Выбор сечения проводов контактной сети

Критерием при выборе сечения проводов контактной сети является экономический критерий — ежегодные приведенные затраты.

Наименьшее значение критерия соответствует выбранному или экономическому сечению. Выбранное сечение проверяется по нагреву для режима наиболее интенсивного движения поездов.

Рассмотрим более подробно.

Ежегодные приведенные затраты имеют две составляющие: эксплуатационные затраты С и долю капитальных затрат в контактную сеть К:

Зпр= С + ЕН*К где Ен — нормативный коэффициент эффективности, 1/год.

В свою очередь эксплуатационные расходы зависят от стоимости потерь энергии в проводах контактной сети dW и амортизационных отчислений -:

где и — амортизационные отчисления в контактной сети, %/год; аэ — стоимость электроэнергии, руб/кВтч.

Ежегодные приведенные затраты с учетом эксплуатационных расходов составят:

Зпр =аэ*dW + (ам + Ен)*к Выразим каждую из составляющих через искомое сечение проводов контактной сети, отнеся все расчеты на 1 км длины. Потери электроэнергии в проводах за год составят:

W = В0*rк = pм / SМ где В0 — потери энергии за год в проводах рассматриваемой фидерной зоны при их сопротивлении, равном 1 Ом, кВтч/Ом год;

rk -. сопротивление 1 км проводов контактной сети в Ом/км;

рМ — удельное сопротивление медных проводов в Ом*мм2/км,.

SМ — суммарное сечение проводов контактной сети в медном эквиваленте, Ом/мм2.

Капитальные затраты:

К = в? SM ,.

где в — стоимость 1 км, руб/(км?мм2).

Окончательно.

3ПР = аэ? В0?pм/Sм +(м?ЕН)?b?SМ На рис. 14 показаны обе составляющие ежегодных приведенных затрат. Первая убывает с увеличение сечения, а вторая возрастает. Функция ЗПР (Sм) имеет минимум при некотором оптимальном сечении SОПТ. Оно и будет расчетным. Вычисляется оно при помощи производной dЗпр/dSМ, если приравнять ее к нулю:

dЗпр/dsМ = aэ? В0? pм? s-2м? (-1) + (ам + ЕН)? b.

При dЗпр/dsМ = 0 получим:

Подставив численные значения в соответствии с [1], будем иметь Sм опт = 0.46 В0.

Расчет В0 выполняется при помощи указанных ранее методов.

Рис. 14. Зависимость ежегодных приведенных затрат от величины сечения проводов контактной сети