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संपर्क नेटवर्क rzhd में वोल्टेज। रेलवे विद्युतीकरण का इतिहास
2. इलेक्ट्रिक पावर सप्लाई सिस्टम रेलवे, रेलवे परिवहन के उद्यम और उनके काम के तरीके।
2.1 संक्षिप्त इतिहास और रेलवे विद्युतीकरण की वर्तमान स्थिति।
2.1.1 विद्युत कर्षण का इतिहास।
पहला EZhD 1879 में सीमेंस द्वारा बर्लिन में एक औद्योगिक प्रदर्शनी में प्रदर्शित किया गया था। 2.2 kW की शक्ति वाला एक इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव 18 यात्रियों के साथ तीन कारों को ले गया। 1880 में सेंट पीटर्सबर्ग में, 3 kW की इलेक्ट्रिक मोटर के साथ 40 सीटों वाली गाड़ी के लिए प्रायोगिक यात्राएँ की गईं। 1881 में बर्लिन में पहली ट्राम लाइन का संचालन शुरू हुआ। रूस में, पहला ट्राम 1892 में परिचालन में लाया गया था। इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव यातायात के साथ रेलवे का पहला खंड 1895 में संयुक्त राज्य अमेरिका में खोला गया था।
2.1.2 रूस में रेलवे के विद्युतीकरण के मुख्य चरण। विद्युतीकरण योजनाएं।
1920 में विद्युतीकरण के लिए राज्य योजना (GOELRO) द्वारा रूसी रेलवे के विद्युतीकरण की योजना बनाई गई थी। 3 kV बाकू - सबुंची के वोल्टेज के साथ पहला प्रत्यक्ष विद्युत रेलवे 1926 में लॉन्च किया गया था। 1932 में, पहला इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव काकेशस में सुरम दर्रे से गुजरा। 1941 तक, 1865 किमी का विद्युतीकरण किया गया। 1941 - 1945 के महान देशभक्तिपूर्ण युद्ध के वर्षों के दौरान, रेलवे का विद्युतीकरण जारी रहा: चेल्याबिंस्क - ज़्लाटौस्ट, पर्म - चुसोवस्काया, आदि। विद्युतीकृत खंड मरमंस्क - कमंडलक्ष ने फ्रंट ज़ोन में लगातार काम किया।
यूएसएसआर में रेलवे के विद्युतीकरण के लिए मास्टर प्लान को 1956 में अपनाया गया था। इस वर्ष से, विद्युत कर्षण की शुरूआत की दर में काफी वृद्धि हुई है।
यूएसएसआर में विद्युतीकरण की दरें थीं:
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किलोमीटर की दूरी पर |
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1991 की शुरुआत में 55.2 हजार किमी का विद्युतीकरण किया गया था। यूएसएसआर में 147,500 किमी रेलवे में से यह 37.4% था। इलेक्ट्रिक रेलवे पर परिवहन की मात्रा 65% थी। इस प्रकार, 1/3 रेलवे विद्युतीकृत हैं, और 2/3 माल उन पर ले जाया जाता है। एक नियम के रूप में, सबसे व्यस्त दिशाएँ विद्युतीकृत थीं। रेलवे विद्युतीकरण और परिवहन माल का ऐसा अनुपात रेलवे विद्युतीकरण की महत्वपूर्ण दक्षता को दर्शाता है।
वर्षों से विद्युतीकृत रेलवे की लंबाई:
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कुल हजार किमी |
प्रत्यावर्ती धारा पर, हजार किमी |
लंबाई, कुल लंबाई के% में |
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रसिया में | |||
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विद्युतीकरण योजनाएं | |||
निम्नलिखित रेलवे लाइनें विद्युत कर्षण पर काम करती हैं:
वायबोर्ग - सेंट पीटर्सबर्ग - मास्को - रोस्तोव-ऑन-डॉन - त्बिलिसी - येरेवन, बाकू - 3642 किमी।
मास्को - कीव - लावोव - चोप - 1765 किमी।
मास्को - समारा - ऊफ़ा - सेलिनोग्राड - चू - 3855 किमी।
ब्रेस्ट - मिन्स्क - मास्को - स्वेर्दलोव्स्क - ओम्स्क - इरकुत्स्क - चिता - खाबरोवस्क - व्लादिवोस्तोक - 10,000 किमी। 2002 में, ट्रांस-साइबेरियन रेलवे का विद्युतीकरण पूरा हो गया था।
ऊफ़ा - चेल्याबिंस्क - ओम्स्क - इरतीश - अल्ताई - अबकान - ताइशेट - सेवरोबाइकलस्क - तकसीमो
1956 तक, रेलवे का विद्युतीकरण विशेष रूप से प्रत्यक्ष धारा पर किया जाता था, पहले 1.5 kV के वोल्टेज पर, फिर 3 kV पर। 1956 में, पहले खंड को 25 kV (मॉस्को रोड के ओज़ेरेली - पेवलेट्स सेक्शन) के वोल्टेज के साथ वैकल्पिक चालू पर विद्युतीकृत किया गया था।
3 kV के वोल्टेज के साथ प्रत्यक्ष धारा से विद्युत कर्षण को 25 kV के वोल्टेज के साथ प्रत्यावर्ती धारा में स्थानांतरित करने का चरण शुरू हो गया है।
नवंबर 1995 में, विश्व अभ्यास में पहली बार, Zima-Slyudyanka रेलवे के 434 किमी लंबे मुख्य खंड को 3 kV DC से 25 kV AC में बदल दिया गया था। वहीं, दो डॉकिंग स्टेशनों को खत्म कर दिया गया। इससे मालगाड़ियों का वजन बढ़ाना संभव हो गया। मरिंस्क-खाबरोवस्क के बीच एकल निरंतर राजमार्ग 4812 किमी और 2002 की लंबाई के साथ व्लादिवोस्तोक तक बनाया गया था, बिजली आपूर्ति प्रणाली के माध्यम से विद्युतीकृत प्रत्यावर्ती धारा 25 केवी। अक्टूबर 2000 में, ओक्त्रबर्स्काया रेलवे की शाखाओं (490) किमी के साथ लौखी - मरमंस्क खंड को वैकल्पिक चालू में स्थानांतरित कर दिया गया था।
रूसी रेलवे के विद्युतीकरण पर सांख्यिकीय जानकारी:
लंबाई से: डीजल कर्षण - 53.2%, विद्युत कर्षण - 46.8%;
परिवहन मात्रा के संदर्भ में: डीजल कर्षण - 22.3%, विद्युत कर्षण - 77.7%;
करंट के प्रकार से: 3 kV के वोल्टेज के साथ डायरेक्ट करंट - 46.7%, 25 kV के वोल्टेज के साथ करंट चालू - 53.35%;
दुनिया में रूस में विद्युतीकृत रेलवे का हिस्सा:
दुनिया के कुल रेलवे नेटवर्क की लंबाई से: रूस - 9%, दुनिया के अन्य देश - 91%;
विद्युतीकृत रेलवे की लंबाई से: रूस - 16.9%, दुनिया के अन्य देश - 83.1%।
2001 से 2010 की अवधि में रेलवे के विद्युतीकरण और डीजल से विद्युतीकृत रन के लिए माल यातायात के स्विचिंग के लिए कार्यक्रम 7640 किमी के विद्युतीकरण और लगभग 1000 किमी रेलवे लाइनों को प्रत्यक्ष वर्तमान से प्रत्यावर्ती धारा में स्थानांतरित करने के लिए प्रदान करता है। इसी समय, नए विद्युतीकरण का 90% प्रत्यावर्ती धारा पर और केवल कुछ शाखाओं पर प्रत्यक्ष धारा पर किया जाता है। 2010 तक रूस में 49.1 हजार किमी विद्युतीकृत लाइनें होंगी। यह रेलवे नेटवर्क की कुल लंबाई का 56.7% होगा, जबकि इस पर यातायात की कुल मात्रा का 81.2% प्रदर्शन करेगा। रूस विद्युत कर्षण के सबसे इष्टतम उपयोग के क्षेत्र में आ जाएगा
विद्युत कर्षण की शुरूआत में निम्नलिखित चरण होते हैं:
1. 1.5 केवी के प्रत्यक्ष वर्तमान वोल्टेज पर उपनगरीय क्षेत्रों का विद्युतीकरण;
2. 3 kV के वोल्टेज के साथ रेलवे के मुख्य खंडों का विद्युतीकरण और उपनगरीय खंडों के 3 kV के वोल्टेज में स्थानांतरण।
3. 3 kV के वोल्टेज के साथ प्रत्यक्ष धारा के बहुभुज के विस्तार के साथ 25 kV के वोल्टेज के साथ प्रत्यावर्ती धारा का परिचय। संपर्क नेटवर्क को खंडित करके दो प्रकार के करंट को जोड़ने के लिए एक विश्वसनीय प्रणाली विकसित की गई है।
4. बढ़े हुए वोल्टेज 2x25 kV के तीन-तार ऑटोट्रांसफॉर्मर बिजली आपूर्ति प्रणाली का कार्यान्वयन और प्रत्यक्ष वर्तमान 3 kV पर विद्युतीकरण में कमी।
5. प्रत्यक्ष धारा के वर्गों को प्रत्यावर्ती धारा में स्थानांतरित करना।
XIX सदी की अंतिम तिमाही में। लोकोमोटिव निर्माण के नए क्षेत्रों की रूपरेखा - इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव और डीजल लोकोमोटिव बिल्डिंग की रूपरेखा तैयार की गई।
रेलवे पर विद्युत कर्षण का उपयोग करने की संभावना को 1874 में रूसी विशेषज्ञ एफ ए पिरोत्स्की द्वारा विशेषाधिकार के लिए एक आवेदन में वापस संकेत दिया गया था। 1875-1876 में। उन्होंने जमीन से पृथक रेल के साथ बिजली के संचरण पर Sestroretsk रेलवे पर प्रयोग किए। संचरण लगभग 1 किमी की दूरी पर किया गया था। दूसरी रेल का उपयोग रिटर्न वायर के रूप में किया जाता था। बिजली को एक छोटे इंजन में स्थानांतरित किया गया था। अगस्त 1876 में, F. A. Pirotsky ने अपने काम के परिणामों के साथ इंजीनियरिंग जर्नल में एक लेख प्रकाशित किया। इन प्रयोगों ने उन्हें धातु की पटरियों पर चलने वाली ट्रॉलियों के लिए बिजली का उपयोग करने के विचार के लिए प्रेरित किया।
परिवहन में विद्युत ऊर्जा का उपयोग करने के विचार का व्यावहारिक कार्यान्वयन वर्नर सीमेंस (जर्मनी) का है, जिन्होंने पहला विद्युत रेलवे बनाया था, जिसे 1879 में बर्लिन औद्योगिक प्रदर्शनी में प्रदर्शित किया गया था। यह एक छोटी संकीर्ण-गेज सड़क थी जिसका उद्देश्य था चलने वाली प्रदर्शनी के आगंतुक। खुले ट्रेलरों की एक छोटी ट्रेन दो मोटरों के साथ एक इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव द्वारा संचालित थी, जो प्राप्त हुई डी.सी.रेल के बीच रखी लोहे की पट्टी से 150 V का वोल्टेज। चलने वाली रेलों में से एक ने वापसी तार के रूप में कार्य किया।
1881 में, डब्ल्यू सीमेंस ने पहली बार एक मोटर कार का उपयोग करते हुए, लिक्टरफेल्ड के बर्लिन उपनगर में एक इलेक्ट्रिक रोड का परीक्षण खंड बनाया। 180 V का करंट एक रनिंग रेल को दिया गया था, और दूसरी रेल को रिटर्न वायर के रूप में परोसा गया था।
बिजली के बड़े नुकसान से बचने के लिए, जो लकड़ी के स्लीपरों की खराब इन्सुलेट क्षमता के कारण उत्पन्न हुआ, वी। सीमेंस ने इलेक्ट्रिक मोटर के इलेक्ट्रिक पावर सप्लाई सर्किट को बदलने का फैसला किया। इसके लिए, पेरिस विश्व प्रदर्शनी में उसी 1881 में निर्मित एक विद्युत सड़क पर ओवरहेड काम करने वाले तार का उपयोग किया गया था। उन्होंने रेल के ऊपर लटकी एक लोहे की नली का प्रतिनिधित्व किया। ट्यूब के निचले हिस्से में अनुदैर्ध्य स्लॉट प्रदान किया गया था। एक शटल ट्यूब के अंदर चला गया, एक स्लॉट के माध्यम से एक लचीले तार से जुड़ा हुआ था, जो लोकोमोटिव की छत से जुड़ा हुआ था और विद्युत मोटर को विद्युत प्रवाह प्रेषित करता था। पहले के बगल में निलंबित वही ट्यूब, रिटर्न वायर के रूप में काम करती है। इसी तरह की प्रणाली 1883-1884 में निर्मित उन पर लागू की गई थी। उपनगरीय ट्राम मॉडलिंग - ऑस्ट्रिया में वॉर्डरब्रुहल और जर्मनी में फ्रैंकफर्ट - ऑफेनबैच, 350 वी के वोल्टेज पर काम कर रहे हैं।
