Төмөр замын системд ашигладаг өндөр хүчдэлийн шугамууд юу вэ??

Төмөр замын өндөр хүчдэлийн шугам бүс нутаг, улс орон даяар бараа, хүмүүсийг тээвэрлэдэг төмөр замын системийг эрчим хүчээр хангахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Өндөр хүчдэл (HV) шугамууд, ихэвчлэн 25кВ-оос 50кВ-ын хооронд хэлбэлздэг, цахилгаан галт тэргийг үр ашигтай, найдвартай ажиллуулахад шаардагдах асар их хэмжээний цахилгаан эрчим хүчийг хангахад зайлшгүй шаардлагатай.. Энэ нийтлэлд, VERI кабель нь өндөр хүчдэлийн шугамын төрлийг судлах болно төмөр замын системд ашигладаг, тэдний ашиг тус, мөн тэд илүү өргөн дэд бүтцэд хэрхэн нийцэж байгаа.

Төмөр зам дахь өндөр хүчдэлийн эрчим хүчний ач холбогдол

-ийн онцлогт шумбахаас өмнө төмөр замын өндөр хүчдэлийн шугам, Орчин үеийн төмөр замын тээвэрт яагаад ийм хүч хэрэгтэйг ойлгох нь чухал юм. Төмөр замууд, ялангуяа цахилгаанжуулсан, эрчим хүчний эрэлт ихтэй хэрэглэгчид юм. хүртэл хурдтай зүтгүүр ажиллуулах 300 км/ц (186 миль/цаг), хүнд ачаа тээвэрлэх, эсвэл бүс нутгийн тээврийн системийг дэмжих нь асар их хэмжээний цахилгаан эрчим хүч шаарддаг. Эдгээр хэрэгцээг хангахын тулд төмөр замын системүүд нь өндөр хүчдэлийн шугамаар тэжээгддэг тусгай цахилгаан сүлжээний дэд бүтцэд тулгуурладаг..

Цахилгаанжуулсан төмөр замын давуу тал:

• Эрчим хүчний хэмнэлт: Цахилгаан галт тэрэг нь дизель хөдөлгүүртэй галт тэрэгнээс илүү цахилгаан энергийг хөдөлгөөн болгон хувиргадаг, түлшний зарцуулалт, ялгаруулалтыг бууруулах.
• Байгаль орчны нөлөөллийг бууруулсан: Цахилгаанжуулалт нь чулуужсан түлшний хамаарлыг бууруулдаг, төмөр замын тээврийг илүү ногоон болгох.
• Үйл ажиллагааны зардал бага: Цахилгаан эрчим хүч нь дизель түлшнээс хямд байдаг, үр дүнд нь урт хугацааны хэмнэлт бий болно.
• Хурд, найдвартай байдал нэмэгдсэн: Цахилгаан галт тэрэг дизель галт тэрэгнээс хурдан хурдасч, удаашрах чадвартай, хуваарийг сайжруулах, хоцролтыг багасгах.

Төмөр замын системд ашигладаг өндөр хүчдэлийн шугамын төрлүүд

Дэлхийн янз бүрийн төмөр замын системүүд түүхэн хөгжил зэрэг хүчин зүйлээс хамааран янз бүрийн төрлийн цахилгаанжуулалтын системийг ашигладаг., дэд бүтэц, болон бүс нутгийн тодорхой хэрэгцээ. Хамгийн түгээмэл өндөр хүчдэлийн системүүд орно:

1. Хувьсах гүйдлийн цахилгаанжуулалтын системүүд

Төмөр замыг цахилгаанжуулахад хамгийн өргөн хэрэглэгддэг системүүдийн нэг бол хувьсах гүйдэл юм (АС) цахилгаанжуулалт, ихэвчлэн өндөр хүчдэлийг ашиглан бага алдагдалтай хол зайд цахилгаан дамжуулах.

• 25кВ хувьсах гүйдлийн нэг фазын, 50 Гц: Өндөр хурдны галт тэрэг болон бүс нутгийн галт тэрэгний сүлжээнд дэлхий даяар хамгийн өргөн хэрэглэгддэг систем. Энэ нь Европ дахь цахилгаанжуулсан төмөр замын стандарт юм, Хятад, болон бусад улс орнууд. 25 кВ хувьсах гүйдлийн систем нь эрчим хүчийг үр ашигтай дамжуулах боломжийг олгодог бөгөөд өндөр хурд, хүнд ачааллыг тэсвэрлэх чадвартай тул ихэвчлэн өндөр хурдны төмөр замд ашиглагддаг..

Энэ нь хэрхэн ажилладаг: Эрчим хүчийг орон нутгийн цахилгаан станцад үйлдвэрлэдэг, трансформатороор дамжуулан өндөр хүчдэлд хүргэсэн, дараа нь дамжуулдаг төмөр замын дэд станцуудыг өндөр хүчдэлийн шугамаар. Тэндээс, түүнийг доош буулгаж, контактын агаарын шугам эсвэл катенарын утас руу оруулна.

• Давуу тал:
  • Дэд станцуудын хоорондох зайг уртасгах боломжийг олгодог.
  • Өндөр хурдны болон хүнд даацын төмөр замд тохиромжтой.
  • Үндэсний өндөр хүчдэлийн сүлжээнүүдтэй хялбархан нэгдэх боломжтой.

2. 1.5кВ ба 3кВ тогтмол гүйдлийн цахилгаанжуулалт

Зарим хуучин системүүд эсвэл хотын дамжин өнгөрөх сүлжээнүүд нь шууд гүйдэлтэй хэвээр байна (DC) цахилгаанжуулалт. DC систем нь хувьсах гүйдлийн системээс бага хүчдэлийг ашиглах хандлагатай байдаг, тэдгээрийг ажиллуулахад шаардагдах гүйдлийн хэмжээнээс шалтгаалан өндөр хүчдэлийн ангилалд оруулсаар байна.

• 1.5кВ DC: Нидерланд зэрэг орнуудад түгээмэл байдаг, Япон, болон Францын зарим хэсэг, ялангуяа дотор хуучин төмөр замын систем.
• 3кВ DC: Бельгид голчлон ашигладаг, Итали, Польш, болон Испанийн зарим хэсэг. Энэ нь 1.5 кВ-ын системтэй харьцуулахад илүү урт зайд илүү өндөр үр ашиг, илүү их ачаалал өгдөг.

Энэ нь хэрхэн ажилладаг: Тогтмол гүйдлийн систем нь катенар эсвэл гурав дахь төмөр замаар галт тэргэнд шууд цахилгаан нийлүүлдэг, галт тэрэгний төхөөрөмж нь энэ хүчийг ашиглах боломжтой эрчим хүч болгон хувиргадаг.

• Давуу тал:
  • Илүү энгийн дэд бүтэц.
  • Хотын дамжин өнгөрөх болон хуучин системд илүү тохиромжтой.
  • Төмөр замын ачаалал ихтэй богино зайд тохиромжтой.

3. 15кВ хувьсах гүйдэл, 16.7 Гц цахилгаанжуулалт

Энэ төрлийн төмөр замын өндөр хүчдэлийн шугам Европын зарим хэсэгт өргөн хэрэглэгддэг, ялангуяа Германд, Австри, Швейцарь, болон Швед. 15 кВ-ын систем нь ердийн цахилгаан сүлжээнээс бага давтамжтайгаар ажилладагаараа онцлог юм, төмөр замын хэрэгцээг шууд хангах боломжийг олгож байна.

Энэ нь хэрхэн ажилладаг: Бага давтамж нь тоног төхөөрөмжийн элэгдлийг багасгаж, тасралтгүй ажиллахад илүү тохиромжтой тул төмөр замын системд тохиромжтой, хүнд даацын ажиллагаа.

• Давуу тал:
  • Уулархаг газар, хол зайд явахад тохиромжтой.
  • Холын зайд сайжруулсан гүйцэтгэлийг санал болгодог.
  • Өргөтгөсөн зам дээр эрчим хүчний алдагдлыг багасгана.

