Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
розрахунок.doc
Скачиваний:
1
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
1.04 Mб
Скачать

1.2 Визначення економічного перерізу проводів контактної мережі

1.2.1 Витрати електроенергії на тягу поїздів

а = 3,8(iэ+wср) Втч/ткм, (1)

де 3,8- коефіцієнт, що враховує середні втрати електроенергії в контактній мережі, на тягових підстанціях і витрати на власні потреби електровоза;

iэ - величина еквівалентного підйому;

wс-середній опір руху поїзда в кГ/т при середній швидкості руху;

Визначаємо значення середнього опору руху поїзда wср, відповідно до заданого типу поїзда та його швидкості руху:

wср пас = 5,8 кГ/т;

wср гр. = 2,5 кГ/т;

апас = 3,8(0,85+5,8)=23,56 Втг/ткм;

агр=3,8(0,85+2,5)=11,02 Втг/ткм.

1.2.2 Добові витрати електроенергії на рух всіх поїздів по фідерній зоні

,кВтг. (2)

де l - довжина фідерної зони, км;

Рпас, Ргр-заданна вага локомотива, пасажирського і вантажного, т;

Nпас, Nгр -задане число пар поїздів в добу, пасажирських і вантажних.

1.2.3 Добові втрати енергій в проводах фідерної зони від руху всіх поїздів

(3) де rэк - опір 1 км проводів контактної підвіски фідерної

зони, Ом/км;

U - середня розрахункова напруга в контактній мережі змінного струму, приймаємо 25000В;

åt - сумарний час заняття фідерної зони всіма розрахунковими поїздами за період 24 год з урахуванням графікових зупинок;

Сумарний час заняття фідерної зони всіма розрахунковими поїздами за добу.

, (4)

де Vпас,Vгр задані середні швидкості поїздів, пасажирських і вантажних;

åtт - сумарний час споживання енергії всіма розрахунковими поїздами за розрахунковий період.

год.

Cумарний час споживання енергії всіма розрахунковими поїздами за добу при проході фідерної зони

, (5)

де a= =1,25- заданий коефіцієнт, відношення часу ходу поїзда по ділянці живлення до часу його ходу під струмом по цій ділянці.

Embed Equation.3

кВтг.

1.2.4 Визначаємо річні втрати електроенергії в проводах фідерної зони від руху всіх поїздів

. (6)

де kд- коефіцієнт, що враховує додаткові витрати енергії на власні потреби рухомого складу;

kд =1,02;

kз- коефіцієнт, що враховує додаткові витрати енергії в

зимових умовах;

kз=1,08.

кВтг.

1.2.5 Знаходимо витрати електроенергії за рік в проводах фідерної зони

; (7)

кВтг.

1.2.6 Визначаємо мінімальний економічний

переріз проводів контактної мережі всіх колій фідерної зони

(8)

1.2.7 Визначаємо мінімальний економічний переріз проводів контактної мережі в мідному еквіваленті по кожній з головних колій

(9)

1.3 Перевірка проводів контактної мережі на нагрівання та допустимі витрати напруги, вибір типу контактної підвіски, визначення перерізу та кількості живлячих і відсмоктуючи ліній

1.3.1 Перевірка перерізу проводів по припустимому нагріванню

Розрахункове максимальне навантаження на 1км

; (10)

Рн = = 556 кВт/км.

Середня кількість поїздів, що одночасно знаходяться на фідерній зоні при повному використанні пропускної спроможності

n = , потяга; (11)

n= = 4,3 потяга.

Kе - коефіцієнт ефективності.

Kе = ; (12)

Kе = = 1,08.

Максимальний ефективний струм фідера

Iэ.макс.ф.= 10 (13)

де KН - коефіцієнт нерівномірності споживання по коліям;

KН=1,0;

KТ - коефіцієнт запасу, враховуючий нерівномірність електроспоживання протягом 1 год;

KТ=1,1;

С - коефіцієнт, враховуючий схему живлення, для двостороннього живлення;

С = 2.

Iэ.макс.ф.= = 308 А

1.3.2 Вибір типу контактної підвіски

По розрахованому перерізу Sэм = 132,5 мм приймаємо найближчий стандартний переріз контактної підівски змінного струму ПБСМ-95+МФ-100 з Sэм = 132 мм ;

Порівнюємо отриману величину Iэ.макс ф = 308А з допустимим по нагріванню навантаженням для даного типу підвіски:

Так як Iэ.макс ф = 308 А Iэ.доп = 740 А, вибраний тип підвіски проходить по нагріванню.

