построена новая наземная ЭТП №30.

    В надземной постройке, представленной на фотографии, только вход и служебные помещения (контора). Оборудование - 2 умформера по 600 кВт и 3 умформера по 1000 кВт Вестингауз (Westinghouse). РУ 6 кВ с двойными сборными шинами; РУ 600 В с двойной положительной и одинарной отрицательной сборными шинами; трансформаторы с воздушным охлаждением.

Постоянное напряжение 600 В от Лубянской подстанции использовалось и для освещения улиц и площадей.

7. ТП №4 Болотная при Центральной трамвайной электростанции. Болотная набережная, д. 15. 1904-06. Архитекторы М.Геппенер, А.Мейснер. Электростанция была построена специально для электроснабжения трамвайных линий.

8. Историческое здание снесено практически полностью, на его месте ведётся строительство железобетонной копии.

9. Но подстанция была переведена отсюда достаточно давно. В 1957-м году для подстанции было построено новое большое здание.

10.

11. ТП №5. Большая Андроньевская 5, стр. 2 Бывшая Рогожская электрическая подстанция городских железных дорог. Оборудование до революции: 3 умформера по 600 кВт Броун-Бовери (BBC). Построена в 1908 году. Питает окрестные трамвайные и троллейбусные линии. Здесь же расположена лаборатория автоматики и телемеханики.

12. К сожалению, заложили кирпичом большие окна, и здание подстанции сразу как-то поблекло.

13.

14. ТП №6. Построена в 1909 году. 2-я Боевская 8.

15. Бывшая Сокольническая электрическая подстанция городских железных дорог.

    Изначальное оборудование - 3 умформера по 600 кВт Броун-Бовери. Подстанция, помимо трамвая, запитывала осветительные сети городских учреждений Сокольнического района: больниц, Работного дома, богадельни и пр. Для освещения применялась трехпроводная система постоянного тока 2X250 вольт. 500 В и 600 В получались с одних и тех же умформеров путем переключения отпаек понижающего трансформатора. Сборные шины 500 В двойные (и "+", и "-").

16. Видно, что существенно изменена форма окон.

17. Сейчас питает близлежащие трамвайные линии, в т.ч. Сокольнический вагоноремонтно-строительный завод (СВАРЗ) и депо им. Русакова.

18. ТП №7 Новинская, Карманицкий переулок, д. 12а стр. 1. До неё я пока не добрался, но обязательно доберусь. Находится между Новым и старым Арбатом. До последнего времени питала троллейбусные линии.

19. ТП №8. Мещанская тяговая подстанция 1907 год постройки, архитектор Н.Н. Сычков. Проспект Мира, дом 17.

20. Фото П.П. Павлова из Альбома зданий, принадлежащих Московскому Городскому Общественному Управлению, источник: http://oldmos.ru/photo/view/2559. Раньше выглядело куда как интереснее. Зачем-то оштукатурили красивые кирпичные стены.

21. ТП №9, 1909 год постройки. ул. Мытная, д. 12.

22.

   Итак, что же мы имеем?  До 1917 г. в Москве существовало в общей сложности 11 тяговых подстанций трамвая. Девять из них мы посмотрели, у них есть свои номера. Но самая первая преобразовательная подстанция находилась в Бутырском депо с 1899 г. и, предположительно, проработала до 1912 г. Помимо неё для обслуживания двух других первых трамвайных линий 1899 года постройки использовались мощности электростанции "Общества электрического освещения", которая фактически являлась и тяговой подстанцией, а в 1904-1907 гг. - питала тяговые подстанции №1 и №2 как электростанция.
    С 1903-1904 годов начинается история нормального стационарного энергоснабжения трамвая. До 1907 года, как уже писалось выше, две тяговые подстанции получали ток от электростанции "Общества электрического освещения", а с 1907 г. весь трамвай зависел от Центральной трамвайной электростанции на Болотной набережной. Было построено девять преобразовательных подстанций в разных районах Москвы:
№1 - Краснопрудная (1905, работает до сих пор)
№2 - Миусская (1903-1904, работает до сих пор) ?
№3 - Лубянская (полуподземная, 1907, ликвидирована в 1934, поблизости построена новая наземная ЭТП №30)
№4 - подстанция при Центральной электростанции (1907, перестроена, работает до сих пор)
№5 - Рогожская (1908, работает до сих пор) ?
№6 - Сокольническая (1905, работает до сих пор)
№7 - Новинская (1908, работает до сих пор) ?
№8 - Мещанская (1907, работает до сих пор) ?
№9 - Замоскворецкая (1909, работает до сих пор)
Сведения о функционировании подстанций относятся к 2015-му году и к настоящему времени устарели.

    Следующая подстанция, №10, была открыта только в 1928 г. в районе станции метро "Аэропорт", а потом пошло-поехало...  Сколько их сейчас - сказать не могу, но в связи с ликвидацией троллейбусов и распространением электробусов их количество расти вряд ли будет. Ну если только городские власти одумаются и начнут ускоренными темпами развивать трамвай.
    Всё-таки посмотрим, что строили после революции, как сильно поменялся подход к архитектурному оформлению зданий электроподстанций. То, что мне попадалось по пути и что я смог идентифицировать как ЭТП, я фотографировал.

23. ЭТП 13 Мосгорстранс. Пересветов пер. д. 1 корпус 3. Построена в 1932 году.

24. Питает трамвайную линию от «Крестьянской Заставы» до «Угрешской».

25. ЭТП-26 Построена в 1938-м году для трамвайных линий в окрестностях Савёловского вокзала. С 1961-го года начала запитывать троллейбусные линии. С 1999-го года питает только окрестные троллейбусные линии. Улица Вятская 6/2 стр. 4.

26. ЭТП-52. Построена в 1958-м году, питает троллейбусные линии. Плетешковский переулок 18а стр. 2.

27. ЭТП-66 Построена в 1964 году. Питает окрестные троллейбусные линии. До 2004 года питала трамвайную линию на Ленинградском проспекте.

    Почувствовали разницу в архитектуре? Есть ещё тяговые подстанции Московского метрополитена, но, к сожалению, метро до революции у нас не строили, и архитектура метрополитеновских подстанций уступает старым трамвайным. Тем не менее, когда наберётся достаточное количество фотографий, напишу и про метрополитеновские.

Тяговая подстанция - Вики

Тя́говая подста́нция — в общем случае, электроустановка для преобразования и распределения электрической энергии.

Тяговые подстанции предназначены для понижения электрического напряжения и последующего преобразования (выпрямления) тока (для подстанций постоянного тока) с целью передачи его в контактную сеть для обеспечения электрической энергией электровозов, трамваев и троллейбусов. Тяговые подстанции бывают постоянного и переменного тока.

Тяговые подстанции железной дороги

Тяговые подстанции постоянного тока

Тяговые подстанции постоянного тока в России строятся вдоль полотна железной дороги на расстоянии 10—20 км одна от другой[источник не указан 3180 дней]. Это расстояние зависит, как от объёмов движения поездов, так и от профиля пути. Получают электроэнергию от подстанций ФСК «ЕЭС России» по воздушным и кабельным линиям электропередачи напряжением 6—220 кВ. Электроэнергия поступает в первичное открытое или закрытое распределительное устройство.

Далее электроэнергия поступает на понижающий трансформатор, откуда она подаётся на преобразовательный агрегат (выпрямитель). С преобразовательного агрегата выпрямленный ток подаётся на основную и резервную системы шин и распределяется в контактную сеть через быстродействующие выключатели.

В связи с широким использованием на современном электротранспорте рекуперативного торможения, на тяговых подстанциях (в основном железнодорожных) начинают использоваться инверторы, передающие энергию из контактной сети в общую сеть переменного тока. Выключение выпрямителя и включение инвертора производится автоматически при повышении напряжения контактной сети выше номинального.

В Российской Федерации номинальное напряжение тяговой сети железных дорог установлено на уровне 3300 В Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. В тяговых сетях трамваев и троллейбусов используется напряжение 600 В, метрополитена — 825 В.

Тяговые подстанции переменного тока

Тяговые подстанции переменного тока имеют то же предназначение, что и подстанции постоянного тока, за исключением того, что в них отсутствуют преобразовательные агрегаты для выпрямления тока. Расстояние между подстанциями составляет 50-100 км. Номинальное напряжение, подаваемое в контактную сеть 27,5 кВ. Подстанции переменного тока питаются по линиям напряжением 110 или 220 кВ. Первичные обмотки трансформаторов соединены в звезду, нейтраль заземляется. Вторичные обмотки соединены в треугольник, фаза C заземляется и соединяется с рельсами железной дороги без каких-либо коммутационных аппаратов. Напряжение фаз A и B через открытое распределительное устройство подаётся в контактную сеть двух путей соответственно, а также в линию ДПР («Два Провода — Рельс») для питания нетяговых потребителей.

Как правило, силовые трансформаторы имеют третью обмотку — 6, 10, реже 35 кВ, так как на железной дороге имеется множество других потребителей, кроме электровозов. Во-первых, это автоматика и телемеханика дороги — светофоры, стрелки, связь. Эти потребители требуют качественного и стабильного напряжения, для их снабжения прокладываются линии СЦБ (Сигнализация-Централизация-Блокировка) напряжением 6 или 10 кВ, которые запитываются через повышающий трансформатор 0,23 (0,4)/6 (10) кВ от сети собственных нужд подстанции.

Во-вторых, прочие потребители — отопление и освещение станций, переездов и так далее, а также сторонние потребители. Для их подключения используются либо фидеры ДПР напряжением 27,5 кВ, либо специальные линии ПЭ (Продольное Электроснабжение) на напряжении 6 или 10 кВ.

Исторически сложилось так, что тяговые подстанции в России иногда были единственными источниками электрической энергии приемлемого уровня напряжения для последующего распределения электроэнергии, поэтому на большинстве тяговых подстанций имеется распределительное устройство для распределения и дальнейшей транспортировки электрической энергии напряжением 0,23 — 35 кВ как железнодорожным, так и нежелезнодорожным потребителям.

Тяговые подстанции наземного электротранспорта

Тяговые подстанции трамваев и троллейбусов служат для преобразования трехфазного переменного тока (обычно напряжением 6 или 10 кВ) в постоянный ток. Напряжение постоянного тока для городского электротранспорта в большинстве городов мира принято: на токоприемнике трамвая и троллейбуса 550 В, на шинах тяговых подстанций 600 В.

Питание тяговых подстанций электроэнергией производится по воздушным или кабельным линиям напряжением 6 или 10 кВ от энергосистемы.

Классификация

По способу работы и обслуживанию:

  • С обслуживающим персоналом (автоматизированные и нет)
  • Автоматические, без обслуживающего персонала
  • Телеуправляемые, без обслуживающего персонала

Обслуживающий персонал на тяговых подстанциях используется в основном в небольших городах, где количество подстанций малое и системы телеуправления не рациональны, либо на на важных подстанциях в больших системах электротранспорта. Кроме того, часто пункты управления подстанциями размещаются на одной из них, поэтому такая подстанция становится обслуживаемой.

Но, даже при наличии персонала на подстанции, управление на ней может быть автоматизировано и человек выполняет лишь наблюдение (кроме аварийных ситуаций)

Автоматические подстанции редко могут использоваться без персонала и не имея никакого внешнего управления. Но они имею самую низкую надёжность электроснабжения, поэтому используются лишь для малозначимых линий с низкой интенсивностью движения.

В средних и крупных системах электротранспорта подстанции управляются дистанционно, по системе телеуправления. Персонал на них не используется, оперативные переключения выполняются из районных центров управления.

По структуре:

  • Одноагрегатные
  • Многоагрегатные

Одноагрегатные подстанции предлагалось располагать для систем децентрализоваого электроснабжения, на вылетных линиях. Но они не получили широкого распространения ввиду невысокой надёжности, так как агрегат может часто выходить из строя, кроме того, он требует частого обслуживания, которое ограничивается в таком случае режимом работы электротранспорта. Поэтому на таких линия более удобны двухагрегатные подстанции.

В централизованных системах электроснабжения, коих большинство, применяются 3-х агрегатные, а также 2-х и 4-х агрегатные, подстанции, которые обеспечивают достаточный резерв по мощности и по надёжности. Использование централизванной системы позволяет снизить суммарную мощность подстанций, их количество, а значит и затраты на их строительство, обслуживание.

По месторасположению:

  • Наземные
    • Открытые
    • Закрытые
  • Подземные

Структура подстанции

Ввод

Электроэнергия на тяговые подстанций поступает как правило напряжением 6 или 10 кВ от энергосистемы. Через коммутационную аппаратуру она подаётся на распределительное устройство (РУ) 6/10 кВ.

Коммутационная аппаратура ввода состоит из линейного разъединителя, высоковольтного выключателя (маломаслянного, вакуумного или др.) и шинного разъединителя.

Вводов у подстанции может быть до нескольких штук (1, 2, 3), но большинство подстанций на просторах СНГ имеют два: ввод α (основной) и ввод β (резервный). Переход с одного ввода может снабжаться автоматикой

Распределительное устройство высокого напряжения

Схемы РУ ВН подстанций достаточно разнооборазны. Это может быть одна секция шин, две секции с раздельным подключением к вводам, две секции с возможностью работы от всех вводов и др. Между секциями На мощных подстанциях используются схемы с двумя (возможно и более) секциями шин обеспечивающие высокую их надёжность в случае аварийных ситуаций (КЗ, отключение одной из секций) или ремонта без полного отключения подстанции.

От РУ ВН через коммутационную аппаратуру питаются трансформаторы собственных нужд и преобразовательные агрегаты

Преобразовательные агрегаты

Количество преобразовательный агрегатов определяет мощность тяговой подстанции. Их может быть от одного и более, но наибольшее распространение на просторах СНГ имеют 2-х и 3-хагрегатные подстанции.

Преобразовательный агрегат тяговых подстанций трамвая и троллейбуса состоит из трансформатора и выпрямителя. Выпускавшиеся в СССР выпрямительные агрегаты ВАКЛЕ имели номинальный выходной ток 1000 А, 2000 А и, в редких случаях, 3000 А.

Трансформатор агрегата питается напряжением 6/10 кВ и на выходе имеет номинальное переменное напряжение в 565 В. Применяющиеся на тяговых подстанциях трансформаторы обычно имеют вторичную обмотку типа «звезда-обратная звезда» с уравнительным реактором, поэтому на выходе получается шестифазная система напряжения. Реактор соединяет нейтрали звёзд и имеет вывод со своей средней точки. Этот вывод — отрицательный полюс системы постоянного напряжения, поэтому он сразу подключается к РУ отрицательной полярности.

Трансформаторы современных агрегатов могут иметь и другие схемы вторичной обмотки (звезда, треугольник), так как что связано с применением более совершенных выпрямителей, например В-ТПЕД.

Выпрямитель ВАКЛЕ состоит из одного или нескольких блоков БВКЛЕ (номиналом 1000 А). Схема выпрямителя представляет из себя двойную схему Миткевича. Выпрямленный ток имеет шестипульсную форму. Выход выпрямителя имеет положительный потенциал и подключается к РУ положительной полярности.

До 1970-х гг. широко использовались ртутные выпрямители

Распределительное устройство постоянного тока

Распределительное устройство (РУ) постоянного тока имеет две отдельных части РУ положительной шины (ПШ) и РУ отрицательной шины (ОШ).

РУ ПШ, как правило, имеет две шины, рабочую и запасную. На подстанциях большой мощности рабочая шина может быть разделена на секции, для повышения надёжности и ремонтопригодности.

Рабочая шина РУ ПШ получает питание от выпрямителей через коммутационные аппараты: автоматический быстродействующий выключатель (катодный автомат) и шинный разъединитель.

К рабочей шине через автоматический выключатель подключается запасная шина РУ ПШ. Иногда запасная шина может иметь и дополнительное подключение непосредственно от агрегата (в обход рабочей шины).

РУ ОШ подключается к нулевым точкам трансформаторов (при схеме «звезда-обратная звезда») либо к анодам выпрямителей (на современных агрегатах) через шинные разъединители. Автоматика, как правило отсутствует.

ОШ может заземляться через балластное сопротивление, это актуально для троллейбусных подстанций, так как у трамвайных подстанций это происходит естественным путём через рельсы. При незаземлённом «минусе» система называется изолированной, она позволяет сохранять работоспособность в случае безопасных замыканий на землю одного из полюсов.

Фидеры

Фидеры (присоединения, выводы) используются для подключения контактной сети к РУ постоянного тока. Выполняются в виде подземных, надземных кабельных линий или ВЛ.

Количество фидеров определяется мощностью подстанции и разветвлённость сети в зоне энергоснабжения и может колебаться от одного-двух (в децентрализованных системах) до десятка (в централизованных).

