Приветствую вас, уважаемые подписчики и гости моего канала! Довольно часто можно заметить, взглянув на контактную сеть, что контактный провод двойной. Особенно это распространено на участках, где электрификация идёт постоянным током. Почему именно так - об этом я расскажу в этой статье.
Как вы могли заметить, я люблю начинать с неправильных версий ответа на какой-нибудь вопрос. Так вот, где-то я видел мнение, что второй контактный провод подвешивают, чтобы удвоить напряжение в контактной сети и, таким образом, повысить мощность электрического подвижного состава. В теории, доля правды в этом есть, но всё не совсем так.
Зачем двойной контактный провод при электрификации постоянным током?
На участках с постоянным током сдвоенный контактный провод можно увидеть практически всегда, в отличие от участков с переменным током. Почему именно так? Дело в том, что электрическая мощность является произведением напряжения на силу тока.
Напряжение в контактной сети постоянного тока ограничено тремя тысячами вольт. Причём, поднять выше не позволяют не возможности контактной сети, а устройство электровозов и электропоездов. Максимальное значение напряжения ограничено возможностями тяговых электродвигателей.
При параллельном их соединении, допустимое значение по напряжению составляет 1500 вольт. Следовательно, чтобы повысить мощность, необходимо поднимать значение силы тока. Но, в таком случае, появляется опасность пережога контактного провода (то есть просто-напросто его расплавления). Вешается второй контактный провод и ток между ними делится, пережога не происходит.
Кстати, по той же причине, при трогании локомотива с места, поднимается сразу два, или даже три, токоприёмника. Между ними также разделяется ток, что помогает не допустить пережога, поскольку именно при трогании потребляется наибольшая мощность (ну и выше сила тока, как следствие).
Однако, сила тока в контактной сети постоянного тока всё равно очень высокая (в отличие от переменного), более 1000 ампер. Чтобы «пропустить» такое количество электронов, приходится делать провод большего сечения, нежели при электрификации переменным током.
Здесь кроется и вторая причина использования двойного провода - эффективность токосъёма, которая зависит от площади контакта полоза токоприёмника с проводом. Чтобы её увеличить, как раз используется второй контактный провод, который, что логично, также находится в контакте с токоприёмником.
А зачем двойной провод на переменном токе?
В принципе, по той же самой причине. Разве что, с эффективностью токосъёма там уже проблем нет, поскольку провод тоньше. Высокая мощность контактной сети переменного тока достигается уже не за счёт запредельной величины силы тока, при сравнительно малой величине напряжения, а уже за счёт высокого напряжения, которое в 9 раз выше, чем в контактной сети постоянного тока (27,5 киловольт на шинах трансформатора тяговой подстанции и 27 киловольт номинального в самом контактном проводе).
Однако, на особо грузонапряженных участках, где используются мощнейшие электровозы, такие как четырехсекционные «Ермаки» (4ЭС5К), например, при этом ещё и в большом количестве, сила тока тоже значительно подскакивает.
Как следствие, всё по той же причине - чтобы пропустить больше тока и не допустить пережога, подвешивается второй контактный провод. Но это именно на грузонапряженных участках, а не везде. Также рекомендую по этой теме свои недавние статьи: «Зачем поднимают сразу два или три токоприёмника?» или «Почему переменный ток на Ж/Д эффективнее постоянного?».
Дорогие читатели, проект нуждается в вашей поддержке! Поставьте лайк этой статье и подпишитесь на канал, чтобы не пропустить свежие материалы!