Things 3D Fila

Pacote de catenarias LGV em N

Edifícios e Estruturas

Se você ainda não tem uma máquina para imprimir este arquivo pode comprar uma impressora 3d aqui!

Você pode imprimir este modelo 3d com estes filamentos ou com estas resinas 3D.

Sobre o objeto 3D Pacote de catenarias LGV em N

Este é um arquivo desenvolvido e projetado com ferramenta CAD.

Se você ainda não sabe criar seu próprio modelo 3D eu te ensino neste artigo tutorial sobre Tinkercad.

Pacote de catenarias LGV em N foi projetado para Impressora 3D. E uma formula utilizada para minimizar o numero de subestacoes para alimentar a linha.A subestacao (1) transforma a potencia da rede HT-B (2) e alimenta a catenaria (3) e um cabo de alimentacao aereo denominado feeder (5) que estao em oposicao de fase, cada um a um potencial de 25 kV em relacao ao trilho (4), ou seja, uma diferenca de potencial de 50 kV entre a catenaria e o feeder. Esquema de uma alimentacao 2 × 25 kV.A intervalos regulares, um autotransformador (9) conecta o trilho (10), o feeder (5) e a catenaria (8) para alimentar o trem (7) em 25 kV.O resultado dessa montagem e que a potencia eletrica e entao transportada por uma grande parte do percurso — entre a subestacao e o autotransformador — sob uma tensao de 50 kV (entre o feeder e a catenaria), enquanto o autotransformador entrega a potencia ao trem em 25 kV (entre a catenaria e o trilho). Alem disso, a corrente que alimenta o trem provem dos dois autotransformadores que o cercam (a frente e atras dele), o que divide a corrente em uma secao da catenaria.As LGVs francesas e a maioria dos eixos recem-eletrificados na Franca sao baseados nesse principio.Em via corrente, no alinhamento dos suportes, os valores sao, salvo casos especiais, de 5,08 m na linha de alta velocidade (LGV) e 5,50 m nas outras viasO atrito do pantografo no fio de contato gera uma onda mecanica que se propaga de um lado e do outro do ponto de contato. Para uma tensao normal do fio de contato, essa onda se propaga a menos de 500 km/h. Se o TGV atingir essa velocidade, o pantografo alcanca a onda — e o fenomeno de Mach, as vezes chamado de muro da catenaria. Isso pode levar ao arrancamento das catenarias e a destruicao do pantografo. E uma das causas que limitam a velocidade dos trens do tipo TGV. Para evitar esse fenomeno, e necessario aumentar a tensao do fio, o que aumenta a velocidade de propagacao da onda. Isso traz o problema da resistencia mecanica da catenaria. Um compromisso deve ser encontrado entre a boa resistencia mecanica da catenaria e sua boa condutividade eletrica — para limitar as perdas por efeito Joule.Alem da tensao mecanica exercida sobre a catenaria, um aumento da velocidade da onda foi obtido (em operacao) por um reforco dos suportes da catenaria e um bloqueio do pantografo a uma altura constante (5,08 m nas LGVs Francesas). Tambem se reduz a amplitude dessa onda regulando as frequencias de vibracao dos suportes para que absorvam essa onda. Essas modificacoes permitiram superar a velocidade de 270 km/h e operar linhas de alta velocidade entre 300 e 320 km/h.O 25 kV alternado monofasico 50 Hz e atualmente utilizado na rede ferroviaria francesa e em outros paises como Espanha, Gra-Bretanha, China, Russia, Italia, Finlandia, Belgica, Senegal, Luxemburgo, Republica Tcheca e Eslovaquia… Tambem existem variantes: 20 kV e 25 kV 60 Hz no Japao, 25 kV 60 Hz nos Estados Unidos... Ha ate 50 kV em uma linha destinada ao transporte de carvao nos EUA e na Africa do Sul.E mais simples de implementar, requer subestacoes eletricas espacadas entre 50 a 70 km, ou ate mais com 2 x 25 000 V (as perdas de energia eletrica sao inferiores as das catenarias alimentadas por corrente continua a tensoes mais baixas) e estas sao mais simples (nao ha necessidade de retificar a corrente ou suaviza-la). Isso resulta em um custo por quilometro amplamente inferior ao da catenaria de 1 500 V.Por outro lado, no alinhamento ou nas proximidades de certas subestacoes, uma secao de separacao de fontes de alimentacao e realizada. Esta secao de separacao, nao alimentada, tem como objetivo evitar o pontilhamento de duas catenarias sucessivas cujas alimentacoes apresentam entre si diferencas de fase (devidas a conexao monofasica em uma rede trifasica da rede de transporte eletrico) por um ou varios pantografos de uma circulacao eletrica. Na Franca, as redes 25 kV a partir de Paris estao localizadas na Gare du Nord, Gare de l’Est e Gare Saint-Lazare. Todas as novas linhas na Franca sao agora tambem alimentadas sob essa tensao.A tensao mais elevada aumenta as exigencias de seguranca eletrica, principalmente durante as operacoes de manutencao.

