Система тягового електропостачання

Тягову мережу (рис. 5.3.) складають тягові підстанції, фідери, кон­тактна мережа, рейкові ланцюги і відсмоктувальна лінія. Струм, що протікає від тягової підстанції до електрорухомого складу, розподіляється між проводами контактної мережі. Повернення струму на підстанцію здійснюється через рейкові ланцюги, землю і відсмоктувальну лінію.

Тягові підстанції залізниць відносять до споживачів 1 категорії. Щоб забезпечити надійне функціонування електричної тяги, передбачається подвійне живлення тягової підстанції від двох незалежних джерел. У ви­падку живлення з одного джерела резервується паралельна лінія електро­передачі від цього джерела.

Контактна мережа заліз­ничної лінії підключається, як правило, до двох тягових під­станцій, від яких електрорухо­мий склад отримує двосто­роннє живлення (рис. 5.4, а). Струм на ньому складається із струмів 1] і Із, значення яких_ обернено пропорційні відста­ням від локомотива З до відповідної тягової підстанції. Чим ближче до тягової під­станції перебуває локомотив, тим більша частина струму по­ступає до нього з цієї підстан­ції. Менша відстань проходження струму допускає менші його втрати в контактній

мережі — в цьому полягає ефективність двостороннього живлення. Крім того, у разі виходу з ладу однієї з підстанцій, мережа може перейти на од­ностороннє живлення.

Одностороннє живлення (рис. 5.4, б) може застосовуватись на станціях та в рідкісних випадках на одноколійних перегонах невеликої протяжності.

За роздільного живлення контактних мереж на двоколійній лінії (рис. 5.4, в) кожна з них отримуєенергію від тягових підстанцій незалеж­но одна від одної. Пошкодження на одній із колій не впливає на рух поїздів на сусідній колії.

На двоколійних лініях часто застосовують пости секціонування з вуз­ловим живленням (рис. 5.4, г), які дозволяють за нормальних умов більш ефективно з меншими втратами енергії, ніж за роздільного живлення, жи­вити всі чотири контактні підвіски від двох тягових підстанцій, а у разі по­шкодження будь-якої Іконтактної підвіски захисна апаратура відключає пошкоджену дільницю, всі інші залишаються під напругою. Ще більш економічним вважається паралельне з'єднання контактних підвісок (рис. 5.4, д) із застосуванням між тяговими підстанціями в декількох місцях спеціальних пунктів паралельного з'єднання. Вони краще вирівнюють навантаження окремих колій і значно зменшують втрати на­пруги в порівнянні з вузловим живленням.

Існують поняття про фідерні і підстанційні зони живлення (рис. 5.5). фідерною зоноюназивають частину тягової мережі, яка отримує елект­роенергію від однієї живлячої лінії (фідера) при односторонньому жив­ленні (рис. 5.5, а) або від двох сусідніх тягових підстанцій при двосторон­ньому живленні (рис. 5.5, б). Підстанційною зоноюназивають дві фідерні зони, які живляться від однієї і тієї ж тягової підстанції.

Протяжність фідерних і підстанційних зон приймається з урахуванням витрат на спорудження тягових підстанцій і їх експлуатацію (бажано зони робити довшими, щоб зменшити кількість підстанцій), роду струму і рівня напруги, схеми живлення контактної мережі, розмірів і організації руху по­їздів (протяжність зон обмежується допустимими втратами енергії в тяговій мережі і падінням напруги на струмоприймачах електрорухомого складу