Файл: Фрайфельд А.В. Устройство, монтаж и эксплуатация контактной сети учебник.pdf

А. В. ФРАИФЕЛЬД, А. С. МАРКОВ, Г. А. ТЮРНИН

УСТРОЙСТВО, МОНТАЖ

ИЭКСПЛУАТАЦИЯ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

ИЗДА Н И Е ТРЕТЬЕ,

ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДО ПОЛНЕНН ОЕ

У т в е р ж д е н о

Главным управлением учебными заведениями Министерства путей сообщения в качестве учебника для технических школ железнодорожного транспорта

П о д о б щ е й р е д а к ц и е й

канд. техн. наук А. В. ФРАИФЕЛЬДА

МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1974

и приспособлениях, применяемых при работах на контактной сети; рассмотрены организа­ ция и производство монтажных работ; эксплу­ атация, ремонт и восстановление контактной сети; организация и планирование работы участка энергоснабжения.

Книга написана в соответствии с програм­ мой технических школ, готовящих электро­ монтеров контактной сети, и может быть по­ лезна для студентов высших учебных заведе­ ний и учащихся техникумов железнодорожного транспорта, а также для всех работников, свя­ занных с монтажом, эксплуатацией и ремонтом контактной сети постоянного и переменного тока.

Рис. 296, табл. 29, библ. 23.

(С) Издательство «Транспорт», 1974

1 Р А З Д Е Л

УСТРОЙСТВО КОНТАКТНОЙ СЕТИ

Глава I

ОБЩ ИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИИ, КОНТАКТНЫХ СЕТЯХ И ТОКОПРИЕМНИКАХ

§ 1. Энергоснабжение

Передача электрической энергии к локомотивам производится с помощью устройств системы энергоснабжения по схеме, приве­ денной на рис. 1. Энергию, выработанную на электрических станциях, непосредственно или через районные подстанции по трехфазным линиям электропередачи высокого напряжения по­ дают к тяговым подстанциям.

На тяговых подстанциях при системе электрической тяги на постоянном токе устанавливают специальные трансформаторы для снижения напряжения и преобразователи для превращения переменного тока в постоянный. При системе тяги на переменном токе устройство тяговых подстанций упрощается, так как отпада­ ет необходимость в преобразовании рода тока. Тяговые подстан­ ции переменного тока представляют собой трансформаторные под­ станции, на которых изменяется величина подведенного к ним на­ пряжения. Номинальное напряжение на шинах тяговых подстанций выше, чем номинальное напряжение в контактной сети, и в СССР

От тяговых подстанций электрическая энергия к локомотивам поступает по электротяговой сети, которая состоит из четырех час­ тей: контактной, рельсовой, питающей и отсасывающей (см. рис. 1). Питающую и отсасывающую сети выполняют в виде воздуш­ ных или кабельных линий, соединяющих контактную и рельсовую сети с соответствующими шинами тяговой подстанции. Рельсовая сеть представляет собой совокупность электротяговых (т. е. ис­ пользуемых для протекания тяговых токов) нитей ходовых рель­ сов. Контактная сеть может быть устроена различным образом, но от всех остальных сетей ее отличает то, что передача электриче­ ской энергии от нее к движущимся локомотивам производится путем непосредственного контакта с их токоприемниками. Поэтому устройство контактной сети значительно сложнее, чем других ча-

.стей электротяговой сети,

3

При системе постоянного тока на электрических локомотивах применяют тяговые двигатели, к которым может быть подведено напряжение не выше 1,5 кВ, так как на более высокое напряжение очень трудно выполнить изоляцию двигателей. В связи с этим при напряжении в контактной сети 3 кВ всегда должны быть соедине­ ны последовательно не менее двух двигателей.

При системе переменного тока используют однофазное пита­ ние электрических локомотивов. Система тяги на трехфазном пе­ ременном токе не получила распространения из-за большой слож­ ности выполнения двух близко расположенных и изолированных друг от друга фаз контактной сети (третья фаза — рельсы), что ограничивает и величину напряжения в сети, и скорость движения поездов.

Применение однофазных тяговых двигателей на локомотивах переменного тока возможно только при снижении частоты питаю­ щего напряжения в два или три раза. (При промышленной часто­ те 50 Гц создать _однофазный тяговый двигатель необходимой мощности пока не удалось.) Если же применить пониженную часто­ ту, то нужно будет либо строить специальные электрические стан­ ции, либо производить преобразование частоты на тяговых под­ станциях или электровозах, что очень усложнит их устройство. Поэтому при системе однофазного тока промышленной частоты в СССР применяют локомотивы с двигателями постоянного тока, для чего на локомотиве устанавливают трасформатор, понижаю­

постоянного тока, что увеличивает надежность изоляции и повы­ шает качество работы двигателей. Возможность осуществления полного параллельного соединения всех двигателей значительно улучшает тяговые свойства локомотива в целом.

Протекание тока по ходовым рельсам вызывает в них потерю напряжения и, следовательно, возникновение потенциалов отно­ сительно земли. Кроме того, вследствие отсутствия изоляции рель­ сов от земли часть тяговых токов из рельсов ответвляется и про­ ходит по земле. Пути распространения токов в земле чрезвычайно

ОтсасыВатцъя сеть

4