A 3 kV DC electric traction system modernisation for increased speed and trains power demand - problems of analysis and synthesis

A 3 kV DC supply system, used on railways in Poland, since 1936, has power delivery capacity that allows reaching by trains a maximum speed of 250 km/h. Currently, the maximum trains service speed on Polish railway is 160 km/h, although speed record reached in 1994 was 250,1km.Therefore, it is worth modernising the system to increase power demand of trains with speeds 200-220 km/h, which will start service in year 2014. It requires application of proper methods to find compromise between the required effectiveness and the cost of the investments. The paper presents a system approach for analysis and synthesis of the 3 kV DC supply system used in a process of feasibility studies including a concept and a preliminary design. Streszczenie. Stosowany na kolei w Polsce od 1936 r. system zasilania 3 kV DC pozwala na zasilanie pociągow osiągających maksymalne predkości 250 km/h. Obecnie maksymalna predkośc pociągow na kolei w Polsce nie przekracza 160 km/h, aczkolwiek rekord predkości osiągniety w Polsce w 1994 r. wyniosl 250,1 km/h. Dlatego istotne jest, aby przeprowadzic modernizacje zasilania trakcyjnego dla zapewnienia wymaganej energii dla pociągow o predkościach 200-220 km/h, ktore pojawią sie w 2014 r. Wymaga to zastosowania odpowiednich metod, aby uzyskac kompromis pomiedzy wymaganą efektywnością zasilania a kosztem inwestycji. W artykule przedstawione jest systemowe podejście do zagadnien analizy i syntezy stosowanych w procesie projektowania trakcyjnego ukladu zasilania, 3 kV DC w projektach koncepcyjnych i wstepnych dla celow studiow wykonalności (Modernizacja systemu zasilania trakcji elektrycznej 3 kV DC dla zwiekszonego poboru energii pociągow o podwyzszonej predkości jazdy – zagadnienia analizy i syntezy)