В К Нем, В М Гаряжа, Н П Лукашова - Електропостачання електричного транспорту - страница 1

Страницы:
1  2  3 

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ХАРКІВСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ МІСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

ПРОГРАМА, КОНТРОЛЬНІ РОБОТИ ТА МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

З КУРСУ

«ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО ТРАНСПОРТУ»

(для студентів 3-5 курсів усіх форм навчання напряму підготовки (0922) 6.050702 «Електромеханіка» спеціальностей «Електричний транспорт» та «Електричні системи і комплекси транспортних засобів»)

ХАРКІВ ХНАМГ 2007

Програма, контрольні роботи та методичні вказівки до самостійної роботи з курсу «Електропостачання електричного транспорту» (для студентів 3-5 курсів усіх форм навчання напряму підготовки (0922) 6.050702 «Електромеханіка» спеці­альностей «Електричний транспорт» та «Електричні системи і комплекси транс­портних засобів») / Харк. нац. акад. міськ. госп-ва; уклад.: Нем В.К., Гаряжа В.М., Лукашова Н.П. - Х.: ХНАМГ, 2007. - 31 с.

Укладачі: В.К. Нем,

В.М. Гаряжа, Н. П. Лукашова

Рецензенти: доц. Д.А.Герасименко - начальник енергослужби ХКП

«Міськелектротранс»

Затверджено кафедрою ЕТ, протокол № 5 від 21.12.2006 р.

ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ

До програми курсу входять три основних розділи:

а) влаштування і механічний розрахунок тягових мереж (теми І-ІХ);

б) розрахунок електричних мереж (теми Х-ХУІ);

в) електричний розрахунок систем електропостачання електричного транспорту (теми ХУІІ-ХХІІ).

Метою вивчення дисципліни є засвоєння основних теоретичних положень, що стосуються роботи тягових мереж, методів що застосовуються для розрахунків і їх практичне використання, а також отримання ясних уявлень про існуючі конструкції контактної та кабельної мережі і їх порівняльної оцінки.

ПРОГРАМА КУРСУ ТА МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ТЕМ

ТЕМА 1. ВСТУП

Завдання і зміст курсу, його зв'язок з суміжними дисциплінами. Загальна схема електропостачання електротранспорту та її основні елементи.

Коротка історія розвитку систем електропостачання міського електричного транспорту. Роботи російських вчених у галузі електроенергетики і електропостачання електричного транспорту. Найважливіші відкриття у цих галузях.

Загальні вимоги, що ставляться до електропостачання електричного транспорту. Взаємодія систем електропостачання і електричного рухомого складу.

Методичні вказівки

При вивченні вступу студент повинен з'ясувати призначення та роль контактної мережі, позитивних і негативних ліній, що живлять у загальній системі електропостачання електротранспорту. Треба також засвоїти сучасні системи контактної мережі та область їх застосування.

ТЕМА 2. ВЛАШТУВАННЯ КОНТАКТНОЇ МЕРЕЖІ

Загальні відомості про контактну мережу електричного транспорту.

Сучасні системи підвісок контактної мережі та їх класифікація. Проста і ланцюгова підвіски контактного дроту та їх різновиди. Порівняльна характеристика і області застосування систем підвісок контактної мережі на міському електричному транспорті.

Кінематика і динаміка взаємодії контактної мережі і струмоприймача поїзда. Характеристики струмоприймачів трамвая, тролейбуса та метро. Струмознімач, вплив різноманітних факторів на якість струмознімача. Заходи, що сприяють поліпшенню струмознімача.

Влаштування контактної мережі трамвая і тролейбуса. Принцип влаштування повітряної контактної мережі. Анкерні ділянки та їх з'єднання. Розташування контактних дротів у плані на прямих і кривих ділянках шляху.

Елементи підвіски повітряної контактної мережі. Контактний дріт. Сталевий дріт і канати. ГОСТи на матеріали та переріз дротів і тросів. Ізоляційна і підвісна арматура трамвая і тролейбуса. Допоміжне обладнання контактної мережі. Спеціальне обладнання мережі трамвая і тролейбуса: криві тримачі, пересічення, повітряні стрілки тролейбусної мережі і автоматизація керування ними, секційні ізолятори і розрядники. Влаштування контактної мережі у штучних спорудах. Габарити пристроїв контактної мережі.

Підтримуючі пристрої. Конструкція і деталі підтримуючих пристроїв. Гнучка поперечна підвіска. Типи фундаментів опор.

