Міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни
ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ
МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА
В. Х. Далека, В. К. Нем, В. І. Скуріхін
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ
ЕЛЕКТРИЧНОГО ТРАНСПОРТУ
Рекомендовано
Міністерством освіти і науки, молоді та спорту України
як навчальний посібник
для студентів вищих навчальних закладів
Харків
ХНАМГ
2011
УДК 629.43:621.33 (075)
ББК 39.8я73-6+31.19я73-6
Д 15
Рецензенти:
Л. В. Акімов, доктор технічних наук, професор кафедри «Електромеханічних систем» (Харківський національний технічний університет «ХПІ»)
Я. В. Щербак, доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри «Систем електричної тяги» (Українська державна академія залізничного транспорту)
О. М. Ларін, доктор технічних наук, професор, начальник кафедри Інженерної та аварійно-рятувальної техніки Національного університету цивільного захисту України
Рекомендовано Міністерством освіти і науки, молоді та спорту України
(лист № від 2011 р.)
Далека В. Х.
Д 15 Електропостачання електричного транспорту: навч. посібник / В. Х. Далека, В. К. Нем, В. І. Скуріхін; Харк. нац. акад. міськ. госп-ва. – Х.: ХНАМГ, 2011. – 219 с.
ISBN 978-966-695-157-4
Навчальний посібник побудований за вимогами кредитно-модульної системи організації навчального процесу та узгоджений з орієнтовною структурою змісту навчальної дисципліни, рекомендованою Європейською Кредитно-Трансферною Системою (ЕСТS).
Рекомендовано для студентів спеціальностей електромеханіка.
УДК 629.43:621.33 (075)
ББК 39.8я73-6+31.19я73-6
© В.Х. Далека, 2011
ISBN 978-966-695-157-4 © ХНАМГ, 2011
Зміст
Вступ…………………………………………………………………………... ОСНОВНІ ТЕРМІНИ Й ВИЗНАЧЕННЯ …………………………………… Розділ 1. Схеми зовнішнього й внутрішнього електропостачання електричного транспорту…………………………………………………... 1.1. Загальна схема електропостачання………………………………… 1.2. Схеми внутрішнього електропостачання…………………………. 1.3. Схеми внутрішнього електропостачання одноколійної ділянки… 1.4. Централізований і децентралізований способи електропостачання…………………………………………………………. 1.5. Схеми зовнішнього електропостачання…………………………… Розділ 2. Тягові мережі електричного транспорту……………………… 2.1. Поняття «контактна мережа|сіть|»………………………………………… 2.1.2. Вимоги до контактної мережі……………………………….. 2.2. Типи підвісок………………………………………………………. 2.2.1. Проста контактна підвіска……………………………………. 2.2.2. Маятникова підвіска…………………………………………. 2.2.3. Вантажна компенсація………………………………………… 2.2.4. Подовжньо-ланцюгова|цепна| підвіска………………………………. 2.2.5. Трасування контактної мережі|сіті| рейкового транспорту……… 2.3. Матеріали й підвісна арматура контактної мережі………………. 2.3.1. Контактні проводи……………………………………………. 2.3.2. Троси й підсилюючі проводи…………………………………. 2.3.3. Ізолятори………………………………………………………. 2.3.4. Затиски контактної мережі…………………………………… 2.3.5. Підвісна арматура…………………………………………….. 2.4. Спецчастини……………………………………………………….. 2.4.1. Секційні ізолятори……………………………………………. 2.4.2 Шумоглушники………………………………………………… |2.4.3 Температурний гвинт………………………………………….. 2.4.4. Перетини контактної мережі ………………………………… 2.4.5. Криві утримувачі……………………………………………… Розділ 3. Механічні розрахунки простої і ланцюгової підвісок……….. 3.1. Розрахунок полігону………………………………………………..| 3.2. Визначення довжини хорди на криволінійних| ділянках трамвайної мережі…………………………………………………………іті| 3.3. Визначення довжини хорди на криволінійних| ділянках руху тролейбуса…………………………………………………………… 3.4. Взаємодія контактного проводу|проводу| і струмоприймача……………….| Розділ |провод4. Розрахунки навантаження контактних підвісок……………. 4.1. Розрахункові режими і навантаження на контактні проводи…… 4.1.1. Метеорологічні чинники……………………………………..|фактори| 4.1.2. Розрахункові навантаження і режими……………………….. 4.2. Розрахунок простої підвіски……………………………………… 4.2.1. Розрахунок маятникової системи……………………………. 4.3. Розрахунок ланцюгової|цепної| підвіски…………………………………. 4.4. Розрахунок підтримуючих і опорних пристроїв…………………|устроїв| 4.4.1. Загальні|спільні| положення…………………………………………… 4.4.2. Розрахунок простої гнучкої поперечини…………………….|поперечки| 4.4.3 Розрахунок фіксуючого троса……………………………….. Розділ 5. Електричні розрахунки тягової мережі…………………….. 5.1. Постановка завдань|задач| і принципи розрахунку ТМ…………………| 5.2. Задачі електричних розрахунків тягової мережі……………..... 5.3. Режими роботи тягової мережі ……………………………………|сітей| 5.4. Основні розрахункові величини, які характеризують роботу системи електропостачання……………………………………………… 5.5. Основні параметри тягових мереж………………………………… 5.5.1. Опори елементів тягової мережі…………………………….. 5.5.2. Живильні лінії…………………………………………………. 5.6. Методи розрахунків внутрішнього електропостачання…………… 5.6.1. Метод перетину графіка……………………………………….. 5.6.2. Метод рівномірно розподіленого навантаження……………... 