Постоянный ток. Двухпутный участок. Узловое питание.
Кроме рассмотренных схем питания тяговой сети, на магистральных железных дорогах постоянного тока применяется так называемая узловая схема. В этой схеме соединения проводов контактной сети двухпутного участка контактные сети путей соединяются в одной точке поперечным соединителем – постом секционирования.
Определять нагрузки фидеров подстанций при наличии поперечных постов секционирования можно, используя «правило переноса токов».
Правило переноса токов. Нагрузка подстанции не изменится, если ток поезда заменить двумя составляющими и
.
Докажем, что нагрузка подстанции не изменится при замене
на
,
(рис. 3.14).
известно, что – ток поезда; схема двустороннего питания;
и
.
Доказательство: согласно выражению (3.13)
(3.27)
Найдём IФА от I1 и I2:
(3.28)
Подставим значения I1 и I2 из условия:
(3.29)
Полученная формула (3.29) совпадает с (3.27), таким образом, доказано, что нагрузка подстанции не изменится при замене
на
,
, т. е. выполняется правило переноса токов.
Расчёт узловой схемы (рис. 3.15).
В соответствии с правилом переноса токов разнесём нагрузки поездов относительно подстанции и поста секционирования (рис. 3.16). Нагрузки, относящиеся к фидеру подстанции, обозначим I`; нагрузки, у ПС – I``.
Рис. 3.16. Разнос токов нагрузки поездов относительно подстанции и поста секционирования
Расчетные формулы разноса токов нагрузки поездов относительно подстанции и ПС представлены в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Расчетные формулы разноса токов нагрузки поездов относительно
подстанции и поста секционирования
К фидеру подстанции | К посту секционирования |
![]() | ![]() |
![]() | ![]() |
![]() | ![]() |
![]() | ![]() |
Все нагрузки у ПС просуммируем (рис. 3.17)
, (3.30)
где IC – суммарный ток разнесенной нагрузки у поста секционирования.
Рис. 3.17. Суммарная нагрузка у поста секционирования
Разнесём ток поста секционирования IC относительно подстанций А
и В (рис. 3.18):
, (3.31)
где ICА – ток поста секционирования, отнесенный к подстанции А;
, (3.32)
где ICВ – ток поста секционирования, отнесенный к подстанции В.
Рис. 3.18. Разнос суммарного тока поста секционирования относительно подстанций А и В
Разнесём токи IСА и IСВ относительно фидеров (рис. 3.19).
Рис. 3.19. Разнос токов IСА и IСВ относительно фидеров подстанций
Расчетные формулы разноса токов ПС относительно фидеров подстанций см. в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Расчетные формулы разноса токов поста секционирования
IСА и IСВ относительно фидеров подстанций
Фидер подстанции | Подстанция А | Подстанция В |
№ 1 | ![]() | ![]() |
№ 2 | ![]() | ![]() |
Просуммируем все составляющие токов по фидерам (рис. 3.20,
табл. 3.3).
Рис. 3.20. Суммарные токи по фидерам подстанций
Таблица 3.3
Расчетные формулы токов по фидерам подстанций
Фидер подстанции | Подстанция А | Подстанция В |
№ 1 | ![]() | ![]() |
№ 2 | ![]() | ![]() |
После того, как определены токи фидеров, рассчитывают потери напряжения в тяговой сети до заданных нагрузок. Далее по известным токам на участках схемы определяются потери мощности, которые можно рассчитать по формуле (3.26).