Loading

Pewność pracy trakcji elektrycznej na kolejowych liniach jednotorowych

Trakcja i Wagony nr 9/1988

mgr inż. Feliks FRONTCZAK
CBP-BBK "Kolprojekt"
UKD:621.331.3:656.2.022.84:625.1-184.1


Celem artykułu jest przedstawienie [podstawowych różnic w pracy układów zasilania trakcji elektrycznej na liniach kolejowych dwu i jednotorowych oraz różnic w działaniu tych układów w warunkach normalnych i awaryjnych, jak też pokazanie możliwości zwiększenia pewności ich pracy na liniach jednotorowych.

Do 1980 roku udział linii jednotorowych w całości elektryfikacji PKP wynosił ok. 18 proc. Po 1984 roku zaczął szybko się zwiększać (od 21,4 proc. do 24,4 proc. w 1986 r.). Ze względu na to, że w planach inwestycyjnych na najbliższe pięciolatki przewidziano duże zakresy elektryfikacji linii jednotorowych - ich udział będzie dalej rósł, tj. do 30,6 proc. w 1990 roku i do 37,2 proc. w 1995 r.

Stwierdzenia te uzasadniają konieczność analizy warunków pracy układu zasilania na liniach jednotorowych i świadczą o dużym znaczeniu ewentualnie wprowadzanych usprawnień.

Pewność pracy układu zasilania, izwana też

Bez wnikania w zagadnienia teoretyczne warto wskazać na niektóre wyłaniające się przy tym trudności:
- układ zasilania jest różnorodny, występują w nim elementy o bardzo różnej pewności pracy,
- układ zasilania jest skomplikowany i ma liczne rezerwy, zatem uszkodzenie elementu rezerwowanego - nawet gdy przestanie on działać -- nie spowoduje przerwy w działaniu układu,
- w rozbudowanych układach nawet uszkodzenie licznych elementów może nie spowodować zakłócenia w poprawnym spełnieniu przez ten układ postawionego zadania,
- do określenia niezawodności pracy układu nie wystarczy znajomość empirycznej niezawodności poszczególnych elementów układu - konieczna jest także znajomość prawdopodobieństwa takiego zbiegu uszkodzeń elementów układu w czasie, który wpłynie na niespełnianie przez układ swego zadania,
- jeżeli nawet układ zasilania zostanie tak uszkodzony, że będzie mógł spełniać swoje zadania tylko częściowo, to ważne jest również (ze względów eksploatacyjnych), jakie wystąpią w tym czasie obciążenia ruchowe. Teoretycznie możliwe jest uszkodzenie układu zasilania w okresie, kiedy na danym odcinku zasilania nie wystąpią żadne pobory prądu.

W odniesieniu do niezawodności układu można podać pewne zależności ogólne, np.:
- trudne warunki meteorologiczne znacznie pogarszają pewność pracy układu,
- to samo dotyczy dużych obciążeń i częstotliwości występowania przejściowych przeciążeń.

Dobra obsługa urządzeń, dobra jakość zastosowanych materiałów oraz racjonalizacja rozwiązań technicznych znacznie zwiększają niezawodność.

Trzeba też zauważyć, że rejestracja warunków pracy kompletu urządzeń i aparatów wchodzących w skład układu zasilania, ich statystyka i analiza są rzadko (nawet w skali europejskiej) systematycznie wykonywane. Na ogół szacuje się pewność pracy poszczególnych elementów, a na podstawie analizy teoretycznej ocenia się niezawodność całego układu, uwzględniając wzajemne powiązania elementów tego układu w danym schemacie połączeń.

Jako układ zasilania trakcji elektrycznej należy w zasadzie rozumieć ciąg przesyłowy energii elektrycznej od jej źródła (elektrownia) do pantografu lokomotywy elektrycznej. Tak rozumiany układ zasilania obejmuje: system elektroenergetyczny (wytwarzanie, przesyłanie i rozdział energii), linie zasilające podstacje, same podstacje, kabiny sekcyjne i sieć trakcyjną. Ze względu na temat ograniczono się do omówienia różnicy układów zasilania linii 2 i 1-torowych w zakresie:
- linii zasilających podstacje trakcyjne,
- podstacji trakcyjnych i kabin sekcyjnych,
- sieci trakcyjnej.

