4.1. Кабельная сеть стрелочных электроприводов

Расчет кабельной сети стрелок состоит в определении числа жил управления стрелками с учетом двойного управления стрелками; цепей автоматической очистки стрелок от снега и цепей автоматической очистки стрелок от снега и цепей электрообогрева стрелочных приводов (цифры проставляют под кабелем, например, 10+2+2 (для кабеля от стрелки 1 до стрелки 3) значит 10 рабочих, 2 жилы на обдувку и 2 жилы на обогрев, а над ним общее число жил с учетом запасных).

При проектировании кабельной линии необходимо группировать вместе стрелки одного съезда, как, например, 1/3, 5/7, 9/11, 13/15 и т.д. Одиночные стрелки подключаются к кабельной сети по отдельности или последовательно. Кроме того, возможно последовательно соединить группу спаренных стрелок съезда и одиночную стрелку. Таким образом, максимальное количество последовательно соединенных стрелок равно трем.

Расчеты следует начинать с нахождения длин индивидуальных и магистральных (групповых) кабелей с использованием ординат стрелок. Длины магистральных кабелей находятся по формуле 1, а индивидуальных 2.

Далее определяется число рабочих жил для каждой стрелки с использованием специальных таблиц. Поскольку в рассматриваемом варианте рассматривается пятипроводная схема управления стрелочным приводом СП-6М с электродвигателем трехфазного тока МСТ-0,3 с центральным питанием 238 В, то число рабочих жил определяется по таблице 2 документа И-288-02. В таблице длины кабеля от поста ЭЦ до привода определяются по второму столбцу для одиночного перевода Р65-1/9, 1/11.

Например, для одиночной стрелки 25 определяем длину кабеля до поста ЭЦ, складывая длины индивидуальных и групповых кабелей:

L₂₅ = 50+115+490 = 655 (м).

Значению 655 м соответствует строка 750 м, которая дает 6 рабочих жил в кабеле этой стрелки, как в индивидуальном, так и в магистральном кабеле.

Для съезда 17/19 длина кабеля от наиболее удаленной стрелки до поста ЭЦ

L_17/19 = 65+105+115+490 = 775 (м).

Значению 775 м соответствует строка 900 м, которая дает 8 рабочих жил в кабеле, как стрелки 17, так и 19, и в индивидуальном, и в групповом кабеле.

Следующим этапом является нахождение числа жил на обдувку. Число жил кабеля при управлении автоматической очисткой стрелок от снега для соединения электропневматического кабеля с приводом каждой стрелки равно четырем, а привода каждой стрелки с муфтой – двум (прямая и обратная). В муфте обратные жилы объединяют на одном выводе (максимальная дальность управления очисткой стрелок 11,5 км для кабеля диаметром 0,9 мм и сечением 0,87 мм²).

Например, от ЭПК 1 стрелки к приводу 1 стрелки подходит четырехжильный кабель длиной 5 м (для стрелочного перевода 1/9 и 1/11). От стрелки 1 до стрелки 3 идут 2 жилы на обдув, от стрелки 3 до муфты СТ1 в индивидуальном кабеле идут 2+2=4 жилы на обдувку, по 2 на каждую стрелку. Поскольку к муфте СТ1 подключены 4 электропривода, то от муфты СТ1 до поста ЭЦ пойдут 4×1+1=5 жил на обдувку.

Питание устройств обогрева контактов электроприводов производится с поста ЭЦ переменным током частотой 50 Гц, напряжением 220 В с последующим понижением напряжения на трансформаторах типа ПОБС-5А, устанавливаемых возле муфт. Понижающий трансформатор ПОБС-5А в большинстве случаев находится на значительном расстоянии от источника питания, поэтому число жил (например, от поста ЭЦ до групповой муфты, у которой устанавливается трансформатор ПОБС-5А) определяется по расчету. На один трансформатор ПОБС-5А для электрообогрева следует подключать не более пяти электроприводов. Если к путевой коробке подключено больше электроприводов, то в нее добавляется дополнительный трансформатор.

Расчетные токи, потребляемые первичной обмоткой трансформатора ПОБС-5А в зависимости от числа включенных электроприводов, приведены в табл. 2 [1].

Таблица 2

Число стрелок с обогревателем	1	2	3	4	5
Расчетный ток первичной обмотки ПОБС-5А, А	0,21	0,36	0,57	0,83	1,1

В пределах допустимого падения напряжения при двух жилах в кабеле диаметром 0,9 мм и сечением 0,63 мм² между постом централизации и трансформатором длины кабеля будут находиться в пределах, указанных в табл. 3 [1].

Таблица 3

Стрелка	Длина кабеля, м, между трансформатором ПОБС-5А и приводом стрелки при двух жилах и напряжении на первичной обмотке ПОБС-5А, В
	220	210	200	190	180	170	160	150
Одиночная	145-335	120-295	85-255	55-215	–	–	–
Спаренные					–	–	–	–
Одиночная и спаренная	–	–	–	–	55-215	30-170	10-140	55-100

* В числителе ­– длина кабеля до первой стрелки, в знаменателе – между спаренными стрелками

Согласно табл.3 резисторы спаренных стрелок или двух одиночных, включенных по одному кабелю последовательно при напряжении на обмотке ПОБС-5А от 220 до 190 В по двум жилам параллельно, а при напряжении от 180 до 150 В – во вторичную обмотку по двум жилам кабеля, проложенным к каждому приводу отдельно.

Падение напряжения в кабеле определяется по следующей формуле:

,

где L_к – длина кабеля от коробки до поста ЭЦ;

r – сопротивление 1 м медной жилы кабеля диаметром 0,9 мм равное 0,0288 Ом;

I_р – расчетный ток, зависящий от количества подключенных приводов (берется из табл.2).

Напряжение на первичной обмотке путевого трансформатора равно разности напряжения, приложенного к кабелю на посте ЭЦ – 220 В, и падения напряжения в кабеле.

Например, найдём падение напряжения на первичной обмотке трансформатора ПОБС-5А коробки А1:

U_A1= 220 – 2(5+150+175+115+490) ∙ 0,0288 ∙ 0,83 = 175,3 В;

Напряжению 175,3 В соответствует значение табл.3 180 В. Следовательно, необходимо проложить к каждому электроприводу по две жилы кабеля на обогрев.

Найдём падение напряжения на первичной обмотке трансформатора ПОБС-5А коробки А4:

U_A4= 220 – 2(5+490) ∙ 0,0288 ∙ 1,1 = 188,64 В;

Напряжению 188,64 В соответствует значение таблицы 190 В.

Поскольку длины кабелей между стрелочными приводами и трансформаторами соответствуют значениям, приведенным в табл. 3, можно соединить обогрев спаренных стрелок по двум жилам параллельно.