Применение автономных систем электроснабжения на возобновляемых источниках энергии для снижения аварийности сельхозтехники в агропромышленных районах России

В работе рассмотрены вопросы электроснабжения удалённых от централизованных сетей железнодорожных переездов с использованием возобновляемых источников энергии. Представлен анализ существующего состояния пересечений автомобильных и железных дорог на сельскохозяйственных территориях юга России. Поставлена задача по разработке автономной системы электроснабжения для таких пересечений, внедрение которых позволяет снизить аварийность на транспорте. Данная задача решается применением систем электроснабжения сигнализации и блокировки с использованием различных преобразователей возобновляемой энергии и является гибридной системой. Приведен анализ использования солнечных и ветряных электростанций с аккумулированием электроэнергии с дальнейшим преобразованием её в нужные параметры. Также представлена методика определения энергетического потенциала возобновляемых источников энергии в данном регионе. Предлагается гибридная система автономного электроснабжения с солнечной электростанцией, ветроагрегатом и бензогенератором, гарантирующая стабильную работу ограждающего, осветительного и сигнализирующего оборудования. Представлена блок-схема с энергетическими потоками, где показаны два вида выходного напряжения 24 В постоянного тока и 220 В переменного тока. Бензогенератор с выходным напряжением 28 В постоянного тока является резервным источником энергии и удачно сочетается с рабочим напряжением технологического оборудования. Инвертор с выходным напряжением 220 В предназначен для подключения электрооборудования при проведении ремонтных работ и может подключаться к аккумуляторным батареям на время проведения таких работ. Приведено уравнение энергетического баланса энергетической системы, учитывающей срок работы на аккумуляторных батареях в течение 8 часов. Проведены результаты экспериментальных исследований изготовленной системы электроснабжения и представлены энергетические характеристики: среднесуточная выработка электроэнергии составляет 3,5 кВт·ч в сутки, а среднемесячная доля выработки возобновляемыми источниками энергии - 65 ÷ 70%. Предложенная система электроснабжения сигнализации и блокировки, установленная на неорганизованных железнодорожных переездах, позволит снизить аварийность, а значит, сохранить многие человеческие жизни.