Doświadczenia ZSSR z system 3kV i 25kV
zeus04
Oto ocr z Trakcja i Wagony nr. 10/87
prof. dr hab. inż. Walerij Pawłowicz FIEOKTISTOW
Moskiewski Instytut Inżynierów Transportu Kolejowego
Rozwój trakcji elektrycznej prądu stałego 3 kV w Związku Radzieckim
Referat wygłoszony na spotkaniu w Domu Radzieckiej Nauki i Kultury w
Warszawie 10 lutego 1987 roku, zorganizowanym przy udziale Zarządu
Dzielnicowego TPPR Warszawskiego Węzła Kolejowego i Sekcji Głównej Kolejowej
Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji. Autor w czasie pobytu w
Polsce spotkał się z pracownikami Politechniki Warszawskiej i Politechniki
Krakowskiej, Instytutu Elektrotechniki, Centralnego Biura Projektowo-
Badawczego Budownictwa Kolejowego i innych kolejowych biur projektów,
elektryfikatorami i eksploatatorami trakcji elektrycznej PKP.
Trakcję elektryczną prądu stałego stosuje się w Związku Radzieckim od 1926
roku, natomiast od 1955 roku jest wykorzystywany prąd przemienny o napięciu
25 kV, 50 Hz. Obecnie długość zelektryfikowanych linii kolejowych wynosi 51
tys. km na ogółem 146 tys. km eksploatowanych linii. Trakcją elektryczną
wykonuje się 61 proc. przewozów kolejowych, zużywając 60 mld kWh energii
elektrycznej w ciągu roku. Zelektryfikowane linie są wyposażone w blokadę
samoczynną i scentralizowane kierowanie ruchem, mają szyny S65 lub S75, co
umożliwia właściwy proces przewozowy w warunkach dużego obciążenia
sięgającego 100 mln brtkm na rok. Ponad 75 proc. zelektryfikowanych linii
pracuje na granicy zdolności przepustowej. Dlatego dalsze zwiększenie
przewozów jest możliwe przez zwiększenie masy pociągu, która wynosi średnio
3,5 tys. ton.
Na większości linii normatywna masa pociągu wynosi 6 tys. ton. Praktycznie
opanowano prowadzenie składów o masie 10-12 tys. ton na terenach równinnych
dwoma lokomotywami elektrycznymi i 6-8 tyś. ton pięcioma lokomotywami
elektrycznymi na odcinkach górskich.
Posiadanie dwóch systemów trakcji elektrycznej umożliwia ich porównanie w
warunkach intensywnej eksploatacji. System prądu przemiennego jest tańszy o
około 25-30 proc. od systemu prądu stałego, jeśli chodzi o nakłady
inwestycyjne, ale ma znacznie gorsze wskaźniki energetyczne w eksploatacji,
do których możemy zaliczyć:
- współczynnik mocy 0,82
- asymetryczne obciążenie faz systemu energetycznego,
- zwiększenie zakłócenia łączności,
- skomplikowany system hamowania z odzyskiem energii elektrycznej,
- zwiększona proporcjonalnie liczba uszkodzeń sieci trakcyjnej.
System prądu stałego w warunkach Związku Radzieckiego jest bardziej
ekonomiczny pod względem zużycia energii elektrycznej, które wynosi 12
Wh/tkm, w porównaniu z zużyciem energii, które przy systemie prądu
przemiennego wynosi 12,9 Wh/tkm. Wszystkie lokomotywy elektryczne prądu
stałego mają system hamowania z odzyskiem energii elektrycznej, a roczny
zwrot energii do sieci trakcyjnej wynosi dzięki temu 2 mld kWh.
Chociaż sieć trakcyjna prądu stałego jest bardziej skomplikowana, to liczba
jej uszkodzeń jest 2-2,5 raza mniejsza. Gęste rozmieszczenie podstacji
trakcyjnych prądu stałego nie może być uważane za wadę systemu, ponieważ
wszystkie podstacje są sterowane zdalnie i nie mają obsługi, ponadto
podstacje nowego typu mają urządzenia napowietrzne.
Dokładna analiza wykazuje, że w warunkach Związku Radzieckiego oba systemy
trakcji elektrycznej są jednakowo ważne, co również potwierdza utrzymanie
wysokiego tempa elektryfikacji linii kolejowych systemem prądu stałego (rys.
