Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1271 вуз, 4663 предмет.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:

книги / Основы теории и расчёты рудничных транспортных установок

..pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
20.78 Mб
Скачать
☆

уклона

L —

Рассматривая отрезок времени То для электровоза № 1,

7*Гр

 

L

 

 

 

 

 

получим

 

 

L - L x

 

 

 

То

 

(1199)

 

 

1пор

L

+ ^ОЖг

 

 

 

 

 

 

где tм — продолжительность

маневровых работ

на приемной

площадке

 

уклона.

 

 

 

 

 

Рис. 188. График со скрещением движения двух электровозов в одноколейной выработке

Рассматривая тот же отрезок для электровоза № 2, будем иметь

 

То=

7-„ор ^Г+Ъ+ТтрЦ-,

(1200)

где /*м — продолжительность

маневровых

работ

на погрузочном

пункте

лавы.

 

 

 

 

 

 

 

 

Приравнивая эти выражения, получим

 

 

 

 

Тгр ~~~ +

+

Тп0р

-

+ Ьож = Гпор

 

4 - Тгр —— ,

(1 2 0 1 )

It

 

 

Lt

 

Ь

h

 

откуда находим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= *м

 

+ (^яор +

2Lx — L

( 1202)

 

 

Ттр)

 

 

Подобный же результат получается, если движение происходит по эста­

фетному графику (рис. 189).

 

 

 

 

 

 

В этом случае продолжительность рейса электровоза № 1

 

Т р

Т гр

”

+

/ м - f Т'пор

"

+

*ож “Ь ^об»

(1203)

 

 

и

 

 

L.

 

 

 

где too — время обмена вагонеток на разминовке.

 

 

 

Продолжительность рейса электровоза № 2

 

 

 

 

Гр =

Таор у

+ <, + 77р У

+

<66-

(1204)

Приравнивая выражения (1203) и (1204), после сокращения на /Оо при* ходим к уравнению (1201), а стало быть и к (1202).

Полная продолжительность маневровых работ за рейс

 

 

 

*м=**ы+*м + *орп

 

 

<1205>

где

tw и t"^ — продолжительность маневров в

конечных пунктах

откатки;

 

/0рГ — продолжительность маневровых

работ и простоев

электро­

 

возов, связанная

с

организацией

(графиком) движений.

 

Руда

 

tog

\

, 7 L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y 2

 

 

 

t

 

 

 

с г

\

 

 

/

 

 

Разни

 

\

 

 

/

 

 

 

 

 

 

\' ____ t

 

 

 

новка -

 

N—

 

 

 

 

Уклон

ТГ. t-L,

\/ Jnop

L- ^ ' t

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

Г'о- J

 

 

tom.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.

189.

Эстафетный

график

движения

 

 

двух

электровозов в

одноколейной

выра­

 

 

 

 

 

ботке

 

 

 

§ 11. РАСЧЕТ ТЯГОВОЙ СЕТИ

При расчете шахтной тяговой сети определяют ее электриче­ ские параметры. Расчет заключается в определении величины падения напряжения в линии при заданных сечениях контакт­ ного провода и рельсового пути либо в определении сечения контактного провода, если задана величина падения напряже­ ния и известен тип рельса.

Для расчета тяговой сети необходимо знать электрическое сопротивление 1 км контактного провода и рельсового пути.

Обозначаем: рк — удельное сопротивление контактного

провода,

ом • М М 2/М \

 

 

 

тк — число

параллельно

подвешенных

проводов

контактной сети;

 

мм2;

 

<7* — сечение

контактного

провода,

 

г = 0,85 — коэффициент, учитывающий-

средний износ

контактного провода.

