Železniční napájecí soustava: Porovnání verzí

Smazaný obsah Přidaný obsah
→‎25 kV, 50 Hz: oprava gramatické chyby
m Robot: doplnění chybějícího prvku referencí dle žádosti ze dne 19. 1. 2018; kosmetické úpravy
Řádek 7:
V případě střídavého proudu se uvádí i jmenovitá frekvence.
 
[[ImageSoubor:Europe rail electrification.png|thumb|rightnáhled|Soustavy používané v Evropě:
{{legenda|#eea631|750 V ss}}
{{legenda|#a3a5ce|15 kV, 16,7 Hz}}
Řádek 34:
== Charakteristiky základních napájecích soustav ==
=== 25 kV, 50 Hz ===
U zrodu této soustavy stojí maďarský elektrotechnik a vynálezce [[Kálmán Kandó]]. Jako první dovedl k uskutečnění myšlenku napájení lokomotiv proudem s frekvencí 50 Hz, a to ve 20. letech, ve válkou zchudlém [[Maďarsko|Maďarsku]]. Proti jiným systémům nebylo nutné budovat [[Měnírna|měnírny]] ani zvláštní napájecí síť, trolejové napětí (tehdy 16 kV) bylo získáno pouhou transformací z elektrorozvodné sítě. Napájecí napětí pro asynchronní motory bylo v lokomotivě transformováno a upraveno rotačním měničem fází. Až do počátku 60. let se zdálo, že Maďarsko zůstane s tímto napájecím systémem osamoceno, avšak mohutný rozvoj polovodičové techniky způsobil návrat k této soustavě, která se z dnešního hlediska jeví jako nejperspektivnější.
 
Tato soustava vykazuje nejmenší [[přenosové ztráty|ztráty způsobené přenosem]] a trakční vedení se dá velmi snadno přes [[transformátor]]y napájet z běžné veřejné elektrorozvodné sítě. Vzhledem k tomu, že dnešní moderní lokomotivy jsou vybaveny [[asynchronní motor|asynchronními motory]] s [[Měnič frekvence|frekvenčními měniči]], regulace výkonu nepředstavuje větší problém. Ve starších elektrických lokomotivách byly použity [[stejnosměrný motor|stejnosměrné motory]] s neřízenými křemíkovými [[usměrňovač]]i, ale tato koncepce je dnes na ústupu a je považována za zastaralou. Díky vysokému napětí je možné snadno přenášet vysoké výkony požadované moderními výkonnými lokomotivami a vysokorychlostními jednotkami a to i při rychlostech nad 200 km/h, kde stejnosměrné soustavy narážejí na svoje limity. Vysoké napětí také umožňuje velké rozestupy napájecích stanic. To je výhoda v místech, kde je stavba napájecích stanic obtížná, například v horách nebo rozlehlých pustinách bez osídlení.
 
Jednoduchost připojení do elektrorozvodné sítě s sebou přináší i řadu problémů. Největším z nich je nutnost rovnoměrného zatížení veřejné sítě, proto jsou jednotlivé úseky napájeny z různých fází. To způsobuje problémy při rekuperačním brzdění. Návrat energie do veřejné sítě je nevýhodný (v ČR zakázaný), a dodavatelé elektrické energie se mu brání z ekonomických i technických důvodů (nárazové dodávky, nízký [[účiník]], deformovaný průběh napětí a proudu). Jiné vozidlo, které odebere dodanou energii nemusí být v daném úseku k dispozici a energie je mařena v brzdovém rezistoru. Starší trakční vozidla využívající neřízené usměrňovače a stejnosměrné komutátorové motory jsou zdrojem proudů celého spektra lichých harmonických kmitočtů, které je nutno filtrovat. Dále je nutno zajistit kompenzaci fázového posunu odebíraného napětí a proudu ze sítě pomocí tzv. [[filtračně kompenzační stanice]] (FKZ). Moderní trakční vozidla, využívající čtyřkvadrantové pulzně-šířkové měniče tyto nevýhody nemají. Bez následné [[symetrizace]] jsou a budou obě skupiny jen nesymetrickou zátěží. Trakční napájecí stanice je připojena jen na jedno [[sdružené napětí]] a i prostá [[činná zátěž]] zde způsobuje fázové posuny proudů vůči fázovým napětím o ±30 °. Přívodním třífázovým vedením mohou cirkulovat jalové i činné výkony. Nesymetrická zátěž má [[pulzující]] charakter a současně deformuje kruhové pole ve strojích připojených k síti. Potlačení nebo úplné převedení nesymetrické zátěže na symetrickou je investičně náročné a náročné na řízení. Je nutno používat výhradně [[jednostranné napájení]] trakčního vedení.
 
Výhody však převažují a proto se tato soustava šíří nejrychleji ze všech. V horizontu třiceti let (přibližně do roku 2047) je proto plánované sjednocení napájecí soustavy v ČR právě na 25 kV, 50 Hz.<ref>{{Citace elektronického periodika
Řádek 46:
| datum vydání = 2017-01-19
| datum přístupu = 2018-04-10
}}</ref>
 
=== 15&nbsp;kV, 16,7&nbsp;Hz (dříve 16 <sup>2</sup>/<sub>3</sub>&nbsp;Hz) ===
Řádek 76:
 
Systém napájení nízkým napětím pomocí třetí kolejnice jinak používají většinou dráhy typu [[Metro|metra]] nebo [[S-Bahn]]. Kromě toho se s&nbsp;tímto způsobem napájení, avšak z&nbsp;trolejového vedení, setkáme i&nbsp;na některých místních drahách, z&nbsp;nichž některé se svým charakterem blíží tramvaji. Je třeba zmínit i&nbsp;napájení třetí kolejnicí na některých francouzských úzkorozchodných drahách.
 
== Reference ==
<references />
 
== Související články ==