1). Tym systemem są elektryfikowane najbardziej przeciążone górskie odcinki
linii Uralu, Kaukazu, w Karpatach i Chibinach, obejścia jeziora Bajkał oraz
najbardziej obciążone linie równinne: moskiewska, zachodniosyberyjska,
kujbyszewska, linie Moskwa - Leningrad, Moskwa - Krym i Moskwa - Donbas. W
ruchu podmiejskim dużych aglomeracji również są stosowane pociągi
elektryczne zasilane prądem stałym.
W perspektywie przewiduje się zelektryfikowanie następnych 25 tys. km linii -
w 2000 roku będzie zelektryfikowanych około 75 tys. km linii kolejowych, na
których będzie wykonywane 80 proc. przewozów.
Przewiduje się, że ta praca będzie równomiernie rozłożona między systemy
prądu stałego i przemiennego.
Ze względu na to, że zarówno w Polsce, jak i Związku Radzieckim w bardzo
dużym stopniu, w stosunku do innych zarządów kolejowych, jest wykorzystywany
system trakcji elektrycznej prądu stałego 3 kV, wydaje się celowe zapoznanie
polskich specjalistów z perspektywą rozwoju tego systemu w Związku Radzieckim.
Większość elektryfikowanych linii to linie dwutorowe z rozmieszczeniem
podstacji trakcyjnych co 10-15 km (rys. 2), z kabinami sekcyjnymi i punktami
połączeń poprzecznych. Ze względu na taki układ zasilania spadki napięcia w
sieci trakcyjnej są mniejsze około 3,5 raza w porównaniu z jednostronnym
zasilaniem tych samych odcinków.
Podstacje trakcyjne są zazwyczaj wykonywane według dwustopniowego systemu
przekształcenia (rys. 3a), z przekształtnikami trakcyjnymi na prąd 3 kA; w
niektórych przypadkach stosuje się bardziej ekonomiczny układ jednostopniowy
(rys. 3b). W tym drugim przypadku niezbędne jest zastosowanie dodatkowego
transformatora na napięcie 35 kV do obsługiwania potrzeb nietrakcyjnych. W
pierwszym przypadku potrzeby nietrakcyjne są obsługiwane zasilaniem ze
specjalnego dodatkowego uzwojenia transformatora 35 kV lub bezpośrednio z
układu szyn zbiorczych prądu przemiennego napięciem 10 kV.
Większość stosowanych przekształtników to przekształtniki sześciopulsowe,
jednak obecnie wprowadza się przekształtniki dwunastopulsowe, co umożliwia
zwiększenie współczynnika mocy linii zasilających z 0,86 do 0,94.
Stabilizację napięcia w sieci trakcyjnej zapewnia się za pomocą dodatkowego
agregatu tyrystorowego o napięciu 800-900 V, włączonego szeregowo do
zasadniczego przekształtnika. Otrzymujemy przy tym podstację z regulowaną
charakterystyką zewnętrzną. Na odcinkach górskich o wydłużonych spadkach
przekształtniki podstacyjne są wyposażone w przetwarzacze, które zmieniają
reżim pracy bezstykowo.
Sieć trakcyjna na liniach elektryfikowanych prądem stałym jest siecią
łańcuchową z odsprężynowanymi wieszakami (rys. 4a). Sieć trakcyjna ma dwa
miedziane przewody jezdne o przekroju 100 mm2 (na stacjach jeden miedziany
przewód o przekroju 100 mm2 lub 85 mm2), miedzianą linkę nośną o przekroju
120 mm2 i przewody wzmacniające z aluminium o przekroju 185 mm2.
Tego typu sieć trakcyjna dobrze pracuje przy prędkościach do 120 km/h i
dostatecznie do 140 km/h, jednak na liniach o dużych prędkościach konieczne
jest zastosowanie bardziej skomplikowanych węzłów w wieszakach. Przewód
jezdny sieci trakcyjnej ma zygzak 40 cm; jest to sieć o zawieszeniu
półpochyłym (rys. 4b). W celu uodpornienia sieci na działanie wiatru
próbowano wykonywać zygzakowanie liny nośnej w kierunku przeciwnym do zygzaka
przewodu jezdnego, otrzymując w ten sposób ukośne zawieszenie sieci, jednak
taka sieć powoduje komplikacje w montażu i eksploatacji.