1.3.3 Перевірка вибраного пеперізу контактної підвіски по втраті напруги

Припустима найбільша втрата напруги в тяговій мережі змінного струму

Uдоп = Uш Uдоп.

де Uш - напруга, що підтримується на тягових шинах підстанций за рахунок стабілізуючих пристроїв;

Uдоп - припустима для кожного роду струму найбільша величина втрати напруги в тяговій мережі;

Uш = 27200 В;

Uдоп = 21000 В.

Uдоп = 27200- 21000= 6200В.

Розрахункова величина втрати напруги в тяговій мережі

Uтс = . (14)

де c', c'' - коефіцієнти, що враховують схему живлення ділянки;

Kд, Kз - коефіцієнти, що враховують додаткові витрати електроенергії;

c'= 8 - при схемі паралельного зєднання підвісок колій;

c''= 1;

Kд = 1,02;

Kз = 1,08.

Zmm - опір двохколійної ділянки тягової мережі змінного струму при заданій контактній підвісці;

Zmm = 0,48 Ом/км;

t - сумарний час заняття фідерної зони максимальною розрахунковою кількістю потягів Nо за добу, год.

t = ; (15)

  • t = =102,4 год;

Uтс = =3482 В.

Так як Uтс= 3482 В Uдоп = 6200 В, вибраний переріз контактної підвіски пройшов перевірку по допустимій втраті напруги.

1.3.4 Вибір перерізу живлячих та відсмоктуючих ліній

Виходячи з вимог вибору перерізу живлячих та відсмоктуючих ліній по нагріванню, знаходимо

Nпл = ; (16)

Nол = (17)

де Iдоп - припустимий по нагріванню струм для провода А-185

Iдоп = 600 А

; (18)

;

Nпл = = 0,51 провода;

Nол = = 2,05 провода.

Остаточно приймаємо 1 провід А-185 в живлячій лінії та 2 проводи А-185 в відсмоктуючій.

1.4 Розрахунок максимальних навантажень

1.4.1 Для головних колій станції і виїмки (місцевість захищена Кв- коефіцієнт поривостості вітру =0,95)

а) Тиск вітру на контактний провід у режимі максимального вітру

Ркvмах=Сх . , даН/м (19)

де Сх - аеродинамічний коефіцієнт лобового опору проводів вітру;

Сх = 1,25;

Кв - коефіцієнт поривостості вітру;

Кв = 0,95 ;

Vн - нормативна швидкість вітру для заданого вітрового району;

Vн = 25 м/с;

Н - висота перетину контактного проводу;

Н = 11,8 мм.

Ркvмах = =0,52 даН/м

б) Тиск вітру на контактний провід у режимі ожеледі з вітром

Ркг = , даН/м (20)

де вк - товщина стінки ожеледі на контактному проводі;

вк = 0,5 вн;

Вт - товщина стінки ожеледі товщина на несучому тросі ;

вт = 10 мм;

вн - нормативна товщина стінки ожеледі для заданого району ожеледі;

вн = 10 мм;

Vг - швидкість вітру при ожеледі;

Vг=15 м/с;

вк = 0,5 х 5 = 2,5 мм;

Ркг = = 0,27 даН/м.

Тому що Ркv Ркг, вихідним розрахунковим режимом буде режим максимального вітру.

в) Тиск вітру на несучий трос у режимі максимального вітру

Ртv = , даН/м. (21)

де d - діаметр несучого троса;

d = 12,5 мм;

Ртv = =0,55 даН/м.

г) Власна вага проводів

g = gт + n (gk + gс) , даН/м (22)

де gт, gк - власна вага відповідно несучого троса і контактного проводу;

gт= 0,77даН/м;

gк = 0,89 даН/м;

gс - власна вага струн і затисків;

gс = 0,03 даН/м;

n - кількість контактних проводів;

n=1

g = 0,77 + 1 ( 0,89 + 0,03) = 1,69 даН/м

д) Результуюче навантаження

q = , даН/м; (23)

q = = 1,78 даН/м

1.4.2 Для перегону (місцевість незахищена, Кв-коефіцієнт поривостості вітру=1,15)

а) Тиск вітру на контактний провід у режимі максимального вітру

Ркvмах = = 0,76 даН/м

б) Тиск вітру на контактний провід у режимі ожеледі з вітром

Ркг = = 0,39 даН/м

Тому що Ркv Ркг, вихідним розрахунковим режимом буде режим максимального вітру.

