Электрификация — ведущее звено научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте. За годы девятой пятилетки на электрическую тягу переведено около 5 тыс. км железнодорожных линий. На электрифицированных линиях выполняется более 50% всего грузооборота железных дорог. Из них на 15,7 тыс. км грузонапряженность достигает 80 млн. ткм/км, а на отдельных направлениях она достигает 130 млн. ткм/км. Предстоит осуществить меры по повышению технического уровня и надежности устройств энергоснабжения и в первую очередь качества и надежности. Важно создать более совершенные типы опор контактной сети, трансформаторов и выключателей, полупроводниковых преобразователей и устройств телеуправления.
Будет продолжаться пополнение тяговых подстанций новым оборудованием. На всех подстанциях постоянного тока уже произведена замена ртутных выпрямителей полупроводниковыми, что резко повысило надежность работы и снизило потери электроэнергии более чем на 500 млн. кВт · ч в год. Важно, что при этом были улучшены условия труда за счет устранения вредного влияния ртутных паров.
Закончена разработка быстродействующих выключателей постоянного тока типа ВАБ-43 на номинальный ток 4000А. Разработана конструкция более надежного в работе, чем применяемого сейчас, выключателя переменного тока.
Продолжается перевод на телеуправление устройств энергоснабжения. Протяженность электрифицированных дорог, переведенных на телемеханику, составляет более 27 тыс. км.
Разработана новая система телеуправления типа «ЛИСНА» с усовершенствованными модулями, применением более прогрессивных транзисторов и других изделий, а в ряде случаев и мозаичных щитов. Ведутся испытания опытных образцов аппаратуры автоматики, телемеханики и защиты на основе микроэлектроники (интегральных микросхем). Такая аппаратура будет иметь значительно меньшие габариты и более высокую надежность в эксплуатации.
В связи с непрерывным ростом грузопотоков важное значение имеет изыскание и внедрение наиболее экономичных способов усиления ранее электрифицированных участков постоянного тока. Разработаны и испытываются системы с применением дополнительных пунктов питания с преобразователями 6 кВ на 3 кВ, вольтодобавочных устройств, повышенного напряжения до 6 кВ в контактной сети и др.
Большой эффект усиления двухпутных участков дает установка пунктов параллельного соединения контактной сети обоих путей. Усиление участков переменного тока в перспективе предусматривается путем внедрения новой системы электроснабжения 2X25 кВ, научные исследования и проектные проработки которой ведутся во Всесоюзном научно-исследовательском институте железнодорожного транспорта, Московском и Ростовском институтах инженеров железнодорожного транспорта и др.
Особенностью этой системы является то, что в ней используются существующее оборудование и электро- подвижной состав с номинальным напряжением 25 кВ и в то же время энергия к электровозам передается по линии с напряжением 50 кВ. На тяговой подстанции устанавливаются специальные однофазные трансформаторы, имеющие по две вторичные обмотки с номинальным напряжением 25 кВ, соединенные последовательно, а общая их точка присоединяется к рельсам. Вывод одной вторичной обмотки подключается к проводам контактной сети, а другой обмотки — к дополнительному питающему проводу, который подвешивается на опорах контактной сети. Напряжение между контактной сетью и питающим проводом равно 50 кВ, а по отношению к рельсам и земле — 25 кВ.
Энергия к электроподвижному составу подается напряжением 25 кВ от понижающих автотрансформаторов, которые устанавливаются между тяговыми подстанциями на небольшом расстоянии (8—15 км) друг от друга. В свою очередь, автотрансформаторы получают питание напряжением 50 кВ от тяговых подстанций по проводам контактной подвески и дополнительному питающему проводу, напряжение которого по отношению к земле только 25 кВ.
Энергия к электровозам напряжением 25 кВ подводится только на небольшом расстоянии между автотрансформаторами или между автотрансформаторами и трансформаторами подстанции, а на большем расстоянии — напряжением 50 кВ, т. е. при вдвое меньшем токе, что приводит к уменьшению потерь напряжения и энергии. Поскольку ток в тяговой сети уменьшается и применяется автоматическое регулирование напряжения как на подстанциях, так и на автотрансформаторах, практически снимаются ограничения в пропускной способности участка по уровню напряжения.
Совершенствуются устройства контактной сети и прежде всего опорные конструкции, создаются и внедряются устройства защиты от коротких замыканий сети, широко применяется способ групповых заземлений опор с диодными заземлителями.
Осуществляются работы по совершенствованию арматуры контактной сети. Получил распространение без- арматурный способ соединения проводов с применением энергии взрыва, который обеспечивает большую механическую прочность и надежный электрический контакт.
Для повышения комплексности при текущем и капитальном ремонте, повышения производительности труда пересмотрена и внедрена новая периодичность ремонтов и обслуживания контактной сети и тяговых подстанций.
Широко стали внедряться новые, более экономичные и эффективные источники электрического света, имеющие высокие сроки службы: ксеноновые осветительные установки мощностью 10—20 кВт, галогенные лампы мощностью 1—5 кВт, а также ртутные лампы высокого давления и металлогаллоидные источники света. Для освещения территорий железнодорожных узлов и станций, вокзалов и перронов используется свыше 23,4 тыс. ксеноновых и галогенных ламп, что значительно улучшило условия работы в ночное время большой категории работников.
Основными направлениями технического совершенствования устройств энергоснабжения будут: разработка новых типов трансформаторов, выключателей, полупроводниковых преобразователей, электронных систем автоматики, управления и защиты на базе использования интегральных схем; исследования и испытания системы повышенного напряжения в контактной сети до 6 кВ на грузонапряженных линиях, электрифицированных на постоянном токе; повышение надежности работы устройств и качества энергоснабжения электроподвижного состава и других потребителей железнодорожного транспорта, совершенствование мер, направленных на экономию электроэнергии; разработка автоматизированной подсистемы управления хозяйством электрификации и энергетики.
Внедрение новой техники, совершенствование существующего оборудования, освоение опыта передовых коллективов и новаторов производства в хозяйстве электрификации позволяют повысить эксплуатационную надежность устройств энергоснабжения и обеспечить устойчивое электроснабжение электрифицированных линий при возрастающем объеме перевозок.