5.2 Расчет потери напряжения

Допустим, что в некоторый момент времени электровоз находится в межподстанционной зоне А – Б, изображенное на рисунке 5.1. Выполним расчеты и полученные значения занесем в таблицу 5.1.

Ток подстанции Б определяем по формуле:

(5.1)

Потеря напряжения до к-й нагрузки ΔU_к, В

(5.2)

где S_к – расстояние до к-й нагрузки от ТП А, км;

m – общее количество нагрузок;

r – сопротивление 1 км тяговой сети.

Сопротивление 1 км тяговой сети

r = r_к + r_p, (5.3)

где r_к и r_p – сопротивления контактной и рельсовой сети соответственно, Ом/км.

Будем использовать рельсовую сеть, выполненную из рельсов марки Р75 с сопротивлением двух путей 0,0062 Ом на один километр.

Сопротивление r_к для выбранной контактной сети М-120 + 2МФ-100 +А-185 определяем через проводимость, сопротивления элементов тяговой сети принимаем согласно таблицы 5.1 в методичке ( значения взяты для одного провода).

км/Ом;

r_к = 0,028363 Ом/км.

Таким образом, получили результат:

r = 0,02836+0,0075=0,03586Ом/км..

В данной курсовой работе рассчитаем потерю напряжения для одного из поездов при его движении между двумя станциями путем составления и решения мгновенных схем для характерных сечений графика, определим напряжение на токоприемнике по формуле:

U_эк = U_тп - ΔU_к, (5.4)

где U_эк  напряжение на токоприемнике электровоза к-го поезда, В;

U_тп  напряжение на шинах тяговой подстанции, В.

Изображаем график движения поездов и кривые потребления тока для одной межподстанционной зоны на рисунке 5.1. Выделяем на графике поезд, для которого предполагается построить зависимость ΔU_к(S) – толстая линия. Проводим горизонтальные линии, соответствующие переломам в кривых тока поездов до пересечения с «нитками» графика, четных поездов на четные «нитки», нечетных – на нечетные . Через точки пересечения проведем вертикальные линии, которые и будут являться характерными сечениями графика и обозначаем цифрами 0,1,2… на рисунке 5.1. Сечение 0 принадлежит моменту времени t = 0, а последнее моменту проследования принятым для анализа поездом ст. Б. Каждому сечению соответствует одна или две мгновенных схемы. Значения, получаемые при расчете, заносим в таблицу 5.1.

На основании данных таблицы 5.1 определим ток ТП, к которой движется поезд (ТП Б) для каждой мгновенной схемы, значения занесем в столбец 17.

Расчеты для других мгновенных схем аналогичны.

Потеря напряжения в точке расположения рассматриваемого поезда определяется по формуле (5.2), полученные значения заносим в столбец 19

Напряжение на токоприемнике электровоза рассчитываем по (5.4), принимая значение напряжения подстанции равное 3,3кВ:

Для сечений, где происходит включение или выключение тока одного из электровозов, учитываем две мгновенных схемы: одну – при наличии тока, другую – при его отсутствии.

По значениям из таблицы 5.1 строим зависимости ΔU_к(S) и U_э(S), которые для которого поезда представлены на рисунке 5.2.

Проведя анализ построенных кривых, можно отметить, что на расстояниях, 12 км, 15 км, 17 км и 18 км в межподстанционной зоне АБ происходят скачки напряжений.