в) Тиск вітру на несучий трос у режимі максимального вітру

Ртv = =0,81 даН/м

г) Власна вага проводів

g = 1,69 даН/м

д) Результуюче навантаження

q = = 1,87 даН/м

1.4.3 Для моста і насипу (місцевість несприятлива, Кв-коефіцієнт поривостості вітру= 1,25)

а) Тиск вітру на контактний провід у режимі максимального вітру

Ркvмах = = 0,9 даН/м

б) Тиск вітру на контактний провід у режимі ожеледі з вітром

Ркг = = 0,46 даН/м

Тому що Ркv Ркг, вихідним розрахунковим режимом буде режим максимального вітру.

в) Тиск вітру на несучий трос у режимі максимального вітру

Ртv = =0,95 даН/м

г) Власна вага проводів

g = 1,69 даН/м

д) Результуюче навантаження

q = = 1,94 даН/м

1.4.4 Для другорядних колій станції (місцевість захищена Кв-коефіцієнт поривостості вітру=0,95)

а) Тиск вітру на контактний провід у режимі максимального вітру

Ркvмах = = 0,48 даН/м

б) Тиск вітру на контактний провід у режимі ожеледі з вітром

Ркг = = 0,25 даН/м

Тому що Ркv Ркг, вихідним розрахунковим режимом буде режим максимального вітру.

в) Тиск вітру на несучий трос у режимі максимального вітру

Ртv = =0,48 даН/м

г) Власна вага проводів

g = 0,6 + 1 (0,76 + 0,03) = 1,39 даН/м

д) Результуюче навантаження

q = = 1,47 даН/м

1.4.5 Натяг несучого тросу і контактних проводів

а) Для головних колій перегону (підвіска компенсована)

Максимально припустимий натяг несучого тросу

Тмах =2000даН

Натяг несучого тросу в режимі максимального вітру

Т = К′′ Тмах = 0,8252000 = 1650 даН

Натяг несучого тросу при безпровісному положенні контактних проводів

ТО = К Тмах = 0,852000 = 1700 даН

Натяг контактних проводів

К = 1000 даН

б) Для головних і другорядних колій станції (підвіска напівкомпенсованна)

Максимально припустимий натяг несучого тросу

Тмах = 2000 даН

Натяг несучого тросу в режимі максимального вітру

Т = К′′ Тмах = 0,825 2000 = 1650 даН

Натяг несучого тросу при безпровісному положенні контактних проводів

То = К Тмах = 0,85 2000 = 1700 даН

Натяг контактних проводів

К = 850 даН

Дані розрахунків навантажень і натягів зводимо в таблицю 1.

Таблиця 1 - Навантаження та натяг контактних проводів

N

п/п

Місце розташування підвіски

Рк

Рт

g

gk

q

Т

То

К

даН/м

даН/м

даН/м

даН/м

даН/м

даН

даН

даН

1

Головні колії станції і виїмка

0,52

0,55

1,69

0,89

1,78

1650

1700

1000

2

Перегін

0,76

0,81

1,69

0,89

1,87

1650

1700

1000

3

Міст і насип

0,9

0,95

1,69

0,89

1,94

1650

1700

1000

4

Другорядні колії станції

0,48

0,48

1,47

0,76

1,47

1650

1700

850

1.5 Розрахунок максимально допустимих довжин прольотів

1.5.1 Для головних колій станції і виїмки

а) Максимально припустима довжина прольоту без урахування Рэ

lмах=2 , м (24)

де Рэ - еквівалентне навантаження, що передається з контактного проводу на несучий трос і назад, попередньо приймаємо Рэ=0

Вкдоп - максимально припустиме відхилення контактного проводу від осі струмоприймача;

Вкдоп = 0,5м;

Yк- прогин опори на рівні контактного проводу;

Yк= 0,01 м;

а - зигзаг контактного проводу;

а=0,3м;

lмах= 2 = 82,2м.

б) Середня довжина струни

, м (25)

де h - конструктивна висота підвіски

= 0,83 м

в) Еквівалентне навантаження

,даН/м (26)

де - довжина підвісної гірлянди ізоляторів;

= 0,73м;

Yт - прогин опори на висоті несучого тросу;

Yт = 0,015 м;

.

г) Максимально припустима довжина прольоту з урахуванням Рэ

l′мах=

Тому що lмах відрізняється від lмах менш чим на 5%, розрахунок припиняємо.

