Mạng cao áp và trạm điện kéo - Pgs.Ts.Đàm Quốc Trụ phần 7

Chia sẻ: Sadsadas Dsadsadsa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

92
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 1: Tổng quan về cho giao thông điện Chương 2: Hệ thống cung cấp điện cho giao thông đường sắt Chương 3: Trạm điện kéo (TĐK) Chương 4: Cấu trúc các trạm điện kéo

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Mạng cao áp và trạm điện kéo - Pgs.Ts.Đàm Quốc Trụ phần 7

H ng s nhi t th i gian phát nóng T là t s nhi t lư ng riêng (có th nguyên. Jun/Kg.K) ký hi u c c a v t th so v i h s truy n nhi t riêng (W/Kg.K) ký hi u B.T ñó có công th c: T = c/B. (5–1b) Sau khi ñ t vào bi u th c 5–1a giá tr t = 3T và t = 4T s xác ñ nh quá phát nóng τ 3 và τ 4 sau th i gian tương ng: τ 3 = 0.9502τ ∞ , τ 4 = 0.9817τ ∞ , có nghĩa k t q a tính toán quá nhi t sau th i gian 3T khác quá nhi t n ñ nh τ ∞ ñ n 5%, còn sau th i gian 4T – 2% là hoàn toàn ch p nh n ñư c ñ tính toán nhi t g n ñúng. Dòng ñi n c c ñ i c a dây cung c p, t ch nh lưu hay là c a m t ph n t nào ñó khác c a h th ng cung c p ñi n thư ng th y xu t hi n trong th i gian chuy n ñ ng c c kỳ căng th ng do h u qu t ng c ng ng u nhiên các dòng ñi n trên các ñoàn tàu riêng l . Nó có th nh n ñư c b ng vi c t ng c ng nh ng dòng ñi n kh i ñ ng c a s lư ng ñoàn tàu l n nh t có th cũng ñang trên ño n kh o sát c a ñư ng dây ti p xúc. Như tính toán và kinh nghi m th c t ch ra r ng v i 5–6 toa trên ño n cung c p kh i ñ ng cùng m t lúc và c ng t t c các dòng ñi n kh i ñ ng thư ng x y ra 1 l n trong m t tháng. Liên quan v i nh ng ñi m v a nêu trên, c m t “dòng ñi n c c ñ i” ph i hi u không ch ñơn thu n m t cách v t lý c c ñ i dòng ñi n ñư ng dây cung c p hay là c a tr m ñi n kéo Imax, mà là tr s tính toán nào ñó – c c ñ i tính toán Ittmax. Tr s c c ñ i tính toán s d ng ñ xác ñ nh dòng ñi n ñ t cho máy ng t và ñánh giá ñ l n dòng quá t i c a các ph n t riêng l ,cũng như c a c h th ng cung c p ñi n. Trên hình 5–7 là s bi n ñ i theo th i gian c a dòng ñi n dây cung c p id sau kho ng th i gian tính toán T v i tr s trung bình c a dòng ñi n trên ñư ng dây Id, tr s c c ñ i Imax và tr s c c ñ i tính toán Ittmax. Dòng ñi n hi u d ng xác ñ nh ñ phát nóng c a ph n t dây d n lư i ñi n và ñ c trưng m c ñ dòng ñi n ñang truy n t i năng lư ng trên ñư ng dây. Dòng ñi n trung bình c a ñư ng dây và c a tr m ñi n kéo có th r t khác nhau vì s thay ñ i l c c n chuy n ñ ng, s khác nhau c a thành ph n ñoàn tàu,vì nh ng ñ c ñi m riêng ñi u khi n máy c a t ng ngư i lái tàu và m t s y u t khác n a. Dòng ñi n trung bình trong ñư ng dây ph thu c vào m c ñi n áp trong lư i ñi n kéo. Khi ñi n áp gi m, t c ñ chuy n ñ ng c a ñoàn tàu gi m, nhưng do lái tàu c g ng th c hi n l ch ch y tàu nên lái tàu chuy n ñ n v trí làm gi m t trư ng c a ñ ng cơ ñi n kéo d n ñ n tăng dòng ñi n trung bình nh n t lư i ti p xúc. Trong trư ng h p này xu t hi n s tác d ng tương h c a ñoàn tàu chuy n ñ ng như m t t i phi tuy n v i lư i ñi n kéo. Quan h c a các dòng ñi n tính toán c c ñ i và hi u d ng v i tr s trung bình ñư c xác ñ nh b i các h s c c ñ i kmax và tr s hi u qu khq. Ví d ñ i v i ñư ng dây A các h s b ng: khq = ItdA/IA, kmax = Ittmax/IA. Khi ch n các ph n t thi t b c a h th ng cung c p ñi n c n thi t ph i xác ñ nh nh ng tr s l n nh t c a các dòng ñi n trung bình và tác d ng. ð th c hi n ñư c ñi u ñó ph i ch n kho ng th i gian tính toán sao cho:ñ trong gi i h n c a nó tr s trên ñư c là l n nh t có th . Th c hi n tính toán nhi t cho k t qu s khác bi t trên cùng m t MCA&T§K • 103
bi u ñ bi n ñ i dòng ñi n, h ng s th i gian phát nóng T có tr s càng l n khi ñ l n dòng ñi n tác d ng và dòng ñi n trung bình càng nh v i cùng m t ñ th ph t i. Ví d , ñ i v i dây d n mác M φ –100 khi t c ñ không khí làm mát 1M/giây, h truy n nhi t riêng B = 1,65 W/(Kg.K), t nhi t riêng c a ñ ng c = 400 Jun/(Kg.K), có nghĩa T = 400/165 = 242 giây t c b ng 4 phút. Kho ng th i gian tính toán ñ xác ñ nh ñ t nóng n ñ nh v i ñ chính xác là 2% thành 4T = 16 phút. ð i v i các lo i dây d n khác tr s T g n b ng tr s tính toán. Khi phân tích các ñư ng cong dòng ñi n ph t i ngư i ta quan tâm không ch tr s tuy t ñ i c a các ñ nh dòng ñi n mà còn c ñ dài dòng ñi n tăng hơn m c xác ñ nh. ð i v i ch nh lưu các tr m ñi n kéo tuỳ thu c vào lo i máy bi n th ch ñ nh nh ng tr s quá t i. Ví d , xe ñi n bánh s t và xe ñi n bánh hơi liên quan ñ n c