Istotne różnice pracy układów zasilania linii 2 i 1-torowych występują tylko w odniesieniu do podstacji i sieci trakcyjnej.

Elementy i schematy układów zasilania trakcji elektrycznej

Zasadnicze elementy układu zasilania na liniach dwutorowych przedstawiono na rys.1a, a na liniach jednotorowych - na rysunku 1b1). W obu przypadkach zachowane są w stosunku do układów zasilania następujące zasady:
- każda podstacja jest zasilana dwoma liniami energetycznymi,
- podstacje zasilają sieć jezdną równolegle (stała współpraca przy zasilaniu międzypodstacyjnego odcinka linii kolejowej),
- energia jest dostarczana z podstacji do sieci jezdnej przez system zasilaczy (napowietrznych lub kablowych), zaś prąd z szyn jezdnych jest odprowadzany do podstacji przez system połączeń powrotnych (zawsze kablami).

W końcu 1986 roku 64 proc. ogólnej liczby podstacji trakcyjnych było wyposażonych w 2 zespoły prostownikowe (brak jest podziału na linie 1 i 2-torowe), 35 proc. było wyposażonych w 3 zespoły prostownikowe, a 1 proc. w 4 zespoły.

Ilościowe różnice dotyczące układu zasilania w odniesieniu do linii 2 i 1-torowych podano w tabeli 1. Dane te odnoszą się do warunków na PKP, tj. do linii silnie obciążonych.

Z tabeli tej wynika, że największe różnice występują w odniesieniu do sieci jezdnej i zasilaczy podstacyjnych oraz kabin sekcyjnych. Przyjęto średnie dane dla odcinka obliczeniowego o długości 100 km:
- sieć jezdna liczona jest według tzw. współczynników krotności, które w warunkach PKP wynoszą: dla linii 2-torowych 2,5 - 2,6, zaś dla linii 1-torowych 1,4 - 1,5.
-, zasilacze podstacyjne na linii 2-torowej, to średnio 29,5 sztuk o ogólnej długości 12,2 km, a na linii 1-torowej, analogicznie, 11 sztuk i 3,6 km. Wynika to bezpośrednio z podwójnej liczby torów oraz z faktu, że na liniach 2-torowych podstacje są często lokowane na dużych stacjach, które trzeba zasilać osobnymi zasilaczami,
-. kabiny sekcyjne stosuje się tylko na liniach 2-torowych; na liniach 1-torowych kabiny są stosowane tylko w wyjątkowych przypadkach,
- interesująca jest różnica w odniesieniu do linii zasilających. Ich liczba jest prawie taka sama, tj, 10,2 i 10,4 sztuki, lecz sumaryczna długość jest wyraźnie różna: 30,0 km na linii 2-torowej i 44,4 km na 1-torowej. Jest to wywołane przede wszystkim faktem, że linie 1-torowe biegną przez tereny o znacznie słabszej infrastrukturze energetycznej, co powoduje konieczność doprowadzania energii z odleglejszych stacji energetycznych.

Ścisłe porównainie pewności ipracy układów zasilania na liniach 2 i l-torowych wymagałoby analizy matematycznej i zastosowania sipecjalnych metod obliczeniowych, co wykracza poza raimy artykułu.

 

Rys. 1.
Podstawowe elementy układu zasilania trakcji elektrycznej

a - na liniach 2-torowych,
b - na liniach 1-torowych,
1 - główny punkt zasilania,
2 - linie przesyłowe średniego napięcia,
3 - szyny zbiorcze średniego napiącia,
4 - zespoły prostownikowe,
5 - szyny zbiorcze prądu stałego podstacji trakcyjnej,
6 - zasilacze sieci jezdnej,
7 - szyny zbiorcze prądu stałego kabiny sekcyjnej.

1) W artyikule pominięto układy zasilania linii 3 i 4-torowych, gdyż stanowią orne zaledwie 1 proc. całości elektryfikacji linii.

