ТЯГОВАЯ СЕТЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
TRACTION NETWORK OF AC POWER

Изобретение относится к электрифицированным железным дорогам и может использоваться в системах тягового электроснабжения железных дорог на переменном токе.
Известна тяговая сеть переменного тока, содержащая несущие тросы, закрепленные на опорах контактной сети через изоляторы, контактные провода и струнки, скрепляющие их между собой, соединенные с нулевыми точками путевых дроссель-трансформаторов, отличающаяся тем, что с целью снижения уровня электромагнитного влияния на линии связи струнки выполнены с изоляцией на полное рабочее напряжение, а несущий трос соединен с индивидуальным заземлителем (патент СССР №1643226 А1, В60М 3/02. 1987 год).
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является система электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока, содержащая контактную и рельсовую сети, отличающаяся тем, что тяговая сеть дополнительно содержит проводник, подвешиваемый на опорах контактной сети с полевой стороны с использованием изоляторов на уровне контактной сети, при этом проводник подключается параллельно к рельсовой сети путем подключения данного проводника на средние точки дроссель-трансформаторов рельсовых цепей по правилу «через два на третий» (патент RU 2492074 C1 В60М 3/02. 2013 г.).
Недостатками данных изобретений являются: снижение надежности работы системы тягового электроснабжения из-за усложнения конструкции подвески с применением экранирующих проводов, снижающих сопротивление тяговой сети; значительная стоимость реализации.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение перечисленных недостатков известных систем электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока.
Решение этой задачи достигается тем, что в рельсовой сети производится заземление средних точек дроссель-трансформаторов через фильтрующие устройства, обеспечивающее сопротивление стеканию сигнального тока более 5 Ом, что удовлетворяет требованиям пункта 2.3.5. инструкции ЦЭ-191 по подключению к средним точкам дроссель-трансформаторов. При этом данное заземление будет обеспечивать сопротивление стеканию тяговому току не более 1 Ом, в зависимости от типа грунта и конструкции контура заземления.
Предложенная система является новой, т.к. в современной технике не известны системы тягового электроснабжения переменного тока с использованием заземлений средних точек дроссель-трансформаторов через фильтрующие устройства в рельсовой сети.
Предложенная система является промышленно применимой, т.к. при ее использовании достигается получение технического результата в виде увеличения надежности работы системы тягового электроснабжения, снижения эквивалентного сопротивления и, как следствие, снижения потерь в рельсовой сети.
Полученные новые свойства (увеличение надежности, снижение эквивалентного сопротивления, снижение потерь) дают основание для того, чтобы сделать заключение о соответствии предлагаемого технического решения требованиям, предъявляемым к изобретению.
Тяговая сеть переменного тока показана на Фиг. 1.
Тяговая сеть переменного тока электрифицированных железных дорог, содержащая контактную сеть (5) и рельсовую сеть, состоящую из изолированных рельсовых линий (1), соединенных дроссель-трансформаторами (2). В рельсовую сеть дополнительно включены фильтрующие устройства (3), входы которых подключены к средним точкам дроссель-трансформаторов (2), а выходы - к индивидуальным заземлителям (4). Фильтрующее устройство (3) состоит из дроссель-трансформатора, во вторичную обмотку которого включен конденсатор, обеспечивающий настройку в резонанс для частоты сигнального тока, что обеспечивает высокое сопротивление стеканию сигнального тока и низкое сопротивление стеканию тягового тока.
В предлагаемой системе электроснабжения электрифицированных железных дорог переменного тока достигнуто:
- уменьшение доли обратного тягового тока, проходящего по рельсовой сети;
- снижение эквивалентного сопротивления рельсовой сети и, как следствие, снижение потерь в тяговой сети;
- значительное уменьшение помех от обратного тягового тока для работы рельсовых цепей и АЛСН;
- использование в качестве фильтров типового оборудования;
- возможность проведения работ по организации системы без отключения существующей сети и, как следствие, без прекращения движения поездов.
Экономический эффект предлагаемой системы тягового электроснабжения можно характеризовать следующими показателями:
- экономией за счет увеличения провозной способности (возможность организации тяжеловесного движения);
- экономия за счет сокращения задержек в движении поездов из-за отказов в работе рельсовых цепей и АЛСН;
- экономией при строительстве, обусловленной небольшой трудоемкостью работ по монтажу.