 

 

 

Величина сопротивления 1 км контактной воздушной линии

гк определяется по следующей формуле:

 

 

 

 

__ юоорк^ о м !к м .

 

(1206)

етк qк

Для контактной сети применяется медный провод сечёнйеМ 65; 85 и 100 мм2. Контактный провод сечением 65 мм2 может быть принят при небольших расстояниях откатки (до 1 км) и малом числе электровозов (1—3). Удельное сопротивление кон­ тактного провода составляет 0,0175 ом-мм2/км.

Данные о величинах сопротивления 1 км контактного про­ водаприведены в табл. 39 [59].

 

 

 

 

 

 

Та блица

39

 

 

 

 

 

Сопротивление, ом

 

 

 

Тип пути

 

Сечение контактных проводов, мм%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65

85

 

100

Одноколейный

 

 

 

323-Ю-3

247-Ю-3

2 10-ю- 3

Двухколейный .

 

 

 

i62.10-3

124-Ю-3 105-Ю-3

Величина сопротивления 1 км рельсового пути (рельсовой

сети)

равна

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

гр = 1

°° Рр ,

ом/км,

 

(120F7)

 

 

 

 

'Лр?р

 

 

 

 

где

а — коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления

 

рельсовой сети вследствие наличия стыков. Этот ко­

 

эффициент

может

быть

принят Для

рельсов

весом

 

18 кг/м <х= 1,3 и для рельсов весом 24 кг/м — до а = 1,4;

рр— удельное

сопротивление

рельсовой

стали,

равное

 

0,23 ом-мм2/м\

 

 

 

 

 

т р — число

ниток рельсового

пути;

 

 

 

qp — сечение рельса, мм2.

 

 

 

 

Данные о величинах сопротивления 1 км рельсового пути

приведены в табл. 40 [59].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Та б л иц а

40

 

 

 

 

Сопротивление 1 км рельсового пути, ом

Тип рельса

Вес рельса А. кг/м

одноколейного

двухколейного

 

 

 

 

 

 

18

 

18,45

 

53,0-Ю- 3

26,5-Ю-3

 

24

 

24,18

 

43,4-Ю- 3

21,7-Ю- 3

 

II1а

 

33,48

 

31,6-Ю- 3

15,8-Ю-3

 

Па

 

38,42

 

27,2-Ю-3

13,6-ю-3

 

1а

 

43,56

 

26,2-Ю-3

13, ы о - 3

Общее сопротивление 1 км контактной и рельсовой сети

 

гс= г к +

Гр,

ом/км.

(1208)

 

Сопротивление 1 км питающего и отсасывающего кабелей

соответственно равно:

 

 

 

 

''пит =

 

0 M i K M .

(1209)

 

Яппт

 

 

 

 

 

 

 

г о к =

,

о м / к м ,

(1210)

 

Яотс

 

 

где

<7пит и qотс — соответственно

сечения питающего

и отсасы­

 

вающего кабелей, мм2.

 

 

Падение напряжения в контактном проводе от одного поезда

равно

 

 

 

 

AU = lLr„ ву

(1211)

где

/ — сила тока, а;

 

 

 

 

L — расстояние от поезда до

подстанции или

питающего

 

пункта, км.

 

 

 

Падение напряжения в рельсовой сети определяется анало­ гично. Полное падение напряжения в контактной сети для п

электровозов, расположенных на расстояниях

L u L2, . . . , L /2 по

одну сторону от подстанции или питающего пункта, равно

^ IL ^jrK— (/j

... +

+ InLn)r« ,e .

(1212)

Падение напряжения в рельсовой сети Предается подобным же образом. Суммарное среднее падение напряжения

ЕДUcp = Д£/к + Ш р + Ди пнг + Ш 0Tt> в,

(1213)

где AUK— падение напряжения в контактном проводе, в; AUp — падение напряжения в рельсовом пути, в; Д£/пит— падение напряжения в питающем кабеле, в;

AUmc — падение напряжения в отсасывающем кабеле, в.

Падение напряжения в питающих и отсасывающих кабелях составляет в обычных случаях не более 2— 3% напряжения на шинах тяговой пбдстанции. Найденное падение напряжения проверяют по допустимому.

