7. Взаимодействие эпс с системой тягового электроснабжения. Вопросы качества электроэнергии. Влияние уровня напряжения сети на тягово-энергетические характеристики электровоза.

Движение поездов различных масс по участку, имеющему различные уклоны с изменяющимися скоростями и потребляемыми токами, сопровождается непрерывными изменениями U в системе энергоснабжения. Связанные с этим изменения Uкс и Uпит ЭПС вызывают изменения условий работы ТД и ВМ. Наибольшие U в тяговой сети бывает в точке наибольшего удаления от тяговой подстанции при потреблении ЭПС больших токов и нахождения на участке нескольких поездов. При пониженном напряжении КС скорость движения поезда на одних и тех же порциях контролера уменьшается, увеличивается перегонное время хода и время работы ТД, которое может привести к повышенному нагреву обмоток. На ЭПС постоянного тока при пониженном напряжении контактной сети уменьшается обороты мотор-вентелятора и ухудшается условия охлаждения ТД. Низкий уровень напряжения может вызвать недостаточный разгон поезда перед подъёмом и создать меньший запас кинематической энергии, вследствие чего скорость на подъёме заметно снизится, что приведёт к остановке поезда на подъёме. На дорогах существуют лимитирующие перегоны, на прохождение которых затрачивается больше времени, чем на соседних. Потеря скорости на таком перегоне приводит к снижению пропускной способности участка. Скачкообразное повышение скорости напряжения питания КС может привести к увеличению продольных сил в поезде, пробуксовыванию КП или срабатыванию защиты. Для уменьшения Uкс нужно снижать расстояния ТП, увеличивать площадь сечения КС при системе постоянного тока или вводить компенсацию реактивной мощности при системе переменного тока. U можно уменьшит правильной организацией движения поездов за счёт более равномерной нагрузки сети.

Влияние уровня напряжения сети на тягово-энергитические показатели электровоза

Для постоянного тока номинальное напряжение контактной сети 3,3 кВ, пределы изменения уровня напряжения контактной сети находится в пределах (24) кВ.

Для переменного тока номинальное напряжение контактной сети 25 кВ, пределы изменения уровня напряжения контактной сети находится в пределах (1929) кВ.

Режим работы локомотива при более высоком уровне напряжения более экономичен. Он позволяет не только выполнить перегонное время хода поезда, но и обеспечить рациональное использование электроэнергии. Т.к. с повышением напряжения увеличивается скорость движения и использования мощности локомотива, что приводит к более высокому КПД локомотива. Основными параметрами нагрузки электровоза является ток и напряжение ТД. См. рисунок.

При увеличении напряжения на двигателе сила тяги и сопротивления движению изменяется незначительно, а мощность двигателя изменяется сильно.