Расчетные нагрузки позволяют определить мощность основного источника электроэнергии вагона, выбирать сечения проводов сети электроснабжения, аппарата защиты, коммутации и управления.
Под расчетной нагрузкой понимают некоторую неизменную нагрузку, которая вызывает такой же нагрев проводов, двигателя, что и действительная нагрузка, непрерывно меняющаяся по величине во времени. Расчетные нагрузки определяют для наиболее загруженных в электрическом отношении периодов работы электрооборудования. При этом используется метод упорядоченных диаграмм, которые представляют собой зависимости коэффициента максимума от эффективного числа электроприемников и группового коэффициента использования.
Для пассажирских вагонов потребление электроэнергии в зимний и летний периоды эксплуатации неодинаково. Потребление зависит от типа вагона (вагон с кондиционированием воздуха или без кондиционирования, есть ли электрическое отопление или нет), и от условий, в которых вагон эксплуатируется. Определяют расчетные нагрузки отдельно для зимнего и летнего периодов эксплуатации вагона и используют для последующих расчетов большие значения.
|
|
Эффективным числом электроприемников называется такое число однородных по режиму работы электроприемников одинаковой мощности, которое дает ту же величину расчетной нагрузки, что и группа действительных электроприемников различных по мощности и режиму работы. Эффективное число электроприемников во всех случаях можно определить по формуле:
, (18)
где – номинальная мощность i -го электроприемника.
Если отношение номинальной мощности наибольшего токоприемника к номинальной мощности наименьшего электроприемника
, (19)
а групповой коэффициент использования , то эффективное число электроприемников допускается определить по упрощенной формуле:
. (20)
Для зимнего периода эксплуатации используется следующее оборудование:
1 двигатель вентилятора системы вентиляции вагона, ;
2 двигатель водяного насоса, ;
3 электрокалорифер, ;
4 электрические печи, ;
5 лампы накаливания, ;
6 лампы люминесцентного освещения, ;
7 двигатель преобразователя люминесцентного освещения, ;
8 электрокипятильник, ;
9 электронагреватели воды, ;
10 электроохладитель питьевой воды, ;
11 бытовые приборы, ;
12 цепи управления, .
Для летнего периода эксплуатации используется следующее оборудование:
1 двигатель вентилятора системы вентиляции вагона, ;
2 двигатель вентилятора конденсатора, ;
3 двигатель компрессора, ;
4 лампы накаливания, ;
5 лампы люминесцентного освещения, ;
6 двигатель преобразователя люминесцентного освещения, ;
|
|
7 электрокипятильник, ;
8 электронагреватели воды, ;
9 электроохладитель питьевой воды, ;
10 бытовые приборы, ;
11 цепи управления, .
По расчету эффективное число электроприемников для зимнего и летнего периода равно:
для зимнего периода:
для летнего периода:
Групповой коэффициент использования определяется по формуле:
, (21)
где – коэффициент использования отдельного потребителя электроэнергии вагона, который определяется по таблице 3.
Таблица 3 – Возможные значение коэффициента использования и его принятое
значение
Потребители электроэнергии | принятое для расчета | |
Двигатель компрессора | 0,60 – 0,75 | 0,65 |
Двигатель вентилятора конденсатора | 0,73 – 0,80 | 0,75 |
Двигатель вентилятора системы вентиляции | 0,84 – 0,90 | 0,85 |
Двигатель насоса отопления | 0,30 | 0,30 |
Двигатель преобразователя люминесцентного освещения | 0,70 – 0,75 | 0,70 |
Электрокипятильник | 0,27 | 0,27 |
Преобразователи электробритв | 0,15 – 0,20 | 0,15 |
Электроохладитель питьевой воды | 0,35 | 0,35 |
Электронагреватели | 0,60 – 0,80 | 0,70 |
Электрические печи | 0,90 | 0,90 |
Электрокалорифер | 0,85 – 0,90 | 0,85 |
Лампы накаливания | 0,80 – 0,85 | 0,80 |
Лампы люминесцентного освещения | 0,80 – 0,85 | 0,80 |
Электронагреватели котла отопления | 0,80 – 0,90 | – |
Преобразователь для питания радиоустройств | 0,75 – 0,80 | – |
Цепи управления | 0,90 – 0,95 | 0,90 |
По расчету групповой коэффициент использования равен:
для зимнего периода:
для летнего периода:
Для электроприемников с различным режимом работы расчетная активная мощность определяется по формуле:
, кВт (22)
где – коэффициент максимума;
–коэффициент использования отдельного потребителя электроэнергии вагона (таблица 3);
– номинальная мощность потребителя, Вт.
Коэффициент максимума определяют в зависимости от эффективного числа электроприемников и группового коэффициента использования. Для зимнего периода коэффициент максимума принимаем равным 1,26; для летнего периода – 1,41.
По расчету активная мощность равна:
для зимнего периода:
для летнего периода:
Расчетный ток группы потребителей при системе электроснабжения на постоянном токе рассчитывается по формуле:
, (23)
где – номинальное напряжение сети электроснабжения, .
По расчету расчетный ток группы потребителей равен:
для зимнего периода:
;
для летнего периода:
Расчетным является летний режим работы.