RU62068U1

RU62068U1 - DC RAILWAY DIAGRAM

Info

Publication number: RU62068U1
Application number: RU2006145090/22U
Authority: RU
Inventors: Борис Алексеевич Аржанников; Владимир Андреевич Вербицкий
Original assignee: Борис Алексеевич Аржанников
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2007-03-27

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к регулированию напряжения и может найти применение в устройствах для питания железных дорог постоянного тока. Полезной моделью решается задача создания схемы питания железных дорог постоянного тока, характеризующейся сниженными потерями электрической энергии в контактной сети за счет передачи электроэнергии к электровозу по линии с более высоким напряжением (10 кВ) и повышения напряжения в контактной сети с минимальных значений 2,4÷2,7 кВ до номинального 3 кВ (но не более максимально допустимого 3,8 кВ). Для решения поставленной задачи в схеме питания железных дорог постоянного тока, содержащая тяговую подстанцию, включающую головной понизительный трансформатор, высоковольтная обмотка которого подключена к высоковольтной питающей сети, низковольтная обмотка головного понизительного трансформатора подключена к распределительному устройству, к которому подключен первый выпрямительный блок, соединенный с контактной сетью и тяговым рельсом, предложено, согласно настоящей полезной модели, ввести второй выпрямительный блок, вход которого подключить к линии электропередач, соединенной с распределительным устройством тяговой подстанции, а выходы второго выпрямительного блока подключить к входам введенного преобразователя постоянного тока, один из выходов которого подключить к контактной сети, а другой - к тяговому рельсу.The utility model relates to electrical engineering, in particular, to voltage regulation and may find application in devices for supplying direct current railways. A useful model solves the problem of creating a power circuit for direct current railways, characterized by reduced losses of electric energy in the contact network due to the transmission of electricity to the electric locomotive via a line with a higher voltage (10 kV) and increasing the voltage in the contact network from the minimum values of 2.4 ÷ 2 , 7 kV up to a nominal 3 kV (but not more than the maximum allowable 3.8 kV). To solve the problem in the power supply circuit of direct current railways, containing a traction substation, including a head-down transformer, the high-voltage winding of which is connected to a high-voltage power supply network, a low-voltage winding of the head-down transformer is connected to a switchgear, to which the first rectifier unit connected to the contact network and traction rail, it is proposed, according to the present utility model, to introduce a second rectifier unit, the input of which connect it to the power line connected to the switchgear of the traction substation, and connect the outputs of the second rectifier unit to the inputs of the introduced DC / DC converter, one of the outputs of which is connected to the contact network, and the other to the traction rail.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, в частности, к регулированию напряжения и может найти применение в устройствах для питания железных дорог постоянного тока.The utility model relates to electrical engineering, in particular, to voltage regulation and may find application in devices for supplying direct current railways.

Известна схема питания железных дорог постоянного тока, содержащая тяговую подстанцию, включающую головной понизительный трансформатор, высоковольтная обмотка которого подключена к высоковольтной питающей сети, низковольтная обмотка головного понизительного трансформатора подключена к распределительному устройству, преобразовательный трансформатор, выпрямительный блок, соединенный с контактной сетью и тяговым рельсом, между которыми включена нагрузка - электровоз [Л.1].A known power circuit of direct current railways containing a traction substation including a head-down transformer, the high-voltage winding of which is connected to a high-voltage power supply network, a low-voltage winding of the head-down transformer is connected to a switchgear, a transformer transformer, a rectifier unit connected to the contact network and the traction rail, between which the load is included - an electric locomotive [L.1].

Описанная в [Л.1] схема питания железных дорог постоянного тока характеризуется при увеличении токов нагрузки в контактной сети с введением скоростного и тяжеловесного движения поездов снижением напряжения в контактной сети до 2,7 кВ при номинальном напряжении 3,0 кВ и, следовательно, высокими потерями электрической энергии в контактной сети.The DC power supply circuit described in [L.1] is characterized by an increase in load currents in the contact network with the introduction of high-speed and heavy train traffic, a decrease in the voltage in the contact network to 2.7 kV at a nominal voltage of 3.0 kV and, therefore, high losses of electrical energy in the contact network.

