ტრადიციული გამრთველები თანდათანობით ხდებიან უკმარისი თანამედროვე ელექტრომოძრავის ელექტრომომარაგების სისტემების ოპერაციული მოთხოვნებისთვის. მაღალი ძაბვის გამყოფების გაჩენამ ეფექტურად შეავსო ეს არხი. მაღალი ძაბვის გამყოფი სისტემები ხელს უწყობს კონვენციური გამრთველების სტრუქტურის ოპტიმიზაციას, გააფართოებს მათ გამოყენების სფეროს და უფრო მეტი ყურადღება აქცევს პატარა დეტალებს, რაც ზრდის ელექტრომომარაგების სისტემების უსაფრთხოებას და საიმედოობას ფაქტობრივი ექსპლუატაციის დროს. შესაბამისად, მნიშვნელოვანია მაღალი ძაბვის გამყოფების გამოყენების ანალიზი და შესწავლა ელექტრომოძრავის ელექტრომომარაგების სისტემებში.
1. ელექტრომოძრავის ელექტრომომარაგების სისტემები
ჩინეთში ამჟამად გამოყენებული ელექტრომოძრავის ელექტრომომარაგების სისტემა წარმოადგენს ელექტროენერგიით მოძრავი რელსური მოძრაობის ახალ ფორმას — ახალ გამოყენებად ტექნოლოგიას, რომელიც ფართოდ გამოიყენება მთავარ რკინიგზებზე და ურბანულ რკინიგზა ტრანსპორტში, რაც უზრუნველყოფს გამორჩეულ შესრულებას და მნიშვნელოვნად ამაღლებს საზოგადოებრივი ტრანსპორტის სახელმწიფოებრიობას. პრაქტიკული გამოყენებისას ელექტრომოძრავა უწყვეტად აქცევს ელექტროენერგიას მექანიკურ მოძრავ ძალად, რათა გააძროს რკინიგზის ლოკომოტივები და ელექტრომოძრავი მრავალელემენტიანი ერთეულები.
ჩინეთში ამჟამად არსებული ელექტრომოძრავის სისტემები დაყოფილია სამ კატეგორიად დენის ტიპის მიხედვით: სამრეწველო სიხშირის ერთფაზიანი AC, DC და დაბალი სიხშირის ერთფაზიანი AC. ამათ შორის, სამრეწველო სიხშირის ერთფაზიანი AC სისტემა არის ყველაზე გავრცელებული, რომელიც ძირითადად გამოიყენება ელექტროფიკაციულ რკინიგზებზე.
ელექტრომოძრავას აქვს სამი ძირეული უპირატესობა:
ელექტრო ლოკომოტივებს არ აქვთ საწვავის ტევადობა, მაგრამ იყენებენ მეორად ენერგიის წყაროებს, რაც საშუალებას აძლევს უამრავად მოძრავ ძალას ეფექტურად მართავდეს მატარებლებს.
ხელს უწყობს ენერგიის შენახვას; ჩინეთის რკინიგზის სექტორის ახალ განვითარების ეტაპზე გადასვლის შედეგად, ელექტრო ლოკომოტივები უფრო მასშტაბურად იყენებენ.
ზრდის ოპერაციულ უსაფრთხოებას. მიკროელექტრონიკის და ინფორმაციული ტექნოლოგიების განვითარების წყალობით, თანამედროვე ელექტრო ლოკომოტივები უზრუნველყოფს რეალურ დროში ხარვეზების აღმოჩენას, ავტონომიურ მართვას და დისტანციურ კონტროლს, რაც მნიშვნელოვნად ამაღლებს მოძრაობის სისტემების ინფორმაციულობის დონეს.
2. მაღალი ძაბვის გამყოფების თვისებები, ფუნქციები, ტიპები და ევოლუცია
(1) ფუნქციები და როლები
მიუხედავად იმისა, რომ მაღალი ძაბვის გამყოფები მიუხედავად იმისა, რომ მაღალი ძაბვის გამყოფები ახლახან გამოიყენებოდნენ ჩინეთის ელექტრომომარაგების სისტემებში, ისინი გამოირჩევიან გამორჩეული შესრულებით. მათი ძირეული ფუნქციები არის ორმაგი:
როდესაც ღიაა, უზრუნველყოფს ხილულ და ელექტროუსაფრთხო იზოლაციის მანძილს კონტაქტებს შორის;
როდესაც დახურულია, საიმედოდ ატარებს ნომინალურ მუდმივ დენს.
ეს შესაძლებლობები მნიშვნელოვნად ამაღლებს უსაფრთხოებას და ოპერაციულ ეფექტურობას. ძირეული როლები შემდეგია:
• ელექტროენერგიის იზოლაცია: შემარჯვების დროს გამყოფები აიზოლირებენ დენის მიმღებ მოწყობილობებს მოქმედი წრედებისგან, რაც ქმნის ხილულ გაწყვეტის წერტილს და უზრუნველყოფს პერსონალისა და მოწყობილობების უსაფრთხოებას.
• გადართვის ოპერაციები (ავტობუსის გადატვირთვა): ისინი უზრუნველყოფს მოწყობილობების უსაფრთხო გადატვირთვას მუშაობის, რეზერვში ყოფნის ან შემარჯვების მდგომარეობებში, რაც ხელს უწყობს მოქნილ და უსაფრთხო ოპერაციულ კონფიგურაციებს.
