Методические указания к решению задачи № 4

Определим результирующий ток I _рез, равный суммарному току электровозов на расчетном плече питания

, (4)

где m – количество поездов с электрической тягой, одновременно находящихся в пределах плеча в часы интенсивного движения в межподстанционной зоне, определяется по утвержденному графику движения поездов (в нашем случае – по таблице 7);

U _{тс max} – максимальная потеря напряжения в тяговой сети на длине l _тс , при l _тс более 30 км – U _{тс max} = 8500 В;

R _тс и X _тс – соответственно, активное и реактивное удельные сопротивления тяговой сети, Ом/км (см. таблицу 7);

cos φ – коэффициент мощности электровозов (cos φ = 0,8).

Результирующее напряжение U _p на концах секции волноводного провода

U_p= U_м + U_э , В, (5)

где U _м – напряжение, обусловленное магнитным влиянием тяговых токов, В;

U _э – напряжение, обусловленное электрическим влиянием проводов системы концентрации энергии электромагнитного поля радиоканала вдоль железнодорожного полотна на электрифицированных участках «два провода – рельс» (ДПР) и контактной сети, В.

Величина напряжения U _м зависит от расположения волновой секции по отношению к питающей тяговой подстанции.

При вынужденном режиме работы контактной сети

U_м = 0,6·X_м·S_р·S_т·I_экв· l _с , В, (6)

где X _м – удельное сопротивление взаимной индуктивности между волноводным проводом и контактной сетью на частоте 50 Гц, Ом/км;

S _р – коэффициент экранирующего действия (КЭД) рельсов;

S _т – КЭД заземленных тросов[33,34];

I _экв – эквивалентный влияющий ток в контактной сети при вынужденном режиме ее работы, А;

l _с – длина волноводной секции, км.

Величина напряжения U _э не зависит от места расположения волноводной секции. Ее вычисляют по формуле

U_э = I_с· R · l _с , В, (7)

где I _с – величина емкостного тока, А/км, протекающего через высокочастотный заградитель при заземлении волноводной секции длиной 1км (Величину тока I _с , с достаточной точностью, следует принять равной 0,024 А/км);

R – сопротивление индивидуального заземлителя для тока частотой 50 Гц, Ом (R = 60 Ом).

При вынужденном режиме работы контактной сети величина U _p не должна превышать значений U _{p max} = 250 В.

Длину волноводной секции, ближайшей к питающей тяговой подстанции, определяем, ориентировочно, принимая I _экв = I _рез и U _p= U _{p max}.

, км (8)

Значение произведения удельного сопротивления взаимной индуктивности между волноводным проводом и контактной сетью на частоте 50 Гц – Х _м, Ом/км и коэффициента экранирующего действия рельсов – S _р определяем из таблицы 8, в соответствие с заданной величиной проводимости земли σ.

Таблица 8 – Значения произведения Х _м· S _р

Удельная проводимость земли σ, 1/Ом·м	1·10-3÷10·10-3	10·10-3÷100·10-3
Значение Х м· S р, Ом/км для участка: – однопутного – двухпутного	0,130÷0,114 0,104÷0,102	0,114÷0,095 0,102÷0,090

В среднем волноводные секции имеют длину 1,5 – 3,0 км. Место заземления секции на практике уточняется по имеющемуся плану ЭЦ станции или плану автоблокировки перегона[23,58].