लगभग उसी समय, किनरेश (आयरलैंड) में, ट्राम लाइन पर एक तीसरी रेल का उपयोग किया गया था, जो चल रही रेल के बगल में इंसुलेटर पर स्थापित की गई थी। हालांकि, यह प्रणाली शहर की परिस्थितियों में पूरी तरह से अस्वीकार्य हो गई, जिससे गाड़ी और पैदल चलने वालों की आवाजाही में बाधा उत्पन्न हुई।
यह ध्यान रखना दिलचस्प है कि मोटर को विद्युत प्रवाह की आपूर्ति के लिए इस तरह की प्रणाली का तकनीकी कयामत पहले एफ ए पिरोट्स्की द्वारा देखा गया था, जिन्होंने 1880 में समाचार पत्र एस पीटर्सबर्ग वेदोमोस्ती में लिखा था: “मेरे द्वारा निर्मित विद्युत रेलवे सबसे सरल है और सबसे सस्ता। इसमें मध्य रेल लाइन की लागत की आवश्यकता नहीं है, अनावश्यक रूप से सड़क की लागत में 5% की वृद्धि और शहर में कैरिज ट्रैफिक को रोकना। इसमें कच्चा लोहा के खंभे की लागत की आवश्यकता नहीं होती है, जो निषेधात्मक रूप से महंगे हैं।
यह पत्र 3 सितंबर, 1880 को सेंट पीटर्सबर्ग में उनके द्वारा किए गए इलेक्ट्रिक ट्राम के परीक्षणों के परिणामों के बारे में प्रेस में दिखाई देने वाली रिपोर्टों के संबंध में पिरोट्स्की द्वारा प्रकाशित किया गया था। इस समय, F. A. Pirotsky विश्वसनीय शहरी विद्युत परिवहन के निर्माण से संबंधित अपनी परियोजनाओं के कार्यान्वयन में गहनता से लगा हुआ था। उन्होंने समझा कि इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग की मूलभूत समस्या - लंबी दूरी पर बिजली के संचरण को हल किए बिना मुख्य रेलवे इलेक्ट्रिक ट्रांसपोर्ट का विकास असंभव है। इसे ध्यान में रखते हुए, F. A. Pirotsky ने अपना ध्यान कार के विद्युत संचलन पर प्रयोगों पर केंद्रित किया, जिसे शहरी घोड़े से खींचे जाने वाले रेलवे में अपनाया गया। नतीजतन, 1880 में वह पहली बार वास्तविक दो-स्तरीय मोटर कार की पटरियों के साथ आंदोलन करने में कामयाब रहे। एफए पिरोत्स्की ने 1881 में पेरिस में अंतर्राष्ट्रीय विद्युत प्रदर्शनी में अपने काम के परिणाम प्रस्तुत किए, जहां उन्होंने इलेक्ट्रिक रेलवे की अपनी योजना का प्रदर्शन किया।
1884 में, ब्राइटन (इंग्लैंड) में, एक इलेक्ट्रिक रेलवे का निर्माण पिरोत्स्की की योजना के अनुसार किया गया था, जो 7 मील लंबी रेल में से एक द्वारा संचालित थी। केवल एक वैगन के संचालन ने 420 फ़्रैंक की तुलना में शुद्ध लाभ दिया, जो एक दिन घोड़े द्वारा तैयार किया गया था।
XIX सदी के मध्य 80 के दशक के बाद से। रेलवे पर विद्युत कर्षण का विकास अमेरिकी इंजीनियरों और उद्यमियों द्वारा गहन रूप से किया जाने लगा है, जो ऊर्जावान रूप से विद्युत इंजनों में सुधार करने के साथ-साथ वर्तमान आपूर्ति के तरीके भी निर्धारित करते हैं।
टीए एडिसन ने संयुक्त राज्य अमेरिका में इलेक्ट्रिक रेलवे परिवहन की समस्या पर काम किया, जिन्होंने 1880 से 1884 की अवधि के दौरान तीन छोटी प्रायोगिक लाइनें बनाईं। 1880 में, उन्होंने एक इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव बनाया, जो दिखने में स्टीम लोकोमोटिव जैसा था। इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव को ट्रैक रेल से विद्युत प्रवाह द्वारा संचालित किया गया था, जिनमें से एक सकारात्मक और दूसरा जनरेटर के नकारात्मक ध्रुव से जुड़ा था। 1883 में, टी. ए. एडिसन ने, एस. डी. फील्ड के साथ मिलकर एक अधिक उन्नत इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव ("द जज") का निर्माण किया, जिसे शिकागो और बाद में लुइसविले में एक प्रदर्शनी में प्रदर्शित किया गया।
1883 तक, अमेरिकी इंजीनियर एल। डाफ्ट का काम, जिन्होंने साराटोगा-मैकग्रेगर रेलवे के लिए डिज़ाइन किए गए मानक गेज के लिए पहला मेनलाइन इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव ("एट्रेग") बनाया था। 1885 में, डफ़्ट ने न्यू यॉर्क ट्रेस्टल रेल रोड के लिए एक बेहतर इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव बनाया। "बेंजामिन फ्रैंकलिन" नाम के लोकोमोटिव का वजन 10 टन था, जिसकी लंबाई 4 मीटर से अधिक थी और यह चार ड्राइविंग पहियों से लैस था। तीसरी रेल के साथ 125 hp मोटर को 250 V का विद्युत प्रवाह प्रदान किया गया था। s, जो 10 मील प्रति घंटे (16 किमी / घंटा) की गति से आठ-कार ट्रेन को खींच सकता है।
1884 में, स्विस इंजीनियर आर. टोरी ने एक प्रायोगिक गियर रेलवे का निर्माण किया, जो एक पहाड़ी ढलान पर स्थित होटल को टेरी शहर (लेक जिनेवा पर मॉन्ट्रो के पास) से जोड़ता है। लोकोमोटिव में चार ड्राइविंग पहिए थे और यह बहुत खड़ी ढलान (1:33) के साथ चलता था। इसकी क्षमता छोटी थी और एक ही समय में चार यात्रियों को ले जाने की अनुमति थी। नीचे उतरने पर, ब्रेकिंग के दौरान, मोटर ने जनरेटर के रूप में काम किया, विद्युत ऊर्जा को नेटवर्क में लौटाया।
कई वर्षों से, इंजीनियरिंग के विचार ने विद्युत लोकोमोटिव को विद्युत आपूर्ति की तकनीक में सुधार करने के लिए अथक रूप से काम किया है।
1884 में, क्लीवलैंड में, बेंटले और नाइट ने एक भूमिगत तार के साथ एक स्ट्रीटकार बनाया। इसी तरह की प्रणाली 1889 में बुडापेस्ट में शुरू की गई थी। बिजली आपूर्ति की यह विधि उपयोग करने के लिए असुविधाजनक निकली, क्योंकि ढलान जल्दी गंदी हो गई।
1884 के अंत में, कैनसस सिटी (यूएसए) में, हेनरी ने तांबे के ओवरहेड तारों के साथ एक प्रणाली का परीक्षण किया, जिनमें से एक प्रत्यक्ष था, दूसरा उल्टा था।
1885 तक, बेल्जियम के विशेषज्ञ वैन डिपोले ने टोरंटो (कनाडा) में एक ओवरहेड वर्किंग वायर के साथ पहला ट्राम बनाया। उनकी योजना में, रनिंग रेल्स ने रिटर्न वायर के रूप में कार्य किया। कंसोल के साथ डंडे लाइन के साथ बनाए गए थे, जिसमें एक काम करने वाले तार के साथ इंसुलेटर जुड़े हुए थे। ट्राम रॉड पर लगे धातु के रोलर की मदद से काम करने वाले तार से संपर्क किया गया, जो चलते समय तार के साथ "लुढ़का" गया।
यह निलंबन प्रणाली बहुत तर्कसंगत साबित हुई, और सुधार के बाद इसे कई अन्य देशों में अपनाया गया और जल्द ही व्यापक हो गया। 1890 तक, संयुक्त राज्य अमेरिका में लगभग 2,500 किमी ट्राम-प्रकार की इलेक्ट्रिक सड़कें चल रही थीं, और 1897 तक, 25,000 किमी। इलेक्ट्रिक ट्राम ने पुराने प्रकार के शहरी परिवहन को बदलना शुरू कर दिया।
1890 में, हाले (प्रशिया) में एक ट्राम लाइन पर यूरोप में पहली बार एक ओवरहेड तार दिखाई दिया। 1893 से, यूरोप में इलेक्ट्रिक रेलवे त्वरित गति से विकसित हो रही है, जिसके परिणामस्वरूप 1900 तक उनकी लंबाई 10 हजार किमी तक पहुंच गई थी।
1890 में, निर्मित भूमिगत लंदन सड़क पर विद्युत कर्षण लागू किया गया था। तीसरी रेल का उपयोग करके विद्युत मोटर को 500 V का विद्युत प्रवाह प्रदान किया गया। स्व-ट्रैकिंग सड़कों के लिए यह प्रणाली बहुत सफल साबित हुई और अन्य देशों में तेजी से फैलने लगी। इसके फायदों में से एक बिजली की बहुत अधिक खपत वाली सड़कों के विद्युतीकरण की संभावना है, जिसमें सबवे और मेनलाइन रेलवे शामिल हैं।
1896 में, रेलमार्ग के बाल्टीमोर-ओजई खंड पर पहली बार करंट ले जाने वाली तीसरी रेल का उपयोग करते हुए विद्युत कर्षण शुरू किया गया था। विद्युतीकरण ने बाल्टीमोर के दृष्टिकोण पर सड़क के 7 किमी लंबे खंड को प्रभावित किया। ट्रैक के इस हिस्से पर 2.5 किलोमीटर की सुरंग बिछाई गई, जिससे बिल्डरों ने इसे विद्युतीकरण करने के लिए प्रेरित किया। इस खंड में काम कर रहे इलेक्ट्रिक इंजनों को तीसरी रेल से 600 वी के वोल्टेज पर विद्युत ऊर्जा प्राप्त हुई।
पहले विद्युतीकृत रेलवे की लंबाई कम थी। लंबी दूरी की रेलवे के निर्माण में बड़ी ऊर्जा हानियों से जुड़ी कठिनाइयों का सामना करना पड़ा, जो लंबी दूरी पर प्रत्यक्ष धारा के संचरण के कारण होती हैं। 1980 के दशक में एसी ट्रांसफॉर्मर के आगमन के साथ, जिसने लंबी दूरी पर करंट संचारित करना संभव बना दिया, उन्हें रेलवे लाइनों के बिजली आपूर्ति सर्किट में पेश किया गया।
बिजली आपूर्ति प्रणाली में ट्रांसफार्मर की शुरुआत के साथ, तथाकथित "तीन-चरण-प्रत्यक्ष वर्तमान प्रणाली", या, दूसरे शब्दों में, "तीन-चरण बिजली संचरण प्रत्यक्ष वर्तमान प्रणाली" का गठन किया गया था। केंद्रीय विद्युत स्टेशन ने तीन चरण की धारा का उत्पादन किया। यह उच्च वोल्टेज (5 से 15 हजार वी तक, और 20 के दशक में - 120 हजार वी तक) में तब्दील हो गया था, जिसे लाइन के संबंधित वर्गों को आपूर्ति की गई थी। उनमें से प्रत्येक का अपना स्टेप-डाउन सबस्टेशन था, जिसमें से प्रत्यावर्ती धारा को एक प्रत्यक्ष विद्युत जनरेटर के साथ एक शाफ्ट पर लगे एक वैकल्पिक विद्युत मोटर को निर्देशित किया गया था। काम करने वाला तार इससे बिजली द्वारा संचालित होता था। 1898 में, एक स्वतंत्र ट्रैक और तीन चरण की वर्तमान प्रणाली के साथ काफी लंबाई का एक रेलवे स्विट्जरलैंड में बनाया गया था और फ्रीबर्ग-मर्टन-इन्स से जुड़ा था। इसके बाद रेलवे और सबवे के कई अन्य खंडों का विद्युतीकरण किया गया।
1905 तक, बिजली के कर्षण ने भूमिगत सड़कों पर भाप को पूरी तरह से बदल दिया।
शुखरदीन एस। "प्रौद्योगिकी अपने ऐतिहासिक विकास में"
