4 Расчет тяговой сети

4.1 Методы расчетов тяговой сети

Существующие расчетные методы подразделяют на две группы:

• расчеты, основанные на конкретном графике движе­ния (метод сечения графика движения поездов);

• расчеты, основанные на заданных размерах движения (метод равномерно распределенной нагрузки и обобщенный аналитический).

Для трамвая и троллейбуса из-за уличных помех наблюдаются значительные отклонения реального графика движения от запланированного расчетного. Поэтому нецелесообразно применять для расчета электроснабжения методы первой группы.

Следует отметить, что для проектных расчетов ме­тоды, основанные на конкретном графике движения, применять нецелесообразно, так как определенный гра­фик на перспективу не может быть предугадан, т. е. область применения этих методов — поверочные рас­четы.

Метод равномерно распределенной нагрузки основывается на замене действительных перемещающихся и изменяющихся поездных нагрузок на эквивалентные по потреблению энергии нагрузки, неизменные во времени и равномерно распределенные вдоль контактной сети.

Чем больше трамваев и троллейбусов на участке, чем равномернее движение их по участку и потребление тока каждым из них, тем ближе результаты расчетов к действительности. И, наоборот, погрешность метода будет значительной при малом числе машин на линии и неравномерном потреблении тока каждым из них.

Так как интенсивность движения на отдельных участках сети может быть различной, то для приближения расчетов к действительности сеть делят на расчетные участки, каждый из которых характеризуется своей в среднем неизменной интенсивностью нагрузок, которая определяется числом электроподвижного состава на единицу длины сети, скоростью и характеристиками электроподвижного состава.

К достоинствам метода следует отнести простоту расчетных формул, небольшую трудоемкость вычислений и возможность расчетов сетей практически любой степени сложности.

В аналитическом наиболее полно учитываются особенности работы системы электроснабжения электроподвижного состава: изменение значений тяговых нагрузок и непрерывное их перемещение по участку, а также изменение во времени числа поездов, одновременно находящихся на участке. Точный учет перечисленных факторов весьма сложен, поэтому в данном проекте применяется метод равномерно распределенной нагрузки.

Электрические расчеты устройств электроснабжения выполняют для максимальных заданных частот движения при наихудших условиях движения и максимальном расчетном потреблении тока единицами подвижного состава. Как правило, это соответствует зимнему сезону, когда полностью включены отопительные приборы

4.2 Исходные расчётные данные и условия для расчёта тяговой сети

Для расчета тяговой сети необходимы следующие исходные данные:

1. потребляемый расчетный ток единицы подвижного состава:

   1. I_тб = 133 А для троллейбусов типа ВМЗ – 5298-01;

   2. I_тм = 183 А для трамваев типа ЛВС-97;

2. эксплуатационная скорость: V = 30 км/ч;

3. допустимая потеря напряжения в сети согласно СНиП 2.05.09-90, ПТЭ трамвая и троллейбуса:

   1. ΔU = 90 В – в нормальном режиме,

   2. ΔU = 150 – 170 В – в аварийном (вынужденном) режиме;

4. провод рабочий медный марки МФ-85 мм²;

5. питающие кабели постоянного тока марки АПв2ЭПгу – ТС -1×800-1 ТУ 3530-001-31037770-2009;

6. рабочая частота движения:

   1. для участка – продолжение Ленинского пр. от пр. Героев до Балтийского бульвара, N_тм = 30 машин/час;

   2. для участка (по Ленинскому пр. от пр. Героев до ул. Доблести), N_тб = 35 машин/час;

7. I_к – ток кабельной линии;

8. I_к.с. – ток на участке контактной сети.

В вынужденном режиме временно отключается какой-либо элемент системы электроснабжения: питающая линия, преобразовательный агрегат или источник питания собственных нужд тяговой подстанции. В этом случае нормальная работа будет обеспечиваться за счет заложенного в системе резерва.

В аварийном режиме работа системы электроснабжения при расчетных размерах движения становится невозможной из-за нарушения технических нормативов, в связи с чем движение на линии частично или полностью прекращается.