Infraštruktúra dodávky elektrickej energie je navrhnutá tak, aby slúžila spotrebiteľom priamo zo zdrojov energie. Tie môžu byť autonómne generátory aj plnohodnotné tepelné, hydrologické a jadrové elektrárne. Chrbticové siete sa zároveň zriedka využívajú na napájanie koncových spotrebiteľov. Na rozvod energie pre zásobovanie dopravných uzlov sa používa trakčná rozvodňa s charakteristikami vhodnými pre konkrétne zariadenie.
Zariadenie rozvodne
Technická podpora rozvodne je vo väčšine prípadov zameraná na príjem elektriny rádovo 110-220 kV. Existujú aj nízkoenergetické inštalácie určené pre siete s napätím 35 kV. V závislosti od potenciálu môžu mať od 2 do 6 vstupných bodov – ide o malé slepé stanice, ktoré sú súčasťou štruktúry jedného komplexu. Znižovacie transformátory a meniče sú zodpovedné za distribúciu energie. A nie nevyhnutne rozvádzače by mali byť zodpovedné za dodávku energie spotrebiteľom. Niektoré z nich pracujú na udržaní efektívnosti miestnych zariadení. Okrem toho zariadenie trakčných staníc zabezpečuje prítomnosť meničov a usmerňovačov. Ich úlohysa redukujú na usmerňovanie prúdu pre potreby konkrétneho spotrebiteľa. Môžu tiež poskytnúť návrat do všeobecnej siete energie, ktorá sa vytvára ako výsledok regeneratívneho brzdenia lokálnej linky. Inštalácie napájačov sa používajú na zabezpečenie komunikácie medzi distribučnou infraštruktúrou rozvodne a odbernými objektmi.
Odrody
Jednou zo základných klasifikácií je delenie rozvodní podľa spôsobu pripojenia k hlavnému napájaciemu vedeniu. Rozlišujú sa najmä uzlové, koncové a medziľahlé objekty. Nodal podporuje príjem a distribúciu energie v troch kanáloch v rozsahu 110-220 kV. Môžu slúžiť aj ako zdroj prúdu pre iné trakčné stanice. Koncové objekty pracujú s dvoma vedeniami a medziľahlé objekty sú určené na prepojenie rozdeleného okruhu - medzi zdrojom energie a tou istou rozvodňou. Podľa elektrickej trakčnej sústavy sa rozlišujú stanice jednosmerného a striedavého prúdu. Rozdiely medzi nimi sú v tom, že trakčná rozvodňa jednosmerného prúdu je nevyhnutne vybavená rozvádzačom. AC jednotky obsluhujú siete s napätím asi 27 kV a môžu byť inštalované vo vzdialenostiach až 50 km od seba.
Aplikácie rozvodní
Hlavným využitím trakčných distribučných staníc je elektrifikovaná doprava a súvisiaca infraštruktúra. Základom zdrojov takéhoto zásobovania energioutvoria stanice, ktoré distribuujú jednosmerný prúd. Sú inštalované pozdĺž dopravných liniek a poskytujú energiu pre elektrické lokomotívy, trolejbusy, električky a železničné komplexy. Trakčné rozvodne striedavého prúdu sa zase častejšie používajú na obsluhu telemechaniky a automatizácie, ktoré sú súčasťou tej istej infraštruktúry. Napríklad to môžu byť signálne šípky, semafory a komunikačné linky. To vôbec neznamená, že na AC stanicu pripadá menej zodpovedná úloha. Pokiaľ ide o energetický potenciál, strácajú oproti analógom s jednosmerným prúdom, ale ich energetický potenciál je stabilnejší a odolnejší voči záťaži.
Rozvodne pre železnice
Väčšina týchto typov zariadení slúži železničným tratiam. Slúžia na rozvod, transformáciu a priame napájanie elektrických koľajových vozidiel a neželezničných spotrebiteľov. Inštalácie na rozvod jednosmerného prúdu sa montujú pozdĺž vedení vo vzdialenosti cca 10-15 km. Tento interval sa môže líšiť v závislosti od preťaženosti tratí a ich účelu. Zdrojom energie sú aj externé hlavné siete, po ktorých sa energia posiela do transformátora. Nasleduje fáza konverzie, po ktorej je elektrina odoslaná do kontaktnej siete. Je dôležité poznamenať, že železničná trakčná napájacia stanica sa vyznačuje veľkým množstvom regeneračnej brzdnej energie. To znamená, že je potrebné zorganizovať technické prostriedky, ktoré môžu tiež stabilne prepravovať energiu späť na hlavné diaľnice. Túto úlohu vykonávajú invertory - spravidlacez prepínače kontaktnej siete v automatickom režime.
