7. Расчет стрелочной панели псп-эцк

Расчет панели ПСП-ЭЦК (см. прил. 1, рис. П1.2) заключается в проверке соответствия тока, потребляемого электроприводами при переводе стрелок, с допустимым током панели.

В случае, когда станция находится в зоне среднего или сурового климата (cм. исходные данные разд. 1) проектируется электрообогрев автопереключателей стрелочных приводов. В этом случае дополнительным расчетом проверяется также мощность цепей обогрева.

М а к с и м а л ь н ы й п у с к о в о й т о к I_{сп max} потребляемый от выпрямителей панели ПСПН-ЭЦК, зависит от типа рельсов, марок крестовин стрелочных переводов, числа одновременно переводимых стрелок и может быть определен по формуле:

I_{сп max} = I_эп · n_со,

где I_эп – ток, потребляемый одним электроприводом стрелочного перевода данного типа;

n_со – количество одновременно переводимых стрелок данного типа.

Значение n_со на станциях с числом стрелок до 60 рекомендуется принимать равным 4; с числом стрелок от 60 до 100 включительно – 6; свыше 100 стрелок – 8 [5].

Расчетный ток электроприводов СП-6 для марки крестовин 1/11 при типе рельсов P65 составляет 3,2 А.

Панель ПСП-ЭЦК рассчитана на максимальный суммарный ток обеих групп рабочих цепей стрелок (1рпб, 2РПБ) 30 А (п.1.4).

М о щ н о с т ь ц е п е й э л е к т р о о б о г р е в а контактов стрелочных приводов рассчитывается по формуле

S_э = S_эс · n,

где S_эс – мощность цепей электрообогрева, отнесенная на одну стрелку (P_эс = 45 Вт, Q_эс = 22 вар [3]). Если мощность цепей электрообогрева превышает 4,5 кВА (П1.4) выбирают другую модификацию панели ПСП-ЭЦК.

Электрообогрев приводов, как правило, осуществляется при напряжении цепи 220 В. В этом случае мощность цепи обогрева с учетом потерь соответствует приведенным выше значениям. Если электрообогрев производится при напряжении 127 В, то

P_эс = 15 Вт, Q_эс = 5 вар.

Нагрузка на вводную панель ПВ-ЭЦК от ПСП-ЭЦК (S_псп) определяется суммарной мощностью, потребляемой рабочими цепями стрелок при их переводе и мощностью, необходимой для электрообогрева контактов стрелочных приводов:

S_псп = S_с + S_э,

где S_с – мощность цепей перевода стрелок с учетом потерь может быть принята в целом на пост ЭЦ на станциях до 60 стрелок – P_с = 2,1 кВт, Q_с = 0,9 квар; от 60 до 100 стрелок включительно – P_с = 3,0 кВт, Q_с= 0,9 квар; свыше 100 стрелок – P_с = 4,1 кВт, Q_с = 0,8 квар [5].

S_э – мощность цепей электрообогрева контактов стрелочных приводов.

В данном разделе необходимо выполнить следующее. 1. Произвести расчет токов, потребляемых электроприводами при переводе стрелок. 2. Определить мощности цепей электрообогрева. 3. Выбрать модификацию и число стрелочных панелей. 4. Определить мощность нагрузки на вводную панель.

8. Расчет преобразовательных панелей пп25-эцк

Целью расчета панелей ПП25-ЭЦК является определение необходимого числа преобразователей частоты и числа панелей, а также определение нагрузки, создаваемой на вводную панель ПВ-ЭЦК.

Число преобразователей частоты и панелей. Учитывая особенности фазочувствительных рельсовых цепей, связанных с двумя цепями питания, в панелях устанавливают местные и путевые преобразователи частоты (ПЧ). Расчет панелей, поэтому, производится как по нагрузке, создаваемой местными элементами путевых реле, так и по нагрузке, создаваемой путевыми трансформаторами.

Мощность местных элементов S_мэ и путевых трансформаторов S_пт рельсовых цепей определяют по формулам

S_мэ = S_мэс · n_с;

S_пт = S_птс · n_с;

где S_мэс, S_птс – полные мощности, соответственно, местных элементов и путевых трансформаторов в расчете на одну стрелку. Составляющие этих мощностей для различных видов тяги приведены в табл. 4 [5];

n_с – число стрелок на станции.

Таблица 4

Род тяги	Местные элементы		Путевые трансформаторы
	PМЭС, Вт	QМЭС, вар	PПТС, Вт	QПТС, вар
Электрическая переменного тока	2,8	4,7	31,5	14,8
Автономная	4,1	4,4	17,2	12,2
Электрическая постоянного тока	4,1	4,4	16,8	7,85

На основании полученной мощности, необходимой для питания рельсовых цепей рассчитывают требуемое число местных n_мп и путевых n_пп преобразователей:

n_мп = S_мэ / S_пмэ;

n_пп = S_пт / S_ппэ;

где S_пмэ, S_ппэ – расчетные мощности местного и путевого преобразователей (составляют соответственно S_пмэ = 300 ВА, S_ппэ = 290 ВА [3], некоторый запас мощности для путевых ПЧ резервируется на случай понижения сопротивления балласта сверх нормы).

