Меню

Напряжение тока для трамваев



Напряжение тока для трамваев

Если Вы живете в городе, то, скорее всего, часто встречаетесь с электротранспортом. В этой статье рассмотрим принцип работы, недостатки и преимущества трамвая и троллейбуса с точки зрения электрической части. Возможно, возникали вопросы: «Почему над троллейбусом два провода, а над трамваем один?», «Зачем трамваю ездить по рельсам?».

Электроснабжение транспортного хозяйства бывает двух типов: централизованное и децентрализованное. В первом случае одна мощная подстанция производит питание прилегающей к ней большой контактной сети (целая ветка), разбитой на участки, которые расположены на разном расстоянии от подстанции. Во втором случае каждый участок сети питается от двух или одной маломощной подстанции. На линии возле подстанции размещается изолятор, который разделяет ее на два участка. Это более надежный способ, потому что при выходе из строя подстанции, всегда можно запитать аварийный участок от соседней.

В странах бывшего СССР контактная сеть находится под напряжением 600В постоянного тока .

Рисунок 1 — Электроснабжение трамвая и троллейбуса

Схема электроснабжения трамвая и троллейбуса изображена на рисунке 1. Для того чтобы питать контактную сеть, электрическая энергия проходит ряд преобразований: на электростанции (1) вырабатывается электроэнергия и передается на подстанцию (2), которая повышает напряжение для уменьшения потерь при транспортировке по высоковольтным линиям электропередач ЛЕП (3) на большое расстояние. В городе, на понижающей подстанции (4) происходит уменьшение напряжение до 6 или 10 кВ. Далее кабельными линиями (5) происходит соединение с тяговыми подстанциями (6), в которых и происходит преобразование переменного тока в постоянный с напряжением 600В. Контактная сеть (8,9) запитывается от тяговых подстанций. Номинальное напряжение для токоприемника передвижных составов считается 550В.

На первых трамваях раньше использовался третий рельс – контактный рельс . От него довольно быстро отказались из-за ряда проблем: во время дождя возникали короткие замыкания, а нормальному контакту мешали грязь и опавшие листья. Сейчас для трамваев используется воздушная контактная сеть (один провод). Токоприемник трамвая (пантограф, штанга) расположен на крыше вагона. С помощью него трамвай питается постоянным электрическим током. Рельсы же являются минусом в нашей электрической цепочке.

С троллейбусной контактной сетью немного иначе. Здесь корпус изолирован от соприкосновения с землей (контакт только через резиновые покрышки). Таким образом, контактная сеть состоит из двух проводов, один из которых плюс, а второй – минус (смотри рисунок 2). Но возникает опасность короткого замыкания при появлении контакта между двумя проводами контактной сети. Такое может получится при сильном ветре или падении троллей.

Рисунок 2 — Питание трамвая и троллейбуса

Токосъемник троллейбуса – это обычно штанга. Есть случаи, когда в городе трамваи используют штанговые токоприемники, тогда трамвай и троллейбус могут осуществлять движение по одной контактной сети.

В местах, где размещены изоляторы на контактной сети, а также в местах пересечений линий, для осуществления перекрестного движения, напряжение сети отсутствует. То есть при остановке на данном участке, продолжение движения от сети будет невозможно .

У трамваев есть вероятность, что обратный тяговый ток уйдет в землю, так могут образовываться блуждающие токи, которые плохо влияют на пролегающие вблизи трубы, кабели.

Читайте также:  Генераторы постоянного тока происходит преобразование

Корпус трамвая постоянно соединен с землей, а вот троллейбус изолирован от нее. Из-за этого в троллейбусе ведется жесткий контроль по утечке тока на корпус. Есть возможность поражения электрическим током при посадке/высадке, когда вы одновременно касаетесь корпуса и земли.

Источник

Напряжение тока для трамваев

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ТРАНСПОРТ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫЙ С ПИТАНИЕМ ОТ КОНТАКТНОЙ СЕТИ

Electrified transport with overhead system power supply. Voltage row

Дата введения 1977-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством путей сообщения СССР

Н.А.Фуфянский, А.И.Скачков, О.П.Поярков, Б.М.Бородулин, Д.К.Томлянович, Е.А.Хохлов.

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 14 ноября 1975 г. N 3137

3. Стандарт соответствует международному стандарту МЭК 38-83 в части номинальных напряжений.

4. Ограничение срока действия снято по решению Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 2-92)

5. ПЕРЕИЗДАНИЕ (март 1996 г.) с Изменением N 1, утвержденным в ноябре 1991 г. (ИУС 2-92)

1. Настоящий стандарт распространяется на электрифицированный транспорт переменного частоты 50 Гц и постоянного тока — магистральный и промышленный, а также на городской электрифицированный транспорт постоянного тока.

Стандарт не распространяется на внутрицеховой электрифицированный транспорт, а также на транспорт, питаемый по трехпроводной системе электроснабжения.

2. Напряжения на шинах тяговой подстанции и на токоприемнике электроподвижного состава должны соответствовать указанным в таблице.

Вид электрифицированного транспорта

на шинах тяговой подстанции

на токоприемнике
электроподвижного состава

1. Железные дороги:

подъездные и карьерные пути переменного тока

подъездные, карьерные и внутризаводские пути постоянного тока

2. Городской электрифицированный транспорт:

1. Расчетный уровень наименьших напряжений для проектирования устройств электроснабжения устанавливается министерством, эксплуатирующим электрифицированный транспорт.

2. На участках, где применяют рекуперативное торможение, наибольшее напряжение на токоприемнике электроподвижного состава не должно превышать:

4000 В — для магистральных железных дорог постоянного тока;

720 В — для трамвая и троллейбуса.

3. На промышленных железных дорогах постоянного тока для подвижного состава, изготовленного по заказам внешнеторговых организаций, допускается снижение наименьшего напряжения до 2000 и 1000 В.

4. Значения напряжений, указанные в скобках, допускается применять только для промышленных железных дорог, электроснабжение которых осуществляется от тяговых подстанций трамвая и троллейбуса.

4а. Указанные в таблице напряжения магистральных железных дорог переменного тока должны быть обеспечены при сопротивлении системы электроснабжения не более 30 Ом.

5. Пояснение терминов дано в приложении.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное

Пояснение терминов, встречающихся в стандарте

1. Наибольшее напряжение

Наибольшее допускаемое значение напряжения на шинах тяговых подстанций и токоприемниках электроподвижного состава при любых эксплуатационных условиях, за исключением коммутационных режимов

2. Наименьшее напряжение

Наименьшее допускаемое значение напряжения на токоприемниках электроподвижного состава при любых эксплуатационных условиях, за исключением коммутационных режимов

Источник

II.Электроснабжение троллейбуса

1. Схема электроснабжения троллейбуса.

1. Электрическая станция. 6. Тяговая подстанция

Читайте также:  Номинальный ток светодиода в лампе

2. Понижающая трансформаторная 7. Питающие кабельные линии.

подстанция. 8. Контактный провод трамвая.

3. Линия электропередачи. 9. Рельсы.

4. Понижающая подстанция. 10. Контактные провода

5. Кабельная линия 6 или 10 кВ. троллейбуса.

Электрическая энергия для всех потребителей (промышленности, населения города, трамвая, троллейбуса и др.) вырабатывается на электрической станции 1 в виде переменного трехфазного тока с частотой 50 Гц.

Выработанная энергия передается чаще всего на значительное расстояние от электростанции к потребителям по линии электропередачи 3 (ЛЭП). Для уменьшения потерь энергии в ЛЭП напряжение повышается на трансформаторной подстанции 2 до уровня 35; 110; 220 кВ и более в зависимости от удаленности потребителей. Вблизи от места потребления на понижающей подстанции 4 уровень напряжения снижается до 6 и 10 кВ. Отсюда электроэнергия направляется потребителям. Питание тяговых подстанций 6 городского электротранспорта осуществляется по кабельным (в редких случаях воздушным) трехфазным линиям 5.

На тяговой подстанции:

1.Напряжение понижается до 600В,

2.Переменный ток преобразуется в постоянный.

От (+) шины тяговой подстанции по питающему кабелю электрический ток идет на (+) контактный провод, затем через токоприемник – на реостат, тяговый электродвигатель троллейбуса и через второй токоприемник – на (-) контактный провод. Через отсасывающий кабель – на (-) шину тяговой подстанции.

Напряжение на шинах постоянного тока может изменяться в диапазоне 600-700В – рабочем режиме и до 780В – в режиме холостого хода.

С учетом потерь в кабелях напряжение на токоприемниках троллейбуса принято считать равным 550В.

В Новосибирске контактную сеть трамвая и троллейбуса запитывают 34 тяговые подстанции: 13 – на левом берегу, 21 – на правом берегу.

Общая мощность тяговых подстанций – 70 МВт.

Длина троллейбусных линий – 277км.

Длина трамвайных путей – 134км.

Длина кабелей 600В – 220км.

2.Устройство контактной сети.

Контактная сеть включает:

1. Контактные провода ( + ) и ( — );

3. Тросовую систему;

3.Взаимодействие токоприемника и контактной подвески.

Передача электрической энергии от контактного провода троллейбуса называется токосъемом. Для надежного токосъема необходимо, чтобы давление в точке контакта не уменьшалось ниже допустимого – (12 – 14кг) на высоте подвески контактного провода 5,5м.

При малом давлении:

1. Возрастает электрическое сопротивление в контакте, нагрев контактного провода, дугообразование, что вызывает электрический и термический износ контактного провода.

2. Возможен сход токоприемников с контактных проводов.

При большом давлении – происходит усиленный износ контактного провода.

Кроме того, высота подвески контактного провода меняется из-за его провисания и деформации под действием сильного давления токоприемника на контактный провод.

Конструкция токоприемников выполнена так, что давление их на контактный провод мало зависит от высоты, то есть от траектории движения токоприемника.

При низких скоростях практически так и происходит, поэтому под мостами скорость должна быть не более 15км/ч. Но на больших скоростях увеличивается ускорение и сила инерции массы токоприемников, то есть давление увеличивается, особенно, если траектория движения токоприемников снижается (контактный провод провисает).

Для получения удовлетворительного токосъема необходимо:

Читайте также:  Назовите вторичные поражающие факторы пожара поражения электрическим током

1. постоянное натяжение контактных проводов по всей длине, без

2. отсутствие сосредоточенных жестких точек;

3. горизонтальное расположение контактного провода.

4.Контактные провода.

Контактный провод служит для передачи энергии троллейбусу через непосредственный контакт с токоприемником. К контактному проводу предъявляются требования:

1) должен быть механически прочным

4) хорошо проводить ток (высокая электропроводность).

5) стойкость к воздействию электрической дуги.

6) большой срок службы.

Применяются следующие марки проводов:

1. МФ85 — медные фасонные сечением 85 мм² и 100мм².

2. СМ-100, СМ-85 — провод сталемедный сечением 85мм² и 100мм²

3. ПКСА 85 — провод сталеалюминевый сечением 85мм²

(Н) высота подвески контактного провода по правилам эксплуатации должна быть на маршрутах не менее Н=5,8м.

В проеме ворот в депо Н=4,7м

Под мостами, путепроводами, в тоннеле Н=4,2м.

Расстояние между разнополярными проводами допускается в пределах 500-700мм.

1. КП контактный провод

2. жесткие подвески

3. изоляторы из дельта-древесины

4. пряжковый изолятор

5.Системы подвески:

Простая подвеска.

2. поперечный трос (диаметром d=8мм оцинкованный трос).

3. контактный провод.

Подвеска имеет простую конструкцию. Контактный провод подвешивается к поперечному тросу при помощи подвесных зажимов, расстояние между точками подвеса такое же, как и между опорами.

Недостаток – большое провисание контактного провода.

Источник

Напряжение тока для трамваев

Глава 1
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ГОРОДСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТА

Общие сведения об электроснабжении городского электротранспорта

Электрическая энергия для всех потребителей (промышленности, населения города, трамвая, троллейбуса и др.) вырабатывается на электрической станции 1 (рис. 1) в виде переменного трехфазного тока с частотой 50 Гц.

Выработанная энергия передается чаще всего на значительное расстояние от электростанции к потребителям по линии электропередачи 3 (ЛЭП). Для уменьшения потерь энергии в ЛЭП напряжение повышается на трансформаторной подстанции 2 до уровня 35; 110; 220 кВ и более в зависимости от удаленности потребителей. Вблизи от места потребления на понижающей подстанции 4 уровень напряжения снижается до 6 и 10 кВ. Отсюда электроэнергия направляется потребителям. Питание тяговых подстанций 6 городского электротранспорта осуществляется по кабельным (в редких случаях воздушным) трехфазным линиям 5.

На тяговой подстанции напряжение понижается до 600 В и переменный ток преобразуется, выпрямителями в постоянный. По питающим линиям положительной и отрицательной полярности 7 электроэнергия подается в контактные провода 8 трамвая 9 или контактные провода троллейбуса 10. Подвижной состав трамваев и троллейбусов получает электроэнергию через контакт токоприемников с контактным проводом, в трамвае второй контакт осуществляется через колесные пары и рельсы.

Контактной сетью называется совокупность всех устройств, включающая в себя контактную подвеску, поддерживающие ее опоры и конструкции, усиливающие провода, тросовую систему, арматуру и спецчасти, служащие для подведения электрической энергии к подвижному составу через непосредственный контакт с его токоприемником.

Рис. 1. Схема электроснабжения трамвая и троллейбуса:
1— электрическая станция; 2— понижающая трансформаторная подстанция; 3— линия электропередачи; 4— понижающая подстанция;. 5— кабельная линия 6 или 10 кВ; б—тяговая подстанция; 7— питающие кабельные линии; 8— контактный провод трамвая; 9— рельсы; 10— контактные провода троллейбуса

Источник