Для определения расстояний L\, L2,. ., L n может быть ис­ пользован метод сечения графика движения поездов и графика силы тока. Этот метод заключается в том, что на графиках дви­ жения и силы тока путем сравнения вариантов (сечений) уста-

366

навливается наиболее неблагоприятное расположение (поездов, при котором 'падение напряжения будет наибольшим.

Недостатком этого метода является необходимость проведе­ ния трудоемкой работы для построения графиков движения и токов и графиков нагрузки в функции пройденного пути.

Расчет контактной сети упрощается, если использовать ме­ тод приведенных нагрузок, при котором отпадает необходимость

построения графиков движения

 

 

 

[58; 60].

 

 

 

 

 

 

Порожний

По этому методу предпола­

L,

 

 

гается (равномерное

распреде­

 

 

 

 

 

ление поездов вдоль линии и

 

 

ZL

потребление

ими

средней

по­

^3,

 

IT'

стоянной

величины

тока

/гр

 

 

 

2L

L

И /пор-

 

 

 

 

 

Ls

 

 

 

 

 

W

JR

На рис. 190 дана схема рас­

пределения

вдоль

линии

чет­

Груженый

 

 

ного числа

поездов.

Если об­

 

Ltf

 

щее число поездов N, то в одну

 

 

 

 

 

и другую стороны одновремен-

 

 

 

но движутся

N

 

 

„

 

 

 

— поездов. При

Рис. 190. Схема

распределения чет­

уклонах

рельсовых

путей,

ко­

ного числа поездов вдоль линии

торые

обычно

превышают

 

 

 

уклоны равного сопротивления, наиболее неблагоприятным бу­ дет вариант распределения поездов, при котором в конце участка расположен порожний состав.

Пренебрегая падением напряжения в питающем и отсасы­ вающем кабелях, запишем величину падения напряжения в кон­ тактной и рельсовой сетях

Д^Л-р =

(/'к +

Гр)

пор ( ^ 4"

Т

" Ь ^

2~ Г ^ З

+ - - - ) - 1 "

 

+

/гр(/.4 + 1 5 +

1 с +

...)],

(1214)

где L, L], L2,

— растояния

от

поездов до

подстанции, кото­

 

рые равны:

 

 

 

 

L

2L J L .

L - * L ( . N

 

 

N

2

’

Ll

 

N [ 2

 

L2

2L

iГ—

— 2 ];

 

 

2L

 

 

N

1^2

)'

 

2

N

(1215)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Lo

 

 

L

 

L

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

—

 

 

 

Следовательно,

L +

Lx-f

Ъ +

L3 + ... -

-Д - [у -

+ ( у

~ 1) +

 

 

 

 

 

+

( Y

~

2) +

+ l ] -

 

(1216)

.Выражение, заключенное в квадратную скобку, есть арифме-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

"гичеокая прогрессия, пе!рвыи член которой равен — , последний

ллен равен 1, знаменатель прогрессии

равен — 1 и число

чле-

N

„

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.нов равно— . Сумма членов этой прогрессии

 

 

 

 

 

 

_ 2 _ 1 _ 2 _ N_ N + 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

~

2

4

’

 

 

 

нто после подстановки в выражение

(1216) и сокращений

дает

 

 

L + LI

+ L 2 +

L ,... =

-^ -(^ + 2).

(1217)

Далее заметим, что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£ . +

£ . + £ . +

 

— -

i

[(! +

-£ • )+ ( ! - ■ £ - ) +

 

 

 

 

 

+ ( ' - 5 - ) + -

+

^ ] -

 

(1218)

Выражение в квадратных скобках представляет собой ариф­

метическую

прогрессию,

первый

член которой

равен

1 —

^ ,

Последний

 

 

 

1

 

 

 

 

 

р а в е н

2

и число

член равен — , знаменатель

------,

 

 

N

 

N

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

Сумма

членов прогрессии

 

 

 

членов равно —

 

 

 

 

 

 

Д Л _ — + — )

__

N

 

 

(1219)

 

 

 

2

I

 

N

^

N )

 

 

к

'

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

4

‘

 

 

 

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

Lb +

 

+ •••—

N.

