схема питания железных дорог постоянного тока

Формула изобретения

Схема питания железных дорог постоянного тока, содержащая трансформатор, вторичная обмотка которого имеет, по крайней мере, три вывода, контактный провод, тяговый рельс, выпрямительный блок, выполненный из трех групп, каждая из которых состоит из двух вентилей, анод первого вентиля первой группы соединен с началом тягового рельса, а его катод соединен с анодом второго вентиля этой группы и, по крайней мере, с одним из выводов вторичных обмоток трансформатора, катод второго вентиля первой группы соединен с началом контактного провода, отличающаяся тем, что второй и третий выводы вторичной обмотки трансформатора соединены с первыми концами линии электропередачи, второй конец каждой из которых соединен с анодом одного вентиля и катодом другого вентиля каждой из двух оставшихся групп, при этом катод первого вентиля второй группы соединен с катодом первого вентиля третьей группы и концом контактного провода, а анод второго вентиля второй группы соединен с анодом второго вентиля третьей группы и подключен к концу тягового рельса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике, в частности к регулированию напряжения, и может найти применение в устройствах для питания железных дорог постоянного тока.

Известна схема питания железных дорог постоянного тока, содержащая трансформатор, вторичная обмотка которого имеет три вывода, контактный провод, тяговый рельс, выпрямительный блок, выполненный в виде трех групп вентилей, каждая из которых состоит из двух вентилей, анод первого вентиля первой группы соединен с началом тягового рельса, а его катод соединен с анодом второго вентиля этой группы и с одним из выводов вторичных обмоток трансформатора, катод второго вентиля первой группы соединен с началом контактного провода, а анод и катод второй и третьей группы соединены между собой и подключены к соответствующему выводу вторичной обмотки трансформатора [1].

Описанная в [1] схема питания железных дорог постоянного тока характеризуется относительно невысокой надежностью электроснабжения, обусловленной следующими обстоятельствами: при увеличении токов нагрузки контактного провода происходит снижение напряжения на токоприемнике электровоза, удаленного от места установки электрооборудования (трансформатора с выпрямителем), что, в свою очередь, приводит к снижению пропускной способности электрифицированного железнодорожного транспорта, а следовательно, и снижению скорости движения составов.

Изобретением решается задача создания схемы питания железных дорог постоянного тока, характеризующегося высокой надежностью электроснабжения вследствие увеличения напряжения на токоприемнике электровоза за счет передачи электроэнергии по проводам линии электропередачи.

Для решения поставленной задачи в схеме питания железных дорог постоянного тока, содержащей трансформатор, вторичная обмотка которого имеет, по крайней мере, три вывода, контактный провод, тяговый рельс, выпрямительный блок, выполненный из трех групп, каждая из которых состоит из двух вентилей, анод первого вентиля первой группы соединен с началом тягового рельса, а его катод соединен с анодом второго вентиля этой группы и, по крайней мере, с одним из выводов вторичных обмоток трансформатора, катод второго вентиля первой группы соединен с началом контактного провода, предложено, согласно настоящему изобретению, второй и третий выводы вторичной обмотки трансформатора соединить с первыми концами линии электропередачи, второй конец каждого из которых соединить с анодом одного вентиля и катодом другого вентиля каждой из двух оставшихся групп (второй и третьей группы), катод первого вентиля второй группы соединить с катодом первого вентиля третьей группы и концом контактного провода, а анод второго вентиля второй группы соединить с анодом второго вентиля третьей группы и подключить к концу тягового рельса.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена электрическая принципиальная схема заявляемой схемы питания железных дорог постоянного тока.

Схема питания железных дорог постоянного тока содержит трансформатор (на чертеже не показан), вторичная обмотка которого имеет три вывода 1, 2, 3, контактный провод 4, тяговый рельс 5 и выпрямительный блок 6.

Выпрямительный блок 6 выполнен из трех групп вентилей. Каждая из групп вентилей состоит из двух вентилей, в частности, первая группа состоит из вентилей 7, 8; вторая группа состоит из вентилей 9, 10; третья группа состоит из вентилей 11, 12.

Анод вентиля 7 (первого вентиля первой группы) соединен с началом 13 тягового рельса 5. Катод вентиля 7 (первого вентиля первой группы) соединен с анодом вентиля 8 (второго вентиля первой группы) и с выводом 1 вторичной обмотки трансформатора. Катод вентиля 8 (второго вентиля первой группы) соединен с началом 14 контактного провода 4.

Второй вывод 2 вторичной обмотки трансформатора соединен с первым концом 15 провода 16 линии электропередачи. Второй конец 17 провода 16 линии электропередачи соединен с анодом вентиля 9 второй группы и катодом вентиля 10 второй группы.

Третий вывод 3 вторичной обмотки трансформатора также соединен с первым концом 18 провода 19 линии электропередачи. Второй конец 20 провода 19 линии электропередачи соединен с анодом вентиля 11 третьей группы и катодом вентиля 12 третьей группы.

Катод вентиля 9 (первого вентиля второй группы) соединен с катодом вентиля 11 (первого вентиля третьей группы) и концом 21 контактного провода линии электропередачи.

Анод вентиля 10 (второго вентиля второй группы) соединен с анодом вентиля 12 (второго вентиля третьей группы) и подключен к концу 22 тягового рельса 5.

Схема работает следующим образом.

Нагрузка - электрический локомотив (на чертеже не показана) включается между проводом 4 контактной сети и тяговым рельсом 5 в зоне между началами 14, 13 и концами 21, 22 соответственно контактной сети 4 и тяговой сети 5. Ток к нагрузке поступает от концов 1, 2 и 3 вторичной обмотки трансформатора в соответствии с трехфазной схемой работы трансформатора через вентиль 8 по контактному проводу 4, по проводам 16 и 19 линии электропередачи через вентили 9 и 11 соответственно и нагрузку по тяговому рельсу к концам 1, 2 и 3 вторичной обмотки трансформатора через вентили 7, 11 и 12 соответственно.

Схема питания обеспечивает снижение тока в контактном проводе 4, в результате чего достигается снижение потерь напряжения в контактном проводе 4 и соответственно повышение напряжения на токоприемнике электровоза.

Реализация заявляемого технического решения обеспечит повышение надежности электроснабжения благодаря повышению напряжения на токоприемнике электровоза за счет передачи по проводам линии электропередачи электроэнергии повышенного по сравнению с напряжением контактной сети напряжения.

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.

Источник информации

1. Марквардт К.Т. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. М.: Транспорт, 1982 г., с.10, рис.1-3.