Основное направление в развитии тяговых подстанций обусловливается повышением надежности, сокращением обслуживающего персонала и сокращением сроков ввода в эксплуатацию.
Рассмотрим перспективы развития подстанций в свете этих требований.
Повышение надежности может быть получено несколькими способами:
а) внедрением децентрализованного электроснабжения при двустороннем питании участков контактной сети. Выход из строя любой подстанции в этом случае нс нарушает электроснабжения вследствие того, что две смежные подстанции обеспечивают питание;
б) переводом работы тяговых подстанций в режим непрерывной работы, т. е. без отключения подстанций в часы спада нагрузок;
в) устранением размыкающих контактов как в силовых цепях 6—10 кВ и 600 в, так и в оперативных цепях и автоматике.
Разберем более подробно последнее положение.
Существующие типы масляных выключателей не удовлетворяют современным требованиям. Они имеют большое собственное время отключения (8—10 периодов) и требуют сравнительно частого осмотра как выключателя, так и привода.
Масляный выключатель в дальнейшем может быть заменен вакуумным или вентильным.
В последнем случае в цепи каждой фазы включаются симисторы или последовательные встречные цепочки тиристоров. Применение вентильных выключателей сократит время отключения до одного периода, что позволит уменьшить число вентилей в выпрямителях.
Устранение быстродействующих линейных выключателей может быть произведено путем применения управляемых выпрямителей, питающих непосредственно линии без промежуточных коммутирующих устройств.
В системе собственных нужд переменного тока контакторы могут быть заменены аналогично выключателям высокого напряжения симисторами или тиристорами.
Собственных нужд постоянного тока на подстанции не будет за отсутствием потребителей постоянного тока.
Автоматика и релейная защита в ближайшем будущем будут выполняться на бесконтактных логических элементах с широким применением полупроводников и электромагнитных аппаратов.
Устранение коммутирующих контактов в силовых и оперативных цепях и применение надежных аппаратов позволит создать тяговые подстанции, работающие без осмотра и ремонта в течение года и более.
Какие же это будут подстанции: автоматические без телеуправления и телесигнализации или автотелеуправляемые?
Современные бесконтактные устройства ТУ и ТС являются весьма надежными, но линия связи между подстанцией и диспетчерским пунктом резко снижает общую надежность телемеханических устройств.
В настоящее время для линии связи используются телефонные кабели, проходящие на промежуточных этапах через кроссы телефонных станций, принадлежащих другому ведомству. Надежность такой линии связи мала.
Прокладка проводной линии связи по опорам контактной сети дает еще меньшую надежность.
Получение разрешения на радиосвязь всегда сопряжено с большими трудностями, да и сама радиосвязь не может считаться очень надежной.
В свете изложенного, на тяговых подстанциях ближайшего будущего телемеханика, по-видимому, будет в основном использоваться только для известительной сигнализации и телеизмерения. Надежность работы таких подстанций будет обеспечиваться путем более широкого резервирования оборудования, созданием благоприятных режимов работы, возможностью разгрузки любой из подстанций и применением надежного оборудования.
Уже в ближайшее время получат применение управляемые кремниевые выпрямители с естественным воздушным охлаждением (без вентиляторов) со стабилизацией выпрямленного напряжения.
Что касается сокращения сроков строительства и монтажа, то это может быть обеспечено выпуском промышленностью серии комплектных тяговых подстанций. При наличии таких подстанций на монтажной площадке будут вестись только сборочные работы.