- •Электроснабжение железных дорог
- •Часть 1
- •Введение
- •1. Общие сведения об электрических железных дорогах
- •1.1. История развития электрифицированных железных дорог
- •1.2. Общие сведения об электрифицированных железных дорогах мира
- •Данные по электрификации железных дорог мира [2]
- •1.3. Основные преимущества электрифицированных железных дорог
- •Удельные показатели работы тепловозов и электровозов [3]
- •Рекомендуемая литература: [1–3,5,7].
- •2.1. Общие понятия
- •2.2. Системы электрической тяги
- •2.2.1. Система постоянного тока
- •2.2.2. Система однофазного переменного тока пониженной частоты
- •2.2.3. Система однофазного переменного тока промышленной частоты (50 Гц)
- •2.3. Схемы соединения обмоток трансформаторов переменного тока
- •2.3.1. Общие сведения о потерях при различной загрузке фаз
- •2.3.2. Схема однофазного трансформатора
- •2.3.3. Схема открытого треугольника
- •2.3.4. Схема Скотта
- •2.3.4. Схема питания тяговой сети трансформатором «звезда–треугольник–11» (y/∆-11)
- •2.4. Схемы питания группы тяговых подстанций от линии электропередачи
- •2.4.1. Коэффициент несимметрии
- •2.4.2. Одностороннее питание лэп
- •2.4.3. Двустороннее питание лэп
- •2.5. Схемы присоединения тяговых подстанций к линиям электропередачи
- •2.6. Питание районных и нетяговых потребителей
- •2.7. Схемы питания тяговой сети
- •2.7.1. Схемы питания контактной сети однопутных участков
- •2.7.2. Схемы питания контактной сети двухпутных участков
- •3. Расчет системы электроснабжения электрических железных дорог
- •3.1. Общие сведения
- •3.2. Методы расчета системы электроснабжения
- •3.3. Метод равномерного сечения графика движения поездов
- •3.4. Метод характерных сечений графика движения поездов
- •3.5. Метод непрерывного исследования графика движения поездов
- •3.6. Расчет мгновенных схем для участков постоянного и переменного тока
- •3.6.1. Расчет мгновенных схем для участков постоянного тока
- •Расчетные формулы разноса токов нагрузки поездов относительно подстанции и поста секционирования
- •Расчетные формулы разноса токов поста секционирования iса и iсв относительно фидеров подстанций
- •Расчетные формулы токов по фидерам подстанций
- •3.6.2. Расчет мгновенных схем для участков переменного тока
- •3.7. Классификация методов расчета систем тягового электроснабжения
- •4. Режим напряжения в тяговой сети
- •4.1. Уровень напряжения в тяговой сети и его стабильность
- •4.2. Влияние напряжения тяговой сети на работу эпс, скорость и ток электровоза
- •4.3. Уровни напряжения в системе тягового электроснабжения постоянного и переменного тока
- •Уровни напряжения стэ для различных режимов, в
- •4.4. Влияние напряжения на время и скорость хода поезда по фидерной зоне
- •Заключение
- •Список принятых сокращений
- •БиблиографичесКий список
- •Оглавление
- •Электроснабжение железных дорог
- •Часть 1
- •6 80021, Г. Хабаровск, ул. Серышева, 47.
- •Электроснабжение железных дорог
- •Часть 1
1.3. Основные преимущества электрифицированных железных дорог
Электрическая железная дорога по сравнению с другими видами транспорта для выполнения одной и той же перевозочной работы затрачивает меньшее количество энергии. Если принять расход энергии электрических железных дорог за единицу, то остальные виды транспорта находятся в следующем соотношении:
железнодорожный электрифицированный – 1,00;
морской – 1,02;
железнодорожный неэлектрифицированный – 1,40;
речной – 2,90;
автомобильный – 14,00.
При электрической тяге скорость движения, нормы массы поездов, производительность локомотивов выше, чем при тепловозной тяге (табл. 1.2).
Наибольший технико-экономический эффект от электрической тяги достигается на участках с горным профилем и участках с высокой грузонапряженностью.
Только электрическая тяга может обеспечить рост перевозок в пригородном сообщении крупных городов. Удельный вес пригородного сообщения в стране на электрической тяге в настоящее время превышает 90 %.
Себестоимость перевозок на электрической тяге значительно ниже, особенно в пассажирском и пригородном движении.
Опыт эксплуатации показал, что электрифицированные линии работают более надежно и стабильно, чем линии с тепловозной тягой. Суммарное количество неполадок электровозов и повреждений устройств электроснабжения в 2–2,5 раза меньше числа неполадок тепловозов. Трудоемкость ремонта тепловозов в 2,5–3 раза выше, а стоимость запасных частей для дизельных локомотивов почти в 9 раз превышает стоимость аналогичных деталей электроподвижного состава (ЭПС).
Таблица 1.2
Удельные показатели работы тепловозов и электровозов [3]
Показатель |
Значения показателей по годам |
||
1991 |
1995 |
2000 |
|
Среднесуточная производительность, тыс. ткм брутто: |
1211 |
1221 |
1510 |
● электровоза |
880 |
810 |
977 |
● тепловоза |
– |
– |
– |
Средняя масса поезда брутто, т : |
3204 |
3257 |
3514 |
● электровоза |
2833 |
2777 |
2960 |
● тепловоза |
1211 |
1221 |
1510 |
Электрические железные дороги позволяют повысить безопасность движения за счет введения двух дополнительных видов торможения: рекуперативного (электрическая энергия возвращается в сеть) и электрического (электрическая энергия преобразуется в тепловую и рассеивается).
Кроме того, электрификация железных дорог способствует ускорению технического прогресса во всем народном хозяйстве, непосредственно влияет на развитие новых районов, прилегающих к железным дорогам. Тяговые подстанции обеспечивают электроэнергией одновременно транспортных и сторонних потребителей. Отпуск электроэнергии сторонним потребителям достигает 40 %.
Кроме прочих достоинств – отсутствие загрязнения окружающей среды: электрический транспорт является самым экологически чистым видом транспорта.
Контрольные вопросы
1. Назовите дату первого упоминания об электрифицированных железных дорогах.
2. В чем заключается преимущество электрифицированных железных дорог перед неэлектрифицированными?
3. При каком показателе грузонапряженности будет экономически оправдана электрификация однопутного и двухпутного участков?
4. Какова эксплуатационная длина сети электрифицированных железных дорог России?
