Eenlijnsdiagram van het tractieonderstation

In stedelijke omgevingen ontvangen tractieonderstations elektriciteit van het voedingscentrum, meestal via kabelwartels. Via de ingangen wordt driefasige wisselstroom van 6 of 10 kV geleverd via lijnscheiders, hoogspanningsschakelaars, stroomtransformatoren en bus-naar-bus-scheiders distributie apparaten 6 of 10 kV onderstations. De elektriciteit van de rails wordt gedistribueerd naar omvormerblokken en hulptransformatoren.

Stroom- en spanningstransformatoren worden geïnstalleerd in schakelapparatuur 6-10 kV om meetapparatuur, relaisbeveiliging en meetinstrumenten van stroom te voorzien. De meeste spanningstransformatoren zijn direct aangesloten op de bussen na de lijnscheiders. Deze aansluiting maakt een constante bewaking van de voedingskabelspanning mogelijk, zelfs wanneer de hoogspanningsschakelaar is uitgeschakeld. De spanningstransformator is beveiligd met zekeringen.

Bussen zijn dubbel en enkel. In tractieonderstations voor trams en trolleybussen worden meestal enkele rails gebruikt die door scheiders in twee of drie secties zijn verdeeld.

Het convertorblok bestaat uit een vermogenstransformator, op de secundaire wikkeling waarvan de gelijkrichteranodes zijn aangesloten. De primaire wikkeling van de vermogenstransformator is verbonden met de 6 of 10 kV rails via een scheider, hoogspanningsschakelaar, stroomtransformatoren.

Gelijkrichterstroom van de kathode van de gelijkrichter stroomt door de shunt automatische hogesnelheidsschakelaar en scheider naar de positieve hoofdbus van het onderstation.

De negatieve pool van het gelijkrichterblok is het middelpunt van de gelijkrichtreactor die de neutrale punten van de twee omgekeerde sterren van de secundaire wikkeling van de vermogenstransformator verbindt. Het middelpunt van de vereffeningsreactor is via een scheider verbonden met de negatieve bus van het onderstation.

Van de positieve bus via busscheiders, lijnonderbrekers, shunts, reservebusschakelaars via de 600 voedingskabels komt de gelijkgerichte stroom de bovenleiding van de tram- en trolleybuslijnen binnen. Het stroomcircuit is gesloten via de stroomapparatuur van het rollend materieel, rails en grond- of mingeleider, zuigkabels en scheiders naar de minbus van het onderstation.

In het stroomschakelapparaat van 600 V is ook een reserve positieve bus met een reserveschakelaar geïnstalleerd, waardoor audit en tijdelijke vervanging van elk van de lijnschakelaars mogelijk is zonder de lijn spanningsloos te maken en de belasting van of naar het aangrenzende onderstation over te dragen.

Rijst. 1. Eenlijnig diagram van een tractieonderstation

Enkele onderstations werken in een gedecentraliseerd bovengronds energiesysteem.In een dergelijk systeem voedt elk afzonderlijk onderstation twee secties van het bovenleidingnetwerk en wordt een sectie-isolator in het netwerk geïnstalleerd bij het tractieonderstation. Elke sectie van het contactnetwerk wordt parallel gevoed door twee aangrenzende onderstations (figuur 2). Vanaf het onderstation zijn er twee positieve stroomkabels en twee negatieve zuigkabels. De positieve voedingskabels worden beschermd door snelle stroomonderbrekers.

Bij uitval van een enkel onderstation in het decentrale energiesysteem wordt het volledig ontlast door naburige onderstations. In dit geval heeft elk onderstation, om een ​​parallelle voeding van de bovenleiding van de aangrenzende onderstations die in gebruik blijven, een sectieschakelaar te behouden die automatisch wordt ingeschakeld wanneer de lijnschakelaars die beide secties verbinden die door dat onderstation worden gevoed, worden uitgeschakeld.

Rijst. 2. Feedercircuits van het contactnetwerk van enkele onderstations

Er zijn een of twee hulptransformatoren geïnstalleerd die zijn aangesloten op 6 of 10 kV AC-stroomrails via scheiders en zekeringen om de gebruikers te voorzien van hulpbehoeften van het tractieonderstation. Om de meest kritische gebruikers te voorzien van hun eigen behoeften in noodmodi, organiseren ze back-upingangen van driefasige wisselstroom met een vermogen van 5-10 kW en een spanning van 220 V van een bron die niet afhankelijk is van de aanwezigheid van spanning op de bussen op 6 of 10 kV bij het tractieonderstation.

Als de 6-10 kV-bussen van het onderstation in serie werken, als het onmogelijk is om een ​​reserve 220 V-bus te plaatsen, worden er twee hulptransformatoren op het onderstation geïnstalleerd, waarvan er één, zoals gebruikelijk, is aangesloten op de 6-10 kV rails en is een werkende transformator, en de andere naar de reserve-ingang 6-10 kV voor de schakelaar in plaats van de meetspanningstransformator en dient als reserve om consumenten in hun eigen behoeften te voorzien in geval van spanningsuitval aan de ingang, tijdens het uitvoeren van de functies van een spanningstransformator voor het regelen van de back-up ingangsspanning.

In dit geval wordt de spanningstransformator aangesloten op de 6-10 kV rails voor het voeden van de meet- en meetapparatuur. Om rekening te houden met het stroomverbruik van de transformator die is aangesloten op de back-upingang, zijn er aparte meetapparatuur op geïnstalleerd.

Tractie-onderstations worden ontworpen, gebouwd en geëxploiteerd in overeenstemming met de toepasselijke regels, die verplicht zijn voor al dergelijke apparaten. De belangrijkste zijn "Regels voor elektrische installaties", "Regels voor de technische werking van elektrische consumenteninstallaties en Veiligheidsregels voor de werking van elektrische consumenteninstallaties", evenals instructies en regels uitgegeven door de organisatie die verantwoordelijk is voor het tractieonderstation.