Особенности электрифицированной железной дороги — часть 2

При электрификации железной дороги применяют в основном однофазную систему переменного тока номинальным напряжением 25 кВ и локомотивы с двигателями постоянного тока, для чего на ЭПС устанавливают понижающий трансформатор и выпрямители.

Вариантом системы однофазного переменного тока является система 2×2 кВ, при которой вдоль электрифицированной линии подвешивают дополнительный питающий провод с напряжением 50 кВ. Напряжение в этот провод подается от специальных трансформаторов тяговых подстанций и от автотрансформаторов, расположенных на расстояниях 8-15 км друг от друга. При системе 2×25 кВ существенно снижаются по­тери и становится возможным увеличить расстояние между тяговыми подстанциями. Между контактным проводом и рельсами сохраняется напряжение 25 кВ, что позволяет эксплуатировать электровозы контактной сети переменного тока напряжения 25 кВ.

Контактная сеть должна обеспечивать надежный бесперебойный токосъем при заданных скоростях движения и различных климатических режимах. Контакт создают путем скольжения контактной части токоприемника по контактной части провода сети. Чем выше скорость движения поезда, тем труднее сохранить скользящий контакт не­прерывным. Необходимо, чтобы устройства контактной сети не ограничивали наи­большую скорость поездов, установленную графиком движения.

Контактная сеть находится в особо трудных условиях, в отличие от всех других устройств системы электроснабжения, она не имеет резерва. При повреждении кон­тактной сети движение поездов по этому пути прекращается на время, необходимое для ее восстановления. На многопутных дорогах при повреждении контактной сети на од­ном из путей возможно организовать движение по оставшимся работе путям, но это вызывает нарушения графика движения поездов. Поэтому к устройствам контактной сети предъявляют высокие требования, как по совершенству их конструкций, так и по качеству выполнения монтажных работ и тщательному содержанию в условиях экс­плуатации.

Контактная сеть может быть выполнена в виде контактных рельсов или воздуш­ных контактных подвесок. Контактные рельсы широко применяют в метрополитенах. На наземных дорогах контактные рельсы применяют очень редко, так как трудно обес­печить безопасность людей и животных, которые могут оказаться на электрифициро­ванной линии. Воздушные контактные подвески делят на простые и цепные. Простая контактная подвеска, называемая трамвайной, обеспечивает бесперебойный токосъем при сравнительно небольших скоростях движения проездов. На магистральных элек­трических дорогах такие подвески используют только на второстепенных станционных путях при скоростях движения до 50 км/ч. За рубежом простые подвески более слож­ной конструкции иногда монтируют и на главных путях. При высоких скоростях дви­жения поездов применяют цепные контактные подвески, которые классифицируют: по способу подвешивания контактного провода к несущему тросу (одинарные, двойные и тройные подвески); по типу опорных узлов (с простыми опорными струнами и рессор­ными тросами); по взаимному расположению проводов на плане (вертикальные, полу­косые и косые); по способу регулирования натяжения проводов (некомпенсированные, полукомпенсированные и компенсированные). При определенной конструкции такой подвески и соответствующей конструкций токоприемника можно реализовать очень высокие скорости движения поездов (более 300 км/ч).

Контактные провода подвесок должны иметь высокую механическую прочность быть износоустойчивыми, не подверженными коррозии и обладать высокой электрической проводимостью. Контактные провода на второстепенных станционных путях мо­гут иметь пониженную проводимость и меньшую износоустойчивость.