p 7 quá t i và ng v i nó ph t i vư t 25% ph t i ñ nh m c và không kéo dài quá 15 phút v i chu trình 1 l n trong 2 gi ; quá t i 50% – 2 phút, 1 l n trong 1 gi ; quá t i 100% – 2 giây, 1 l n trong 20 giây. Khi ñó dòng ñi n hi u d ng sau th i gian trung bình (30 phút b t kỳ) không ñư c vư t quá dòng ñi n ñ nh m c c a ch nh lưu, còn n u trong quá trình 30 phút ñó di n ra quá t i 100% thì th i gian trung bình c n ph i gi m xu ng ñ n 5 phút. Cho phép s d ng các quá t i khác nhau mà tr s c a chúng có th phù h p v i h tiêu th v i các ñi u ki n nh t ñ nh c a quá trình khai thác. Các dòng ñi n ng n m ch chi m v trí quan tr ng ñ c bi t trong nhóm các ph t i dòng. Trong trư ng h p ng n m ch g n tr m ñi n kéo, tr s xác l p c a dòng ñi n ng n m ch tăng lên c c kỳ l n và không cho phép làm vi c ñ i v i thi t b theo tác d ng nhi t và ñ ng h c. Khi ng n m ch các ñi m khác c a lư i ñi n kéo n m xa tr m ñi n kéo không ít l n xu t hi n các dòng ñi n có tr s l n hơn ho c nh hơn dòng ñi n ñ t c a máy ng t t ñ ng. ð ng t nh ng dòng ñi n như th ngư i ta s d ng nh ng phương pháp b o v ñ c hi u. 5.2.2. ðI N ÁP VÀ T N TH T ðI N ÁP Nh ng ch tiêu ñi n áp trong m ng ñi n kéo t o thành nhóm nh ng ñ i lư ng ñi n không kém ph n quan tr ng. ði n áp trên c n ti p ñi n c a ñoàn tàu ch y ñi n thay ñ i trong ph m vi r ng, cũng tương t như v y làm thay ñ i dòng ñi n tiêu th b i ñoàn tàu. Khi s d ng hãm tái sinh,ñi n áp trên c n ti p xúc c a ñoàn tàu hãm tái sinh có th vư t quá ñi n áp không t i c a tr m ñi n kéo. Khi phân tích tính ch t c a ñi n áp thay ñ i trên c n ti p ñi n,chú ý phân bi t s thay ñ i (bi n ñ i) ng n h n l p l i (dao thông) và s thay ñ i dài h n (ñ l ch ñi n áp). S thay ñ i ng n h n l p l i (dao ñ ng tr s ) ñư c hình thành khi c n ti p xúc ñi qua các cách ñi n phân ño n hay nh ng ph n t chuyên d ng và nh ng ph n t ng n m ch c a các b ph n chuyên bi t gây nên s thay ñ i ñ t ng t dòng ñi n c a ñoàn tàu ch y ñi n trên khu ño n ñư ng s t kh o sát. S thay ñ i ng n h n l p l i (dao ñ ng) mang tính ch t ng u nhiên không gây nh hư ng ñáng k ñ n t c ñ chuy n ñ ng c a ñoàn tàu, nhưng nh hư ng không t t ñ n s làm vi c c a ñoàn tàu chuy n ñ ng. S tăng ñ t ng t ñi n áp d n ñ n rung ñ ng dòng ñi n kéo và l c kéo ñoàn tàu, còn ch ñ hãm tái sinh d n ñ n gi m dòng ñi n và l c kéo hãm. S gi m ñ t ng t 104 • MCA&TðK
ñi n áp, ngư c l i d n ñ n tăng v t dòng ñi n hãm tái sinh và l c hãm. Tính ch t c a hi n tư ng nêu trên ph n l n ph thu c vào s làm vi c c a h th ng t ñ ng ñi u khi n s d ng trên ñoàn tàu v n hành. S bi n ñ i dài h n (ñ l ch) giá tr trung bình c a ñi n áp v phía gi m th p d n ñ n làm tăng dòng ñi n ñoàn tàu, tăng dòng ñi n ph t i c a ñư ng dây cung c p và c a tr m, tăng phát nóng ñ ng cơ ñi n kéo và các ph n t riêng r c a h th ng cung c p ñi n. M c ñi n áp c a lư i ñi n kéo l y theo tiêu chu n (Liên bang Nga) theo bi u 5–5. Ngư i ta phân bi t ñi n áp trên thanh cái tr m ñi n kéo và trên c n ti p ñi n c a ñoàn tàu t c trên dây ti p xúc. Khi ñoàn tàu chuy n ñ ng theo phân ño n lư i ti p xúc, ñi n áp trên c n ti p ñi n thay ñ i. Xác ñ nh nh hư ng c a s thay ñ i ñi n áp ñ n ch ñ làm vi c c a ñoàn tàu chuy n ñ ng có th theo giá tr ñi n áp trung bình trên c n ti p ñi n trong th i gian chuy n ñ ng ch ñ kéo theo t ng phân ño n lư i ti p xúc theo qui mô v n chuy n tính toán và ñi u ki n chuy n ñ ng. ð i v i xe ñi n bánh s t và xe ñi n bánh hơi ñ nh ra tiêu chu n không ph i tr s ñi n áp mà là tr s trung bình c a t n th t ñi n áp trong lư i ñi n kéo ñ n c n ti p ñi n trong m i ñi n ki n không vư t qúa 15% tr s ñi n áp ñ nh m c là 600v trên thanh cái tr m ñi n kéo. Trong tính toán h th ng cung c p ñi n ngư i ta s d ng khái ni m “t n th t ñi n áp” và “ñ s t áp”. T n th t ñi n áp là hi u s s h c c a ñi n áp ñi m ñ u và ñi m cu i c a lư i ñi n. ð s t áp là hi u s hình h c c a các véctơ ñi n áp cũng các ñi m nêu trên. Như th trong m ng ñi n kéo dòng ñi n không ñ i, khái ni m t n th t ñi n áp và ñ s t áp là như nhau. ði u ki n làm vi c x u nh t c a ñoàn tàu chuy n ñ ng xu t hi n trên nh ng khu gian xa nh t tính ñ n tâm c p ñi n. Thông thư ng s d ng tr s t n th t trung bình c a ñi n áp ñ n c n ti p ñi n c a ñoàn tàu sau th i gian chuy n ñ ng ch ñ kéo trên khu gian n m xa nh t ñ i v i tâm cung c p v i kh i lư ng v n chuy n tính toán là c c ñ i. V i m c ñích ñ ñơn gi n tính toán ta thay tr s này b ng t n th t trung bình c a ñi n áp ñ n ñi m cu i c a ñoàn tàu ho c ñi m phân chia dòng ñi n trong trư ng h p cung c p 2 phía v i các ñi u ki n như nêu trên. ð i v i xe ñi n bánh s t và xe ñi n bánh hơi l y tr s tính toán trung bình, cho phép c a t n th t th t ñi n áp ñ n ñi m cu i c a ñư ng dây là 170V. Ti p nh n tr s ñó ñ i v i ch ñ b t bu c c a h th ng cung c p ñi n. MCA&T§K • 105
