Тепловое действие тока на провода контактной сети. Удельная теплоемкость материала провода. Температурный коэффициент объемного расширения

где - температура, до которой нагревается проводник за время ; ;

        - температура окружающей среды, °С ;

- начальный перегрев провода, °С ;

- постоянная времени нагрева, с.

В свою очередь      

, а

здесь - ток, допустимый для провода, А ;

- сопротивление проводника, Ом/ м;

- теплоотдача с поверхности провода,  Вт/м °С;

- масса проводника в граммах;

- удельная теплоемкость материала провода, Вт с/ г °С, равная для меди 0,39   Вт с / г °С;

для алюминия - 0,9   Вт с/ г °С.

При изменении температуры провода происходит увеличение сопротивления провода, провод удлиняется и увеличивается в объеме при росте температуры,

Так, удельное сопротивление материала провода обычно приводится для температуры, равной 20 °С. а для температуры

,                       (2)

где - температурный коэффициент изменения сопротивления равный для меди– 0,0038, а для алюминия- 0,0039

Длина провода   при изменении температуры на

,                       (3)

где     - начальная длина провода, м;

- температурный коэффициент линейного расширения, 1/°С, равный для меди-   1/°С.

для алюминия-  1/°С.

Объем провода при изменении температуры на

,                       (4)

где     - начальный объем,

- температурный коэффициент объемного расширения, который может быть принятым   3.

Допустимые температуры и токи приняты для длительностей  1, 3, 20 и более минут, т.е. для длительного режима, когда ток в пределах названной длительности остается неизменным.

Тяговая нагрузка изменяется, причем нет закона, описывающего её аналитически.

Для оценки теплового состояния проводов при меняющейся нагрузке используется эффективное значение тока, определяемое по графикам нагрузки.  Установившаяся температура    в этом случае

СОДЕРЖАНИЕ   ЗАНЯТИЯ

1. Изучить представленный теоретический материал и законспектировать основные его положения.

2. Для заданных исходных данных:

построить кривую изменения температуры контактного провода, рассчитать сопротивление провода при установившейся температуре, определить количество тепла, выделяемое контактной подвеской в пределах пролета:

определить удлинение проводов в пределах пролета;

оценить, насколько изменится объем проводов контактной подвески.

определить установившуюся температуру для .

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

I. Марквардт К.Г. Контактная сеть.  4 изд.перераб. и доп. Учеб. для вузов ж. д. трансп.- М.: Транспорт,  1994.- 335 с.

2. Горошков Ю.И., Бондарев Н.А., Контактная сеть:  Учебник для техн. ж.д. трансп.- 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Транспорт, 1990.- 399 с.

3. Воронин А.В. Электроснабжение электрифицированных железных дорог. - М.: Транспорт, 1965. - 307 с.

Составил доцент         Э.П.Селедцов

23.03.2004