СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Полезная модель относится к электрификации железных дорог.
Известна система электроснабжения железных дорог постоянного тока, содержащая основной и вольтодобавочный выпрямительные агрегаты, провод повышенного напряжения постоянного тока, контактную сеть, ходовой рельс и импульсный преобразователь (авторское свидетельство СССР №488736, В 60 М 3/00, бюл. №39, 25.10.1975).
Данная система электроснабжения обладает низкой надежностью за счет отсутствия гальванической развязки между продольной линией 6,6 кВ и тяговой сетью 3,3 кВ.
Наиболее близким аналогом полезной модели является система электроснабжения железных дорог постоянного тока, содержащая основной выпрямительный агрегат, вольтодобавочный трансформатор, питаемые от шин переменного тока тяговых подстанций, контактную сеть, ходовой рельс, преобразователь, трехфазную линию повышенного напряжения переменного тока, к которой подключены выводы вторичной обмотки вольтодобавочного трансформатора и входы преобразователя, выходы которого и выходы основного выпрямительного агрегата подключены к контактной сети и ходовому рельсу, а преобразователь содержит трансформатор, выводы первичной обмотки которого являются входами преобразователя, а выводы вторичной обмотки подключены к входам управляемого выпрямителя, выходы которого являются выходами преобразователя (Патент РФ №34906, В 60 М 3/00, опубл. 20.12.2003, бюл. №35)
Недостатком данной системы электроснабжения железных дорог постоянного тока является низкая надежность и низкая экономичность системы за счет использования тяговых подстанций.
Задача полезной модели - повысить надежность и экономичность системы электроснабжения железных дорог постоянного тока за счет исключения высоковольтного выпрямительного агрегата и тяговых подстанций.
Поставленная задача решается тем, что в системе электроснабжения железных дорог постоянного тока, содержащей понижающий трансформатор, контактную сеть, ходовой рельс, преобразователь, трехфазную линию повышенного напряжения переменного тока, к которой подключены выводы вторичной обмотки понижающего трансформатора и входы преобразователя, выходы которого подключены к контактной сети и ходовому рельсу, а преобразователь содержит трансформатор, выводы первичной обмотки которого являются входами преобразователя, а выводы вторичной обмотки подключены к входам управляемого выпрямителя, выходы которого являются выходами преобразователя, выводы первичной обмотки понижающего трансформатора подключены к сети внешнего электроснабжения.
На чертеже показана принципиальная схема системы электроснабжения железных дорог постоянного тока.
Система электроснабжения железных дорог постоянного тока содержит понижающий трансформатор 1, выводы первичной обмотки которого подключены к сети внешнего электроснабжения 2, а выводы вторичной обмотки подключены к трехфазной линии повышенного напряжения переменного тока 35 кВ 3, контактную сеть 4, преобразователь 5, ходовой рельс 6, нагрузку (электровоз) 7, входы преобразователя 5 подключены к трехфазной линии повышенного напряжения переменного тока 3, а выходы преобразователя 5 подключены к контактной сети 4 и ходовому рельсу 6, преобразователь 5 содержит трансформатор 8, выводы первичной обмотки которого являются входами преобразователя, а выводы вторичной обмотки трансформатора 8 подключены к входам управляемого выпрямителя 9
(Бурков А.Т. Электронная техника и преобразователи: Учеб. для вузов ж.-д. трансп. - М.: Транспорт, 2001 г. - с.404), выходы которого являются выходами преобразователя 5.
Система электроснабжения железных дорог постоянного тока работает следующим образом: питание нагрузки 7 в тяговом режиме осуществляется по контактной сети 4 и по трехфазной линии повышенного напряжения переменного тока 3 через преобразователь 5. Изменением угла управления тиристоров управляемого выпрямителя 9 можно обеспечить стабильное напряжение в контактной сети 4 в местах присоединения преобразователей 5. При этом в работе может участвовать преобразователь 5, ближайший к нагрузке 7.
В случае инверторного режима преобразователя 5 избыточная энергия рекуперации может передаваться по трехфазной линии повышенного напряжения 3 и по контактной сети 4 к понижающему трансформатору 1 тяговой подстанции или к преобразователям 5, находящимся на соседней межподстанционной зоне, для потребления ее поездами. При этом в инверторный режим переводится преобразователь 5, ближайший к нагрузке 7.
Предлагаемая система электроснабжения позволяет реализовать требуемую скорость движения, повысить надежность и экономичность системы электроснабжения постоянного тока.