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

отсасывающих линий

1. 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;

Q_гр /Q_пас - заданный вес поезда, пассажирского или грузового, т;

N_гр /N_пас – заданное число пар поездов в сутки;

w_гр /w_пас – удельный расход электроэнергии на тягу, Вт · ч/т · км брутто;

Wт = 2·9,3·6000·28·11·10^-3 +2·15,2·2900·32·11·10^-3 = 65,405 кВт ·ч;

Суммарное время (Σt) 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 поездов, км/ч;

Nпас – число пассажирских поездов по данному пути в сутки, однопутный - 30 -35, двухпутный – 10-15;

N гр – число грузовых поездов в сутки по каждому пути можно определить в зависимости от количества перевозимого груза и массы поезда, однопутный - 20 -28, двухпутный – 40-5;

Σt = 2· ( ) = 14,05 ч

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).

Σtт = = 10,807 ч

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

при одностороннем питании:

△Wт = [ + 0.61 ] (4)

где U - напряжение контактной сети при переменном токе

При переменном токе расчётное напряжение в контактной сети заменяется расчётным значением выпрямленного, приведённого к стороне высшего напряжения трансформатора электровоза:

U = U_ном = 25 кВ;

r – сопротивление 0,191 км проводов контактной сети, Ом/км;

Lт – длина фидерной зоны, км; Lт = 11 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;

△Wт = [ ] = 40,94 кВт · ч

Годовые потери электроэнергии в проводах контактной сети, кВт · ч, определяются по формуле: для постоянного тока:

△Wгод = 400 · △Wт (7)

△Wгод 400 ·40,94 =16376,4 кВт · ч

Потери электроэнергии за год в проводах фидерной зоны Lт при их сопротивлении 0,191 Ом, отнесённые к 1 км, кВт · ч/Ом, определяются по формуле :

В0 = (8)

Где r - сопротивление 1 км проводов контактной сети, Ом;

В0 = 7794,5 кВт · ч

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

Sэм min = 3,64 (9)

Sэм min =3,64· = 435,507 мм²

Выбор проводов

По рассчитанному экономическому сечению контактной подвески выбираем 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) (10)

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 сталлеалюминиевые провода, контактный провод марки МФ-85 (НЛ0л0,04Ф-85)

Проверка проводов контактной сети по нагреванию

Эта проверка проводится сопоставлением максимальных эффективных токов подвески I20эф max (А) с длительно допустимыми токами Iдоп для принятого сечения контактной сети (таблица 1, приложение): Iдоп > I20эф max.Максимальный эффективный ток контактной подвески в близи тяговой подстанции при раздельном питании путей и максимальных размерах движения за период 20 мин (ток нагрева):

I20эф max = Iэф k20 (11)

где k20 – коэффициент превышения наибольшей 20-минутной

нагрузки над часовой, определяется по кривой ;

I20эф max= (106408,35)^1\2·1,1 = 358,8 А

Квадрат эффективного тока фидера, А², при одностороннем питании:

I²эф = · (12)

где Wт, U, Т, Σt, Σtт, определяются по формулам (1) - (5);

I²эф = = 580,141 А