2tom281

7. TRAKCJA ELEKTRYCZNA 564

Niszczenie powłok urządzeń podziemnych można zmniejszyć stosując dodatkowe urządzenia ochronne. Najprostszym jest drenaż elektryczny, polegający na połączeniu poprzez rezystor i bezpiecznik powłoki z szynami w strefie upływu prądu z powłoki. Jego udoskonalenie stanowi drenaż polaryzowany z prostownikiem chroniącym przed przepływem prądu zwrotnego.

Rys. 7.22. Drenaż elektryczny wzmocniony / transformator. 2 — prostownik

Rys. 7.23. Ochrona katodowa I kabel: 2 — anoda: 3 — źródło

Drenaż wzmocniony wymaga dodatkowego źródła energii i jest stosowany przy dowolnym rozkładzie potencjałów (rys. 7.22).

Ochronę urządzenia podziemnego można zapewnić nadając dodatni potencjał otaczającej ziemi za pomocą ochrony katodowej (rys. 7.23).

Zmianę potencjału otaczającej ziemi można również uzyskać za pomocą dodatkowego uziemienia umieszczonego w pobliżu szyn.

7.4. Zasilanie sieci trakcyjnej

7.4.1. Obliczanie układu zasilania metodami graficzno-analitycznymi

Sieć trakcyjna może być zasilana prądem stałym, przemiennym o zmniejszonej częstotliwości lub przemiennym o częstotliwości przemysłowej. W Polsce przyjęto system prądu stałego.

Do obliczania układu zasilania prądem stałym stosuje się metody graficzno-analityczne. Są one proste i dokładne, a jednocześnie uwzględniają rzeczywisty rozkład jazdy pociągów. Wadą ich jest duża pracochłonność oraz możliwość uwzględnienia nie więcej niż czterech pociągów na odcinku.

W metodzie przekrojów równomiernych należy narysować w skali odcinek zasilania i obok niego umieścić wykresy prądów' pobieranych przez pociągi, tzw. szablony, na osi

Rys. 7.24. Wyznaczanie obciążeń metodą przekrojów równomiernych

prostopadłej zaś — oś czasu t. Oś czasu zostaje podzielona na jednakowe odcinki At. W danym przedziale At odczytuje się prąd i pobierany przez pociąg, odpowiadający środkowi przedziału Ar. Przy zasilaniu jednostronnym jest to prąd dopływający z jednej podstacji, przy zasilaniu dwustronnym natomiast — z dwóch podstacji. W tym drugim przypadku wartość składowych prądu pociągu wyznacza się przez podział tego prądu w stosunku odwrotnie proporcjonalnym do odległości (rys. 7.24). Następnie obliczone składowe prądów pociągów w tym samym przedziale At dodaje się, otrzymując prąd obciążenia zasilacza lub podstacji w tym przedziale czasu.

Jeżeli linia składa się z dwóch torów zasilanych z podstacji A i B, których sieci są połączone w miejscu K kabiną sekcyjną, to składowe prądów zasilaczy wyznacza się za pomocą prostych łamanych w miejscu K, pokazanych na rys. 7.24.

Wyznaczone w przedziałach At sumy prądów pociągów (pobierających jednocześnie prąd) są podstawą do obliczenia dla okresu T wartości średniej prądu zasilacza ze wzoru

m

Z i_ŁAt,

/, = ^y-    (7-75)

w którym:

m

T= £ At,

i- t

przy czym: i, — prąd zasilacza w' przedziale At, m — liczba przedziałów.

Średnia wartość prądu podstacji jest sumą prądów' zasilaczy.

Wartość zastępczą prądu zasilacza oblicza się ze wzoru

ni

I '/.At,

(7.76)

W podobny sposób oblicza się prądy podstacji sumując najpierw prądy zasilaczy w tych samych przedziałach At.

Spadek napięcia wyznacza się od punktu zasilania do pantografu określonego pociągu podczas jego przejazdu przez odcinek zasilania (międzypodstacyjny).

Średnią wartość spadku napięcia, jaki występuje w całkowitym czasie przejazdu pociągu t„„ można wyznaczyć z zależności

m,

Z AU;At,

AU =    - (7.77)

K

przy czym Au, — spadek napięcia w sieci do pantografu pociągu znajdującego się w miejscu odpowiadającym przedziałowi czasu At,.

Średnia wartość spadku napięcia (tzw. jazda pod prądem) podczas przejazdu pociągu przy włączonych silnikach w czasie t_p wynika ze wzoru

m₂

Z AttjAf;

AU_p = ^- (7.78)

^lp

w którym: m, — liczba przedziałów czasu podczas przejazdu pociągu; nu — liczba przedziałów czasu, w których prąd jest pobierany.