Спосіб визначення “перетікання” потужності між підстанціями (агрегатами) систем електропостачання транспорту з використанням контактної мережі постійного струму

Корисна модель відноситься до систем електропостачання транспорту з використанням контактної мережі постійного струму, а саме до живлення контактних електровозів, які використовуються у шахтах безпечних за газом та пилом, при кількості елементів живлення і споживання електричної енергії не менше двох. Відомо, що в системі тягового електропостачання постійного струму зворотній провід, яким є ходові рейки, не секціонується. Потенціал рейкової лінії є наслідком накладання потенціалів, що утворюються тяговим навантаженням, і потенціалів, що утворюються точками відсмоктування тягових струмів. Внаслідок переміщення електровозів і зміни струмів, що ними споживаються, потенціал в кожній точці рейкової лінії змінюється у часі. При цьому для дільниці електротяги постійного струму характерно, що максимальний позитивний потенціал переміщується вздовж путі разом із споживаючими енергію електровозом, а максимальний від'ємний потенціал просторово закріплений в точці підключення до рейок відсмоктуючого пункту. Наявність на сусідніх ділянках електротяги постійного струму навантаження (електровозів) викликає протікання урівнюючих струмів, що змінюються по величині та напрямку. Наявність урівнюючих струмів негативно позначається на роботі системи електропостачання тягової мережі - фактичне завантаження тягових агрегатів може значно відрізнятись від розрахункового, відбувається збільшення блукаючих струмів та інш. [Котельников А.В., Наумов А.В., Слободянюк Л.П. Рельсовые цепи в условиях влияния заземляющих устройств. - М.: Транспорт, 1980. - 207с]. Для прийняття заходів по оптимізації роботи системи електропостачання тягової мережі застосовуються способи контролю параметрів елементів тягової мережі. Найбільш близьким по технічній суті є спосіб контролю різниці потенціалів між пунктами приєднання від'ємних кабелів до рейкової мережі [Инструкция по ограничению токов утечки из рельсов трамвая. - М.: Стройиздат, 1982]. Такий спосіб передбачає ввімкнення між контрольними жилами різних від'ємних кабелів реєстру вальних приладів, за допомогою яких здійснюється вимірювання різниці потенціалів між відповідними пунктами приєднання різних від'ємних кабелів до рейкової мережі. При відсутності у від'ємних кабелях контрольних жил, що характерно для системи підземної електровозної відкатки, різниця потенціалів між пунктами приєднання від'ємних кабелів до рельсової мережі визначається як різниця падінь напруги у від'ємних кабелях. При цьому якщо різниця падінь напруги у від'ємних кабелях змінюється за знаком, то середнє її значення повинне визначатися на підставі синхронних вимірювань падінь напруги у від'ємних кабелях. Середні значення падіння напруги визначаються по плівкам запису реєструвального приладу методом планіметрування плівок. Недоліком даного метода є неможливість в умовах шахти виконання синхронних вимірів із достатньою точністю, необхідність виконання багатьох вимірів з послідуючим обробленням результатів вимірювань, при використанні схеми з одним відсмоктуючим пунктом на тягову підстанцію відсутність можливості визначення «перетікання» потужності між тяговими агрегатами. В основу корисної моделі поставлено завдання по удосконаленню способу визначення величини «перетікання» потужності між тяговими підстанціями (агрегатами) підземної електровозної відкатки. Поставлене завдання вирішується тим, що в теоретичній точці струмоподілу здійснюються виміри різниці потенціалів між рейкою і землею та величини і напрямки струму у рейковому ланцюгу. На Фіг. відображена схема електропостачання контактної мережі підземної електровозної відкатки. Складовими елементами схеми є тягові підстанції (агрегати) 1, дільниці контактного проводу 2, рейкова колія 3, живильні 4 та відсмоктуючі 5 лінії, дільничні ізолятори 6, електровози 7, точки теоретичного струмоподілу 8, комплект контрольно-вимірювальної апаратури (КВА) 9. Спосіб реалізується наступним чином. У теоретичній точці струмоподілу встановлюється контрольно-вимірювальна апаратура, за допомогою якої визначається величина та напрямок струму у рейковому ланцюгу, а також різниця потенціалів «рейка-земля» у даній точці для визначеного моменту часу. Знаючи перехідний опір між рейками та землею, що виміряний у цій самій точці (враховуємо, що дана величина постійна, в зв'язку з чим вимір здійснюється один раз при введенні в експлуатацію розглядаємих дільниць електровозної відкатки), по закону Ома визначається струм витоку. Повнезначення струму, що характеризує «перетікання» потужності між тяговими підстанціями (агрегатами), які живлять сусідні дільниці контактної мережі, є сумою виміряного струму в рейковому ланцюгу та струму витоку. Отримані результати (миттєві значення) дозволяють здійснювати постійний контроль за розподілом навантажень на сусідніх дільницях контактної мережі. Статистичні дані по всьому горизонту шахти (середні значення за тривалий проміжок часу) дозволяють визначити оптимальні режими роботи тягової мережі при різноманітних режимах руху і, при необхідності, прийняти рішення про оптимізацію системи електровозної відкатки (коригування графіка руху потягів, перенесення відсмоктуючих пунктів, обмеження струмів витоку та інше).