5.6.3 Узагальнено - аналітичний метод……………………………. 5.6.4. Аналітичний розрахунок тягових навантажень…………….. 5.6.5. Розрахунок навантажень за даними експериментів…………|харчуванні| 5.6.6. Визначення розрахункового рівномірно розподіленого навантаження………………………………………… 5.6.7. Розрахунки нерозгалуженої тягової мережі|сіті| при односторонньому|однобічному| живленні…………………………………………… 5.6.8. Розрахунок розімкненої мережі з зосередженим навантаженням……………………………………………………….. 5.6.9. Розрахунок розімкнених мереж з рівномірно розподіленим навантаженням……………………………………………………….. 5.6.10. Розрахунок розгалуженої мережі з однобічним живленням…………………………………………………………….. 5.6.11. Замкнута мережа з двостороннім живленням……………… Розділ 6. Розрахунок і вибір параметрів системи електропостачання…………………………………………………………. 6.1. |сіті|Розрахунок рейкової мережі………………………………………..|сіті| 6.2. Розрахунок параметрів негативних живильних ліній……………. 6.3. Розрахунок навантаження контактної мережі……………………. 6.4. Розрахунок навантаження живильних ліній………………………. 6.5. Розрахунок параметрів контактного проводу ……………………. 6.6. Розрахунок сумарних втрат напруги в елементах схеми електропостачання ………………………………………………………. 6.7. Розрахунок робочої і встановленої потужності тягових підстанцій ………………………………………………………………… 6.8. Визначення місць розташування і потужності тягових підстанцій ……………………………………………………………….|сіті| 6.9. Економічні розрахунки систем електропостачання ЕТ…………. Розділ 7. Силові кабелі…………………………………………………….. 7.1. Конструкція силових кабелів……………………………………... 7.2. Монтаж і експлуатація кабельної мережі………………………… 7.3. Захист кабелів тягової мережі…………………………………….. 7.3.1. Захист кабелів тягової мережі в заземленій системі………….. 7.3.2. Захист кабелів тягової мережі в ізольованій системі…………… Розділ 8. Коротке замикання (к.з.) в тяговій мережі…………………… 8.1. Розрахунок струму короткого замикання в тяговій мережі………….. 8.2. Визначення сталих значень струмів к.з…………………………….. 8.3. Захист від малого струму к.з………………………………………. Розділ 9. Блукаючі струми…………………………………………………. 9.1. Аналіз блукаючих струмів………………………………………….. 9.2. Потенційна діаграма однобічного живлення при рівномірно розподіленому навантаженні……………………………………………. 9.3. Потенційні діаграми однобічного живлення при зосередженому навантаженні……………………………………………. 9.4. Потенційна діаграма схеми двостороннього живлення при зосередженому і рівномірно розподіленому навантаженні………..... 9.5. Вплив різних чинників|факторів| на блукаючі струми|токи| в землі………………|грунті| 9.6. Захист підземних металевих споруд від блукаючих струмів…….. 9.7. Вольтододаючі| пристрої……………………………………………… Список літератури…………………………………………………………|устрої
|
7
8
15 15 17 20
21 22 26 26 26 27 27 29 31 33 34 36 36 38 40 42 47 48 48 49 50 51 52 54 54
55
57 58 65 65 65 68 69 72 74 78 78 79 81 84 84 88 91
93 103 103 108 109 112 113 116 117 121
122
124
128
130
132 135
139 139 146 149 153 154
156
157
158
160 163 163 165 169 170 175 179 179 181 186
198 198
201
204
205 208 211 216
219
|
В с т у п
При експлуатації системи електропостачання (СЕП) важливим є проведення комплексу заходів, що спрямовані на надійне та безперебійне електропостачання відповідальних споживачів електричною енергією високої якості, тобто забезпечення своєчасного й безвідмовного її функціонування при безпомилковому керуванні. У загальному випадку під «експлуатацією» слід розуміти сукупність організаційних дій щодо приведення і підтримки устаткування в робочому стані, й використання його за призначенням із необхідною ефективністю.
Розгляд різноманітних проблем експлуатації складних технічних систем, до яких відноситься і СЕП електричного транспорту (ЕТ), спирається на ряд визначень, що характеризують саму систему, і процеси, що відбуваються в ній.
Під «системою» розуміють сукупність елементів, взаємозалежні функції яких узгоджені для виконання деякого загального завдання. Наприклад, система електропостачання ЕТ являє собою сукупність технічних засобів, зв'язаних єдиним процесом виробництва, перетворення і розподілу електричної енергії по ділянках ТМ.
Взаємодія сукупності елементів у досягненні цільового призначення визначає процес функціонування системи. Таким цільовим призначенням СЕП є постачання електричною енергією рухомого складу (РС) у потрібній кількості й заданій якості.
Даний посібник передбачає вивчення студентами курсу «Електропостачання електричного транспорту» в галузі знань 0507 – «Електротехніка та електромеханіка» напряму підготовки 6.050702 – «Електромеханіка» відповідно до навчального плану.
Весь курс містить теоретичний матеріал, лабораторні роботи й практичні заняття; для останніх – розроблені й видані методичні вказівки.
Теоретичний матеріал складається з двох частин:
Механічна частина (контактна мережа), розділи 1 - 4;
Електрична частина (електричні розрахунки тягової мережі), розділи 5 - 9;