Фидер положительной полярности подключается к РУ ПШ через устройство переключателя запасной шины (ПЗШ). ПЗШ имеет два положения рабочее и запасное, при которых соответственно фидер подключается к рабочей шине через линейный автомат (быстродействующий токоограничивающий выключатель) либо к запасной (без автомата). Такая система позволяет выводить для обслуживания линейный автомат без длительного отключения питания фидера, что происходит очень часто.

Фидер отрицательной полярности подключается РУ ОШ лишь через разъединитель.

Тяговые подстанции метрополитена

Тяговые подстанции метрополитена в основном не отличаются от тяговые подстанций трамваев и троллейбусов, с той лишь разницей, что выходное напряжение на шинах составляет 825 В.

Тяговые подстанции в истории и культуре

Тяговая подстанция № 11, известная как «Блокадная подстанция», расположена по адресу: Санкт-Петербург, набережная реки Фонтанки, 3, лит. А. На здании размещается мемориальная доска «Подвигу трамвайщиков блокадного Ленинграда. После суровой зимы 1941—1942 года эта тяговая подстанция дала энергию в сеть и обеспечила движение возрожденного трамвая».

16 декабря 2010 года Совет по сохранению культурного наследия Санкт-Петербурга одобрил большинством голосов снос здания ради строительства гостиницы[1].

Примечания

Литература

  • Загайнов Н. А., Финкельштейн Б. С. Тяговые подстанции трамвая и троллейбуса. — издание третье, переработанное и дополненное. — М.: Транспорт, 1978. — 336 с. — 7000 экз.
  • Ю.И.Ефименко, М. М.Уздин, В. И. Ковалев и др. Общий курс железных дорог: Учеб. пособие для учреждений сред. проф. образования - М.: Издательский центр «Академия», 2005. — 256 с.- 5100 экз.

Газета «Северная магистраль»

Ярославские железнодорожники приняли участие в экологическом забеге

Экозабег под названием «ЯрПлоггинг» состоялся в субботу, 24 апреля.  Организатором мероприятия выступил Центр охраны окружающей среды СЖД.

На вокзалах Северной магистрали 28 апреля открылись фотовыставки под общим названием «Путешествие по заповедным местам», посвящённые Году экологии в ОАО «РЖД». Это совместный проект дороги и националь...

ОАО «РЖД» и Северная железная дорога присоединились к Европейской неделе иммунизации, которая проходит с 26 апреля по 2 мая

В текущем году главной темой мероприятия стала вакцинация против Covid-19. В России массовая вакцинация набирает темпы. Прививочные пункты созданы и во всех медицинских учреждениях «РЖД-Медицина» поли...

В Северном региональном общем центре обслуживания накануне Всемирного дня охраны труда провели конкурс рисунков среди детей работников – членов профсоюза.

У Игоря Никитина дочерна загорелое лицо и широченные плечи. Он настоящий путеец. Надёжный. Основательный. Немногословный.

Старший осмотрщик-ремонтник вагонов ПОТ Малошуйка эксплуатационного вагонного депо Исакогорка Артём Савельев в январе нынешнего года дважды выявил серьёзную неисправность – разрушение буксового узла к...

В Доме культуры и техники железнодорожников узла Ярославль-Главный 25 апреля состоялось экологическое обучающее мероприятие для детей и подростков.

Электромеханику Архангельской дистанции сигнализации, централизации и блокировки Северной дирекции инфраструктуры Анатолию Черепанову 2 апреля присвоено звание «Новатор ОАО «РЖД».

Такелажники восстановительного поезда № 4013 станции Обозерская разработали конструкцию стеллажа для раздельного хранения шпальной выкладки.

В первом квартале 2021 года работниками Сосногорской дистанции электроснабжения реализован проект бережливого производства, направленный на улучшение условий труда бригады по высоковольтным испытаниям...

В ОАО «РЖД» подписано распоряжение о проведении конкурса «Новое звено», утверждены положение и график мероприятий.

Старший электромеханик Няндомской дистанции сигнализации, централизации и блокировки Михаил Ливке изготовил симисторный регулятор переменного тока для работы с нерегулируемым паяльником.

Мастер участка производства Сосногорской дистанции гражданских сооружений Александр Ерошевич изготовил приспособление для установки временной заплаты на трубопроводе при оперативной ликвидации аварийн. ..

На двух железнодорожных мостах Сольвычегодского производственного участка дистанции инженерных сооружений Северной ДИ в текущем году модернизировали судоходную сигнализацию. Экономический эффект от об...

Ярославские инноваторы предложили внедрить трёхмерную печать запасных частей и деталей для ремонта локомотивов.

Прошедшей зимой на Сосногорском и Воркутинском  производственных участках дистанции инженерных сооружений Северной ДИ по-новому закрыли отверстия водопропускных труб, сэкономив на этом более...

МОДУЛЬНЫЕ ТЯГОВЫЕ ПОДСТАНЦИИ ГОРОДСКОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО СОДЕРЖАНИЕ Область применения Назначение, условия эксплуатации Параметры Основные параметры и технические характеристики Структура условного обозначения Схемы

Подробнее

РТП-АТ / 6(10)/0,4-У1

КОМПЛЕКТНЫЕ ТРАНСФОРМА- ТОРНЫЕ ПОДСТАНЦИИ С РАСШИРЕННОЙ ФУНКЦИЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НА СТОРОНЕ ВН В БЛОК-МОДУЛЯХ ТИПА «СЭНДВИЧ» РТП-АТ-250. ..1600/ 6(10)/0,4-У1 СТРУКТУРА УСЛОВНОГО ОБОЗНАЧЕНИЯ ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ

Подробнее

МОДУЛИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА

МОДУЛИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА 6(10) кв Каталог - 101-2012 - 01 МОДУЛИ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА 6(10) кв Каталог 101 ООО "НИИЭФА-ЭНЕРГО" 196641, Санкт-Петербург, п. Металлострой, промзона «Металлострой»,

Подробнее

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ Трансформаторный блок контейнерного типа с низковольтным комплектным устройством (НКУ) к мобильной буровой установке грузоподъемностью 1700 кн г. Ижевк 2015 год НКУ обеспечивает подключение

Подробнее

ООО «КВАНТУМ ЭНЕРГО» ТУ

ООО «КВАНТУМ ЭНЕРГО» ОКП 27.11.4 «УТВЕРЖДАЮ» Директор ООО «КВАНТУМ ЭНЕРГО» Рябов М.В. 2017г. Руководство по эксплуатации комплектной трансформаторной подстанцией МТП ТУ 27. 11.4-001-06589896-2017 Дата введения

Подробнее

Группа компаний СТИЛКОН

Группа компаний СТИЛКОН УТВЕРЖДАЮ Технический директор Новиков Л.В. Комплектная Трансформаторная Подстанция Наружной Установки 6(10)/0,4 кв. Техническая информация 2 Содержание 1. Область применения...

Подробнее

КАМЕРЫ СБОРНЫЕ КСО-298

КАМЕРЫ СБОРНЫЕ КСО-298 2 0 0 0 7 5 0 ( 1 0 0 0 ) 1 1 0 0 Камеры КСО-298 напряжением 6 и 10 кв предназначены для распределительных устройств переменного трехфазного тока частотой 50 Гц систем с изолированной

Подробнее

Сертификаты. Описание

Описание Комплектные трансформаторные подстанции наружной установки киоскового типа изготавливаются следующих видов: однотрансформаторные, тупиковые, мощностью от 25 до 250 ква (без выключателя нагрузки

Подробнее

КРУ «ВОЛГА» 6(10) кв

14 Комплектное распределительное устройство КРУ «ВОЛГА» 6(10) кв НАЗНАЧЕНИЕ Комплектное распределительное устройство КРУ «Волга» предназначено для распределения электрической энергии трехфазного переменного

Подробнее

для нужд железных дорог

К о м п л е к т н ы е т р а н с ф о р м а т о р н ы е п о д с т а н ц и и для нужд железных дорог Данные трансформаторные подстанции (ТП) представляют собой однотрансформаторные подстанции наружной установки

Подробнее

УСТРОЙСТВО ВОЛЬТОДОБАВОЧНОЕ

УСТРОЙСТВО ВОЛЬТОДОБАВОЧНОЕ Каталог 216 ООО "НИИЭФА-ЭНЕРГО" 196641, Санкт-Петербург, п. Металлострой, промзона «Металлострой», дорога на Металлострой, д. 3, корп. 2 Факс: (812) 464-46-34 Телефон: (812)

Подробнее

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ Комплектное распределительное устройство (КРУ) 6 кв для мобильной буровой установки грузоподъемностью 1700 кн г. Ижевк 2015 год 1. Состав КРУ 1.1 Вводная камера. Вводная камера укомплектована

Подробнее

D-12PT_new RB.qxp :17 Page 2

D-12PT_new RB.qxp 31.07.2008 11:17 Page 2 D-12PT_new RB.qxp 31.07.2008 11:18 Page 3 D-12PT_new RB.qxp 31.07.2008 11:18 Page 5 КЛАССИКА КОМПЛЕКТНЫЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА "КЛАССИКА" Предприятие "КРУЭЛТА"представляет

Подробнее

ООО «КВАНТУМ ЭНЕРГО» ТУ

ООО «КВАНТУМ ЭНЕРГО» ОКП 27.11.4 «УТВЕРЖДАЮ» Директор ООО «КВАНТУМ ЭНЕРГО» Рябов М.В. 2017г. Руководство по эксплуатации комплектной трансформаторной подстанцией КТПН ТУ 27.11.4-001-06589896-2017 Дата

Подробнее

сайт: эл. почта:

сайт: www.cztt.nt-rt.ru эл. почта: [email protected] трансформаторные подстанции киосковые на напряжение 6(10) кв мощностью от 100 до 630 ква трансформаторные подстанции киоскового типа (К) наружной установки,

Подробнее

Техническая информация

Общество с ограниченной ответственностью «ЭЛЕКТРОТЕХСЕРВИС» 654043 Кемеровская область г. Новокузнецк, тупик Есаульский, 27, корпус 5 тел./факс (3843) 59-20-14, 59-48-84. E-mail: [email protected] Техническая

Подробнее

ШКАФЫ КРУН серии К-112.

НАЗНАЧЕНИЕ ШКАФЫ КРУН серии К-112. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ. Комплектное устройство наружной установки (КРУН) серии К-112 предназначено для повышения надежности работы линий электропередач 6-10 кв и может быть использовано

Подробнее

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ КАБЕЛЯ

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ КАБЕЛЯ ГОРОДСКОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСПОРТ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ МЕТРОПОЛИТЕН ПРОМЫШЛЕННОСТЬ 2 СИСТЕМА КОНТРОЛЯ КАБЕЛЯ представляет собой инновационную систему комплексного мониторинга силовых

Подробнее

Завод трансформаторных подстанций «МИН»

Завод трансформаторных подстанций «МИН» О компании Завод трансформаторных подстанций МИН молодое предприятие, образовавшееся на базе одной из крупнейшей строительно-монтажной компании Северо-Запада ЗАО

Подробнее

КТП НАРУЖНОЙ УСТАНОВКИ

Архангельск (8182)63-90-72 Астана +7(7172)727-132 Белгород (4722)40-23-64 Брянск (4832)59-03-52 Владивосток (423)249-28-31 Волгоград (844)278-03-48 Вологда (8172)26-41-59 Воронеж (473)204-51-73 Екатеринбург

Подробнее

Тяговые подстанции — - Энциклопедия по машиностроению XXL

I - рельс 2 - контактный провод 3 - разъединителе контактной сети 4 - тяговая подстанция 5 - трубопровод  [c. 43]

Допустимое падение напряжения в дренажном кабеле при подключении его к минусовой шине тяговой подстанции расстояние ма дцу отсасывающим пунктом  [c.66]

При наличии блуждающих токов наиболее эффективным способом защиты является электродренажная защита. Основной принцип ее состоит в устранении анодных и знакопеременных зон на подземном металлическом сооружении. Это достигается отводом блуждающих токов с анодных зон сооружения в рельсовую часть цепи или на отрицательную сборную шину отсасывающих линий тяговой подстанции. Потенциал сооружения смещается в отрицательную сторону, а анодные зоны, вызванные блуждающими токами, ликвидируются.  [c.4]


Положительный полюс источника питания от тяговой подстанции подключается к контактному проводу, а отрицательный - к рельсам. При такой схеме электроснабжения тяговый ток от положительной шины тяговой подстанции по питающим фидерам поступает через контактную сеть и токоприемник к двигателю электровоза, а затем через колеса и рельсы к отрицательной шине тяговой подстанции. Так как рельсы не полностью изолированы от земли, часть тягового тока в соответствии с законом Кирхгоффа стекает с них в землю. Сила стекающего тока, который и является блуждающим, тем больше, чем меньше переходное сопротивление между рельсами и землёй и чем выше продольное сопротивление рельсов (переходное сопротивление "рельс-земля" 0,1-1,0 Ом/км). При условиях, способствующих утечке тока в землю (большое сопротивление стыковых соединений на рельсах, загрязнённость балласта и т.д.), сила блуждающего тока в земле может достигать 70-80% от общей силы тягового тока, т. е. десятков и сотен ампер. Так как на участке между двумя тяговыми подстанциями могут находиться несколько электровозов, то в зависимости от их расположения и силы тягового тока, потенциалы отдельных участков рельсового пути будут изменяться как по величине, так и по знаку.  [c.22]

Блуждающие токи, протекая в земле и встречая на своём пути подземные металлические сооружения, сопротивление которых намного меньше земли (трубопровод, кабель и др. ), натекают на них. Ток будет течь по металлическому сооружению до тех пор, пока не встретит благоприятных условий для возвращения на минусовую шину тяговой подстанции (чаще всего в местах повреждения изоляции трубопроводов). Блуждающие токи могут иметь радиус действия до нескольких десятков километров в сторону от токонесущих сооружений. В местах входа блуждающих токов в трубопровод и выхода из него в землю протекают электрохимические реакции. В зоне входа в него происходит катодный процесс, который приводит к подщелачиванию грунта,  [c.23]

Электродренажная защита - наиболее эффективная защита от коррозии под действием блуждающих токов. Основной принцип её состоит в устранении анодных зон на подземных сооружениях. Это достигается отводом дренажом блуждающих токов с участков анодных зон сооружения в рельсовую часть цепи, имеющую отрицательный или знакопеременный потенциал, или на отрицательную сборную шину отсасывающих линий тяговой подстанции. Потенциал сооружения смещается в отрицательную сторону, а анодные зоны, вызванные блуждающими токами, ликвидируются. При этом катодные зоны в местах входа блуждающих токов в сооружение сохраняются. Очевидно, что электрический дренаж работает только в том случае, когда разность потенциалов соору жение-элемент рельсовой сети положительна или искусственно становится положительной, т. е. потенциал ПСМ отрицательнее потенциала рельсовой сети.  [c.26]


Прямой электродренаж следует присоединять в сетях электрофицирован-ных железных дорог к отсасывающему пункту или к тяговому рельсу на расстоянии не более 50 метров от отсасывающего пункта, к средней точке путевого дросселя, к сборке отсасывающих линий тяговой подстанции.  [c.27]

В расчетах принимается среднемесячная сила тока тяговой подстанции. Максимальную силу тока в электродренажной цепи Г р, А, вычисляют по формуле /6/  [c.32]

Kj - коэффициент, учитывающий расстояние от места пересечения трубопровода электрифицированной железной дорогой до тяговой подстанции  [c. 32]

На рис. 33 приведена схема, поясняющая возникновение блуждающих токов. Ток от тяговой подстанции 4 приводит в движение электродвигатель электровоза 5 и возвращается к подстанции по рельсам 1. Однако по рельсам протекает лишь часть тока, другая часть, достигающая 20 7о от общего тягового тока, возвращается к тяговой подстанции через землю, так как изоляция рельсов от земли несовершенная, причем чем больше расстояние между тяговыми подстанциями, чем меньше сечение рельса и хуже он изолирован от земли, тем больше утечка токов в землю. Эти токи, распространяясь по земле, попадают в подземные металлические сооружения 3 (в месте входа токов образуется катодная зона— потенциал сооружения смещается в отрицательную сторону). На участках сооружения, проходящих около тяговой подстанции, ток из сооружения стекает в землю, здесь на сооружении возникает анодная зона — потенциал сооружения смещается в положительную сторону. Б анодной зоне происходит интенсивный процесс коррозионного разрушения металла.[c.77]

Так как электрифицированный транспорт перемещается, нагрузка изменяется, то катодная зона перемещается по сооружению, а амплитуда потенциала изменяется. Поэтому на сооружении обычно кроме устойчивой анодной зоны в районе подстанции и катодной зоны по середине между тяговыми подстанциями имеются и знакопеременные зоны, разделяющие анодные и катодные зоны.  [c.77]