Kompletné vybavenie
Okrem hlavnej elektrickej náplne v podobe meničov, usmerňovačov a iných zariadení obsluhujúcich kontaktnú sieť sú rozvodne doplnené o ochranné zariadenia a protipožiarne zariadenia. Okrem toho sú tieto prostriedky potrebné nielen na miestnu údržbu ochranných funkcií, ale aj na zabezpečenie možnosti poskytnutia prvej pomoci. Ochranné zariadenia trakčných staníc môžu zahŕňať reléové zariadenia, ističe, signalizačné zariadenia a pod. Konštrukcia moderných rozvodní má snímače, ktoré zaznamenávajú skutočnosti preťaženia, prehriatia a poruchy jednotlivých segmentov telemechaniky.
Prevádzka rozvodne
Rozvodne je možné ovládať niekoľkými spôsobmi. Moderné objekty tohto typu sú obsluhované pomocou diaľkových ovládačov alebo pomocou automatizovaných zariadení. Využíva sa aj tradičný spôsob kontroly prostredníctvom personálu. Tento spôsob ovládania sa častejšie používa na malých staniciach v malých mestách - kvôli nemožnosti zorganizovať automatizovanú podporu. Veľké metropoly však môže zásobovať aj trakčná rozvodňa s priamou obsluhou personálom z dôvodu rizika ich núdzového odstavenia. Na zvýšenie spoľahlivosti sa používa kombinovaná schéma riadenia, ktorá zahŕňa aj automatizované nástroje sdiaľkové ovládanie a personál. V tomto prípade sú všetky procesy monitorované pozorovateľským kontrolórom, ktorý v núdzových situáciách koná bez ohľadu na automatizáciu.
Návod na údržbu rozvodne
Údržba sa vykonáva v súlade s plánom preventívnych prehliadok špecifických pre dané miesto. Typický súbor činností zahrnutých do programu údržby zahŕňa revíziu zariadenia, testovacie práce, odstraňovanie menších problémov a identifikáciu problémových oblastí, ktoré budú podrobnejšie preskúmané počas plánovanej opravy. Z dlhodobého hľadiska sa v rámci evidencie stavu zariadenia vedie denník, ktorý zaznamenáva dynamiku výsledkov kontroly. Pri vykonávaní preventívnej údržby sa bez problémov vyčistí trakčné trafostanice od znečistenia, v niektorých oblastiach sa aktualizujú spotrebné materiály a inštalujú sa modernejšie zariadenia.
Opravárenské práce
V čase generálnej opravy dostane zodpovedná osoba dokument s výsledkami predchádzajúcich testov. Na základe svojej analýzy inžinier urobí záver s uvedením problémových oblastí, kde sa budú vykonávať opravy. Na základnej úrovni sú aktualizované skrutkové, kontaktné a zvárané spoje. Pri vykonávaní súčasných opráv sa obnovia upevňovacie body, odstránia sa trhliny v izolácii, zosilnia sa tesnenia a švy. V extrémev prípadoch môže byť trakčná rozvodňa rekonštruovaná s výmenou hlavného zariadenia. Zvyčajne sa takéto udalosti vykonávajú po zmene parametrov siete, keď sa hodnoty napätia zvýšia alebo znížia. Modernizácia je tiež rozšírená ako súčasť rozšírenia rozsahu úloh stanice.
Záver
Zariadenia na rozvod trakčnej energie sú dnes najlepším nástrojom na zásobovanie dopravnej infraštruktúry. V prvom rade sa to týka železničných tratí. Trakčná rozvodňa napojená na stabilnú vonkajšiu sieť je schopná obslúžiť viacero spotrebiteľov naraz vrátane rozvodných zariadení. Z hľadiska technologických upgradov ide o flexibilné objekty, ktoré umožňujú vykonávať zmeny v hardvérovej infraštruktúre aj v nástrojoch na správu. Najmodernejšie trakčné súpravy podporujú plne automatizované riadenie, čo znižuje náklady na ich prevádzku a údržbu.
