Расчет рельсовых цепей постоянного тока

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Расчет рельсовых цепей постоянного тока на ЭВМ

1.1 Построение регулировочной характеристики

Исходные данные:

- длина рельсовой цепи: 0,9 км (1,5 км)

- сопротивление изоляции: 1,0 Омкм

- сопротивление реле: 0,3 Ом

- режим работы импульсный

Регулировочная характеристика - это зависимость тока или напряжения на реле от сопротивления балласта.

При минимальном сопротивлении балласта (R_измин) тока на реле должен быть равен рабочему току реле с 10% запасом, в моём случае это 0,278 А. При увеличении сопротивления балласта ток достигает величины тока перегрузки I_пер. Ток перегрузки тем больше, чем меньше начальное сопротивление балласта, т.к. величина R_н = R₀ + r_сп при R_измин должна быть меньше, чтобы при повышенной утечке тока через балласт ток реле был равен рабочему.

При увеличении длины рельсовой цепи ток перегрузки так же увеличивается. Это можно объяснить тем, что в длинных цепях при Uмин = const сопротивление ограничителя меньше, чем в коротких.

Рассмотрим пример регулировки (L = 1,5 км и R_измин = 1 Ом*км): допустим, если цепь с песчаным балластом сдается в эксплуатацию летом, когда сопротивление балласта составляет около 2,4 ом*км, то должна быть подобрана такая величина ограничителя, что бы ток на реле был равен 0,3795 А. Тогда при увеличении сопротивления балласта до R_измин = 1 Ом*км (прошёл дождь) ток реле изменится до 0,278А, при этом обеспечивается надежная работа цепи. Если же ток будет установлен меньше 0,3795 А, то при уменьшении сопротивления балласта до минимального, ток станет меньше 0,278А и реле отпустит свой якорь, будет ложная занятость РЦ.

1.2 Выбор оптимального сопротивления путевого реле

Исходные данные:

- длины рельсовых путей: l₁ = 0,9 км

l₂ = 1,4 км

l₃ = 1,9 км

- минимальное сопротивление изоляции: r_изmin = 1 Омкм

- режим работы импульсный

- сопротивление реле R_р = 0,3 Ом

Величина сопротивления обмотки реле должна выбираться по минимуму мощности. Таким образом, для рельсовой цепи длиной 0,9 км сопротивление путевого реле около 1,25 Ом, для цепи 1,4 км - 1,0 Ом, для цепи 1,9 км - 0,75 Ом.

1.3 Исследование шунтового режима

Исходные данные:

- длина рельсовой линии: l = 2,0 км

- минимальное сопротивление изоляции: r_изmin = 1 Омкм

- режим работы импульсный

- сопротивление реле R_р = 0,3 Ом

В данном расчёте мы получили зависимость шунтовой чувствительности от места наложения шунта. Как видно из графика чувствительность зависит от расстояния - с увеличением расстояния от питающего конца шунтовой чувствительность растёт. Т.к. сопротивления лёгкого вагона примерно равно 0,06 Ома, то мы можем сделать вывод, что шунтовой режим в данной РЦ выполняется (при занятости участка реле надёжно отпустит свой якорь). Также из графиков видно, что чем меньше РЦ, те выше шунтовая чувствительность.

При достижении величины шунта меньше, чем 0,06 Ом, у нас перестанет выполняться шунтовой режим. Таким образом, при заданных условиях работы теле и сопротивления изоляции, мы можем сделать следующий вывод: чтобы нормально выполнялся шунтовой режим, необходимо (исходя из графика) иметь рельсовую цепь меньше 3,0 км. Если рельсовая цепь будет больше 3,0 км, но меньше 4,25 км, то не будет выполняться шунтовой режим на релейном конце.

2. Расчет рельсовой цепи переменного тока с частотой 50 Гц

2.1 Исследование влияния компенсирующей емкости на потребляемую емкость

Исходные данные:

- длины рельсовых путей: l₁ = 1,4 км

l₂ = 2,4 км

- сопротивление изоляции: r_из = 1 Омкм

Таблица 2.1.

Величина емкости выбирается из условия минимума мощности в нормальном режиме. Оптимальная величина компенсирующей емкости, примерно равна 35 мкФ.

2.2 Исследование влияния места наложения шунта на шунтовую чувствительность

Исходные данные:

- длина рельсовой цепи: l = 2,3 км

- сопротивление изоляции: r_из = 0,9 Омкм

Шунтовая чувствительность максимально примерно посредине РЦ, для проверки её выполнения необходимо наложить нормативный шунт только на питающий и релейные концы.

2.3 Исследование влияния коэффициента трансформации дроссель-трансформатора релейного конца на основные режимы

Графики

U_т = f (n), Р_Н = f (n), R_ш = f (n),

График I_алсн = f (n)

Коэффициент трансформации выбирается из условия обеспечения выполнения всех режимов. Таким образом при n = 16 выполняется режим АЛСН (ток в режиме АЛСН должен быть не меньше 2,0 А), шунтовой режим (сопротивления по концам превышают величину нормативного шунта, равного 0,06 Ом), контрольный режим (коэффициент контрольного режима должен быть больше 1) и нормальный режим по минимальной мощности и величине питающего трансформатора.

2.4 Исследование влияния сопротивления по концам цепи на основные режимы работы

При дальнейшем увеличении коэффициента трансформации на питающем конце у нас перестает выполняться шунтовой режим.

График I_алсн = f (n)

График U_т = f (n)

График R_ш = f (n)

Наиболее оптимальными коэффициентами трансформации являются 16 на питающем конце, и 16 на релейном. В этом случае обеспечивается минимальная мощность в нормальном режиме и режиме короткого замыкания, с учётом выполнения всех основных режимов: режима АЛСН Iл>2А, контрольного Кк>1, а так же шунтовая чувствительность по обоим концам РЦ.

рельсовый цепь ток емкость

Размещено на Allbest.ru