Система тягового электроснабжения 2x25 кВ / Б. М. Бородулин, М. И. Векслер, В. Е. Марский, И. В. Павлов. — Москва: Транспорт, 1989.
Приведены принципиальные схемы системы электроснабжения железных дорог переменного тока 2x25 кВ. Показаны конструктивные особенности и специальное силовое оборудование системы. Изложены методы электрического расчета параметров системы электроснабжения. Приведены сведения о защите тяговой сети от токов короткого замыкания, о электромагнитном влиянии тяговой сети на смежные коммуникации. Даны рекомендации по плавке гололеда на проводах контактной сети. Описан опыт применения системы электроснабжения 2x25 кВ в СССР и за рубежом, приведены ее основные технико-экономические показатели.
Книга рассчитана на инженерно-технических работников, занимающихся проектированием, монтажом и эксплуатацией систем электроснабжения электрифицированных железных дорог.
Техническое перевооружение железнодорожного транспорта осуществляется на базе широкой электрификации линий, которая проводится с использованием новейших достижений техники, нового прогрессивного оборудования. Одним из перспективных направлений решения этой задачи является применение системы электроснабжения 2x25 кВ. С использованием этой системы в десятой и одиннадцатой пятилетках электрифицировано около 1100 км линий на Московской, Белорусской, Целинной, Горьковской дорогах, в двенадцатой пятилетке будет электрифицировано еще не менее 1700 км на Горьковской, Целинной, Алма-Атинской и Байкало-Амурской дорогах.
Система электроснабжения 2 х 25 кВ имеет ряд достоинств по сравнению с обычной системой переменного тока 25 кВ: меньшие нагрузки на провода контактной сети и потери напряжения и энергии и тяговой сети, уменьшенные влияния на линии связи. Снижение потерь позволяет значительно увеличить расстояние между тяговыми подстанциями, что дает определенный экономический эффект, и располагать их в наиболее удобных для эксплуатации местах. Эти преимущества определили направления, где используется система — дороги с большой грузонапряженностью, пролегающие в малонаселенных районах, а также линии с высокоскоростным пассажирским движением, отличающиеся большими токами электроподвижного состава.
Положительные свойства системы электроснабжения 2x25 кВ дают возможность применять ее для усиления устройств электроснабжения при возросшем грузопотоке без увеличения числа тяговых подстанций. Такой вид усиления можно производить на отдельных лимитирующих межподстанционных зонах и даже на части их около подстанций, где особенно велика нагрузка проводов и потери напряжения.
При системе электроснабжения 2 х 25 кВ в пять раз по сравнению с системой 25 кВ уменьшается зона, в которой требуется реконструкция существующих воздушных линий связи и других коммуникаций по условиям электромагнитного влияния.
Предлагаемая книга является первой, в которой обобщен опыт проектирования, применения и эксплуатации системы электроснабжения 2x25 кВ. В ней подробно описаны физические процессы явлений, происходящих во всех элементах системы — в обмотках трансформаторов и автотрансформаторов, в питающих проводах, проводах контактной сети и рельсах, приведены выражения и характеристики для количественной оценки соотношений токов и напряжений в них, что дает возможность производственникам грамотно эксплуатировать устройства, использовать все заложенные в устройствах возможности по экономному расходованию электроэнергии, уровню напряжения, снижению влияния на линии связи.
Электрификация железных дорог сопровождается значительными капиталовложениями на сооружение контактной сети, тяговых подстанций, реконструкцию линии связи. Поэтому большое внимание в книге отведено методикам расчета устройств электроснабжения и связи при использовании системы 2 х 25 кВ, так как эта система значительно сложнее системы 25 кВ и решение вопросов правильного выбора параметров всех обустройств требует от проектировщиков и эксплуатационников точного знания закономерностей изменения токов и напряжений в различных режимах работы.
В системе электроснабжения 2 х 25 кВ используется в основном то же оборудование, что и в системе 25 кВ. Вместе с тем она имеет ряд особенностей по конструкции, силовым схемам, защитам и некоторым видам оборудования. В книге приведены характеристики трансформаторов и автотрансформаторов, выпускаемых промышленностью для новой системы электроснабжения, рассмотрены специфические режимы работы защит, связанные с наличием питающего провода, автотрансформаторов и межподстанционных зон большой длины.
Сведения, общие для систем переменного тока, можно найти в учебниках по электроснабжению, тяговым подстанциям и контактной сети.
Анализ первого опыта работы и испытаний линий, электрифицированных по системе 2 х 25 кВ, позволяет оценить правильность принятых проектных решений и дать рекомендации по совершенствованию ее эксплуатации.
Для работников, занимающихся эксплуатацией и проектированием электрифицируемых участков, будет полезным описание опыта использования системы электроснабжения 2 X 25 кВ на зарубежных железных дорогах.