018

I_a2=1450,8-96=1354,8( A)

I_k22=1354,8-1600=-245,2( A)

I_b2=1899,2-96=1803,2( A)

I_k23=-1803,2+1750=-53,2( A)

• для 3-ої миттєвої схеми

ІА1 Ік12 І11

Ік13 ІВ1 І12

А₂ С₂ В₂

І_А2 І_к22 І_к23 І_В2

І₂₁ І₂₂

Рис. 5

I_a1=1801+82=1883( A)

I_k12=1883-1500=383( A)

I_b1=949+82=1031( A)

I_k13=-1031+1250=219( A)

I_a2=1315-82=1233( A)

I_k22=1233-1750=-517( A)

I_b2=1735-82=1635( A)

I_k23=-1635+1300=-353( A)

• для 4-ої миттєвої схеми

ІА1 Ік12 І11

Ік13 ІВ1 І12

А₂ С₂ В₂

І_А2 І_к22 І_к23 І_В2

І₂₁ І₂₂

Рис. 6

I_a1=818+425=1243( A)

I_k12=1243-1250=-7(A)

I_b1=2181+425=2606( A)

I_k13=-2606+1750=-856( A)

I_a2=2248-425=1823( A)

I_k22=1823-1500=323( A)

I_b2=1526-425=1101( A)

I_k23=-1101+1750=649( A)

• для 5-ої миттєвої схеми

А₁ С₁ В₁

ІА1 Ік12 І11

Ік13 ІВ1 І12

А₂ С₂ В₂

І_А2 І_к22

І₂₁ І₂₂

Рис. 7

I_a1=1183+150=1333( A)

I_k12=1333-1250=83( A)

I_b1=1566+150=1716( A)

I_k13=-1716+1500=-216( A)

I_a2=1625-150=1475( A)

I_k22=1475-1500=-25( A)

I_b2=1625-150=1475( A)

I_k23=-1475+1750=275( A)

для 6-ої миттєвої схеми

А₁ С₁ В₁

ІА1 Ік12 І11

Ік13 ІВ1 І12

А₂ С₂ В₂

І_А2 І_к22 І_к23 І_В2

І₂₁ І₂₂

Рис. 8

I_a1=1477+31,6=1508,6( A)

I_k12=1508,6-1500=8,6( A)

I_b1=1522+31,6=1553,6( A)

I_k13=-1553,6+1500=-53,6( A)

I_a2=1540-31,6=1508,4( A)

I_k22=1508,4-1500=8,4( A)

I_b2=1710-31,6=1678,4( A)

I_k23=-1678,4+1750=71,6( A)

Знаходимо втрату напруги в контактній мережі до нашого розрахункового поїзда (згідно рис. 3-10):

• для 1-ої миттєвої схеми:

ΔU_k=0.0617*5*1559,6=481( B)

• для 2-ої миттєвої схеми

ΔU_k=0.0617*6,24*1354=521(B)

• для 3-ої миттєвої схеми

ΔU_k=0.0617*7,2*1233=547( B)

- для 4-ої миттєвої схеми

ΔU_k=0.0617*1,1*1823=123( B)

• для 5-ої миттєвої схеми

ΔU_k=0.0617*5,8*1475=527( B)

• для 6-ої миттєвої схеми

ΔU_k=0.0617*5,3*1508,4=493(B)

Для визначення спільної втрати напруги до розрахункового поїзда необхідно до втрат напруги в контактній мережі додати втрати напруги до розрахункового поїзда в рейках , тобто:

Рейки обох колій поперечними та повздовжніми з’єднувачами паралеляться в багатьох точках. Для визначення втрат напруги в них знесемо на одну лінію навантаження першої та другої колій, щоб створити миттєві схеми для рейок (рис. 11-18).

Струми в рейках біля підстанцій А і В можна знайти як суму фідерів підстанцій:

Знайдемо ці струми для всіх миттєвих схем:

• для 1-ої миттєвої схеми

I_a=1470,4+1559,6= 3030(A)

I_b=1500,4+1690,4=3190,8( A)

• для 2-ої миттєвої схеми

I_a=1713,5+1354,8=3068,3( A)

I_b=1228,5+1803,2=3031,7( A)

• для 3-ої миттєвої схеми

I_a=1883+1233=3116( A)

I_b=1031+1635=2666( A)

• для 4-ої миттєвої схеми

I_a=1243+1823=3066(A)

I_b=2606+1101=3707( A)

• для 5-ої миттєвої схеми

I_a=1333+1475=2808( A)

I_b=1716+1475=3191( A)

• для 6-ої миттєвої схеми

I_a=1508,6+1508,4=3017( A)

I_b=1553,6+1678,4=3232( A)

Знайшовши струми і можемо визначити втрати напруги до розрахункового поїзда таким же чином, як і в контактній мережі.

В цьому випадку розрахунки будемо вести виходячи з опору 1км рейкової колії двоколійної ділянки з урахуванням усіх навантажень першої та другої колій.