 

( 1220)

Подставляя выражения (1219) и (1220) в выражение (1214),

Находим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д£/ср =

(Гк Y4

P )I- [/nop(^V + 2) +

/rpiV], а.

(1221)

На рис. 191 приведена схема распределения вдоль линии нечетного числа поездов. Если общее число поездов N, то наиболее неблагоприятным вариантом будет тот, когда число

порожних

поездов

будет

равно

— (четное число), а число

груженых

поездов

N — l

(нечетное

число), и если порожний

состав будет расположен

в конце участка.

 

------*- Породнии

 

Рис.

191. Схема распределения не*

Рис.

192.

Схема

распределения

четного числа

поездов вдоль линии

любого

числа

поездов

вдоль

 

 

 

 

 

 

 

линии

 

Воспользовавшись приведенной выше методикой, можно

показать, что

падение напряжения в этом случае равно

 

Wcp

 

[/пор (tf + 3) +

/гр (N +

1)1, а.

(1222)

Для

упрощения выражений

(1221)

и (1222) можно

вместо

Дор и ДР воспользоваться

значением среднего тока

 

 

 

^пор Тпор + /Гр ТГр

а .

 

(1223)

 

 

Д р =

тпор 4“ TYp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если далее приближенно положить Гпор:

Тг то выра-

жение

(1223) упрощается

еще более,

 

т. е.

 

 

 

 

‘ ср

* пор

гр

а.

 

 

(1224)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заменяя в выражениях (1221) и (1222) /гр и Дор через /ср,

получим следующую зависимость, действительную для лю­ бого числа поездов:

А£Др = (Л< + П >)^Др~у~ «•

(1225)

Выражение (1225) может быть также получено из схемы равномерного распределения всех поездов вдоль линии, потребляющих одинаковый ток /ср (рис. 192;.

24 н. с. По/

И. Г Штокман

369

Падение

напряжения

и этом случае

 

± L n).

 

 

.

&иср =

(гк-\- rp Icp(L +

 

L2-\-

(1226)

Загиетим,

что:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L = — N)

L, =

—

(Л' — 1);

 

 

 

 

 

 

N

 

 

N

к

'

 

(1227)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L2 = — (T V -2 );

 

L„ =

N

 

 

 

Поэтому

2

N к

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L -f-^1 +

^-2+

 

+ ^N==~jy

 

 

 

 

 

X [N + { N - l ) + { N - 2 ) +

 

-Ы ].

(1228)

Первый

член

арифметической

прогрессии, заключенной в

квадратные

скобки,

равен N,

последний

члщн равен

1,

зна­

менатель

равен — 1

и число членов равно

N. Сумма

членов

 

 

N { N

-!- 1)

 

ч

 

 

 

 

 

 

прогрессии — --------- .

 

 

 

 

 

 

Поэтому

 

 

 

 

L_ N (N + 1) _ L / / 4-1

 

 

L-\- Li

Ь2-\-

+

L N

(1229)

N

2

~

.2

 

 

 

 

 

 

 

 

что после подстановки в выражение (1226)

возвращает

к вы­

ражению

(1225).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Член

N -4- 1

представляет

собой приведенное число

поез­

— -—

дов на участке.

Вводя в выражение (1225) коэффициент 1,1, учитывающий падение напряжения в питающем и отсасывающем фидерах,

окончательно получим

 

AUcp^ l M r K+ rp) U Cf- ^ L , в.

(1230)

Если обозначить через Д£/д допускаемое среднее падение напряжения, то из выражения (1230), можно определить мак­

симальную

длину участка

но одну сторону от подстанции:

 

 

_________ 2Д(^д_________

, tCH.