Bi u 5.5. M c ñi n áp trong lư i ñi n kéo các lo i khác nhau c a GTVT ði n áp trên thanh cái ði n áp trên c n ti p ñi n c a ñoàn Lo i v n t i tr m ñi n kéo, V tàu chuy n ñ ng, V ð nh m c L n nh t ð nh m c L n nh t Nh nh t ðư ng s t: 27500 29000 25000 29000 19000 – Chính tuy n và 3300 3850 3000 3850 2200 công nghi p dòng (4000) ñi n xoay chi u 3300 3850 3000 3850 2200 – Chính tuy n dòng 1650 1950 1500 1950 1100 ñi n m t chi u – Công nghi p dòng ñi n m t chi u ði n giao thông thành ph : 975 950 975 550 – Xe ñi n ng m 700 550 700 (720) 400 – Xe ñi n bánh s t, 825 bánh hơi 600 Víi n−íc Nga,®iÖn ¸p trªn cÇn tiÕp ®iÖn cña ®o n t u n»m trong giíi h¹n sau:tõ 19 ®Õn 21 kv ë l−íi ®iÖn xoay chiÒu v tõ 2,4 tíi 2,7 kv ë l−íi mét chiÒu. . Bi u 5.6. Giá tr t n th t ñi n áp cho phép trong m ch ray T n th t ñi n áp cho phép c c ñ i, V, khi s lư ng tháng trong 1 năm có nhi t ñ trung N n ñư ng ray c a xe ñi n bình tháng không cao hơn –5oC 3...4 5...6 7...8 9…10 11…12 Bê tông v i ray ng p trong bê tông 1,2 0,8 0,6 0,5 0,4 N n cát lát ñá 6,0 4,0 3,0 2,5 2,0 N n ñá dăm v i ñá ho c cát v i l p nh a cát dư i b m t ghép (ñ n ½ 9,6 6,4 4,8 4,0 3,0 chi u cao c a tà v t) Bê tông v i cách ñi n l ng ñư ng b ng l p bê tông nh a 10…12cm, tà 12 8 6 5 4 v t cát và tà v t ñá dăm không lát ñá Trên phương ti n giao thông v n t i ñư ng ray thì t n th t ñi n áp trong m ch ñi n ñư ng ray nh hơn r t nhi u so v i trong lư i ti p xúc. Song ñ gi m dòng ñi n rò t ray xu ng ñ t, c n ph i áp d ng các bi n pháp nh t ñ nh ñ gi m thi u chúng. Dòng ñi n rò gây nên ăn mòn các ñư ng ng kim lo i, l p bao b c c a cách cách ñi n, và 106 • MCA&TðK
phá ho i nh ng công trình c u trúc b ng kim lo i ñ t ng m dư i ñ t. Dòng ñi n rò ph thu c không ch vào t n th t ñi n áp trong m ch ñư ng ray mà còn vào chi u dài c a khu ño n m ch ray, ñi n tr ti p giáp gi a ñư ng ray và ñ t.Tr s c a dòng ñi n rò ph thu c r t l n vào c u t o n n ñư ng và ñi u ki n th i ti t c a môi trư ng khu v c mà ñó ñ t m ng lư i ñư ng ray. ðã xác ñ nh ñư c tiêu chu n t n th t ñi n áp theo gi i h n dòng ñi n rò t ray xu ng ñ t ñ i v i xe ñi n trên ñư ng ray ph thu c vào lo i n n ñư ng c a ray và s tháng trong năm v i nhi t ñ trung bình trong tháng l n hơn –50C. Tr s t n th t ñi n áp cho phép ∆U T ñư c ñưa ra trên bi u 5–6. N u t n th t ñi n áp trong m ch ñư ng ray ∆U P tính theo ph t i ñ i v i bi u ñ ch y tàu l n nh t thì chúng c n tho mãn b t ñ ng th c ∆U P ≤ ∆U u T (24 / t r ) K 3 K max (5.2) Trong ñó: tr: th i gian trung bình năm c a xe ñi n làm vi c trên ñư ng trong quá trình 1 ngày ñêm, tính theo gi . K3 = 1,1 – 1,15: h s xác ñ nh quan h t l c a su t tiêu th ñi n năng cho chuy n ñ ng xe ñi n bánh s t vào mùa ñông ñ n su t tiêu th ñi n năng vào mùa hè Kmax = 1,1 – 1,2: h s tính t i quan h su t tiêu th ñi n năng riêng trong chuy n ñ ng tàu c c ñ i ñ n chuy n ñ ng trung bình trong 1 ngày ñêm. 5.2.3. TÍNH ð I X NG C A 3 PHA VÀ CÁC SÓNG HÀI LƯ I ðI N Trong các ñ i lư ng ñi n không ñ i x ng, ñi n áp chi m m t v trí quan tr ng. V i s c kéo b ng dòng ñi n 1 chi u thì hi n tư ng ñó không có gì nh hư ng ñáng k , b i vì ch nh lưu c a các tr m ñi n kéo cân b ng ph t i theo các pha c a h th ng ñi n 3 pha m ng ñi n phía ngoài. V i s c kéo b ng dòng ñi n xoay chi u x y ra không ñ i x ng ñáng k trong h th ng cung c p ñi n phía ngoài, b i vì 1 pha luôn ch u ch t t i ít. Ngoài ra, ph t i c a 2 pha còn l i cung c p cho các gánh c a m i tr m ñi n kéo có th r t khác nhau. Phương pháp ñ i x ng g n ñúng cho phép ñang ñư c s d ng nhi u hi n nay ch làm gi m thi u ít nhi u hi n tư ng không ñ i x ng ñã nêu. Không ñ i x ng ñi n áp nh hư ng không t t ñ n s làm vi c c a ñ ng cơ không ñ ng b ñư c cung c p t m ng ñi n 3 pha b i, vì trong trư ng h p này xu t hi n các dòng ñi n th t “ngư c” và th t “không” gây phát nóng thêm cho dây qu y ph n ng c a ñ ng cơ. M c ñ không ñ i x ng thư ng ñư c ñ c trưng b i quan h ñi n áp th t ngư c ñ n ñi n áp ñ nh m c, ho c chính xác hơn ñư c ñánh giá b ng quan h ñi n áp th t ngư c v i ñi n áp th t thu n. Vectơ ñi n áp th t ngư c có th ñư c xác ñ nh theo bi u th c sau: ( ) 1& & & & U 2 = U A + a 2U B + aU C (5.3a) 3 . . . 0 a = e j120 , Trong ñó: U A, U B , U C : Véctơ ñi n áp các pha A,B,C; 0 a 2 = e j 240 .Như v y nhân 1 véctơ b t kỳ v i a nghĩa là quay véctơ ñó MCA&T§K • 107
1 góc 1200 ngư c chi u kim ñ ng h ; và nhân v i a2– quay 1200 cùng chi u kim ñ ng h . ( ) 1& & & & Véctơ ñi n áp th t thu n: U 1 = U A + aU B + a 2U C (5.3b) 3 Véctơ ñi n áp th t không: U 0 = (U A + U B + U C ) 1& & & & (5.4) 3 . . . . Khi h th ng ñi n áp các pha A, B, C ñ i x ng, các véctơ U A, U B , U C , U 1 b ng . . hau v tr s , còn U 0, U 2, (theo 5–3,5–4)s b ng không. V i s bi n ñ i liên t c ph t i c a các gánh cung c p tr m ñi n kéo,vi c ñ nh lư ng ch ñ không ñ i x ng có nh ng khó khăn nh t ñ nh và ñư c ñ c trưng như tr s l n nh t c a m t ñ i x ng trung bình c a ñi n áp ñư c xác ñ nh như tr s trung bình sau th i cao ñi m c a v n chuy n ch y tàu th c t có th trong bi u ñ v n chuy n. Suy gi m công su t cho phép c a ñ ng cơ không ñ ng b khi m t ñ i x ng có th xác ñ nh theo công th c kinh nghi m: ( )( ) Pcp = Pdm 1 − α u β 2 / 1 + α u β 2 2 2 (5.5) U2 Trong ñó: Pcp: Công su t cho phép khi h s không ñ i x ng α u = U dm . U2: Môdun véctơ ñi n áp U 2 Pñm: Công su t ñ nh m c c a ñ ng cơ β: Th nguyên c a dòng ñi n kh i ñ ng Tính toán theo công th c trình bày trên cho các k t qu như sau: U2 ð i v i β =5 khi α u = =0.05(5%), Pp = 0.88Pñm U dm U2 ð i v i β =5 khi α u = =0.02(2%), Pp = 0.98Pñm U dm Tr s không ñ i x ng cho phép là 2%.Trong m ng ñi n kéo v i m c ñích ñ ñ i x ng hoá s d ng các t ñi n m c theo sơ ñ bù song song như th nào ñ chúng t o ra thành ph n th t ngư c có chi u ngư c l i v i thành ph n th t ngư c c a ph t i. Nh ng ñi u hoà b c cao c a dòng ñi n và ñi n áp trong m ng ñi n kéo và trong h th ng cung c p ñi n phía ngoài làm x u ñ c tính tương thích ñi n t c a m ng ñi n kéo và nh ng thi t b ñi n liên quan, ñ ng th i làm gi m ch tiêu ch t lư ng ñi n năng c a các ph t i khác và c a h th ng cung c p ñi n nói chung. 108 • MCA&TðK
ði n áp ñ u ra b bi n ñ i tr m ñi n kéo dòng ñi n 1 chi u ch a thành ph n xoay chi u g m có sóng hài t n s cao v i các biên ñ khác nhau. Ngu n c a các thành ph n ñi u hoà b c cao cũng là ñoàn tàu chuy n ñ ng ch a các b bi n ñ i tĩnh dòng ñi n m t chi u hay trong h th ng truy n ñ ng ñi n kéo, và trong các thi t b ph khác c a lư i ñi n kéo.Chúng nh hư ng ñ n s làm vi c c a h th ng ñóng ñư ng t ñ ng c a ñư ng dây thông tin liên l c và c a các ph t i khác. T n s fv c a ñi u hòa v i s b c v ñư c xác ñ nh như sau: fv = 50.m.k (5–6a) Trong ñó: m – ñ ñ p m ch c a sơ ñ ch nh lưu, m = 6,12.. k – dãy s nguyên, k = 1,2,3… V i ñi n áp cung c p ñ i x ng và hình sin các sơ ñ ch nh lưu 6 m ch ñ p trong lư i ñi n kéo t n t i các sóng hài b i s 300Hz, còn sơ ñ ch nh lưu 12 m ch ñ p b i s 600Hz. Khi ñi n áp cung c p là không ñ i x ng xu t hi n thêm các ñi u hoà cao t n b i s 100Hz. ð b o ñ m tính tương thích ñi n t c a m ng ñi n kéo m t chi u v i ñư ng dây thông tin liên l c, v i các h th ng ñóng ñư ng t ñ ng và các ph t i ñi n khác ñ u ra c a các tr m ñi n kéo c n ph i ñ t các b san b ng bao g m các b l c t n LC và nhánh không chu kỳ dư i d ng t ñi n. Các b l c ñư c ñ t v i các t n s c a các ñi u hoà cao t n tương ng và chúng làm vi c cùng v i các cu n kháng ñư ng dây (phi ñơ)ray c a m ng ñi n kéo. Trong các tr m ñi n kéo c a giao thông ñi n thành ph không dùng b (thi t b ) san b ng. Trong h th ng ñi n kéo dòng ñi n xoay chi u, nh ng ñ u máy dùng ch nh lưu là các máy phát công su t t o ra tia l a và chính nó làm xu t hi n các sóng hài b c cao trong m ng ñi n kéo và c trong h th ng cung c p ñi n phía ngoài. Ngư i ta ñ nh nghĩa h s công su t µ c a m ng ñi n kéo là quan h t l c a công su t tác d ng P và công su t toàn ph n S = U.I:   ∞ 2 ∞ 2 ∞  µ = P / S =  ∑U v I v cos ϕ v  /   ∑ v ∑ v I U.  v =1   v =1  v =1 Trong ñó: Uv,, Iv: giá tr hi u d ng c a ñi n áp và dòng ñi n ñi u hoà t n s b c v cos ϕ v : cosin góc l ch pha gi a dòng ñi n và ñi n áp c a ñi u hoà b c v N u cho r ng h th ng cung c p ñi n ñư ng s t nh n ñi n năng t h th ng cung c p ñi n công su t vô cùng l n thì có th coi ñi n áp c a h th ng này có d ng hình sin. Lúc ñó công su t tác d ng ñư c xác ñ nh theo bi u th c: P = U 1 I 1 cos ϕ1 U 1 I 1 cos ϕ1 và h s công su t: µ =   ∞ U 1 ∑ I v2      v =1 MCA&T§K • 109
∞ ∑I 2 Trong ñó: = Itd: tr s tác d ng c a dòng ñi n không sin v v =1 T s I1/Itd = kv1 có tên là h s méo ñư ng cong dòng ñi n H s công su t c a m ng ñi n kéo có nhi u t n s : µ = cos ϕ1k v1 (5–6b) 5.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN M NG ðI N KÉO 5.3.1. T NG QUAN CHUNG V CÁC PHƯƠNG PHÁP Các phương pháp tính toán m ng ñ n kéo ñư c chia thành 2 nhóm cơ b n: Nhóm 1: Tính toán trên cơ s l ch ch y tàu và ñư ng cong dòng ñi n tiêu th Nhóm 2:Tính toán trên cơ s cư ng ñ v n chuy n cho trư c và kh i lư ng v n chuy n. Trong nhóm th nh t, ngư i ta s d ng bi u ñ v n chuy n và ñư ng cong dòng ñi n ñoàn tàu tiêu th (l y t k t qu tính toán s c kéo) ñ i v i t ng lo i ñoàn tàu c th làm s li u ban ñ u. ð i v i nhóm th hai,s li u ban ñ u l i là cư ng ñ chuy n ñ ng c a ñoàn tàu lo i này hay lo i kia, mà b o ñ m kh i lư ng v n chuy n xác ñ nh ho c lưu lư ng hành khách. Các phương pháp c a nhóm th nh t có th s d ng ñ tính toán h th ng cung c p ñi n cho xe ñi n ng m,xe ñi n t c ñ cao,ñoàn tàu toa xe t hành trong và ngo i vi thành ph . Th i gian sau này phát tri n m nh phương pháp tính m ng ñi n kéo trên cơ s s d ng mô hình hoá các ñư ng cong v n chuy n và l ch ch y t u trên máy tính ñi n t . Các phương pháp ph t i phân b ñ u và phân tích t ng h p liên quan ñ n các phương pháp c a nhóm th hai. M t trong các phương pháp ph t i phân b ñ u không cho ñ chính xác,nhưng cho phép d dàng tính toán m ng ñi n kéo th c t b t kỳ có ñ ph c t p nh t ñ nh và có th s d ng ñ tính toán m ch ñư ng ray c a xe ñi n bánh s t. Phương pháp th hai t ng quát hơn có th s d ng cho b t kỳ lo i giao thông v n t i nào. 5.3.2. TÍNH TOÁN CUNG C P ðI N KEÓ TRÊN C S L CH CH Y TÀU Xem xét phương pháp m t c t bi u ñ ch y tàu theo các ñi m ñ c trưng. ð ñơn gi n ta l y bi u ñ ch y tàu song song và chuy n ñ ng ñ u. Các thông s ban ñ u ñã cho là bi u ñ ch y tàu t(l) c 2 chi u trong khu gian và ñư ng cong dòng ñi n tiêu th b i ñoàn tàu, công su t tác d ng P(l) và công su t ph n kháng Q(l) v i dòng ñi n xoay chi u theo c 2 chi u chuy n ñ ng c a ñoàn tàu. 110 • MCA&TðK
Hình 5–3. K thu v m t c t c a ñ th ch y tàu 1. ðư ng cong các dòng ñi n tiêu th b i ñoàn tàu 2. ð th ch y tàu l: ðo n ñư ng ñoàn tàu ñã ñi qua t: Th i gian ch y tàu In: Dòng ñi n ñoàn tàu tiêu th Trp: Kho ng cách th i gian gi a các ñoàn tàu 0: ði m d ng tàu : Các ñi m tính toán – làm vi c Theo ñ th chuy n ñ ng ñ u và song song vi c tính các ñ i lư ng ñi n ñ c trưng cho s làm vi c c a h th ng cung c p ñi n kéo có th th c hi n v i vi c tính toán th i gian l p l i ñ th ch y tàu Tñt. Trong ñi u ki n ñ ng ñ u c a l ch ch y tàu, th i gian ñó s b ng kho ng cách tkc gi a 2 ñoàn tàu cùng chi u, có nghĩa tkc = Tñt. 5.3.3. XÂY D NG CÁC ðƯ NG CONG DÒNG ðI N TIÊU TH B I ðOÀN TÀU VÀ L CH CH Y TÀU ð th v n chuy n t(l) c a các ñoàn tàu c 2 phía trên 1 khu gian ñ cho th hi n trên cùng m t hình v v i các ñư ng cong dòng ñi n tiêu th b i các ñoàn tàu ñó iñ(l) (Hình 5–3). T l c a các kho ng cách trên ñ th ch y tàu t(l) và trên các ñư ng cong dòng ñi n tiêu th i(l) ñư c coi gi ng nhau, còn tung ñ c a ñ th ñ t trên cùng m t ñư ng th ng.ð ñơn gi n t t c khu gian coi như nhau, khi ñó chi u dài c a khu ño n tính toán: MCA&T§K • 111
L = lnepnnep (5–7) Trong ñó: lnep : chi u dài qui ñ i c a khu gian, (m) nnep :t l qui ñ i chi u dài,(không th nguyên), ð th ch y tàu ñư c xây d ng tính t i th i gian d ng trên các ga gi a các khu gian (các ñi m d ng ñư c ký hi u b i các ñi m tròn ñen tr ng). V i phương án tính toán ñơn gi n khi ñ th ch y tàu song song v i các kho ng cách như nhau gi a các ñoàn tàu, v i nó ñ ñ xây d ng l ch ch y tàu cho kho ng cách th i gian tkc gi a các ñoàn tàu trên ñư ng. Kho ng cách th i gian tkc (phút) ñư c cho trư c hay ñư c xác ñ nh b i cư ng ñ v n chuy n ñã cho N c a ñoàn tàu: tkc = 60/N = Tñt (5–8) vi Tñt: Th i gian l p l i ñ th ch y tàu (phút) Cư ng ñ v n chuy n c a nh ng ñoàn tàu ngư c chi u nhau ñư c ño b ng s ñôi tàu trong 1 gi ,ñ ñơn gi n ta coi là như nhau. N u th i gian chuy n ñ ng Ty theo khu gian l n hơn kho ng cách Tñt thì trong phương án tính toán ñơn gi n v i l ch ch y tàu song song và ñ u, ñư ng cong 2 c a l ch v n chuy n t(l) b ng t ñi m c t c a chúng v i ñư ng bi u di n th i gian Tñt và ti p t c t ñi m n m trên tr c hoành ng v i th i ñi m t = 0. C 2 ñi m c n ñ t trên 1 ñư ng th ng song song v i tr c to ñ (hình 5–4). ð i v i ñoàn tàu dòng ñi n xoay chi u, ñư ng cong dòng ñi n tiêu th (ho c là công