Železniční napájecí soustava: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
typo, sjednocení názvů soustav |
|||
Řádek 16:
]]
V počátcích elektrické trakce rozvíjela každá železniční společnost svůj vlastní napájecí systém, a to takový, který uznala za nejvýhodnější. K jedinému sjednocení došlo mezi německy mluvícími zeměmi
Z výše uvedených důvodů nalezneme v evropských zemích zejména tyto napájecí soustavy:
Řádek 28:
* Střídavé
** 25 kV, 50 Hz (jih [[Česko|Česka]], jih [[Slovensko|Slovenska]], [[Portugalsko]], většina tratí na půdě [[Velká Británie (ostrov)|Velké Británie]], sever [[Francie]], [[Dánsko]], [[Maďarsko]], [[Rumunsko]], [[Bulharsko]], nástupnické země [[Jugoslávie]] vyjma Slovinska, [[Řecko]], [[Turecko]], [[Ukrajina]], [[Bělorusko]], [[Litva]], [[Finsko]]…), některé [[vysokorychlostní trať|vysokorychlostní tratě]] i v oblasti s jinou běžnou napájecí soustavou
** 15 kV, 16,7 Hz, dříve 16 <sup>2</sup>/<sub>3</sub> Hz ([[Německo]], [[Rakousko]], [[Švýcarsko]], [[Norsko]], [[Švédsko]], v Česku [[Železniční trať Znojmo - Retz|trať Znojmo
Vedle těchto hlavních napájecích soustav lze na místních nebo průmyslových drahách nalézt i jiné napájecí systémy, ze stejnosměrných jsou zde zejména napětí 1000, 750 a 600 v ss, 11 kV, 16,7 Hz a dokonce i třífázové soustavy. Rozdílným napájecím soustavám odpovídá i rozdílná elektrická výzbroj lokomotiv. Pro průjezd tratěmi s více napájecím soustavami jsou konstruovány speciální [[vícesystémová lokomotiva|vícesystémové lokomotivy]]. Jejich význam roste i v souvislosti se sjednocováním [[Evropa|Evropy]] a tím i vzrůstem dálkové přepravy. V tomto směru je ovšem daleko větší překážkou různost [[Vlakový zabezpečovač|zabezpečovacích zařízení]].
Řádek 41:
=== 15 kV, 16,7 Hz (dříve 16 <sup>2</sup>/<sub>3</sub> Hz) ===
Střídavé napětí o zvláštní frekvenci 16 <sup>2</sup>/<sub>3</sub> Hz bylo pro napájení kolejových vozidel zavedeno ve Švýcarsku, Německu a Rakousku již počátkem [[20. století]]. Důvody byly technické
Příčinou, proč komutátorový motor komutuje podstatně hůř při střídavém napájení, než při stejnosměrném, je transformační napětí, které se v kotvě indukuje od časově proměnného pole hlavních pólů. Převádět na lokomotivě střídavý proud na stejnosměrný nebylo dříve snadné, byla k tomu potřeba těžká a rozměrná rotační soustrojí (motorgenerátory) nebo [[rtuťový usměrňovač|rtuťové usměrňovače]], které potřebovaly ke svému provozu vysoký stupeň [[Vakuum|vakua]] a byly mechanicky choulostivé. Proto byl kmitočet střídavého napájecího napětí snížen na jednu třetinu. V Evropě tedy z obvyklých 50 Hz na 16 <sup>2</sup>/<sub>3</sub> Hz. Celočíselný poměr 3 byl zvolen z důvodu realizace rotačních konvertorů, a to na bázi šestipólového synchronního motoru a dvoupólového alternátoru. Snížení kmitočtu na jednu třetinu se ukázalo jako rozumný kompromis mezi zvětšením rozměrů transformátorů (ke kterému pochopitelně došlo) a zlepšenou komutací trakčních motorů, které bylo dosaženo s vynálezem komutačních pólů. Nižší kmitočet se též příznivě projevil ve snížení impedance trakčního vedení, a spolu s použitím dostatečně vysokého napětí napomohl ke snížení počtu napájecích stanic, neboť ty jsou díky poměrně malým úbytkům napětí schopny napájet poměrně dlouhé úseky.
Řádek 47:
Snížením kmitočtu a zavedením fázově posunutých pomocných pólů komutátorových trakčních motorů se již v prvé dekádě dvacátého století podařilo dovést jednofázový systém do úspěšného stavu technické použitelnosti, a některé železnice jím začaly své tratě elektrizovat.
Toto řešení se zejména používalo ještě před vynálezem výkonových křemíkových [[usměrňovač]]ů. Použití této frekvence přináší i výhodu/nevýhodu
Rozvoj polovodičové techniky mírně modifikoval jmenovitou hodnotu kmitočtu. Poměr 1 : 3, tedy 16 <sup>2</sup>/<sub>3</sub> Hz : 50 Hz, poplatný době používání rotačních měničů v systému napájení, byl v období elektronických měničů změněn na nesoudělný poměr 16,7 Hz : 50 Hz a to z důvodu zamezení vzniku nežádoucích rezonančních jevů (záznějů) v rozvodné síti.
Řádek 57:
=== 1,5 kV stejnosměrné ===
Napětí této soustavy bylo dáno úrovní elektrotechniky v počátcích rozmachu elektrizace železnic, t. j. přibližně v období mezi světovými válkami. V zemích, kde je tato soustava rozšířená, dnes přináší spíše problémy
=== 3× 3 kV, 15 Hz ===
Tato soustava byla rozšířená na severu Itálie v letech
Na třífázovém systému poprvé přesáhlo kolejové vozidlo rychlost 200 km/h, a to již roku 1903 v Německu. Všechny tři vodiče zde byly uspořádány nad sebou na sloupech vedle kolejí. Dnes se třífázové napájení používá na některých ozubnicových drahách (např. [[Jungfraubahn]]). k největším výhodám patří přirozená regulace otáček elektromotoru připojeného na třífázovou síť
===
Tato soustava se využívá na jihovýchodě [[Anglie]], kde funguje poměrně hustá železniční síť s osobní dopravou elektrickými jednotkami jezdícími v poměrně krátkých intervalech. Počátky této sítě sahají do období před 1. světovou válkou, kdy jej počala zavádět na svých tratích společnost London and South Western Railway (L&SWR), a to s napětím 650 V. Od roku 1955 zaváděly BR na nově elektrifikovaných úsecích napětí 750 V. Vozidla však jezdí bez problémů na obou napětích, nehledě na fakt, že jsou úseky společné pro provoz metra, které má minus pól ve zvláštní, čtvrté kolejnici. Tato kolejnice je galvanicky oddělená od koleje, takže metro je napájeno napětím mezi 3. a 4. kolejnicí. Výhodou tohoto systému je robustnost napájecího vedení tvořeného kolejnicí, jednoduchost vozidel vyplývající i z nižších nároků na izolační odpor. k nevýhodám patří zejména vysoké proudy a z toho vyplývající potíže a výkonová omezení moderních vozidel ([[Eurostar]]), dále nebezpečí úrazu elektrickým proudem při kontaktu s napájecí kolejnicí, přerušení napájecí kolejnice na přejezdech a tahání elektrických oblouků v těchto místech, omezení rychlosti schopností sběračů udržet stabilní kontakt (max. 160 km/h).
| |||