УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОВОЗА ВЛ-80с

Развитие электротяги на железнодорожном транспорте

31 мая 1879 год – День рождения электрической тяги.

I-я электрическая ж.д., протяженностью 300 м представлена Вернером Сименсом на промышленной выставке в Берлине.

Электровоз, больше похожий на современный кар приводился в движение эл. двигателем мощностью 9,6 кВт. Напряжение подводилось по контактному рельсу 160 В. Скорость 7 км/ч. Три миниатюрных вагончика вмещали 18 пассажиров.

В России первые шаги по электрификации были предприняты на участке Петербург – Ораниенбаум, но в 1914 году помешала I мировая война.

ü 1926г. – электрификация участка «Баку – Сабучи – Сураханы» постоянным напряжением 1200В.

ü 1929г. – электрификация участка «Москва – Мытищи» постоянным напряжением 1500В.

ü 1932г. – электрификация крупных узлов: Москва, Ленинград, Киев постоянным напряжением 3000В.

ü 1932г. – электрификация первого магистрального участка на постоянном токе Хашури – Зестафони Закавказской ж.д. напряжением 3000 В.

ü 1959г. – электрификация первого участка на переменном токе, напряжением 25000 В. на участке «Чернореченское – Клюквенная» Восточно-Сибирской железной дороги.

Техническое сравнение различных видов тяги

Системой тяги называются способы обслуживания поездов различными видами локомотивов.

В России существуют 3 вида тяги:

1. паровая – КПД = 3÷5%;

2. тепловая – КПД до 19%;

3. электрическая – КПД до 70% (КПД ТЭЦ -40%, общий КПД сети » 30%; КПД ГЭС – 90%, общий КПД сети » 80%).

Около 25 % электрифицированных ж.д. получают эл. энергию от ГЭС, поэтому примерно одна четвертая часть устройств работают с очень высоким КПД – 68 – 70%.

Преимущества электротяги

1. Наиболее высокий КПД.
2. Более высокая мощность, приходящаяся на единицу веса локомотива.
3. Невысокие расходы на ремонт и обслуживание ЭПС.
4. Возможность работы по системе многих единиц.
5. ЭПС устойчиво работает в зимних условиях.
6. Не используется дорогое дизельное топливо.
7. Возможно применение электрического торможения и рекуперации.
8. Использование ЭПС обеспечивает более высокую культуру производства.

Недостатки электротяги

1. Большие затраты на содержание электростанций, ЛЭП, тяговых подстанций и контактной сети.

2. Большой расход цветного металла.

3. Зависимость работы ЭПС от состояния системы энергоснабжения, поэтому целесообразно электрифицировать грузонапряженные участки и крупные железнодорожные узлы.

Системы энергоснабжения

I. Система питания ЭПС переменным током пониженной частоты 25 Гц и 16 Гц.

В ряде европейских стран (Германия, Швейцария и др.) используется система однофазного переменного тока 15 кВ 16⅔ Гц. Пониженная частота позволяет использовать коллекторные двигатели переменного тока. Двигатели питаются от вторичной обмотки трансформатора без каких-либо преобразователей. Вспомогательные электродвигатели (для компрессора, вентиляторов и др.) также обычно коллекторные, питаются от отдельной обмотки трансформатора.

Переменное напряжение подается на тяговую подстанцию, понижается до 10 – 15 кВ и питающим фидером подается в контактную сеть, отсасывающим проводом (фидером) – соединяется с рельсом. Между к/проводом и рельсом действует напряжение 10 – 15 кВ.

На ЭПС переменное напряжение подается через токоприемник и заземляющее устройство на первичную обмотку тр-ра. С вторичной обмотки, через ПРА переменное напряжение подается на коллекторные ТЭД.