Результат интеллектуальной деятельности: Схема канализации обратного тягового тока на станции

Изобретение относится к системам тягового электроснабжения железных дорог на переменном токе напряжением 27,5 кВ и постоянном токе напряжением 3,3 кВ, в частности к вопросам совершенствования схем канализации обратного тягового тока.

Для электрических железных дорог известна проблема повреждения цепей обратного тока тяговых подстанций. Цепи обратного тока являются одним из важных звеньев системы тягового электроснабжения. Использование в известных системах канализации обратного тягового тока протяженных тяговых соединителей (отсосов) негативно сказывается на работе системы тягового электроснабжения и смежных устройств.

Известна система энергоснабжения электрифицированного транспорта переменного тока (Система энергоснабжения электрифицированного транспорта переменного тока [Текст] / А.Н. Бычков, Б.И. Косарев, Г.Н. Косолапов, С.Д. Соколов, Л.А. Черноусов, Т.П. Добровольскис, Е.П. Фигурнов, В.П. Кручинин, А.С. Бочев (СССР). - №1115940; заявл. 14.03.83; опубл. 30.09.84, Бюл. №36). Система электроснабжения содержит тяговые подстанции, связанные между собой тяговой сетью, выполненной в виде контактной подвески, усиливающего и экранирующего проводов, а также рельсовые цепи. Рельсовые цепи разделены изолирующими стыками на участки, связанные между собой средними точками выводов дроссель-трансформаторов. Тяговая нагрузка одним выводом подключена к контактной подвеске, другим выводом - к рельсовым цепям. Между тяговой подстанцией и контактной подвеской включен резонансный контур, содержащий последовательно соединенные емкость и индуктивность, при этом параллельно емкости подключен дроссель.

Также известна система энергоснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока (Григорьев Н.П. (RU), Крикун А.А. (RU), Соколовский А.И. (RU). - №2406624; заявл. 14.12.2009; опубл. 20.12.2010, Бюл. №35). Система содержит тяговые подстанции, силовые трансформаторы с выводами «а», «b» и «с», рельсовые цепи с изолирующими стыками и дроссель-трансформаторами, переходные сопротивления, тяговую нагрузку, заземленные рельсы, контуры заземления, рельсы подъездных путей и воздушные фидеры отсоса, блоки аналогово-цифровых преобразователей, блоки регистрации, блок сравнения и блок индикации, измерительные преобразователи тока.

Всем найденным аналогам присущи следующие недостатки:

- низкая надежность вследствие применения отсасывающих линий;

- существенные потери электрической энергии в тяговой сети.

Наиболее близким к заявляемому устройству, взятому за прототип, по технической сущности и достигаемому результату является система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока (Бей Ю.М. Тяговые подстанции / Бей Ю.М., Мамошин Р.Р., Пупынин В.Н., Шалимов М.Г. - М.: Транспорт, 1986. - 319 с.). Прототип содержит рельсовые цепи с изолирующими стыками и дроссель-трансформаторами, контур заземления тяговой подстанции и фидеры отсоса.

Недостатками прототипа является:

- низкая надежность вследствие применения отсасывающих линий;

- существенные потери электрической энергии в тяговой сети.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании схемы канализации обратного тягового тока на станции, позволяющей повысить надежность электроснабжения тяговых потребителей и снизить потери в тяговой сети.

Для решения поставленной задачи в схеме канализации обратного тягового тока на станции, содержащей рельсовые цепи с изолирующими стыками и дроссель-трансформаторами, контур заземления тяговой подстанции и фидер отсоса, причем рельсовые цепи разделены изолирующими стыками на участки, соединенные между собой средними точками выводов дроссель-трансформаторов, контур заземления тяговой подстанции соединен со средней точкой выводов дроссель-трансформатора посредством фидера отсоса и с землей, фидер отсоса выполнен в виде индивидуальных глубинных заземлителей, электрически соединенных с контуром заземления тяговой подстанции и между собой через землю.

Схема канализации обратного тягового тока на станции на фиг. 1.

Схема канализации обратного тягового тока на станции содержит рельсовые цепи 1 с изолирующими стыками 2 и дроссель-трансформаторами 3, контур заземления тяговой подстанции 4, индивидуальные глубинные заземлители 5.

Индивидуальные глубинные заземлители подключаются к средним точкам определенных дроссель-трансформаторов. Дроссель-трансформаторы, подлежащие подключению к индивидуальным глубинным заземлителям на станции, определяются из нормативных требований, связанных с количеством (длиной) рельсовых цепей, расположенных между точками подключения индивидуальных глубинных заземлителей.

Схема канализации обратного тягового тока на станции функционирует следующим образом.

Обратный тяговый ток от тягового подвижного состава возвращается на тяговую подстанцию по рельсовым цепям, разделенным изолирующими стыками, дроссель-трансформаторам, индивидуальным глубинным заземлителям и контуру заземления тяговой подстанции.

Максимальный эффект от применения предложенной схемы канализации обратного тягового тока достигается для станций, наиболее удаленных от тяговой подстанции.

Таким образом, при любом повреждении в схеме канализации обратного тягового тока на станции всегда будет гарантировано протекание обратного тягового тока от рельсовой сети до тяговой подстанции, что повышает надежность работы системы тягового электроснабжения в целом. Использование земли в качестве элемента пропуска обратного тягового тока существенно снижает сопротивление цепи в целом, а следовательно, уменьшает потери в тяговой сети.