8. Енергетична ефективність підвищення напруги в контактній мережі.

Система електропостачання напругою 35 кВ у контактній мережі дозволяє використати на тягових підстанціях і ЕРС електричне встаткування (трансформатори, вимикачі, роз'єднувачі й т.д.) стандартної номенклатури, а також, імовірно, зберегти ізоляцію контактної мережі, застосовувану при напрузі 25 кВ. Однак приріст провізної спроможності лінії в цьому випадку, як показують розрахунки, складе лише 17 - 20 %, у той час як при напрузі 50 кВ у контактному проводі вона зростає майже вдвічі.

Результати розрахунків для різних варіантів реалізації підвищеної напруги передачі енергії при напрузі в контактній мережі 50 кВ (система 1x50 кВ, автотрансформаторні системи 2x50 кВ і 50+110 кВ) наведені в табл.3. Розрахунки виконувалися за методикою, описаної в п. 4.2, і для тих же вихідних даних при мінімальному припустимій напрузі на струмоприймачі ЕРС, рівному 42 кВ.

З табл. 3 видно, що перехід на підвищене до 50 кв напруга в контактній мережі дає істотний приріст провізної спроможності електрифікованих залізниць. Наведені дані добре кореспондуються з даними по автотрансформаторним системам 25 кв (2x25, 60+25 і т.д.) при еквівалентності напруг передачі енергії поїздам, що й випливало очікувати. Так, максимальна маса поїзда при системі 2x25 кв (t= 10 хв) дорівнює 7100 т, а при системі 1x50 кВ — 7620 т (але вже без автотрансформаторів і живильних проводів). Різниця між масами поїздів на користь системи 1x50 кв обумовлена відсутністю місцевої складової струму в цій системі. В умовах системи 50 кВ масу поїзда в порівнянні із припустимої при системі 25 кВ теоретично можна було б збільшити в 4 рази (при припустимій втраті напруги в контактній мережі 8 кВ), але тоді набуває чинності обмеження по нагріванню підвіски (припустима температура 95 °С). У зв'язку із цим у табл. 3 для системи 50 кВ наведені максимальні маси поїздів, обумовлені обмеженнями по нагріванню. Примітно, що якщо зберегти обсяги перевезень на рівні базових (25 кВ, 10 хВ, Qmax= 3680 т), то підвищення напруги в контактній мережі до 50 кВ дозволить збільшити довжину міжпідстанійних зон до 150 - 200 км.

Таблиця 17.3. Значення розрахункових параметрів для режиму інтенсивної години (t=10 хв)

Параметр	Розмірність	Система електропостачання
		1X25 кв (базова)	1X50 кв	2X50 кв	110+50 кв
Максимальна маса поїзда	т	3 680	7 620	11375	18 204
при t= 10 хв і Lз = 60 км
Втрати енергії в тягової мережі	% від споживаної на тягу	3,0	0,9	0,37	0,15
Довжина міжпідстанійної зони, для якої виконуються базові умови (t= 10 хв, Qmax = 3680 т)	км	60	110	150	220
Мінімальні інтервали між поїздами при Lз = 60 км і масі поїзда, т:	Хв..
7 000		17	10	-	-
10 000		24	15	10	-
18 000		48	32	21	10