СИСТЕМА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Полезная модель относится к электрификации железных дорог. Известна 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 к 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 (RU №34906, В60М 3/00, опубл. 20.12.2003).
Недостатком данной системы электроснабжения железных дорог постоянного тока является низкая безопасность перевозочного процесса на железных дорогах постоянного тока за счет повышенного электромагнитного влияния на рельсовые цепи и линии связи.
Известна система электроснабжения железных дорог постоянного тока, содержащая 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 к ходовому рельсу, а преобразователь содержит трансформатор, выводы первичной обмотки которого являются входами преобразователя, выводы вторичной обмотки подключены к входам управляемого выпрямителя, выходы которого являются выходами преобразователя, а выводы первичной обмотки понижающего трансформатора подключены к сети внешнего электроснабжения (RU №38692, В60М 3/00, опубл. 10.07.2004).
Недостатком данной системы электроснабжения железных дорог постоянного тока является низкая безопасность перевозочного процесса на железных дорогах постоянного тока за счет повышенного электромагнитного влияния на рельсовые цепи и линии связи.
Задача полезной модели - повысить безопасность перевозочного процесса на железных дорогах постоянного тока за счет снижения электромагнитного влияния на рельсовые цепи и смежные линии связи.
Технический результат достигается тем, что система электроснабжения железных дорог постоянного тока, содержащая понижающий трансформатор, выводы первичной обмотки которого подключены к сети внешнего электроснабжения, контактную сеть, ходовой рельс, тяговый преобразователь, выходы которого подключены к контактной сети и ходовому рельсу, дополнительно содержит однофазную линию повышенного напряжения переменного тока повышенной частоты, преобразователь трехфазного переменного тока в однофазный, входы которого подключены к выводам вторичной обмотки понижающего трансформатора, а выходы подключены к однофазной линии повышенного напряжения переменного тока повышенной частоты, к которой подключены входы тягового преобразователя.
Тяговый преобразователь содержит трансформатор, выводы первичной обмотки которого являются входами тягового преобразователя, а выводы вторичной обмотки подключены к входам управляемого выпрямителя, выходы которого являются выходами тягового преобразователя.
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, выводы вторичной обмотки которого подключены к входам преобразователя трехфазного переменного тока в однофазный 2, выходы которого подключены к однофазной линии 3 повышенного напряжения переменного тока (например, 110 кВ) повышенной частоты (например, 800 Гц), контактную сеть 4, к которой подключен один из выходов тягового преобразователя 5, другой выход которого подключен к ходовому рельсу 6, а входы тягового преобразователя 5 подключены к однофазной линии 3 повышенного напряжения переменного тока повышенной частоты, нагрузку (электровоз) 7. Тяговый преобразователь 5 содержит трансформатор 8, выводы первичной обмотки которого являются входами тягового преобразователя 5, а выводы вторичной обмотки подключены к входам управляемого выпрямителя 9, выходы которого являются выходами тягового преобразователя 5.
Система электроснабжения железных дорог постоянного тока работает следующим образом: питание нагрузки 7 в тяговом режиме осуществляется по контактной сети 4 и по однофазной линии 3 повышенного напряжения переменного тока повышенной частоты через тяговый преобразователь 5. Изменением угла управления тиристоров управляемого выпрямителя 9 можно обеспечить стабильное напряжение в контактной сети 4 в местах присоединения тяговых преобразователей 5. При этом в работе может участвовать тяговый преобразователь 5, ближайший к нагрузке 7.
В случае инверторного режима тягового преобразователя 5 избыточная энергия рекуперации может передаваться по однофазной линии 3 повышенного напряжения переменного тока повышенной частоты и по контактной сети 4 к тяговым преобразователям 5, находящимся на соседней межподстанционной зоне, для потребления ее поездами. При этом в инверторный режим переводится тяговый преобразователь 5, ближайший к нагрузке 7.
Амплитуды и частоты гармоник выпрямленного напряжения на выходе тягового преобразователя 5 будут меньше влиять на токи автоблокировки в ходовом рельсе 6, что снижает ложное срабатывание поездной сигнализации и повышает безопасность перевозочного процесса.