5.2 Определение затрат на электроэнергию

С_эл.год = с_{э.варианта} · А_{год ,}

где с_{э.варианта} – себестоимость электрической энергии (руб./кВт·ч) в пассажирском вагоне

при принятом варианте электроснабжения (смотри таблицу А.26);

А_год - объем годового потребления электрической энергии в течение года, кВт·ч.

(см. раздел 5.1).

6 Расчет и выбор проводов и кабелей, коммутанционной и защитной апппаратуры при подключении электротехнических устройств

6.1 Расчет и выбор проводов (кабелей) для подключения основного источника

6.1.1 Общая методика

Провода, кабели и аппараты должны быть выбраны по условиям длительной работы и проверены по условиям короткого замыкания. Поэтому токоведущие части электрических установок выбирают по экономической плотности тока и нагреву в рабочем режиме. Эти требования будут выполнены, если сечение проводов выбрано с учетом выполнения четырех условий:

Во-первых, нагрев проводов не должен превышать допустимого значения, то есть I_{пр.расч} ≤ [I_пр]_{допуст.} Зная расчетное значение тока провода (кабеля) и материал токоведущей жилы можно выбрать её сечение по таблице А.27;

Во-вторых, провод должен выбираться на термическую устойчивость при коротких замыканиях, то есть [I_пр]_{допуст.} = k_З · I_З,

где k_З = 1,25 - коэффициент защиты или кратность длительно допустимого тока провода к

номинальному току предохранителя или току «уставки» автоматического

выключателя;

I_З - номинальный ток предохранителя или ток «уставки» автоматического

выключателя (таблица А.28).

В-третьих, потери напряжения в проводах не должны превышать допустимого значения, то есть ΔU_пр < [ΔU]_доп (в процентах [ΔU]_доп = 10%):

• для сетей вагонов постоянного тока:

ΔU_пр = 200 · I_пик· r_пр / U_н ;

- для сетей вагонов однофазного переменного тока:

ΔU_пр = 200 · I_пик· (r_пр· cosφ + х_пр · sinφ) / U_н ;

• для сетей вагона трехфазного переменного тока:

ΔU_пр = 100 · 3 · I_пик· (r_пр· cosφ + х_пр · sinφ) / U_н ;

где I_пик – суммарный пиковый ток проводов, А;

r_пр - активное (омическое) сопротивление проводов (r_пр = ℓ_пр / γ_пр · S_пр ), Ом;

ℓ_пр - длина проводов линии электропитания, м;

γ_пр - удельная проводимость провода (γ_пр = 57 м/Ом·мм² –медь, γ_пр = 85,8 м/Ом·мм²-

алюминий);

S_пр - сечение провода данного участка линии питания (электроснабжения), мм²;

х_пр - индуктивное сопротивление проводов (х_пр = 7 · 10^-3· ℓ_пр), Ом;

cosφ, sinφ- расчетные (номинальные) значения коэффициента мощности;

U_н - номинальное напряжение сети электроснабжения вагона.

Примечание: Если потери напряжения в линии питания больше допустимых (т.е. >10%), то выбирают большее сечение проводов и повторяют расчет.

В-четвертых, должна быть обеспечена механическая прочность проводов, что достигается при выполнении требований таблицы 6.1.

Таблица 6.1 - Минимальное сечение проводов сети электроснабжения вагона

Характеристика проводов и условия прокладки Наименьшее сечение проводов, мм²

медь алюминий

Изолированные провода сети освещения 0,5 -

Провода для переносных приборов 0,75 -

Не защищенные изолированные провода для

стационарной прокладки в трубах и металлических

рукавах, грунтовые линии силовых и

осветительных сетей при отсутствии разъемных

соединений 1,0 2,5

Групповые провода силовой сети, а также сети

освещения с разъемными соединениями 1,5 2,5