उद्योग के विकास के साथ और कृषिदेश के एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में ले जाने के लिए माल की मात्रा बढ़ जाती है, और यह रेलवे परिवहन पर रेलवे की वहन और थ्रूपुट क्षमता बढ़ाने के लिए आवश्यकताओं को लागू करता है। हमारे देश में, कुल कार्गो टर्नओवर का आधे से अधिक विद्युत कर्षण द्वारा महारत हासिल है।
ज़ारिस्ट रूस में कोई इलेक्ट्रिक रेलवे नहीं थे। देश की नियोजित अर्थव्यवस्था के संगठन के दौरान सोवियत सत्ता के पहले वर्षों में मुख्य राजमार्गों के विद्युतीकरण की योजना बनाई गई थी।
1920 में विकसित GOELRO योजना में, रेलवे की वहन और थ्रूपुट क्षमता को विद्युत कर्षण में स्थानांतरित करके बढ़ाने पर ध्यान दिया गया था। 1926 में, 1200 वी डीसी के संपर्क नेटवर्क में वोल्टेज पर बाकू-सुरखानी लाइन को 19 किमी की लंबाई के साथ विद्युतीकृत किया गया था। 1929 में, संपर्क नेटवर्क में 1500 V के वोल्टेज के साथ 17.7 किमी लंबा मास्को-माय्टिशी उपनगरीय खंड विद्युत कर्षण चालू में बदल गया था। उसके बाद, जलवायु परिस्थितियों के मामले में सबसे गंभीर कुछ का विद्युतीकरण, सबसे अधिक यातायात-गहन खंड और एक भारी प्रोफ़ाइल वाली लाइनें शुरू हुईं।
द्वितीय विश्व युद्ध की शुरुआत तक, काकेशस, उराल, यूक्रेन, साइबेरिया, आर्कटिक और मास्को के उपनगरों में लगभग 1900 किमी की कुल लंबाई के साथ सबसे कठिन वर्गों को स्थानांतरित कर दिया गया था। युद्ध के दौरान, लगभग 500 किमी की कुल लंबाई के साथ मॉस्को और कुइबेशेव के उपनगरों में, उरलों में लाइनों का विद्युतीकरण किया गया था।
युद्ध के बाद, देश के पश्चिमी भाग में विद्युतीकृत रेलवे के खंड, जो अस्थायी रूप से दुश्मन के कब्जे वाले क्षेत्र पर स्थित थे, को बहाल करना पड़ा। इसके अलावा, रेलवे के नए भारी खंडों को विद्युत कर्षण में स्थानांतरित करना आवश्यक था। उपनगरीय खंड, जो पहले संपर्क तार में 1500 V के वोल्टेज पर विद्युतीकृत थे, को 3000 V के वोल्टेज में स्थानांतरित कर दिया गया था। मास्को-इर्कुत्स्क, मास्को-खार्कोव, आदि की तर्ज पर शुरू हुआ।
राष्ट्रीय आर्थिक वस्तुओं के प्रवाह में वृद्धि और यात्री यातायात में वृद्धि के लिए अधिक शक्तिशाली लोकोमोटिव और ट्रेनों की संख्या में वृद्धि की आवश्यकता है। 3000 वी के संपर्क नेटवर्क में एक वोल्टेज पर, शक्तिशाली इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव द्वारा उपभोग की जाने वाली धाराएं, कर्षण सबस्टेशनों से बिजली आपूर्ति क्षेत्र में उनकी एक महत्वपूर्ण मात्रा के साथ, बड़े ऊर्जा नुकसान का कारण बनती हैं। नुकसान को कम करने के लिए, कर्षण सबस्टेशनों को एक दूसरे के करीब रखना और संपर्क नेटवर्क के तारों के क्रॉस सेक्शन को बढ़ाना आवश्यक है, लेकिन इससे बिजली आपूर्ति प्रणाली की लागत बढ़ जाती है। संपर्क नेटवर्क के तारों से गुजरने वाली धाराओं को कम करके ऊर्जा के नुकसान को कम करना संभव है, और शक्ति को समान रखने के लिए, वोल्टेज को बढ़ाना आवश्यक है। इस सिद्धांत का उपयोग 25 kV के संपर्क नेटवर्क में वोल्टेज पर 50 हर्ट्ज की औद्योगिक आवृत्ति के एकल-चरण वर्तमान के विद्युत कर्षण प्रणाली में किया जाता है।
इलेक्ट्रिक रोलिंग स्टॉक (इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव और इलेक्ट्रिक ट्रेन) द्वारा उपभोग की जाने वाली धाराएं प्रत्यक्ष वर्तमान प्रणाली की तुलना में बहुत कम हैं, जिससे संपर्क नेटवर्क के तारों के क्रॉस सेक्शन को कम करना और कर्षण सबस्टेशनों के बीच की दूरी बढ़ाना संभव हो जाता है। महान देशभक्तिपूर्ण युद्ध से पहले ही हमारे देश में इस प्रणाली की खोज शुरू हो गई थी। फिर, युद्ध के दौरान शोध को रोकना पड़ा। 1955-1956 में। युद्ध के बाद के विकास के परिणामों के अनुसार, इस प्रणाली का उपयोग करके मॉस्को रोड के नेकलेस-पेवलेट्स के प्रायोगिक खंड को विद्युतीकृत किया गया था। भविष्य में, इस प्रणाली को प्रत्यक्ष वर्तमान विद्युत कर्षण प्रणाली के साथ-साथ हमारे देश के रेलवे में व्यापक रूप से पेश किया जाने लगा। 1977 की शुरुआत तक, यूएसएसआर में विद्युतीकृत लाइनें लगभग 40 हजार किमी की दूरी तक फैली हुई थीं, जो देश में सभी रेलवे की लंबाई का 28% है। इनमें से लगभग 25 हजार किमी डायरेक्ट करंट पर और 15 हजार किमी अल्टरनेटिंग करंट पर हैं।
लेनिनग्राद से येरेवन तक - लगभग 3.5 हजार किमी, मॉस्को-सेवरडलोव्स्क - 2 हजार किमी से अधिक, मॉस्को-वोरोनिश-रोस्तोव, मॉस्को-कीव-चोप, डोनबास को जोड़ने वाली लाइनें मास्को से कार्यमस्काया तक 6300 किमी से अधिक की लंबाई वाली रेलवे वोल्गा क्षेत्र और यूक्रेन के पश्चिमी भाग आदि के साथ। इसके अलावा, सभी बड़े औद्योगिक और सांस्कृतिक केंद्रों के उपनगरीय यातायात को विद्युत कर्षण में बदल दिया गया है।
विद्युतीकरण की दर, लाइनों की लंबाई, यातायात की मात्रा और कार्गो टर्नओवर के मामले में हमारा देश दुनिया के सभी देशों को बहुत पीछे छोड़ चुका है।
गहन रेलवे विद्युतीकरणइसके महान तकनीकी और आर्थिक लाभों के कारण। स्टीम लोकोमोटिव या समान वजन और आयामों की तुलना में, इसमें काफी अधिक शक्ति हो सकती है, क्योंकि इसमें प्राथमिक इंजन (स्टीम इंजन या डीजल इंजन) नहीं होता है। इसलिए, इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव बहुत अधिक गति से ट्रेनों के साथ काम करता है और इसके परिणामस्वरूप, रेलवे के थ्रूपुट और वहन क्षमता को बढ़ाता है। एक पोस्ट (कई इकाइयों की एक प्रणाली) से कई इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव के नियंत्रण का उपयोग करने से आप इन आंकड़ों को और भी अधिक बढ़ा सकते हैं। उच्च यात्रा गति माल और यात्रियों को उनके गंतव्य तक तेजी से वितरण प्रदान करती है और राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में अतिरिक्त आर्थिक लाभ लाती है।
इलेक्ट्रिक ट्रैक्शन में डीजल ट्रैक्शन और विशेष रूप से स्टीम ट्रैक्शन की तुलना में अधिक दक्षता होती है। भाप कर्षण की औसत परिचालन क्षमता 3-4%, डीजल लोकोमोटिव - लगभग 21% (डीजल शक्ति के 30% उपयोग के साथ), और विद्युत कर्षण - लगभग 24% है।
जब एक इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव पुराने थर्मल पावर प्लांट द्वारा संचालित होता है, तो इलेक्ट्रिक ट्रैक्शन की दक्षता 16-19% होती है (इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव की दक्षता लगभग 85% होती है)। इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव की उच्च दक्षता के साथ सिस्टम की इतनी कम दक्षता बिजली संयंत्रों की भट्टियों, बॉयलरों और टर्बाइनों में बड़े ऊर्जा नुकसान के कारण होती है, जिसकी दक्षता 25-26% है।
शक्तिशाली और किफायती इकाइयों वाले आधुनिक बिजली संयंत्र 40% तक की दक्षता और 40% तक की दक्षता के साथ काम करते हैं। उनसे ऊर्जा प्राप्त करने पर विद्युत कर्षण 25-30% होता है। इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव और इलेक्ट्रिक ट्रेनों का सबसे किफायती संचालन तब होता है जब लाइन को हाइड्रोइलेक्ट्रिक पावर स्टेशन द्वारा संचालित किया जाता है। वहीं, इलेक्ट्रिक ट्रैक्शन की दक्षता 60-62% है।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि भाप लोकोमोटिव और डीजल लोकोमोटिव महंगे और उच्च कैलोरी ईंधन पर काम करते हैं। थर्मल पावर प्लांट ईंधन के निम्न ग्रेड - भूरे कोयले, पीट, शेल पर काम कर सकते हैं और प्राकृतिक गैस का भी उपयोग कर सकते हैं। जब खंड परमाणु ऊर्जा संयंत्रों द्वारा संचालित होते हैं तो विद्युत कर्षण की दक्षता भी बढ़ जाती है।
इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव संचालन में अधिक विश्वसनीय होते हैं, उपकरण निरीक्षण और मरम्मत के लिए कम लागत की आवश्यकता होती है, और डीजल कर्षण की तुलना में श्रम उत्पादकता में 16-17% की वृद्धि की अनुमति देते हैं।
केवल विद्युत कर्षण में ट्रेन में संग्रहीत यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में संसाधित करने और इस अवधि के दौरान कर्षण मोड में चलने वाले अन्य विद्युत इंजनों या मोटर कारों द्वारा उपयोग के लिए पुनर्योजी ब्रेकिंग के दौरान संपर्क नेटवर्क में स्थानांतरित करने के गुण होते हैं। उपभोक्ताओं की अनुपस्थिति में, ऊर्जा को विद्युत प्रणाली में स्थानांतरित किया जा सकता है। ऊर्जा वसूली के कारण, एक बड़ा आर्थिक प्रभाव प्राप्त करना संभव है। इस प्रकार, 1976 में लगभग 1.7 बिलियन kWh बिजली ठीक होने के कारण ग्रिड को लौटा दी गई थी। पुनर्योजी ब्रेकिंग ट्रेन यातायात सुरक्षा के स्तर को बढ़ाने, ब्रेक पैड और व्हील रिम्स के पहनने को कम करना संभव बनाता है।
यह सब परिवहन की लागत को कम करना और माल के परिवहन की प्रक्रिया को और अधिक कुशल बनाना संभव बनाता है।
रेलवे परिवहन में कर्षण के तकनीकी पुनर्निर्माण के कारण लगभग 1.7 बिलियन टन ईंधन की बचत हुई और परिचालन लागत में 28 बिलियन रूबल की कमी आई। यदि हम यह मान लें कि अब तक हमारे राजमार्गों पर भाप के इंजन काम करेंगे, तो, उदाहरण के लिए, 1974 में देश में खनन किए गए कोयले का एक तिहाई हिस्सा उनकी भट्टियों में उपयोग करना आवश्यक होगा।
रूसी रेलवे का विद्युतीकरणआसपास के क्षेत्रों की राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था की प्रगति में योगदान देता है, क्योंकि औद्योगिक उद्यमों, सामूहिक खेतों, राज्य के खेतों को कर्षण सबस्टेशनों से बिजली प्राप्त होती है और अक्षम, गैर-किफायती स्थानीय डीजल पावर स्टेशन बंद हो जाते हैं। हर साल, 17 बिलियन kWh से अधिक ऊर्जा गैर-कर्षण उपभोक्ताओं को आपूर्ति करने के लिए ट्रैक्शन सबस्टेशनों के माध्यम से जाती है।
