Перенапряжения представляют большую опасность для электрического
оборудования электровоза: они могут вызвать пробой изоляции.
Различают перенапряжения коммутационные и атмосферные.
Коммутационные перенапряжения возникают вследствие выключения и
включения электрических цепей под нагрузкой. Быстро изменяющиеся
магнитные потоки, вызванные изменением токов в переключаемых цепях,
наводят
иногда опасные напряжения в обмотках аппаратов и машин.
Атмосферные перенапряжения возникают при грозах; особенно велики
они, когда происходит грозовой разряд вблизи электрифицированной
дороги или при прямых ударах молнии в контактную сеть. После удара
молнии в контактной сети образуются быстро перемещающиеся (со
скоростью света) вдоль нее волны перенапряжения. Обычная защита при
столь быстро протекающих процессах не успевает сработать. Поэтому на
электровозах, тяговых подстанциях и контактной сети устанавливают
разрядники. Они первыми принимают на себя удар волны перенапряжения
и отводят ее в землю.
На электровозах устанавливают вилитовые разрядники (см. элемент Рр1
на рис. 79). При повышении напряжения на его зажимах сверх
установленного воздушные промежутки, называемые искровыми,
пробиваются, и контактная сеть кратковременно соединяется с землей.
Искровые промежутки включены последовательно с вилитовыми дисками,
сопротивление которых ограничивает ток, проходящий из контактной
сети в землю. Для быстрого гашения электрической дуги, возникающей в
искровых промежутках, необходимо, чтобы при увеличении приложенного
напряжения уменьшалось сопротивление дисков. Этому требованию
отвечает вилит, обладающий нелинейным сопротивлением. Волна
перенапряжения быстро спадает, сопротивление дисков растет,
следовательно, ток уменьшается и электрическая дуга гаснет. Такие
разрядники называют вилитовыми. Их искровые промежутки шунтированы
высокоомными резисторами, обеспечивающими равномерное распределение
напряжения между искровыми промежутками.
Разрядники электровозов постоянного и переменного тока
различаются числом искровых промежутков (соответственно два и семь
последовательно соединенных комплектов по четыре промежутка в
каждом, т. е. всего 8 и 28 искровых промежутков). Это определяет
различное конструктивное выполнение разрядников.
Разрядники защищают от перенапряжений также цепи переменного тока,
питающие выпрямители электровозов.
Помехи радиосвязи на электрифицированных железных дорогах возникают
вследствие недостаточно плотного контакта между токоприемником и
контактным проводом, плохой коммутации электрических двигателей
постоянного тока. В последнем случае происходит искрение щеток,
возникает и гаснет дуга в выключателях и контакторах, что вызывает
появление токов высокой частоты. Эти токи генерируют
электромагнитные колебания, создавая радиопомехи, особенно в
диапазоне длинных и средних волн.
По характеру воздействия на приемники различают гладкие
(непрерывные) помехи и импульсные.
Снижают уровень помех, прежде всего поддерживая в исправности
устройства электроснабжения и локомотивы. Другой путь снижения его -
увеличение сопротивления токам высокой частоты. Для этого после
токоприемника локомотива включают фильтр (см. рис. 48), состоящий из
дросселя Др и конденсатора С. Конденсатор С соединен одной обкладкой
с дросселем, а другой - с кузовом электровоза и, следовательно, с
землей. Токи высокой частоты, значительно сниженные вследствие
большого индуктивного сопротивления дросселя, через конденсатор,
обладающий малым емкостным сопротивлением, отводятся в землю.
Дроссель и конденсатор образуют контур, который настраивают,
подбирая индуктивное и емкостное сопротивления таким образом, чтобы
в землю отводились гармонические составляющие тех частот, при
которых помехи наибольшие.
