Выбор сечения контактной сети. Проверка проводов контактной сети по нагреванию

Определение экономического сечения проводов контактной сети, выбор типа подвески и сечения питающих и отсасывающих линий.

Выбор сечения контактной сети. Проверка проводов контактной сети по нагреванию.

Суточный расход электроэнергии на движение всех поездов по фидерной зоне по формуле

Wт = W_{т пас} + W_{т гр} = 2·w_гр·(Р_гр + Q_гр)·N_гр·L_т·10^-3 + 2·w_пас·(Р_пас + Q_пас)·N_пас·L_т·10^-3 (1)

где Lт – длина фидерной зоны, км;

Р_гр/ Р_пас – заданный вес локомотива, пассажирского или грузового, т [табл. 1];

Q_гр /Q_пас - заданный вес поезда, пассажирского или грузового, т [табл. 1];

N_гр /N_пас – заданное число пар поездов в сутки;

w_гр /w_пас – удельный расход электроэнергии на тягу, Вт·ч/т ·км брутто [табл. 1]

Суммарное время хода всех поездов по фидерной зоне Lт, ч, определяется по формуле

Σt = 2 · ( · Nгр + · Nпас ) (2)

где vгр тех и vпас тех – техническая скорость движения грузовых и пассажирских по-ездов, км/ч [таблица 1, приложение 2].

Nпас – число пассажирских поездов по данному пути в сутки, однопутный - 5 -10, двухпутный – 10-15;

N гр – число грузовых поездов в сутки по каждому пути можно определить в зависимости от количества перевозимого груза и массы поезда, одно-путный - 15 -20, двухпутный – 40-50:

Суммарное время хода поездов под током

Σtт = (3)

где αт – отношение полного времени хода поезда к времени хода поезда под током (задаётся, но чаще принимается αт = 1,2 – 1,4).

Потери энергии в контактной сети для однопутных или многопутных участ-ков при полном параллельном соединении путей (три соединения в равноудалён-ных точках фидерной зоны), кВт · ч, по формуле:

при одностороннем питании

△Wт = [ + 0,61 ] (4)

при двустороннем питании

△Wт = [ + 0,455 ] (5)

суммарные потери энергии на всех путях при узловой схеме питания

△Wт = [ + 0,288 ] (6)

где U – среднее расчётное напряжение в контактной сети, кВт, определяется по формуле U = U_ном · k_d

k_d – коэффициент, учитывающий переход от среднего значения выпрямлено-го тока к действующему значению переменного тока: при постоянном то-ке - k_d = 1, при переменном токе - k_d = 0,97;

r – сопротивление 1 км проводов контактной сети, Ом/км;[таблица 2, пр. 2]

Lт – длина фидерной зоны, км;

Wт – расход электроэнергии за время Т = 24 ч на участке Lт, кВт · ч;

Σt – суммарное время движения поездов по фидерной зоне Lт, ч;

Σtт – суммарное время движения поездов под током по фидерной зоне Lт, ч;

Следует иметь ввиду, что при расчете ∆W_т, для участков переменного тока, вместо величины W_т² необходимо подставлять (k_d · W_т)² , где k_d - условный коэф-фициент, представляющий отношение действующего значения переменного тока к выпрямленному, принимается k_d = 0,97.

Годовые потери электроэнергии в проводах контактной сети, кВт · ч, опре-деляются по формуле:

для постоянного тока

△Wгод = 400 · △Wт (7)

для переменного тока

△Wгод = 435 · △Wт (8)

Потери электроэнергии за год в проводах фидерной зоны Lт при их сопро-тивлении 1 Ом, отнесённые к 1 км, кВт · ч/Ом, определяются по формуле

В0 = (9)

где r - сопротивление 1 км проводов контактной сети, Ом, [приложение 2, табл. 2];

Площадь сечения проводов в медном эквиваленте при сроке окупаемости 10 лет, мм²,

Sэм min = 0,35 , (10)

Выбор проводов.По рассчитанному экономическому сечению контактной подвески выбираем [таблица 2, приложение 2] ближайшую площадь сечения проводов контактной подвески Sп.

В ряде случаев для участков постоянного тока при больших массах поездов и высоких скоростях движения может получиться большая площадь сечения Sэм min требующая применения двух-трёх и более усиливающих проводов в подвеске каждого пути. Площадь сечения усиливающих алюминиевых проводов, мм²,

Sуа = 1,65(Sэм min – Sп) (11)

Для несущих тросов на постоянном токе выбирают медные провода М-120, М-95, биметаллический ПБСМ-95.

На переменном токе рекомендованы провода ПБСА-50/70 или ПБСМ сечением не менее 70 мм². В качестве усиливающих проводов, как на постоянном, так и на переменном токе используют один, два или три провода А-185. На боковых путях станций в качестве несущего троса применяют биметаллические, сталемедные или сталеалюминиевые провода, контактный провод марки МФ-85 (НЛ0л0,04Ф-85).

Проверка проводов контактной сети по нагреванию.Эта проверка прово-дится сопоставлением максимальных эффективных токов подвески I20эф max (А) с длительно допустимыми токами Iдоп для принятого сечения контактной сети (таб-лица 1, приложение): Iдоп > I20эф max.

Максимальный эффективный ток контактной подвески в близи тяговой подста-нции при раздельном питании путей и максимальных размерах движения за период 20 мин (ток нагрева)

I20эф max = Iэф k20

где k20 – коэффициент превышения наибольшей 20-минутной нагрузки над часовой, определяется по кривой, k20 = 0,95 ÷ 1,35; .

Квадрат эффективного тока фидера, А²,

при одностороннем питании:

I²эф = · (12)

при двустороннем питании

I²эф = · (13)

где Wт, U, Т, Σt, Σtт, определяются по формулам (1) - (6).

Если по условиям нагрева эти провода не проходят, то требуется подвеска усиливающих проводов А-185.