آشنايي با سيتم انرژي برق در قطارشهري و مترو (3)

قطارهاي بين شهري train
براي مسافت طولاني بين شهرها با سرعت حركت بيش از 120 كيلومتر سيستم برق شبكه بالاسري با ولتاژ 25 كيلو ولت تك فاز جريان AC بايد باشد.
مقايسه بين روش هاي برق رساني
همان گونه كه ديديد در سيستم هاي برق ناوگان ريلي با دو روش برق رساني به قطار با توجه به استاندارد IEC60850 ، EN50163 صورت مي گيرد.
1- شبكه بالاسري
2- سيستم ريل سوم
در توان هاي بالا با ولتاژ 750 ولت استفاده از شبكه OCS مناسب يست چون باعث سنگين شدن شبكه و قطور شدن پايه ها مي شود و تنظيمات شبكه مشكل خواهد بود.
به لحاظ طبيعت ريل سوم در اتصال جاروبك به ريل نسبت به OCS انعطاف كمتري وجود دارد به همين دليل در سرعت هاي بالا از ريل سوم نمي توان استفاده كرد و با كوچكترين غير و يكنواختي جاروبك مي شكند.
همان گونه كه مي دانيد در OCS پانتوگراف به علت زيگزاگ بودن شبكه سايش كمري دارد. اما در ريل سوم به دليل ثابت بودن محل جاروبك سايش در آن زياد است و به همين دليل مداوم جاروبك ها در بايد تعويض شود.و آلودگي كربن در تونل زياد خواهد بود و هزينه نگهداري ريل سوم نسبت به شبكه بالاسري زياد است.
در OCS بيشتر سوانح مربوط به قطع شدن سيم بر اثر سايش و خوردگي است ، تعمير چنين سوانحي به ساعت ها وقت نياز داردبه همين دليل تعميرات و نگهداري در OCS حساس تر است.
هزينه احداث ريل سوم از شبكه بالاسري است ولي هزينه نگهداري و تعميرات ريل سوم كمتر از شبكه بالاسري مي باشد.
در سيستم ريل سوم احتمال برق گرفتگي پرسنلي كه به تعميرات خطوط مشغول هستند زياد است و به همين دليل حتما در زمان اين گونه عمليات برق بايد قطع شود.
اين مسئله آنقدر مهم است كه در روي سكوي ايستگاه ها شستي هاي اضطراري در اختيار مسافر خواهد بود كه با احساس خطر برق شبكه قطع شود اين شستي ها مانند شستي هاي اعلام حريق هستند كه توسط يك شيشه حفاظت مي شود.
ما به صورت يكپارچه نمي توانيم ريل سوم داشته باشيم و بايد براي اتصال قطعه هاي آن ها از كابل استفاده كنيم كه اين كابل ها و محل اتصال معمولا مشكل آفرين است .
در خطوط ريلي كه قوس آن ها كمتر از 50 متر است از ريل سوم نمي توان استفاده كرد.
در محل سوزن ها و قوسي ها معمولا سيستم ريل سوم دچار مشكل مي شود و قطار با سرعت بسيار پايين در اين نقاط بايد حركت كند.
به علت اينكه ريل سوم در پايين و در مجاورت خطوط نصب مي گردد بروز حوادث طبيعي مانند سيل و آبگرفتگي، برف، باران، خطر برق گرفتگي را زياد مي كند و باعث از كار افتادن سيستم انتقال مي شود.
بعد از هر آب افتادگي حتما كل ايزو لاتورها بايد نظافت شود.
با خارج شدن قطار از ريل اولين جايي كه آسيب مي بيند ريل سوم است و پس از اين حادثه اتصال كوتاه شديد رخ مي دهد و جرقه هاي شديد به وجود مي آيد كه در اكثر موارد باعث آتش سوزي در قطارو ترس و وحشت مسافران مي شود اين موضوع را ما در شبكه بالاسري نداريم.
چون سيستم با برق dc كار مي كند با هربار جدا دشدن جاروبك از ريل سوم قوس الكتريكي شديد به وجود مي آيد. و اين مسئله باعث آسيب جدي به ريل مي شود.
درجه بالاي اطمينان در تامين برق براي ناوگان مهم تر است به همين دليل سيستم تغذيه قطار نيز بايد از چند نقطه تامين شود.
آماده سازي توان الكتريكي براي قطار:
برقي كه از شبكه شهري دريافت مي شود ابتدا به پست هاي پاساژ منتقل مي گردد و سپس به پست هاي كشش پست تغذيه قطار وارد مي گردد و سپس به شبكه تغذيه قطار داده مي شود منتقل مي گردد. همانگونه كه گفته شد با توجه به اهميت حركت قطار، برق اين سيستم تحت هيچ شرايطي نبايد قطع گردد لذا هر پست كشش نيز از دو پست پاساژ و رينگ داخلي تغذيه مي شوند. بنابراين فقط در شرايط بحراني قطع برق كل شهر قطار بدون انرژي الكتريكي خواهد ماند.
برق انتقال يافته به پست هاي كششي 20kv است.
بيشترين تواني كه در پست هاي كششي مصرف مي شود، توان مصرفي قطار است و علاوه بر آن سيستم برقي ايستگاه ها نيز از همين برق استفاده مي كند (جز واحدهاي تجاري كه از برق محلي استفاده مي نمايند)
برق ايستگاه ها : از يك ترانسفورماتور 20kv به 400v توسط كابل هاي دفني تامين مي گردد.
نوع برق مورد استفاده در قطار:
در هر پست تركشن توسط دو ترانس و دستگاه يكسو كننده برق پس از يكسو شدن به ولتاژ 750v dc براي استفاده قطار تبديل مي گردد و توسط كابل هايي كه از داخل داكتها عبور داده مي شود براي تامين برق سيستم شبكه تغذيه قطار استفاده مي شود .
مطمئنا براي تغذيه مناسب قطار در فاصله هاي بايد پست هاي كشش وجود داشته باشد كه در پروژه قطارشهري مشهد اين اين فاصله معمولا 2km است به همين دليل در فاصله 18.5km طول خط يك يك پروژه قطارشهري مشهد از يازده عدد پست كششي استفاده شده است به علاوه چهار عدد پست پاساژ كه برق پست هاي كششي را تامين ميكند.