(2) ტიპები
გამყოფების ტიპები იცვლება რამდენიმე კრიტერიუმის მიხედვით:
მონტაჟის ადგილის მიხედვით: გარე სივრცეში vs. შიდა სივრცეში;
ძაბვის დონის მიხედვით: დაბალი ძაბვის vs. მაღალი ძაბვის;
სტრუქტურული დიზაინის მიხედვით: ერთპოსტიანი, ორპოსტიანი ან სამპოსტიანი;
მართვის მექანიზმის მიხედვით: ხელით მართვადი, ელექტრო ან პნევმატური.
(3) ტექნოლოგიური განვითარებები
ტრადიციული გამყოფები ხშირად იტანდნენ შემცირებულ კონტაქტურ ზედაპირს მოძრავ და უძრავ კონტაქტებს შორის გარკვეული ხანის გამოყენების შემდეგ, რაც იწვევდა წინაღობის ზრდას, უფრო მაღალ გამტარობის დანაკარგებს და ენერგიის მოხმარების გაზრდას. უახლესი გამოგონებები — როგორიცაა თითის კონტაქტური ტექნოლოგია და ნაკაწრიანი ზედაპირის დიზაინი — მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებს გამტარობას და საიმედოობას. ეს გაუმჯობესებები გააფართოვეს თანამედროვე მაღალი ძაბვის გამყოფების გამოყენების სფერო ჩინეთის ელექტრო ინფრასტრუქტურაში.
3. გამოყენება ელექტრომოძრავის ელექტრომომარაგების სისტემებში
(1) დისტანციური მართვა (ტელემართვა)
მაღალი ძაბვის გამყოფები ამჟამად გახდა ელექტროფიკაციული რკინიგზის კონტაქტური სისტემის მნიშვნელოვანი კომპონენტები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ხარვეზების იზოლაციას და სექციურ შემარჯვებს, რაც ზრდის ოპერაციულ უსაფრთხოებას და სიზუსტეს. გათვალისწინებით ჩინეთში ელექტროფიკაციული რკინიგზის გადარტყმის სადგურების დიდი რაოდენობასა და ფართო გავრცელებას, ხელით ადგილობრივი მართვა არაეფექტურია და შეზღუდავს ავტომატიზაციას. ამიტომ, დისტანციური მართვის შემოღება მნიშვნელოვანია რკინიგზის თანამედროვეობის განვითარებისთვის.
გამოყენებადი და უსაფრთხო კომუნიკაციის განვითარებით, დისტანციური ტერმინალური ერთეულები (RTUs) ამჟამად ინტელექტური ქსელებისა და უკავშირო მოპერაციების ერაში დაშორებული ტემპერატურის მონიტორინგი გახდა უმცირესი. ჩინეთში გამოიყენება სამი ძირითადი მეთოდი: საუკურთხევი სენსორები, ფიბრო-ოპტიკური სენსორები და ინფრაწითელი თერმოგრაფია, სადაც ფიბრო-ოპტიკური სენსორების გამოყენება ყველაზე ფართოდ გავრცელებულია. ფიბრო-ოპტიკური ტემპერატურის სენსორები დაკავშირებულია პირდაპირ კონტაქტებზე ან კონტაქტის ხელსაწყოებზე. მონაცემები გადაიტანება საუკურთხევი ფიბრო-ოპტიკით ცენტრალურ პროცესორულ ერთეულში და შემდეგ გადაიცემა ქსელის ბაქენდი კომპიუტერებზე რეალური დროის ანალიზისთვის. ჩინეთში უკვე განვითარებულია სპეციალური პროგრამული უზრუნველყოფა მონაცემების მენეჯმენტისა და ანალიზისთვის, რაც უზრუნველყოფს დამალებულ ტემპერატურის მონიტორინგს. თუმცა, მაღალი მოწყობილობებისა და პროგრამული უზრუნველყოფის განვითარების ღირებულება რჩება პრობლემა. 4. დასკვნა ტრადიციული ენერგიის დამზადების რეჟიმებთან შედარებით, ელექტრო ტრაქცია არის უფრო ეფექტური, უფრო უსაფრთხო და ნიშნავს დაბალ ენერგიის ხარჯს. ადვილი დისკონექტორების ინტეგრაცია ელექტრო ტრაქციის სისტემებში გახდა ჩინეთის რკინიგზის მოდერნიზაციის მნიშვნელოვანი მარკერი, რითაც ქვეყნის ელექტროზარიანი ტექნოლოგია მიიღო მსოფლიო საუკეთესო რეიტინგი.
ჩინეთის ელექტროჟარიანი რკინიგზა სისტემა შედის ახალ განვითარების ეტაპზე. ტრადიციული დისკონექტორების უწყვეტი ოპტიმიზერება - ხელის კონტაქტის და რკინის ზედაპირის ტექნოლოგიებით - მნიშვნელოვანად გაუმჯობესდა საჭირო დისკონექტორების პერფორმანსი ტრაქციის ელექტროსნაბჟერის აპლიკაციებში, რით აCELERated ეროვნული რკინიგზის სისტემის მოდერნიზაცია.