Полезной моделью решается задача создания схемы питания железных дорог постоянного тока, характеризующейся сниженными потерями электрической энергии в контактной сети за счет передачи электроэнергии к электровозу по линии с более высоким напряжением (10 кВ) и повышения напряжения в контактной сети с минимальных значений 2,4÷2,7 кВ до номинального 3 кВ (но не более максимально допустимого 3,8 кВ).A useful model solves the problem of creating a power circuit for direct current railways, characterized by reduced losses of electric energy in the contact network due to the transmission of electricity to the electric locomotive via a line with a higher voltage (10 kV) and increasing the voltage in the contact network from the minimum values of 2.4 ÷ 2 , 7 kV up to a nominal 3 kV (but not more than the maximum allowable 3.8 kV).

Для решения поставленной задачи в схеме питания железных дорог постоянного тока, содержащая тяговую подстанцию, включающую головной понизительный трансформатор, высоковольтная обмотка которого подключена к высоковольтной питающей сети, низковольтная обмотка головного понизительного трансформатора подключена к распределительному устройству, к которому подключен первый выпрямительный блок, соединенный с контактной сетью и тяговым рельсом, предложено, согласно настоящей полезной модели, ввести второй выпрямительный блок, вход которого подключить к линии электропередач, соединенной с распределительным устройством тяговой подстанции, а выходы второго выпрямительного блока подключить к входам введенного преобразователя постоянного тока, один из выходов которого подключить к контактной сети, а другой - к тяговому рельсу.To solve the problem in the power supply circuit of direct current railways, containing a traction substation, including a head-down transformer, the high-voltage winding of which is connected to a high-voltage power supply network, a low-voltage winding of the head-down transformer is connected to a switchgear, to which the first rectifier unit connected to the contact network and traction rail, it is proposed, according to the present utility model, to introduce a second rectifier unit, the input of which connect it to the power line connected to the switchgear of the traction substation, and connect the outputs of the second rectifier unit to the inputs of the introduced DC / DC converter, one of the outputs of which is connected to the contact network, and the other to the traction rail.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлена электрическая принципиальная схема заявляемой схемы питания железных дорог постоянного тока.The utility model is illustrated in the drawing, which shows an electrical schematic diagram of the inventive power supply circuit of direct current railways.

Схема питания железных дорог постоянного тока содержит тяговую подстанцию 1, содержащую головной понизительный трансформатор 2, высоковольтная обмотка 3 головного понизительного трансформатора 2 подключена к высоковольтной питающей сети 4, а низковольтная обмотка 5 головного понизительного трансформатора 2 подключена к распределительному устройству 6.The power supply circuit of direct current railways contains a traction substation 1 containing a head step-down transformer 2, a high voltage winding 3 of a head step-down transformer 2 is connected to a high-voltage supply network 4, and a low-voltage winding 5 of a head step-down transformer 2 is connected to a switchgear 6.

Тяговая подстанция 1 содержит также преобразовательный трансформатор 7, высоковольтная обмотка 8 которого подключена к распределительному устройству 6, а низковольтная обмотка 9 преобразовательного трансформатора 7 подключена к первому выпрямительному блоку 10, выходы которого подключены к контактной сети 11 и к тяговому рельсу 12. Между контактной сетью 11 и тяговым рельсом 12 включена нагрузка - электровоз 13.The traction substation 1 also contains a transformer transformer 7, the high-voltage winding 8 of which is connected to the switchgear 6, and the low-voltage winding 9 of the transformer transformer 7 is connected to the first rectifier unit 10, the outputs of which are connected to the contact network 11 and to the traction rail 12. Between the contact network 11 and traction rail 12 included load - electric locomotive 13.

Схема питания железных дорог постоянного тока содержит также второй выпрямительный блок 14, вход которого подключен к линии электропередач 15, соединенной с распределительным устройством 6. Выход второго выпрямительного блока 14 подключен ко входу преобразователя напряжения постоянного тока 16. Первый из выходов преобразователя напряжения постоянного тока 16 подключен к контактной сети 11, а второй - к тяговому рельсу 12.The power supply circuit of the direct current railways also contains a second rectifier unit 14, the input of which is connected to a power line 15 connected to the switchgear 6. The output of the second rectifier unit 14 is connected to the input of the DC voltage converter 16. The first of the outputs of the DC voltage converter 16 is connected to the contact network 11, and the second to the traction rail 12.

Схема питания железных дорог постоянного тока работает следующим образом.The power circuit of direct current railways works as follows.

Напряжение 110 или 220 кВ высоковольтной питающей сети 4 головным понизительным трансформатором 2 понижается до 10 или 35 кВ и подается в распределительное устройство 6, далее преобразовательным трансформатором 7 понижается и первым выпрямительным блоком 10 преобразуется в напряжение 3,3 кВ постоянного тока и подается в контактную сеть 11 и на тяговый рельс 12.The voltage of 110 or 220 kV of the high-voltage power supply network 4 is lowered by the head step-down transformer 2 to 10 or 35 kV and supplied to the switchgear 6, then it is reduced by the transformer transformer 7 and the first rectifier unit 10 is converted to a voltage of 3.3 kV DC and supplied to the contact network 11 and on the traction rail 12.

Напряжение на электровозе 13, находящееся между контактной сетью 11 и тяговым рельсом 12, вдали от тяговой подстанции 1, за счет потери напряжения в контактной сети 11 и тяговом рельсе 12 уменьшается и может достигнуть значения менее допустимого минимального.The voltage on the electric locomotive 13, located between the contact network 11 and the traction rail 12, far from the traction substation 1, decreases due to voltage loss in the contact network 11 and the traction rail 12 and can reach a value less than the minimum allowed.

Для повышения напряжения на электровозе 13, находящемся вдали от тяговой подстанции 1, закрывается от распределительного устройства 6 по линии электропередач 15, напряжение 10 или 35 кВ подается ко второму выпрямительному блоку 14, выпрямляется в напряжение постоянного тока и далее преобразователем напряжения постоянного тока 16 преобразуется в напряжение постоянного тока.To increase the voltage on the electric locomotive 13, located far from the traction substation 1, it is closed from the switchgear 6 via the power line 15, a voltage of 10 or 35 kV is supplied to the second rectifier unit 14, rectified into a DC voltage and then converted to a DC voltage converter 16 into DC voltage.

Реализация заявляемого технического решения обеспечит снижение потерь электроэнергии в контактной сети благодаря повышению напряжения в контактной сети с минимально допустимого 2,7 кВ до номинального 3 The implementation of the proposed technical solution will reduce energy losses in the contact network by increasing the voltage in the contact network from the minimum allowable 2.7 kV to nominal 3

кВ. за счет передачи электроэнергии к электровозу по линии высокого напряжения (10 кВ).kV due to the transmission of electricity to an electric locomotive through a high voltage line (10 kV).

В соответствии с заявляемым решением разработана техническая документация. Изготовлен и испытан опытный образец схемы питания железных дорог постоянного тока. Результаты испытаний подтвердили работоспособность устройства и широкие возможности его практического применения в будущем. В настоящее время осуществляются работы по изготовлению промышленного образца схемы питания железных дорог постоянного тока.In accordance with the claimed decision, technical documentation has been developed. A prototype of the power supply circuit of direct current railways was manufactured and tested. The test results confirmed the operability of the device and the wide possibilities of its practical application in the future. Currently, work is underway on the manufacture of an industrial design of a DC power supply circuit.

Литература:Literature:

1. Электроснабжение и контактная сеть электрифицированных железных дорог.// Дворовчикова Т.В., Зимакова А.Н., Изд-во «Транспорт», Москва, 1989 г., рис.3, с.18.1. Power supply and contact network of electrified railways. // Dvorovchikova T.V., Zimakova A.N., Transport Publishing House, Moscow, 1989, Fig. 3, p. 18.

Claims

A DC rail supply circuit comprising a traction substation including a head-down transformer, the high-voltage winding of which is connected to a high-voltage power supply network, the low-voltage winding of the head-down transformer is connected to a switchgear, to which a first rectifier unit is connected, connected to the contact network and the traction rail, characterized in that it contains a second rectifying unit, the input of which is connected to a power line connected to predelitelnym traction substation device, and outputs the second rectifier unit inputted DC converter connected to inputs, one of whose outputs is connected to the catenary and the other - to the pull rail.