Вопрос:

Прочитал, что существуют две системы электрификации железных дорог на переменном токе – 25 кВ, 50 Гц и 2×25 кВ, 50 Гц. Объясните, пожалуйста, разницу между ними. Нужны ли для этих систем разные типы локомотивов, или «переменному» электровозу все равно?

Ответ:
Да правильно, при электрификации на переменном токе существует две системы электроснабжения. В системе 25 кВ тяговые обмотки тягового трансформатора соединяются в треугольник. Фаза С заземляется и соединяется с рельсами. Фазы А и В подаются в плечи (участки) контактной сети по обе стороны от тяговой подстанции. Номинальное напряжение на шинах тяговой подстанции 27,5 кВ, на токоприемнике ЭПС 25 кВ. Ток от тяговой подстанции через контактную сеть поступает на ЭПС, а затем по рельсам возвращается на тяговую подстанцию. Расстояние между тяговыми подстанциями 30-40 км.

Принцип устройства системы электроснабжения 2×25 кВ заключается в следующем: предположим сначала для простоты, что на тяговой подстанции установлены однофазные трансформаторы, имеющие первичную и две вторичные обмотки каждая из которых имеет напряжение 27,5 кВ. Вторичные обмотки этих трансформаторов соединены между собой последовательно, средняя (общая) точка этих обмоток заземлена и соединена с рельсами. Крайние точки обмоток присоединены соответственно к контактному и питающему проводу, который подвешен с полевой стороны на тех же опорах контактной сети. Таким образом, напряжение между контактным и питающим проводами составляет 2×27,5=55 кВ, между контактным проводом и рельсами – 27,5 (25) кВ. На расстоянии от 7 до 25 км устанавливаются автотрансформаторы, имеющие коэффициент трансформации равный примерно двум. Крайние выводы автотрансформатора присоединяются соответственно к питающему и контактному проводам, а средняя точка заземляется и присоединяется к рельсам. Автотрансформатор понижает напряжение с 55 кВ до 27,5 кВ. Электроэнергия к ЭПС до автотрансформатора подводится по питающему и контактному проводам, а после автотрансформатора по контактному проводу и рельсам. Ток ЭПС течет по рельсам только до ближайшего автотрансформатора. При этом существенно уменьшаются потери электроэнергии в сети. Расстояние между тяговыми подстанциями увеличивается до 90 км. ЭПС используется тот же самый, что и при напряжении 25 кВ, а электроэнергия к нему подводится при напряжении вдвое большем. В этом и заключается преимущество системы.

Возможно, что по описанию, без схемы это сложно представить, а на самом деле идея проста, что ни в коей мере не умаляет ее замечательные достоинства.

По этой системе, например, электрифицирована Байкало-Амурская магистраль, проходящая по труднодоступным и малообжитым районам. Система должна применяться на протяженных грузонапряженных магистралях.