Podstacja tramwajowa

Uwaga w temacie komunikacji tramwajowej koncentruje się głównie na wagonach, a nieraz też na przebiegu tras i szczegółach rozkładu jazdy. Przedmiotem uwagi bywa też torowisko. Stosunkowo najmniej czasu poświęca się układowi, który boleśnie przypomina o sobie, gdy przestanie działać –systemowi zasilania energią elektryczną.

Energia elektryczna doprowadzana jest do tramwajów z ogólnodostępnej sieci energetycznej. Prąd elektryczny przebiega drogą napowietrzną i podziemną –siecią trakcyjną i kablami zasilającymi. Elementem pośrednim, stanowiącym miejsce styku sieci zasilającej tramwajowej i ogólnej sieci energetycznej są podstacje trakcyjne.

W niepozornych budynkach ukryty jest szereg urządzeń elektrycznych, które mają przede wszystkim zapewnić niezawodną, długotrwałą pracę układu zasilania. Równie istotną funkcją jest zapewnienie ochrony przed anomaliami –przeciążeniami, przepięciami i zwarciami.

W budynku podstacji znajduje się kilka istotnych zespołów:

Układ elektryczny podstacji dzieli się na kilka zasilaczy. Każdy z nich zasila oddzielny odcinek, a część zasilaczy stanowi rezerwę na czas konserwacji lub remontów.

Rozdzielnica wysokiego napięcia zapewnia zasilanie odpowiednich obwodów podstacji. Znajdują się w niej szyny zasilające, połączone z napowietrzną linią energetyczną lub podziemnymi kablami zasilającymi, oraz odłączniki umożliwiające wyłączenie zasilania podstacji podczas poważnej awarii lub remontu. Przykładem rozdzielnicy wysokiego napięcia może być JM-Tronik MultiCell. Urządzenie to posiada system blokad, chroniący przed nieprawidłowym połączeniem (np. Energotest PB). W środku znajdują się połączenia kablowe, odłączniki (wykorzystywane przy załączaniu bez obciążenia) oraz wyłączniki (realizujące funkcję ochronną –wykonujące błyskawiczne wyłączenie zasilania przy przekroczeniu dopuszczalnego natężenia prądu).

Zadaniem transformatora jest przetworzenie wysokiego napięcia (np. 15 kV) na niskie (660 V). Urządzenie to w starszych wersjach mogło posiadać dodatkowy dławik lub chłodnicę oleju. Współcześnie stosuje się suche, prostownikowe transformatory żywiczne, np. Schneider Electric Resiglas TZM3T, w parze z prostownikami diodowymi. Ochronę przeciwprzepięciową zapewniają m. in. czujniki temperatury i termostaty.

Rozdzielnica niskiego napięcia zapewnia zasilanie poszczególnych części sieci tramwajowej. Urządzenie to dzieli się na pole zasilacza, zasilacza rezerwowego, pole zespołu prostownikowego i pole wyłączników. Podstawowe zadania rozdzielnicy to zapewnienie niezawodnego zasilania i ochrona przed przeciążeniami. Rozdzielnica pełni też funkcje pomiarowe (m. in. natężenia prądu, pomiar zużycia energii itd.). Urządzenie posiada szereg blokad elektrycznych i mechanicznych. Rozdzielnicę wykonuje się na napięcie znamionowe rzędu 660 V i prąd znamionowy 4000 A (dla zasilacza i szyny obejściowej, dla szyn zbiorczych –5000 A). Maksymalny prąd krótkotrwały szyn zbiorczych osiąga 100 kA na 1 sekundę, a napięcie udarowe wytrzymywane –8 kVa. Wartości te, wielokrotnie większe niż obciążenie robocze urządzenia, dają świadomość tego, jak duże rezerwy bezpieczeństwa posiada rozdzielnica. Konkretnym przykładem tego urządzenia może być promowana ostatnio Tiltra MRT-06 lub GE RPSplus.

Podstacje trakcyjne są współcześnie obiektem modernizacji. Najczęstszą przyczyną tych działań jest potrzeba zapewnienia niezawodności i wymiana eksploatowanych przez wiele lat urządzeń (często 30- czy 50-letnich) oraz obniżenie kosztów utrzymania przez wprowadzenie zdalnego sterowania. Istotne jest nieraz zamontowane nowych urządzeń w miejsce przestarzałych aparatów, które emitowały zakłócenia w polu elektromagnetycznym (np. prostowniki rtęciowe 6-pulsowe generowały zakłócenia w pobliskich telewizorach i radioodbiornikach). W szczególnych przypadkach podwyższane jest napięcie zasilające (np. w Łodzi na podstacji 1 Maja z 6 kV do 15 kV). Prace prowadzi się często we względnie niebezpiecznych warunkach, przy zapewnieniu działania części podstacji. Poprawiana jest wentylacja obiektów, a wykończenie wnętrza realizowane jest z wykorzystaniem materiałów trudno palnych. Dodatkowo, odmalowuje się budynki, nadając im estetyczny, ale nierzucający się w oczy wygląd, maskujący istotną rolę w utrzymaniu bieżącego ruchu. Inwestycje te mają niebagatelne znaczenie. Gdyby nie sprawnie działające podstacje, dziesiątki ludzi nie dojechałyby na czas do pracy.