Porównanie pewności pracy układu zasilania linii dwu i jednotorowych

Mimo dużego znaczenia znajomości pewności pracy układu zasilania, dane dotyczące tego zagadnienia publikuje się sporadycznie i często fragmentarycznie. Dane publikowane przez różne zarządy kolejowe trudno jest porównywać, gdyż różnią się one znacznie między sobą, a poza tym na ogól nie podaje się, według jakich kryteriów zostały zeibrane i poklasyfikowane.

Dla zilustrowania podano w tabeli 2 dane zebrane z eksploatacji PKP (podstacji i sieci), dane radzieckie - na rysunkach 2 i 3 [6], [1] i dane dotyczące podstacji metra [2] - w tabeli 3.

 

Tabela 1
Różnice ilościowe wyposażenia układu zasilania trakcji elektrycznej na liniach 2 i 1-torowych

Linia kolejowa Podstacje trakcyjne Linie zasilające podstacje Zasilacze w podstacjach trakcyjnych Kable powrotne Kabiny sekcyjne Sieć trakcyjna
Bud. (szt.) Zespoły prostownikowe
(Szt.)
(szt.) Długość łączna (km) (szt.) Długość łączna (km) (szt.) Długość łączna (km) Kontenery
(Szt.)
Celki prądu stałego
(Szt.)
Szlak + stacje główne (tkm) w tym tory boczne (tkm)
2-torowa odcinek 100 km 5,1 12,8 10,2 30,0 29,5 12,2 31,5 6,1 4,4 20 260 57,5
1-torowa odcinek 100 km 5,2 10,8 10,4 44,4 11,0 3,6 22,0 2,6 *)   140 40,0

*) Na liniach l-torowych kabiny sekcyjne stosuje się tylko wyjątkowo

Tabela 2
Statystyki uszkodzeń elementów podstacji trakcyjnych PKP

Rok

Element uszkodzony

1981 1982 1983 1984 1985 1986
Zasilacze kablowe 59 61 42 40 49 30
Wyłączniki szybkie 17 13 4 7 11 12
Kabiny sekcyjne (całość) 2 2 2 1 - 1
Zespoły prostownikowe 3 3 2 2 2 1
Transformatory prostownikowe - - - 1 - -
Odgromniki brak danych 6 11 15
Automatyka podstacji brak danych 8 14 i 7
Linie zasilające podstacje - - - - - 1
Razem 81 79 50 65 87 67

Tabela 3
Awaryjność elementów układu zasilania podstacji trakcyjnych metra

Element układu zasilania Awaryjność elementu (10^-6/rok)
Kabel 15 kV ułożony w ziemi (ode. 1 km) 1660
Szyny zbiorcze średniego napięcia 8,1
Odłącznik średniego napięcia 47,9
Komplet styków członu wysuwnego (3 f) 28,7
Izolatory przepustowe średniego napięcia 4,76
Przekładniki prądowe i napięciowe 2,8
Przekładniki prądowe niskiego napięcia 2,8
Zespół prostownikowy (komplet) 153,0
Wyłącznik szybki 800 V 24,2
Odłącznik jednobieg. prądu stałego 16,0
Transformator 15/0,4 kV 102,0
Szyna zbiorcza 825 V 2,7
Wyłącznik średniego napięcia 72,6

Ze wszystkich danych wynika duża ich zmienność w poszczególnych okresach, co jest spowodowane przede wszystkim przypadkowością występowania uszkodzeń elementów i urządzeń. Mimo to można wskazać na pewne stałe tendencje. Na przykład z tabeli 2 wynika, że liczba uszkodzeń zasilaczy kablowych stale maleje, nawet w liczbach bezwzględnych. Jeżeli zaś uwzględni się,, że w latach 1981-1985 liczba podstacji trakcyjnych zwiększyła się z 266 do 355, to spadek ten okaże się jeszcze szybszy.

