Schema unifilare della sottostazione di trazione
Negli ambienti urbani, le sottostazioni di trazione ricevono elettricità dal centro di alimentazione, solitamente attraverso pressacavi. La corrente alternata trifase di 6 o 10 kV viene fornita attraverso gli ingressi tramite sezionatori di linea, interruttori di alta tensione, trasformatori di corrente e sezionatori bus-to-bus dispositivi di distribuzione Cabine da 6 o 10 kV. L'elettricità dalle sbarre viene distribuita ai blocchi convertitore e ai trasformatori ausiliari.
I trasformatori di corrente e tensione sono installati nei quadri 6-10 kV per alimentare dispositivi di misurazione, protezione relè e strumenti di misurazione. La maggior parte dei trasformatori di tensione sono collegati direttamente alle boccole dopo i sezionatori di linea. Questa connessione consente il monitoraggio costante della tensione del cavo di alimentazione anche quando l'interruttore di alta tensione è disattivato. Il trasformatore di tensione è protetto da fusibili.
Gli autobus sono doppi e singoli. Nelle sottostazioni di trazione tranviaria e filoviaria si utilizzano solitamente sbarre singole divise da sezionatori in due o tre tronchi.
Il blocco convertitore è costituito da un trasformatore di potenza, al cui avvolgimento secondario sono collegati gli anodi del raddrizzatore. L'avvolgimento primario del trasformatore di potenza è collegato alle sbarre da 6 o 10 kV tramite un sezionatore, un interruttore di alta tensione, trasformatori di corrente.
La corrente del raddrizzatore dal catodo del raddrizzatore scorre attraverso l'interruttore e il sezionatore automatico ad alta velocità dello shunt fino al bus positivo principale della sottostazione.
Il polo negativo del blocco raddrizzatore è il punto medio del reattore raddrizzatore che collega i punti neutri delle due stelle inverse dell'avvolgimento secondario del trasformatore di potenza. Il punto centrale del reattore di equalizzazione è collegato tramite un sezionatore al bus negativo della sottostazione.
Dal bus positivo attraverso sezionatori bus, interruttori di linea, derivatori, deviatori bus di riserva attraverso i 600 cavi di alimentazione, la corrente raddrizzata entra nella catenaria delle linee tranviarie e filobusarie. Il circuito di corrente è chiuso attraverso l'apparecchiatura di potenza del materiale rotabile, le rotaie e il conduttore di terra o negativo, i cavi di aspirazione e i sezionatori al bus negativo della sottostazione.
Nel quadro di corrente 600 V è installato anche un bus positivo di riserva con un interruttore di riserva, che consente il controllo e la sostituzione temporanea di ciascuno degli interruttori di linea senza disalimentare la linea e trasferire il carico da o verso la sottostazione adiacente.
Riso. 1. Schema unifilare di una cabina di trazione
Le singole sottostazioni operano in un sistema di alimentazione aereo decentralizzato.In un tale sistema, ogni singola sottostazione alimenta due tratti della rete di catenaria, e un sezionatore di sezione è installato nella rete in corrispondenza della sottostazione di trazione. Ogni sezione della rete di contatti è alimentata in parallelo da due sottostazioni adiacenti (Fig. 2). Dalla sottostazione partono due cavi di potenza positivi e due cavi di aspirazione negativi. I cavi di potenza positivi sono protetti da interruttori rapidi.
In caso di guasto di una singola cabina nel sistema di alimentazione decentralizzato, viene completamente scaricata dalle cabine vicine. In questo caso, per mantenere un'alimentazione parallela della linea aerea dalle cabine adiacenti che rimangono in servizio, ogni cabina è dotata di un interruttore di sezione che si accende automaticamente quando vengono spenti gli interruttori di linea che collegano entrambe le sezioni alimentate da quella cabina.
Riso. 2. Circuiti di alimentazione della rete di contatti dalle singole cabine
Uno o due trasformatori ausiliari collegati alle sbarre da 6 o 10 kV AC tramite sezionatori e fusibili sono installati per alimentare le utenze dei fabbisogni ausiliari della sottostazione di trazione. Per fornire agli utenti più critici le proprie esigenze in modalità di emergenza, organizzano ingressi di backup di corrente alternata trifase con una potenza di 5-10 kW e una tensione di 220 V da una fonte che non dipende dalla presenza di tensione sugli autobus a 6 o 10 kV presso la cabina di trazione.
Se le boccole 6-10 kV della sottostazione funzionano in serie, se è impossibile mettere una boccola 220 V di riserva, nella sottostazione vengono installati due trasformatori ausiliari, uno dei quali, come di consueto, è collegato alla 6-10 kV sbarre collettrici ed è un trasformatore funzionante, e l'altro all'ingresso di riserva 6-10 kV prima dell'interruttore invece del trasformatore di tensione di misurazione e funge da riserva per fornire ai consumatori le proprie esigenze in caso di interruzione di tensione all'ingresso, durante l'esecuzione delle funzioni di un trasformatore di tensione per il controllo della tensione di ingresso di backup.
In questo caso, il trasformatore di tensione è collegato alle sbarre 6-10 kV per l'alimentazione dei dispositivi di misura e misura. Per tenere conto del consumo energetico del trasformatore collegato all'ingresso di backup, su di esso sono installati dispositivi di misurazione separati.
Le sottostazioni di trazione sono progettate, costruite e gestite in conformità con le norme applicabili, che sono obbligatorie per tutti questi dispositivi. I principali sono "Regole per gli impianti elettrici", "Regole per il funzionamento tecnico degli impianti elettrici di consumo e Norme di sicurezza per il funzionamento degli impianti elettrici di consumo", nonché istruzioni e regole emanate dall'organizzazione responsabile della sottostazione di trazione.