Харьковский электромеханический завод поставил преобразовательные агрегаты для тяговых подстанций электрифицированной железнодорожной линии Сурамского перевала мощностью 2000 кет. Тот же завод поставил преобразовательные агрегаты для Днепропетровского алюминиевого завода мощностью (со стороны постоянного тока) 9100 кет каждый, вертикальные двигатели для насосов канала имени Москвы мощностью 3500 кет, 6000 б, 214 об/мин.  [c.95]

Изобретение в 1889—1891 гг. М. О. Доливо-Добровольским системы трехфазного переменного тока открыло пути для централизованного электроснабжения трамвая от крупных электростанций через преобразовательные тяговые подстанции постоянного тока.[c.130]

В 1929 г. был электрифицирован 18-километровый пригородный участок Москва — Мытищи Северной ж. д. с моторвагонной тягой на постоянном токе напряжением 1500 в. Цельнометаллические вагоны для этого участка и тяговые двигатели для них были построены теми же заводами. Преобразование тока на тяговых подстанциях осуществлялось ртутными выпрямителями, изготовленными ленинградским заводом Электросила В том же году началась подготовка к электрификации на постоянном токе напряжением 3000 в первой магистральной линии — Сурамского перевального участка между станциями Хашури и Зестафони протяженностью 63 км. Тогда же на заводе Динамо приступили к проектированию шестиосных магистральных электровозов типа Зо-Зо кроме того, несколько электровозов было заказано в США и Италии.  [c.231]

В 1932 г. состоялась I Всесоюзная конференция по электрификации железных дорог. Одобрив использование для целей электрификации постоянного тока напряжением 3000 в, она рекомендовала также применение (после соответствующей опытной проверки) системы однофазного переменного тока промышленной частоты напряжением 20 кв, более выгодной по техническим и экономическим показателям (уменьшение числа тяговых подстанций и превращение их из понизительно-трансформаторных в понизительные, значительная экономия меди вследствие уменьшения сечения контактных проводов, снижение потерь энергии в проводах и пр. ), но предполагающей дополнительные затраты при замене воздушных линий межстанционной связи кабельными линиями для устранения электрических помех и недостаточно изученной к тому времени в эксплуатационных условиях.  [c.231]


В 1933 г. тем же заводом было начато производство ртутных выпрямителей на напряжение 3000 в выпрямленного тока для тяговых подстанций магистральных железных дрог.  [c.231]

Провести весь комплекс измерений на рельсах, тяговых подстанциях и отсасывающих пунктах согласно требованиям ГОСТа 9 015-74.  [c.71]

Почти на всех электрифицированных железных дорогах с тягой на постоянном токе для возвращения рабочего тока к генератору (тяговой подстанции) используют ходовые рельсы. Ходовые рельсы укладывают на деревянных или бетонных шпалах, и на железных дорогах на поверхности они имеют более или менее хорошее электрическое соединение с грунтом. Грунт является электрическим проводником ионов, подключенным параллельно ходовым рельсам. Железнодорожную сеть следует считать заземленной на всей ее длине. Эти обстоятельства и связанная с ними опасность коррозии были выявлены уже давно (см. раздел 1.4). При соответствующем строительном исполнении и надлежащем контроле блуждающие токи от железных дорог можно уменьшить. Требуемые для этого мероприятия изложены в нормативных документах [1, 8], а также в рекомендациях Объединения предприятий общественного транспорта [9. Однако поскольку полностью избежать блуждающих токов нельзя, целесообразно, а в ряде случаев даже необходимо проводить дополнительные мероприятия по защите трубопроводов и кабелей. Важнейшими предпосылками для уменьшения блуждающих токов являются  [c.316]

Необходимое число тяговых подстанций для питания железных дорог на постоянном токе и расстояния между ними зависят от эксплуатационных особенностей. Для уменьшения блуждающих токов эти показатели следует выбирать так, чтобы разность потенциалов в рельсовой сети в среднем за определенное время не превысила некоторых предельных значений fl]. При этом необходимо проводить различие между средней разностью потенциалов в центральной части (ядре) железнодорожной сети и средним падением напряжения участков пути, ответвляющихся от центральной части сети.  [c.317]

ТЯГОВЫХ подстанций часто оказывается изменение напряжения питания с отдельных подстанций.  [c.318]

Почти на всех железных дорогах ФРГ с тягой на постоянном токе положительный полюс преобразовательных тяговых подстанций соединен с контактным проводом или с токоведущим (третьим) рельсом, а отрицательный полюс —с ходовыми рельсами. Такая полярность считается обязательной [9]. Предлагавшаяся ранее система с тремя проводами и переключением полярности по участкам не оправдала себя. Соединение плюсового полюса с ходовыми рельсами технически возможно и прежде при использовании ртутных выпрямителей было даже целесообразным по соображениям защиты от прикосновения (для снижения напряжения прикосновения), но вызывало трудности при осуществлении мероприятий по защите от коррозии типа дренажа или усиленного дренажа блуждающих токов. Поэтому следует рекомендовать всегда соединять минусовой полюс с ходовыми рельсами.  [c.319]

Для контроля среднего тока нужно сопоставить сумму токов всех участков пути в районе одной тяговой подстанции с суммой усредненных во времени токов тяговых питающих подстанций. При несовпадении следует проверить количество электроэнергии, потребляемой ваго-н.ши различных типов.  [c.320]

В сети с пересечениями или при двустороннем питании, например от нескольких соединенных параллельно тяговых подстанций, наклон прямых для распределения тока I при одной и той же токовой нагрузке хотя и сохраняется, но прямые могут сместиться параллельно самим себе. Для условий, принятых на рис. 16.3,6, кривая тока пересекает нулевую линию, т. е. в пределах рассматриваемого участка пути при х=х, происходит изменение знака тока, причем направление тока в рельсах в узловых точках п п т становится противоположным. При произвольно принятом потенциале Un в точке с 1=0 должен наблюдаться максимум потенциала. Потенциал здесь должен быть более высоким, чем в обеих узловых точках п и т. Однако независимо от распределения тока на участке пути по рис. 16.3 можно представить, что ток от равномерно распределенной токовой нагрузки /п-т=/ п, п—т поступает поровну в обе узловые точки п и т.  [c.322]

Здесь представлено распределение токов и потенциалов для случая движения одного вагона, ток I которого стекает в рельсы в конце участка параллельного расположения рельсов и трубопровода. Вблизи вагона блуждающий ток стекает с ходовых рельсов и натекает через грунт на трубопровод при работе без дренажа этот ток (его направление показано стрелкой) в районе тяговой подстанции вновь стекает с трубопровода и возвращается через грунт к ходовым рельсам, вызывая в этом месте анодную коррозию трубопровода. Кривые / и 2 пока-казывают изменение потенциала рельса и грунта около рельса по отношению к далекой земле. На том участке, где рельсы положительны (с координатой от х=1 до х = 112), происходит катодная, а на участке отрицательных рельсов от //2 до О — анодная поляризация трубопровода. Поляризация трубопровода U—Ur представлена кривой 3. При низкоомном дренаже блуждающего тока к ходовым рельсам перед подстанцией трубопровод принимает здесь потенциал рельсов. Изменение смещенного потенциала вдоль участка параллельного расположения трубопровода и рельсов представлено кривой 4, а изменение тока в трубопроводе — кривой 5. Потенциал труба — грунт при этом может  [c.328]

Условия, показанные на рис. 16.6, для большей наглядности сильно упрощены и относятся только к одному моменту времени. Практически на участке пути всегда находятся несколько вагонов, причем потребление тока у них меняется. В таком случае токи и потенциалы подвергаются сильным колебаниям во времени. Без проведения защитных мероприятий потенциалы труба—грунт на краях тягового участка трамвайной линии обычно, однако, получаются всегда бояее отрицательными, а поблизости от тяговых подстанций — более положительными. В широкой промежуточной области происходят изменения в обе  [c.329]


Многие сети газоснабжения и водопроводные сети в городах еще состоят из старых труб, имеющих в ряде случаев очень плохое изоляционное покрытие. У силовых кабелей и кабелей телефонных сетей оболочка обычно тоже почти не обеспечивает достаточной электрической изоляции, если только она не выполнена пластмассовой. Мероприятия по защите от блуждающих токов на каком-либо из таких сооружений сами по себе обычно невозможны, потому что имеется много соединений с потребителями и случайных контактов на пересечениях в грунте. В общем случае все трубопроводы и кабели, расположенные в грунте поблизости от тяговых трамвайных подстанций, подвергаются-опасности коррозии. Поэтому часто приходится рекомендовать совместные мероприятия по защите от блуждающих токов [16]. Более крупные трамвайные сети питаются от большого числа тяговых подстанций. Простые или усиленные дренажи блуждающих токов следует сооружать по возможности в непосредственной близости от подстанций. На подстанциях большой мощности, например на центральных подстанциях постоянного тока, для защиты распределительных сетей обычно  [c.334]

Следует учесть, что и перекрестный ток между ходовыми рельсами и трубопроводом на всем участке их параллельного расположения равен нулю (1д—0). Это однако не означает отсутствие какой-либо опасности коррозии. В этом случае на конце участка блуждающий ток стекает и с ходовых рельсов, и о трубопровода в грунт, а поблизости от тяговой подстанции вновь натекает на ходовые рельсы и на трубопровод.  [c.460]

Борьба с утечкой токов для ее ограничения и снижения а) уменьшением падения напряжения в рельсах трамваев, электрических железных дорог и метрополитена (уменьшением расстояния между тяговыми подстанциями, увеличением числа отсасывающих пунктов, увеличением сечения рельсов, уменьшением сопротивления стыков рельсов, увеличением числа между рельсовых и междупутных соединителей) б) повышением переходного сопротивления между токоносителем (рельсом, гальванической установкой) и землей (соответствующей пропиткой деревянных шпал,  [c. 395]

Дренажные установки, которые являются наиболее эффективным методом, отводят блуждающие токи из анодной зоны подземного сооружения в рельсовую сеть или на отрицательную шину тяговой подстанции (рис. 281). Прямой дренаж имеет двухсторон-  [c.396]

Характер поля блуждающих токов, а следовательно, расположение анодных и катодных зон на подземном металлическом сооружении, зависит от ряда трудноучитываемых факторов. Ток, потребляемый моторным вагоном, зависит от скорости движения и веса состава, профиля пути, состояния рельсов и т.п. и изменяется от максимальных значений до нуля. При рекуперативном торможении изменяется и направление тока. Непрерывное изменение точек приложения тяговых нафузок и их величины вызывает соответственно и изменение характера полей блуждающих токов. Характер поля блуждающих токов усложнен также тем, что рельсовые пути могут иметь сложную конфигурацию, образуя систему замкнутых и связанных между собой контуров, соединенных с соответствующими тяговыми подстанциями при помощи системы отсасывающих кабелей. Кроме того, существенным является и то, что количество поездов, одновременно находящихся на участке, также непрерывно меняется. Существенное влияние на характер распределения поля блуждающих токов имеет состав грунта, его влажность, величина переходного сопротивления между щпа-  [c.22]

Для нормальной работы дренажа падение напряжения в самом дренаже и в дренажном кабеле должно быть меньше разности потенциалов сооружение-рельсы . Потому применение дренажной защиты оправдано лишь при относи-lejibHo близком pa пoJюжeнии защищаемого сооружения от рельсов или отсасывающих пунктов тяговых подстанций. При больщой длине дренажного кабеля, для уменьшения потери напряжения, необходимо увеличить его сечения, что может оказаться экономически нецелесообразным. В таком случае рекомендуется переходить на защиту с применением катодных станций или протекторных установок.  [c.26]

При эяектродренажной защите магистральных трубопроводов силу тока в электродренажной цепи определяют из расчета, что из рельсов электрифицированной железной дороги в трубопровод ток утечки составляет не более 20% токов нагрузки тяговой подстанции, т. е. силу тока в электродренажной пепи А, вычисляют по формуле  [c.32]

Известно также, что сумма Ii+h+...+In=Iges представляет собой ток, поступивший от тяговой подстанции. В рассматриваемом простом случае одностороннего питания распределение потенциалов в центральной части (ядре) сети можно рассчитать наложением напряжении на отдельных участках пути. Например, для разности напряжений между точками рельсов / и 6 можно записать  [c.323]

Из формулы (16.13 ) видно большое влияние длины тягового участка /, поскольку он входит в выражение в третьей степени. При выборе расстояний между тяговыми подстанциями нужно также учитывать, что допускаемые по нормали VDE0115 предельные значения напряжений на рельсах наземных железнодорожных путей распространяются на всю железнодорожную сеть, поскольку пути в туннеле и наземные пути образуют общую рельсовую сеть со сквозным электрическим соединением. При определенном профиле рельсов с известной величиной их сопротивления на единицу длины на величину падения напряжения в туннеле может повлиять также качество изоляции рельсов и сквозного соединения всех секций туннеля (значения и / j-должны быть низкими). Согласно измерениям в новых и хорошо дренируемых туннельных сооружениях (со стоком воды), при укладке ходовых рельсов на обычном щебеночном основании может быть достигнута проводимость (утечка с ходовых рельсов на несущую конструкцию туннеля) в расчете на единицу длины G j.[c.327]

Синхронная запись разности напряжений между трубопроводом и рельсом Ur-s, потенциала труба—грунт t u/ usOi отводимого тока/в районе тяговой подстанции трамвайной линии с проведением различных защитны] мероприятий и без них показана на рис. 16,9.  [c.331]

При усиленном дренаже блуждающих токов ток отводится из трубопровода к рельсам при помощи преобразователя, питаемого от сети. Преобразователь включается в линию отвода блуждающих токов обратно к рельсам, причем минусовой полюс подсоединяется к защищаемой установке (сооружению), а плюсовой полюс — к ходовым рельсам или к минусовой сборной шине на тяговой подстанции. Различные исполнения защитных преобразователей и возможности их применения описаны в разделе 9. На участке рисунка г показана запись параметров, получающихся при применении нерегулируемого преобразователя с напряжением на выходе 2 В, подсоединнтельные кабели которого, имеющие сопротивление около 0,4 Ом, действуют как ограничитель тока. При этом достигается катодная защита, эффективность которой однако в случае трубопроводов с плохим изолирующим покрытием быстро уменьшается по мере удаления от защитной установки. Сильные колебания защитного тока могут быть уменьшены путем увеличения сопротивления, ограничивающего ток, с помощью добавочного сопротивления R. Однако тогда и потенциал труба — грунт в среднем становится менее отрицательным. Если требуется обеспечить только защиту от блуждающих токов,, то сопротивление R настраивается так, что с увеличением защитного тока потенциал труба—грунт становится лишь немного более отрицательным. Однако эффект сглаживания тока при работе преобразователей, питаемых от сети, может быть достигнут и без потери мощности на омическом сопротивлении, если предусмот-  [c. 331]

Рис. Г6.10. Влияние блуждающих токов на трубопровод, пересекающий трамвайные пути / — станция катодной защиты 2 — трасса трубопровода 3 — установка дренажной защиты 4 — участок трамвайной линии с интенсивным движением 5 — то же, с редким движением трамваеи й — направление тока 7 — преобразователь тяговой подстанции в — трамвайная линия 3 — территория города (заштриховано) /О—потенциал рельсов


Traction - обзор | ScienceDirect Topics

На рисунке 2.49 представлена ​​система тягового электроснабжения высокоскоростной железной дороги. Систему электроснабжения, питаемую тяговой подстанцией, обычно называют внешним источником питания или первичной системой. Он состоит из тяговой сети и тяговой подстанции [27, 28].

Рисунок 2.49. Система тягового электроснабжения высокоскоростной железной дороги.

Электросистема и линия электропередачи обеспечивают электроэнергией электрифицированные железные дороги на уровне напряжения 110 кВ или 220 кВ. Тяговая нагрузка электрифицированной железной дороги - нагрузка первого уровня.

Тяговая подстанция: роль тяговой подстанции заключается в преобразовании электрической энергии, поставляемой системой электроснабжения, в форму, обеспечивающую электрическую тягу и совместимую с ее режимом энергоснабжения. Основным элементом тяговой подстанции является тяговый трансформатор. Общие методы подключения тягового трансформатора включают YNd11, Scott, Vv и Vx. Чтобы сбалансировать обратную последовательность, тяговый трансформатор также имеет коммутационное соединение.