4. Гурав дахь төмөр замын цахилгаанжуулалт

Хэдийгээр холын зайн өндөр хурдны галт тэргэнд тийм ч их хамааралгүй, Гурав дахь төмөр замын цахилгаанжуулалт нь зарим төмөр замын системд хэрэглэгддэг өөр нэг арга юм, ялангуяа метро, ​​хотын галт тэрэг зэрэг хотын дамжин өнгөрөх сүлжээ.

• 750DC-д: Нью-Йорк хотын метро гэх мэт хотын төмөр замын сүлжээнд нийтлэг байдаг, Лондонгийн метро, болон зарим бүс нутгийн төмөр замын сүлжээ.
• 1.5кВ DC Гурав дахь төмөр зам: Хотын захын болон бүс нутгийн зарим галт тэрэгний системд ашиглагддаг өндөр хүчдэлийн гуравдагч төмөр замын систем.

Энэ нь хэрхэн ажилладаг: Цахилгаан эрчим хүчийг төмөр замын хажуугийн гурав дахь төмөр замаар дамжуулдаг, ямар галт тэрэг холбоо барих гутлаар дамжуулан эрчим хүч авдаг. Хэдийгээр дээд давхаргын систем шиг үр ашигтай биш юм, Гурав дахь төмөр замын цахилгаанжуулалт нь шугамаар урсах гүйдлийн хэмжээнээс шалтгаалан өндөр хүчдэлийн систем гэж тооцогддог..

• Давуу тал:
  • Суулгах, засвар үйлчилгээ хийхэд хялбар, ялангуяа богино зайд.
  • Хүн ам шигүү суурьшсан хот суурин газруудад тохиромжтой агаарын шугамууд боломжгүй байж болно.

Өндөр хүчдэлийн төмөр замын цахилгаанжуулалтын бүрэлдэхүүн хэсэг

Өндөр хүчдэлийн төмөр замын систем нь аюулгүй, үр ашигтай ажиллахын тулд хэд хэдэн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд тулгуурладаг. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь түгээхэд тусалдаг, буух, галт тэргэнд хүргэх хүчийг зохицуулах.

1. Дээд талын катенарын системүүд

Аливаа цахилгаанжуулсан төмөр замын хамгийн тод харагдах хэсэг нь төмөр зам юм, эсвэл агаарын утас систем, галт тэрэгнүүд үүнээс цахилгаан авдаг. Катенарын утас нь зам дагуу байрлуулсан тулгуур эсвэл шонгоор бэхлэгдсэн бөгөөд галт тэрэгний пантограф руу өндөр хүчдэлийн цахилгаан дамжуулдаг..

• Пантограф: Галт тэрэгний дээвэр дээр суурилуулсан механик төхөөрөмж, Агаарын утастай холбоо тогтоож, галт тэрэгний цахилгаан системд эрчим хүч татахад ашигладаг.
• Дэмжлэгийн бүтэц: шонгууд, чангалагч, ба катенарын утсыг тогтмол өндөр, хурцадмал байдалд байлгадаг бусад туслах дэд бүтэц, пантографтай найдвартай холбоо тогтоох.

2. Дэд станцууд

Төмөр замын сүлжээнд орж буй өндөр хүчдэлийн шугамууд нь ихэвчлэн үндэсний сүлжээнээс цахилгааныг бууруулдаг дэд станцуудаар дамждаг. (ихэвчлэн хэдэн зуун киловольт байдаг) төмөр замын цахилгаанжуулалтад шаардлагатай түвшинд хүртэл (ихэвчлэн 25кВ ба түүнээс доош хувьсах гүйдэлтэй).

• Трансформаторууд: Хүчдэлийг зохих түвшинд хүртэл өсгөх эсвэл бууруулах.
• Шулуутгагч: Тогтмол гүйдэл ашигладаг системд хувьсах гүйдлийг тогтмол гүйдэл болгон хувиргах.
• Хэлхээ таслагч ба унтраалга: Хэт ачаалал, богино залгааны үед цахилгааны урсгалыг таслах замаар системийг хамгаална.

3. Хяналтын системүүд

Орчин үеийн төмөр замын цахилгаанжуулалтын системүүд нь эрчим хүчний урсгалыг удирддаг дэвшилтэт хяналт, хяналтын системийг агуулдаг, тогтвортой, үр ашигтай ажиллагааг хангах. Эдгээр систем нь алдааг илрүүлж чаддаг, хэрэгцээнд үндэслэн эрчим хүчний хуваарилалтыг тохируулах, тэр ч байтугай галт тэрэгнүүдтэй холбогдож эрчим хүчний хэрэглээгээ оновчтой болгодог.

Өндөр хүчдэлийн төмөр замын шугамын аюулгүй байдлын асуудал

Өндөр хүчдэлтэй холбоотой, Төмөр замын цахилгаанжуулалтын систем нь ослоос урьдчилан сэргийлэх, галт тэрэг болон засвар үйлчилгээний ажилчдын аюулгүй ажиллагааг хангахын тулд аюулгүй байдлын хатуу протоколыг дагаж мөрдөх ёстой..

• Тусгаарлагч ба газардуулга: Өндөр хүчдэлийн шугамыг сайтар тусгаарласан, цахилгаан цочролоос сэргийлэхийн тулд галт тэрэг болон дэд бүтцийг газардуулсан.
• Цахилгаан эрчим хүчийг автоматаар таслах: Алдаа гарсан эсвэл онцгой байдлын үед, Цаашид гэмтэл учруулахаас сэргийлж цахилгааныг автоматаар эсвэл гараар таслах боломжтой.
• Аюулгүй байдлын саад тотгор: Ялангуяа хот суурин газарт, гуравдагч төмөр замын систем, болон катенарын шугамыг зөвшөөрөлгүй нэвтрэх эсвэл санамсаргүй холбоо барихаас сэргийлэхийн тулд ихэвчлэн физик саадаар хамгаалдаг.

Төмөр зам дахь өндөр хүчдэлийн шугамын дэлхийн хэрэглээ

-ийн хэрэглээ төмөр замын өндөр хүчдэлийн шугам дэлхий нийтийн үзэгдэл юм, олон улс орнууд өөрсдийн хэрэгцээнд нийцүүлэн янз бүрийн системийг нэвтрүүлж байна.

Жишээ нь:

• Хятад: 25кВ хувьсах гүйдлийн цахилгаанжуулсан шугамын өргөн сүлжээгээр өндөр хурдны галт тэрэгний салбарт давамгайлдаг..
• Европ: Франц шиг улсууд (TGV) болон Испани (AVE) Өндөр хурдны галт тэргээ тэжээхийн тулд өндөр хүчдэлийн хувьсах гүйдлийн шугамд ихээхэн найддаг.
• Хойд америк: Amtrak-ийн Acela Express нь АНУ-ын зүүн хойд хэсэгт 25кВ хувьсах гүйдлийн болон 12.5кВ хувьсах гүйдлийн агаарын шугам ашигладаг..

Өндөр хүчдэлийн шугамууд нь орчин үеийн төмөр замын системийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Өндөр хурдны галт тэрэгнээс эхлээд бүс нутгийн зорчигч тээврийн систем хүртэл, Эдгээр шугамууд нь дэлхийн хэмжээнд төмөр замын сүлжээг үр ашигтай, найдвартай ажиллуулах боломжийг олгодог. Хувьсах гүйдэл эсвэл тогтмол гүйдэл ашиглаж байгаа эсэх, дээд давхаргын, эсвэл гуравдагч төмөр замын систем, болгоомжтой удирдлага төмөр замын өндөр хүчдэлийн шугам тогтвортой ирээдүйд чухал ач холбогдолтой, үр ашигтай тээвэрлэлт.

Төрөл бүрийн цахилгаанжуулалтын систем, тэдгээрийн давуу талыг ойлгох замаар, Төмөр замыг хэвийн явуулах, тээврийн ирээдүйн хөгжлийг хангахад эдгээр дэд бүтцийн ач холбогдлыг бид үнэлж чадна..