Эффект торможения
Учёные предложили метод энергосбережения в метро
Благодаря внедрению рекуперативного торможения метрополитен может стать самым экономичным видом городского электрического транспорта.
Сейчас поезда в подземке оборудованы системой реостатного торможения, при котором тяговые двигатели в случае замедления хода состава переводятся в генераторный режим.
При этом вырабатываемая ими электроэнергия выделяется в виде тепла на тормозных реостатах. Учёные Петербургского государственного университета путей сообщения нашли способ предотвратить подобные безвозвратные и бесполезные потери электроэнергии.
Как рассказал заведующий кафедрой «Теоретические основы электротехники» вуза профессор Константин Ким, обычное для железных дорог рекуперативное торможение, при котором вырабатываемая тяговыми двигателями электроэнергия возвращается обратно в контактную сеть, в метро внедрить трудно.
Дело в том, что на подземных линиях используют постоянный ток, поэтому для возврата электроэнергии необходимо оборудовать тяговые подстанции инверторными преобразователями, что требует значительных затрат.
Кроме того, торможение в основном применяют при прибытии поезда на станцию, где в контактном рельсе расположена нейтральная вставка, в результате чего происходит кратковременное прерывание питания.
Поэтому применяемые на железных дорогах методы рекуперации для метро не подходят. Зато, как выяснили в ходе исследований учёные ПГУПСа, под землёй можно с успехом использовать системы комбинированного рекуперативно-реостатного торможения.
В этом случае при отсутствии другого поезда, работающего в режиме тяги, меньшую часть энергии электрического торможения можно будет расходовать на собственные нужды состава (освещение вагонов, работу компрессора, заряд аккумуляторной батареи и др.), а большую - гасить на тормозных резисторах.
При наличии же на участке набирающего ход поезда значительную часть энергии торможения других составов можно будет передавать ему.
Причём предлагаемая сотрудниками университета система рекуперативно-реостатного торможения будет действовать и при прохождении поездом нейтральной вставки контактного рельса.
Другим решением проблемы рекуперации в условиях метрополитена является использование бортовых ёмкостных накопителей энергии, например, электрохимических конденсаторов. Они позволят не только возвращать энергию в контактную сеть, но и компенсировать пиковые нагрузки энергосистемы при кратковременном включении потребителей повышенной мощности.
Как показали проведённые учёными ПГУПСа исследования, при торможении одного электропоезда со скорости 70 км в час до остановки накопленной электрохимическим конденсатором энергии должно хватить для разгона другого состава до 30 км в час всего за 8 секунд.
Андрей Стрельцов
Санкт-Петербург