Влаштування контактної мережі метрополітену. Система контактної рейки. Обладнання опорних точок і стиків контактної рейки. Температурні стики.

Влаштування контактної рейки на стрілках та пересіченнях.

Ходові рейки як зворотний дріт у системі тягової мережі трамвая. Електричні стикові з'єднання та їх конструкція. Міжрейкові і міжшляхові електричні з'єднання. Секціонування і живлення контактної мережі. Дистанційне керування секційними й лінійними розщеплювачами. Захисні пристрої від атмосферних перенапружень.

При вивченні теми треба з'ясувати фактори, що впливають на якість струмоприймача, та умови, що забезпечують зменшення зносу контактного проводу та струмоприймача. Слід також вивчити конструкцію різноманітних типів контактних мереж і обладнання, що застосовують при їх влаштуванні. При вивченні питань трасування контактної мережі необхідно ознайомитися з відповідними вимогами норм і технічних умов проектування систем електропостачання трамваїв і тролейбусів.

ТЕМА 3. МЕХАНІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ПОЗДОВЖНЬОЇ

ПІДВІСКИ

Розрахункові режими повітряних контактних підвісок. Розрахунок навантаження проводів і тросів від власної ваги, ожеледиці й вітру. Вплив метеорологічних умов різних районів. Визначення результуючих навантажень в розрахункових режимах. Норми і коефіцієнти запасу, що приймаються при розрахунку контактних підвісок.

Основні залежності між натягом і стрілою провису вільно підвішеного проводу. Еквівалентний проліт. Натяг і стріла провису проводу при зміні атмосферних умов. Рівняння стану для комбінованих проводів. Монтажні таблиці й криві. Критичний проліт, критична температура. Вибір вихідного режиму для розрахунку. Розрахунок простої підвіски з сезонним регулюванням.

Методичні вказівки

При вивченні цієї теми необхідно засвоїти існуючі методи розрахунків. Критерії вибору розрахункових режимів. Складання рівняння стану різних підвісок. Призначення

ТЕМА 4. МЕХАНІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ПОЗДОВЖНЬО-ЛАНЦЮГОВОЇ

ПІДВІСКИ

Допущення при розрахунку ланцюгових підвісок. Узагальнена формула для розрахунку ланцюгових підвісок. Безпровисне положення контактних проводів. Натяг і стріли провису несучого троса. Критичне навантаження. Еквівалентний і критичний прольоти поздовжньо-ланцюгової підвіски. Розрахунок ненавантаженого несучого троса. Розрахунок напівкомпресованої поздовжньо-ланцюгової підвіски. Технічно-економічне обґрунтування вибору довжини прольоту. Розрахунок довжини анкерної ділянки. Монтажні таблиці й криві.

Методичні вказівки

При вивченні теми треба звернути увагу на особливості механічного розрахунку несучого троса ланцюгової підвіски у навантаженому стані, коли крім навантажень від власної ваги і часових навантажень на нього від ожеледиці й вітру необхідно враховувати додаткові навантаження від ваги контактних і допоміжних проводів, а також вплив ожеледиці й вітру на ці проводи. Крім цього, важливо знати значення натягу і стріл провису ненавантаженого несучого троса при його монтажі до завіски на нього контактних проводів.

Слід також звернути увагу на еластичність ланцюгових підвісок і вплив еластичності на якість і надійність струмознімача.

ТЕМА 5. МЕХАНІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ПІДТРИМУЮЧИХ

ПРИСТРОЇВ

Визначення довжини хорди на криволінійній ділянці мережі трамвая і тролейбуса. Навантаження підтримуючих пристроїв. Розрахунок простої поздовжньої підвіски. Поздовжньо-ланцюгова підвіска. Розрахунок несучого троса. Розрахунок фіксуючого троса. Розрахункові режими. Графічний розрахунок полігонної підвіски.

Методичні вказівки

Студент мусить засвоїти перелік навантажень, що діють на підтримуючі конструкції, а також методи їх визначення. Необхідно також вивчити методи розрахунку різних видів підтримуючих конструкцій, звернувши особливу увагу на вміння практично використовувати формули, що приводяться розрахунком.

ТЕМА 6. РОЗРАХУНОК ОПОР

Типи опор. їх технічно-економічне порівняння. Визначення навантажень, що діють на опори. Вибір типових опор.

Робота фунту. Відомості про ґрунти. Розрахунок закріплення опор у фунт. Фундаменти.

Методичні вказівки

При вивченні теми повинні бути засвоєні методи розрахунку залізобетонних і металевих опор та закріплення їх у ґрунті. Щодо залізобетонних опор необхідно з'ясувати їх переваги перед іншими типами опор з точки зору економії металу, строку служби і догляду в експлуатації, а також ознайомитися з методами виготовлення залізобетонних опор з використанням передчасно напруженої арматури.

ТЕМА 7. ВЛАШТУВАННЯ КОНТАКТНОЇ МЕРЕЖІ

Склад робіт по влаштуванню контактної мережі. Розподіл мережі на місцевості. Підготовка котлованів. Встановлення опор і кронштейнів. Монтаж гнучких поперечин. Монтаж поздовжніх і поперечних елементів конструкції. Монтаж спеціального обладнання контактної мережі.

Передові методи організації технологічного процесу монтажу контактної мережі. Огляди, виміри та ремонт. Контроль зносу контактного проводу і способи зменшення зносу. Виконання вимірів та їх механізація. Види ремонтів контактної мережі, їх періодичність та обсяг робіт за окремими видами ремонтів.

Види аварії контактної мережі, способи усунення наслідків аварії. Заходи попередження аварії. Техніка безпеки при роботах на контактній мережі міського електричного транспорту.

Методичні вказівки

Звернути увагу на технологію монтажу опор і контактної мережі, а також передові методи організації праці з дотриманням техніки безпеки.

ТЕМА 8. ЕКСПЛУАТАЦІЯ КОНТАКТНОЇ МЕРЕЖІ

Організація експлуатації контактної мережі. Огляди, виміри та ремонт. Контроль зносу контактного проводу і способи зменшення зносу. Виконання вимірів та їх механізація. Види ремонтів контактної мережі, їх періодичність і обсяг робіт за окремими видами ремонтів.

Види аварії контактної мережі і способи усунення наслідків аварії. Заходи попередження аварії. Механіка безпеки при роботах на контактній мережі міського електричного транспорту.

Методичні вказівки

Звернути увагу на техніку безпеки при експлуатації контактної мережі, особливо при усуненні аварійних ситуацій.

ТЕМА 9. КАБЕЛЬНА МЕРЕЖА ТРАМВАЯ І ТРОЛЕЙБУСА

Типи кабелів, що застосовуються у міському електричному транспорті. ГОСТи на матеріали й переріз кабелів. Конструкція одножильних і багатожильних кабелів. Контрольні жили кабелів і використання їх для вимірювання різниці потенціалів відсмоктувальних пунктів. З'єднання кабелів. Пункти, що живлять і відсасують, їх влаштування.

Монтаж кабельної мережі. Особливості прокладання кабельних ліній. Монтажні кабельні роботи, механізація робіт з прокладання кабелів. Охорона праці і техніка безпеки при веденні робіт.

Експлуатація кабелів, профілактика кабельних мереж, випробування кабелів. Організація технічного нагляду і ремонту кабелів. Способи визначення місць пошкодження кабельних ліній. Техніка безпеки при роботах у кабельних мережах.

Методичні вказівки

При вивченні теми особливу увагу слід приділити існуючим методам виявлення місць пошкодження кабельної лінії.

ТЕМА 10. НАГРІВАННЯ ПРОВОДІВ І КАБЕЛІВ

Загальні питання нагрівання проводів. Особливості нагрівання голих і ізольованих проводів. Нагрівання кабелів. Допустимі температури нагріву проводів і кабелю. Вплив прокладання кабелю і відстань між ними на гранично допустимі навантаження. Вибір перерізу проводів і кабелю за нагрівом. Допустима густина струмів у провідниках. Економічна густина струму.

Використання плавких запобіжників у електричних мережах. Запобіжники з малою і великою тепловою інерцією. Вибір запобіжників у електричних мережах.

Методичні вказівки

При вивченні теми потрібно приділити увагу виборові перерізу проводів за умовами нагрівання, а також вибору плавких запобіжників у електричних мережах.

ТЕМА 11. ЕЛЕКТРИЧНИЙ РОЗРАХУНОК РОЗІМКНЕНИХ

ТЯГОВИХ МЕРЕЖ

Вплив величини напруги на роботу приймачів енергії. Поняття про відхилення, коливання і втрати напруги. Нормування втрат напруги. Опір і провідність ліній.

Розімкнуті мережі постійного струму і їх розрахунок. Визначення втрат напруги і перерізу проводів. Лінія зосередженого і рівномірно розподіленого навантаження. Лінія з розгалуженням на кінці.

Методичні вказівки

Студент повинен засвоїти методи розрахунку розімкнутих мереж, зосередивши увагу на вмінні на практиці використовувати наведені розрахункові формули.

ТЕМА 12. ЕЛЕКТРИЧНИЙ РОЗРАХУНОК ЗАМКНЕНИХ

ТЯГОВИХ МЕРЕЖ

Замкнені мережі. Точки у вузлах, точки струморозподілу. Розрахунок мереж з двобічним живленням і складнозамкнених мереж. Знаходження точок струморозподілу. Метод вузлових рівнянь. Метод перетворювання мереж. Застосування моделей для знаходження струморозподілу у замкнених мережах.

Методичні вказівки

Студент повинен засвоїти особливості режиму роботи тягових мереж і пов'язані з цим особливості їх розрахунку, що відрізняються від потреб до системи електропостачання споживачів.

ТЕМА 13. ЖИВЛЕННЯ І СЕКЦІОНУВАННЯ ТЯГОВОЇ

МЕРЕЖІ

Схеми живлення і секціонування тягової мережі. Централізована і децентралізована схеми живлення.

Системи резервування електропостачання міських електричних шляхів. Забезпечення надійності роботи тягових мереж.

Методичні вказівки

При вивченні теми слід звернути увагу на порівняльну оцінку різних схем живлення і секціонування контактних мереж.

ТЕМА 14. ЗАГАЛЬНІ ПРИНЦИПИ РОЗРАХУНКУ ТЯГОВИХ МЕРЕЖ

Особливості режимів роботи тягових мереж міського електричного транспорту. Специфіка навантажень тягових мереж, підстанцій і первинного електропостачання. Вплив коливань напруги на роботу рухомого складу.

Параметри тягових мереж. Облік контактної мережі, ліній, що живлять і відсмоктують. Сортаменти проводів і кабелів. Опір рейкового шляху.

Завдання розрахунку і проектування тягових мереж. Основні фактори, що характеризують роботу і економічні показники тягових мереж. Принципи нормування окремих факторів, що характеризують роботу тягових мереж. Вихідні дані для розрахунку. Загальний хід розрахунку режимів. Вибір розрахунку. Класифікація методів.

Методичні вказівки

Необхідно звернути увагу на особливості роботи струмової мережі. Існуючі методи визначення навантажень на розрахункових ділянках. Основні завдання розрахунку і проектування контактної мережі.

ТЕМА 15. РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ АНАЛІТИЧНИМ МЕТОДОМ

Метод рівномірно розподіленого навантаження. Визначення середніх навантажень за заданим профілем або експлуатаційними даними про питому втрату енергії. Врахування впливу сезонної нерівномірності руху.

Узагальнений аналітичний метод. Розрахунки за середніми навантаженнями і реальними кривих руху.

Розрахунок реальної мережі трамвая. Визначення місцезнаходження відсмоктувальних пунктів і точок струморозподілу. Визначення втрат напруги у рейках. Вибір місцезнаходження тягових підстанцій. Розрахунок відсмоктуючих ліній.

Розрахунок контактної мережі. Визначення положення живлячих пунктів і секційних ізоляторів. Виявлення втрат напруги контактної мережі. Розрахунокживлячих ліній. Виявлення потужності тягових підстанцій за ефективним струмом і умовами поштовхових перевантажень. Вибір кількості й потужності перетворюючих агрегатів.

Методичні вказівки

При вивченні теми особливу увагу слід звернути на вивчення методу рівномірно розподіленого навантаження, що переважно використовують у практичних розрахунках тягових мереж.

ТЕМА 16. СТРУМИ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ

Особливості роботи тягових мереж. Розрахунок максимального і мінімального значення струмів короткого замикання. Умови стійкої роботи захисту від струмів коротких замикань і перевантажень у тяговій мережі. Умови виникнення малих струмів.

Принципи захисту тягових мереж від малих струмів короткого замикання: захисти, що реагують на характер зміни струму в режимі короткого замикання, максимальні струмові, потенційні, теплові, струмочасові та ін.

Методичні вказівки

Особливо слід звернути увагу на причини виникнення "мертвих зон" з метою попередження можливості виникнення малих струмів або вибору ефективного методу захисту від них на практиці.

ТЕМА 17. БЛУКАЮЧІ СТРУМИ

Природа виникнення блукаючих струмів. Анодні й катодні зони. Потенційні діаграми. Фактори, що впливають на характер потенційної діаграми. Аналітичний розрахунок потенціальної діаграми при зосередженому і рівномірно розподіленому навантаженнях.

Заходи щодо обмеження блукаючих струмів.

Розрахунок рейкової мережі. Завдання і методи розрахунку рейкової мережі. Визначення питомих затрат електричної енергії. Визначення втратнапруги у рейковій мережі при односторонньому приєднанні від'ємних живлячих ліній.

Методи захисту підземних споруд.

Методичні вказівки

Особливо слід звернути увагу на причини виникнення блукаючих струмів, побудову потенціальних діаграм на практиці, основні завдання визначення втрат напруги в рейковій мережі. Методи захисту підземних споруд.

КОНТРОЛЬНІ РОБОТИ

ЗАДАЧА 1

1.1. Зміст завдання: Розрахувати просту підвіску контактної мережі трамвая

У результаті розрахунку визначити: Навантаження для чотирьох режимів:

а) режиму мінімальної температури; б) режиму максимальної температури; в) режиму ожеледиці; г) режиму максимального вітру.

2. Допустиме гасіння провода за таблицями згідно із завданням.

3. Критичний проліт.

4. Вихідний режим.

5. Скласти рівняння стану провода і розв'язати його відносно ti.

6. Побудувати залежності H(t) і f(t) - монтажні криві.

1.2. Вихідні дані

Дані, необхідні для розв'язання задачі, подано у табл.1, вибирає студент

залежно від останньої цифри його шифру. Таблиця 1

Вихідні дані

Умовне

Од.

Остання цифра шифру студенту

п/п

 

позна­чення

вим.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

Довжина еквівалент­ного

прольоту

 

м

30

30

30

32

32

32

33

35

35

33

2

Переріз

контактного

проводу

 

мм2

65

83

100

65

85

100

65

85

100

85

3

Маса проводу

m

кг/м

0.58

0.76

0.89

0.58

0.76

0.89

0.58

0.76

0.89

0.76

 

Максималь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

но-допус-тимий натяг проводу

Н

Н

8000

10000

12000

8000

10000

12000

8000

10000

12000

10000

Продовження табл. 1.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

5

Висота проводу

h

мм

9.3

10.8

11.8

9.3

10.8

11.8

9.3

10.8

11.8

10.8

 

Модуль

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

пружності матеріалу проводу

Е

Н/мм2

13-Ю4

13-104

13-104

13-104

13-104

13-104

13-104

13-104

13-104

13-104

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температур

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ний коефі-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

цієнт мате­ріалу проводу

a

1/°С

17-10-6

17-10-6

17-10-6

17-10-6

17-10-6

17-10-6

17-10-6

17-10-6

17-10-6

17-10-6

 

Район

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

кліматич­них умов

-

-

ІІ

Ш

ІІ

ІІ

ІІ

ІІ

ІІІ

ІІІ

ІІІ

ІІІ

3. МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

3.1. Визначення розрахункових навантажень.

3.1.1. Власна вага 1 пог.м контактного проводу

8пр = 9,81 ■ тпр , (3.1.1)

де тпр - маса проводу, що визначає залежність від заданого перерізу, кг/м (див. табл. 2);

9,81 - прискорення сили ваги, м/с ;

3.1.2. Вага ожеледиці на 1 пог.м проводу;

аГ = 0,028 ■ а ■ 0,5( d + 0,5 ■ a )КГ, (3.1.2)

де а - нормативна товщина стінки ожеледиці, мм (приймається за табл.3 з коефіцієнтом 0,5); d - висота контактного проводу, мм (див. табл. 2); Кг - коефіцієнт перенавантаження, приймається за табл. 3.

Таблиця 2. Основні дані контактних проводів, стальних дротів і канатів

Матеріал

Площа попе­речного

перерізу,

2

мм

Модуль пружнос

ті на розтяг, Н/мм2

Коефі­цієнт лінійного темпе­ратур­ного видов­ження

Руйнуюче навантажен ня, Н

Максимально-допустиме напруження Н із запасом міцності

Маса 1м, кг/м

Ви­сота мон­таж­ного про­воду

мм

 

 

Страницы:
1  2  3 


Похожие статьи

В К Нем, В М Гаряжа, Н П Лукашова - Електропостачання електричного транспорту