su t) và bi u ñ ch y tàu ñư c xây d ng gi ng như ñoàn tàu dòng ñi n không ñ i (m t chi u). ði m khác nhau là ch tính toán ñư c ti n hành trên c s công su t tác d ng P và công su t ph n kháng Q ho c là thành ph n tác d ng và thành ph n ph n kháng c a dòng ñi n ñoàn tàu,mà ñoàn tàu này ñư c cung c p t lư i ñi n xoay chi u t i th i ñi m b t kỳ và t i ñ a ñi m b t kỳ c a khu gian. Iñ.a = P/U; iñ.p = Q/U (5–9) Trong ñó: U – tr s trung bình c a ñi n áp trong lư i ñi n kéo (25KV ñ i v i ư ng dòng ñi n xoay chi u). ð i lư ng góc l ch pha ϕ gi a dòng ñi n ñoàn tàu và ñi n áp trên c n ti p ñi n b ng: ϕ = arctgQ / P (5–10) Các thành ph n c a dòng ñi n ñoàn tàu c n ñư c xây d ng ñ i v i ch ñ hãm tái sinh. Góc l ch pha t i th i ñi m b t kỳ c a hãm tái sinh ñư c xác ñ nh t bi u th c: tgϕ = idp / ida (5–11) Dòng ñi n toàn ph n c a ñoàn tàu t i th i ñi m b t kỳ: id = ida + idp 2 2 (5–12) Qua các ñi m nh n ñư c trên ñư ng cong t(l) k các ñư ng th ng song song v i tr c hoành qua toàn b ñ th ch y tàu. M i m t ñư ng th ng là m t m t c t c a ñ th t i th i ñi m xu t hi n m t ñi m ñ c trưng c th trên ñ th dòng ñi n (ñư ng 1)c a ñoàn tàu kh o sát. Nh ng ñi m c t c a các ñư ng th ng này v i ñ th chuy n ñ ng c a các ñoàn tàu còn l i t(l) (c t ñư ng 2),s xác ñ nh v trí (nhìn vào tr c quãng ñư ng–lý trình theo hoành ñ ) c a nh ng ñoàn tàu ñó trên khu gian t i th i ñi m(nhìn vào tr c 112 • MCA&TðK
tung v i th i gian chuy n ñ ng ñoàn tàu) ng v i m t c t nh n ñư c c a ñ th . Dòng ñi n t ng(trên tr c tung i(l) c a ñ th ) là nh ng giá tr ng u nhi n theo th i gian và không gian (tr c hoành) ñ i v i m t m t c t (Hình 5–3). Trong m t c t mà ñó, dòng ñi n ñoàn tàu thay ñ i ñ t ng t (ñ i n i l i v i các nhóm ñ ng cơ, ng t các ñ ng cơ ñi n kh i lư i ti p xúc), t i cùng 1 th i ñi m(t1–t2=0) s nh n ñư c hai sơ ñ t c th i (hình 5.4 b). ð i v i ñoàn tàu ñi n ch y ñi n m t chi u trên các sơ ñ t c th i, ký hi u kho ng cách t ñi m A ñ n các ñi m tương ng các dòng ñi n ñoàn tàu và giá tr c a chúng. Còn v i ñoàn tàu ch y ñi n xoay chi u c n ch ra thành ph n tác d ng và thành ph n ph n kháng c a dòng ñi n, h s công su t cosϕ và kho ng cách ñ n ñi m ñ t ñ u máy ñoàn tàu. L ln lk ls l2 l1 A B i1 in is ik i2 a ∆t = ∆t1 L ln lk ls l2 l1 A B i1 in is ∆t = 0 ik i2 b A B i1 in is ik c Hình 5–4. Sơ ñ tính toán t c th i các ph t i Hình 5–4 v i các ký hi u: a,b– ng v i nh ng kho ng th i gian khác nhau gi a các m t c t c a ñ th v n chuy n; c– khi dòng ñi n thay ñ i b c thang (ñ t ng t)ñoàn tàu t i th i ñi m xét; MCA&T§K • 113
A,B – các tr m ñi n kéo liên k t n i dây cung c p ñi n; L– chi u dài khu ño n kh o sát; l1, l2, l3, lk, lk – kho ng cách c a các ñoàn tàu ñ n tr m cung c p A; i1, i2, i3, ik, ik – các dòng ñi n ñoàn tàu t i các th i ñi m xem xét. ð i v i nh ng m t c t ng v i s thay ñ i theo t ng n c thang c a dòng ñi n, thư ng xây d ng 2 sơ ñ t c th i và kho ng th i gian gi a 2 sơ ñ t=0. V trí c a ph t i trên c 2 sơ ñ là gi ng nhau, nhưng trên sơ ñ th 1 các ñ i lư ng dòng ñi n c a ñoàn tàu l y b ng dòng ñi n trư c th i ñi m kho sát, còn trên sơ ñ th hai – sau th i ñi m kh o sát. T t c các ñ i lư ng tính toán ñư c xác ñ nh ñ i v i c 2 sơ ñ t c th i. Tính toán sơ ñ th nh t, cho tr s ñ i lư ng tính toán trư c th i ñi m kh o sát, còn theo sơ ñ th hai là sau th i ñi m tính toán. N u di n t (s p x p)tu n t theo th i gian t t c các m t c t (ñ i v i 2 ho c nhi u hơn các ñi m ñ c trưng), thì t t c nh ng thao tác nêu trên ñư c áp d ng cho t t c các ñi m bi n ñ i trong m t c t xem xét.Khi không có s bi n ñ i n c b c c a dòng ñi n ñ i v i t t c các ñi m,thì s nh n ñư c 1 sơ ñ t c th i. Tính toán m i m t sơ ñ cho tr s t c th i c a ñ i lư ng c n tìm, t ng c ng các tr s ñó sau th i gian Ty ho c Tñt v i ñ th chuy n ñ ng song song và chuy n ñ ng ñ u,cho phép xác ñ nh tr s trung bình, hi u d ng và c c ñ i c a các ñ i lư ng ñi n ñ c trưng cho s làm vi c c a m ng ñi n kéo. 5.3.4. PHƯƠNG PHÁP PH T I DÒNG PH N B ð U Ph t i dòng phân b ñ u ip, A/km ñ i v i khu ño n có chi u dài L, km ñư c tính băng bi u th c sau: (5–13) Trong ñó: n – s lư ng trung bình các ñoàn tàu trên khu gian; IS – dòng ñi n trung bình c a 1 ñoàn tàu lo i s, A. ð i v i chuy n ñ ng 1 phía,s lương trung bình các ñoàn tàu ñ ng th i cùng ñang ho t ñ ng trong khu gian kh o sát: n = 60 L / (vt KC ) (5–14) Trong ñó: L – chi u dài khu ño n, km; v – t c ñ khai thác ch y tàu, km/gi ; tKC – kho ng cách th i gian gi a 2 ñoàn tàu, phút. 114 • MCA&TðK