Режим питания тяговой сети: режим питания тяговой сети можно разделить на режим прямого питания (DF), режим прямого питания с обратной линией (DN), режим питания Booster-Transformer (BT), Auto- Режим питания трансформатора (AT) и режим питания коаксиальным кабелем (CC) и т. Д. Пространственное распределение тяговой сети варьируется в зависимости от режима питания. На высокоскоростной железной дороге обычно используется режим питания AT. Соответствующая модель представлена ​​на рисунке 2.49.

2.2.6.2 Имитационная модель системы тягового электроснабжения

Как правило, структура тяговой сети представляет собой систему параллельных многожильных линий электропередачи, состоящую из проводников и проводников противоточной сети, независимо от того, используется ли текущий источник тягового электроснабжения. режим - однострочный или двухстрочный [30, 31]. На основе цепной структуры всей системы можно построить общую математическую модель системы тягового электроснабжения, объединив тяговую подстанцию, тяговую нагрузку и тяговую сеть.Модель может быть адаптирована для расчета перетока мощности в нескольких поездах при различных режимах электроснабжения тяговой сети.

На восходящей и нисходящей линиях тяговой сети стоит локомотив, как показано на Рисунке 2.51. Тяговая сеть может быть разделена на пять частей: тяговая подстанция, локомотив 1, АТ, локомотив 2 и силовой рычаг, в зависимости от структурных характеристик системы тягового электроснабжения и фактического положения поезда. Эта цепная сеть состоит из продольных последовательных элементов и параллельных элементов.Последовательный элемент - это параллельная многожильная линия между соседними секциями, а параллельный элемент - это поперечный элемент на секциях.

Эквивалентная схема цепной сети тяговой сети представлена ​​на рисунке 2.52. Y (1) в разделе 1 представляет модель тяговой подстанции, I (2) и I (4) в разделах 2 и 4 представляют ток нагрузки, Y (3 ) в разделе 3 представляет модель AT, Y (5) в разделе 5 представляет модель конца тяговой сети.Эквивалентная схема параллельного многопроволочного соединения между секциями моделируется как схема Π-типа, а Y (1-2) - проводимость заземления тяговой сети от 1 до 2. Для комплексной линии АТ Как показано на рис. 2.52, количество проводников тяговой сетки равно шести. Следовательно, порядок каждой матрицы импеданса и матрицы проводимости равен 6 × 6.

Рисунок 2.52. Эквивалентная схема цепной сети.

Для любого типа тяговой сети количество параллельных проводов может быть установлено как m, а затем порядок каждой матрицы импеданса и матрицы проводимости может быть установлен как m × m.Рычаг источника питания имеет в общей сложности n секций. Принимая каждую секцию в качестве узла, матрица полной проводимости плеча источника питания может быть получена путем моделирования последовательно-параллельных элементов на секции и объединения матрицы проводимости параллельных элементов, как показано в уравнении (2.164).

(2,164) Y = [Y1 + Z1−1 − Z1−1 − Z1−1Z1−1 + Y2 + Z2−1 − Z2−1 − Z2−1Z2−1 + Y3 + Z3−1⋱⋱⋱Zn− 2−1 + Yn − 1 + Zn − 1−1 − Zn − 1−1 − Zn − 1−1Zn − 1−1 + Yn]

Взяв тяговую подстанцию ​​за единицу, модель системы тягового электроснабжения с центром на тяговой подстанции, может быть создана путем объединения цепных структур двух ветвей электропитания, a и b, на подстанции, как показано на рисунке 2. 53, учитывая, что Z N представляет собой матрицу с электрическим фазовым разделением.

Рисунок 2.53. Цепная сетевая структура с центром на тяговой подстанции.

Уравнение узлового напряжения тяговой подстанции представлено уравнением (2.165).

(2,165) [IL1 ⋮ ILhIR1 ⋮ IRw] = [YL1 + ZL1−1 − ZL1−1 ⋯ 00 ⋯ 0 ⋮⋮ ⋯ ⋮⋮ ⋯ ⋮ 00 ⋯ ZL (h − 1) −1 + YLh + ZN − 1 −ZN − 1 ⋯ 000 ⋯ −ZN − 1ZN − 1 + YR1 + ZR1−1 ⋯ 0 ⋮⋮ ⋯ ⋮⋮ ⋯ ⋮ 00 ⋯ 00 ⋯ ZR (w − 1) −1 + YRw] [UL1 ⋮ ULhUR1 ⋮ URw]

Глава 11 - Транзитная тяговая мощность | Справочник по проектированию путей для легкорельсового транспорта, второе издание

Ниже приведен неисправленный машинно-читаемый текст этой главы, предназначенный для предоставления нашим собственным поисковым системам и внешним машинам богатого, репрезентативного для каждой главы текста каждой книги с возможностью поиска.Поскольку это НЕПРАВИЛЬНЫЙ материал, пожалуйста, рассматривайте следующий текст как полезный, но недостаточный прокси для авторитетных страниц книги.

11-я Глава 11 - Тяговая мощность при транзите Оглавление 11.1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 11-1В 11.1.1 Компоненты системы тягового усилия 11-1В 11.1.2 Интерфейсы тягового усилия / гусеницы 11-1В 11.2 ТЯГОВЫЕ СИЛОВЫЕ ПОДСТАНЦИИ 11-2В 11.3 ПОТОКОВАЯ СИСТЕМА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ 11-3В 11.4 КАТЕНАРНЫЕ СИСТЕМЫ 11-4В 11.4.1. Введение. 11-4. 11.4.2 Альтернативы цепной передачи 11-4В 11.5 КАТЕНАРНЫЙ ДИЗАЙН 11-5В 11.5.1 Введение 11-5В 11.5.2 Концептуальный этап 11-6В 11.5.3 Применение контактной сети к схеме пути 11-6В 11.5.3.1 Трек-центры 11-7В 11.5.3.2 Горизонтальные кривые 11-7В 11.5.3.3 Вертикальный профиль 11-7В 11.5.3.4 Вертикальные кривые 11-7Â 11.5.3.5 Блокировки 11-8В 11.5.3.6 Трек, примыкающий к станциям 11-8В 11.6 СИСТЕМА ВОЗВРАТА ТЯГОВОГО МОЩНОСТИ 11-8В 11.6.1 Территория с двухрельсовыми путями для сигнализации 11-8В 11.6.2 Территория с однорельсовыми путями сигнализации 11-9В 11.6.3 Территория без сигнальных путей 11-9В 11.6.4 Электропроводность рельса 11-9А 11.7 МЕРЫ КОНТРОЛЯ КОРРОЗИИ 11-9В 11. 8 ДВОР ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И ЗДАНИЕ МАГАЗИНА 11-10А

11-1 ГЛАВА 11 - ТЯГОВАЯ МОЩНОСТЬ ТРАНЗИТА 11.1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Системы легкорельсового транспорта, как определено в главе 1, используют электроэнергию от воздушных проводов для обеспечения тяговое усилие для легкорельсового транспорта.Рельсы, иногда в сочетании с дополнительными отрицательные обратные кабели действуют как обратный провод к отрицательной клемме выпрямителей. Поэтому электрические свойства рельсов и рельсов требуют особого внимания. Чтобы получить хорошая проводимость пути в целом, рельсовая система должна иметь низкое сопротивление не только для из соображений экономии, но и безопасности. Для этого требуется небольшое падение напряжения на рельсах над длина путевой структуры. 11.1.1 Компоненты системы тягового усилия Полная система тягового питания состоит из следующего: • Тяговая электрическая подстанция (TPSS), которая преобразует коммерческую электроэнергию переменного тока в мощность постоянного тока, используемая легкорельсовыми транспортными средствами. • Кабели, соединяющие эту подстанцию ​​с придорожной распределительной системой. • Придорожная распределительная система, обеспечивающая достаточный ток при соответствующих уровнях напряжения на протяжении всего расклада. Основным элементом придорожной распределительной системы является система верхнего контакта (OCS), более часто называемая «цепной связью». В некоторых случаях будут дополнительные кабели, проложенные параллельно маршруту для «подачи» дополнительного питания на контактный провод. • Рельсы, которые переносят отрицательный обратный ток от LRV обратно в окрестности подстанция.В некоторых случаях они могут быть дополнены отрицательными обратными фидерными кабелями. • Верните системные кабели, соединяющие ходовые рельсы с подстанцией. • В некоторых случаях используется система дренажных кабелей для защиты от коррозии для сбора паразитной силы тяги. ток и верните его на соответствующую подстанцию. Эти дренажные системы контроля коррозии кабели отделены от кабелей фидера с отрицательной обратной связью, и их не следует путать с ними. 11.1.2 Интерфейсы тягового усилия / гусеницы В системе тягового усилия есть четыре элемента, которые влияют на гусеницу или влияют на нее. проектирование центровки и путевых путей, а также строительство и обслуживание путевых систем: • Система плюсового питания тягового электроснабжения, в том числе на подстанциях • Приводная контактная распределительная система положительного напряжения, обеспечивающая питание транспортных средств. • Отрицательная отдача тягового усилия по рельсам • Меры контроля коррозии для минимизации уровня и воздействия паразитных токов на соседние трубопроводы, трубы и кабели

Справочник по проектированию путей для легкорельсового транспорта, второе издание 11-2 11.2 ТЯГОВЫЕ СИЛОВЫЕ ПОДСТАНЦИИ Тяговые электрические подстанции получают коммерческую электроэнергию переменного тока от местной электросети. компании и преобразовать его в постоянный ток, необходимый для LRV. Оптимальные места для тяговые силовые подстанции определены с помощью компьютерной модели, имитирующей предлагаемую ЛРТ. операции по точному геометрическому и географическому изображению запланированного маршрута. В модель будет включать не только горизонтальное и вертикальное выравнивание дорожки, но и достижимая расчетная скорость, чтобы определить потребляемую мощность системы LRT во время пика периоды.Таким образом, на ранних стадиях любого проекта легкорельсового транспорта мощность пути и тяги проектировщики должны взаимодействовать, чтобы интегрировать систему тягового питания в общую конструкцию системы. Окончательный выбор площадок подстанции - это итеративный процесс с повторным моделированием для подтверждения способность системы тягового питания выдерживать работу в часы пик. Последовательность Мероприятия по развитию площадок подстанций заключаются в следующем: • Разработчик силы тяги с помощью программы моделирования выбирает теоретически идеальный TPSS. позиции вдоль маршрута с учетом падения напряжения в распределительной системе и самое низкое напряжение, приемлемое для автомобиля, без ухудшения характеристик. Нормальный, холостой Критерием нештатной ситуации для определения достаточности тягового электроснабжения является испытание системы. с альтернативными подстанциями, выведенными из строя, и проверьте, является ли приемлемый уровень LRT операции могут быть продолжены. • Проектировщик обсуждает эти предложенные места с местной энергокомпанией, чтобы определить любые влияние предложенного спроса на электроэнергию на их сеть. Затем утилита оценивает доступность силовых цепей и возможное влияние на других потребителей.• В конечном итоге соглашение достигается, если необходимо, путем перемещения подстанции, чтобы она могла быть питание от слабо нагруженных силовых цепей или от ответвлений к подстанции место расположения. Для надежности также важно, чтобы энергокомпания избегала поставки двух соседние подстанции из той же цепи. • Не всегда удается разместить тяговые подстанции в оптимальном месте, особенно в городских районах, где доступные участки могут быть ограничены многими проблемами, в том числе политические реалии. После достижения договоренности с энергокомпанией проектировщик тягового усилия может доработать проект подстанции. В то время как TPSS может быть построенным зданием, в котором размещается оборудование. установлено, большинство подстанций для новых и реконструированных систем легкорельсового транспорта являются модульными, заводскими. агрегаты в сборе, которые доставляются на объект в комплекте. Их возводят на подготовленный фундамент. который включает в себя обширную сеть заземления под бетоном. Эти модульные блоки экономичнее построенных зданий.В зависимости от района, где они находятся расположенные модульные блоки TPSS иногда экранируются ландшафтными или архитектурными стенами. Подстанции располагаются вдоль трассы как можно ближе к рельсам с учетом ограничений доступная недвижимость. Однако при окончательном размещении необходимо также учитывать интерфейсы и подземные кабельные каналы для систем подачи и возврата электроэнергии, доступ проезжей части и требований безопасности. Воздействие этой конструкции на конструкцию путевого полотна очень велико. ограничивается интерфейсами с системой распределения питания и возврата.

Транзитная тяговая мощность 11-3 Электрическое секционирование распределительной системы обычно происходит на подстанции для все направления движения. Размещение подстанции на кроссовере или рядом с ним часто требуется для секционировать электропитание для каждого направления движения и оптимизировать эксплуатационную гибкость система рельсов. 11.3 ПОТОКОВАЯ СИСТЕМА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ В общих чертах, придорожные распределительные системы можно подразделить на контактные система, которая обсуждается в статье 11.4, а также дополнительные кабельные системы для подключения контактная сеть к тяговым подстанциям. Последнему и посвящена данная статья. Каждый TPSS обычно связан с железнодорожным полотном подземными трубопроводами. Один комплект трубопроводов проходит к одному или нескольким полюсам контактной системы и вверх по ним, чтобы нести кабели, обеспечивающие питание контактная сеть. Стояки кабелепровода могут быть расположены либо на внешних поверхностях опор OCS, либо внутри столбов, любой из которых может потребовать прочного фундамента у рельсового пути.Однажды питание заканчивается на контактной сети, положительная сторона тягового источника питания распределение обычно остается на воздушных сооружениях и не соприкасается дальше с трассой. Другой набор трубопроводов и кабелей проходит к рельсовому пути и обеспечивает отрицательный обратный путь для тяговое усилие возвращается к TPSS. Конструкция гусеницы должна учитывать эти трубопроводы системы тягового электроснабжения. Под дорожкой требуется достаточное пространство для системы трубопроводов (включая концевые заделки), стояки трубопроводов и люки.Сама трасса должна приспособить подключения отрицательных обратных кабелей. Если система контактных проводов верхнего уровня представляет собой однониточный контактный провод, обычно необходимо иметь дополнительные фидерные кабели, чтобы вся система распределения тягового питания имела достаточная электрическая емкость для обеспечения тока без недопустимо больших падений напряжения. В городских эти фидерные кабели из эстетических соображений чаще всего прокладываются под землей. банки воздуховодов, идущие параллельно рельсовым путям.Фидерный кабель необходимо периодически подключать к контактный провод, обычно на каждом третьем-пятом полюсе OCS. В каждом таком месте будет люк. расположен вдоль берега магистрального воздуховода, а ответвление будет выходить на опоры OCS. В Общая конструкция путепровода должна предусматривать эти каналы и люки. Посыльный / питатель можно разместить над тележкой, чтобы исключить необходимость в параллельных питателях. В Вертикальный размер (монтажная глубина) от посыльного до тележки может быть малым (от 6 до 12 дюймов) до уменьшить визуальное воздействие, не влияя на дизайн пути.Реже дополнительные фидерные кабели переносятся на опорах OCS, а не прокладываются в подземные водоводы. Многие старые трамвайные линии использовали эту конфигурацию. Это существенно снижает воздействие на конструкцию пути, но воздушные кабели сводят на нет некоторые визуальные эстетические преимущества системы троллейного провода с одной нитью, поскольку она эффективно просто перемещает контактную сеть посыльный кабель от места прямо над рельсом до места вдоль опор.