Perspektywiczną siecią jest sieć romboidalna (rys. 4c), w której przewody
jezdne w punktach podwieszenia są rozsunięte w kształcie rombu. W rozwoju
energetyki uwzględnia się obecnie zwiększoną moc lokomotyw elektrycznych.
Większość zelektryfikowanych linii jest obsługiwana ośmioosiowymi
lokomotywami elektrycznymi WŁ8 i WŁ10 o mocy 3800-4600 kW, przy czym na
liniach górskich stosuje się trakcję podwójną. Również na niektórych
obciążonych liniach równinnych stosuje się trakcję podwójną do pociągów
zdwojonych. Przykładowo w dyrekcji kolei moskiewskiej opanowano prowadzenie
pociągów o masie 10 tyś. ton z lokomotywami na początku i w końcu składu.
W celu zapewnienia obsługi pociągów o zwiększonej masie postanowiono
przygotować produkcję dwunastoosiowych lokomotyw WŁ15 o układzie 2(Bo + Bo +
Bo,) i mocy 8400 kW, które przy rozruchu będą pobierały prąd zgodnie z
wykresem na rysunku 5
(max 3840A). Jest możliwość włączenia do ciężkiego pociągu dwóch takich
lokomotyw na czole i w końcu składu pociągu. Podane moce nie są mocami
granicznymi.
Na jednym z odcinków górskich opanowano prowadzenie pociągów o masie 6000 ton
pięcioma lokomotywami WŁ10, a na liniach w Kazachstanie, na terenie
równinnym, przeprowadzono pociąg z węglem o masie 43 tys. ton.
Takie wykorzystanie pojazdów trakcyjnych wymaga wzmocnienia systemu
energetycznego, przy czym możliwe są następujące warianty:
- zamontowanie dodatkowych przekształtników w działających podstacjach
trakcyjnych,
- zbudowanie nowych podstacji w miejscach ustawienia kabin
sekcyjnych,
- wzmocnienie przekroju sieci trakcyjnej,
- wykonanie dodatkowych połączeń poprzecznych.
Rocznie jest dokonywane wzmocnienie układów energetycznych na liniach o
długości 8-10 tyś. km. W niektórych
przypadkach odległość między podstacjami zmniejszyła sie, do 6 km.
Niezbędne są efektywne środki zwiększenia wydolności systemu energetycznego i
stabilizacji napięcia w sieci trakcyjnej.
Najważniejsze zagadnienia techniczne,rozwiązywane przez uczonych
radzieckich, to:
- Dodawcze urządzenia napięciowe do zastosowania na długich odcinkach
zasilania, jeżeli czynnikiem limitującym jest spadek napięcia, a nie
nagrzewanie sieci trakcyjnej. Dodawcze urządzenie napięciowe włącza się w
sieć trakcyjną równolegle do izolatora sekcyjnego w środku odległości
pomiędzy podstacją trakcyjną i kabiną sekcyjną. Zasilanie tego urządzenia
odbywa się z linii trójfazowej, ale jest możliwe jego autonomiczne zasilanie
z sieci trakcyjnej przez przekształtnik w układzie "autonomiczny
przekształtnik - transformator - prostownik".
Możliwe jest również włączenie rewersyjnego dodawczego urządzenia
napięciowego do jednocześnie istniejącej kabiny sekcyjnej. Wówczas
niezależnie od miejsca poboru prądu przez lokomotywę, prąd ten będzie
równomiernie rozdzielony między sąsiednimi podstacjami.
Umożliwi to przejazd lokomotywy lub zespołu lokomotyw o mocy dwukrotnie
większej niż moc podstacji trakcyjnej na danej linii.
- System energetyczny z mocą rozłożoną jest systemem o gęstym rozmieszczeniu
podstacji; moc każdej z nich może być mniejsza od obciążenia jednostkowego, a
charakterystyka zewnętrzna podstacji ograniczona prądem granicznym. To
znaczy, że obciążenie rozkłada się na kilka podstacji, udział w obciążeniu
każdej jest odwrotnie proporcjonalny do odległości.