Hình 5–5. Khu ño n m ng ñi n kéo v i ph t i phân b ñ u a: sơ ñ tính toán ph t i khu ño n b: bi u ñ t n th t ñi n áp ∆U d c khu ño n (ñư ng ñ m nét) và t n th t trung bình ñi n áp (nét ch m. ch m.). c: sơ ñ thay th ph t i phân b ñ u b ng ph t i t p trung d: bi u ñ t n th t ñi n áp v i ph t i t p trung tương ñương ip: tr s ph t i dòng ñi n phân b ñ u A: tr m cung c p (ñi m b t ñ u khu ño n) L: chi u dài khu ño n x: to (hoành) ñ c a ñi m tính toán. Khi cư ng ñ chuy n ñ ng theo c 2 chi u như nhau,s lư ng chung các ñoàn tàu trên 1 ño n ñư ng ñôi: n = 120 L / (vt KC ) (5–15) Dòng ñi n toàn ph n c a khu ño n IA = ipL, còn dòng ñi n t i m t ñi m b t kỳ c a lư i ñi n v i to ñ x khi cung c p 1 phía: I X = i p (L − x ) (5–16) Khi các ñoàn tàu chuy n ñ ng, không ch chú ý t i ñi n áp mà còn t i tính ch t s bi n ñ i ñi n áp trên khu gian, b i vì toa xe ho c ñoàn tàu d ch chuy n n i ti p nhau qua nh ng ñi m khác nhau s nh n ñư c nh ng ñi n áp r t khác nhau. ð th c hi n ñi u ñó ngư i ta xác ñ nh tr s trung bình c a t n th t ñi n áp ñ n c n ti p ñi n c a ñoàn tàu trong ñi u ki n coi chuy n ñ ng c a nó v i t c ñ ñ u. a) Lư i ñi n v i cung c p 1 phía Trong trư ng h p ñơn gi n nh t là ph t i phân b ñ u theo dòng ñi n cho t t c chi u dài c a khu ño n là L, km (Hình 5–5,a) T n th t ñi n áp tính t ñi m cung c p A ñ n ñi m có hoành ñ x có th vi t dư i d ng: MCA&T§K • 115
x ∆U x = r0i p ∫ (L − x )dx , sau khi l y tích phân 0 ( ) ∆U x = r0i p Lx − x 2 / 2 (5.17) Trong ñó: r0 ñi n tr c a 1 ñơn v chi u dài lư i ñi n kéo tính c dây ti p xúc và ray, Ω / km T n th t trung bình c a ñi n áp ∆U ñ n c n ti p ñi n ñư c xác ñ nh b ng: tích phân bi u th c (5.17) trong kho ng t 0 ñ n L và chia k t qu cho L L ( ) ∆U = (r0i p / L )∫ Lx − x 2 / 2 dx = r0i p L2 / 3 (5.18a) 0 S ph thu c (x) là m t ñư ng parabol có hoành ñ l n nh t v i x=L: ∆U x = L = r0 i p L2 / 2 (5.18b) T n th t ñi n áp trên cu i ñư ng dây, trên ñ th (hình 5–5.b) ñư c ký hi u b i tung ñ mà ti t di n hình vuông (tính t i ñi m cu i L) b ng di n tích c a hình parabol. ð ñơn gi n tính toán, ph t i phân b ñ u c a khu ño n có th ñư c thay b ng ph t i t p trung tương ñương,mà ph t i này tác ñ ng vào ñi m gi a c a khu ño n (hình 5–5.c). Nguyên t c này, có th ñư c s d ng ñ tính t n th t ñi n áp các ñi m cu i c a m ng ñư ng dây như khi m t ñ khác nhau c a ph t i theo các khu ño n riêng r và c khi m t ñ c a ph t i không thay ñ i nhưng ti t di n c a dây d n thay ñ i theo t ng khu gian. Thay th nh ng ph t i phân b ñ u b ng nh ng ph t i t p trung không th th c hi n ñư c trong vi c tính toán t n th t trung bình c a ñi n áp và t n th t trung bình c a công su t trong lư i ñi n, b i vì vi c xác ñ nh chúng liên quan t i tích phân các bi u th c ch a ñ i lư ng bi n ñ i b c hai. ði u ñó th hi n trên hình 5.5d, trong ñó ñã ch ra hình t n th t ñi n áp d c theo khu ño n khi thay th ph t i phân b ñ u b ng ph t i t p trung tương ñương.Trong phương tình t n th t ñi n áp t i ñi m cu i khu ño n, hoành ñ trung bình c a hình bi u di n trên hình 5–5.b,d không trùng nhau, có nghĩa là tính tr s trung bình ∆U theo hình v 5–5.d không th th c hi n ñư c. b) Lư i cung c p 2 phía Nh ng ph t i phân b ñ u ñư c thay b ng các ph t i t p trung n m các ñi m gi a, các khu ño n tương ng. Xác ñ nh ñi m phân dòng qui ư c ñ t t i 1 trong các ph t i t p trung iS. Tìm v trí th c c a ñi m phân dòng (Hình 5–6) b ng cách xác ñ nh to ñ c a nó xT theo bi u th c xT = iSA / i P 2 (5–19) T i ñi m phân dòng lư i ñi n,ta gi ñ nh chia c t thành 2 khu ño n và ti p t c tính toán như hai lư i ñi n ñ u cung c p 1 phía. 116 • MCA&TðK
Hình 5–6. M ng khép kín v i ph t i phân b ñ u theo khu ño n l1, l2, l3: chi u dài c a khu ño n ip1, ip2, ip3: tr s ph t i phân b ñ u trên t ng ño n tương ng i1, i2, i3: các ph t i t p trung c a khu ño n xT: to ñ c a ñi m phân dòng iSA, iSB;các thành ph n c a dòng ñi n ph t i t ngu n cung c p A, B 5.3.5.PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH T NG H P A. Khái ni m chung Phương pháp phân tích t ng h p cho phép nh n ñư c k t qu chính xác hơn so v i phương pháp ph t i phân b ñ u b i vì nó tính ñ n dao ñ ng và s thay ñ i liên quan c a các ph t i. B i vì quá trình này trong m t m c ñ l n mang tính ng u nhiên, c n xác ñ nh nh ng công th c tính toán s d ng lý thuy t xác su t. V i gi ñ nh cơ b n có th coi s ñôi t n trên khu gian kh o sát