Справочник по проектированию путей для легкорельсового транспорта, второе издание 11-4 11.4 КАТЕНАРНЫЕ СИСТЕМЫ 11.4.1 Введение OCS в системе легкорельсового транспорта обычно состоит из простой цепной системы, которая включает оба - коммуникационный кабель, к которому подвешен контактный провод (также известный как контактный провод). Эта конфигурация и электрически эффективна, и экономична в строительстве. Слово «цепочка» на самом деле математический термин, который описывает кривую, принимаемую гибким кабелем, который подвешен на концах. Таким образом, технически он может применяться практически ко всем типам OCS.Однако обычно это означает OCS, где кабель для обмена сообщениями поддерживает простой троллейный провод, оба проводника которого используются для передачи энергии легкорельсовым транспортным средствам. В визуально чувствительных областях можно использовать один контактный провод, чтобы свести к минимуму количество провода над рельсами. Это обычное требование, когда трассы проходят на городских улицах и линия скоростного трамвая имеет характеристики трамвая. Стиль контактной сети и большинство основных проектных параметров могут быть разработаны до доработка конфигурации трассы.Однако применение схемы цепной связи для соответствия Разметка дорожек может быть продолжена только после завершения выравнивания дорожек. 11.4.2 Альтернативы цепной передачи Инженер по выравниванию путей должен понимать, какой тип OCS предлагается, чтобы вдоль рельсового пути могут быть предусмотрены соответствующие зазоры для столбов, фундаментов столбов и связанное оборудование. Обычно в системах LRT используются три стиля OCS: простой контактная сеть, низкопрофильная контактная сеть и однониточная троллейная система.Все типы OCS могут иметь любая из следующих конфигураций: • Фиксированные концевые заделки на конце каждого участка провода, вызывающие провисание проводов или повышаться при изменении температуры или • Сбалансированные грузы на одном или обоих концах каждого участка проволоки для поддержания постоянного натяжения и высота вне зависимости от климатических условий строительной площадки. Для OCS с фиксированной оконечной нагрузкой обычно требуются более тяжелые опоры, более крупные основания для опор и более прочные линейного оборудования, чем конструкция противовеса из-за более высоких растягивающих нагрузок, возникающих в провода в холодную погоду.Поэтому в современных легких контактных системах почти всегда используются балансирное натяжение для ограничения нагрузки на опоры. Независимо от того, баланс используется вес или конструкция с фиксированным окончанием, контактная сеть обычно разделяется на 1 милю сегменты. На концах этих сегментов проводники перекрываются, чтобы обеспечить плавный переход пантографа транспортного средства от одного сегмента к другому. Выравнивание колеи в конструкции может потребоваться размещение дополнительных опор в местах перекрытия.Детали OCS также будут зависеть от типа токоприемника, используемого на трамвае. транспортное средство. Токосъемники с пантографом могут использовать либо фиксированную нагрузку, либо противовес OCS. так как головка пантографа может легко переместиться через перекрытие между одним участком контактного провода и следующий. Транспортные средства, оборудованные опорой для тележки, как правило, требуют фиксированной оконечной системы, поскольку

Транзитная тяговая мощность 11-5 Поверхность прокладки контактного провода должна быть сплошной, без зазоров и перекрытий.Кроме того, тележка Аппаратное обеспечение для работы с опорой обычно не подходит для работы с пантографом. Простая цепная система использует посыльный провод для поддержки горизонтального контактного провода. Оба проводники используются для передачи энергии от подстанции к транспортному средству. В простой цепочке система, высота системы на опорных стойках - расстояние между контактом или тележкой провод и посыльный - приблизительно 4 фута [1,2 метра]. На касательной трассе это позволяет пролетам между опорами на расстоянии до 240 футов [73 метра].Низкопрофильная контактная система аналогична простой контактной сети, за исключением того, что система высота у опоры уменьшается примерно до 18 дюймов [457 миллиметров], а иногда и меньше. Этот стиль часто применяется в эстетически чувствительных областях, где более низкий профиль и простые одноразовые более желательны поперечные пролеты проволоки. Компромисс, однако, заключается в том, что длина пролета между опорные столбы уменьшены примерно до 150 футов [46 метров]. Системы однониточного троллейбуса, которые традиционно использовались на старых трамвайных линиях, являются считается многими людьми, особенно непрофессиональными аудиториями, как визуально менее навязчивый в городская среда.Он обеспечивает питание через одиночный контактный провод, который должен поддерживаться в минимум каждые 100 футов [30 метров]. Длина пролета ограничена провисанием тележки без опоры. проволока, которая при высоких температурах может упасть ниже минимальной высоты, требуемой Национальный кодекс электробезопасности. Это также ограничено структурной способностью опорной оборудование, способное выдерживать вес по всей длине пролета между опорами. Одиночная нить Троллейный провод также обычно требует, чтобы провод был дополнен электрически параллельными механизмами подачи, которые необходимо часто подключать к контактному проводу, чтобы поддерживать напряжение, достаточное для работы LRV. Эти питатели могут проходить под землей через серию каналов и люков, которые дорого, или быть подвешенным на столбах. Последняя позиция, возможно, может быть такой же визуально навязчивой, как и мессенджер в контактной сети и просто перемещен в другую точку в линия прямой видимости наблюдателя. Конструкция контактного провода для работы с троллейной опорой требует больше точек поддержки и регистрации и поэтому может иметь почти вдвое больше полюсов, чем эквивалентная простая цепная система.11.5 КАТЕНАРНЫЙ ДИЗАЙН 11.5.1 Введение Как правило, технические документы не касались вопросов стыковки железной дороги и контактной сети с момента перехода Конструкция контактной сети была разработана на основе действующих железнодорожных систем, где путь уже находится в эксплуатации. место и контактная сеть должны соответствовать существующей схеме трассы. Для новых линий скоростного трамвая, а к сожалению, можно рассмотреть проект OCS на ранних этапах планирования проекта. такое бывает редко. Во многих новых транспортных системах расположение путей было выбрано заранее. к участию проектировщика контактной сети в проекте.Результатом этого отсутствия координации являются: отражено в отчете 7 TCRP: Снижение визуального воздействия контактных систем над головой. Привлечение проектировщика контактной сети к выбору маршрута и концептуальному проектированию трассы трассы Этап может быть рентабельным в долгосрочной перспективе и снизить визуальное воздействие контактной системы. Горизонтальная и вертикальная трасса, путевые работы, расположение пассажирских станций, площадки подстанций, и т. д., все должно быть определено до того, как можно будет приступить к предварительному проектированию сети.Тем не мение,

Справочник по проектированию путей для легкорельсового транспорта, второе издание 11-6 расположение и конструкция этих компонентов могут сильно повлиять на конструкцию контактной сети и ее визуальное воздействие на окружающую среду. 11.5.2 Концептуальный этап Задача инженера контактной сети - разработать конфигурацию проводника для подачи питания на транспортное средство с позиции над трассой, которая обеспечит хороший сбор тока при любых неблагоприятных обстоятельствах. погодные, эксплуатационные и ремонтные условия.Инженер должен разработать максимально экономичный решение с учетом эстетических ограничений, установленных сообществом. Эта задача предполагает решение количество проводов в воздухе с количеством столбов, опор и фундаментов для достижения эффективный и экологически приемлемый дизайн. Контактная система является наиболее заметной и, возможно, наиболее визуально нежелательной. элемент инфраструктуры системы легкорельсового транспорта. В отчете TCRP 7 обсуждается «визуальное загрязнение», чтобы степень, в которой он ссылался на случай, когда сообщество отказалось внедрить транзит с электроприводом система из-за ожидаемого визуального воздействия.Однако, за редким исключением, воздушные провода необходимы для распределения электроэнергии по легкорельсовому транспорту. Следовательно, столбы необходимы для поддержки и регистрируйте их над пантографом при всех неблагоприятных условиях. Однако, если выравнивание колеи проектировщик учитывает цепные ограничения, тогда размер и количество полюсов могут быть сведены к минимуму. Контактная распределительная система взаимодействует с путевым полотном следующим образом: • В однопроводных цепных системах проектировщик пути должен учитывать продольные и поперечные рельсовые каналы, поддерживающие систему распределения электроэнергии.• Проектировщик путей должен также обеспечить достаточный зазор между путями для фундаментов, столбы, противовесы контактной сети, анкерные крепления и тросы. • Стандарты проектирования и обслуживания гусениц должны быть согласованы таким образом, чтобы пантограф транспортного средства остается под контактными проводами при всех неблагоприятных условиях эксплуатации и климатических условиях. 11.5.3 Применение контактной сети к схеме пути Поскольку провод проходит по прямым линиям между точками опоры, а дорожка изогнута, расположение столбов является правильным. компромисс между количеством полюсов и требованием, чтобы контактный провод оставался включенным. пантограф во всех неблагоприятных климатических, эксплуатационных и ремонтных условиях. Несмотря на то головка пантографа может иметь ширину до 6,5 футов [2 метра] с учетом выравнивания дорожек, калибр, допуски на перекрестный уровень, смещение транспортного средства, крен, раскачивание пантографа и отклонение полюса означает, что только его центральные 18–24 дюйма [460–610 миллиметров] фактически доступны для провод, чтобы провести через головку пантографа. В середине между опорами это расстояние равно снижается почти до нуля из-за прогиба тросов при максимальной ветровой и ледовой нагрузке условия. Распределение поул-позиций должно учитывать ограничения стиля цепной связи, профиль контактного провода, необходимый для размещения путепроводов и эстакад, кривизна пути, переходы и стрелочные переводы, подземные коммуникации и т. д.Следовательно, если трек спроектированный с учетом ограничений цепной связи, можно добиться экономии. Следующие параграфы определяют параметры, которые должен учитывать проектировщик дорожек.

Транзитная тяговая мощность 11-7 11. 5.3.1 Трек-центры Зазор между опорами и гусеницей определяется динамическим зазором системы. конверт, который состоит из трех элементов: динамического конверта транспортного средства, конструкции и допуски технического обслуживания и рабочие зазоры.Следовательно, если центральные столбы с опорными консоли с каждой стороны желательны для снижения стоимости и визуального вторжения, тогда расстояние между дорожками должно быть предусмотрено такое расстояние от каждой дорожки плюс не менее 12 дюймов [305 миллиметров] для установки опор стандартного размера. 11.5.3.2 Горизонтальные кривые Если трасса является касательной, ограничений, связанных с трассой, не будет, кроме границ полосы отвода. при установке столбов вдоль рельсового пути. Однако, поскольку проволока проходит кривые, используя серию пояса, количество опор очень зависит от кривизны.Поэтому, как и с другим светом компоненты рельсовой системы, минимизация кривизны и предотвращение чрезвычайно крутых поворотов. наиболее желательно в конструкции контактной сети. Это может быть проблемой для уличных LRT, где даже на номинально прямой улице рельсы, возможно, придется часто менять вбок, чтобы оставаться в постоянная полоса движения при уклонении от полос левого поворота. См. Главу 12 для дополнительных обсуждение этого вопроса. 11.5.3.3 Вертикальный профиль Минимальные зазоры между нижней стороной контактного провода и верхней частью рельса составляют продиктовано Национальным кодексом электробезопасности.В эксклюзивных направляющих обычным требованием является просвет 16 футов при любых условиях нагрузки, включая ветер, снег и лед - хотя возможны более низкие возвышения. Если OCS проезжает по улице общего пользования, минимум обычно требуется 18 футов. При изменении высоты контактного провода градиент Проволока относительно профиля пути будет ограничена в зависимости от желаемой скорости поезда. В Поэтому инженер по выравниванию пути должен внимательно рассмотреть любые места, где гусеница и контактный переход под мостом с низким просветом вскоре после проезда по дороге общего пользования. Если относительный уклон контактного провода относительно рельсов слишком крутой или изменение уклона слишком велико, это может потребоваться ограничение скорости, которое затем может повлиять на другие проблемы в проекте LRT. 11.5.3.4 Вертикальные кривые Вертикальные изгибы становятся критическими при нахождении вблизи подвесных мостов с уменьшенным просветом. В подъем и падение (провисание) связного вестника регулируется формулой: WL2 2Т где W - вес контактной сети. L - расстояние между опорами Т - напряжение в посланнике Таким образом, в случае резкого изменения профиля пути возле надземного моста проектировщик пути следует проконсультироваться с проектировщиком контактной сети, чтобы убедиться, что провод может проходить вертикальное кривизна.Это может быть проблемой, когда LRT пересекает улицу на уровне, где, согласно NESC, провод должен быть высоким и сразу же проходить под мостом с малым зазором. Экстремальный случаи могут потребовать изобретательной междисциплинарной координации.

Справочник по проектированию путей для легкорельсового транспорта, второе издание 11-8 11.5.3.5 Блокировки Интерфейс контактной сети / пантографа - это динамическая система. Существуют определенные ограничения, применяемые к убедитесь, что система работает эффективно при любых скоростях и погодных условиях.Полюс позиции у стрелок привязаны к точке пересечения (PI) каждой стрелки. Желательно для расстояние между внутренними пересечениями универсальной блокировки (т. е. двух независимых кроссоверы (одна правая и одна левая) должны быть примерно одинаковой длины с каждым кроссовер (от PI к PI). Двойные или «ножничные» кроссоверы могут быть соединены проволокой; однако они представляют много трудностей для Конструктор контактной сети. Обычно для целей обслуживания входящие и исходящие пути разделены на разные электрические секции.Следы пересекаются на расстоянии примерно 6 футов [2 метров], доступно очень ограниченное пространство, чтобы вставить изолятор секции в контактный провод и при этом избежать рожки головки пантографа. Это особенно сложно в высокоскоростных секциях с постоянным натяжная цепная конструкция, так как движение проводов по рельсовому пути из-за изменения температуры может усугубить проблему. Напротив, одна цепная цепь может покрыть оба кроссовера. размещены встык в универсальной блокировке, что значительно снижает затраты на строительство OCS.Следовательно, при использовании контактной сети следует избегать блокировок ножниц. 11.5.3.6 Трек, прилегающий к станциям С архитектурной точки зрения введение контактной сети навязчиво. Архитектурный дизайн стремится к продиктовать положение столбов в соответствии с архитектурной темой в районе станции. Это влияет положения полюсов контактной сети, прилегающие к зоне станции, требующие тесной координации между архитектор, проектировщики путей и контактных сетей, чтобы обеспечить достаточное пространство для столбов на станциях и подходы.11.6 СИСТЕМА ВОЗВРАТА ТЯГОВОГО МОЩНОСТИ Система сигнализации управления поездом, для которой часто требуются изолированные стыки в рельсах, усложняет вопросы отрицательного возврата тяги, при котором рельс должен быть электрически непрерывным. В параграфы, которые следуют, объясняют основы роли дорожного инженера в приспособлении противоречивые потребности систем сигнализации и тяги. 11.6.1 Территория с двухрельсовыми путями для сигнализации Система возврата тягового усилия напрямую влияет на конструкцию гусениц.Система возврата тягового усилия использует ходовые рельсы в качестве электрического проводника для «возврата» тягового усилия на подстанцию откуда он произошел. Подаваемая на поезд тяговая мощность поступает на ходовой рельс через колеса транспортного средства и извлекается из рельса через импедансные соединения в кабелях, установленных на каждом подстанция. Поэтому разработчики дорожек должны учитывать установку импедансного соединения вместе с соответствующие ответвления кабелепровода и отрицательные кабели на каждой подстанции.Где больше, чем одна дорожка, в дополнение к импедансным связям на каждой подстанции, импедансные перекрестные связи расположены вдоль трассы каждые 610 метров (2000 футов) или меньше, чтобы уравновесить возврат сцепления токи в рельсах. В этих местах под путями будут установлены заглушки кабелепровода. соединение двух направлений пути. Связи с полным сопротивлением также требуются сигнальной системе на конец каждого сигнального блока.

Транзитная тяговая мощность 11-9 11.6.2 Территория с однорельсовыми путями для сигнализации Хотя большинство рельсовых цепей для сигнализации в новых системах легкорельсового транспорта являются двухрельсовыми, одинарными. рельсовые сигнальные цепи существуют в старых системах. В таких системах для тяги используется один рельс. возврат, а другой обозначен как сигнальная шина. Для этого типа установки требуются изолированные стыки. разделение рельсовых цепей. В рельсовых рельсовых цепях импедансные соединения, описанные в Статью 11.6.1 не требуется.Поперечное соединение между рельсами возврата тяги В отдельных дорожках для этой цели используются кабели без сопротивления. Кроме этих Между обратным рельсом тяги и подстанциями требуется такая же кабельная разводка, как описано в статье 11. 6.1. 11.6.3 Территория без сигнальных путей Требования к возврату тяги на территории этого типа аналогичны описанным в Раздел 11.6.1, за исключением того, что никаких импедансных соединений не требуется. Вместо них устанавливаются кабели. непосредственно к рельсам как для возврата тяги на подстанции, так и для перекрестного соединения между рельсы.11.6.4 Проводимость рельса Иногда высказываются опасения по поводу того, обладают ли сами рельсы достаточной проводимостью, чтобы переносят ток обратной тяги. Благонамеренные люди иногда предполагают, что следует пересмотреть химический состав рельса, чтобы повысить его проводимость. Такие опасения вызывают в целом плохо обоснованный, так как рельс нормального размера (например, 115 RE) с нормальным химическим составом рельса, уже имеет гораздо большую пропускную способность по току, чем OCS. Тем более, что химия рельса, будь то прокатывается в соответствии со спецификациями AREMA или европейскими нормами, тщательно стремится производить рельсы с оптимальными характеристиками износостойкости и вязкости. Изменение этого рельса химии в погоне за повышенной проводимостью с большой вероятностью приведет к низкому качеству рельса. механические свойства. Такой рельс, вероятно, не будет гарантирован прокатным станом. Способствовать, если покупатель не купит несколько плавок стальных рельсов, сталелитейные компании будут невосприимчивы к прерыванию их обычных производственных методов. 11.7 МЕРЫ КОНТРОЛЯ КОРРОЗИИ При проектировании систем тягового электроснабжения постоянного тока обычно и желательно изолировать и изолировать максимально возможное продвижение рельсов от земли.Эти вопросы подробно обсуждаются в главах 4 и 8. Система возврата тягового усилия взаимодействует с путевым полотном следующим образом: • Размещение позиций импедансных связей и поперечных связей с соседними дорожками должно быть скоординировано. • Выбор рельсовой изоляции для стяжных пластин и крепежных зажимов, подходящих для рельсового пути и тяги. Требования к мощности должны быть согласованы всеми сторонами. • Необходимо также согласовать соединения непрерывности на сочлененных рельсах.

