ЭЖД_356

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

В зоне между двумя тяговыми подстанциями проверить пропускную способность по нагреву проводов контактной сети и уровню напряжения.

Исходные данные

1.Тип дороги – двухпутная, магистральная, электрифицированная на постоянном токе.

2.Напряжение, принятое при выполнении тяговых расчетовUН = 3000 В.

3.Схема питания контактной сети – двухсторонняя схема с раздельным питанием путей.

4.Минимальный межпоездной интервал при напряжении UН, θ01 = 9 мин.

5.Тип рельсов Р65.

6.Сечение проводов контактной сети (вариант 3):

7.Кривая зависимости тока от пути представлена на рис. 1 (вариант 6)

8.Участок графика движения поездов представлен на рис. 1 (вариант 5)

9.Тяговые подстанции расположены в начале и в конце участка.

2

1. Метод характерных сечений

График движения поездов совместно с диаграммой зависимости тока от пути дают возможность найти токи, потребляемые локомотивами, и расположение поездов на линии, т.е. составить так называемую мгновенную схему. Для этого удобно пристроить диаграмму к графику движения, как это показано на рис. 3а.

Для корректировки пропускной способности следует наметить условный перегон, лимитирующий пропускную способность.

В качестве такого перегона выбирается отрезок пути, проходимый поездом за время θ01, на котором будет наибольшая потеря напряжения до поезда. Участок нити расчетного поезда на выбранном перегоне выделен утолщенной линией (см. рис. 1).

Затем следует подвергнуть анализу часть графика движения на выбранном перегоне в одной фидерной зоне. Для этого применим метод характерных сечений графика движения.

По методу характерных сечений графика движения расчетные моменты времени на графике движения выбираются так, чтобы в рассмотрение попали все значительные изменения поездных токов. Для этого на графиках тока поездов намечают так называемые «характерные точки»(х1, х2, х3, …), отмечающие основные места изменения тока.

Для определения расчетных сечений графика движения через характерные точки проводят горизонтальные прямые до пересечения с нитями соответствующих поездов на графике движения (а1, а2, а3, …) в интервале условного перегона. Через точки пересечения проводят вертикальные прямые (t1, t2, t3, …), определяющие расчетные сечения графика, которые, кроме нитки данного поезда, пересекут и другие нитки графика, занятые поездами.

Полученные точки пересечения определяют места расположения всех поездов в рассматриваемый момент времени (l1, l2, l3, …). Из этих точек

3

проводят влево горизонтальные линии до пересечения с графиками тока соответствующих поездов. Полученные точки пересечения определяют значения токов, потребляемых соответствующими поездами в данный момент времени (I1, I2, I3, …).

Таким образом, определяются мгновенные схемы расположения нагрузок, что позволяет рассчитать для каждого момента времени все необходимые величины. По значениям величин, полученным для отдельных моментов времени, легко могут быть построены графики изменения этих величин по времени.

По заданию расчеты производятся для схемы с двухсторонним питанием контактной сети, поэтому нагрузки от поездов нечетного и четного направлений сносятся на соответствующие пути. Для расчета потери напряжения в них надо на одну линию снести нагрузки 1- го и 2-го путей, чтобы получить мгновенную схему для рельсов. На мгновенных схемах расчетный поезд отмечен крестиком.

2. Расчет мгновенных схем

После того как составлены мгновенные схемы, для каждой из них рассчитаем токи фидеров и потери напряжения до расчетного поезда. При равных напряжениях на шинах подстанции токи фидеров А1 и В1 для первого пути можно определить по формуле:

Аналогично определяются токи фидеров А2 и В2.

4

После расчета токораспределения легко найти потерю напряжения в контактной сети до расчетного поезда:

U К rК l l11 I В1 ……………………...(3)

где rК – удельное сопротивление контактного провода.

U К rК l11 I A1……………………….(4)

Для определения общей потери напряжения до расчетного поезда надо к потере напряжения в контактной сети добавить потерю напряжения до расчетного поезда в рельсах U Р , т.е. найти:

U U К U Р …………………..(5)

Рельсы обоих путей соединяются во многих точках путей и работают параллельно. Для расчета потери напряжения в них надо на одну линию снести нагрузки 1-го и 2-го путей, чтобы получить мгновенную схему для рельсов. Токи в рельсах около подстанций А и В можно найти как сумму токов фидеров этих подстанций:

Зная токи IA и IB можно определить потерю напряжения U Р до расчетного поезда:

5

U Р rР l11 I А …....................................................... (7)U Р rР l11 I А rР l11 l21 I А I 21 …………………...(8)

U Р rР l11 I А rР l11 l21 I А I 21 rР l21 l13 I А I13 ………(9)

Сопротивление контактной сети, Ом/км, определяется по формуле:

М – удельное сопротивление медных проводов, Ом · м;

SМ – суммарная площадь поперечного сечения параллельно соединенных медных проводов контактной сети, мм2;

S A – то же алюминиевых проводов;

М 18,2 10 9 Ом м; SМ 95 2 100 295 мм2; SA 1 185 185мм2

18,2

rК 295 1851,7 0,045Ом/км;

Сопротивление рельсов 1-го и 2-го пути:

rр 0,0077 Ом/км.

6

Потери напряженияв контактной сети определим по формуле (3), т.красчетный поезднаходитсяближе к подстанции В

7

8

Потери напряженияв контактной сети определим по формуле (3), т.красчетный поезднаходитсяближе к подстанции В

9

Потери напряженияв контактной сети определим по формуле (3), т.красчетный поезднаходитсяближе к подстанции А

Потери напряженияв рельсах определим по формуле (9), т.красчетныйпоезднаходитсяближе кподстанции А, и между подстанцией и поездом находитсяпоезд с нагрузкой I23

10

Потери напряженияв контактной сети определим по формуле (3), т.красчетный поезднаходитсяближе к подстанции А

Потери напряженияв рельсах определим по формуле (9), т.красчетныйпоезднаходитсяближе кподстанции А, и между подстанцией и поездом находитсяпоезд с нагрузкой I23

11