Specifické problémy rekuperace na stejnosměrném trakčním systému 3 kV

Ing. Jiří Pytelka

Master's thesis

Specific problems of recuperation in the tractive system 3 kV DC

Abstract:

Tato práce je věnována problematice rekuperace na železnici ve stejnosměrné napájecí soustavě 3 kV. Je zde na několika příkladech jízdy vlaku naznačen energetický potenciál brzdění a možnosti jeho využití, dále jsou popsány parametry zařízení podílejících se na rekuperaci (trakční měnírna, trakční vedení, zpětná cesta a hnací vozidlo) a jejich vliv na účinnost tohoto procesu. Podle parametrů těchto zařízení bylo vytvořeno náhradní schéma trakčního obvodu a popsány poměry v trakčním vedení v situacích naprázdno a při zatížení. Stěžejní záležitostí této práce je popis napěťových, proudových a výkonových poměrů v trakčním obvodu při rekuperaci a jejich výpočet v modelových situacích, pro jehož zjednodušení a kvůli přehlednosti a možnosti srovnání výsledků byla vytvořena aplikace v tabulkovém procesoru, která je součástí této práce. Na zvolených modelových situacích byla zkoumána možnost zvýšení efektu využití rekuperačního brzdění jednak zvýšením maximálního dovoleného napětí v trakčním vedení na hodnotu stanovenou evropskou normou, a jednak snížením odporu vedení.

Abstract:

This thesis is devoted to problems of recuperation in the railway 3 kV DC feeding system. There is shown in this discourse energetic potential of the train braking in a few exemplifications, including its opportunities of utilization. Attention is also given to the equipments participate in the process of recuperation (traction line, feeding station,driving vehicle) and to their effect on the efficiency of this process. According to parameters of these equipments there was made equivalent diagram of traction circuit and were described conditions in a traction line at situations without loading and with loading. Fundamental matter of this discourse is description of voltage, current and wattage conditions in the traction line during recuperation and their calculation in the model situations. There was made the application in the spreadsheet for these calculations that is part of this discourse. Possibilities of increasing of recuperation?s utilization were examined partly by increasing of maximum voltage in a traction line according to European standard and partly by reduction of traction line resistance. Energetic benefit of both variants is analysed in the last part of this thesis.

Keywords

rekuperace, stejnosměrná napájecí soustava 3kV, trakční vedení, trakční obvod, nejvyšší dovolené napětí

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 28. 5. 2012

Thesis defence

• Date of defence: 12. 6. 2012
• Supervisor: Ing. Ladislav Mlynařík, Ph.D.

University of Pardubice

Faculty of Transport Engineering

Master programme / field:
Transport Engineering and Communications / Transport Infrastructure