Если результаты расчета числа преобразователей оказались дробными, их округляют в большую сторону до целого числа.

В соответствии с числом преобразователей определяют число панелей ПП25-ЭЦК. Следует при этом иметь в виду, что на участках с автономной и электротягой переменного тока число панелей рассчитывается с учетом использования всех преобразователей, устанавливаемых на панели.

На участках с электротягой постоянного тока одна панель устанавливается лишь в том случае, когда требуемое число путевых преобразователей не превышает четырех . В противном случае устанавливают две или три панели.

Для проведения дальнейших расчетов рекомендуется определить фактическую (среднюю) мощность загрузки каждого из местных S_фпм и путевых S_фпп преобразователей частоты:

S_фпм = S_мэ/n_мп;

S_фпп = S_пт/n_пп.

Нагрузка на вводную панель при электротяге постоянного тока. В этом случае местные и путевые преобразователи частоты в сеть переменного тока должны быть включены синфазно.

На основании фактических загрузок местных S_фпм и путевых S_фпп преобразователей по графикам для одиночного преобразователя 1ПЧ (рис.5) определяют нагрузки на изолирующий трансформатор ТС3 соответственно P_пчм, Q_пчм, P_пчп и Q_пчп.

Рис. 5

Нагрузку от местных ПЧ рассчитывают по формулам:

P_мпч = P_пчм · n_мп;

Q_мпч = Q_пчм · n_мп;

S_мпч = √(P²_мпч +Q²_мпч ).

Нагрузку от путевых ПЧ рассчитывают по формулам:

P_ппч = P_пчп · n_пп;

Q_ппч = Q_пчп · n_пп;

S_ппч = √(P²_ппч +Q²_ппч).

Общая нагрузка от местных и путевых ПЧ определяется как суммарная:

P_пч = P_мпч + P_ппч;

Q_пч = Q_мпч + Q_ппч;

S_пч = S_мпч + S_ппч.

При электротяге постоянного тока панели ПП25-ЭЦ совместно с устройствами связи подключают через изолирующий трансформатор ТС3 к вводной панели (см. разд. 2).

Общая нагрузка панелей ПП25-ЭЦК и устройств связи на трансформатор ТС3:

P_пс = P_пч + P_св;

Q_пс = Q_пч + Q_св;

S_пс = S_пч + S_св,

где P_св, Q_св, S_св – соответственно, активная, реактивная и полная мощности для питания устройств связи (данные приведены в прил. 3).

На основании расчета полной (кажущейся) мощности S_пс по прил.2 выбирают тип трансформатора ТС3 с ближайшей большей номинальной мощностью.

Для выбранного типа трансформатора по графикам (см. прил. 2, рис. П2.1) определяют потери ∆P и ∆Q в зависимости от величины его нагрузки (S_пс).

Полная нагрузка от панелей ПП25 ЭЦК и устройств связи на вводную панель определяется как сумма мощностей полезной нагрузки и потерь в трансформаторе:

P = P_пс + ∆P;

Q = Q_пс + ∆Q;

S = √(P² + Q²).

Нагрузка на вводную панель при автономной тяге и электротяге переменного тока. Местные и путевые преобразователи частоты в этом случае должны быть включены противофазно. Путевые – синфазно друг к другу.

Предварительно определяют фактическую мощность загрузки S_ф для пары противофазно включенных преобразователей, местного и путевого:

S_ф = S_фпм + S_фпп.

Составляющие нагрузки, создаваемой парой преобразователей частоты на вводную панель, P_2пч, Q_2пч определяют по графикам рис. 5 для двух преобразователей -(2ПЧ), исходя из фактической загрузки пары (S_ф).

Общая нагрузка на вводную панель от всех противофазно включенных пар пропорциональна числу этих пар:

P_пчп = P _2пч · n_мп;

Q_пчп = Q _2пч · n_мп.

Нагрузка от каждого путевого преобразователя частоты определяется по графикам для одиночного преобразователя частоты – 1ПЧ (рис. 5), исходя из его фактической загрузки – S_фпп.

Общая нагрузка от всех оставшихся синфазно включенных путевых преобразователей определяется из соотношения:

P_пчс = P _1пч · (n_пп - n_мп ) ;

Q_пчс = Q _1пч · (n_пп - n_мп ).

Полная нагрузка от панелей ПП25-ЭЦК на вводную панель:

P = P_пчп + P_пчс;

Q = Q_пчп + Q_пчс;

S = √(P² + Q²).

В данном разделе необходимо выполнить следующее. 1. Определить полные мощности местных элементов и путевых трансформаторов. 2. Определить число местных и путевых преобразователей частоты. 3. Определить число панелей ПП25-ЭЦК. 4. Рассчитать полные фактические мощности местных и путевых преобразователей. 5. С учетом заданного рода тяги, по приведенной методике рассчитать нагрузку на вводную панель.