Zasilacze kablowe są najmniej pewnym elementem podstacji (do 1983 r. ok. 80 proc. uszkodzeń a w 1985 r. 56 proc). Drugim mało pewnym elementem są wyłączniki szybkie. Razem z kablami obejmowały one do 1983 r. około 90 proc. uszkodzeń podstacji, a do 1986 r. stanowiły ok. 70 proc. uszkodzeń.

Z danych radzieckich (rys. 2) wynika, że udział uszkodzeń podstacji trakcyjnych wahał się od 13 do 23 proc. całości uszkodzeń układu zasilania, zaś kabin sekcyjnych od 4,2 do 7,8 proc; przeważająca część uszkodzeń dotyczyła sieci trakcyjnej (od 54 do 62 proc) w poszczególnych latach. Ze względu na to, że dane ipodano dla odcinka o długości 100 km, można było je porównać z analogicznymi danymi PKP (linia przerywana). Jako przykład braku zależności funkcjonalnej uszkodzeń można podać dane z 1979 r.

kiedy przy znacznym zmniejszeniu sumy uszkodzeń wystąpiło maksimum uszkodzeń podstacji trakcyjnych. Na rysunku 3 podano analizę uszkodzeń różnych elementów sieci trakcyjnej. Za 100 proc. przyjęto uszkodzenia sieci związane z nią bezpośrednio, tzn. pominięto uszkodzenia spowodowane przez czynniki obce (tabor, ładunek itp.). Uszkodzenia sieci są przeważnie (w 50-60 proc) związane z przewodami jezdnymi i linkami nośnymi. Podane wyżej stwierdzenia ujmują podstawowe zagadnienia mające znaczenie dla niezawodności pracy sieci trakcyjnej, która praktycznie biorąc jest elementem bez rezerwy.

Rys. 2.
Dane statystyczne uszkodzeń elementów układu zasilania trakcji elektrycznej na kolejach radzieckich

1 - kabiny sekcyjne,
2 - podstacje trakcyjne,
3 - sieć trakcyjna:
a) na SZD,
b) na PKP;
4 - suma uszkodzeń układu zasilania

Rys. 3.
Analiza całości uszkodzeń sieci trakcyjnej z podziałem na elementy (według danych radzieckich)

1 - przewody jezdne,
2 - linki nośne,
3 - elementy podwieszenia sieci jezdnej,
4 - elementy izolacji,
5 - inne czynniki

Przy projektowaniu układu zasilania zakłada się, że cała podstacja trakcyjna nie może wypaść z ruchu. Podstawą do takiego założenia są następujące fakty:
- każda podstacja jest zasilana dwoma liniami energetycznymi, z których każda może przenieść całą moc pobieraną przez podstację (100 proc rezerwy),
- w zespołach prostownikowych jest zawsze zawarta rezerwa (w skrajnym przypadku w obliczeniach przyjmuje się, że zespół będzie wykorzystywany maksymalnie w 80 proc),
- wiele elementów samej podstacji trakcyjnej ma 100 proc rezerwę (np. potrzeby własne, szyny zbiorcze, wyłączniki zasilaczy),
- zespoły prostownikowe (zwłaszcza z prostownikami krzemowymi) są bardzo pewne w pracy; należy przy tym wyjaśnić, że dane zawarte w tabeli 3 odnoszą się do zespołu prostownikowego łącznie z urządzeniami pomocniczymi,
-. automatyka zainstalowana na różnych elementach podstacji powoduje samoczynne załączenie rezerwy lub samoczynne ponowne załączenie elementu wyłączonego, jeśli uszkodzenie (zwarcie) było przejściowe.

Mimo to, jak wykazała analiza warunków eksploatacji około 100 podstacji, jedna podstacja wypada z ruchu średnio w ciągu roku na 2 godziny, przede wszystkim z powodu braku zasilania. Oprócz tego cała podstacja musi być czasami wyłączona ze względów eksploatacyjnych, lecz wtedy wybiera się okres minimalnych obciążeń ruchem.