Справочник по проектированию путей для легкорельсового транспорта, второе издание 11-10 • Проектировщик путей и инспектор по строительству должны убедиться, что балласт не касается рельсов, чтобы чтобы обратные токи не попадали в землю и не вызывали коррозии в подземные трубы и кабели.• Особое внимание следует уделить выбору изоляции рельсов при переходе через переезд. и встроенные секции рельсов для обеспечения минимальной утечки на землю. 11.8 ДВОР ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И ЗДАНИЕ МАГАЗИНА Система тягового электроснабжения во дворе СТО и в цехе обычно отличается от и полностью изолирован от того, что используется на основной линии. Это потому, что двор и торговый комплекс, включая всю инфраструктуру и подземные коммуникации в нем, как правило, совершенно новые.Следовательно, отрицательные эффекты паразитных токов могут быть учтены и смягчены в его конструкции. Например, все подземные коммуникации могут быть построены с использованием непроводящих или изолированных труб. которые не будут проводить паразитные токи. Кроме того, обратный ток тягового усилия может быть более легко контролируется во дворе за счет увеличения количества и расположения обратных кабелей. Из-за этих меры по снижению паразитных токов, предусмотрены системы утепления дворовых путей теоретически могут быть несколько менее надежными, чем те, которые используются на основных путях.По этой причине дворовые пути на системах легкорельсового транспорта, построенные в 1990-х годах, часто построены на деревянных шпалах без утепленных рельсовых креплений. Однако с тех пор цены на сближаются бетонные шпалы и деревянные шпалы. Похоже, что сейчас больше проектов используют бетонные шпалы с изолированным рельсовым креплением на своих дворах. Этот тренд Казалось бы, расширилась от простого пути до специальных зон путевого полотна с изолированным рельсом крепежные детали, применяемые для стрелы и бетонные шпалы для дворовых путей а также основные направления.Обеспечивая такой уровень электроизоляции внутри изолированного двора установка, возможно, не нужна с точки зрения контроля паразитных токов, простота использование одних и тех же материалов для треков в масштабах всей системы может похвалить его. Кроме того, дворовые дорожки могут быть очень сложными участками для замены бракованных деревянных шпал, поэтому повышенное обслуживание Срок службы бетонных шпал обычно можно обосновать анализом стоимости жизненного цикла. Системы заземления двора и магистрали должны быть электрически разделены.Это достигается вставляя изолированные рельсовые стыки во входные пути во двор на каждом стыковке прибытия и отправления. Проектировщик трассы должен тщательно согласовать расположение этих изолированных стыков, чтобы что стоящие поезда, ожидающие выхода или входа во двор, не пересекают стыки для большего чем несколько секунд. Это может потребовать итеративного процесса координации, включая трек проектировщиком, планировщиками операций и инженерами-тяговыми энергетиками. В здании техобслуживания рельсы устанавливаются непосредственно в цеховую систему и имеют строгое электрическое заземление для обеспечения безопасности персонала, работающего на транспортных средствах.В Система возврата предназначена для возврата тока непосредственно на подстанцию ​​через кабели для обеспечения что между автомобилем и землей нет разницы потенциалов. Место для кабелепровода и кабели, соединяющие каждую секцию пути с подстанцией здания, должны быть согласованы. В цеховые дорожки также содержат изолированные стыки, которые электрически разделяют эти полностью заземленные дорожки. от дворовой путевой системы. Обычно эти стыки сразу же располагаются в балластированном пути. за бетонным фартуком, который обычно располагается вдоль фасада здания магазина, чтобы Обеспечьте прорезиненный доступ к дверям каждого магазина.

Транзитная тяговая мощность 11-11 Проектировщики дворовых путей по-прежнему должны учитывать и учитывать множество стояков, необходимых для питайте многочисленные электрические секции в системе верхнего контакта. Дополнительная координация во дворе площади должны занимать место за счет дополнительных пользователей и электрических подключений в комплексе макет дорожки.

Основы систем тягового электроснабжения и контактных сетей

Инструкторы

Мойзес Рамос

Мойзес Рамос, ЧП, старший инженер по электрификации с HDR в Денвере, штат Колорадо. Обладая более чем 15-летним специализированным опытом в проектировании, строительстве, проверке, тестировании и вводе в эксплуатацию электрифицированных железных дорог, Мойзес делится своим уникальным опытом в области контактных систем и систем тягового электроснабжения. Он оказывал системные инженерные услуги для RTD-Denver, Amtrak, Long Island Railroad, SEPTA, MBTA, LA Metro и DART. Имеет опыт строительной сметы, комплексной организации строительства и логистики возводимости.

Бенджамин Стелл

Бенджамин (Ральф) Стелл, ЧП, имеет 30-летний опыт проектирования, проектирования и строительства железнодорожных электрических систем на всей территории Соединенных Штатов.Его обширный опыт системного планирования был дополнен многочисленными проектами по проектированию электрифицированных железных дорог, выполненными для Amtrak и различных органов управления железнодорожным транспортом. Проекты включают проектирование внутренних и внешних тяговых подстанций и распределение электроэнергии для электрифицированных пассажирских и пригородных поездов переменного тока, а также тяжелых и легкорельсовых поездов, работающих на постоянном токе, электрических троллейбусов и систем автоматического перемещения людей (APM). Stell принимает активное участие в работе технических комитетов по электротяге IEEE и AREMA, разрабатывая стандарты и руководящие документы по проектированию и эксплуатации оборудования системы тягового электроснабжения.В настоящее время он является младшим сотрудником, старшим инженером отдела тягового усилия в STV Inc. в Филадельфии.

Карл Вессель

Г-н Вессель - проектировщик тяговых силовых установок с опытом работы в области гражданского строительства и более чем 30-летним опытом работы как в инженерном деле, так и на руководящих должностях владельца / оператора в областях проектирования, строительства систем тягового усилия (TPS) и контактных сетей (OCS) , эксплуатация и техническое обслуживание. Он имеет опыт работы с государственными агентствами, включая Charlotte Area Transportation System (CATS), Metro Transit-Minnesota, Bi-State Development Agency-Missouri и New Jersey Transit, а также с другими различными агентствами в отношении конкретного дизайна. и строительные проекты. Он ушел с постоянной работы и продолжает заниматься частным консультированием, читать лекции и участвовать в разработке стандартов IEEE.

Дэйв Петерсон

Дэйв является директором программы по проектированию и эксплуатации железной дороги Университета Висконсин-Мэдисон. Программа состоит из 12 курсов, проводимых ежегодно по темам, от введения в железнодорожное строительство и эксплуатацию до сигнализации, мостов, переходов и тягового усилия.

Оптимизационные методы математического моделирования системы тягового электроснабжения постоянного тока для городского массового транспорта

Изменяющиеся во времени характеристики сетевой структуры системы тягового электроснабжения постоянного тока являются ключевой технической проблемой при ее математическом моделировании. Основываясь на теории уравнения сети допуска узлов, в данной статье предлагается оптимизационный метод математического моделирования системы тягового электроснабжения постоянного тока для городского общественного транспорта, а именно: сначала провести автоматическое определение последовательности для всех узлов на обоих концах тяговой подстанции и поезда в соответствии с в соответствии с заданными правилами, затем расположите узлы в соответствии с координатами положения и сохраните их в массивах, и, наконец, сгенерируйте уравнение сети проводимости узла системы тягового электроснабжения постоянного тока в соответствии с самоадаптирующейся динамикой в ​​реальном времени массивов узлов и входных данных. документы с параметрами.Имитационное исследование указывает на рациональность и правильность метода оптимизационного математического моделирования системы тягового электроснабжения постоянного тока для городского общественного транспорта.

1. Введение

С быстрым развитием китайской экономики и ростом городского трафика, городской общественный транспорт как вид транспорта с множеством преимуществ, таких как высокая скорость, безопасность, надежность, пунктуальность, Комфорт, удобство и экологически чистые технологии все чаще используются в Китае [1–3].

Система электроснабжения городского общественного транспорта является важной частью городского железнодорожного транспорта. Это источник городского общественного транспорта, который отвечает за поставку и передачу электроэнергии. Обеспечивает тяговое электроснабжение электропоезда и электроснабжение динамического освещения станции, участка, депо подвижного состава, диспетчерского пункта и других зданий. Система электроснабжения городского общественного транспорта должна отвечать основным требованиям, таким как безопасность, надежность, применимость, экономичность и прогрессивность. Поэтому очень важна разумная конструкция системы электроснабжения городского общественного транспорта [4, 5].

Математическое моделирование системы тягового электроснабжения постоянного тока играет чрезвычайно важную роль при проектировании системы электроснабжения городского общественного транспорта, что действительно необходимо при проектировании системы электроснабжения. Это относится к критическим факторам [6, 7] проектирования системы, таким как состав системы электроснабжения, режим тягового электроснабжения, настройки тяговой подстанции, мощность тягового выпрямительного блока.

Особенность городского общественного транспорта заключается в постоянном движении многих поездов. Многие поезда, тяговая подстанция, воздушные линии, стальные рельсы и земля составляют изменяющуюся структуру энергосистемы постоянного тока в разное время. С точки зрения схемотехники, система тягового электроснабжения постоянного тока представляет собой сложную, изменяющуюся во времени сеть. Таким образом, возникают проблемы [8, 9] при математическом моделировании тяговой сети постоянного тока с фиксированной принципиальной схемой. Кроме того, количество или расположение тяговых подстанций на разных линиях городского общественного транспорта обычно не одинаковы, поэтому топологические структуры сети тягового электроснабжения постоянного тока также различаются.

Существующими методами математического моделирования тягового электроснабжения постоянного тока являются метод среднего объема движения и метод участков схемы работы поезда.

Метод среднего объема трафика может рассчитать среднее напряжение и ток тягового источника постоянного тока, но не может получить мгновенный электрический характер.

Метод секций схемы работы поезда обычно принимает поезд или тяговую подстанцию ​​в качестве точки разрыва и рассчитывается на основе всей тяговой сети, разделенной на ряд независимых участков электроснабжения.Фактически, транспортный поток или мощность городского железнодорожного поезда поступает со всех тяговых подстанций [10, 11] по всей линии, подключенной к тяговой сети. Таким образом, точность расчета метода участков рабочей схемы поезда невысока [12, 13].

Приведенные выше методы математического моделирования системы тягового электроснабжения постоянного тока не могут адаптироваться к количеству тяговых подстанций и изменению положения различных линий [14, 15].

В связи с указанными выше техническими проблемами, на этой основе предложен своего рода адаптивный метод динамического математического моделирования в реальном времени для системы тягового электроснабжения постоянного тока городского общественного транспорта, который приводит к патенту [16].

Этот метод рассматривает систему тягового электроснабжения постоянного тока всей линии как полную систему динамического изменения в реальном времени. При этом предполагается, что транспортный поток или мощность поезда распределяются между тяговыми подстанциями, связанными между собой тяговыми сетями, поэтому точность расчета метода может быть обеспечена.

Он может рассчитать напряжение, ток или мощность всей тяговой подстанции линии или цепей системы тягового электроснабжения постоянного тока.

Динамическая математическая модель в реальном времени для системы тягового электроснабжения постоянного тока может быть самонастраивающейся, создаваемой с произвольным числом входов и расположением тяговых подстанций.

Он также может быть самоадаптивным с изменением в реальном времени количества и положения локомотивов.

2. Оптимизационное математическое моделирование системы тягового электроснабжения постоянного тока

Прежде всего, в этом разделе представлен принцип самоадаптивного динамического математического моделирования в реальном времени для системы тягового электроснабжения постоянного тока городского общественного транспорта, а также простой пример. используется для конкретных объяснений этого метода после введения принципа, чтобы сделать метод более понятным.

2.1. Принципы оптимизационного математического моделирования системы тягового электроснабжения постоянного тока

Перед созданием оптимизационной динамической математической модели системы тягового электроснабжения постоянного тока для городского общественного транспорта необходимо сделать следующие основные допущения, исходя из требований к точности инженерных расчетов:

(a) Предполагается, что напряжение переменного тока каждой тяговой подстанции по всей линии одинаково и стабильно, без учета влияния изменений системы переменного тока на расчет.

(b) Предполагается, что все трансформаторы и выпрямители тяговых подстанций всей линии считаются ветвью источника напряжения с внутренним сопротивлением.

(c) Предполагается, что система тяговой сети имеет однородную и симметричную структуру. Система тяговой сети имеет постоянное сопротивление на единицу длины.

(d) Координаты точки питания тяговой сети считаются координатами местоположения тяговой подстанции, и предполагается, что точка питания и точка обратного потока тяговой сети находятся в одном и том же координатном положении.

(e) Локомотив будет рассматриваться как источник энергии. Мощность локомотива в определенный момент времени должна быть указана в соответствии с результатом расчета тяги.

(f) Координата положения начальной станции должна рассматриваться как нулевая точка и служить ориентиром для расчета координат рабочего положения вверх или вниз.

Основная идея метода динамического математического моделирования в реальном времени системы тягового электроснабжения постоянного тока для городского общественного транспорта, представленная в данной статье, заключается в следующем.

Сначала введите файлы параметров в момент t. Установлено, что порядковые номера узлов на обоих концах тяговой подстанции и узла на обоих концах локомотива непрерывны. Последовательность узлов на обоих концах тяговой подстанции, проверьте, совпадает ли положение каждого локомотива с положением тяговой подстанции в момент t, а затем упорядочьте узлы на обоих концах локомотива. Расположите систему восходящей линии контакта, восходящую направляющую, систему нисходящей линии контакта и номер узла нисходящей направляющей, соответственно, в соответствии с координатами местоположения в возрастающей последовательности и сохраните их в соответствующих массивах, соответственно.Эквивалентная принципиальная схема системы тягового электроснабжения постоянного тока может быть сформирована автоматически в соответствии с массивом узлов. В соответствии с такими параметрами, как эквивалентная амплитуда источника напряжения тяговой подстанции, значение внутреннего сопротивления, мощность локомотива, сопротивление линии между двумя узлами и проводимость утечки рельса, на основе принципа моделирования уравнения сети проводимости узла , уравнение сети проводимости узлов в момент t будет автоматически сгенерировано с сохраненными массивами четырех узлов и входными параметрами.

В следующий момент () файлы параметров в данный момент должны быть считаны, а затем будет восстановлена ​​динамическая математическая модель системы тягового электроснабжения постоянного тока, методика которой аналогична описанной выше. Наряду с изменением времени и постоянным повторением будет выполнено динамическое математическое моделирование в реальном времени системы тягового электроснабжения постоянного тока для городского общественного транспорта.

К конкретным методам динамического математического моделирования в реальном времени относятся следующие:

(a) Файлы входных параметров в момент t. Задайте входные параметры следующим образом: количество тяговой подстанции n и местоположений соответственно; количество локомотивов, идущих вверх в момент T, равно m, заданному расчетом тяги, положения - вверх, соответственно, и соответствующие мощности - соответственно; количество локомотивов, идущих вниз, равно k, положения - соответственно, вниз и соответствующие мощности - соответственно.

(b) Последовательность узлов на обоих концах тяговой подстанции. Предположим, что порядковые номера узлов на обоих концах тяговой подстанции непрерывны. Поскольку количество тяговой подстанции равно n, узлы на обоих концах тяговой подстанции упорядочены в соответствии с положением тяговой подстанции в возрастающей последовательности, то есть для преимущества программирования.

(c) Последовательность расположения локомотивного узла на обоих концах. Проверить, не совпадает ли положение локомотива с расположением тяговой подстанции согласно (1).где - положение локомотива, - расположение тяговой подстанции, - заданное положительное число. При выполнении условий (1), если положение локомотива перекрывается с местом нахождения тяговой подстанции, узлы локомотива не должны быть пронумерованы, и ток узла тяговой подстанции представляет собой суперпозицию тока тяговой подстанции и тока локомотива. Когда условия (1) не могут быть выполнены, если положение локомотива не совпадает с местоположением тяговой подстанции, количество новых узлов локомотивов будет увеличено.Узлы на обоих концах локомотива будут упорядочены в соответствии с количеством движущихся вверх и вниз локомотивов в момент t и в зависимости от положения локомотива в возрастающей последовательности. Установите количество восходящих локомотивов как m, а количество узлов восходящих локомотивов будет следующим:. Установите количество нисходящих локомотивов как k, а количество узлов нисходящих локомотивов будет следующим:. Номера узлов восходящих локомотивов -. Номера узлов нисходящих локомотивов.

(d) Сохраните узлы в массиве. Устанавливается как восходящая линия контакта, как восходящая направляющая, как нисходящая линия контакта, так и как нисходящая направляющая. Расположите систему линий восходящего контакта, восходящую направляющую, систему линий нисходящего контакта и номера узлов нисходящей направляющей, соответственно, в соответствии с координатами местоположения в возрастающей последовательности и сохраните их в соответствующем массиве соответственно.

(д) Автоматическая генерация эквивалентной схемы системы тягового электроснабжения постоянного тока. В соответствии с массивом узлов эквивалентная схема системы тягового электроснабжения постоянного тока может быть сгенерирована автоматически, как показано на рисунке 1.


(f) Матрица пропускной способности узлов, автоматически генерируемая на основе расположения, типов и Параметры линии тяговой сети элементов массива узлов в массиве. Порядок матрицы проводимости узлов зависит от количества узлов. Установите начальное значение всех элементов матрицы проводимости узла как 0, вычислите значение каждого элемента матрицы, а затем добавьте их в соответствующую позицию матрицы проводимости узла и в конечном итоге сформируйте полную матрицу проводимости узла.

① Расчет взаимного доступа между узлами. Расчет проводимости линии: рассчитайте полную проводимость между двумя соседними элементами массива из вышеуказанных четырех массивов, соответственно, в соответствии с координатами положения узла и значением сопротивления на единицу длины линии контакта и рельса.

Расчет взаимной проводимости узлов на обоих концах тяговой подстанции и локомотива: вычисление взаимной проводимости элементов числовых значений в одной и той же позиции расположения в массивах,, и, соответственно.Взаимная проводимость узлов на обоих концах тяговой подстанции определяется внутренним сопротивлением тяговой подстанции. Установите взаимный допуск узлов на обоих концах локомотива равным 0.

② Расчет самодоступности узлов. Поскольку рельс не полностью изолирован, часть тягового тока будет течь в землю и течь обратно к рельсу и возвращаться на тяговую подстанцию. Следовательно, при моделировании рельса необходимо учитывать сопротивление утечки от рельса к земле.Согласно теории единой линии передачи, длина рельса может быть эквивалентна эквивалентной схеме типа, как показано на Рисунке 2.


Электропроводность утечки от узла рельса к земле может быть рассчитана на Рисунке 1 в зависимости от длины. рельса и сопротивление утечке с рельса на единицу длины на землю.

(g) Рассчитайте самоходную способность системного узла контактной линии и железнодорожного узла соответственно. Расчет собственной проводимости узлов восходящей и нисходящей тяговой сети: самодоступность узла восходящей тяговой сети равна отрицательному значению суммы взаимной проводимости этого узла и соседнего узла в одной и той же array и этого узла и узла в той же расположенной позиции другого восходящего массива.Методика расчета самопроверки узла нисходящей тяговой сети такая же, как и у восходящего.

Расчет собственной проводимости узлов восходящего и нисходящего рельсов: самодоступность узла восходящего рельса равна отрицательному значению суммы взаимной проводимости этого узла и соседнего узла в одном массиве. и значение этого узла и узла в том же месте расположения другого восходящего массива плюс значение проводимости утечки от этого узла к земле.Методика расчета самоидентификации узла нисходящего рельса такая же, как и у восходящего.

Согласно вышеприведенному расчету, он может получить все значения элементов матрицы проводимости, которые могут автоматически сгенерировать соответствующую матрицу проводимости узла.

(h) Вектор столбца тока узла, автоматически сгенерированный на основе номера элемента массива узла, типа и параметров эквивалентного источника тока. Текущие векторы столбцов узла - это строка и столбец 1.Начальное значение элемента - 0. Расположите вектор тока узла в соответствии с номером узла в возрастающей последовательности. Тяговая подстанция и локомотив - равноценные источники тока. Во-первых, предполагается, что ток тяговой подстанции и локомотива имеет положительное направление. Установите вводимый ток узла как отрицательный, а выходной ток узла как положительный. Абсолютное значение узлового тока тяговой подстанции составляет. и - эквивалентная амплитуда источника напряжения и внутреннее сопротивление тяговой подстанции соответственно.Абсолютное значение узлового тока локомотива составляет. и - мощность и напряжение на зажимах локомотива, соответственно. Во-первых, определитесь с типом узла. Это узел тяговой подстанции или локомотива. Рассчитайте вектор тока узла по соответствующей формуле в соответствии с типом узлов и параметрами эквивалентного источника тока. Согласно приведенному выше расчету, он может получить все значения элементов вектора-столбца текущего узла, который может автоматически сгенерировать вектор-столбец соответствующего узла.

(i) Автоматическое создание математической модели системы тягового электроснабжения постоянного тока. На этом этапе математическая модель системы тягового электроснабжения постоянного тока в момент t может быть сгенерирована автоматически.

(j) Математическая модель системы тягового электроснабжения постоянного тока в следующий момент, созданная автоматически. Приведенный выше расчет является выводом математической модели в определенный момент, поскольку система тягового электроснабжения постоянного тока представляет собой динамическую сеть в реальном времени.Для математической модели в следующий момент t +, прежде всего, введите файл в соответствии с параметрами в момент t +, определите количество и положение поездов в новый момент и их соответствующую мощность и ознакомьтесь с тяговой сетью постоянного тока. структура и условия нагрузки в новый момент соответственно для создания математической модели системы тягового электроснабжения постоянного тока в новый момент с использованием того же метода математического моделирования, что и выше. Повторяйте постоянно, когда меняется время.

Суммируя вышеупомянутые этапы расчета, блок-схема метода самоадаптивного динамического математического моделирования в реальном времени системы тягового электроснабжения постоянного тока для городского общественного транспорта представлена ​​на рисунке 3.


2.2. Пример метода оптимизационного математического моделирования системы тягового электроснабжения постоянного тока для городского массового транспорта

Ниже приведен простой пример, иллюстрирующий метод автоматически сгенерированной математической модели системы тягового электроснабжения постоянного тока в момент времени t:

Установить количество тяги ввод подстанции в систему тягового электроснабжения постоянного тока как N = 2, позиции 0 км и 30 км соответственно. Количество восходящих локомотивов в момент t, заданное расчетом тяги, равно 2, положения - 10 км и 20 км, соответственно, и соответствующие мощности локомотивов равны p1 и p2 соответственно.Количество нисходящих локомотивов - 3, положения - 10 км, 20 км и 25 км соответственно, и соответствующие мощности локомотивов равны p3, p4 и p5 соответственно.

Во-первых, упорядочьте узлы на обоих концах тяговой подстанции и установите номера узлов тяговой подстанции на 0 км и 30 км как 1, 2, 3 и 4 соответственно.

Проверьте, не перекрывается ли локомотив с тяговой подстанцией, а затем пронумеруйте узлы на обоих концах локомотивов на 10 км и 20 км вверх соответственно в соответствии с пунктами 5, 6, 7 и 8; и пронумеруйте узлы локомотивов на 10 км, 20 км и 25 км вниз, соответственно, согласно 9, 10, 11, 12, 13 и 14.

Расположите систему восходящей контактной линии, восходящую направляющую, нисходящую систему контактной линии и номера узлов нисходящей направляющей, соответственно, в соответствии с координатами положения в возрастающей последовательности и сохраните их в соответствующих массивах, тогда мы получим эквивалентную схему для В настоящий момент имеется система тягового электроснабжения постоянного тока (см. рисунок 4).


(I) Автоматическое создание матрицы пропускной способности узла

① Взаимная пропускная способность между вычислительными узлами. Расчет проводимости линии: в соответствии с координатами положения узла линия контакта, значение сопротивления на единицу длины рельса должны быть рассчитаны для проводимости между двумя соседними элементами массива из четырех массивов узлов соответственно.

Расчет взаимной проводимости узлов на обоих концах тяговой подстанции и локомотива: вычисление взаимной проводимости числового значения в одной и той же позиции расположения в массивах,, и. Взаимная проводимость узлов на обоих концах тяговой подстанции зависит от внутреннего сопротивления тяговой подстанции.Установите взаимный допуск узлов на обоих концах локомотива равным 0.

② Самостоятельный допуск вычислительных узлов. Самодоступность узла контактной сети: если,, а то. При расчете собственной проводимости плюсового узла тяговой подстанции,.

Самодоступность узла рельса: если, - допустимость утечки от узла 6 рельса к земле. При расчете собственной проводимости отрицательного узла тяговой подстанции, если, - проводимость утечки от отрицательного узла 2 тяговой подстанции на землю.

В соответствии с приведенным выше расчетом, он может получить все значения элементов матрицы проводимости, которые могут автоматически сгенерировать соответствующую матрицу проводимости узла.

(II) Автоматическое создание вектора столбца тока узла. Если токи узлов 1 и 2 тяговой подстанции на 0 км равны и, соответственно, то токи узлов 5 и 6 локомотива на 10 км вверх равны и, соответственно.

Согласно вышеприведенному вычислению, он может получить все значения элементов вектора-столбца текущего узла, который может автоматически сгенерировать вектор-столбец текущего текущего узла.

На этом этапе уравнение узловой проводимости тяговой сети постоянного тока при нормальных условиях работы в момент t может быть сгенерировано автоматически.

3. Тестовая оценка

Для проверки корректности самоадаптивного метода динамического математического моделирования в реальном времени системы тягового электроснабжения постоянного тока для городского общественного транспорта, представленного в данной статье, проведен имитационный анализ для условий электроснабжения участок от Олимпийского центра до Чунвэй линии метро Гуанчжоу 4 и сравнил с результатами, протестированными на практике.

Схема расположения тяговой подстанции линии метро 4 Гуанчжоу от южной станции Чэбэй до северной станции Хуангэ линии 4: Чэбэй, Ваньшэнвэй, Гуаньчжоу, Нантин, Синьцзао, секция Сингуань, Гуаньцяо, Шихуэй, Хайбан, Дийонг, Дунъюн, Циншэн, Хуангге. Север и Цзяомэнь, всего 14 станций [13]. Основные параметры линии 4 метро Гуанчжоу представлены в таблице 1.

выпрямительный трансформатор

Имя Значение

Емкость выпрямительного блока 2 x 2200 кВА
Рацион выпрямительного трансформатора 33 кВ / 1180 В
Полное сопротивление выпрямительного трансформатора от 8%
6.5%
Номинальное напряжение системы тягового электроснабжения постоянного тока 1500 В
Длина линии 46,3 км
Сопротивление на единицу длины системы контактных линий
Сопротивление длина рельса
Сопротивление утечке от рельса к земле 15 Ом км
Общий вес поезда 175 т
Максимальная скорость движения поезда / ч
Интервал движения поездов в последний час пик 450 с

Расположение и распределение мощности поезда в определенный момент показано в таблице 2 [13] .(Км3) Мощность (кВт) Положение (км) Мощность (кВт) Положение (км) Мощность (кВт)


0 200 1.349 200 0,966 200 3,146 200 3,513 1764 5,178 200 5,176 200 6,396 200 5,176 200 6,796 200 10,291 1577 10,279 200 12,293 2191 12,394 200 13,853 321 13.524 1743 17,477 277 17,53 779 20,125 825 20,172 245 21283677 245 2128367 7 245 21283677 25,154 1252 26,707 200 26,715 1439 29,047 200 28,871 1953 .822 1960 33,012 200 34,229 534 34.108 780 35.694 200 35,833 41,081 200 43,570 200 --- --- 43,383 1736 46,059 200 2 На основе структуры системы тягового электроснабжения постоянного тока, параметров, положения и распределения мощности поезда, а также сравнения с данными, проверенными в реальных условиях, получены следующие результаты: как на рисунках 5 и 6.



Сверху вниз на Рисунке 5 или Рисунке 6 эти кривые представляют собой напряжение системы восходящей контактной линии, восходящее напряжение шины, напряжение системы нисходящей линии контакта и напряжение нисходящей шины. Сравнивая рисунок 6 с рисунком 5, можно увидеть, что форма волны моделирования восходящей и нисходящей системы линий контакта и распределения напряжения на рельсе на участке от Олимпийского центра до Чунвэй линии метро Гуанчжоу 4 достигает высокого соответствия (максимальная погрешность составляет 10%). с осциллограммой, представленной в авторитетной литературе; Таким образом, корректность самоадаптивного динамического математического моделирования в реальном времени системы тягового электроснабжения постоянного тока для городского общественного транспорта, представленного в данной статье, хорошо доказана.

4. Заключение

Самоадаптивный метод динамического математического моделирования в реальном времени системы тягового электроснабжения постоянного тока для городских железных дорог, представленный в этой статье, в основном включает четыре части: регулярные последовательности узлов на обоих концах тяговой подстанции и что из локомотива; расположение узлов по координатам местоположения и хранение в массивах; автоматическое формирование эквивалентной схемы системы тягового электроснабжения постоянного тока на основе узловых массивов; автоматическое построение сетевого уравнения проводимости узлов системы тягового электроснабжения постоянного тока с самоадаптацией на основе эквивалентной принципиальной схемы и по массивам узлов и файлам входных параметров.

Самоадаптивный метод динамического математического моделирования в реальном времени предполагает, что транспортный поток или мощность поезда распределяются между тяговыми подстанциями, объединенными тяговой сетью, что делает математическую модель более соответствующей фактическим условиям постоянного тока. система тягового электроснабжения городского общественного транспорта.

Самонастраивающийся метод динамического математического моделирования в реальном времени позволяет рассчитать напряжение, ток или мощность всей линии на тяговой подстанции или поездах системы тягового электроснабжения постоянного тока.

В данной статье решается ключевая проблема технического моделирования, вызванная изменяющимися во времени характеристиками сетевой структуры системы тягового электроснабжения постоянного тока, так что математическая модель системы тягового электроснабжения постоянного тока может быть создана адаптивно и динамически в реальном времени в условиях, когда величины и местоположения тяговых подстанций вводятся произвольно, а количество и положения локомотивов меняются с течением времени.

Алгоритм обладает высокой адаптивной способностью, которая предлагает мощную инструментальную поддержку для проектирования и исследования тяговых систем постоянного тока для городского общественного транспорта.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения результатов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Эта статья спонсируется Национальной программой ключевых исследований и разработок Китая (2017YFB1200800).

БАРТ начинает работы по модернизации тяговой подстанции

Станция Сан-Леандро - первая в сети Bay Area Rapid Transit (BART), на которой будет установлена ​​новая тяговая подстанция.

В ноябре 2016 г. калифорнийцы проголосовали за Measure RR. К избирателям был задан вопрос:

«Чтобы БАРТ был в безопасности; предотвращать аварии / поломки / задержки; избавить от перенаселенности; уменьшить заторы / загрязнение на дорогах; повысить безопасность от землетрясений и доступ для пожилых людей / инвалидов путем замены и модернизации 90 миль сильно изношенных рельсов; туннели, поврежденные вторжением воды; Системы управления поездами 44-летней давности; и другой разрушающейся инфраструктуры, должен ли район быстрого транзита Bay Area выделить 3 доллара.5 миллиардов облигаций на приобретение или улучшение недвижимости, подлежащих независимому надзору и ежегодным аудитам? »

При том, что 70,5% проголосовавших проголосовали «за», BART имеет 3,5 миллиарда долларов США, которые он теперь инвестирует в модернизацию инфраструктуры в сети.

Мероприятие по модернизации инфраструктуры RR BART

Поезда должны иметь стабильный источник тягового усилия. Поскольку системе Bay Area Rapid Transit более 40 лет, возникла необходимость в модернизации тяговых подстанций.

Сан-Леандро - первая станция сети, на которой будет построена новая подстанция. Бортовой тракторный прицеп доставил трансформатор на 46 000 фунтов и два распределительных устройства постоянного тока, которые весили 42 000 и 59 000 фунтов.

BART сообщает, что эти новые подстанции должны быть введены в эксплуатацию к ноябрю. Помимо замены существующих тяговых подстанций, BART также установит две новые в центре Сан-Франциско. Это позволит BART запускать больше поездов. BART также устанавливает новую систему управления поездом и с этой целью добавляет больше автомобилей Bombardier Fleet of the Future.

Что такое тяговые силовые подстанции?

Тяговые электрические подстанции преобразуют электроэнергию из сети в соответствующее напряжение для питания транзитной системы. Поезда BART используют электричество постоянного тока напряжением 1000 В.

Читайте также:

Введены в действие системы железных дорог

В США растет количество систем легкорельсового транспорта и трамвая. С 2016 года было введено в эксплуатацию или расширено около 18 систем. Возрождение железных дорог также вызывает растущий интерес к лучшему способу питания этих линий.Компания Mass Transit обратилась к нескольким компаниям, которые поставляют энергосистемы для рельсового транспорта, чтобы узнать, в каких областях они видят развитие тенденций и как их решения помогают поставщикам транзитных услуг повысить эффективность энергопотребления.

Накопитель энергии

ABB сообщает, что транспортные агентства все больше интересуются хранением энергии как важным способом повышения энергоэффективности. Компания предлагает придорожную систему накопления энергии (WESS), чтобы помочь им в выполнении этой задачи. Аккумуляторная система хранения энергии или комбинация аккумуляторов и суперконденсаторов расположена как часть тяговой подстанции и улавливает энергию от тормозных поездов, которая в противном случае была бы потеряна, и доставляет ее обратно поездам по мере их ускорения.

ABB также отмечает эксплуатационные и экономические преимущества, предоставляемые WESS, включая снижение потребления энергии из сети и связанных с этим затрат, более низкие затраты на техническое обслуживание по сравнению с традиционными тяговыми подстанциями, возможность устранения провалов напряжения в сети с меньшими затратами. от 40 до 70 процентов и обеспечивает аварийное резервное питание в случае отключения электроэнергии. ABB напоминает, что это последнее преимущество было бы ценным во время Северо-восточного отключения электроэнергии в 2003 году, когда WESS могла бы доставлять поезда на следующую станцию ​​вместо того, чтобы бросать на мель тысячи транзитных пассажиров.

Кроме того, ABB заявляет, что WESS дает операторам транзита возможность продавать вспомогательные услуги обратно в энергосистему на рынках, где это разрешено, и может позволить операторам транзита участвовать в программах реагирования на спрос.

ABB приводит два реальных примера работы WESS. Транспортное управление Юго-Восточной Пенсильвании (SEPTA) начало свой первый проект WESS в 2012 году и после двух последующих этапов решило внедрить эту технологию во всей своей системе.

В официальном документе по проекту подстанция SEPTA WESS, потребляющая 1,2 МВтч энергии в день, может поставлять электроэнергию по цене около 0,06 долл. США / кВтч в течение 15-летнего периода или 0,09 долл. США / кВтч в течение 30 лет, более высокий показатель учет дополнительных затрат на обслуживание. Для сравнения, мощность, поставляемая сетью SEPTA, составляет 0,095 доллара США / кВтч.

Городское управление транспорта штата Нью-Йорк (MTA) в 2019 году совместно с ABB и Viridity запустит пилотный проект, который будет финансироваться Управлением исследований и развития энергетики штата Нью-Йорк.Пилотный проект нацелен на использование накопленной энергии для пикового бритья в периоды наибольшей скорости.

Соображения по охране окружающей среды

Alstom отмечает появление экологически безопасных инноваций, которые также касаются энергоэффективности железнодорожных систем. Компания заявляет, что транспортный сектор в большинстве стран является вторым по величине производителем вредных для окружающей среды выбросов, поэтому экологические соображения среди заинтересованных сторон железной дороги возрастают.

«Такие инновации также переносят часть инфраструктуры электрификации на сами поезда через бортовые энергетические системы, такие как батареи или суперконденсаторы, которые также делают поезда более автономными. Параллельно мы видим запросы на решения, которые помогают оптимизировать затраты на жизненный цикл транспортных систем, такие как повторная закачка электроэнергии в железнодорожные сети, таким образом, сокращая выбросы CO2 и затраты », - пояснил Альстом.

Alstom отмечает, что разработка ее электропоезда Coradia iLint, работающего на водородном топливном элементе, является результатом инвестиций в улучшение экологических аспектов продукции и решений. Поезд обслуживает пассажиров с сентября 2018 года, а недавно совершил поездку по шести штатам Германии, чтобы продемонстрировать свои возможности. Компания заявляет, что Coradia iLint на 100% не содержит вредных выбросов, менее шумный и предлагает сопоставимые характеристики ускорения и торможения с обычным Coradia DMU.Кроме того, Alstom заявляет, что поезд потребляет меньше энергии во время работы благодаря гибкому накоплению энергии и интеллектуальным системам управления энергопотреблением.

Hesop от Alstom был разработан для производства и рекуперации энергии. Hesop - это реверсивная подстанция, которая позволяет восстанавливать более 99 процентов доступной энергии во время отключения для повторного ввода в электрическую сеть.

«Hesop не только обеспечивает высокое качество энергии, но и обеспечивает динамическое регулирование напряжения для оптимизации использования мощности в режиме тяги и позволяет улучшить качество воздуха в туннеле за счет уменьшения количества тормозной пыли.В дополнение к возможности рекуперации энергии в существующих сетях Hesop также позволяет операторам увеличивать плотность трафика до 40 процентов при том же количестве подстанций », - пояснили в компании.

Hesop используется в Париже, Лондоне, Милане, Сиднее, Панаме и Эр-Рияде. Alstom объясняет, что Управление развития Аррияд (ADA) Эр-Рияда выбрало Hesop для устранения необходимости во встроенных тормозных резисторах и оптимизации архитектуры источника питания системы. По условиям контракта с ADA, Alstom поставила 35 двухгрупповых подстанций или 70 подстанций Hesop вместо 72.7 км (45,17 миль) линий, обслуживающих 32 станции.

Решения без контактной сети, такие как динамическое питание на уровне земли (APS), статическая зарядка на уровне земли (SRS) с экопаками и батареями, производятся Alstom для обеспечения такой же мощности, но с лучшим внешним видом.

«Эти автономные системы обеспечивают те же характеристики, что и проводные системы, для лучшей интеграции в городскую среду, фактор, который особенно выражен и важен для операторов скоростного трамвая и трамвая, которые хотят минимизировать визуальное воздействие, вызываемое воздушными линиями. и полюса, поскольку эти типы железнодорожных систем имеют тенденцию пересекать исторические районы и центры городов », - сказал Альстом.

Автономные системы Alstom были развернуты в Бордо, Ницце и Реймсе во Франции; Дубай, ОАЭ; Сидней, Австралия и Лусаил, Катар.

Понимание системы и потребностей клиентов

Burns Engineering предлагает ряд специализированных инженерных решений, помогающих поддерживать, улучшать и расширять транспортные системы, включая тяговые системы переменного и постоянного тока. Бернс объясняет, что нехватка капиталовложений приводит к работам, требующим восстановления оборудования в меньшей части системы в целом.Компания отмечает, что она заменяет воздушные контактные сети на несколько миль за раз и тяговые силовые подстанции по одной или две за раз, а также поэтапно проектирует более крупные расширения системы.

«Самая большая проблема, как это часто бывает при крупномасштабном восстановлении инфраструктуры, - это финансирование. Учитывая размер и сложность даже самых маленьких транзитных операторов, затраты на улучшение всей системы одним махом обычно непомерно высоки », - сказал Дарен Петроски, PE, вице-президент и руководитель группы Railroad & Transit Group в Burns.«Задача состоит в том, чтобы предоставить лучшую технологию, сохраняя при этом соответствующую гибкость для беспрепятственной интеграции в более старые части их системы, а также в будущие обновления».

Петроски говорит, что для того, чтобы предоставить своим клиентам необходимые технологии и гибкость, Burns помогает своим клиентам понять, как лучше всего использовать свои средства на улучшение капитала.

«Мы часто проводим проверки состояния исправного ремонта для агентств по всей стране, чтобы задокументировать и отследить состояние системы, а также определить оставшийся срок службы критически важных компонентов системы», - сказал Петроски.«Намного проще спланировать систематические замены, чем выполнять экстренный ремонт, который нарушает обслуживание пассажиров. Перед нашими клиентами мы обязаны максимально эффективно использовать имеющиеся у них средства, поэтому важно помочь классифицировать и расставить приоритеты в работе. Даже если осмотры покажут, что компоненты все еще имеют оставшийся срок службы в течение многих лет, это важный инструмент, который владелец может использовать для определения своего бюджета на ближайшие финансовые годы. Во-вторых, мы стремимся предоставлять нашим клиентам лучшие решения.Наши сотрудники хорошо обучены новейшим технологическим разработкам и работают в комитетах IEEE, AREMA и APTA, что позволяет нам держать руку на пульсе отрасли, а также учитывать предпочтения многих отдельных агентств ».

Далее Burns работает со своими клиентами, чтобы понять и визуализировать потребности клиентской системы, чтобы разработать подход правильного размера.

«Новые технологии позволяют нам дать владельцу более ясную картину того, как может выглядеть его система, чтобы наилучшим образом удовлетворить потребности пассажиров», - сказал Джонатан Шимпф, ЧП, руководитель проекта в Burns.

Шимпф отмечает, что моделирование системы является первым шагом любой новой системы тягового усилия, и ссылается на пословицу «только то, что измеряется, можно управлять».

«Только с помощью моделирования динамического потока нагрузки с пошаговым временным интервалом можно точно рассчитать систему тягового усилия», - сказал Шимпф. «Без этих симуляций клиент рискует либо пострадать от снижения отказоустойчивости своей энергосистемы, либо тратить деньги на чрезмерное построение своей системы. Таким образом, мы помогаем нашим клиентам понять вероятность и влияние различных режимов отказа критически важного тягового силового оборудования.Хотя когда-то было приемлемым полностью игнорировать рекуперативное торможение, этот подход ограничивает значительный и надежный источник энергии. Замечательно видеть, что рекуперативное торможение становится обычным явлением, а бортовые или придорожные системы хранения энергии становятся все более распространенными. Однако, если эти новые технологии не будут должным образом учтены, их влияние может быть не реализовано в полной мере ».

Гибкие решения

Компания Siemens Mobility сообщает, что популярность решений для легкорельсового транспорта растет из-за роста населения города и загруженности дорог.Компания указывает на недавнее расширение компании Sound Transit LRT в Такоме в качестве примера, когда проект помог разработать решения для тяговых мощностей.

«Мы рады возобновлению интереса к электрификации - особенно на рынках, которые нуждаются в достижении целей устойчивого развития и увеличении энергосбережения за счет транзита», - сказал Андреас Тон, вице-президент по проектам «под ключ» и железнодорожной электрификации в Северной Америке.

Тон объясняет, что это повышение интереса подталкивает многих транзитных операторов в США.S. обновить и расширить существующие электрифицированные сети.

«К сожалению, некоторая старая инфраструктура железных дорог дальнего следования в Америке остается неэлектрифицированной, и существуют важные проблемы, связанные с интеграцией или переносом их в решения по электрификации любого типа. Однако это не мешает электрификации стать хорошим вариантом для будущего эффективного железнодорожного транспорта », - сказал Тон.

Он отмечает, что самая большая тенденция, наблюдаемая в компании, - это реальная готовность воспользоваться всеми преимуществами новых цифровых технологий благодаря тому, как они информируют и оптимизируют общие операции и обслуживание.

«Благодаря прозрачности информации в реальном времени операторы теперь могут снижать энергоснабжение во всех областях, даже определяя оптимальный момент времени для ускорения поездов на основе потребности в энергии всей сети. Эта информация также помогает избежать пиков мощности и повышает общую стоимость и энергоэффективность », - пояснил Тон. «Конечно, с новыми возможностями оцифровки возникает большой интерес к лучшему пониманию и решению проблем безопасности и кибербезопасности для железнодорожной энергетики.”

Для Thon и Siemens Mobility предоставление более гибких модульных решений работает лучше всего с учетом уникальных потребностей каждого клиента.

«Например, мы предоставляем готовую компактную тяговую подстанцию ​​постоянного тока, работающую по принципу« включай и работай », со всем необходимым оборудованием. Это решение занимает меньше места в контейнере и его легко перемещать, поэтому его можно разместить в разных местах с меньшими усилиями по установке », - сказал Тон. «Затем они могут быть дополнены подключением к Интернету вещей, профилактическим обслуживанием и цифровым мониторингом.Например, для мониторинга или профилактического обслуживания полная прозрачность работы тяговых электрических сетей позволяет прогнозировать и избегать пиковых нагрузок. Это позволяет оптимизировать расписание поездов с учетом спроса и потребления энергии, что в конечном итоге снижает потребление энергии ».

Он отмечает, что решение Sitras Sidytrac RT от Siemens Mobility позволит сэкономить потребителям до 15 процентов энергии.

«При техническом обслуживании анализ данных из сети дополнительно ускоряет действия в необходимых областях.Например, операторы теперь могут более точно находить дефектные секции на третьем рельсе и быстро отправлять бригады технического обслуживания, сводя к минимуму время простоя », - сказал Тон. «Эта модульная доступность также больше используется для устройств защиты. Наш блок защиты и управления Sitras MDC доступен в модулях, поэтому клиенты могут использовать только то, что действительно необходимо, и упростить обслуживание ».

Siemens Mobility также занимается кибербезопасностью, предлагая комплексную концепцию ИТ-безопасности, которая варьируется от анализа рисков до непрерывного мониторинга и обучения ИТ-безопасности.

Тон указывает на все более широкое применение Информационного моделирования зданий для планирования, проектирования и строительства новых проектов, что приводит к созданию «цифрового двойника» системы.

«Этот« цифровой двойник »представляет собой компьютерную модель, которая обеспечивает объектно-ориентированное, параметрическое и цифровое трехмерное изображение планируемой системы. Здесь можно провести обширное моделирование, которое позволит избежать системных конфликтов, снизить риски задержек и ускорить реализацию проекта.В Siemens Mobility мы используем Sicat Master вместе с Bentley Open Rail для применения стандартизированных и автоматизированных рабочих процессов для планирования систем контактной сети. Это значительно сокращает время разработки проекта, а также приводит к повышению качества проектирования », - сказал Тон.

Моделирование как средство повышения уверенности

Примечание редактора: следующий раздел был представлен Итаном Кимом, P.E., Полом Чедрави, P.E., Эдвардом Мэннингом и Ричардом Раусео, P.E., LTK Engineering Services, Inc.

На основании данных о пассажиропотоке за третий квартал 2018 года, опубликованных Американской ассоциацией общественного транспорта, количество пассажиров на тяжелых железных дорогах, легкорельсовых дорогах и пригородных поездах с 2010 года неуклонно снижается. или состояние экономики. Однако некоторые транзитные власти наблюдают сокращение количества пассажиров из-за устаревшей инфраструктуры, перенаселенности и ограничений пропускной способности. Агентства часто реагируют на эти проблемы, увеличивая длину поездов или отправляя их более часто.Оба решения могут серьезно повлиять на существующую систему тягового питания, которую лучше всего изучить с помощью моделирования и моделирования, прежде чем вносить изменения в работу. Эти модели предоставляют ключевую информацию для понимания возможностей и ограничений инфраструктуры тяговых мощностей и позволяют транспортным агентствам определять финансовые приоритеты для улучшения системы.

Solutions : LTK использует программное обеспечение симулятора TrainOps ® для моделирования потока тягово-силовой нагрузки. Он использует целостный подход к динамическому моделированию движения поездов путем моделирования транспортных средств, сигнальной системы, тягово-силовой системы и пути в единой модели.В результате модель может определять изменение потребляемой мощности отдельного поезда на основе изменений всех других систем. Динамическое моделирование позволит выявить иногда скрытые эксплуатационные возможности, системные ограничения или конкретные слабые звенья в цепи тягового усилия. Это обеспечивает важные системы передачи информации, которые операторы железных дорог могут использовать для обновления важной инфраструктуры. Этот процесс отличается от других методов моделирования постоянной мощности или постоянного тока, в которых характеристики транспортного средства не регулируются в реальном времени.В этих моделях напряжение и производительность поезда рассчитываются в отдельном модуле, который не возвращается в электрическую сеть, что приводит к неточным загрузкам и расположению поездов.

Технологические приложения: Приложения для динамического моделирования включают оценку тягового усилия и ограничений операционной системы; приоритезация улучшений тягового усилия для согласования с графиком ввода в эксплуатацию новых транспортных средств или увеличения объема обслуживания и мощности; оценка выполнимости новых графиков работы; оценка придорожных и бортовых систем хранения энергии; и определение последовательности строительства для минимизации перебоев в обслуживании.Результаты исследований служат основой для проектирования системы тягового электроснабжения.

Для моделей, которые требуют дальнейшей корреляции с фактическими характеристиками, бортовой сбор данных обеспечивает прямой анализ мощности транспортного средства. Такая информация, как напряжение поезда, ток и местоположение по GPS, собирается с помощью оборудования для сбора данных, преобразователей и датчиков GPS, что позволяет инженерам точно определять места, где возникают аномалии энергосистемы, и соотносить модель с фактическими ежедневными операциями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *