Варианты технического решения

Повышение весовых норм является одним из приоритетных направлений, позволяющих обеспечить возрастающие объемы перевозок грузов, повысить эффективность работы железных дорог.

Участки и направления железных дорог, включенные в перспективный полигон обращения поездов повышенного веса и длины, играют важную роль в осуществлении перевозок грузов. Ожидается, что доля общего грузооборота возрастет к 2015 году до 40 — 45%, а к 2030 году — превысит 50%.

Задачу увеличения пропускной и провозной способности предусматривается решать за счет максимального применения веса поезда от 7 тыс. т и более. С учетом этого в хозяйстве электрификации и электроснабжения ведется целенаправленная работа по оптимизации и усилению системы тягового электроснабжения.

В системе тягового электроснабжения для оценки пропускной способности и планирования мероприятий по усилению существующих технических средств определяющими факторами являются вес поезда, количество поездов на фидерной зоне и схема их пропуска (например, 9−6-9 тыс. т), межпоездной интервал. На участках обращения поездов повышенной массы система тягового электроснабжения должна обладать соответствующей нагрузочной способностью. При пропуске поездов массой более 7 тыс. т существенно возрастает токовая нагрузка в системе и, следовательно, более интенсивно происходит нагрев оборудования, снижается уровень напряжения в контактной сети, увеличиваются потери электроэнергии и осложняются условия работы устройств защиты от токов короткого замыкания.

К способам усиления контактной подвески для пропуска тяжеловесных поездов относятся:

• · увеличение суммарного сечения проводов контактной подвески, применение тяговой сети с экранирующим и усиливающим проводами (при электрификации на переменном токе);
• · сооружение пунктов параллельного соединения подвесок путей, применение устройств компенсации реактивной мощности.

Основные усилия по капитальному ремонту и модернизации устройств электроснабжения в период до 2010 года направлены на устранение узких мест в основных транспортных коридорах, что является приоритетным направлением работы хозяйства.

Эксплуатация и модернизация существующих систем электрической тяги, новая электрификация сегодня базируются на принципах повышения надежности и ресурса технических средств, применения энергосберегающих технологий, снижения сроков окупаемости новых разработок.

Одним из вариантов повышения пропускной способности участков, электрифицированных по системе тяги переменного тока 25 кВ, является применение компенсации реактивной мощности и фильтрации гармонических составляющих токов тяговых нагрузок. На сеть дорог поставляется фильтрокомпенсирующее устройство (ФКУ). На состоявшемся в Департаменте электрификации и электроснабжения научно-техническом совете принято решение о более широком применении ФКУ на проблемных участках, с установкой их в первую очередь на постах секционирования.

Отмечена необходимость дальнейшего совершенствования методики выбора мест для размещения этих устройств, улучшения технико-экономических показателей их работы. В ближайшей перспективе намечено завершить опытно-констукторские разработки универсальных устройств компенсации на основе статкона, провести опытную эксплуатацию и организовать их серийный выпуск, а также разработать методику выбора параметров и мест размещения устройств.

Из-за отсутствия резерва наиболее уязвимым элементом системы тягового электроснабжения является контактная сеть.

Для контактной сети участков тяжеловесного и скоростного движения разработана специальная конструкция отдельных элементов контактной сети. В первую очередь это электрические соединители с увеличенной площадью электрического контакта. Данные технические решения позволили полностью исключить термические разрушения узлов контактной сети на участках тяжеловесного движения.

Предприятия промышленности освоили производство и поставляют на дороги изделия арматуры повышенной электрической (термической) прочности, в том числе из кремнисто-никелевой бронзы и специального сплава меди. Применение данных изделий в узлах новой конструкции, а также проводов из легированной меди.

Одной из особенностей контактной сети на современном этапе является применение компенсирующих устройств блочно-полиспастной конструкции для обеспечения механических перемещений проводов контактной подвески. При пропуске поездов повышенной массы происходит значительный (до 90 °С) нагрев проводов контактной подвески токами тяговых нагрузок. Блочно-полиспастные компенсаторы обеспечивают диапазон температурных перемещений проводов контактной подвески от -40° до 90 °C и исключают необходимость сезонной регулировки положения грузов компенсирующих устройств.

Повышение технического уровня устройств электрической тяги участков тяжеловесного движения направлено на создание «интеллектуальных», авторегулируемых систем, обеспечивающих оптимальный процесс электроснабжения, взаимосогласованную надежную работу всех устройств электроснабжения и электроподвижного состава. Повышение надежности устройств электроснабжения будет производиться за счет применения автоматизированных систем управления хозяйством электрификации и электроснабжения АСУ-Э, удаленного мониторинга и диагностики устройств, силового оборудования с передачей данных по цифровым каналам связи в аналитические и диспетчерские центры управления.