Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 10Следующая ⇒

В пояснительной записке по данному пункту необходимо привести подробный расчет мешающих влияний в нормальном режиме работы тяговой сети, привести расчетную схему с указанием всех длин и расстояний, а также вычислить окончательное значение ширины сближения тяговой сети железной дороги и трассы КЛС.

Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи производятся при нормальном режиме работы тяговой сети переменного тока (рис. 3а). В целях сокращения расчетов, в курсовом проекте разрешается произвести расчет мешающих влияний для участка тяговой сети протяженностью А-Д. При этом следует условно считать, что направление передачи по цепи связи осуществляется в направлении от станции А к станции Д и, соответственно, в этом направлении зафиксированы начало и конец каждого расчетного участка цепи.

Наиболее простым методом расчета мешающего напряжения является приближенный метод по одной (определяющей) гармонической составляющей переменного тока, которая наводит в телефонных цепях тональной частоты наибольшее напряжение шума. Частота определяющей k-ой гармоники f_k задана для различных вариантов в исходных данных (табл. 4).

Шаг 1. В этом шаге следует рассчитать длины сближения расчетных участков с тяговой сетью в нормальном режиме работы, а также другие расстояния, необходимые для расчета влияний. Результатом шага будет являться расчетная схема мешающих влияний.

Для расчета мешающих влияний необходимо определить значения длин расчетных участков l, длин сближения l_э для каждого расчетного участка, а также расстояния от конца каждого расчетного участка до середины соответствующих длин сближения в пределах этого расчетного участка l_кс.

Длины расчетных участков l₁ и l₂ (они относятся к участку А-Д) были получены при расчете опасных влияний, а длины сближения l_э следует определить заново. Это объясняется тем, что ТП работают в нормальном режиме, и каждый расчетный участок может находиться под влиянием одного или нескольких тяговых плеч. На рис. 6 показаны различные варианты взаимного расположения расчетных участков l и тяговых плеч l_т, а также соответствующие им длины сближения l_эс одним или несколькими тяговыми плечами. При этом следует считать, что АВР располагается строго посередине между ТП, ординаты которых определены при расчете опасных влияний.

Рисунок 6 – Варианты взаимного расположения расчетных участков и тяговых плеч

Если учесть, что начало и конец каждого из расчетных участков l₁ и l₂ при расчете мешающих влияний зафиксированы в направлении от станции А к станции Д, могут быть получены расстояния от конца соответствующего расчетного участка до середины всех длин сближения, лежащих в пределах данного расчетного участка (расстояния l_кс, см. рис.6.). Пример расчетной схемы с указанием всех необходимых расстояний приведен на рис. 7.

Рисунок 6 – Пример расчетной схемы с указанием всех необходимых расстояний

Шаг 2. В этом шаге необходимо рассчитать значения напряжений шума отдельно для каждой длины сближения, а также результирующее значение напряжения шума.

Напряжение шума U_шi рассчитывается отдельно для каждой i-ой длины сближения (в примере на рис. 7 их три – l_э1– l_э3). Результирующее напряжение шума U_ш в начале цепи определяется путем сложения по квадратичному закону значений напряжений шума для всех длин сближения.

Расчеты следует производить при значении ширины сближения (а, м), полученном при расчете опасных влияний и при значении частоты тока l_к, соответствующему частоте влияющей k-ой гармоники.

Напряжение шума U_ш, мВ, наводимое в двухпроводной телефонной цепи для одной длины сближения l_э может быть расчитано либо по формуле 9, либо по формуле 10:

, (9)

(10)

где w _к =2 p × f _к – круговая частота определяющей k-ой гармоники тягового тока, рад/с;

M _к – взаимная индуктивность между контактным проводом и жилой кабеля на частоте k-ой гармоники, определяется для частоты f_к и новой ширины сближения (а, м) по формуле (2);

r _к – коэффициент акустического воздействия k-ой гармоники тягового тока (приведен в табл. 8);

η_к – коэффициент чувствительности телефонной цепи к помехам для k-ой гармоники (см. табл. 8);

S _обк – коэффициент экранирующего действия оболочки кабеля для k-ой гармоники тягового тока, составляющий 0,02;

– модуль коэффициента распространения однопроводной цепи, подверженной влиянию, для k-ой гармоники тягового тока, 1/км; значения g _А = a _А + j b _А приведены в табл. 8.

S _р – коэффициент экранирования рельсов, рекомендуется принять
равным 0,45;

Формула (9) используется для коротких расчетных участков, а в формуле (10) учитываются волновые процессы в цепи связи, она используется для длинных расчетных участков.

Для выбора расчетной формулы для каждой длины сближения необходимо разделить значение длины сближения l_э на значение длины соответствующего расчетного участка l. Если полученное отношение меньше или равно 0,9, напряжение шума U_шi для данной длины сближения следует вычислять по формуле (10), так как данный расчетный участок по отношению к длине сближения считается длинным, во всех остальных случаях – по
формуле (9) для коротких расчетных участков. Например, для рис 7: l_э1/l₁=0,97; l_э2/l₂=0,22; l_э3/l₂=0,776, следовательно, U_ш1 следует рассчитывать по формуле (9), а U_ш2 и U_ш3 – по формуле (10).

При расчетах по формуле (10) необходимо использовать формулы гиперболического синуса от комплексной переменной (например, g _А l):

где

a _А и b _А – соответственно действительная и мнимая составляющие коэффициента распространения однопроводной цепи; выражаются, как и при расчете êg _Аê в Нп/км и рад/км соответственно.

При расчете следует обратить внимание, что cos(2 b _A l) рассчитывается для аргумента, выраженного в радианах.

Таблица 8 – Значения для расчета мешающих влияний

Частота влияющей гармоники f_k, Гц	Порядок гармоники, k	I_k, A	h_к10^-3	r_k	g_A=a_k+ jb_k
Частота влияющей гармоники f_k, Гц	Порядок гармоники, k	I_k, A	h_к10^-3	r_k	a_k, мНп/км	b_k, мрад/км
750	15	3,2	0,64	1,035	43,0	52,2
850	17	3,0	0,72	1,109	45,0	55,5
950	19	2,3	0,81	1,109	47,0	59,0
1050	21	1,3	0,90	1,035	49,0	62,0
1150	23	1,2	0,95	0,977	50,7	65,3

После расчета значений напряжений шума U_ш _i для каждой i-ой длины сближения по квадратичному закону определяется результирующее напряжение шума U_ш, мВ

(11)

где n – число длин сближения согласно расчетной схеме.

Шаг 4. В этом шаге необходимо определить значение ширины сближения (а, м) трассы КЛС с тяговой сетью на основе расчетов опасного и мешающего влияний.

Значение результирующего напряжения шума U_ш, полученное по формуле (11), сравнивается с предельно допустимым значением псофометрического напряжения шума U_шдоп, мВ. Для группового канала оперативно-технологической связи на участке избирательной связи
U_{ш доп} = 1,0 мВ.

Если U_ш<U_{ш доп}, то в качестве значения ширины сближения выбирается предварительное значение, полученное в результате расчета опасных влияний и расчет мешающих влияний считается законченным. В противном случае осуществляется пересчет ширины сближения (а, м) по методике, аналогичной пересчету в пункте 1.3.3. (см. формулы 7 и 8), но для значения взаимной индуктивности М, Гн/км и частоты тока f_k, используемых при расчете в формулах (9) и (10).

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 458; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!