Báo cáo khoa học: "NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HÌNH THỨC TIẾP ĐIỆN TRONG CUNG CẤP ĐIỆN GIAO THÔNG ĐIỆN ĐƯỜNG SẮT" pptx

DT
2

I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay nước ta đang xây dựng các dự
án giao thông điện đường sắt đô thị ở Hà Nội
và Thành phố Hồ Chí Minh. Vì giao thông
điện có rất nhiều ưu điểm như: nâng được
năng suất kéo của đầu máy dễ dàng, hiệu suất
của giao thông điện lớn, sửa chữa ít, giảm chi
phí khai thác, không ô nhiễm môi trường…
Trong đó hạng mục hệ thống cung cấp điện,
bao gồm: mạng cao áp, các trạm điện kéo, hệ
thống mạng dây tiếp xúc, đường ray… rất
quan trọng. Bài báo đưa ra các nghiên cứu
phân tích và lựa chọn hình thức tiếp điện
trong cung cấp điện giao thông điện đường sắt
mục đích giúp các ban quản lý, tư vấn thiết
kế, xây dựng dự án, công ty cung cấp thiết
bị… lựa chọn các phương án cung cấp điện
đường sắt hợp lý và hiện đại ở Việt Nam.
II. NỘI DUNG
A. Khái quát chung mạng dây tiếp xúc
Mạng dây tiếp xúc dùng để lấy điện từ
trạm điện kéo đến giàn lấy điện của phương
tiện giao thông (cần lấy điện). Trong cấu trúc
mạng dây tiếp xúc hệ thống cung cấp điện
đường sắt có 2 loại mạng dây tiếp xúc phổ
biến: Mạng dây treo trên không và mạng ray

tiếp xúc thứ 3. Ngoài ra còn có loại mạng cố
định cứng trên cao, nhưng ít phổ biến.
1. Mạng dây treo trên không
Cần tiếp điện phải luôn tiếp xúc với
đường dây trên không để tránh mất nguồn, đảm
bảo nguồn chất lưọng cao ở mọi thời điểm. Để
NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN
HÌNH THỨC TIẾP ĐIỆN TRONG CUNG CẤP ĐIỆN
GIAO THÔNG ĐIỆN ĐƯỜNG SẮT


ThS. VÕ THANH HÀ
KS. NGUYỄN TUẤN PHƯỜNG
Bộ môn Trang bị điện
Khoa Điện - Điện tử
Trường Đại học Giao thông Vận tải

Tóm tắt: Bài báo đưa ra những nghiên cứu phân tích và lựa chọn hình thức tiếp điện
trong cung cấp điện giao thông đường sắt: tiếp điện ray thứ ba với điện áp một chiếu 750 vôn
(750VDC) và tiếp điện cần tiếp xúc trên cao với điện áp một chiều 1500 vôn (1500VDC). Kết
quả của nghiên cứu này nhằm giúp cho các kỹ sư điện có thể nghiên cứu, thiết kế, lựa chọn
các hình thức tiếp điện trong cung cấp điện giao thông đường sắt phù hợp với nguồn cung cấp
lưới điện quốc gia.
Summary: The article provides results from research, analysis and selection of a contact
network for rolling stock in railway power supply: Rolling stock power supply system by the
third rail 750VDC and overhead line (catenary) (1500VDC, as well as shares some
information on researching, designing such a contact network suitable to the national power
system.

CT
DT

đạt được yêu cầu này, đường dây trên không
được thiết kế đảm bảo các yêu cầu sau:
- Phải đáp ứng được đặc tính tốc độ tàu
và dòng điện yêu cầu.
- Phải đồng đều về chiều cao so với ray để
tối ưu năng lượng cho cần lấy điện, nên yêu cầu
phải có độ đàn hồi và độ cứng như nhau.
- Phải có độ dao động và chuyển động
nhỏ nhất để đảm bảo cần tiếp điện không bị
trượt ra trong quá trình vận hành và gió lớn.
- Phải có độ vững để chống lại dao động,
lực nén ép, nhiệt độ
Mạng dây treo trên không chia ra làm 3
loại phụ thuộc vào cách treo trên không: kiểu
đơn giản, kiểu xích, kiểu phức hợp.
a. Treo kiểu đơn giản cứng

1. Dây tiếp xúc; 2. Sứ cách điện; 3. Cần lấy điện;
f. Độ võng dây tiếp xúc; I. Khoảng cách giữa 2 cột
b. Treo kiểu đơn giản mềm
Để giảm va đập giữa cần lấy điện và
điểm treo người ta dùng 2 dây treo: dây đàn
hồi và dây treo mềm

c. Treo kiểu xích cứng

Để giảm bớt độ võng bảo đảm tiếp xúc
với giàn điện tốt hơn và tăng khoảng cách
giữa 2 cột, dùng kiểu xích.

4. Dây đỡ; 5. Dây treo; F. Độ võng dây đỡ
d. Treo kiểu xích mềm
Kiểu xích mềm đảm bảo tiếp xúc tốt và
tránh va đập tốt hơn

e. Treo kiểu phức hợp
Dùng 2 dây đỡ cho phép độ võng giảm
nhỏ nhất có thể.

g. Một số cách treo dây trên không dùng
cho giao thông điện đường sắt trên thế giới


DT
2




2. Mạng tiếp xúc ray thứ 3
Nguồn điện được đưa đến đường ray sau
đó mới cấp nguồn cho đầu máy thông qua
thanh lấy điện.

Một số kiểu ray thứ 3 cho mạng tiếp xúc:

3. Mạng tiếp xúc cố định cứng trên cao
Loại mạng tiếp xúc này có đặc điểm là độ
cứng lớn và không gian yêu cầu hẹp. Hệ thống
này có ưu điểm là có thể kết nối với mạng
đường dây trên không, cho phép tàu điện
ngầm nội đô chạy thẳng ra đường sắt trên mặt
đất ngoại ô.
B. Phân tích, đánh giá so sánh mạng
dây treo trên không và dây tiếp xúc thứ 3
Hệ thống cung cấp điện trong giao thông
đường sắt đô thị hiện đại thường dùng 2 loại:
mạng tiếp xúc trên không với cấp điện áp
1500VDC và mạng tiếp xúc ray thứ 3 với điện
áp 750VDC. Bảng sau đánh giá so sánh 2 loại
mạng tiếp xúc trên.

