Железничка линија високих напона Играјте виталну улогу у напајању железничких система које превозе робу и људе широм региона и земаља. Високополозан (Хв) линије, обично се креће између 25кВ до 50кВ, су неопходни за снабдевање огромним количинама електричне енергије потребне за ефикасно и поуздано управљање електричним возовима. У овом чланку, Вери кабл ће истражити врсте високонапонских линија користи се у железничком систему, њихове предности, и како се уклапају у ширу инфраструктуру.
Важност напајања високог напона у железници
Пре роњења у специфичности Железничка линија високих напона, Важно је схватити зашто је таква моћ неопходна за модерног железничког саобраћаја. Железничке пруге, Посебно електрифициране, су потрошачи енергије високих потражње. Вођење локомотиве на брзину до 300 Км / х (186 ЈЈЗ), извлачење тешких терета, или подршка регионалним транспортним системима захтева огромне количине електричне енергије. Железнички системи се ослањају на специјализовану електричну мрежну инфраструктуру која покреће високе напонске линије за руковање овим захтевима.
Предности електрификованих железница:
- Енергетска ефикасност: Електрични возови претварају електричну енергију у покрет је ефикасније од возова на дизел, Смањење потрошње и емисија горива.
- Смањени утицај на животну средину: Електрификација смањује ослањање на фосилна горива, прављење железничког превоза зеленије опције.
- Нижи трошкови пословања: Електрична енергија има јефтиније од дизелског горива, што резултира дугорочним уштедама.
- Повећана брзина и поузданост: Електрични возови могу убрзати и успоравати брже од дизелских возова, Побољшање заказивања и смањење одлагања.
Врсте високонапонских линија које се користе у железничком систему
Различити железнички системи широм света користе различите врсте система електрификације у зависности од фактора као што су историјски развој, инфраструктура, и специфичне регионалне потребе. Најчешћи високонапонски системи укључују:
1. АЦ Електрификациони системи
Један од најчешће коришћених система за електрификацију железница је наизменична струја (Наизменично) електрификација, често користе високог напона да бисте пренијели електричну енергију на велике удаљености са минималним губитком.
- 25КВ АЦ Једнофазни, 50 Хз: Најчешће коришћени систем широм света за брзе шине и регионалне мреже воза. То је стандард за електрифиране пруге у Европи, Кина, и друге земље. АЦ систем АЦ 25КВ омогућава ефикасан пренос енергије и обично се користи у шини брзине због своје способности да подржи веће брзине и тежи оптерећења.
Како то функционише: Снага се генерише у локалној електрани, закорачили до високог напона преко трансформатора, а затим преносе Железничке трафоце путем високонапонских линија. Одатле, Одступи се и нахранила је у надземне контактне линије или капенарне жице.
- Предности:
- Омогућава дуже удаљености између подстаница.
- Погодно за велике брзине и тешке шине.
- Може се лако интегрисати са националним решењима високог напона.
2. 1.5КВ и 3кВ ДЦ електрификација
Неки старији системи или урбане транзитне мреже и даље се ослањају на директну струју (ДЦ) електрификација. Док ДЦ системи имају тенденцију да користе ниже напоне од АЦ система, још увек су класификовани као високи напон због количине струје потребне за рад.
- 1.5кв ДЦ: Уобичајено у земљама попут Холандије, Јапан, и делови Француске, посебно у Старији железнички системи.
- 3кв ДЦ: Претежно се користи у Белгији, Италија, Пољска, и делови Шпаније. Нуди већу ефикасност за дуже удаљености и веће оптерећења у поређењу са 1.5кВ системима.
Како то функционише: ДЦ системи снабдевају електричну енергију директно у воз путем категорије или треће железнице, и возова на броду претвара ову моћ у употребну енергију.
- Предности:
- Једноставнија инфраструктура.
- Боље погодан за градске транзитке или старије системе.
- Идеално за краће удаљености са густим железничким саобраћајем.
3. 15кв и, 16.7 Хз Електрификација
Ова врста Железничка линија високих напона користи се екстензивно у деловима Европе, Посебно у Немачкој, Аустрија, Швајцарска, и Шведска. 15КВ систем је приметан за рад на нижој фреквенцији од типичних струјских мрежа, омогућавајући му да се директније задовољава потребама железница.
Како то функционише: Доња фреквенција идеална је за железничке системе док смањује хабање опреме и боље је погодна за континуирано, Операција за тешки терет.
- Предности:
- Идеално за планински теренски и велике удаљености.
- Нуди побољшане перформансе на великим удаљеностима.
- Минимизира губитке енергије преко проширених рута.
4. Трећа железничка електрификација
Иако није уобичајено повезано са великим брзинама великим брзинама, Трећа железничка електрификација је још једна метода која се користи у неким железничким системима, Посебно урбане транзитне мреже попут пруге подземне и комутера.
- 750У ДЦ-у: Заједничко за градске железничке мреже као што је подземна железница у Њујорку, Лондон подземље, и неке регионалне железничке мреже.
- 1.5КВ ДЦ Трећа шина: Систем треће железничке железнице виши напон који се користи у неким међуградским и регионалним системима воза.
Како то функционише: Електрична енергија се преноси преко треће железнице која трчи поред нумера, који возови цртају снагу кроз контактну ципелу. Иако није тако ефикасан као надземни катанични системи, Трећа железничка електрификација се и даље сматра високим напоном због обима струје која тече кроз линију.
- Предности:
- Једноставно за инсталирање и одржавање, посебно за краће удаљености.
- Идеално за густо насељене урбане средине у којима надземни водови може бити непрактично.
Компоненте електрификације високонапонских железница
Високонапонски железнички системи ослањају се на неколико кључних компоненти да раде сигурно и ефикасно. Ове компоненте помажу у дистрибуцији, одступити, и регулишу снагу испоручену возовима.
1. Оверхеад Системс Системс
Највидљивији део било које електрификоване железнице је каљеник, или надземни жични систем, из којих возова нацртају струју. Каљенска жица подржавају јарболи или стубови постављени дуж стазе и преносе струју високог напона у пантографски пантограф.
- Пантограф: Механички уређај монтиран на крову воза, користи се за успостављање контакта са надземном жицом и цртајте снагу у електрични системи за возове.
- Структуре подршке: Јасци, затезачи, и друга подршка инфраструктура која држи каљеничку жицу на сталној висини и напетости, Осигуравање поузданог контакта са пантографом.
2. Подстаница
Високо напонски далеководи које се храњено у железничку мрежу често пролазе кроз подстанице које одступе струју са националних нивоа мреже (Често стотинама облакола) на нивое потребне за електрификацију железнице (обично 25кВ АЦ или нижи).
- Трансформатори: Појачајте или закорачите напон на одговарајуће нивое.
- Исправљачи: Претворите АЦ у ДЦ у системе где се користи директна струја.
- Прекидачи и прекидачи: Заштитите систем кршењем тока електричне енергије у случају преоптерећења или кратких спојева.
3. Контролни системи
Савремени системи за електронификацију железничких налета укључују напредне системе управљања и праћења који управљају протоком електричне енергије, Осигуравање стабилног и ефикасног рада. Ови системи могу открити грешке, Подесите дистрибуцију електричне енергије на основу потражње, и чак комуницирају са возовима да оптимизирају своју употребу енергије.
Сигурносна разматрања за железничке линије високог напона
Због високог напона укључених, Железнички електрификациони системи морају се придржавати строгих сигурносних протокола за спречавање незгода и осигурати сигуран рад и радника и радника за одржавање.
- Изолација и уземљење: Поновне водовотке су темељно изоловане, и возови и инфраструктура су уземљени за спречавање електричних удараца.
- Аутоматско искључивање снаге: У случају грешке или ванредне ситуације, Снага се може аутоматски или ручно одсећи да би се спречила даља оштећења.
- Безбедносне баријере: Посебно у урбаним срединама, Системи треће железнице, и капенарне линије често се заштићене физичким баријерама како би се спречило неовлашћени приступ или случајни контакт.
Глобалне примене високонапонских линија у железницама
Употреба Железничка линија високих напона је глобални феномен, Са бројним земљама усвајајући различите системе који одговарају њиховим специфичним потребама.
На пример:
- Кина: Доминира брзим сектором велике брзине великом мрежом од 25кВ АЦ Електрификоване линије.
- Европа: Земље попут Француске (ТГВ) и Шпанија (Уметнути) такође се у великој мери ослањају на високонапонске наизменичне линије за напајање њихових брзих возова.
- Северна Америка: Амтрак'с Ацела Екпресс користи 25кВ АЦ и 12.5КВ АЦ надземне јединице за своју услугу на североистоку У.С.С.С..
Високопонски водовоти су критична компонента модерних железничких система. Из напајања возова велике брзине до регионалних комуникацијских система, Ове линије осигуравају ефикасан и поуздан рад железничких мрежа широм света. Да ли користите АЦ или ДЦ, надземни катаниран, или треће шине, пажљиво управљање Железничка линија високих напона је неопходно за будућност одрживог, Ефикасан превоз.
Разумевањем различитих система електрификације и њихових предности, Можемо да ценимо важност ове инфраструктуре у вођењу пруге који раде глатко и унапредите будућност превоза.