Układ zasilania, projektowany zasadniczo na linii 2-toro-wej, umożliwia stosowanie różnych wariantów zasilania awaryjnego. Odpowiednie schematy są przedstawione na rys. 4a:

wariant A - zasilanie jednostronne od (podstacji trakcyjnej do kabiny sekcyjnej na jednym torze i -zasilanie dwustronne na drugim Itonze. Układ taki powoduje zazwyczaj nieznaczne tylko ograniczenia w ruchu pociągów;

wariant B - zasilanie dwustronne od podstacji do podstacji przy wyłączonej kabinie sekcyjnej. Układ taki powoduje również nieznaczne ograniczenie ruchu, lecz może spowodować trudności przy wyłączaniu minimalnych prądów zwarcia. Skutecznym sposobem pokonania tych trudności jest zasitosowanie tzw. przełączalnych uzależnień wyłączników szybkich zasilaczy sąsiednich podstacji;

wariant C - zasilanie jednostronne od podstacji i od kabiny odcinka między podstacją i kabiną (np. uszkodzenia sieci na stacji (położonej na tym odcinku). Układ taki powoduje tylko ograniczeniia (ruchu związane z nieczynnym, torem; z punktu widzenia zasilania trakcji elektrycznej ograniczenia są niewielkie;

wariant D - zasalanie jednostronne od kabiny do podstacji na jednym lub dwóch torach. Układ taki powoduje wyraźne ograniczenia ruchu oraz duże straty energii w sieci jezdnej i spadki napięcia. Dlatego może być stosowany tylko wyjątkowo.

Rys. 4.
Możliwe awaryjne układy zasilania sieci trakcyjnej
a - na liniach 2-torowych,
b - na liniach 1-torowych

Jeśli na liniach 2-torowych zostaną wprowadzone punkty połączeń poprzecznych [4, 5], to będzie możliwe stosowanie jeszcze innych układów awaryjnych, które spowodują, że w każdym z powyższych wariantów może nastąpić dalsze zmniejszenie ograniczeń ruchu.

Za najtrudniejsze przypadki zasilania awaryjnego należy uznać wyłączenie całej podstacji trakcyjnej. Wówczas na dwóch sąsiednich odcinkach międzypodstacyjnych wystąpią takie układy jak wariant D, lecz odcinek z koniecznymi ograniczeniami ruchowymi będzie 2 razy dłuższy. Jeśli jednak podstacja będzie mogła wówczas pracować jak kabina (sprawna będzie rozdzielnica 3 kV), to ograniczenia ruchu będą znacznie złagodzone.

Ograniczenia ruchowe obejmują przeważnie:
- niemożliwość pobierania pełnego prądu rozruchu na końcu odcinka zasilania jednostronnego,
- niemożliwość przepuszczenia przez odcinek zasilany awaryjnie pociągów w odstępach przelotności linii. Ograniczenie to ma znikome znaczenie na linii, gdzie przelotność teoretyczna nie jest wykorzystywana,
- konieczność jazdy przy ograniczonym poborze prądu; powoduje to ograniczenie prędkości pociągów.

W przeciwieństwie do wymienionych wyżej układów awaryjnych - możliwości stosowania takich układów na liniach jednotorowych są ograniczone (rys. 4b)r Na przykład przy wypadnięciu z ruchu całej podstacji możliwe będzie prowadzenie tylko ograniczonego ruchu lekkich pociągów pasażerskich. Ponadto w układzie takim wyłączalność minimalnych prądów zwarcia z reguły nie jest zapewniona, co może spowodować poważne uszkodzenie aparatury. Jeżeli zaś w uszkodzonej podstacji będzie sprawna rozdzielnica 3 kV, to przy zachowaniu działania uzależnienia wyłączników szybkich zasilaczy szlakowych, będzie zapewniona wyłączalność minimalnych prądów zwarcia. Wystąpią jednak ograniczenia poboru prądu, związane z koniecznością zachowania w sieci jezdnej napięcia co najmniej 2000 V.

Porównując pracę układu zasilania na liniach dwu- i jednotorowych można stwierdzić, że:
- jego niezawodność na liniach 2-torowych jest znacznie większa,
-. na liniach 2-torowych można stosować znacznie więcej wariantów awaryjnej pracy układu zasilania,
- konieczne jest zastosowanie rozwiązań i środków technicznych, które zwiększą niezawodność pracy układu zasilania na liniach jednotorowych.

Podstawowym czynnikiem zwiększającym niezawodność pracy układu zasilania na liniach 2-torowych są kabiny sekcyjne, a dodatkowo wpłyną na nią ipunkity połączeń .poprzecznych sieci jezdnej.

Możliwości zwiększenia niezawodności układu zasilania trakcji elektrycznej na liniach jednotorowych

Poniżej podano różne możliwości zwiększenia niezawodności układu zasilania, które mogą być zastosowane zarówno na liniach dwu-, jak i jednotorowych. Potrzeba ich stosowania jest znacznie większa na liniach jednotorowych.

Radykalne zwiększenie pewności zasilania można osiągnąć przez zmniejszenie odległości między podstacjami. Jeśli odległości te zmniejszy się do połowy (tzn. liczba podstacji na linii zostanie podwojona w stosunku do normalnie stosowanej), to nawet wypadnięcie z ruchu co drugiej podstacji nie doprowadziłoby do przekroczenia dopuszczalnych spad ków napięcia w sieci jezdnej i do niewyłączalności minimalnych prądów zwarcia. Gdyby każda podstacja pracująca w takim układzie była normalnie wyposażona, to układ byłby bardzo drogi. W praktycznych rozwiązaniach tej zasady przyjmuje się rozwiązania specjalne,, tj. każda podstacja jest wyposażona bardzo skromnie (w jedną linię zasilającą, jeden zespół prostownikowy, uproszczony schemat podstacji). Takie rozwiązanie zostało opisane w literaturze [4] i zastosowane w niektórych liniach kolei francuskich i radzieckich. Układ taki zwany jest "rezerwą rozłożoną". Mimo przeanalizowania tego układu w latach 1960-62 w konkretnych warunkach PKP i określenia racjonalnego zakresu jego stosowania, nie został on na PKP wprowadzony.

. W analizie rezerwy rozłożonej zakładano, że podstacje będą budynkowe, sterowane z miejsca i bez regulacji napięcia zespołów prostownikowych pod obciążeniem. Gdyby w powyższej analizie zostały uwzględnione nowoczesne rozwiązania techniczne, to obszar celowego stosowania rezerwy rozłożonej w warunkach PKP znacznie by się powiększył.

. Przez racjonalne ukształtowanie schematu głównego podstacji, a zwłaszcza przez zapewnienie możliwości "rozcięcia" podstacji wzdłuż, stworzono warunki do pracy "połówkowej" podstacji nawet w przypadku poważnego uszkodzenia aparatury podstacyjnej. Podstacje o takim schemacie zostały już opracowane technicznie i zastosowane, a ich zalety potwierdzone w praktyce.

. Zastosowanie zasilaczy "bisowych" (rys. 5a, b). Można je stosować w dwóch wykonaniach "na wprost" (rys. 5a) lub "skrzyżowane" (rys. 5b). Nie wdając się w szczegóły takich rozwiązań należy stwierdzić ogólnie, że:
- zasilacze są najbardziej awaryjnym elementem podstacji, dlatego zasilacz "bis" znacznie zwiększa pewność pracy podstacji jako całości,
-. zasilacze "bis" mogą pracować w dwóch wariantach:
1 - wyłącznik szybki tego zasilacza jest nastawiony tak jak wyłącznik podstawowy. Stanowi on wtedy 100 proc. rezerwę zasilacza i umożliwia ruch pociągów bez ograniczeń;
2 - wyłącznik szybki tego zasilacza jest nastawiony tak, że nawet przy awaryjnym zasilaniu od podstacji do podstacji zapewnia wyłączalność minimalnych prądów zwarcia. Chroni to przed powstawaniem zwarć niewy-łączalnych, lecz przy dużym ruchu na danej linii (wysokie nastawienie WS podstawowego zasilacza) może powodować konieczność ograniczenia ruchu.

