Расчет опасных влияний тяговой сети переменного тока на симметричные цепи кабельной линии связи

Кабельные линии связи подвергаются опасным и мешающим магнитным влияниям тяговой сети переменного тока

Опасные напряжения в жилах кабеля могут возникать при аварийном (замыкании тяговой сети на землю или рельсы) и вынужденном (отключении от контактной сети одной из тяговых подстанций) режимах работы тяговой сети.

В целях сокращения расчетов, в курсовом проекте разрешается выполнить расчет опасных влияний только для вынужденного режима, когда одна из тяговых подстанций отключена, а другая тяговая подстанция питает все плечо тяговой сети.

Нормы опасных напряжений. Допустимые индуктированные напряжения в жиле кабеля по отношению к земле (при заземлении жилы кабеля на противоположном конце расчетного участка) ограничиваются с точки зрения электробезопасности обслуживающего персонала, а также обеспечения работоспособности систем передачи.

Безопасными для обслуживающего персонала и аппаратуры, при отсутствии специальных мер защиты, считаются индуктированные напряжения не выше 36 В.

В тех случаях, когда аппаратуру оконечных и промежуточных пунктов включают в кабельные цепи через изолирующие трансформаторы, а техническое обслуживание и ремонт кабеля выполняют с соблюдением мер предосторожности , то величина индуктированных напряжений не должна превышать величины, обусловленной типом применяемой аппаратуры. При курсовом проектировании рекомендуется принять =200 В.

Расчет опасных влияний. Цель расчета влияний заключается в определении такой ширины сближения кабельной линии с тяговой сетью, при которой опасное напряжение, индуктируемое в жилах кабеля, не превышало бы допустимых значений 36 или 200 В (в зависимости от принятой системы эксплуатации кабельной магистрали) при вынужденном режиме работы контактной сети.

Расчет индуктируемого в жилах кабеля напряжения рекомендуется начинать со значения ширины сближения, обоснованной в п.5. Если при такой ширине сближения величина опасного напряжения превысит допустимое значение, то необходимо проверить возможность уменьшения индуктированных напряжений до допустимого значения за счет увеличения ширины сближения (относа трассы) между контактным проводом и электрическим кабелем.

Если требуемая ширина сближения не превышает ширину полосы отвода, то можно не принимать специальных мер по уменьшению влияний контактной сети переменного тока на кабель связи.

Тяговая сеть переменного тока наводит напряжение во всех жилах кабеля, однако наибольшее напряжение возникает на жилах цепей связи тональной частоты, поскольку их длина сближения с контактной сетью наибольшая.

Величина опасного напряжения U, индуктируемого на изолированном конце жилы кабеля при заземленном противоположном конце (в этом случае величина напряжения максимальна), определяется по формуле

, (10.1)

где w — круговая частота влияющего тока частотой f=50 Гц;

М — взаимная индуктивность между тяговой сетью и жилой кабеля при частоте 50 Гц, Г/км, определяемая по номограмме рис.10.1 или по формуле (2);

Рис.10.1

, (10.2)

а - ширина сближения, м;

s - проводимость грунта, См/м ;

- коэффициент экранирования рельсов (в проекте принять для однопутного участка =0,45, для двухпутного - =0,33);

- коэффициент защитного действия (к.з.д.) оболочки кабеля на частоте 50 Гц (в проекте принять =0,1);

l_р - расчетная длина сближения кабельной цепи связи тональной частоты с тяговой сетью, км [соответствует расстоянию от начала цепи (ст. А) до ближайшего промежуточного усилителя тональной частоты];

Различают идеальный к.з.д. ( ) и реальный к.з.д. ( ). Значение идеального к.з.д. кабелей измеряют на заводе при изготовлении кабелей.

В расчетах магнитного влияния на кабельные цепи используют реальный к.з.д. кабеля , который обычно на 20-40% больше идеального.

На рис.10.2 приведены значения идеального к.з.д. для частоты 50 Гц и её гармонических составляющих. Для кабелей со стальной броней к.з.д. зависит от величины наведенной в ней продольной ЭДС Е_об.

Для определения реального коэффициента защитного действия оболочки кабеля необходимо подставить в формулу (10.1) значение = 1 и =1, т.е. определить наведенную в броне э.д.с. на длине в 1 км. После этого по рис.10.2 определить значение идеального к.з.д. кабеля. Значение реального к.з.д. кабеля равно =1,3 . Оно подставляется в формулу (10.1) для расчета напряжения в жиле кабеля относительно оболочки (земли) на всей длине участка сближения.

Эквивалентный влияющий ток ( ) частотой 50 Гц, при вынужденном режиме работы тяговой сети, определяется по формуле

, А (10.3)

где K _m — коэффициент, характеризующий уменьшение влияющего тока по сравнению с результирующим нагрузочным .

, (10.4)

- расстояние от тяговой подстанции до начала цепи связи, км;

- результирующий нагрузочный ток расчетного плеча питания при вынужденном режиме работы тяговой сети определяется по формуле

, А (10.5)

- максимальная потеря напряжения в тяговой сети между тяговой подстанцией и максимально удаленным электровозом, В; При >30 км ® =8500 В, при 15 км< <30 км ® =5500 В;

- длина плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме работы, км;

и - соответственно активное ,и реактивное сопротивления тяговой сети, Ом/км (величины и принимаются в проекте соответственно равными 0,12 и 0,48 Ом/км );

— коэффициент мощности электровоза, составляющий 0,8;

m — число поездов, одновременно находящихся в пределах плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме.

По результатам расчета ожидаемой величины индуктированных влияний на цепи связи от контактной сети переменного тока (в вынужденном режиме работы) сделать вывод о допустимой ширине сближения трассы кабельной линии с тяговой сетью с точки зрения электробезопасности при принятом в проекте способе эксплуатации кабельной линии.

Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 311; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 789 10 11 12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!