3 Определение расчетных нагрузок

Расчетные нагрузки позволяют определить мощность основного источника электроэнергии вагона, выбирать сечения проводов сети электроснабжения, аппарата защиты, коммутации и управления.

Под расчетной нагрузкой понимают некоторую неизменную нагрузку, которая вызывает такой же нагрев проводов, двигателя, что и действительная нагрузка, непрерывно меняющаяся по величине во времени. Расчетные нагрузки определяют для наиболее загруженных в электрическом отношении периодов работы электрооборудования. При этом используется метод упорядоченных диаграмм, которые представляют собой зависимости коэффициента максимума от эффективного числа электроприемников и группового коэффициента использования.

Для пассажирских вагонов потребление электроэнергии в зимний и летний периоды эксплуатации неодинаково. Потребление зависит от типа вагона (вагон с кондиционированием воздуха или без кондиционирования, есть ли электрическое отопление или нет), и от условий, в которых вагон эксплуатируется. Определяют расчетные нагрузки отдельно для зимнего и летнего периодов эксплуатации вагона и используют для последующих расчетов большие значения.

Эффективным числом электроприемников называется такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое дает ту же величину расчетной нагрузки, что и группа действительных электроприемников различных по мощности и режиму работы. Эффективное число электроприемников во всех случаях можно определить по формуле:

, (18)

где – номинальная мощность i-го электроприемника.

Если отношение номинальной мощности наибольшего токоприемника к номинальной мощности наименьшего электроприемника

, (19)

а групповой коэффициент использования , то эффективное число электроприемников допускается определить по упрощенной формуле:

. (20)

Для зимнего периода эксплуатации используется следующее оборудование:

1. двигатель вентилятора системы вентиляции вагона, ;

2. двигатель водяного насоса, ;

3. электрокалорифер, ;

4. электрические печи, ;

5. лампы накаливания, ;

6. лампы люминесцентного освещения, ;

7. двигатель преобразователя люминесцентного освещения, ;

8. электрокипятильник, ;

9. электронагреватели воды, ;

10. электроохладитель питьевой воды, ;

11. бытовые приборы, ;

12. цепи управления, .

Для летнего периода эксплуатации используется следующее оборудование:

1. двигатель вентилятора системы вентиляции вагона, ;

2. двигатель вентилятора конденсатора, ;

3. двигатель компрессора, ;

4. лампы накаливания, ;

5. лампы люминесцентного освещения, ;

6. двигатель преобразователя люминесцентного освещения, ;

7. электрокипятильник, ;

8. электронагреватели воды, ;

9. электроохладитель питьевой воды, ;

10. бытовые приборы, ;

11. цепи управления, .

По расчету эффективное число электроприемников для зимнего и летнего периода равно:

для зимнего периода:

для летнего периода:

Групповой коэффициент использования определяется по формуле:

, (21)

где – коэффициент использования отдельного потребителя электроэнергии вагона, который определяется по таблице 3.

Таблица 3 – Возможные значение коэффициента использования и его принятое

значение

Потребители электроэнергии		принятое для расчета
Двигатель компрессора	0,60 – 0,75	0,65
Двигатель вентилятора конденсатора	0,73 – 0,80	0,75
Двигатель вентилятора системы вентиляции	0,84 – 0,90	0,85
Двигатель насоса отопления	0,30	0,30
Двигатель преобразователя люминесцентного освещения	0,70 – 0,75	0,70
Электрокипятильник	0,27	0,27
Преобразователи электробритв	0,15 – 0,20	0,15
Электроохладитель питьевой воды	0,35	0,35
Электронагреватели	0,60 – 0,80	0,70
Электрические печи	0,90	0,90
Электрокалорифер	0,85 – 0,90	0,85
Лампы накаливания	0,80 – 0,85	0,80
Лампы люминесцентного освещения	0,80 – 0,85	0,80
Электронагреватели котла отопления	0,80 – 0,90	–
Преобразователь для питания радиоустройств	0,75 – 0,80	–
Цепи управления	0,90 – 0,95	0,90

По расчету групповой коэффициент использования равен:

для зимнего периода:

для летнего периода:

Для электроприемников с различным режимом работы расчетная активная мощность определяется по формуле:

, кВт (22)

где – коэффициент максимума;

–коэффициент использования отдельного потребителя электроэнергии вагона (таблица 3);

– номинальная мощность потребителя, Вт.

Коэффициент максимума определяют в зависимости от эффективного числа электроприемников и группового коэффициента использования. Для зимнего периода коэффициент максимума принимаем равным 1,26; для летнего периода – 1,41.

По расчету активная мощность равна:

для зимнего периода:

для летнего периода:

Расчетный ток группы потребителей при системе электроснабжения на постоянном токе рассчитывается по формуле:

, (23)

где – номинальное напряжение сети электроснабжения, .

По расчету расчетный ток группы потребителей равен:

для зимнего периода:

;

для летнего периода:

Расчетным является летний режим работы.