Глава 28

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ КАРЬЕРНОГО ЭЛЕКТРОВОЗНОГО ТРАНСПОРТА

28.1. Общие сведения

Система электроснабжения электровозного транспорта на от­крытых горных разработках состоит из двух основных частей: тяговых подстанций и тяговой сети. Назначение первой части системы — преобразование электрической энергии. При элек­трической тяге на постоянном токе она преобразовывается из энергии переменного тока в энергию постоянного тока. При электрической тяге на переменном токе такое преобразование совершается на самом электровозе, но тем не менее на тяговой подстанции происходит трансформирование переменного тока из одного напряжения в другое.

При электрической тяге на постоянном токе каждая тяговая подстанция состоит из следующих основных элементов: распре­делительного устройства переменного тока, преобразовательных установок, распределительного устройства постоянного тока, устройств собственных нужд, управления и сигнализации. Для преобразования переменного тока в постоянный используют металлические ртутные или полупроводниковые (кремниевые) вы­прямители. За последние годы полупроводниковые выпрями­тели получают все более широкое распространение благодаря своим высоким технико-экономическим показателям. Тем не ме­нее на ряде карьеров ртутные выпрямители продолжают оста­ваться в эксплуатации.

Тяговая сеть постоянного тока на открытых горных разра­ботках состоит из следующих элементов (рис. 28.1, а): воздуш­ной питающей линии 2, по которой ток поступает от тяговой подстанции 1 к питающему пункту (распределительному посту) 3 контактной сети; контактных проводов 4, с которых ток сни­мается с помощью токоприемников; рельсовой цепи 5, отводя­щей ток к отсасывающим пунктам 6; отсасывающей линии 7, по которой ток отводится к отрицательной шине подстанции.

При электрической тяге на переменном токе (рис. 28.1,6) на тяговой подстанции устанавливают специальный тяговый трансформатор, соединение обмоток которого принимается по

схеме звезда — треугольник. Одна из фаз трансформатора при­соединяется к рельсам (заземляется), а от двух других фаз питается контактная сеть 4 в обе стороны от тяговой подстан­ции. Оба плеча питания секционированы изолятором 8, так что параллельная работа фаз трансформатора исключена. Тяговая сеть переменного тока на открытых горных разработках состоит из тех же элементов, что и сеть постоянного тока.

28.2. Тяговые подстанции карьеров

На тяговых подстанциях открытых горных разработок широкое применение получили мощные ртутные выпрямители. Основным типом ртутно-преобразовательного агрегата является металли­ческий ртутный выпрямитель АРМНВ-500Х6 (или АРМНВ-500X12). Этот выпрямитель имеет шесть отдельных вентилей ЭВН-500, т. е. экситрон с водяным охлаждением, откачной (на­сосной), на номинальный ток 500 А.

Весьма перспективным является применение на тяговых под­станциях полупроводниковых выпрямительных агрегатов. В на­стоящее время Таллинский электротехнический завод выпускает для промышленного транспорта выпрямительные установки УВКП-1 и УВК.П-2 на силовых кремниевых вентилях.

Выпрямленное напряжение и внешняя характеристика вы­прямителя- в значительной степени определяются питающим трансформатором. От трансформаторов зависят форма анод­ного тока и величина тока при коротких замыканиях и обрат­ных зажиганиях. Поэтому для питания преобразовательных аг­регатов применяют специальные трансформаторы типа ТМРУ со встроенным уравнительным реактором. Схемы соединения обмоток трансформаторов показаны на рис. 28.2. Соединение вторичной обмотки для получения шестифазной схемы выпрям­ления— две обратные звезды с уравнительным реактором.

Для включения и отключения цепей постоянного тока под нагрузкой, а также для автоматического отключения в случаях перегрузок, коротких замыканий в сети и при обратных зажи­ганиях в ртутных выпрямителях в цепях постоянного тока тя­говых подстанций применяют быстродействующие выключатели.