Расчет троллейных линий.

Ответ:Питание ЭД подъемно-транспортных механизмов (кранов, кран-балок) осуществляется с помощью троллейных линий, представляющих собой металлический профиль в виде стальной полосы, уголка или швеллера. Кроме того, посредством комплектных троллейных шинопроводов, а также гибкого кабеля. Троллеи размещаются вдоль подкрановых путей на специальных конструкциях. Электрическая энергия с троллейных линий снимается с помощью скользящих или катящихся токосъемов. Особенностью работы ЭД транспортных механизмов является то, что они работают с низким коэффициентом использования и низким коэффициентом мощности (K_и, cosφ = 0,45÷0,6). Расчет троллейных линий сводится к выбору размера стального профиля (уголок, полоса или швеллер) или типа троллейного шинопровода, удовлетворяющего условиям нагрева и допустимой потере напряжения в момент пика нагрузки. Выбор по нагреву заключается в сравнении расчетного тока с допустимым током профиля (табл. П.5.23) или номинальным током шинопровода (табл. П.5.24):

; . (4.27)

Расчетный ток по нагреву определяется по формуле:

, (4.28)

где – потребляемая активная мощность крановой установки при номинальной нагрузке;

– коэффициент спроса для крановой установки, определяемый в зависимости от режима работы и эффективного числа электроприемников (рис. 4.3); – среднее значение коэффициента реактивной мощности.

Рис. 4.3 Коэффициент спроса для крановых установок, работающих в режиме: 1 – весьма тяжелом; 2 – тяжелом; 3 – среднем; 4 – легком; 5 – особо легком

Величина потребляемой мощности определяется по следующей формуле:

, (4.29)

где и – соответственно номинальная мощность при и коэффициент полезного действия i-го двигателя; n – число электродвигателей крановой установки. При следует принимать . Потеря напряжения в троллейной линии не должна превышать 6-7%. В троллейных шинопроводах ее определяют по формуле:

, (4.30)

где , – активное и индуктивное сопротивления расчетного участка шинопровода – от точки присоединения питающей линии до наиболее удаленного конца;

– пиковый ток группы крановых электродвигателей, определяется по выражению:

, (4.31)

где – наибольший из пусковых токов электродвигателей в группе;

– номинальный ток двигателя с наибольшим пусковым током.

Расчет потерь напряжения в стальных крановых троллях может выполняться также по следующей формуле:

, (4.32)

где – удельная потеря напряжения, принимаемая в зависимости от максимальной величины пикового тока, %/м, (табл. П.5.25);

– длина участка троллейной линии от точки присоединения питающей линии до наиболее удаленного конца, м;

При питании от одной троллейной линии двух кранов длину расчетного участка умножают на 0,8, трех кранов – на 0,7, учитывая малую вероятность работы кранов в конце линии.

Напряжение на зажимах электродвигателей крана при всех режимах работы должно быть не ниже 85% номинального.

Задача 3.1Выбрать размер угловой стали для троллерной линии, питающей мостовой кран. Кран имеет следующие электродвигатели: подъема груза 7,5 кВт, , , пусковой ток ; тележки –1,7 кВт, ; перемещения моста два электродвигателя по 22 кВт, .Крановая установка работает в среднем режиме. Длина расчетного участка линии . Номинальные напряжения сети 380В.

Решение: По выражению (4.29) определяется суммарная потребляемая мощность электродвигателя крана

.

Эффективное число электроприемников крана

, .

По кривым рис.5 при и среднем режиме работы определяется коэффициент спроса =0,4. Учитывая, что для крановых установок среднее значение , расчетный ток троллейной линии можно рассчитать по выражению (2.28)

.

По условию (4.27) выбирается для троллейной линии угловая сталь размером 40×40×4, имеющая .

Для определения пикового тока линии предварительно находится номинальный ток наиболее мощного электродвигателя (двигатель, имеющего наибольший пусковой ток в группе)

.

Тогда пиковый ток по выражению (3.31)

По таблице П.5.25 для , .

Согласно выражению (4.32) потери напряжения в троллейной линии , что меньше допустимой величины.

Если условие по соблюдению этих требований не выполняется, то поступают следующим образом: принимается троллейная линия большего сечения, изменяется схема питания, питание к троллее подводится ближе к середине, выполняется секционирование троллейных линий и часто могут применяться подпитки троллейных линий. Подпитки могут быть в виде алюминиевой полосы, расположенной вдоль троллеев и приваренной через определенное расстояние или дополнительным подпиточным кабелем.