विद्युत कर्षण के साथ, श्रम उत्पादकता बढ़ जाती है। यदि डीजल कर्षण के साथ श्रम उत्पादकता भाप की तुलना में 2.5 गुना बढ़ जाती है, तो विद्युत कर्षण के साथ यह 3 गुना बढ़ जाती है। डीजल कर्षण की तुलना में विद्युतीकृत लाइनों पर परिवहन की लागत 10-15% कम है।
एक विद्युतीकृत रेलवे की बिजली आपूर्ति प्रणाली में बिजली आपूर्ति प्रणाली का बाहरी हिस्सा होता है, जिसमें कर्षण सबस्टेशनों (विशेष रूप से) के लिए विद्युत ऊर्जा के उत्पादन, वितरण और प्रसारण के लिए उपकरण शामिल होते हैं;
बिजली आपूर्ति प्रणाली का कर्षण भाग, जिसमें रैखिक उपकरणों के कर्षण सबस्टेशन और एक कर्षण नेटवर्क शामिल है। ट्रैक्शन नेटवर्क, बदले में, एक संपर्क नेटवर्क, एक रेल ट्रैक, आपूर्ति और सक्शन लाइन (फीडर), साथ ही लाइन की लंबाई के साथ जुड़े अन्य तारों और उपकरणों और सीधे या विशेष ऑटोट्रांसफॉर्मर के माध्यम से निलंबन से संपर्क करता है।
कर्षण नेटवर्क में विद्युत ऊर्जा का मुख्य उपभोक्ता लोकोमोटिव है। ट्रेनों के यादृच्छिक स्थान के कारण, भार का यादृच्छिक संयोजन अपरिहार्य है (उदाहरण के लिए, ट्रेनों के बीच न्यूनतम अंतराल वाली ट्रेनों का मार्ग), जो कर्षण बिजली आपूर्ति प्रणाली के ऑपरेटिंग मोड को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकता है।
इसके साथ ही, ट्रैक्शन सबस्टेशन से दूर जाने वाली ट्रेनों को कम वोल्टेज पर विद्युत ऊर्जा द्वारा संचालित किया जाता है, जो ट्रेन की गति को प्रभावित करता है और परिणामस्वरूप, खंड के थ्रूपुट को प्रभावित करता है।
ट्रेन को चलाने वाली कर्षण मोटरों के अलावा, लोकोमोटिव में सहायक मशीनें होती हैं जो विभिन्न कार्य करती हैं। इन मशीनों का प्रदर्शन उनके क्लैंप पर वोल्टेज स्तर से भी संबंधित होता है। यह इस प्रकार है कि कर्षण बिजली आपूर्ति प्रणालियों में कर्षण नेटवर्क के किसी भी बिंदु पर दिए गए वोल्टेज स्तर को बनाए रखना बहुत महत्वपूर्ण है।
रेलवे के विद्युतीकृत खंड की बिजली आपूर्ति एक विशेष क्षेत्र की बिजली व्यवस्था से की जाती है। विद्युतीकृत रेलवे की बिजली आपूर्ति का एक योजनाबद्ध आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 1.3।
बाहरी बिजली आपूर्ति प्रणाली (I) में एक विद्युत स्टेशन 1, एक ट्रांसफार्मर सबस्टेशन 2, एक बिजली लाइन 3 शामिल है। कर्षण बिजली आपूर्ति प्रणाली (II) में एक कर्षण सबस्टेशन 4, आपूर्ति फीडर 5, एक सक्शन फीडर 6, एक संपर्क नेटवर्क शामिल है। 7 और एक ट्रैक्शन रेल 9 (अंजीर देखें। अंजीर। 1.3), साथ ही रैखिक उपकरण।
रेलवे को 35, 110, 220 केवी, 50 हर्ट्ज लाइनों के माध्यम से बिजली की आपूर्ति की जाती है। कर्षण बिजली आपूर्ति प्रणाली या तो प्रत्यक्ष या प्रत्यावर्ती धारा हो सकती है।
चावल। 1.3। विद्युतीकृत रेलवे की बिजली आपूर्ति का योजनाबद्ध आरेख: 1 - जिला बिजली स्टेशन; 2 - बढ़ाव ट्रांसफार्मर सबस्टेशन; 3 - तीन चरण की बिजली लाइन; 4 - कर्षण सबस्टेशन; 5 - आपूर्ति लाइन (फीडर); 6 - सक्शन लाइन (फीडर); 7 - संपर्क नेटवर्क; 8 - इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव; 9 - रेल
रूस के रेलवे पर, 3 kV के संपर्क नेटवर्क में वोल्टेज के साथ एक प्रत्यक्ष वर्तमान बिजली आपूर्ति प्रणाली और 25 kV और 2 × 25 kV के संपर्क नेटवर्क में वोल्टेज के साथ एक वैकल्पिक विद्युत आपूर्ति प्रणाली, 50 की आवृत्ति के साथ हज़, व्यापक हो गए हैं।
1 जनवरी, 2005 तक, रूस में विद्युतीकृत रेलवे की लंबाई 42.6 हजार किमी थी।
3 केवी प्रत्यक्ष वर्तमान कर्षण बिजली आपूर्ति प्रणाली
डीसी रेलवे के विद्युतीकृत खंड का बिजली आपूर्ति सर्किट अंजीर में दिखाया गया है। 1.4।
ज्यादातर मामलों में, कर्षण नेटवर्क 110 (220) केवी बसों से एक स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर के माध्यम से संचालित होता है, जो 10 केवी तक वोल्टेज में कमी प्रदान करता है। एक कन्वर्टर 10 kV बसों से जुड़ा है, जिसमें एक ट्रैक्शन ट्रांसफॉर्मर और एक रेक्टिफायर होता है। उत्तरार्द्ध प्रत्यावर्ती धारा के रूपांतरण को प्रदान करता है स्थिर वोल्टेजटायरों पर 3.3 केवी। संपर्क नेटवर्क "प्लस बस", और रेल - "माइनस बस" से जुड़ा है।
चावल। 1.4। 3 केवी के संपर्क नेटवर्क में वोल्टेज के साथ एक डीसी रेलवे के विद्युतीकृत खंड की बिजली आपूर्ति का योजनाबद्ध आरेख
डीसी ट्रैक्शन पावर सप्लाई सिस्टम की मौलिक विशेषता संपर्क नेटवर्क के साथ ट्रैक्शन मोटर का विद्युत कनेक्शन है, यानी एक संपर्क वर्तमान संग्रह प्रणाली है। डीसी इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव और इलेक्ट्रिक ट्रेनों के लिए ट्रैक्शन मोटर्स को 1.5 केवी के रेटेड वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऐसे मोटर्स के जोड़ीदार श्रृंखला कनेक्शन से ट्रैक्शन नेटवर्क में 3 kV का वोल्टेज होना संभव हो जाता है।
एक डीसी प्रणाली का लाभ एक सीरियल डीसी मोटर की गुणवत्ता से निर्धारित होता है, जिसकी विशेषता अधिक हद तक कर्षण मोटर्स की आवश्यकताओं को पूरा करती है।
डीसी ट्रैक्शन बिजली आपूर्ति प्रणाली के नुकसान इस प्रकार हैं:
कर्षण नेटवर्क में कम वोल्टेज के कारण, वर्तमान भार और बिजली के बड़े नुकसान (डीसी विद्युत कर्षण प्रणाली के प्रदर्शन का कुल गुणांक (COP) 22% अनुमानित है);
उच्च वर्तमान भार पर, कर्षण सबस्टेशनों के बीच की दूरी 20 किमी या उससे कम है, जो बिजली आपूर्ति प्रणाली की उच्च लागत और उच्च परिचालन लागत को निर्धारित करती है;
बड़े वर्तमान भार एक बड़े क्रॉस सेक्शन के संपर्क निलंबन की आवश्यकता को निर्धारित करते हैं, जो दुर्लभ अलौह धातुओं के साथ-साथ संपर्क नेटवर्क के समर्थन पर यांत्रिक भार में वृद्धि का कारण बनता है;
डीसी विद्युत कर्षण प्रणाली को त्वरण के दौरान विद्युत लोकोमोटिव के शुरुआती रिओस्टैट्स में विद्युत ऊर्जा के बड़े नुकसान की विशेषता है (उपनगरीय यातायात के लिए, वे ट्रेन कर्षण के लिए कुल विद्युत ऊर्जा खपत का लगभग 12% है);
प्रत्यक्ष वर्तमान विद्युत कर्षण के साथ, संपर्क नेटवर्क समर्थन सहित भूमिगत धातु संरचनाओं का गहन क्षरण होता है;
हाल ही में ट्रैक्शन सबस्टेशनों में उपयोग किए जाने वाले छह-पल्स रेक्टीफायरों में कम शक्ति कारक (0.88 ÷ 0.92) था और उपभोग किए गए वर्तमान के गैर-साइनसॉइडल वक्र के कारण विद्युत ऊर्जा की गुणवत्ता में गिरावट आई (विशेष रूप से 10 केवी बसों पर) ).
डीसी सड़कों पर, केंद्रीकृत और वितरित बिजली आपूर्ति योजनाओं के बीच अंतर किया जाता है। इन योजनाओं के बीच मुख्य अंतर सबस्टेशनों में सुधारक इकाइयों की संख्या और बिजली आरक्षण के तरीकों में निहित है। एक सबस्टेशन पर इकाइयों के लिए एक केंद्रीकृत बिजली आपूर्ति योजना के साथ, कम से कम दो होना चाहिए। वितरित शक्ति के मामले में, सभी सबस्टेशन एकल इकाई हैं, और कर्षण सबस्टेशनों के बीच की दूरी कम हो जाती है।
एक आवश्यकता है कि एक इकाई की विफलता के मामले में, सामान्य संचलन आकार प्रदान किए जाएं। पहली योजना में, अतिरिक्त (आरक्षित) इकाइयों का उपयोग अतिरेक के लिए किया जाता है, और दूसरे में, नोड्स द्वारा सबस्टेशन उपकरण अतिरेक की जानबूझकर अस्वीकृति और पूरे सबस्टेशन अतिरेक के लिए संक्रमण।
1 जनवरी, 2005 तक, 3 kV के कर्षण नेटवर्क में वोल्टेज के साथ एक प्रत्यक्ष वर्तमान प्रणाली द्वारा विद्युतीकृत विद्युत रेलवे की लंबाई 18.6 हजार किमी थी।
25 kV के वोल्टेज के साथ एकल-चरण प्रत्यावर्ती धारा की कर्षण बिजली आपूर्ति प्रणाली, 50 हर्ट्ज की आवृत्ति
प्रत्यावर्ती धारा पर विद्युतीकृत रेलवे पर, सबसे व्यापक बिजली आपूर्ति प्रणाली 25 kV, 50 Hz है। विद्युतीकृत खंड की बिजली आपूर्ति का योजनाबद्ध आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 1.5।
चावल। 1.5। 25 kV के संपर्क नेटवर्क में वोल्टेज के साथ एक वैकल्पिक चालू रेलवे के विद्युतीकृत खंड की बिजली आपूर्ति का योजनाबद्ध आरेख, 50 हर्ट्ज की आवृत्ति
ट्रैक्शन नेटवर्क स्टेप-डाउन (ट्रैक्शन) ट्रांसफॉर्मर के माध्यम से 110 (220) केवी बसों से संचालित होता है।
इसकी तीन वाइंडिंग होती हैं:
मैं - उच्च वोल्टेज घुमावदार 110 (220) केवी;
II - संपर्क नेटवर्क को बिजली देने के लिए कम (मध्यम) वोल्टेज 27.5 kV की वाइंडिंग;
तृतीय - गैर-कर्षण उपभोक्ताओं की आपूर्ति के लिए मध्यम (कम) वोल्टेज घुमावदार 35, 10 केवी।
संपर्क नेटवर्क फीडर 27.5 केवी बसों से जुड़े हैं। इस मामले में, चरण ए और बी कर्षण सबस्टेशन के विभिन्न अंगों को खिलाते हैं। संपर्क नेटवर्क पर चरणों को अलग करने के लिए, तटस्थ डालने की व्यवस्था की जाती है। चरण सी रेल से जुड़ा हुआ है।
एसी कर्षण बिजली आपूर्ति प्रणाली की मूलभूत विशेषता - संपर्क नेटवर्क के साथ कर्षण मोटर का विद्युत चुम्बकीय कनेक्शन - एक विद्युत लोकोमोटिव ट्रांसफार्मर के माध्यम से प्रदान किया जाता है।
सिस्टम लाभ:
डीसी ट्रैक्शन मोटर को बनाए रखते हुए संपर्क नेटवर्क और ट्रैक्शन मोटर पर स्वतंत्र वोल्टेज मोड स्थापित किए जाते हैं;
संपर्क नेटवर्क में वोल्टेज को बढ़ाकर 25 केवी एसी कर दिया गया है। नतीजतन, लोड करंट उसी संचरित शक्ति पर घटता है; वोल्टेज और बिजली के नुकसान कम हो जाते हैं;
कर्षण सबस्टेशनों के बीच की दूरी बढ़ा दी गई है और उनकी संख्या कम कर दी गई है (दो से तीन गुना);
कम निर्माण समय और विद्युतीकरण की दर में वृद्धि;
अलौह धातुओं की कम खपत।
एसी कर्षण बिजली आपूर्ति प्रणाली के नुकसान:
तीन-चरण ट्रांसफार्मर (दो-हाथ के भार के लिए) का असममित संचालन और, परिणामस्वरूप, विद्युत ऊर्जा की गुणवत्ता में गिरावट और उनकी उपलब्ध शक्ति में उल्लेखनीय कमी। ध्यान दें कि असंतुलित मोड में काम करने वाले ट्रांसफॉर्मर की उपलब्ध शक्ति को ऐसे लोड पर पॉजिटिव सीक्वेंस करंट के अनुरूप पावर के रूप में समझा जाता है, जब ट्रांसफॉर्मर के किसी एक फेज में करंट नाममात्र का हो जाता है;
खपत धाराओं की प्रणाली की गैर-साइनसोइडैलिटी और बिजली आपूर्ति की आपूर्ति प्रणाली में विद्युत ऊर्जा की गुणवत्ता में गिरावट (बिजली लोकोमोटिव द्वारा खपत वर्तमान की वक्र, उन पर स्थापित दो-पल्स रेक्टीफायर के साथ नकारात्मक उच्च होता है) बड़े संख्यात्मक मान के साथ हार्मोनिक्स 3, 5, 7);
एसी इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव का लो पावर फैक्टर। समग्र रूप से विद्युत कर्षण प्रणाली की दक्षता 26% अनुमानित है;
एसी ट्रैक्शन नेटवर्क संचार लाइनों सहित आसन्न उपकरणों पर विद्युत चुम्बकीय प्रभाव का एक स्रोत है, जो विद्युत चुम्बकीय प्रभाव को कम करने के उद्देश्य से विशेष उपायों की आवश्यकता को निर्धारित करता है;
एक वैकल्पिक चालू कर्षण नेटवर्क के दो-तरफ़ा बिजली आपूर्ति सर्किट के साथ परिसंचारी धाराओं की उपस्थिति, और, परिणामस्वरूप, विद्युत ऊर्जा का अतिरिक्त बड़ा नुकसान।
1 जनवरी, 2005 तक, 25 kV के कर्षण नेटवर्क में वोल्टेज के साथ एक वैकल्पिक चालू प्रणाली द्वारा विद्युतीकृत विद्युत रेलवे की लंबाई, 50 हर्ट्ज की आवृत्ति, 1 जनवरी, 2005 तक 24.0 हजार किमी थी।
प्रत्यक्ष और वैकल्पिक विद्युत कर्षण प्रणालियों के लिए कर्षण सबस्टेशनों की बाहरी बिजली आपूर्ति की योजना
बिजली व्यवस्था से विद्युतीकृत रेलवे के लिए बिजली योजनाएं बहुत विविध हैं। वे लागू विद्युत कर्षण प्रणाली के साथ-साथ बिजली व्यवस्था के विन्यास पर भी काफी हद तक निर्भर करते हैं।
प्रत्यक्ष (चित्र। 1.6) और वैकल्पिक (चित्र। 1.7) वर्तमान के विद्युत कर्षण प्रणालियों के लिए बिजली आपूर्ति सर्किट पर विचार करें।
आमतौर पर, 50 हर्ट्ज ट्रांसमिशन लाइन पावर ग्रिड द्वारा संचालित होती है और रेलमार्ग के साथ स्थित होती है।
इलेक्ट्रिक ट्रैक्शन सिस्टम के वोल्टेज को नाममात्र वोल्टेज के रूप में समझा जाता है जिसके लिए इलेक्ट्रिक रोलिंग स्टॉक (ईपीएस) का निर्माण किया जाता है। यह संपर्क नेटवर्क में नाममात्र का वोल्टेज भी है, सबस्टेशन बसों पर वोल्टेज आमतौर पर इस मान से 10% अधिक लिया जाता है।
अंजीर पर। 1.6 और 1.7 चिह्नित हैं: 1 - बिजली व्यवस्था; 2 - बिजली लाइन; 3 - कर्षण सबस्टेशन (रेक्टीफायर्स, डीसी सबस्टेशन और ट्रांसफॉर्मर सबस्टेशन - एसी के साथ); 4 - संपर्क नेटवर्क; 5 - रेल; 6 - इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव।
चावल। 1.6। एक डीसी रेलमार्ग बिजली आपूर्ति का योजनाबद्ध आरेख
चावल। 1.7। एसी रेलरोड पावर सर्किट आरेख
विद्युतीकृत रेलवे पहली श्रेणी के उपभोक्ताओं के हैं। ऐसे उपभोक्ताओं के लिए बिजली के दो स्वतंत्र स्रोतों से बिजली की आपूर्ति की जाती है। इन्हें अलग जिला सबस्टेशन माना जाता है, एक ही सबस्टेशन के अलग-अलग बस खंड - जिला या कर्षण। अतः विद्युत व्यवस्था से कर्षण उपकेन्द्रों की विद्युत आपूर्ति योजना ऐसी होनी चाहिए कि जिला उपकेन्द्रों या पारेषण लाईनों में से एक की विफलता एक से अधिक कर्षण उपकेन्द्रों के विफल होने का कारण न बन सके। यह बिजली व्यवस्था से कर्षण सबस्टेशनों के लिए तर्कसंगत बिजली आपूर्ति योजना चुनकर प्राप्त किया जा सकता है।
ट्रैक्शन सबस्टेशनों को लाइनों से जोड़ने की योजनाएँविद्युत पारेषण
बिजली लाइनों से कर्षण सबस्टेशनों की बिजली आपूर्ति सर्किट को अंजीर में दिखाया गया है। 1.8।
चित्र 1.8। डबल-सर्किट पावर लाइन से ट्रैक्शन सबस्टेशनों की दो-तरफ़ा बिजली आपूर्ति की योजना
सामान्य स्थिति में, कर्षण सबस्टेशनों का बिजली आपूर्ति सर्किट जिला नेटवर्क के विन्यास, बिजली संयंत्रों और सबस्टेशनों के पावर रिजर्व, उनके विस्तार की संभावना आदि पर निर्भर करता है। सभी मामलों में, अधिक विश्वसनीयता के लिए, उनके पास होता है ट्रैक्शन सबस्टेशनों के लिए दो-तरफ़ा बिजली आपूर्ति सर्किट (चित्र 1.8 देखें)। अंजीर पर। 1.8। चिह्नित: 1 - संदर्भ कर्षण सबस्टेशन (हाई-वोल्टेज लाइनों के कम से कम तीन इनपुट)। यह उच्च-वोल्टेज स्विचिंग उपकरणों और स्वचालित क्षति संरक्षण उपकरणों के एक परिसर से सुसज्जित है; 2 - इंटरमीडिएट सोल्डरिंग सबस्टेशन। उच्च-वोल्टेज स्विच स्थापित नहीं होते हैं, जिससे बिजली आपूर्ति प्रणाली की लागत कम हो जाती है; 3 - इंटरमीडिएट ट्रांजिट सबस्टेशन, क्षति के मामले में मरम्मत या शटडाउन के लिए उच्च-वोल्टेज लाइनों की सेक्शनिंग प्रदान की जाती है।
बिजली आपूर्ति प्रणाली की विश्वसनीयता सुनिश्चित करना एक डबल-सर्किट हाई वोल्टेज लाइन का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है, प्रत्येक पावर ट्रांसमिशन लाइन नेटवर्क को दो-तरफ़ा बिजली आपूर्ति प्रदान करता है, ट्रांज़िट सबस्टेशनों पर बिजली लाइनों को विभाजित करता है, और मूल रूप से उच्च गति स्वचालित सुरक्षा रखता है, पारगमन कर्षण और जिला सबस्टेशन।
ऐसे स्विच नहीं होने वाले मध्यवर्ती सबस्टेशनों की कीमत पर उच्च-वोल्टेज उपकरण (स्विच) को कम करके बिजली आपूर्ति प्रणाली की दक्षता सुनिश्चित की जाती है। इन सबस्टेशनों पर क्षति के मामले में, हाई-स्पीड प्रोटेक्शन संदर्भ सबस्टेशनों पर और एक मृत समय के दौरान - मध्यवर्ती लोगों पर लाइनों को बंद कर देता है। अक्षुण्ण सबस्टेशनों को स्वत: पुन: बंद करने वाली प्रणाली द्वारा चालू किया जाता है।
सिंगल-सर्किट ट्रांसमिशन लाइन से संचालित होने पर, शाखा लाइनों पर सबस्टेशनों के कनेक्शन की अनुमति नहीं है। सभी सबस्टेशन लाइन के सेक्शन में शामिल हैं, और प्रत्येक सबस्टेशन पर इंटरमीडिएट ट्रांसमिशन लाइनों को स्विच द्वारा अलग किया जाता है।
एकल-चरण वर्तमान कर्षण नेटवर्क बिजली आपूर्ति सर्किट की विशेषताएंऔद्योगिक आवृत्ति
एकल-चरण वैकल्पिक वर्तमान सड़कों पर, कर्षण नेटवर्क को ट्रांसफार्मर के माध्यम से तीन-चरण विद्युत विद्युत पारेषण लाइन से संचालित किया जाता है, जिनमें से वाइंडिंग एक या दूसरे सर्किट में जुड़े होते हैं।
घरेलू रेलवे में, तीन-चरण तीन-घुमावदार ट्रांसफार्मर मुख्य रूप से उपयोग किए जाते हैं, "स्टार-स्टार-त्रिकोण" योजना के अनुसार, TDTNGE प्रकार (तीन-चरण, तेल, मजबूर शीतलन के साथ - विस्फोट, तीन-घुमावदार) के अनुसार स्विच किया जाता है। लोड के तहत वोल्टेज विनियमन के साथ, विद्युत कर्षण के लिए बिजली प्रतिरोधी) शक्ति 20, 31.5 और 40.5 एमवी?ए। प्राथमिक वोल्टेज - 110 या 220 केवी, कर्षण के लिए माध्यमिक - 27.5 केवी, क्षेत्रीय उपभोक्ताओं के लिए - 38.5 और 11 केवी।
केवल कर्षण भार को शक्ति देने के लिए, TDG और TDNG प्रकार के तीन-चरण दो-घुमावदार ट्रांसफार्मर का उपयोग स्टार-डेल्टा वाइंडिंग कनेक्शन योजना (-11) के साथ किया जाता है। इन ट्रांसफार्मर की शक्ति तीन-घुमावदार के समान होती है। "त्रिकोण" के साथ कर्षण वाइंडिंग का कनेक्शन आपको एक चापलूसी बाहरी विशेषता प्राप्त करने की अनुमति देता है। "त्रिकोण" का एक शीर्ष रेल से जुड़ा हुआ है, और अन्य दो - संपर्क नेटवर्क के विभिन्न वर्गों के लिए।
स्टार-डेल्टा वाइंडिंग कनेक्शन के साथ तीन-चरण ट्रांसफार्मर से एकल-चरण वैकल्पिक वर्तमान कर्षण नेटवर्क की बिजली आपूर्ति सर्किट को अंजीर में दिखाया गया है। 1.9।
ट्रैक्शन लोड को तीन चरणों से पावर करते समय, सबस्टेशन के बाईं और दाईं ओर ट्रैक्शन नेटवर्क के अनुभागों को विभिन्न चरणों से संचालित किया जाना चाहिए। इसलिए, उनके पास एक दूसरे के साथ चरण से बाहर वोल्टेज है।
चावल। 1.9। स्टार-डेल्टा वाइंडिंग कनेक्शन के साथ तीन-चरण ट्रांसफार्मर से एकल-चरण वैकल्पिक वर्तमान कर्षण नेटवर्क की बिजली आपूर्ति की योजना
चरणों में धाराएं सीधे किरचॉफ समीकरणों से प्राप्त की जा सकती हैं। यदि समय के विचार पर लोड है एल सबस्टेशन के बाईं ओर और n दाईं ओर (चित्र 1.9 देखें), तो हम लिख सकते हैं:
एसी \u003d बीए + एल; (1.1)
बा = सीबी + एन; (1.2)
सीबी \u003d एसी - एल - पी; (1.3)
एसी + बीए + सीबी = 0. (1.4)
समीकरण (1.4) का अर्थ है:
बा = - एसी - सीबी। (1.5)
हम अभिव्यक्ति (1.5) को समीकरण (1.1) में प्रतिस्थापित करते हैं:
एसी \u003d - एसी - सीबी + एल। (1.6)
सूत्र (1.3) को अभिव्यक्ति (1.6) में प्रतिस्थापित करते हुए, हम प्राप्त करते हैं:
एसी \u003d - एसी - एसी + एल + पी + एल;
3ac \u003d 2 एल + एन;
एसी = एल + एन (1.7)
सूत्र (1.7) को अभिव्यक्ति (1.3) में प्रतिस्थापित करते हुए, हम प्राप्त करते हैं:
सीबी \u003d एल + पी - एल - पी;
सीबी = - एल - पी। (1.8)
सूत्र (1.8) को व्यंजक (1.2) में प्रतिस्थापित करने पर हमें मिलता है:
सीबी \u003d - एल - एन + एन;
बी ० ए = - एल + एन। (1.9)
माध्यमिक "त्रिकोण" के चरणों में वर्तमान और, तदनुसार, प्राथमिक वाइंडिंग के चरणों में एक वेक्टर आरेख बनाकर भी पाया जा सकता है।
वेक्टर आरेख का निर्माण करने के लिए, यह माना जाता है कि फीडर ज़ोन l और n की धाराएँ, जिसका अर्थ है कि फीडरों की कुल धाराएँ, क्रमशः सबस्टेशन से बाएँ और दाएँ प्रस्थान करती हैं, ट्रांसफार्मर की द्वितीयक वाइंडिंग के बीच वितरित की जाती हैं। . दूसरे शब्दों में, आपको भागीदारी का हिस्सा निर्धारित करने की आवश्यकता है माध्यमिक वाइंडिंगदोनों फीडर जोन की आपूर्ति में ट्रांसफार्मर।
जब ट्रांसफार्मर वाइंडिंग योजना के अनुसार जुड़े होते हैं और बंद "त्रिकोण" सर्किट में कोई शून्य-अनुक्रम धाराएं नहीं होती हैं, तो प्रत्येक चरण को दूसरे से स्वतंत्र रूप से माना जा सकता है, अर्थात एकल-चरण ट्रांसफार्मर के रूप में। इस मामले में, चरणों के बीच द्वितीयक पक्ष पर भार का वितरण केवल घुमावदार प्रतिरोध मूल्यों के अनुपात से निर्धारित होता है। वर्तमान एल के साथ बायां फीडर जोन वोल्टेज यू एसी द्वारा संचालित है। यह वोल्टेज "आह" वाइंडिंग और "बू" और "सीज़" वाइंडिंग दोनों में उत्पन्न होता है। "आह" वाइंडिंग्स का प्रतिरोध श्रृंखला में जुड़े अन्य दो वाइंडिंग्स के प्रतिरोध का आधा है। इसलिए, वर्तमान एल को इन वोल्टेज-जनरेटिंग वाइंडिंग एसी के बीच 2: 1 के अनुपात में विभाजित किया गया है। वर्तमान को उसी तरह विभाजित किया गया है।
आइए तीन-चरण ट्रांसफार्मर (चित्र। 1.10) के चरण धाराओं को निर्धारित करने के लिए एक वेक्टर आरेख बनाएं।
चावल। 1.10। तीन-चरण ट्रांसफार्मर के चरण धाराओं का निर्धारण करने के लिए वेक्टर आरेख
आइए आरेख पर वोल्टेज और वर्तमान वैक्टर I l, I p का चित्रण करें। पूर्वगामी के आधार पर "आह" वाइंडिंग में करंट, एल और पी के योग के बराबर होना चाहिए। वेक्टर I एल पर एक मान बराबर रखना इसकी लंबाई के लिए, इसकी लंबाई के सदिश I p पर, हम ac को इन भागों के योग के रूप में पाते हैं। प्राथमिक वाइंडिंग के "स्टार" के चरण ए में वर्तमान (यदि हम परिवर्तन अनुपात को एक के बराबर लेते हैं, और नो-लोड वर्तमान शून्य के बराबर है) वर्तमान ए के बराबर होगा।
इसी तरह, "cz" वाइंडिंग में करंट n और - l से बना होता है। उन्हें जोड़ने पर, हमें वर्तमान c मिलता है। तदनुसार सी = सी।
"बाय" वाइंडिंग में लोड योग - l और n से बना है। वैक्टर को जोड़कर, हमें तीसरे सबसे कम लोड किए गए चरण b = B का भार मिलता है। ध्यान दें कि सबसे कम लोड वाला चरण "त्रिकोण" चरण है जो सीधे रेल से नहीं जुड़ा है।
अंजीर में आरेख पर। 1.10 वर्तमान I A, I B, I C और वोल्टेज U A, U B, U C के बीच चरण शिफ्ट कोण A, B, C दिखाता है। ध्यान दें कि A\u003e L, और C< П, т. е. углы сдвига А и С для двух наиболее загруженных фаз оказываются разными (даже для Л = П). У «опережающей» (по ходу вращения векторов) С угол меньше, чем у «отстающей» фазы А. Это существенно влияет на потери напряжения в трансформаторе.
बिजली पारेषण लाइनों के चरणों की एक समान लोडिंग सुनिश्चित करने के लिए, उन्हें वैकल्पिक रूप से कर्षण सबस्टेशनों से जोड़ा जाता है।
ट्रैक्शन सबस्टेशनों के एक समूह को बिजली लाइन से जोड़ने की योजनाएँ
कनेक्शन योजना की आवश्यकताएं इस प्रकार हैं:
आसन्न कर्षण सबस्टेशनों के संपर्क नेटवर्क पर समानांतर संचालन की संभावना सुनिश्चित करना;
बिजली लाइन की एक समान लोडिंग का निर्माण।
यदि पावर ट्रांसमिशन लाइन एक तरफा संचालित होती है, तो विभिन्न चरण अनुक्रम वाले तीन सबस्टेशनों का एक चक्र विद्युत ऊर्जा के स्रोत और पहले सबस्टेशन (चित्र 1.11) के बीच के क्षेत्र में उनके समान भार को सुनिश्चित करता है। पावर प्लांट जनरेटर सामान्य सममित लोड मोड में काम करेंगे। असमान भार में कमी के कारण वोल्टेज पावर ट्रांसमिशन लाइनों का नुकसान कम हो जाता है।
कर्षण सबस्टेशनों को बिजली लाइनों से जोड़ने की योजनाओं पर विचार करें (चित्र देखें। 1.11)।
सबस्टेशन नंबर 1। इस मामले में, ट्रांसफार्मर का टर्मिनल " ए टी"चरण ए से जुड़ता है, और अन्य दो -" वीटी "और" सी टी "- क्रमशः चरण बी और सी के लिए। इस कनेक्शन के साथ, सबस्टेशन को टाइप I नामित किया गया है। आइए इस सबस्टेशन के लिए एक वेक्टर आरेख बनाएं (चित्र 1.12)।
लैगिंग चरण एसी> ए। इसलिए, वर्तमान I ac को पड़ोसी भुजा के वर्तमान I b द्वारा लैगिंग की दिशा में स्थानांतरित किया जाता है। प्रतिक्रियाशील बिजली की खपत बढ़ जाती है (लैगिंग चरण में), जिससे इसमें वोल्टेज में कमी आती है।
अग्रिम चरण सी.बी< b . Следовательно, ток I a сдвигает вектор тока I cb в сторону опережения. Потребление реактивной мощности снижается, напряжение увеличивается.
यह पूर्वगामी से इस प्रकार है कि तीन चरणों में से एक कम भारित है - मध्य एक - बी।
सबस्टेशन नंबर 2। ट्रांसफार्मर "वीटी" का टर्मिनल उसी नाम के चरण से नहीं, बल्कि चरण सी से जुड़ा होगा, जो वास्तविक चरण होगा। सभी फीडर जोन बिंदु "ए" और "बी" से बिजली प्राप्त करेंगे, लेकिन हम पहले कर्षण सबस्टेशन से बिजली योजना चुनने के बाद बिजली के लिए चरण चुनने के लिए स्वतंत्र नहीं हैं।
आइए एक वेक्टर आरेख बनाएं (चित्र। 1.13)। दूसरे सबस्टेशन में फेज सीक्वेंस बदल गया है। यदि पहले सबस्टेशन पर यह ABC (टाइप I सबस्टेशन) था, तो दूसरे में यह DIA (टाइप II सबस्टेशन) बन गया। अब कम भार वाला चरण चरण सी होगा।
सबस्टेशन नंबर 3। सबस्टेशन नंबर 2 से तीसरे जोन की बिजली आपूर्ति केवल बिंदु "बी" से संभव है (चित्र 1.11 देखें)। सबस्टेशन नंबर 3 से, इस क्षेत्र को भी बिंदु "बी" से संचालित किया जाना चाहिए। इसलिए, सभी विषम क्षेत्रों को अंक "बी" से और सभी को भी - अंक "ए" से शक्ति प्राप्त होगी।
आइए एक वेक्टर आरेख बनाएं (चित्र। 1.14)। संपर्क तारों और रेल के बीच का वोल्टेज समान वर्गों में सकारात्मक होगा, और विषम वर्गों में नकारात्मक होगा, अर्थात, या तो चरण में विद्युत पारेषण लाइन के चरणों में से एक के वोल्टेज के साथ, या इसके विपरीत। सबस्टेशन नंबर 3 के लिए, चरण ए सबसे कम लोड वाला चरण निकला। चरणों का क्रम CAB (टाइप III सबस्टेशन) होगा।
चावल। 1.12। सबस्टेशन नंबर 1 के लिए वोल्टेज और धाराओं का वेक्टर आरेख
चावल। 1.13। सबस्टेशन नंबर 2 के लिए वोल्टेज और धाराओं का वेक्टर आरेख
चावल। 1.14। सबस्टेशन नंबर 3 के लिए वोल्टेज और धाराओं का वेक्टर आरेख
बिजली पारेषण लाइन के कम से कम लोड चरणों के प्रत्यावर्तन का क्रम साइट पर सबस्टेशनों की संख्या और कर्षण नेटवर्क की बिजली आपूर्ति योजना द्वारा निर्धारित किया जाएगा।
दो-तरफ़ा विद्युत पारेषण लाइनों के साथ, तीन के गुणक वाले चक्रों का उपयोग किया जाता है (चित्र 1.15)।
चावल। 1.15। कर्षण सबस्टेशनों की विद्युत लाइनों से कनेक्शन अलग - अलग प्रकारदो तरफा आपूर्ति के साथ
दुर्भाग्य से, ट्रैक्शन सबस्टेशनों के एक समूह को चरण अनुक्रम का उपयोग करके एक विद्युत लाइन से जोड़ने से वर्तमान और वोल्टेज विषमता की पूरी समस्या का समाधान नहीं होता है। इन मुद्दों पर अलग से विचार किया जाएगा।
तीन-तार कर्षण बिजली आपूर्ति प्रणालीप्रत्यावर्ती धारा
यह प्रणाली एक प्रकार की विद्युत आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा प्रणाली है, क्योंकि इस मामले में लोकोमोटिव समान रहता है। एक उदाहरण के रूप में, 2 × 25 kV 50 Hz AC ट्रैक्शन पावर सप्लाई सिस्टम पर विचार करें।
2 × 25 kV एसी ट्रैक्शन पावर सप्लाई सिस्टम का उपयोग करके रेलवे के विद्युतीकृत खंड की बिजली आपूर्ति योजना को अंजीर में दिखाया गया है। 1.16।
चित्र 1.16। प्रत्यावर्ती धारा 2 × 25 kV की कर्षण बिजली आपूर्ति प्रणाली के अनुसार रेलवे के विद्युतीकृत खंड की बिजली आपूर्ति योजना:
1 - सबस्टेशन नंबर 1 और 2 (एकल-चरण) 220/25 केवी के स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर; 2 - 16 mV की शक्ति के साथ रैखिक ऑटोट्रांसफॉर्मर 50/25 kV?A, 10 - 20 किमी के बाद सबस्टेशनों के बीच स्थापित; 3 - एक स्टेप-डाउन ट्रांसफॉर्मर और एक लीनियर ऑटोट्रांसफॉर्मर (LAT) के मध्य बिंदु पर रेल का कनेक्शन; 4 - यू = 50 केवी पर विद्युत प्रवाह; 5 - यू = 25 केवी पर; 6 - इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव
सबस्टेशनों के बीच की दूरी 60 - 80 किमी है।
प्रणाली के लाभ इस प्रकार हैं:
से अधिक पर LAT को शक्ति हस्तांतरित करके उच्च वोल्टेज(50 केवी) कर्षण नेटवर्क में बिजली और वोल्टेज नुकसान कम हो जाते हैं;
50 केवी आपूर्ति तार की परिरक्षण क्रिया निकटवर्ती लाइनों पर संपर्क नेटवर्क के प्रभाव को कम करना संभव बनाती है।
विचाराधीन प्रणाली के नामित लाभ रेलवे पर उच्च कार्गो घनत्व और उच्च गति वाले यात्री यातायात के साथ इसके आवेदन को निर्धारित करते हैं।
सिस्टम के नुकसान में शामिल हैं:
LAT की स्थापित क्षमता के कारण विद्युतीकरण की लागत में वृद्धि;
संपर्क नेटवर्क के रखरखाव की जटिलता;
वोल्टेज नियमन में कठिनाई।
पहली बार जापान में 1971 में तीन-तार एसी कर्षण बिजली आपूर्ति प्रणाली का उपयोग किया गया था। 1979 में राष्ट्रमंडल देशों में, बेलारूसी रेलवे के व्यज़्मा-ओरशा का पहला खंड स्थापित किया गया था।
वर्तमान में, मास्को, गोर्की और पूर्व बैकाल-अमूर रेलवे पर इस प्रणाली का उपयोग करके 2,000 किमी से अधिक का विद्युतीकरण किया गया है।
प्रदान की गई बिजली आपूर्ति प्रणाली को कार्यों में अधिक विस्तार से माना जाता है।
नेटवर्क बिजली आपूर्ति योजनाओं से संपर्क करें
आपूर्ति पथों की संख्या के आधार पर, संपर्क नेटवर्क के बिजली आपूर्ति सर्किट एकल और बहु-पथ हो सकते हैं। इस मामले में, एक तरफा और दो तरफा बिजली आपूर्ति दोनों का उपयोग करना संभव है।
सिंगल-ट्रैक सेक्शन पर, एक तरफ़ा अलग, कंसोल और काउंटर-कंसोल बिजली आपूर्ति की योजनाएँ व्यापक हो गई हैं। इसका उपयोग दो तरफा बिजली आपूर्ति के लिए भी किया जाता है।
डबल-ट्रैक सेक्शन पर - अलग, नोडल, काउंटर-कंसोल, काउंटर-रिंग और की योजनाएं समानांतर आपूर्ति.
