Spotkanie elektryków z prelekcją Jana Bazgiera

CZESKI CIESZYN / W piątek 21.6. w siedzibie firmy Emtest w Czeskim Cieszynie odbyło się spotkanie członków Stowarzyszenia Elektrotechników Polskich w Republice Czeskiej (SEP). W programie była prelekcja Jana Bazgiera na temat zmiany zasilania trakcji elektrycznej w Republice Czeskiej z systemu DC 3 kV DC na system AC 25 kV/50 Hz.

Prelegent zdobył informacje podczas konferencji nt. nowych urządzeń elektrycznych infrastruktury kolejowej 2017-2018, jaka przebiegła w listopadzie 2018 roku w Ostrawie. Interesująca prelekcja była uzupełniona przykładami z bogatej praktyki wykładowcy.

Przy tej okazji chciałbym podzielić się z czytelnikami www.zwrot.cz niektórymi ciekawymi informacjami technicznymi na temat sieci trakcyjnych. Systemy zasilania trakcji elektrycznej charakteryzują się typowymi dla niego stałymi parametrami: rodzaj prądu (DC – prąd stały, AC – prąd przemienny), wysokość napięcia, częstotliwość w przypadku prądu przemiennego.

Sieci trakcyjne zazwyczaj są elektryfikowane DC (typowymi napięciami są 600 V, 750 V, 1,5 kV, 3 kV) lub AC jednofazowym (11 kV, 15 kV, 16 kV, 24 kV, 25 kV), typowymi częstotliwościami są 50 Hz (częstotliwość przemysłowa), występują również częstotliwości obniżone 15 Hz, 16 2/3 Hz, 25 Hz.

Każdy kraj przystępujący do elektryfikacji decyduje się na któryś z systemów.  Analizowane są wady i zalety, koszty inwestycyjne i eksploatacyjne. Koszty inwestycyjne systemu prądu stałego 3 kV (DC 3 kV) są mniejsze niż w przypadku systemu AC z obniżoną częstotliwością. Pomimo, że sieć trakcyjna systemu DC ma dość duże przekroje, to i tak budowa tego systemu jest tańsza.

System AC o obniżonej częstotliwości wymaga specjalnych podstacji trakcyjnych, które obniżają częstotliwość, poza tym prąd przemienny wywołuje zakłócenia w liniach telekomunikacyjnych i sygnalizacyjnych. Dlatego urządzenia te trzeba odpowiednio zabezpieczać, co wiąże się z kosztami. Z kolei eksploatacja pociągów jest bardziej ekonomiczna w przypadku systemu AC.

Dość popularny jest system prądu jednofazowego o częstotliwości przemysłowej 50 Hz (AC 25kV/50Hz), ponieważ nie trzeba stosować podstacji trakcyjnych obniżających częstotliwość. Jednak lokomotywy są droższe, ponieważ znajduje się na nich układ transformator-prostownik. System DC 3kV przy wzrastających prędkościach pociągów i zwiększającej się częstotliwości przejazdów ma swe ograniczenia, dlatego w planach jest zmiana systemu zasilania trakcji na system AC 25kV/50Hz. Prąd przemienny jest ogólnie uznawany za bardziej perspektywiczny. 

Dla zwiększenia mocy przepustowej energię elektryczną trzeba doprowadzić jak najbliżej miejsca odbioru. Do tego celu służy sieć 2-AC 25kV/50Hz, gdzie stosowane są dwa przewody 50 kV, wykorzystując transformację napięcia na 25 kV między przewód trakcyjny i tor zasilający.

    Zastosowanie poszczególnych sieci trakcyjnych:

DC 600V – tramwaj (Republika Czeska: Praga, Brno, Liberec, Ostrawa, Pilzno, Ołomuniec), szynobus (Republika Czeska: Most-Litwinów),

DC 750V – metro (Praga), szynobus (Niemczech: m. in. Karlsruhe, Chemnitz), szynobus w Karlsruhe zasilany jest również systemem AC 15kV/16,7 Hz, szynobus w południowej Anglii,

DC 1,5kV – Republika Czeska (Tabor-Bechyně),

DC 3kV – koleje w Polsce, północnej Republice Czeskiej, północnej Słowacji (cała trasa Praga-Koszyce), Belgii, Hiszpanii, Włoszech,

AC 15kV/16,7Hz – koleje w Niemczech, Austrii, Szwajcarii, Szwecji, Norwegii, trasa Znojmo-Šatov-Retz zasilana jest z Austrii,

AC 25kV/50Hz – koleje w południowej Republice Czeskiej, południowej Słowacji, Francji, Belgii, Wielkiej Brytanii, Portugalii, Finlandii, Danii, Węgrzech, Rumunii, Bułgarii, Grecji i krajach byłej Jugosławii,

2-AC 25kV/50Hz – koleje wysokich prędkości w Japonii (Shinkansen), Francji (TGV), trasa Rzym-Florencja we Włoszech.

Zdjęcie ilustracyjne: włoskie Pendolino, osiągające prędkość 230 km/godz, które zakupiły Koleje Czeskie, wykorzystuje sieć trakcyjną systemów DC 3kV i AC 25kV/50Hz.

Tadeusz Toman