Baixar

O arquivo "Pacote de catenarias LGV em N" representa um modelo 3D estruturado para a impressão em impressoras 3D, que ilustra um sistema complexo de alimentação elétrica para trens de alta velocidade (LGV - Ligne à Grande Vitesse). A descrição fornecida pelo autor revela a importância de reduzir o número de subestações necessárias para abastecer a linha férrea, utilizando um sistema de fornecimento que opera em alta tensão e garante eficiência na distribuição de eletricidade.

### Componentes do Sistema

1. **Subestação (1)**: Responsável por transformar a potência da rede HT-B (2) e alimentar a catenária (3) e o feeder (5). A subestação cria uma diferença de potencial de 50 kV entre a catenária e o feeder, com ambos funcionando a 25 kV em relação ao trilho (4).

2. **Catenária e Feeder**: Os sistemas de catenária e feeder são projetados para operar em oposição de fase. A catenária fornece a eletricidade ao trem, enquanto o feeder atua como um cabo de alimentação.

3. **Autotransformadores (9)**: Instalados em intervalos regulares, esses transformadores conectam o trilho (10), a catenária (8) e o feeder (5) para fornecer uma tensão de 25 kV ao trem (7). O sistema permite que a energia elétrica seja transportada em 50 kV, minimizando as perdas durante o transporte.

4. **Estruturas e Dimensões**: A altura dos suportes é um aspecto crítico, sendo de 5,08 m para linhas de alta velocidade e 5,50 m para outras vias, garantindo a segurança e a eficiência do sistema.

### Desafios e Soluções

- **Onda Mecânica**: O contato entre o pantógrafo e o fio de contato gera ondas mecânicas que podem causar problemas, especialmente se o trem atingir velocidades superiores a 500 km/h, levando ao que se denomina "muro da catenária". Para mitigar esses efeitos, é necessário aumentar a tensão do fio, o que também aumenta a velocidade de propagação das ondas.

- **Resistência Mecânica**: Um equilíbrio deve ser alcançado entre resistência mecânica e condutividade elétrica da catenária. A implementação de suportes mais robustos e a manutenção de uma altura fixa do pantógrafo (5,08 m nas LGVs Francesas) são medidas adotadas para melhorar a situação.

### Eficiência Energética

A utilização da tensão de 25 kV monofásica em 50 Hz é uma norma em várias redes ferroviárias globais. Este sistema é vantajoso por exigir menos subestações (espalhadas de 50 a 70 km) e gerar custos significativamente inferiores em comparação com sistemas de catenária de 1,5 kV.

### Considerações Finais

A estrutura do modelo 3D apresentado no arquivo "Pacote de catenarias LGV em N" não é apenas uma representação física, mas também uma representação de um sistema de engenharia complexo que busca maximizar a eficiência do transporte ferroviário de alta velocidade. A precisão na impressão 3D desse modelo pode facilitar o entendimento do funcionamento e da disposição de cada componente, sendo uma ferramenta valiosa para estudantes ou profissionais da área de engenharia elétrica e ferroviária.

Não deixe de imprimir e compartilhar este modelo 3d. Não deixe sua impressora 3D parada. Mas se você não tem uma impressora 3D ainda, escolha a sua agora.