• для 1-ої миттєвої схеми

А С В

ІА х ІВ І21 І11 І22 І12 Рис. 11

∆U_p=0,0077*5*3030=116(B)

• для 2-ої миттєвої схеми

А С В

ІА х ІВ І21 І11 І22 І12 Рис. 12

∆U_p=147(B)

• для 3-ої миттєвої схеми

  А С В

  ІА х ІВ І21 І11 І22 І12 Рис. 13

• ∆U_p=0,0077*7,2*3116=173(B)

• для 4-ої миттєвої схеми

А С В

ІА х Іp22 ІВ І21 І11 І22 І12 Рис. 15

• 

• 

∆U_P=0,0077(20-18,5)3707+0,0077(18,5-10,5)(3707-1750)=163(B)

• для 5-ої миттєвої схеми

А С В

ІА х Іp22 ІВ І21 І11 І22 І12 Рис. 15

∆U_P=0,0077(20-15,8)3191+0,0077(15,8-13,6)(3191-1500)=132(B)

• для 6-ої миттєвої схеми

А С В

ІА х Іp22 ІВ І21 І11 І22 І12 Рис. 16

∆U_P=0,0077(20-15)3232+0,0077(15-15)(3191-1500)=124(B)

Визначаємо спільну втрату напруги до розрахункового поїзда за формулою:

• для 1-ої миттєвої схеми

∆U=481+116=597(B)

• для 2-ої миттєвої схеми

∆U=521+147=668(B)

• для 3-ої миттєвої схеми

∆U=547+173=720(B)

• для 4-ої миттєвої схеми

∆U=123+163=286(B)

• для 5-ої миттєвої схеми

∆U=527+132=659(B)

• для 6-ої миттєвої схеми

∆U=493+124=617(B)

Виходячи з результатів розрахунків миттєвих схем складемо таблицю 1.

У відповідності з таблицею будуємо криві залежності і (рис. 19, 20).

Таблиця 1

Моменти часу t, хв.	t1 = 0,8 хв.	t2 = 2 хв.	t3 = 3 хв.	t4 = 6 хв.	t5 = 9 хв.	t6 = 10 хв.
Струм фідера IB, А	3190	3031	2666	3707	3191	3232
Спільні втрати напруги до розрахункового поїзда ΔU, В	597	668	720	286	659	617

Користуючись кривою (рис. 19) знайдемо середньоквадратичний струм розрахункового фідера А₁ за розрахунковий проміжок і середню втрату напруги (за рис. 20).

Наближено можна вважати, що кількість тепла, виділеного за час пропорційна квадрату середнього за цей час проміжок часу струму І_к. Тоді, виходячи з приведеного визначення середньоквадратичного струму можемо записати:

, звідки

,

де І_і – середній струм за проміжок часу .

Для зменшення похибки при визначенні середньоквадратичного струму фідера вибираємо з тією метою, щоб крива струму за цей проміжок не мала стрибків, а величина зміни струму не перевищувала 100А.

Підставляючи чисельні значення, визначені із побудованих графіків, отримаємо:

I_E=√(1/9,2*(3100²*1,2+2820²*1+3150²*3+3450²*3+3250²*1))=3221(A)

Оскільки згідно із завданням на курсовий проект I_ДОП=1810А , то отримане нами значення I_Е не задовільняє умовам вибору типу контактної підвіски по допустимому по нагріванню струму.

Середню втрата напруги за розрахунковий проміжок часу знаходимо з кривої (рис. 20). Для цього відрізок абсциси від 0 до розбиваємо на к проміжків, в межах яких крива не має зламів і розрахунок веденмо за формулою:

де - середня ордината кривої за проміжок в В;

- тривалість цього проміжку в хв.

∆U=1/9,2*(625*1,2+675*1+500*3+475*3+630*1)=541(B)

Знайдемо середню напругу до поїзда за час :

U=3000-541=2459(B)

де - напруга на шинах тягових підстанцій, яка вважається стабільною і рівною 3000В завдяки використанню автоматичного регулювання.

Мінімальний інтервал при знайденій середній напрузі буде дорівнювати:

ʘ₀₂=U_ш/U∙ʘ₀₁=3000/2459*9,2=11,2(хв)

Відкоригована пропускна спроможність:

N₀₂=1440/ ʘ₀₂=1440/11,2=128,6

де 1440 – число хвилин за добу.

Визначимо середню напругу біля поїзда за час його руху по блок-дільниці. Час проходження блок-дільниці можна прийняти рівним . Знайдемо мінімальне значення цієї напруги, виходячи з найбільшої середньої втрати напруги за час . Для цього на графіку (рис. 20) виділимо такий проміжок , для якого буде мати найбільше значення. Значення обчи-

слюємо за формулою:

_{∆Uб=/3,06 *( 625*1,2+675*1+650*1)=678)}

Звідси:

_{∆Uбд=3000-678=2322(B)}

Знайдене значення напруги співставимо з відповідним нормованим по ПТЕ, згідно якого воно не повинне бути нижче 2700В. Робимо висновок, що отримане значення напруги не задовільняє вимогам ПТЕ.