Praktyczne wykonanie systemu z mocą rozłożoną jest możliwe z podstacjami w
wykonaniu zewnętrznym i z zawieszeniem przewodów trójfazowej linii na
konstrukcjach
wsporczych sieci trakcyjnej. Otrzymuje się system z małymi stratami;
czynnikiem ograniczającym może być tylko nagrzewanie się sieci trakcyjnej.
Zwiększenie napięcia jest jednym ze starszych sposobów udoskonalania systemu
prądu stałego. Na początku dążono do wykonania wysokonapięciowej maszyny
elektrycznej prądu stałego. Jednak taka maszyna jako silnik trakcyjny
lokomotywy elektrycznej była nieekonomiczna ze względu na materiałochłonność
i była zawodna w pracy.
Następny krok w tej dziedzinie był związany z wykorzystaniem przetwarzającej
techniki półprzewodnikowej. W 1966 roku, pod kierunkiem profesora W.
Rozenfelda, zbudowano nową lokomotywę WŁ8W z impulsowym przekształtnikiem i
normalnymi silnikami na napięcie 1500 V. Lokomotywa mogła współpracować z
siecią trakcyjną o napięciu 6 i 3 kV. przy czym napięcie na silnikach było
regulowane płynnie w zakresie 0-3000 V kosztem zmiany częstotliwości impulsów
na wyjściu przekształtnika w zakresie 15-600 Hz. Wyniki badań lokomotywy były
pozytywne, co umożliwiło przełączenie na 6 kV odcinka linii o długości 150
km na kolei zakaukaskiej. W tym celu zbudowano pięć lokomotyw WŁ8W i trzy
elektryczne zespoły trakcyjne ER2W.
Jednak powołana w 1977 roku specjalna komisja, po dokładnym zbadaniu
eksploatacji doświadczalnego odcinka na napięcie 6kV, zaleciła przerwanie
dalszych prac. Negatywne stanowisko komisji opierało się na trzech
podstawowych punktach:
- ze względu na duże straty energii w urządzeniach przetwarzających,
znajdujących się w lokomotywie, ogólna sprawność systemu 6 kV została
znacznie obniżona w porównaniu z systemem 3 kV;
- zakłócenia elektromagnetyczne, pochodzące od przekształtnika z regulowaną
częstotliwością, w znacznym stopniu przewyższały znormalizowane
psofometryczne oddziaływania na łączność i blokadę samoczynną;
- możliwości siłowej techniki półprzewodnikowej lat sześćdziesiątych nie
gwarantowały wyprodukowania ekonomicznego przekształtnika, dlatego lokomotywa
WŁ8W i elektryczny zespół trakcyjny ER2W miały skomplikowaną konstrukcję i
powodowały duże trudności w eksploatacji.
Jednak pozytywne wyniki osiągane w budowie silników bezkomutatorowych
umożliwiły powrót do zagadnienia napięcia podwyższonego do 12 kV. Jeżeli
zostanie zbudowana pewna pod względem konstrukcji lokomotywa o sprawności
znamionowej nie mniejszej niż 0.86, to system podwyższonego napięcia może
otrzymać pierwszeństwo w porównaniu z systemem prądu przemiennego 25 kV. 50
Hz.
Badania prowadzone są w dwóch kierunkach. Testuje się lokomotywę o
dwustopniowym przekształceniu (rys. 6a), przy czym stopień impulsowego
przekształtnika zapewnia zmniejszenie napięcia z 12 kV do 3 kV, z
galwanicznym podziałem układów (bez transformatora). Drugi stopień stanowią
przekształtniki autonomiczne z modulacją pasmowo-impulsową, przy czym każdy
przekształtnik autonomiczny zasila swój silnik asynchroniczny. Drugim
rozwiązaniem może być lokomotywa z jednostopniowym przekształcaniem (rys.
6b), z zastosowaniem autonomicznego przekształtnika, wykonanego według
schematu z pasmową modulacją. Ten przekształtnik zasila napięciem 9,6 kV
silnik asynchroniczny o podwójnej mocy (jeden w dwuosiowym wózku).
Niedogodność drugiego wariantu jest związana z silnikiem o większym napięciu,
a niedogodność pierwszego - z dwustopniowym przekształcaniem napięcia.
Należy zaznaczyć, że według pierwszego wariantu można zbudować uniwersalną
lokomotywę, która może współpracować z siecią 3 kV i 12 kV.
Problemy związane z podwyższeniem napięcia w sieci trakcyjnej wymagają
dokładnego zbadania.
W krajach mających trakcję elektryczną prądu stałego, takich jak ZSSR,
Polska, Włochy, Republika Południowej Afryki i innych, kompleksowych badań
nad tym systemem praktycznie się nie prowadzi.
Aby wykazać złożoność tych zagadnień, byłoby celowe przytoczenie wyników
badań prowadzonych w Związku Radzieckim na temat wpływu wysokości napięcia w
sieci trakcyjnej 3 kV na średnie zużycie energii elektrycznej. Na linii o
profilu równinnym raz w tygodniu zmieniano napięcia na podstacjach w
granicach 2800-3700 V i mierzono zużycie energii. Okazało się, że np. straty
energii są odwrotnie proporcjonalne do poziomu napięcia. Podobne wyniki
otrzymuje się w tych przypadkach, gdy dla ruchu pociągów ciężkich, z trakcją
wielokrotną, zwiększa się napięcie biegu jałowego podstacji do 4000 V.
Nauka nie może więc jeszcze odpowiedzieć jednoznacznie na pytane dotyczące
optymalnego napięcia w sieci trakcyjnej. Także przemysł produkujący
elektryczne pojazdy trakcyjne jeszcze nie zapewnia optymalnego zużycia
energii przez urządzenia na napięcie znamionowe 3000 V.
Ważny kierunek rozwoju, związany z postępem technicznym w trakcji
elektrycznej, łączy się z wdrożeniem do eksploatacji systemu rozruchu
impulsowego.
W elektrycznych zespołach trakcyjnych ruchu podmiejskiego straty wynikłe z
powodu rozruchu oporowego sięgają 10 proc. zużywanej energii, a straty z
powodu hamowania - od 15 do 20 proc. W Związku Radzieckim już od około 10 lat
eksploatuje się 12 elektrycznych zespołów trakcyjnych ER2I i ER12 bez
rozruchu oporowego. Zbudowano elektryczny zespół trakcyjny ER30 z rozruchem
bezoporowym i hamowaniem z odzyskiem energii, z wykorzystaniem silników 250
kW, 750 V.
W warunkach dużych aglomeracji miejskich takie pociągi zapewnią nie tylko
oszczędność energii, lecz w znacznym stopniu będą zmniejszać szczytowe
obciążenia systemu, energetycznego.
Nawet gdy nie będzie podstacji wyposażonych w urządzenia do zwrotu energii,
to prawie 90 proc. energii będzie wykorzystane przez inne pociągi.
Znaczącym niedostatkiem systemu trakcji elektrycznej jest obecnie brak
elektrycznych lokomotyw manewrowych. Spalinowe lokomotywy manewrowe od 75 do
80 proc. czasu swojej pracy wykonują na stacjach pod siecią trakcyjną.
Sprawność lokomotywy spalinowej w pracy manewrowej nie przekracza 6-8 proc.
W Związku Radzieckim już od 15 lat jest w eksploatacji kilka sześcioosiowych
elektrycznych lokomotyw akumulatorowych WŁ26 wyposażonych w 400 Ah
żelazoniklowe baterie akumulatorowe, lokomotywy te mają ponadto pantografy
umożliwiające pracę przy zasilaniu z sieci trakcyjnej.
Opracowano ośmioosiową jednosekcyjną elektryczną lokomotywę manewrową o
zwiększonej mocy, która może pracować na następujących zasadach:
- zasilania z sieci trakcyjnej,
- zasilania z baterii akumulatorowej,
- ładowania baterii z sieci trakcyjnej,
- odzysku energii i jej zwrotu do baterii akumulatorów,
- odzysku energii i jej zwrotu do sieci trakcyjnej.
Zmiana spalinowych lokomotyw manewrowych na lokomotywy elektryczne WŁ26
zapewni około 2,5-krotną oszczędność energii w pracy manewrowej (licząc w
paliwie umownym).
Będzie to największe przedsięwzięcie, jeśli chodzi o oszczędność energii w
transporcie kolejowym.
Wnioski
- W warunkach transportowych Związku Radzieckiego system prądu stałego 3 kV i
system prądu przemiennego 25 kV, 50 Hz są w przybliżeniu systemami
równorzędnymi. Wraz ze zwiększeniem się ceny energii elektrycznej oraz coraz
większymi wymaganiami stawianymi wobec jakości energii elektrycznej, system
prądu stałego ma znaczącą przewagę nad systemem prądu przemiennego pod
względem oszczędności, większego współczynnika mocy i symetrycznego
obciążenia.
- naukowe badania i nowe opracowania w dziedzinie trakcji elektrycznej prądu
stałego pozostają nieco w tyle za praktyką.
Zagadnienia, z którymi dotychczas się nie uporano, są związane z prowadzeniem
pociągów o dużej masie kilkoma lokomotywami, przy podwyższonym napięciu i z
optymalizacją poziomu napięcia, z przejściem na rozruch impulsowy i
wdrożeniem do pracy elektrycznych lokomotyw manewrowych.
- Ze względu na to, że system trakcji elektrycznej prądu stałego jest
najbardziej rozpowszechnionym systemem w świecie i wiele krajów wykorzystuje
go w znacznym zakresie, jest konieczna bardziej intensywna wymiana
doświadczeń, koordynacja prac naukowych i przeprowadzenie wzajemnych
konsultacji prac projektowych i konstruktorskich w dziedzinie trakcji
elektrycznej. W pierwszej kolejności taka współpraca powinna nastąpić między
Związkiem Radzieckim i Polską.
Tłumaczył mgr inż. Henryk Jakszuk
--
Wysłano z serwisu OnetNiusy: http://niusy.onet.pl
loksim
> ton
> pięcioma lokomotywami WŁ10, a na liniach w Kazachstanie, na terenie
> równinnym, przeprowadzono pociąg z węglem o masie 43 tys. ton.
ile to moze byc wagonow :) ?
loksim
gerlach
Najcięższy pociąg jeździ w Australii, ma około 100 kiloton masy
całkowitej, z czego 82 kilotony to ładunek. Ma łącznie 682 wagony i 8
lokomotyw.
http://www.blonnet.com/2003/05/19/stories/2003051900110600.htm
Mateusz Nowaczyk
"loksim" <loksim4...@wonspampoczta.onet.pl> wrote in message
news:ersm2b$eb2$1...@news.onet.pl...
Wychodzi koło 500, długość prawie 10km. jakoś mi się nie chce w to wierzyć,
to chyba coś z gatunku "nauki socjalistycznej"?
rade...@poczta.onet.pl
>około 25-30 proc. od systemu prądu stałego, jeśli chodzi o nakłady
>inwestycyjne, ale ma znacznie gorsze wskaźniki energetyczne w eksploatacji,
Pod koniec lat 90 i przy sowieckiej "oporowej" elektronice wysokich napięć to
może i tak.Ale biorąc pod uwagę obecne technologie to raczej pod każdym względem
lepsze
jest wyższe napięcie .
loksim
> całkowitej, z czego 82 kilotony to ładunek. Ma łącznie 682 wagony i 8
> lokomotyw.
mam nadzieje, ze wars nie jest na koncu skladu
loksim
zeus04
>
> Pod koniec lat 90 i przy sowieckiej "oporowej" elektronice wysokich napięć to
> może i tak.Ale biorąc pod uwagę obecne technologie to raczej pod każdym względem
> lepsze
> jest wyższe napięcie .
>
kruger z pracy
wiadomości news:ersqn6$vf6$1...@news.onet.pl...
ROTFL :D goezej by bylo gdyby jedynie wars mial toalete :P
--
Pozdrawiam, kruger
grechu
>
> Wychodzi koło 500, długość prawie 10km. jakoś mi się nie chce w to wierzyć,
> to chyba coś z gatunku "nauki socjalistycznej"?
kiedyś na grupie było o jakimś pociągu węglowym (czy z rudą) w Afryce
też około 10 km długosci i jeszcze bilety na przejazd na towarowym
sprzedawali.
Arkadiusz Mizerski
na moście średnicowym w Wawie.... :-)))
--
Wysłano z serwisu Usenet w portalu Gazeta.pl -> http://www.gazeta.pl/usenet/
rade...@poczta.onet.pl
> Bzdura
Dziwne
Przesył, eksploatacja sieci są tańsze.
