Transport uzinal

1. Sistemul general de transport electric.

Vehiculele electrice cu alimentare de la linia de contact (vehicule neautonome, la care sursa de energie nu este pe vehicul) necesită o serie de instalații care, împreună cu ele, formează un sistem de tracțiune electrică. În fig. 1. se prezintă principalele echipamente ale unui sistem de tracțiune electrică.

Instalațiile de producere, transport și distribuție a energiei electrice sunt constituite din: centrale electrice CE (hidrocentrale, termocentrale, centrale nucleare, eoliene), stații de transformare ridicătoare de tensiune SRT și liniile electrice aeriene de înaltă tensiune LIT (110 kV, 220 kV) pentru transportul energiei electrice la mare distanță. Aceste instalații nu sunt specifice tracțiunii electrice.

2. Sistemul de transport în curent continuu.

Este sistemul în care linia de contact este alimentată în curent continuu. Sistemul este utilizat atât în tracțiunea electrică urbană cât și în tracțiunea electrică feroviară. Schema de principiu este prezentată în figura 3.

Avantajele sistemului c.c. sunt: BP PS TC TC RD RD BN BP BN CI CA CI CA CR LC c.c. PS PS LIT 50 Hz ST ST -3- - Posibilitatea conectării directe a substațiilor la sistemul energetic național de 50 Hz existent; - Substațiile cu redresoare au randament ridicat și pot fi automatizate ușor; - Pe vehicule se pot folosi ca motoare de tracțiune motoarele de tip serie (care au caracteristici bune pentru tracțiune), schemele de comandă și reglare a vitezei nefiind foarte complexe. Principalele dezavantaje ale sistemului de tracțiune în curent continuu:

- Substațiile de tracțiune sunt complicate și costisitoare;

- Limitarea tensiunii la linia de contact (mai ales în cazul liniei de 1,5 V) conduce la curenți mari, ceea ce impune secțiuni mari ale firului de contact (200600 mm2 ), sau dublarea liniei de contact cu fideri, deci rezultă un consum ridicat de cupru. De asemenea, distanțele dintre substații sunt de 10 30 km, deci numărul acestora este mare, ceea ce implică cheltuieli de investiții mari;

- Coroziunea electrolitică a instalațiilor metalice subterane (conducte, cabluri etc) din vecinătatea căii de rulare, este provocată de curentul care se întoarce la substație prin pământ. Se apreciază că anual prin curenții de dispersie sa vagabonzi , circa 2% din masa metalică a conductoarelor și cablurilor îngropate intră în pământul din imediata vecinătat

3. Sistemul de transport monofazat de 25 kV, 50 Hz.

Este sistemul în care linia de contact este alimentată în curent alternativ monofazat cu frecvența de 50 Hz și la tensiunea de 25 kV și este utilizat doar în tracțiunea electric feroviară, fiind dezvoltat începând cu anii ‘50. Schema de principiu este prezentată în figura8. În acest caz substația de tracțiune este formată doar din transformatoare coborâtoare de tensiune TC alimentate la două din cele trei faze ale sistemului energetic național. Deoarece sistemul de tracțiune este un consumator monofazat, racordarea sa la sistemul trifazat introduce nesimetrii de curent și tensiune. Pentru diminuarea lor, transformatoarele din substații se conectează în montaje Scott, în V/V sau se realizează conectarea ciclică a transformatoarelor monofazate la cele 3 faze.

Avantajele sistemului de c.a. monofazat de frecvență industrială sunt: - substațiile se conectează ușor la sistemul trifazat de 50 Hz, au o construcție simplă iar echipamentul utilizat este în mare parte similar cu cel pentru sistemul energetic național; - distanțele dintre substații sunt mari (50 - 60 km) iar firul de contact are secțiune redusă, deci cheltuielile de investiții sunt mai mici iar catenara este mai ușoară. Dezavantajele sistemului sunt: - locomotiva electrică este complexă; - linia de contact influențează liniile aeriene de telecomunicații din apropiere; - introduce nesimetrii în sistemul trifazat, ceea ce influențează negativ consumatorii trifazați. - datorită creșterii puterilor pe locomotivele moderne, puteri de ordinul megawaților, există tendința de a crește tensiunea la linia de contact la 35 kV, existând deja sisteme de tracțiune de 35 kV și 50 Hz în exploatare