Проект реконструкции контактной сети (стр. 3 из 8)
Из формулы (6) следует:
.Находим удельные потери за год в проводах данной фидерной зоны:
. (7)Из формулы (7) следует:
.Определение минимального экономического сечения контактной сети путей рассматриваемой фидерной зоны:
. (8)Из формулы (8) следует:
.Определяем минимальное экономическое сечение проводов контактной сети в медном эквиваленте по каждому из главных путей:
. (9)Из формулы (9) следует:
контактный электрифицированный железный дорога анкерный
.Выбор (проверка) сечения проводов контактной сети по допустимому нагреванию.
Находим расчетную максимальную нагрузку на 1 км:
. (10)Из формулы (10) следует:
.2.2 Расчет среднего числа поездов
Находим среднее число поездов, одновременно находящихся на фидерной зоне при полном использовании пропускной способности линии:
. (11)Из формулы (11) следует:
.Находим коэффициент эффективности:
. (12)Из формулы (12) следует:
.Определяем максимальный эффективный ток фидера:
(13)где С - коэффициент учитывающий схему питания, С =2 так как питание двухстороннее.
Из формулы (13) следует:
.2.3 Выбор типа контактной подвески
По расcчитаному сечению S1эм(мин) = 197,08 мм2 принимаем в соответствии с таблицей 11 стандартное сечение цепной подвески переменного тока ПБСМ – 95 + МФ – 100+А-185, Sn =249,34 мм2.
Сопоставляем полученную величину Iэ max = 2046.15 А с допустимой по нагреванию нагрузкой для принятого типа подвески ( таблица 11).
Для подвески ПБСМ – 95 + МФ – 100+А-185, Sn =249,34 мм2 , Iдоп = 3275 А.
Так как Iэ max = 2046,15 А < Iдоп = 3275 А, то выбранный тип подвески проходит по нагреванию.
Проверка выбранного сечения контактной подвески по потере напряжения.
Допускаемая наибольшая потеря напряжения в тяговой сети переменного тока:
∆Uдоп = Uш - Uдоп, В (14)
где Uш - напряжение, поддерживаемое на тяговых шинах подстанций за счет стабилизирующих устройств, В;
Uш - при переменном токе принимаем 27200 В;
Uдоп- при переменном токе принимаем 21000 В;
Uдоп- допустимое минимальное напряжения на пантографе электровоза.
∆Uдоп = Uш - Uдоп = 27200 – 21000 = 6200 В.
Расчетная величина потери напряжения в тяговой сети:
(15)где СI = 8, СII = 1 - при схеме двухстороннего питания;
ZITC- сопротивление двухпутного участка.
Сопротивление тяговой сети переменного тока, при контактной подвеске ПБСМ – 95 + МФ – 100+А-185 и Р – 65 находим по таблице 14:
ZITC = 0,124 Ом/км, U = 22500 В.
Суммарное время занятий фидерной зоны максимальным расчетным числом поездов N о за сутки:
, (16)Из формулы (16) следует:
.Определяем напряжение тяговой сети ∆Uтс по формуле:
.Так как ∆Uтс=3601,6 В < ∆Uдоп=6200В, то сечение (min) контактной подвески ПБСМ-95+МФ-100+А-185 можно считать выбранным окончательно, так как оно проходит и по допустимой потере напряжения.
Выбор сечения питающих и отсасывающих линий и числа проводов.
Исходя из требования, что сечение питающих и отсасывающих линий должно выбираться по нагреву, находим:
. (17)Из формулы (17) следует:
.Число проводов А-185 в отсасывающей линии определяется по формуле:
, (18)где Iэ.maxп/ст .- наибольший эффективный ток подстанции, который приближено (считая вторую фидерную зону данной подстанции аналогичной заданной) может быть найден по формуле:
, (19)где k - коэффициент, учитывающий сдвиг по фазе нагрузок плеч питания; С=2, так как питание двухстороннее.
Из формулы (19) следует:
.Тогда число проводов А-185 в отсасывающей линии находим из (18):
.Округляя до целого числа, принимаем в каждой питающей линии по 3 провода А – 185 из соображений надежности; в отсасывающей линии 10 проводов А – 185.
3.Расчет нагрузок на провода цепной подвески
Распределенная нагрузка несущего троса g н/т = 0,759 даН/м.
Распределенная нагрузка контактного провода g к/п = 0,873 даН/м.
Распределенная нагрузка струн и зажимов g стр = 0,05 даН/м.
Полная вертикальная нагрузка на трос при отсутствии гололеда:
g пров = g н/т + g к/п + g стр ,(19)
где
- нагрузка от собственного веса несущего троса, Н/м; 
- то же, но от контактного провода, Н/м; 
- то же, но от струн и зажимов, принимаем равным один Н/м.Вертикальная нагрузка согласно (19):
g пров = 0,759 + 0,873 + 0,05 = 1,682 даН/м.
Установим расчетную толщину стенки гололеда, вн =5 мм, диаметр ПБСМ – 95, d = 12,5 мм, для этого k1г = 0,99, kIIг =1.
Расчетная толщина стенки гололеда:
вт = k1г * kIIг * вн = 0,99 * 1 * 5 = 4,95 мм.
Округляем эту величину до ближайшей кратной 5, т.е., 10 мм; для дальнейших расчетов принимаем вт = 10мм.
Нагрузка на трос от веса гололеда:
g1гт = 0,0009 П * вт (d + вт ) = 0,0009 * 3,14 * 10 (12,5 + 4,95) = 0,49даН/м.
Нагрузка от веса гололеда на контактный провод определим, исходя из:
вк = 0,5 * вт = 0,5 * 4,95 = 2,19 мм.
Средний расчетный диаметр контактного провода:
(20)где H - высота сечения провода, мм;
А - ширина сечения провода, мм.
Диаметр контактного провода согласно (20):
.g1гк = 0,0009 П * вк (dк/п + вк ) = 0,0009 * 3,14 * 5 (12,305 + 2,19) = 0,204 даН/м.
Нагрузка от веса гололеда на провода цепной подвески (гололед на струнах не учитываем):
g1г = g1гт + g1гк = 0,49 + 0,204 = 0,697 даН/м.
Полная вертикальная нагрузка на трос при гололеде:
g1пров + g1гк = 1,682 + 0,697=2,379 даН/м.
Расчетные скоростные напоры:
Uн = 29 м/сек; Uг = 17,9 м/сек; Uр = Uн * kIв; при kIв = 1
Uр = 29 * 1 = 29 м/сек.
Горизонтальную нагрузку на трос при максимальном ветре по формуле:
(21)Горизонтальная нагрузка на трос согласно (21):
Горизонтальная нагрузка на трос, покрытый гололедом:
(22)Горизонтальная нагрузка на трос покрытый гололёдом согласно (22):
Горизонтальную нагрузку на контактный провод при максимальном ветре определяем по формуле:
(23)где
- диаметр контактного провода, мм.Согласно выражению (23):
1,25*17,9*12,305/1600=3,08 даН/м.Нагрузка при гололеде определяется по формуле:
. (24)Согласно выражению (24):
.Суммарная нагрузка на трос при максимальном ветре определяем по формуле:
. (25)Согласно выражению (25):
.При гололеде с ветром определяем по формуле: