Зарубежные системы тягового электроснабжения
1.4. Зарубежные системы тягового электроснабжения
К числу основных систем электроснабжения электрических железных дорог зарубежных стран следует отнести системы электроснабжения постоянного тока напряжением 1,5 и 3 кВ; переменного тока напряжением 25 и 50 кВ, частотой 50 и 60 Гц; переменного тока напряжением 11–15 кВ, частотой 16 2/3 и 25 Гц.
Система электроснабжения постоянного тока напряжением 1,5 кВ применяется в Германии, Франции, Англии, Голландии, Японии и в других странах, напряжением 3 кВ – в Польше, Италии, Чехии, Словакии, Румынии, Болгарии и др. По системе постоянного тока напряжением 1,5 и 3 кВ электрифицировано около 100 тыс. км, или 47 % от общей протяженности электрических железных дорог.
Система электроснабжения переменного тока напряжением 25 кВ, частотой 50–60 Гц применяется в Англии, Венгрии, Румынии, Чехии, Словакии и других странах, а напряжением 50 кВ – в ЮАР, США, Канаде. По системе переменного тока напряжением 25 и 50 кВ, частотой 50 и 60 Гц электрифицировано около 80 тыс. км, или 36 % от общей протяженности электрических железных дорог.
Система электроснабжения переменного тока напряжением 11–15 кВ, частотой 16 2/3 Гц применяется в Германии, Франции, Швеции, Австралии, Швейцарии и в других странах, а частотой 25 Гц – в США. По системе переменного тока напряжением 11–15 кВ, частотой 16 2/3 и 25 Гц электрифицировано около 34 тыс. км, или 16 % от общей протяженности электрических железных дорог.
Система электроснабжения переменного тока привлекательна тем, что имеется возможность использования в качестве тягового двигателя коллекторного двигателя переменного тока, имеющего тяговые характеристики, близкие к характеристикам двигателей постоянного тока. Регулирование напряжения, подводимого к тяговому двигателю, осуществляется изменением коэффициента трансформации трансформатора, установленного на подвижном составе.
Достоинства такой системы по сравнению с системой постоянного тока такие же, как и у системы однофазного тока промышленной частоты:
возможность иметь более высокое напряжение в контактной сети;
увеличивается расстояние между тяговыми подстанциями (до 40 – 60 км) при одновременном уменьшении сечения проводов контактной подвески.
Рекомендуемые материалы
Однако этой системе присущи следующие недостатки:
низкий коэффициент мощности коллекторного электродвигателя (0,80 – 0,88), а при трогании с места – (0,3 – 0,4);
значительное влияние тягового сети на смежные устройства;
Ещё посмотрите лекцию "22 Казимир III Великий" по этой теме.
трудности питания электрической энергией нетяговых потребителей;
сложность применения рекуперативного торможения.
Остальные железные дороги электрифицированы по другим системам (около 1%).
В настоящее время электрические железные дороги имеются на всех континентах. При общей протяженности железных дорог в мире почти 1,5 млн км электрифицировано примерно 220 тыс. км, т. е. 13 %.
Все данные приведены без учета электрических железных дорог России и других стран СНГ.
Более подробно с этим материалом можно ознакомиться в работах [5,6].