b ng tr s trung bình n, còn m t vài t h p có liên quan t i nó ñư c coi là ng u nhiên. Trong nh ng ñi u ki n th c t s lư ng ñoàn tàu trên ño n ñư ng không là c ñ nh vì tính không ñ ng ñ u chuy n ñ ng và tính sai l ch c a v n chuy n so v i bi u ñ ch y tàu ñ nh trư c. Không xét tính ch t th c s thay ñ i s lư ng ñoàn tàu trên ño n kh o sát, d n ñ n gi m ñ chính xác các k t qu nh n ñư c ñ i v i nh ng ñ i lư ng ph thu c vào s ñôi t u. ð ñơn gi n tính toán các ph t i dòng ñi n c a ñoàn tàu ñư c cho dư i d ng nh ng tr s trung bình và hi u d ng. Xác ñ nh dòng ñi n trung bình c a ñoàn tàu trong th i gian chuy n ñ ng T trên khu ño n tính ñ n nh ng ñi m ñ trung gian, ñ ng th i c sau th i gian TT chuy n ñ ng tr ng thái kéo. Trong tính toán ñi n kéo s d ng các ñ nh nghĩa sau ñây. MCA&T§K • 117
Hình 5–7. M ng cung c p 1 phía t ñi m A a: sơ ñ tính toán; b: bi u ñ t n th t ñi n áp trên ño n gây nên b i 1 ñoàn tàu; L: chi u dài khu ño n; x: hoành ñ c a ñoàn tàu; ix: dòng ñi n t c th i tích t ñoàn tàu t i th i did m v trí c a nó v i hoành ñ x; i1,…, in: tr s t c th i c a n ñoàn tàu; I: dòng ñi n trung bình ñoàn tàu tiêu th ; n: s lư ng trung bình các ñoàn tàu trên khu ño n; r0: ñi n tr c a 1 ñơn v chi u dài lư i ñi n kéo. Ký hi u dòng ñi n trung bình I, IT. Dòng ñi n hi u d ng Iñt c a ñoàn tàu ñư c xác ñ nh sau th i gian trên khu gian tính t i c th i gian d ng tàu. Ký hi u h s ε là t s th i gian ch y tàu trên khu gian T so v i th i gian tiêu T . H s ε ñ c trưng cho s làm th dòng ñi n khi chuy n ñ ng ch ñ kéo TT: ε = TT T vi c năng nh c c a ñoàn tàu xét v t l th i gian. Có th hi u ε = như là ng ch ñ o TT c a h s ti p ñi n thi t b ñi n. Quan h dòng ñi n trung bình sau th i gian TT chuy n ñ ng so v i dòng ñi n trung bình sau th i gian T (n u T khác TT)là h s : α = IK / I (5–20) Quan h t l gi a dòng ñi n hi u d ng c a ñoàn tàu Iñt v i dòng ñi n trung bình I sau th i gian T b ng h s h u ích c a dòng ñi n ñoàn tàu. I dt ke = (5–21) I Nhưng tính toán ñơn gi n ch ra r ng α = ε v i d ng ñư ng cong b t kỳ c a dòng ñi n ñoàn tàu. N u như ñoàn tàu ch y v i dòng ñi n không ñ i trong th i gian TT v i m t chi phí năng lư ng nào ñó,mà năng lư ng trên ñem th c hi n cho cũng ñoàn tàu ñó nhung ch y v i th i gian khác là T,thi xác ñ nh ñư c công th c: ke = ε (5–22) ð i v i ñư ng cong th c t c a dòng ñi n ñoàn tàu, h s ke cao hơn k t qu tính toán theo bi u th c (5.22). Xét ñ n tình hình th c t ñó ñưa ra tr s h s kinh nghi m trong bi u th c (5.22) l y b ng ke2 = (1,1..1,15) ε . 118 • MCA&TðK
B. Xác ñ nh t n th t ñi n áp T n th t trung bình c a ñi n áp ñ n c n ti p ñi n c a ñoàn tàu b t kỳ ∆U g m ph n t n th t ∆U C gây nên b i dòng ñi n ñoàn tàu kh o sát và ∆U n gây nên b i các ñoàn tàu khác. ∆U = ∆U C + (n − 1)∆U n (5–23) ∆U n : ph n t n th t ñi n áp ñ n c n ti p ñi n c a ñoàn tàu kh o sát gây nên b i ñoàn tàu khác b t kỳ ñang ch y trên khu gian. Tr s ∆U C ñư c xác ñ nh sau th i gian ch y tàu ch ñ kéo Tk c a ñoàn tàu kh o sát: TK 1 ∫ ∆Udt ∆U C = TK 0 ∆U : tr s t c th i c a t n th t ñi n áp ñ n c n ti p ñi n c a ñoàn tàu kh o sát, gây nên b i dòng ñi n c a b n thân ñoàn tàu kh o sát. Trên hình 5–7a là ño n chi u dài L, Km, v i cung c p 1 phía. Nh ng s li u ban ñ u là ñi n tr lư i ñi n kéo r0, Ω /Km; dòng ñi n trung bình c a ñoàn tàu I, A, s lư ng trung bình các ñoàn tàu n. Khi xem xét 1 trong các ñoàn tàu n m v trí v i kho ng cách x t ñi m cung c p A, ta có: ∆U = ix xr0 ∆U = i x xr0 Trong ñó: Ix: dòng ñi n t c th i tiêu th b i ñoàn tàu t i ñi m v i to ñ x, khi ñó tr s trung bình lư ng t n hao ñi n áp ñư c xác ñ nh b i bi u th c: 1 TT ∫ ∆U C = (5–24) r0 i x xdt Gi i tích phân (5.24) là m t vi c khó khăn, b i vì hai ñ i lương ix, x bi n ñ i theo th i gian v i qui lu t không th gi i thích ñư c. ð ñơn gi n coi chuy n ñ ng c a ñoàn tàu là chuy n ñ ng ñ u nên cho phép chuy n t tích phân theo th i gian sang tích phân theo ñư ng v i thay ñ i c n l y tích phân. Dòng ñi n ix thay ñ i theo th i gian thay b ng dòng ñi n trung bình Iñt trong th i gian tiêu th dòng ñi n, khi ñó: L ∆U C = (I dt r0 / L )∫ xdx 0 Ho c tính t i bi u th c (5.20) ta có: ∆U C = (IαLr0 / 2 ) (5.25) Tr s t n th t trung bình c a ñi n áp ñ n c n ti p ñi n ñoàn tàu ñư c xác ñ nh sau th i gian ñ y ñ chuy n ñ ng ñoàn tàu trong khu ño n. Gi thi t m t trong các ñoàn tàu trên khu gian t o ra t n th t ñi n áp có bi u ñ như hình 5–7.b. G a thi t m t ñoàn tàu MCA&T§K • 119