Tiêu chí
đánh giá
Mạng tiếp xúc
trên không

(U = 1500VDC)
Mạng tiếp xúc
ray thứ ba

(U = 750VDC)
Kết cấu và
độ tin cậy
cấp điện
Kết cấu phức

tạp, mạng đi trên
cao tiềm ẩn sự cố
bị ngắt quãng
cấp điện
Kết cấu đơn
giản, độ tin
cậy cao, có thể
kiểm soát
không bị ngắt
quãng
Thi công Lắp đặt, thi công Lắp đặt, thi


CT
DT

xây l
ắp
vận hành
và bảo vệ vận
hành tương đối
phức tạp.
công và bảo vệ
vận hành thuận
tiện, đơn giản.

Không
gian
chiếm
dụng

Chiếm dụng
khoảng không
trên cao, tăng
đáng kể kích
thước hầm. Sẽ
gặp sự cố nếu có
bất kỳ công trình
khác chạy ngang
qua.
Ray tiếp điện
được đặt ngay
bên cạnh
đường chạy,
không chiếm
dụng khoảng
không trên
cao.
Chi phí
đầu tư ban
đầu
Tăng cường kích
thước đường
hầm, chi phí đầu
tư hệ thống cao,
chi phí cho
phương tiện
không có sự khác
biệt.
Cho phép tối
ưu hoá đường

kính đường
hầm. Chi phí
đầu tư hệ
thống thấp, chi
phí cho
phương tiện
không có sự
khác biệt.
Tuổi thọ
sử dụng
Khoảng trên
dưới 15 năm
Có thể đạt trên
60 năm
Yếu tố
thẩm mỹ
lồng ghép
trong môi
trường đô
thị
Ảnh hưởng xấu
đến cảnh quan,
đặc biệt trên cầu
cao trong khu
vực đô thị.
Không ảnh
hưởng đến cảnh
quản thành phố
, cho dù đường
ray trên cao,

hay trên mặt
đất.
Khoảng
cách cấp
điện và
tổn hao
năng
lượng
Khoảng cách cấp
điện lớn. tổn hao
năng lượng nhỏ
Khoảng cách
cấp điện ngắn
hơn, tổn hao
năng lượng
lớn, đặc biệt là
mật độ tàu
tăng cao
Dòng điện
phân tán
Giá trị dòng điện
phân tán lớn.
Giá trị dòng
điện phân tán
thấp
Sử dụng
năng
lượng tái
sinh
Hiệu quả tương

đối tốt
Hiệu quả
tương đối thấp
Nhiễu
điện từ đối
với môi
trường
Không có nguy
hại về nhiễu điện
từ đối với môi
trường xung
quanh
Không có
nguy hại về
nhiễu điện từ
đối với môi
trường xung
quanh
An toàn
điện trong
Đường dây điện
trên cao nằm
Đòi hỏi các
giải pháp an
khai thác ngoài tầm hưởng
đối với người sử
dụng và nhân
viên khai thác,
giải pháp an toàn
đơn giản.

toàn đối với
nhân viên bảo
dưỡng và hành
khách. Phải
ngắt điện khi
nhân viên thực
hiện nhiệm vụ
trên làn đường.
Chống
ngập úng
mưa bão
Không chịu ảnh
hưởng của ngập
úng, những bị
ảnh hưởng của
gió bão, đặc biệt
trong khu vực
thành phố có
nhiều cây cối cao
hai bên đường.
Chịu ảnh
hưởng ngập
úng nếu đường
chạy trên mặt
đất, nhưng
không bị ảnh
hưởng bởi gió
bão.
III. KẾT LUẬN
Bài báo giới thiệu những ưu điểm và

nhược điểm của mạng tiếp xúc trên không
điện áp một chiều 1500VDC và đường ray thứ
3 với mạng điện áp một chiều 750VDC. Từ đó
tùy thuộc vào địa hình, mục đích sử dụng mà
người thiết kế lựa chọn hình hình tiếp điện
trong cung cấp điện giao thông đường sắt đô
thị cho phù hợp và hiện đại ở Việt Nam.
Tài liệu tham khảo
[1]. Axnôvưi êlêctricheccôvơ transprta. M.A.
Clepxôpva. Akađema, Matcơva 2006
[2]. Turan Gonen. Electric Power Transmission
System Engineering. New York, 1998
[3]. Bạch Vọng Hà. Truyền động điện trên đầu
máy. Bài giảng năm 2005 Đại học giao thông vận
tải Hà Nội.
[4]. Đàm Quốc Trụ, Lê Mạnh Việt. Các Giải pháp
khoa học và công nghệ trong cung cấp điện giao
thông đường sắt Tạp chí GTVT 5/2008.
[5]. Lê Mạnh Việt. Nghiên cứu mô phỏng hệ thống
cung cấo điện giao thông đường sắt 6/2008- Tập
chí khoa học GTVT.
[6]. Tiêu chuẩn thiết kế hệ thống cung cấp điện
giao thông của Pháp (năm 2005), Nga (năm
2006)