5.8. Расчет средних потерь напряжения в тяговой сети
Среднее значение потери напряжения за время хода поезда по автоматической характеристике на перегоне i может в большинстве практических случаев определится по формулам, приведенным ниже.
Рис. №5.16 Схема, поясняющая определение расчетных величин
Рассмотрим формулы для участков постоянного тока.
Одностороннее питание однопутного участка или двухпутного при раздельном питании путей
.
(5.18)
Двустороннее питание однопутного и двухпутного участка при раздельном питании путей
.
(5.19)
Двустороннее питание двухпутного участка при параллельном питании путей
.
(5.20)
Двустороннее питание двухпутного участка при узловом питании путей
.
(5.21)
В этих формулах:
-
сопротивление 1 км тяговой сети всех
путей, соединенных параллельно, Ом/км;
-
то же одного пути;
-
расход энергии на движение рассматриваемого
поезда (типа w)
по перегону i
на рассматриваемом пути f,
кВтч;
-
суммарный расход энергии на движение
по фидерной зоне всех поездов пути f
за расчетный период T,
кВтч;
-
то же по всем путям;
-
время хода рассматриваемого поезда по
автоматической характеристике на
перегоне i,
ч;
-
длина фидерной зоны, км;
-
расстояние от тяговой подстанции до
середины отрезка пути на перегоне i,
проходимого рассматриваемым поездом
по автоматической характеристике, км;
-
расстояние от тяговой подстанции до
середины перегона i,
км;
-
длина перегона i,
км;
-
расстояние, проходимое поездом за время
хода по автоматической характеристике,
км;
-
напряжение в контактной сети, кВ;
-
период, соответствующие расчетным
размерам движения.
Рассмотрим формулы для участков переменного тока. Ниже приведены формулы для расчета средних потерь напряжения, приведенного к выпрямленному напряжению. Эти же формулы могут быть использованы и при синусоидальных токах, если заменить в них эквивалентные сопротивления (z) соответствующими составными сопротивлениями при некотором среднем значении cos φ.
Одностороннее питание однопутного участка или двухпутного при раздельном питании путей
.
(5.22)
Двустороннее питание двухпутного участка при раздельном питании путей.
Для однопутных и двухпутных участков при параллельном питании путей можно воспользоваться формулой 3 при замене сопротивлений r и ro – соответствующими значениями эквивалентных сопротивлений, а напряжение – выпрямленным напряжением.
(5.23)
Двустороннее питание двухпутного участка при узловом питании путей (в предположении, что пост секционирования расположен в середине межподстанционной зоны)
.(5.24)
В этих формулах:
- выпрямленное напряжение, приведенное к первичной обмотке трансформатора электровоза, кВ;
- эквивалентное сопротивление одного пути двухпутного участка, Ом/км;
-
то же всех путей, соединенных параллельно,
Ом/км;
- эквивалентное сопротивление для расчета потерь напряжения от нагрузок соседнего пути, Ом/км.
Величина изменяется в достаточно узких пределах и в большинстве случаев может быть принята
= 0,11 0,13 Ом/км.
,
- расход энергии на движение всех поездов
за период Т по первому и второму пути в
пределах фидерной зоны, кВтч.
Формулы, приведенные выше, могут быть использованы для расчета средней потери напряжения за время хода поезда, как на перегонах, так и на блок-участках.
Эти формулы выведены из предположений, что все поезда, кроме расчетного, потребляют энергию равномерно по всей фидерной зоне.
Точность этих формул вполне удовлетворительная, так как значительная доля потери напряжения создается током того поезда, до которого она рассчитывается. В тех случаях, когда в расчетах нужна более высокая точность, можно использовать формулы расчета мгновенных схем приложения нагрузок.