Lokomotywy maja większą sprawność
Radek
PH
Rozwiń proszę. O ile wiem jedyna wada to wożenie trafo.
--
PH
zeus04
>
> Przesył, eksploatacja sieci są tańsze.
> Lokomotywy maja większą sprawność
>
Mazurkiewicz
dla lokomotywy EU07 i ET22 oraz E10002 i E24421 (odpowiednio dla
systemu 15kV 16 2/3 Hz i
25kV 50Hz) wynika że oporowa Eu07 i ET22 zużyją mniej paliwa
pierwotnego
w elektrowni niż ww lokomotywy w swoich systemach.
Trasa długości 20383m bez wzniesień , spadków i łuków.
-EU07 + skład 540t ma jednostkowe zużycie 108,97 Wh/tkm (strata w
oporniku rozruchowym EU07
wyniesie tylko 0,567% całej pobranej energii na ten przejazd)
-ET22 +540t 112,1 Wh/tkm (w oporniku stracimy tutaj 0,52% energii)
-E10002 + 502t = 116,6 Wh/tkm (brak rezystorów rozruchowych)
-E24421 +548t = 112,9 Wh/tkm (brak rezystorów rozruchowych)
W obliczeniach uwzględniano :
-pracę uzyteczną pokonania oporów ruchu
-na pokrycie strat energii - hamowania pociągu na stacji, rozruchu
oporowego, w transformatorze,
w silniku trakcyjnym, w sieci trakcyjnej , podstacji trakcyjnej , w
sieci WN 2 , w transformatorze 2,
w sieci WN 1 , w transformatorze 1 , w elektrowni (generatorze ,
turbinie , kotle)
zeus04
>
> Rozwiń proszę. O ile wiem jedyna wada to wożenie trafo.
>
masy
ma dopuszczoną większą gęstość prądu w uzwojeniach niż stosowana
w transformatorach stacjonarnych , a zatem większe straty omowe
i konieczność stosowania wydajnego chłodzenia.
2) W systemie prądu
stałego stosuje się zasilanie dwustronne a więc przy przekroju sieci
jezdnej przeciętnie dwa razy "grubszej" od 25kV 50Hz -możemy
przyjąć że sieć jest cztery razy "grubsza" a na liniach wielotorowych
stosuje się jeszcze dodatkowo sekcjonowanie poprzeczne .
3)W systemie 50Hz
podstacja zasila samodzielnie , jednostronnie pojazdy bo ze względu
na przesunięcia fazowe ( i to nawet podstacji zasilanych ze wspólnego
GPZ) nie mogą pracować równolegle (nieuniknione prądy wyrównawcze).
Podstacja pracująca w systemie 25kV 50Hz musi być wymiarowana
na duże obciążenia gdyż zasila samodzielnie odcinek który z natury
jest dłuższy
niż w przypadku podstacji 3kV czyli może znajdować się na nim w danej
chwili
więcej pojazdów a zatem potrzebuje zasilania z GPZ o bardzo dużej
mocy
zwarciowej i to dodatkowo większej gdyż niesymetrycznie obciąża fazy
GPZ
które zakłóca i obniża jakość energii innym odbiorcom przyłączonym do
tego GPZ.
4)Infrastruktura energetyczna nie zawsze pokrywa się z liniami
kolejowymi
5)Podstacje stosowane na PKP są bez-obsługowe , mają wysoki
współczynnik
mocy cos fi , i sprawność 0,95%. Jest stosowana gdzieniegdzie
transformacja 1-stopniowa
z 110kV na 3kV. Generalnie straty w sieci trakcyjnej są takie same jak
w systemie
25kV a to za sprawą sekcjonowania podłużnego i poprzecznego i
mniejszym odległością
pomiędzy podstacjami
6) Pojazdy w swych klasycznych wykonaniach były zawsze droższe od
pojazdów
3kV i cięższe co częściowo kompensowało większą cenę sieci 3kV
7)Izolatory w sieci 25kV są droższe
,a efektywny przekrój sieci jest mniejszy za sprawą efektu
naskórkowości
8) Występują kłopoty podczas przejazdu pojazdu pomiędzy sekcjami
zasilania
(częste upalenia sieci na styku pomiędzy sekcjami zasilanymi z innych
podstacji)
Pozdrawiam