1.5.2 Для другорядних колій станції

а) Максимально припустима довжина прольоту без урахування Рэ

lмах= 2 = 78,8 м

б) Середня довжина струни

в) Еквівалентне навантаження

Рэ= =-0,010 даН/м

г) Максимально припустима довжина прольоту з урахуванням Рэ

lмах=2 =78 м

Тому що lмах відрізняється від lмах менш чим на 5%, розрахунок припиняємо.

1.5.3 Для перегону

а) Максимально припустима довжина прольоту без урахування Рэ

lмах=2 =71,8 м

б) Середня довжина струни

в) Еквівалентне навантаження

Рэ= =-0,056 даН/м

г) Максимально припустима довжина прольоту з урахуванням Рэ

l′мах= 2 = 68,1 м,

Тому що lмах відрізняється від lмах менш чим на 5%, розрахунок припиняємо.

1.5.4 Для моста і насипу

а) Максимально припустима довжина прольоту без урахування Рэ

lмах = 2 =62,65 м

б) Середня довжина струни

в) Еквівалентне навантаження

Рэ= =-0,081 даН/м

г) Максимально припустима довжина прольоту з урахуванням Рэ,

lмах=2 =62,4м

Тому що lмах відрізняється від lмах менш чим на 5%, розрахунок припиняємо.

1.5.5 Для кривої R1=600 м

а) Максимально припустима довжина прольоту без урахування Рэ

lмах = 2 , м (27)

де а= 0,4м

Вкдоп=0,45м

lмах = 2 = 33 м

б) Середня довжина струни

в) Еквівалентне навантаження

Рэ= =-0,115даН/м

г) Максимально припустима довжина прольоту з урахуванням Рэ

lмах = 2 = 31,5 м

Тому що lмах відрізняється від lмах менш чим на 5%, розрахунок припиняємо.

1.5.6 Для кривої R2=150 м

а) Максимально припустима довжина прольоту без урахування Рэ

lмах= 2 = 30,1 м

б) Середня довжина струни

в) Еквівалентне навантаження

Рэ= =-0,13даН/м

г) Максимально припустима довжина прольоту з урахуванням Рэ

lмах= 2 = 29,9 м

Тому що lмах відрізняється від lмах менш чим на 5%, розрахунок припиняємо.

1.5.7 Для кривої R3=950 м

а) Максимально припустима довжина прольоту без урахування Рэ

lмах= 2 = 60,9 м

б) Середня довжина струни

в) Еквівалентне навантаження

Рэ= =-0,31даН/м

г) Максимально припустима довжина прольоту з урахуванням Рэ,

lмах = 2 = 56,3 м

Тому що lмах відрізняється від lмах менш чим на 5%, розрахунок припиняємо.

