Вибір (перевірка) перетину проводів контактної мережі за припустимим нагріванням

а) Знаходимо розрахункове максимальне навантаження на 1 км

б) Знаходимо середнє число поїздів, що одночасно знаходяться на фідерній зоні при повному використанні пропускної здатності лінії.

в) Знаходимо коефіцієнт ефективності

г) Визначаємо максимальний ефективний струм фідера, де з = 2, тому що живлення двостороннє.

Вибір типу контактної підвіски

За розрахунковим перетином S′ _ЭМ(хв) = 428 мм² приймаємо згідно таблиці11 найближчий стандартний перетин ланцюгової контактної підвіски постійного струму М-120 +2МФ-100 +А-185.

Зіставляємо отриману величину I_эмакс =1018А з припустимими за нагріванням навантаженнями для різних типів підвісок (таблиця 11) і бачимо, що для підвіски М-120 + 2МФ-100 + А-185 I_доп-2510 А.

Тому, що I_эмаx=1018 А< I_ДОП=2510 А, то обраний тип підвіски проходить по нагріванню. При бажанні знизити капітальні витрати при електрифікації можна було б обмежитися стандартною підвіскою постійного струму М-120 + 2МФ-100, для якої I_доп = 1880 А, що також більше, ніж I_{э мах} = 1018 А.

Перевірка обраного перетину контактної підвіски за втратою напруги

а) допустима найбільша втрата напруги у тяговій мережі постійного струму

б) Розрахункова величина втрати напруги в тяговій мережі

У цій формулі:

с'= 2∙ l; з" = 3-при схемі вузлового з'єднання підвісок колій;

k _д = 1, 12-при наявності приміського руху- k ₃ = 1, 08;

опір 1 км тягової мережі постійного струму

для двоколійної ділянки при вузловій схемі живлення

r _эк1 знаходимо по таблиці 12 відповідно підвісці М-120 + 2МФ-100 + А-185.

r_эк1 = 0, 0428 Ом/км.

Опір 1 км рейкового кола при рейках Р65 і довжині рейки 25 м знаходимо згідно таблиці

r _эр = 0, 008 Ом/км.

Тоді опір 1 км тягової мережі

r _тс =0, 0428 + 0, 008 = 0, 0508 Ом/км.

Сумарний час заняття фідерної зони максимальним розрахунковим числом поїздів N₀ за добу.

Визначаємо ∆ U_ТС

Тому, що ∆ U_ТС=341 В< ∆ U_ДОП = 900 В, то й перетин (тип) контактної підвіски М-120 + 2МФ-100 + А-185 можна вважати обраним остаточно, тому що воно проходить і за припустимою втратою напруги.

Вибір перетину живильних і відсмоктуючих ліній

а) Виходячи з вимоги вибору перетину живильних і відсмоктуючих ліній по нагріванню і за умови випадання однієї суміжної тягової підстанції, знаходимо відповідні умовам випадання однієї суміжної підстанції значення;

I′ _{эф мах-}максимального ефективного струму фідера

I′ _эmax — максимального ефективного струму тягової підстанції.

Попередньо визначимо значення коефіцієнта ефективності при названих умовах (однобічне живлення):

Значення n=2, 39 поїздів підраховано вище.

Тоді:

Значення величин: p_н, k_Т, k_Н, U, l — ті ж, що і при визначенні I_эфmax.;

с=1 (однобічне живлення фідерної зони, що виходить при випаданні суміжної підстанції).

б) Визначаємо число проводів А-185 (I_доп =600 А), необхідне за умовою нагрівання в живильних і відсмоктуючих лініях:

в) Округляючи до цілого числа, одержуємо остаточно в кожній живильній лінії по 4 проводи А-185; у відсмоктуючий лінії-10 проводів А-185.

Приклад 2. Двоколійна ділянка змінного струму, U = 25000 В;

схема живлення двостороння при повному рівнобіжному з'єднанні колій;

відстань між тяговими підстанціями l =45 км;

максимальна пропускна здатність ділянки n₀= 160 пара поїздів;

задана пропускна здатність ділянки в добу N _nac = 30 пар поїздів;

N_rp=75 пар поїздів;

вага локомотивів Р_пас = 138 т;

Р_гр = 184 т;

вага складу поїздів Q_nac= 1400 т;

Q_rp = 4000 т;

дільнична швидкість руху поїздів v _пас=130 км/год,.

v _гр = 65 км/год;

величина керівного підйому i _р = 9°/оо;

тип рейок Р65;

коефіцієнти

На ділянці передбачається тільки магістральний рух поїздів.

Визначення мінімального економічного перетину контактної мережі в мідному еквіваленті S_{ЭМ (min)}

а) Знаходимо питому витрату енергії на тягу за формулою:

Для підстановки в цю формулу за таблицею 9 визначаємо відповідне заданому i _p = 9%o

значення

За таблицею 10 визначаємо значення середнього питомого опору руху поїзда w_cp, щовідповідають заданим типам поїздів та їх технічним швидкостям руху:

для пасажирського поїзда з вагою поїзда Q_nac=1400 т при v _nac = 130 км/год, w_ср = 6, 41 кГ/т;

для вантажного поїзда з вагою поїзда Q_rp=4000 т при v_rp = 65 км/год

Тоді

а_пас=3, 8·(0, 85+6, 41)=27, 6 Ут·ч/т·км;

а_гр=3, 8·(0, 85+1, 98)=10, 74Ут·ч/т·км

б) Знаходимо добову витрату енергії на рух усіх поїздів по фідерній зоні

А_сут=А_сут.гр+А_{сут.пас}=2· l [а_пас·(Р_пас+Q_пас)·N_пас+а_гр·(Р_гр+Q_гр)·N_гр]× 10^-3

А_сут=2× 45·(27, 6(138+1400)·30+10, 74·(184+4000)·75)× 10^-3=418× 10³квт·год

в) Визначаємо добові витрати енергії в проводах фідерної зони від руху всіх поїздів; схема живлення-двостороння при повному рівнобіжному з'єднанні проводів колій двоколійної ділянки:

Для підстановки в цю формулу знаходимо:

сумарний час заняття фідерної зони всім розрахунковим числом поїздів за добу

сумарний час споживання енергії всім розрахунковим числом поїздів за добу при проході фідерної зони

середня розрахункова напруга в контактній мережі (розрахункове значення випрямленої напруги, приведеної до сторони вищої напруги трансформатора електровоза)

U=U_d=U_H∙ 0, 9 = 25000∙ 0, 9 = 22500 В,

замість А²_сут у формулу ∆ А_сут підставляємо (k_d ∙ A_сут)² = (0, 97∙ 418∙ 10³)²квт∙ год,

де k_d= 0, 97— коефіцієнт, що представляє відношення діючого значення змінного

струму до випрямленого.

Тоді:

г) Визначаємо річні витрати енергії в проводах фідерної зони від руху всіх поїздів

д) Знаходимо питомі витрати за рік у проводах даної фідерної зони

е) Визначаємо мінімальний економічний перетин проводів контактної мережі усіх (двох) колій розглянутої фідерної зони.

ж) Визначаємо мінімальний економічний перетин проводів контактної мережі в мідному еквіваленті по кожній з головних колій