Секционирование и питание контактной сети

Обеспечение надежной работы контактной сети и удобства ее обслуживания осуществляют путем деления сети на отдельные участки - секции, электрически на связанные друг с другом. При этом выполняют следующие условия: обязательно разделяют электрически контактную сеть у каждой тяговой подстанции, каждого поста секционирования; отделяют контактную сеть перегонов от контактной сети станций; на станциях, имеющих несколько парков или групп путей, контактную сеть каждого парка или группы путей выделяют в отдельные секции.

Секционирование контактной сети на перегонах осуществляют с помощью воздушных промежутков, нейтральных вставок, а на путях станций - с помощью специальных секционных изоляторов, которые врезают в провода контактной подвески так, чтобы обеспечить беспрепятственный проход токоприемников. Принятую схему секционирования для нормальных условий можно изменять в зависимости от аварийных ситуаций, включая или выключая секционные разъединители. Переключают секционные разъединители с помощью приводов, которыми управляют дистанционно или вручную.

На рис. 151 приведена для примера схема питания и секционирования контактной сети станции двухпутной линии дороги переменного тока. Тяговая подстанция шестью питающими линиями (фидерами) Ф1-Ф6 питает шесть различных секций контактной сети перегонов и главных путей станции. В каждую питающую линию включены секционные разъединители с моторными приводами; этими разъединителями питающие линии могут быть отключены в обесточенном состоянии. На дорогах переменного тока каждая секция контактной сети перегона питается от разных фаз в определенной очередности. Это способствует выравниванию нагрузок отдельных фаз, что необходимо, так как асимметрия этих нагрузок вызывает асимметрию их напряжения, ухудшающую условия работы присоединенных к той же линии электропередачи потребителей.

Рис. 151. Схема питания и секционирования контактной сети станции двухпутного участка железной дороги

В случае выхода из строя какой-либо питающей линии, например Ф3 или Ф4, напряжение в контактную сеть главных путей станции подают, включая продольные разъединители В или Г, отключенные при нормальной схеме питания. Если по какой-либо причине электровоз остановится под нейтральной вставкой, то напряжение на ее контактную сеть можно подать, включив продольные разъединители А или Б. Как временная мера, может быть осуществлено электроснабжение контактной сети от одной и той же питающей линии Ф1 или Ф2 включением поперечного разъединителя П. Возможны и другие схемы аварийного питания контактной сети.

Как правило, каждый участок контактной сети получает двустороннее питание от двух тяговых подстанций А и Б (рис. 152), что уменьшает потери напряжения и потери энергии в контактной сети. Вполне понятно, что при двустороннем питании контактная сеть участка переменного тока с обеих сторон должна быть подключена к одной и той же фазе.

Рис. 152. Двустороннее питание участка контактной сети с постом секционирования

Тяговые подстанции дорог постоянного тока располагают через 15-20 км одну от другой, а на дорогах переменного тока - через 40-50 км.

Для защиты контактной сети от коротких замыканий и уменьшения потерь напряжения устраивают так называемые посты секционирования. В месте установки поста контактная сеть каждого пути, например двухпутного участка, разделена (секционирована) воздушными промежутками. Секции контактной сети соединяют масляными выключателями на дорогах переменного тока или быстродействующими на дорогах постоянного тока через общую шину поста Ш. Тогда к электровозу ток I_э = I₁ + I₂ + I₃ + I₄ проходит по четырем участкам контактной сети. Если возникнет короткое замыкание, например в точке к, отключаются быстродействующий выключатель 7 тяговой подстанции Б и быстродействующий выключатель 6 поста секционирования: без напряжения остается участок контактной сети бв. При отсутствии поста секционирования одновременно с отключением быстродействующего выключателя 7 отключился бы и выключатель 2 подстанции А, и из строя вышел бы участок контактной сети ав.

Несколько отличны схемы питания и секционирования контактной сети станций стыкования, на которых осуществляют стыкование линий, электрифицированных на постоянном и переменном токе. В контактной сети таких станций выделяют необходимое число секций, в которые можно подавать напряжение как постоянного, так и переменного тока (рис. 153) в зависимости от того, с какого участка прибывает электровоз. Секции переключают на постоянный или переменный ток одновременно с приготовлением маршрута следования поезда (перевод стрелок и включение соответствующих сигналов). В СССР разработана и внедрена специальная автоматическая система МРЦ (маршрутно-релейная централизация), не допускающая возможности попадания локомотивов постоянного тока под переменное напряжение в контактной сети и наоборот.

Рис. 153. Схема стыкования контактной сети участков постоянного и переменного тока

При наличии электровозов двойного питания необходимость в станциях стыкования отпадает.