Rys. 5.
Układy przyłączenia zasilaczy "bis" do sieci trakcyjnej

a - układ "na wprost",
b - układ "skrzyżowany",
1 - transformator prostownikowy,
2 - prostownik,
3 - szyna zbiorcza 3 kV prądu stałego,
4 - zasilacz podstawowy,
5 - zasilacz bisowy,
6 - sieć trakcyjna

 

. Zastosowanie przełączalnych uzależnień wyłączników szybkich zasilaczy współpracujących ze sobą przy zasilaniu odcinka linii. . -

Na liniach jednotorowych stosuje się uzależnienie typu podstacja - podstacja, zatem przy wypadnięciu z ruchu jednego z wyżej wymienionych zasilaczy drugi może zasilać ten odcinek tylko jednostronnie. Grozi to znacznym ograniczeniem dopuszczalnego poboru prądu oraz powstawaniem zwarć niewyłączalnych.

Gdyby na liniach jednotorowych zastosować tzw. uzależnienia przełączalne, to nawet po wypadnięciu z ruchu całej rozdzielnicy prądu stałego 3 kV możliwa byłaby współpraca podstacji sąsiednich (w stosunku do uszkodzonej) przy zapewnieniu uzależnienia wyłączników zasilaczy szlakowych. Taki schemat połączeń powoduje znacznie lepsze warunki pracy niż układ zasilania jednostronnego, jakkolwiek nie zapobiegnie on ograniczeniu ruchu pociągów.

. Zastosowanie ulepszonych zabezpieczeń podstacji trakcyjnych. Należy tu wymienić przede wszystkim:
- ochronę podnapięciową szyny zbiorczej 3 kV. Powoduje wyłączenie podstacji w przypadku powstania zwarcia w takim miejscu obwodu głównego, że nie może być ono wyłączone przez odpowiedni wyłącznik szybki zasilacza,
- zwieracz szyny minusowej i uziemienia podstacji. Powoduje on wyłączenie podstacji w przypadku powstawania w niej zwarcia doziemnego;
- przekaźniki "stromościowe" (di/dt), które umożliwiają odróżnienie zwarcia odległego od podskoku prądu obciążenia i powodują selektywne wyłączenie tylko obwodu uszkodzonego.

Wszystkie te zabezpieczenia przyczyniają się nie tylko do zwiększenia pewności pracy podstacji, lecz również do ograniczenia zakresu uszkodzeń i wyłączeń aparatury podczas różnych awarii.

Przedstawione rozważania i przeprowadzona analiza umożliwiają stwierdzenie, że: - pewność pracy układu zasilania trakcji elektrycznej jest obecnie wyraźnie większa na liniach dwutorowych niż na jednotorowych,
- na liniach jednotorowych konieczne jest zastosowanie rozwiązań technicznych, które zwiększą pewność pracy układu zasilania,
- ze względu na szybkie zwiększanie się udziału linii jednotorowych w całości linii zelektryfikowanych, zagadnienie to będzie miało coraz większe znaczenie.

Bibliografia

[1] BaSirov J. A.: Bewertung der Zuverlassigkeit der Elemente eines Elektroenergieversorgaungssystem. Elektrie 1978, 10, 547-458

[2] Awaryjność urządzeń elektroenergetycznych. Elektroprojekt Łódź. Projekt nr 4356/84/2, tabela 8/1

[3] Frontczak F.: Rezerwa skupiona i rozłożona w urządzeniach zasilających trakcją elektryczną. Przegląd Kolej. Mechan. 1977, 6, 171-180

[4] Frontczak F.: Połączenia poprzeczne sieci trakcyjnej na liniach 2-torowych. Trakcja i Wagony 1978, 11-12, 334-342

[5] Giętkowiski Z., Jakubiak K.: O zastosowaniu dodatkowych połączeń poprzecznych w sieci trakcyjnej PKP. Trakcja i Wagony 1984, 11, 313-319

[6] Serdinov S. M.: PovyŚenie nadeźnosti ustrojstv eiektrosnabźe-nija elektrificirovannych źeleznych dorog. Moskwa. Transport 1985, 301

[7] Leksykon naukowo-techniczny. Praca zbiorowa. Warszawa WNT 1984, S. 1179