3.1.4 Устройство тяговой сети

Тяговая сеть состоит из контактной подвески и рельсового пути, используемого в качестве обратного провода. Она является звеном системы электроснабжения тяги, не имеющим резерва и поэтому к надёжности её устройства предъявляются повышенные требования.

Одним из основных технических средств обеспечения надёжности контактной сети является секционирование, выполняемое так, чтобы отключаемый участок сети при ремонтно-профилактических работах и повреждениях был бы наименьшим по протяжённости. Секционирование осуществляется с помощью изолирующих промежутков или нейтральных вставок, которые пантограф локомотива должен проходить безпрепятственно.

На межстанционных перегонах питание контактной сети от ТП осуществляется по двум схемам (рисунок 3.18):

при раздельной работе ТП (раздельное питание);

при параллельной работе ТП (двустороннее питание).

При раздельной работе ТП (рисунок 3.18 а) контактная сеть разбивается примерно на половине расстояния между смежными подстанциями. Таким образом, секция контактной сети (иное название: подстанционная зона) имеет две фидерные зоны вправо и влево от ТП. Такая схема наиболее предпочтительна по условиям защиты контактной сети и отсутствию уравнительных токов. Недостаток её состоит в худшем использовании контактного провода, так как для обеспечения заданного напряжения при нагрузке в конце фидерной зоны необходимо увеличивать сечение контактного провода.

Рисунок 3.18 – Схемы одностороннего (а) и двустороннего (б) питания контактной сети: 1 – подстанция; 2 – питающая линия (фидер); 3 – обратная линия (фидер); 4 – контактная сеть; 5 – рельсы; 6 – изолирующее сопряжение (воздушный промежуток); ФЗ – фидерная зона; ПЗ – подстанционная зона; МЗ – межподстанционная зона

При параллельной работе ТП фидерная зона распространяется на весь участок сети между смежными подстанциями, является для них общей. Тяговая нагрузка в этом случае питается с двух сторон, что позволяет снизить сечение контактного провода, снизить потери энергии и падение напряжения во всей системе тягового электроснабжения. Но возникает проблема уравнительных токов вследствие естественного разброса параметров оборудования ТП и сети.

Выбор того или иного варианта питания делается на основе технико-экономического сравнения.

На железнодорожных станциях, расположенные на них тяговые подстанции присоединяются к контактной сети собственно станции и к контактной сети прилегающих перегонов с помощью специальных отдельных питающих фидеров и систем продольных и поперечных секционных разделителей и изоляторов, а также нейтральных вставок (рисунок 3.19).

Станционный питающий фидер ФЗ присоединяется через развилку линейных разъединителей Ф31 и Ф32 к тем участкам контактной подвески станции, которые являются резервом для питания контактных подвесок, прилегающих к станции перегонов при выходе из строя питающих эти перегоны фидеров.

Наличие продольных секционных разъединителей А, Б, В, Г и поперечных П разъединителей позволяет обеспечить взаимозаменяемость фидеров в вынужденных или аварийных ситуациях.

При системе переменного тока (рисунок 3.19 б) питание контактной сети фидерных зон от горловины станции в сторону перегонов осуществляется от разных фаз ТП. Питание станционной контактной сети станционных путей поступает от одной из фаз, питающих фидерные зоны.

Рисунок 3.19 – Схемы питания и секционирования контактной сети станции и перегонов двухпутной линии постоянного (а) и переменного (б) тока: 1 – изолирующее сопряжение (воздушный промежуток); 2 – секционный изолятор; 3 – нейтральная вставка; 4 – тяговая подстанция; А, Б, В, Г – продольные секционные разъединители; Ф – фидерный разъединитель; П – поперечный разъединитель

Коммутирующая аппаратура:

– на станциях системы постоянного тока: быстродействующие выключатели и разъединители (рисунок 3.19 а);

– на станциях системы переменного тока: масляные выключатели и разъединители (рисунок 3.19 б).

Питающие фидеры выполняются в виде кабельных или воздушных линий.