Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Распределение потенциала и тока в рельсах при системе постоянного тока




 

Питание ЭПС осуществляется через провода контактной сети и рельсовую сеть. Рельсы не изолированы от земли, поэтому тяговый ток утекает в землю и пробегает по земле.

Рис. №4.9

 

Ток утечки зависит от разности потенциалов между рельсами и землей и от величины переходного сопротивления Rп, по которому утекает этот ток. Это сопротивление состоит из 2-х последовательно соединенных. Первое – сопротивление перехода от рельсов к шпалам к балластной призме (переходное сопротивление Rп) и второе – сопротивление самой земли на пути тока утечки (сопротивление растеканию).

По мере распространение тока утечки в земле он захватывает все больше и больше массы земли и плотность тока земле с удалением его от рельсов уменьшается. По этому можно принять, что величину тока утечки определяет переходное сопротивление Rп , включающее в себя и сопротивление слоев земли, непосредственно прилегающих к нагрузке. Без заметной погрешности Rз = 0. во всех расчетах. В результате этого расчетную схему для определения токов в рельсах и земле можно представить соединением рельсов с землей через переходное сопротивления.

Рис. №4.10

Рассмотри общую схему с несколькими нагрузками (Э.П.С.) и несколькими тяговыми подстанциями.

 

Рис. №4.11

Для определения токов в рельсах и построения диаграмм распределения потенциала и токов в рельсах, в первую очередь необходимо определить нагрузки тяговых подстанций.

Размерность Rп - объясняется тем, что все элементы переходных сопротивлений соединены между собой параллельно, то есть с увеличением длинны рельсового пути общее переходное сопротивление падает, в то время как общее сопротивление рельсов растет.

Токи , , - токи отсасывающих проводов тяговых подстанций.

Если величины Rр и Rп постоянны по всей длине, то получается цепь с постоянными параметрами. То есть линейная и в этом случае для всех расчетов может быть использован метод наложения.

Это приводит к расчетной схеме с одной нагрузкой при удаленном в безконечность заземление.

Рис. №4.12

- ток в рельсах на расстоянии х от нагрузки;

- ток в земле на расстоянии х от нагрузки;

- потенциал рельса на расстоянии х от нагрузки.

Рассмотрим элементарный участок , расположенный на расстоянии х от нагрузки.

Сопротивление рельсовой сети на длине равно , тогда приращение потенциала рельсов на этом же элементе длинны равно велицине u противоположной по знаку падения напряжения на нем.

откуда

. (4.8)

Утечка тока в землю из рельсов на длине будет равна

А также приращение тока в рельсах на длине равно по абсолютной величине току утечки и обратно ему по закону, то можно дописать

или (4.9)

знак «-» означает, что с увеличением х ток в земле падает.

(1) и (2) – системе дифференциальных уравнений с 2 – мя неизвестными.

Продифференцируем (1) по х

откуда (4.10)

подставим (3) в (2)

или (4.11)

где

Общим решением (4) будет выражение

(4.12)

Ток в рельсах можно найти из (1)

их уравнения (5)

, следовательно

(4.13),

где

k – коэффициент распространения;

m – волновое сопротивление.

Рассмотрим границы уравнения для нахождения и

1. ; , тогда из (5),

(4.14);

(4.15).

2. ; , тогда из (20)

(4.16)

(4.17)

(4.18)

Все эти выражения справедливы для одной сосредоточенной нагрузке.

Рис. № 4.13 Распределение потенциала в р. относительно земли строится по выражению (4.16).

Рис. №4.14 Распределение тока в рельсах строится по выражению (4.17)

 

 







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 1663. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.004 сек.) русская версия | украинская версия