संपर्क नेटवर्क की आपूर्ति की विधि का चुनाव इसके संचालन के विशिष्ट संकेतकों - विश्वसनीयता और दक्षता से जुड़ा है। संपर्क नेटवर्क को खंडित करके और सर्किट की असेंबली को स्वचालित करके विश्वसनीयता सुनिश्चित की जाती है, दक्षता - विद्युत ऊर्जा के नुकसान को कम करके और अलग-अलग वर्गों और पटरियों के संपर्क नेटवर्क के समान भार को कम करके।
संपर्क नेटवर्क के बिजली आपूर्ति सर्किट चित्र 1.17 और 1.18 में दिखाए गए हैं।
सिंगल ट्रैक सेक्शन(अंजीर देखें। 1.17)। संपर्क नेटवर्क को दो खंडों में विभाजित किया गया है (एक इन्सुलेट इंटरफ़ेस या एक तटस्थ सम्मिलित द्वारा), और प्रत्येक अनुभाग को सबस्टेशन से अपने स्वयं के फीडर के माध्यम से खिलाया जाता है। यदि कोई खंड क्षतिग्रस्त है, तो केवल यह खंड अक्षम है (चित्र 1.17, ए)। एक ब्रैकट योजना (चित्र। 1.17, बी) के साथ, साइट एक तरफ एक सबस्टेशन द्वारा संचालित होती है। क्षति के मामले में, पूरे क्षेत्र से बिजली हटा दी जाती है। काउंटर-कंसोल स्कीम (चित्र। 1.17, सी) के साथ, साइट एक तरफ एक सबस्टेशन द्वारा संचालित होती है। प्रत्येक खंड का अपना फीडर है। यदि सबस्टेशनों में से एक को बंद कर दिया जाता है, तो साइट बिना बिजली के होती है।
चित्र 1.17। सिंगल-ट्रैक सेक्शन के संपर्क नेटवर्क की बिजली आपूर्ति सर्किट
डबल ट्रैक खंड(अंजीर देखें। 1.18)। एक अलग बिजली आपूर्ति सर्किट (चित्र। 1.18, ए) एक दूसरे से स्वतंत्र रूप से प्रत्येक पथ को शक्ति प्रदान करता है। इस संबंध में, संपर्क निलंबन का कुल क्रॉस सेक्शन कम हो जाता है, जिससे विद्युत ऊर्जा के नुकसान में वृद्धि होती है। साथ ही, इस बिजली आपूर्ति योजना की विश्वसनीयता अन्य योजनाओं की तुलना में अधिक है। नोडल पावर स्कीम (चित्र। 1.18, बी) सेक्शनिंग पोस्ट का उपयोग करके किया जाता है। इस मामले में, कैटेनरी के क्रॉस सेक्शन में संभावित वृद्धि के कारण विद्युत ऊर्जा का नुकसान कम हो जाता है। यदि संपर्क नेटवर्क क्षतिग्रस्त है, तो पूरे इंटर-सबस्टेशन ज़ोन को ऑपरेशन से बाहर नहीं रखा गया है, लेकिन सबस्टेशन और सेक्शनिंग पोस्ट के बीच केवल क्षतिग्रस्त क्षेत्र।
चित्र 1.18। डबल-ट्रैक सेक्शन के संपर्क नेटवर्क के लिए बिजली आपूर्ति सर्किट
कंसोल सर्किट (चित्र। 1.18, सी) अलग-अलग सबस्टेशनों से प्रत्येक पथ को अलग से शक्ति प्रदान करता है। यहां के नुकसान सिंगल-ट्रैक सेक्शन की समान योजना के समान हैं। काउंटर-कंसोल स्कीम (चित्र। 1.18, डी) इंटर-सबस्टेशन ज़ोन को उन वर्गों में विभाजित करना संभव बनाता है जो विद्युत रूप से एक दूसरे से जुड़े नहीं हैं। प्रत्येक पथ को उसके फीडर द्वारा खिलाया जाता है। जब फीडर काट दिया जाता है, तो खंड बिना वोल्टेज के होता है। विद्युत ऊर्जा का नुकसान बढ़ रहा है।
काउंटर-रिंग स्कीम (चित्र। 1.18, ई) आपको दो सबस्टेशनों से रिंग के साथ वर्गों को खिलाने की अनुमति देती है, जिससे विद्युत ऊर्जा का नुकसान कम होता है और विश्वसनीयता बढ़ती है। बिजली आपूर्ति का समानांतर सर्किट (चित्र। 1.18, ई) सबसे व्यापक है। इस योजना के साथ, संपर्क नेटवर्क दोनों तरफ दो सबस्टेशनों द्वारा संचालित होता है। चूंकि दोनों रास्तों का संपर्क निलंबन विद्युत रूप से परस्पर जुड़ा हुआ है, इसलिए इसका क्रॉस सेक्शन बढ़ जाता है, जिससे विद्युत ऊर्जा के नुकसान में कमी आती है। इसी समय, अन्य सर्किट की तुलना में समानांतर बिजली आपूर्ति सर्किट अत्यधिक विश्वसनीय है।
घरेलू रेलवे में, समानांतर बिजली आपूर्ति योजना को मुख्य के रूप में अपनाया जाता है।
1874 में रेलवे को विद्युत कर्षण से लैस करने की पहली संभावनाओं पर चर्चा की गई। रूसी विशेषज्ञ एफ.ए. समय की संकेतित अवधि में पिरोट्स्की ने जमीन से पृथक रेल के उपयोग के माध्यम से विद्युत ऊर्जा संचारित करने की संभावना पर Sestroretsk के पास रेलवे पटरियों पर पहला व्यावहारिक प्रयोग किया।
इलेक्ट्रिक ट्रैक्शन से लैस करने का पहला प्रयास
एक किलोमीटर के दायरे में काम किया गया। दूसरी रेल ने रिटर्न वायर के रूप में काम किया। परिणामी विद्युत ऊर्जा एक छोटे इंजन को आपूर्ति की गई थी। दो साल बाद, चल रहे काम की शुरुआत के बाद, विशेषज्ञ एफ.ए. Pirotsky तकनीकी इंजीनियरिंग पत्रिकाओं में से एक में प्राप्त परिणामों पर एक लेख प्रकाशित करता है। अंतिम परिणाम यह था कि उन्होंने लोहे की पटरियों के साथ प्राप्त बिजली की मदद से चलने वाली ट्रॉलियों के स्टार्ट-अप का परीक्षण किया।
पहला व्यावहारिक अनुप्रयोग
जर्मनी में रहने वाले वर्नर सीमेंस ने रेलवे पर बिजली के व्यावहारिक अनुप्रयोग को लागू किया है। 1879 की बर्लिन औद्योगिक प्रदर्शनी ने इस उपलब्धि को एक नैरो गेज रेलवे के रूप में अपने परिसर में प्रदर्शित किया, जिस पर प्रदर्शनी के मेहमानों को पास होने का सम्मान मिला। ट्रेन सेट में इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव द्वारा खींची गई कई खुली प्रकार की कारें शामिल थीं। प्रत्यक्ष धारा द्वारा संचालित दो मोटरों द्वारा संचलन प्रदान किया गया था, एक सौ पचास वोल्ट का वोल्टेज अंतर-रेल स्थान में स्थित एक लोहे की पट्टी द्वारा दिया गया था। चलने वाली रेलों में से एक ने वापसी तार के रूप में कार्य किया।
ट्रायल प्लॉट
दो साल बाद, लिक्टरफेल्ड के बर्लिन उपनगरीय हिस्से में, आविष्कारक डब्ल्यू। सीमेंस ने विद्युत शक्ति प्रदान करने वाले परीक्षण रेलवे का निर्माण पूरा किया, और मोटर से लैस एक कार उनके साथ चली गई। वोल्टेज एक सौ अस्सी वोल्ट था और एक चलती रेल को खिलाया गया था - यह एक वापसी तार था।
इस क्षमता में लकड़ी के स्लीपरों के उपयोग के कारण खराब इन्सुलेशन के साथ विद्युत ऊर्जा के संभावित बड़े नुकसान को खत्म करने के लिए, इंजीनियर वर्नर सीमेंस को बदलना पड़ा सर्किट आरेखबिजली की मोटर के लिए बिजली की आपूर्ति।
निलंबित विद्युतीकरण प्रणाली का पहला अनुभव
पेरिस में विश्व प्रदर्शनी एक ऐसा मंच बन गया जहां लोगों ने आउटबोर्ड वर्किंग ड्राइव के उपयोग के साथ इलेक्ट्रिक रोड को देखा। ऐसी बिजली की आपूर्ति रेल की पटरियों के ऊपर लटकी हुई लोहे की नली के रूप में होती थी। ट्यूब के निचले हिस्से में एक अनुदैर्ध्य कट बनाया गया था। एक शटल पाइप के अंदर चला गया, जो मौजूदा स्लॉट के माध्यम से एक लचीले तार के माध्यम से जुड़ा हुआ था और सीधे छत की लोकोमोटिव सतह से जुड़ा हुआ था, इस प्रकार विद्युत मोटर को विद्युत प्रवाहित करता था।
एक समान ट्यूब को पहली ट्यूब के समानांतर, साथ-साथ निलंबित किया गया था, और रिवर्स ड्राइव के रूप में कार्य किया। इसी तरह की प्रणाली का उपयोग 1884 में बनाए गए ट्रामों पर किया गया था, जो जर्मन और ऑस्ट्रियाई क्षेत्रों में ऑफ़ेनबैक, फ्रैंकफर्ट, वॉर्डरब्रुहल और मॉडलिंग के शहरों में दिखाई दिया। ट्राम यातायात सुनिश्चित करने के लिए तीन सौ पचास वोल्ट के वोल्टेज की आपूर्ति की गई थी।
उन्हीं वर्षों में किनरेश का आयरिश शहर नवोन्मेषकों के लिए एक प्रकार का मंच बन गया, जिन्होंने ट्राम लाइनों पर वर्तमान कंडक्टर के रूप में तीसरी रेल का उपयोग किया। यह इंसुलेटर का उपयोग करके स्थापित किया गया था जो चलने वाली रेलों के समानांतर थे। दुर्भाग्य से, इस नई योजना में लंबे समय तक व्यावहारिक अनुप्रयोग नहीं था, क्योंकि शहरी परिस्थितियों में यह पैदल चलने वालों और घोड़े की टीमों के लिए एक स्पष्ट बाधा थी।
एक रूसी इंजीनियर का काम
सबसे दिलचस्प बात यह है कि फ्योडोर अपोलोनोविच पिरोत्स्की ने अपने एक काम में इलेक्ट्रिक मोटर को बिजली की आपूर्ति के लिए तकनीकी कयामत की इन सभी परिस्थितियों के बारे में चेतावनी दी थी, जो सेंट पीटर्सबर्ग वेदोमोस्ती के समाचार पत्र संस्करण में प्रकाशित हुई थी। उन्होंने सीधे तौर पर कहा कि इलेक्ट्रिक रेलवे के रूप में उनकी संतान सबसे सरल और सस्ता निर्माण है। मध्य रेल लाइन बिछाने के लिए अतिरिक्त खर्च करने की आवश्यकता नहीं है, जो परियोजना की लागत को एक बार में पांच प्रतिशत बढ़ा देता है और शहर की सड़कों पर गाड़ी यातायात में बाधा डालता है। उनकी परियोजना के कार्यान्वयन के लिए कच्चा लोहा के खंभे खरीदने की आवश्यकता नहीं होगी, जिसमें बहुत पैसा खर्च होता है। इसके बाद, विदेशी आविष्कारकों ने एक रूसी इंजीनियर की ऐसी उचित चेतावनी पर ध्यान दिया और सब कुछ अभ्यास में डाल दिया।
आविष्कारक एफ.ए. पिरोट्स्की अपनी परियोजना के कार्यान्वयन में सक्रिय रूप से लगे हुए थे, यह महसूस करते हुए कि बिजली के बिना शहरी और रेलवे परिवहन का कोई भविष्य नहीं था। उनके नए शोध और परीक्षण के परिणामों के आधार पर, एक दो-स्तरीय मोटर कार होगी जो सेंट पीटर्सबर्ग की सड़कों पर रेल के साथ चलती दिखाई देगी। 1881 में, इस कार को पेरिस प्रदर्शनी में प्रदर्शित किया गया था।
1884 में अंग्रेजी शहर ब्राइटन रूसी इंजीनियर की परियोजना के व्यावहारिक कार्यान्वयन में अग्रणी बन गया। इलेक्ट्रिक रेलवे की लंबाई, जहां केवल एक रेल संचालित थी, सात मील थी। नतीजतन, एक घोड़े से खींची जाने वाली गाड़ी की तुलना में एक इलेक्ट्रिक कार का शुद्ध लाभ कार्य दिवस के दौरान चार सौ बीस फ़्रैंक था।
अमेरिकी इंजीनियरों का विकास
अमेरिकी महाद्वीप पर भी, वे आलस्य से नहीं बैठे थे, लेकिन सक्रिय रूप से पहले से निर्मित इलेक्ट्रिक लोकोमोबाइल पर वर्तमान आपूर्ति की विधि में सुधार करने में लगे हुए थे।
अमेरिकी शोधकर्ता टी.ए. एडिसन ने ईंधन के रूप में बिजली की खपत करने वाले रेलवे लोकोमोटिव के सुधार पर खोज कार्य किया। चार साल की अवधि में, 1884 तक, टी.ए. एडिसन तीन शॉर्ट ट्रैक लाइन बनाने में कामयाब रहे। विद्युत प्रवाह पर चलने वाले लोकोमोटिव का संस्करण, लोकोमोटिव लोकोमोटिव मॉडल की तरह अधिक था। बिजली जनरेटरों द्वारा प्रदान की गई थी। ट्रैक रेलों में से एक को नकारात्मक से संचालित किया गया था, दूसरी रेल को सकारात्मक जनरेटर पोल से जोड़ा गया था। पहले से ही 1883 में, शिकागो प्रदर्शनी में, उस समय के लिए एक आधुनिक लोकोमोटिव "द जज" नामक विद्युत प्रवाह का उपभोग करने वाली साइटों में से एक पर दिखाई दिया। इस इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव संस्करण का निर्माण एक अन्य आविष्कारक एस.डी. खेत।
उसी समय, अमेरिकी इंजीनियर एल। डाफ्ट ने मुख्य इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव का पहला मॉडल बनाने में कामयाबी हासिल की, जिसे "एट्रेग" नाम दिया गया। लोकोमोटिव ने मैकग्रेगर से साराटोगा तक रेल पटरियों पर मानक गेज का इस्तेमाल किया। इसके बाद, L. Daft अपने स्वयं के लोकोमोटिव संस्करण के तकनीकी गुणों में सुधार करने का प्रबंधन करता है, लेकिन अब इसे "बेंजामिन फ्रैंकलिन" कहा जाता है, इसका द्रव्यमान दस टन है, इसकी लंबाई चार मीटर है। चार ड्राइव पहिए थे। विद्युत प्रवाह की आपूर्ति, जिसका वोल्टेज दो सौ पचास वोल्ट था, तीसरी रेल के माध्यम से किया गया, जिसने मोटर के संचालन को सुनिश्चित किया, जिसकी शक्ति एक सौ पच्चीस अश्वशक्ति के स्तर तक पहुँच गई। वे ट्रेन के लिए आठ कारों के लिए पर्याप्त थे, और उन्होंने एक इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव द्वारा सोलह किलोमीटर प्रति घंटे की गति के बराबर गति से पीछा किया।
स्विस कॉग रोड
स्विस इंजीनियर श्री आर थॉर्न ने उसी 1884 में गियरिंग के साथ एक प्रायोगिक रेलवे का निर्माण किया। नतीजतन, टोरी गांव और पहाड़ के होटल को एक खड़ी ढलान के साथ एक परिवहन धमनी मिली, जिसके साथ चार ड्राइविंग पहियों वाला एक छोटा इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव था। बिजली के पैरामीटर नगण्य थे और केवल चार लोगों को यात्रियों को ले जाने की अनुमति थी। ढलान के नीचे जाने पर, ब्रेकिंग मोड चालू हो गया, और इलेक्ट्रिक मोटर एक जनरेटर बन गया, जो नेटवर्क को उत्पन्न विद्युत ऊर्जा देता है।
रूस में विद्युतीकरण
परियोजना
सभी देशों के डिजाइनरों ने मौजूदा इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव संस्करणों के साथ-साथ लोकोमोटिव को बिजली की आपूर्ति की तकनीक में सुधार करने के लिए काम किया।
रूसी साम्राज्य में विद्युतीकरण अपने तरीके से चला गया। 1898 में उन्नीसवीं सदी के अंत में पहली घरेलू रेलवे का विद्युतीकरण करने की परियोजना दिखाई दी। लेकिन ओरानियानबाम का निर्माण शुरू करने के लिए विद्युत लाइनसेंट पीटर्सबर्ग से क्रास्नाय गोर्की तक केवल 1913 में संभव था। प्रथम विश्व युद्ध के प्रकोप के कारण मौजूदा योजनाओं को पूर्ण रूप से लागू करना संभव नहीं था। नतीजतन, सड़क के सीमित हिस्से शहर के ट्राम मार्ग बन गए। स्ट्रेलना में, ट्राम अभी भी पटरियों का अनुसरण करती हैं।
क्रांतिकारी अवधि के बाद, RSFSR की युवा सरकार ने प्रसिद्ध GOELRO योजना के विकास की पहल की और 1921 में इसे मंजूरी दे दी। पटरियों का विद्युतीकरण दस से पंद्रह वर्षों में पूरा किया जाना था। परियोजना के तहत नई पटरियों की लंबाई तीन हजार पांच सौ किलोमीटर थी, जिसमें सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों का केवल एक छोटा सा हिस्सा शामिल था।
काम की शुरुआत
विद्युत कर्षण वाला पहला रेलवे 1926 में सुरखानी से सबुंची और आगे अजरबैजान की राजधानी - बाकू के मार्ग पर दिखाई दिया। तीन साल बाद, इलेक्ट्रिक ट्रेनें उत्तर रेलवे के साथ मास्को-पैसेंजर से माय्टिशी तक उपनगरीय मार्ग को पार करती हैं।
थोड़ा और समय बीत गया और 1932 में सुरमस्की दर्रे के खंड में बिजली आ गई। अब इस सड़क पर मुख्य यातायात बिजली के इंजनों द्वारा प्रदान किया गया था। इलेक्ट्रिक ट्रैक्शन सिस्टम ने डायरेक्ट करंट का इस्तेमाल किया, जिसका वोल्टेज तीन हजार वोल्ट के मान तक पहुंच गया। बाद के वर्षों में, सोवियत संघ के रेलवे पर इसका व्यापक रूप से उपयोग किया गया था। लोकोमोटिव ट्रैक्शन की तुलना में इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव ऑपरेशन के पहले दिनों ने स्पष्ट रूप से अपना फायदा दिखाया। ये संकेतक उत्पादकता और ऊर्जा दक्षता थे।
1941 तक, विद्युत ऊर्जा प्रदान करने वाले सभी मार्गों की लंबाई एक हजार आठ सौ पैंसठ किलोमीटर थी।
युद्ध के बाद की अवधि
युद्ध के बाद के पहले वर्ष में, विद्युतीकृत लाइनें अपनी कुल लंबाई दो हजार उनतीस किलोमीटर तक पहुंच गईं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि छह सौ तिरसठ किलोमीटर सड़क को बहाल किया गया था, और वास्तव में, व्यावहारिक रूप से पुनर्निर्माण किया गया था।
युद्ध के दौरान नष्ट हुई फैक्ट्रियों की उत्पादन क्षमता को सक्रिय रूप से बहाल किया गया। नोवोचेरकास्क शहर में एक नया उद्यम दिखाई देता है, जो इलेक्ट्रिक इंजनों के उत्पादन में माहिर है। युद्ध के दो साल बाद, इलेक्ट्रिक ट्रेनों के उत्पादन के लिए रीगा उद्यम का संचालन शुरू हुआ।
हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि युद्ध के बाद की उस कठिन अवधि में, रेलवे के विद्युतीकरण के लिए महत्वपूर्ण मौद्रिक आवंटन की आवश्यकता थी। इसलिए, बिजली के साथ पटरियों के विकास की मात्रा नियोजित योजनाओं से बहुत पीछे रह गई और केवल तेरह प्रतिशत की राशि हुई। इसके कई कारण थे, काम के लिए दुर्लभ फंडिंग से लेकर इस तरह के निर्माण के लिए आवश्यक सामग्री की उच्च लागत के साथ समाप्त होना।
50 के दशक
बीसवीं शताब्दी के पचास के दशक में नियोजित भार के संबंध में अर्जित मूल्य का स्तर सत्तर प्रतिशत था।
20 वीं पार्टी कांग्रेस में, CPSU की केंद्रीय समिति के प्रथम सचिव एन.एस. ख्रुश्चेव ने रेल मंत्रालय के पूरे नेतृत्व की कड़ी आलोचना की। कुछ अधिकारियों को उनके पदों से हटा दिया गया।
पांचवीं पंचवर्षीय योजना के कार्यों में से एक नई बिजली संयंत्र सुविधाओं का निर्माण था जो एक विद्युतीकृत रेलवे की जरूरतों को पूरा कर सके।
इसके बाद बनाए जा रहे मास्टर प्लान के लिए 1970 तक चालीस हजार किलोमीटर रेलवे लाइनों का विद्युतीकरण करने की आवश्यकता थी।
गति का निर्माण
और फिर, औद्योगीकरण दो हजार किलोमीटर की मात्रा में बिजली से लैस रेलवे के निर्माण के लिए वार्षिक विकास हासिल करने में मदद करता है।
मार्च 1962 तक, नियोजित भार को एक सौ पांच प्रतिशत तक पूरा करने के बारे में विजयी रिपोर्ट दिखाई दी, जो भौतिक रूप से आठ हजार चार सौ तिहत्तर किलोमीटर थी। यह सब स्पष्ट रूप से वांछित परिणामों के स्तर के पिछले अंतराल की गवाही देता है।
बीसवीं शताब्दी के सत्तर के दशक में, सेमीकंडक्टर रेक्टीफायर के साथ बड़े पैमाने पर प्रतिस्थापन ने सबस्टेशनों पर खड़े पारा रेक्टीफायर को बदलना शुरू कर दिया। बनाया जा रहा प्रत्येक नया सबस्टेशन केवल अर्धचालक उपकरणों से सुसज्जित था। इसका मतलब यह था कि सोवियत संघ में सबसे शक्तिशाली और विश्वसनीय इन्वर्टर इकाइयां दिखाई दीं। उन्होंने प्राथमिक बाहरी नेटवर्क में इलेक्ट्रिक ब्रेकिंग की अवधि के दौरान रोलिंग स्टॉक द्वारा उत्पन्न अतिरिक्त ऊर्जा को वापस करना संभव बना दिया।
एक संपर्क तार नेटवर्क में करंट का सुरक्षित और त्वरित वियोग हमेशा कठिन और दर्दनाक रहा है, खासकर शॉर्ट सर्किट के दौरान।
अंत में, रेलवे सबस्टेशनों पर शक्तिशाली स्विच दिखाई दिए।
उन्हें अनुक्रमिक पैटर्न में जोड़े में स्थापित किया गया था।
रूसी काल
इक्कीसवीं सदी की शुरुआत के साथ, रूसी रेलवे में संचार की विद्युतीकृत लाइनों के निर्माण की गति में एक वर्ष में उल्लेखनीय कमी आई है - यह चार सौ पचास किलोमीटर है। कभी-कभी यह मान एक सौ पचास किलोमीटर तक गिर जाता है, और कभी-कभी सात सौ किलोमीटर तक बढ़ जाता है। विद्युतीकृत पटरियों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा प्रत्यावर्ती धारा के उपयोग के लिए स्थानांतरित किया गया था। इसी तरह का आधुनिकीकरण कोकेशियान, अक्टूबर सड़कों और साइबेरियाई दिशाओं में किया गया था।
सोची 2014
2014 के शीतकालीन ओलंपिक की पूर्व संध्या पर, एडलर से क्रास्नाय पोलियाना तक के मार्ग पर तुरंत एक नया विद्युतीकृत रेलवे बनाया गया था। आज, बेलारूस गणराज्य अपने क्षेत्र में रेलवे के विद्युतीकरण पर काम कर रहा है।