(1231)

 

 

— U(r„-t-/p)/cp(iV+ 1)100

 

 

Есди

U — номинальное

напряжение на

н!Инах подстанции,

а Д£/д%— допускаемое среднее падение

напряжения

в про­

центах,

то

вместо выражения (1231) можно записать

 

2Д {VДИ) U

1,1 (ЛН г р)/,р (У -1 1) ’

Если падение напряжения превышает допустимую величину, то обычно принимают один усиливающий фидер, проложенный от подстанции на расстояние, равное 2/3 длины участка, под­ соединяя ero.iK -сети через каждые 200—300 м. В качестве уси­ ливающих фидеров обычно принимают одножильные брониро­ ванные кабели стандартных сечений.

Недостатком -описанного метода расчета является предполо­

жение о равномерном распределении нагрузки

по длине линии

и постоянстве ее по величине, что может быть

отнесено лишь

к частному случаю [59].

 

§ 12. РАСЧЕТ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПОДСТАНЦИИ И УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ЭНЕРГИИ

Рабочая мощность тяговой подстанции при откатке'контакт­ ными электровозами равна

Р = k0UIQ?N- 10-3, кет,

 

(1233)

где /ср — средний поездной ток,

определяемый по выражениям

(1223) или (1224), который приближенно можно счи­

тать равным длительному току, а;

 

 

 

U — напряжение на шинах тяговой подстанции, в;

 

N — число рабочих электровозов, получающих

питание от

тяговой подстанции;

 

 

 

 

 

k0— коэффициент одновременности нахождения электровоз

зов под током, значение которого приведено в табл. 41.

 

 

 

Т а б л и ц а

41

Число электровозов N

1 - 2

3 - 4

5 - 7

8 - 1 2

12

Коэффициент одновременности /С0

1

0,8

0 .7

0,6

0,5

Максимальная мощность тяговой подстанции при

2 оп­

ределяется из выражения

 

 

 

 

 

Рт ах = t//nyCKAM0-3, кет,

 

(1234)

где /пуск — пусковой ток электровоза, а.

 

 

 

 

При Л '> 2 можно считать, что две трети электровозов

нахо­

дится в состоянии пуска и одна треть — в состоянии установив­ шегося движения. Для этого случая

Если Руст — суммарная установочная мощность рабочих пре­ образовательных установок, то коэффициент перегрузки

Р max

Руст

Необходимо, чтобы

*fmax»

(1236)

где ушах — допустимый для данного типа преобразовательных установок коэффициент перегрузки.

Для определения мощности трансформатора зарядной под­ станции необходимо знать число одновременно работающих ртутных выпрямителей тв, равное числу одновременно заряжае­ мых аккумуляторных батарей,

т'в = т' — т — N,

(1237)

где т — количество рабочих батарей.

 

Типовая мощность трансформатора

 

Р г = 1,46/йвЯв.к» кет,

(1238)

где Рв.к — кажущаяся мощность ртутного выпрямителя.

Если число одновременно заряжаемых батарей превышает десять, то применяется групповой заряд от мощной преобразо­

вательной установки. Мощность генератора

 

Рг = IvUr•10-3 , кет,

(1239)

где /г — ток генератора при одновременном

заряде т' батарей,

 

/г = т'1а, а,

(1240)

где /э — номинальный зарядный ток, а\

 

Ur — напряжение генератора,

зависящее от конечного за­

рядного напряжения аккумуляторной батареи Ua.

равное, с учетом 5% падения напряжения в подводя­

щих кабелях,

 

 

 

UT— 1,05£/3

к, в.

(1241)

Расход энергии за один рейс на шинах подстанции:

при откатке контактными электровозами

 

Аг —

ct£//срТ’дв

квт-ч.;

(1242

нюо-бо-

 

 

 
Соседние файлы в папке книги
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности