Тяговые подстанции

Одним из важных элементов электрификации страны является перевод на электрическую тягу железных дорог, который обеспечивает ряд существенных технических и экономических преимуществ их эксплуатации. Электровозы могут водить более тяжелые составы и со значительно большей скоростью, чем локомотивы других типов, что сильно увеличивает пропускную и провозную способность железных дорог. Производство электроэнергии на крупных электростанциях государственных энергосистем, от которых питаются электрические железные дороги, значительно дешевле, чем производство энергии на тепловозах. Тяговый электродвигатель имеет более высокий кпд, чем двигатель внутреннего сгорания. Важным достоинством электрификации железных дорог является и то обстоятельство, что строительство линий электропередачи и подстанций создает широкие возможности электрификации близлежащих районов без значительных дополнительных затрат.
Электрификация железных дорог началась в Советском Союзе в 1926—1929 гг., когда были сооружены и введены в эксплуатацию Сабунчинская пригородная ветка в Баку и подмосковный участок Москва — Мытищи. За предвоенные годы в СССР было электрифицировано около 2000 км железных дорог. После войны были восстановлены разрушенные или демонтированные участки, а затем продолжались работы по переводу на электрическую тягу новых грузонапряженных участков и магистралей. Особенно быстрое развитие электротяги началось после 1955 г.
До 1953 г. все железные дороги электрифицировались по системе постоянного тока с питанием контактной сети от выпрямительных тяговых подстанций напряжением 1650 и 3300 В. В последующие годы полностью отказались от напряжения 1650 В и все участки, работавшие на этом напряжении, были переведены на 3300 В. Кроме того, была принята система переменного однофазного тока промышленной частоты напряжением 27,5 кВ. В настоящее время по этой системе работает более 17 тыс. км электрифицированных линий. А всего на 1.01.81 г. электрифицировано 43 700 км.
Быстро развивается в Советском Союзе и строительство метрополитенов. В Москве первый участок протяженностью 11 км открыт для движения в 1935 г. В ближайшие годы протяженность линий метрополитена превысит 200 км. Кроме того, работают метрополитены в Ленинграде, Киеве, Тбилиси, Баку, Ташкенте, Харькове и Ереване. Строятся метрополитены в Минске, Горьком, Новосибирске и других городах.
XXVI съезд КПСС предусмотрел в одиннадцатой пятилетке электрификацию более 6 тыс. км железных дорог с доведением перевозочной работы, производимой электротягой, до 60%. укладка асфальта в москве и московской области
Советские ученые уделяют много внимания совершенствованию систем электрической тяги и схем энергоснабжения электрифицированных дорог и метрополитенов. Над теорией электрической тяги работали академики Кулебякин, Костенко и Алексеев, профессора Вульф, Зильберталь, Костромитин, Розенфельд, Марк-вардт, Абелишвили, Минов и другие ученые. Пользуясь их трудами, а также рационализаторскими предложениями, вносимыми рабочими-новаторами, проектные организации и промышленность разработали и внедрили, а затем и усовершенствовали ряд устройств, аппаратов и приборов, которые широко применяются в электрической тяге и устройствах ее энергоснабжения.
Опыт электрификации железных дорог СССР и сооружения метрополитенов широко изучается за рубежом, особенно в странах социализма.
Тяговые подстанции являются одним из основных элементов электрических железных дорог и метрополитенов и в ряде случаев играют решающую роль в бесперебойна работе транспорта. Поэтому подготовка кадров для монтажа и эксплуатации тяговых подстанций — важная задача профессионально-технического обучения.
Цель настоящей книги — подробное и вместе с тем достаточно доступное изложение основных сведений по устройству, монтажу и эксплуатации тяговых подстанций железных дорог и метрополитенов. Следует отметить, что приведенные данные по схемам и оборудованию тяговых подстанций железных дорог и метрополитенов почти полностью могут быть отнесены и к тяговым подстанциям промышленного транспорта.
Книга написана с учетом знаний учащимися курса физики и электротехники в объеме, соответствующем программам подготовки рабочих в средних профессионально-технических училищах.