Дані розрахунків зводимо в таблицю 2

Таблиця 2 - Довжини прольотів

N

п/п

Тип контактної підвіски і місце її розташування

Довжина прольоту, м

Розрахункова

Прийнята

Підвіска напівкомпенсована ПБСМ-95 + МФ-100

1

Головні колії станції

79,9

70

Підвіска компенсована ПБСМ-95 + МФ-100

2

Перегін пряма

68,1

65

3

Міст і насип

62,4

60

4

Перегін крива R1=600м

31,5

30

R2=150

29,9

30

R3=950

56,5

55

Підвіска напівкомпенсована ПБСМ-70 + МФ-85

5

Другорядні колії станції

78

70

1.6 Специфікації проводів та обладнанн

1.6.1 Специфікація опор станції

Таблиця 3 - Опори станції

опори

Габарит

опори

Тип опори СС136,6

Тип консолі

Тип

відтяжки

опори

Габарит

опори

Тип опори СС136,6

Тип консолі

Тип

відтяжки

1

3,3

3

НР-I-5

А-2

78

3,3

3

НР-I-5

А-2

2

3,3

3

НР-I-5

А-2

79

3,3

2

НР-I-5/НС-I-5

3

3,2

2

НР-I-5/НС-I-5

80

3,3

2

НР-I-5/НС-I-5

Продовження таблиці 3

опори

Габарит

опори

Тип опори СС136,6

Тип консолі

Тип

відтяжки

опори

Габарит

опори

Тип опори СС136,6

Тип консолі

Тип

відтяжки

4

3,2

2

НР-I-5/НС-I-5

81

3,3

2

НР-I-5/НС-I-5

5

3,2

2

НР-I-5/НС-I-5

82

3,1

2

НР-I-5/НС-I-5

6

3,1

2

НР-I-5/НС-I-5

83

3,2

1

НР-I-5

А-2

7

3,3

3

НР-I-5

А-2

84

3,1

3

НР-I-5

А-2

8

3,3

3

НР-I-5

А-2

85

3,1

3

НР-I-5

А-2

9

3,3

1

НР-I-5

86

3,2

3

НР-I-5

А-2

10

3,3

1

НР-I-5

87

3,3

2

НР-I-5/НС-I-5

11

3,1

1

НР-I-5

88

3,3

2

НР-I-5/НС-I-5

12

3,1

3

НР-I-5

А-2

89

3,1

2

НР-I-5/НС-I-5

13

3,1

1

НР-I-5

90

3,1

2

НР-I-5/НС-I-5

14

3,2

3

НР-I-5

А-2

91

3,1

1

НР-I-5

А-2

15

3,3

1

НР-I-5

92

3,1

1

НР-I-5

А-2

16

3,3

1

НР-I-5

25-28

3,1

1-3

НР-I-5/НС-I-5

А-2

17

3,1

3

НР-I-5

А-2

27-30

3,1

1

НР-I-5/НС-I-5

18

3,1

1

НР-I-5

29-32

3,1

1

НР-I-5/НС-I-5

19

3,1

3

НР-I-5

А-2

31-34

3,1

1

НР-I-5/НС-I-5

20

3,1

3

НР-I-5

А-2

33-36

3,3

3

НР-I-5/НС-I-5

21

3,1

3

НР-I-5

А-2

35-38

3,3

3

НР-I-5/НС-I-5

22

3,1

1

НР-I-5

37-40

3,1

1

НР-I-5/НС-I-5

23-28а

3,1

1-3

НР-I-5/НС-I-5

А-2

39-42

3,2

1-3

НР-I-5/НС-I-5

А-2

24

3,1

3

НР-I-5/НС-I-5

А-2

41-47

3,2

1

НР-I-5/НС-I-5

24а

3,1

1

НР-I-5

43-46

3,1

1

НР-I-5/НС-I-5

26

3,1

1

НР-I-5

45-48

3,1

1

НР-I-5/НС-I-5

44

3,1

1

НР-I-5

47-50

3,1

1

НР-I-5/НС-I-5

45

3,1

1

НР-I-5

49-52

3,1

3

НР-I-5/НС-I-5

А-2

59

3,1

1

НР-I-5

51-54

3,1

1

НР-I-5/НС-I-5

62

3,1

1

НР-I-5

53-56

3,3

1

НР-I-5/НС-I-5

62а

3,1

1

НР-I-5

55-58

3,1

1

НР-I-5/НС-I-5

67

3,1

1

НР-I-5

57-60

3,1

1

НР-I-5/НС-I-5

69

3,1

1

НР-I-5

61-64

3,1

1-3

НР-I-5/НС-I-5

А-2

70

3,1

1

НР-I-5

63-66

3,1

1-3

НР-I-5/НС-I-5

А-2

71

3,1

1

НР-I-5

65-68

3,3

3

НР-I-5/НС-I-5

72

3,3

3

НР-I-5

3

КФ

А-2

73

3,1

1

НР-I-5

3

КФ

А-2

74

3,1

1

НР-I-5

3

КФ

А-2

75

3,1

1

НР-I-5

3

КФ

А-2

76а

3,2

2

НР-I-5

А-2

3

КФ

А-2

76

3,1

1

НР-I-5

3

КФ

А-2

77

3,1

3

НР-I-5

А-2

Продовження таблиці

опори

Габарит

опори

Тип опори СС136,6

Тип консолі

Тип

відтяжки

опори

Габарит

опори

Тип опори СС136,6

Тип консолі

Тип

відтяжки

1

КФ

16ф

3

КФ

А-2

1

КФ

17ф

3

КФ

А-2

1

КФ

18ф

3

КФ

А-2

10ф

1

КФ

19ф

3

КФ

А-2

11ф

1

КФ

20ф

3

КФ

А-2

12ф

3

КФ

21ф

3

КФ

А-2

13ф

3

КФ

22ф

3

КФ

А-2

14ф

1

КФ

А-2

23ф

3

КФ

А-2

15ф

3

КФ

А-2

24ф

3

КФ

А-2

25ф

3

КФ

А-2