Составление графика движения поездов
График движения поездов является планом всей эксплуатационной работы железной дороги, основой организации перевозок. Он представляет собой графическое изображение схемы движения поездов на участке. Его строят в системе координат, где Ох – время, Оу – пройденный путь.
Ход поезда на графике изображаем виде траектории движения точки, таким образом, график движения одного поезда выражает зависимость S(t), которую в пределах перегона обычно принимают в виде прямой линии, соединяющей точки отправления и прибытия поездов на смежных раздельных пунктах. Эту линию называет «ниткой» графика. Угол наклона прямой (нитки) к горизонтали характеризует среднюю техническую скорость движения по перегону. В действительности упомянутая зависимость отличается от прямой и соответствует кривой t(S), построенной при тяговых расчетах.
Существуют различные типы графиков, в зависимости от условий работы и характера ж. д. линии, ее технической оснащенности
В курсовой работе с целью упрощения расчетов составляем параллельный график движения однотипных грузовых поездов для двух перегонов двухпутного участка ж. д., оборудованных устройствами автоблокировки. Будем считать, что перегоны А–Б и Б–В являются промежуточными между участковыми станциями, остановка на станциях А, Б и В не предусматривается.
Нитки нечетных поездов (обозначены сплошными линиями на рисунке 1.1) прокладывают снизу вверх, четные поезда (штриховка) следует прокладывать сверху вниз.
(1.1)
где – длина перегона, км;
– средняя техническая скорость движения, км/ч;
i – индекс перегона (АБ, БВ,).
Следующий поезд в четном направлении должен проследовать по станции А через заданный межпоездной интервал. Если скорости движения равны, то остальные нитки проводим параллельно линии АВ, что и свидетельствует о том, что график параллельный.
Рассчитаем время хода для каждого перегона по формуле 1.1:
Четные поезда:
,
.
Нечетные поезда:
,
.
Прокладываем «нитку» первого поезда в четном направлении через точку А по перегонам АБ и БВ.
«Нитку» второго поезда располагаем параллельно «нитке» первого, учитывая заданный межпоездной интервал tи = 9 мин.
Аналогично делаем для нечетных поездов, учитывая, что поезд проследует станцию Б в момент времени ∆t=0.
График изображаем на рисунке 1.1 в масштабах по времени mt=5 мм на минуту, по расстоянию mS=2 мм на километр.
Определение токов фидеров тяговой подстанции
Расчет системы тягового электроснабжения при выбранной схеме расположения ТП сводится, в основном, к определению количества, типа и мощности преобразовательных агрегатов каждой ТП и параметров контактной сети.
Для решения этой задачи необходимо знать распределение токов по фидерам ТП при принятом способе питания контактной сети. Сложность решения этой задачи – в непрерывном изменении величины и расположения нагрузок. Величина нагрузки (ток электровоза) изменяется в соответствии с графиком зависимости тока электровоза от пути, а также изменяется расположение электровоза по отношению к тяговой подстанции, что определяется графиком движения. С целью упрощения расчета системы электроснабжения непрерывный процесс изменения тяговых нагрузок и их расположение заменяют рядом следующих друг за другом схем, каждая из которых соответствует определенному моменту времени. Эти схемы называются мгновенными. С их помощью можно получить характер изменения, как токов фидеров, так и тока подстанции в целом и их расчетные значения путем совместного использования зависимости тока от пройденного пути и графика движения.
Известны методы расчетов:
метод непрерывного исследования графика,
метод равномерных сечений,
метод характерных сечений.
Сущность методов сечения графика заключается в следующем. Совмещая график движения поездов с кривыми токов электровозов, следующих и в четном, и в нечетном направлениях так, как это показано на pиcунке 1.1, получаем расположение нагрузок в межподстанционной зоне и их величины в любой момент времени. Метод равномерных сечений представлен на рисунке 2.1 (Приложение 2).
Если провести на рисунке 1.1 вертикальную линию (сечение графика), соответствующую некоторому моменту времени t, то точки пересечения ее с нитками графика дадут расположение нагрузок между подстанциями А и Б. Путем переноса ординат этих точек на кривые потребления тока соответствующего направления определяем величины нагрузок. Таким образом получаем расчетную мгновенную схему для момента времени t.
При определении токов фидеров, питающих четный и нечетный пути по отдельности, необходимо учитывать лишь поезда, следующие в соответствующем направлении.
Следовательно ток фидера подстанции Б , питающего четный путь зоны АБ, можно найти из выражения:
. (2.1)
Используя полученные данные, нужно рассчитать величину тока фидера по формуле 2.1 для всех сечений графика и занести значения в таблицу 2.1 (Приложение 3).
Рассчитаем величину тока фидера для нулевого сечения на участке АБ в нечетном направлении.
кА.
Остальные токи находятся аналогично и заносятся в таблицу 2.1 в столбец №14. Среднее значение тока каждого фидера между соседними сечениями в интервале времени Δ ti рассчитываем по формуле:
(2.2)
где IФН и IФК - ток фидера в начале и конце отрезка времени Δtj соответственно. Рассчитаем средний ток фидера между сечениями 0 и 1 для нечетного направления участка АБ по формуле 2.2.
кА.
Результаты заносим в таблицу 2.1 в столбец № 15.
Средние значения токов фидеров за межпоездной интервал определяем по формуле:
(2.3)
где = 9 мин.
Рассчитаем средний ток фидера за межпоездной интервал нечетного направления участка АБ по формуле 2.3.
кА
Полученные результаты заносим в таблицу 2.1 в столбец № 16.
Эффективные значения токов фидеров за межпоездной интервал определяем по формуле:
, (2.4)
Рассчитаем эффективный ток фидера за межпоездной интервал нечетного направления участка АБ по формуле 2.4.
кА.
Полученные результаты заносим в таблицу 2.1 в столбец № 17.
Среднее значение тока ТП определим по формуле:
(2.5)
Рассчитаем средний ток ТП Б
кА.
Результаты расчетов заносим в таблицу 2.1 в столбец 18.
Используя данные таблицы 2.1, строим график зависимости токов фидеров Iф1, Iф2, Iф3 и Iф4 и тока ТП Б Iтп от времени, имеющие вид, изображенный на рисунке 2.2