2.Определение первичных параметров кабельной цепи.

В кабелях связи сопротивление переменному току двухпроводной цепи, без учета потерь в соседних цепях и металлической влагозащитной оболочке определяется по формуле:

Ом/км ,

где d = 1,2 мм – диаметр проводника в мм;

1,01- коэффициент укрутки;

p – коэффициент, учитывающий тип скрутки, для звездной p=5;

a – расстояние между проводниками в мм: для звездной скрутки ,

где - диаметр изолированной жилы определяется по формуле:

,

где 1,2 мм - диаметр голой жилы;

- диаметр корделя (при кордельно-бумажной изоляции 0,8 мм);

- коэффициент смятия корделя (для корделя из бумаги 0,35);

- толщина ленты изоляции (стирофлексной 0,17 мм).

мм;

мм;

Величина - сопротивление постоянному току при температуре, отличной от 20°С (в данном курсовом проекте температура принимается равной 20°С), определяется по формуле:

Ом/км,

где 0,01785 - удельное сопротивление металла проводника в Ом·мм²/м;

d =1,2 – диаметр проводника в мм;

Ом/км;

Функции F(kr),G(kr),H(kr),Q(kr) определяются в зависимости от величины kr которая для медных цепей определяется по формуле:

Так как определяем:

; ; ; .

31,939 Ом.

Индуктивность двухпроводной кабельной цепи равна:

Гн/км,

где a = мм - расстояние между центрами проводов, мм;

r = 0,6 мм - радиус проводника, мм.

Гн/км.

Емкость двухпроводной кабельной цепи:

Ф/км,

где 1,25- эквивалентная диэлектрическая проницаемость кабельной изоляции;

- коэффициент, учитывающий близость проводов к оболочке кабеля и соседними цепями, равный ,

где 2,58 мм- диаметр изолированной жилы, мм;

- диаметр группы, для звездной скрутки ;

мм;

1,2 мм- диаметр голой жилы, мм.

Ф/км.

Проводимость изоляции кабельных цепей определяется по формуле:

,

где - круговая частота при f = 850 Гц ;

;

Сим/км.

3.Расчет влияния тяговых сетей переменного тока.

3.1Опасные влияния в вынужденном режиме.

Рис 2. Схема сближения для расчета опасного влияния в вынужденном режиме

Величина опасного напряжения между проводами и землей на конце гальванически неразделенного провода цепи связи при заземленном другом конце его вычисляется без учета волновых процессов при любой длине цепи воздушной линии связи и длине цепи кабельной линии не более 40 км.

В этом случае при параллельном сближении величина индуктированного напряжения на изолированном конце провода U равна индуктированной продольной ЭДС E и определяется по формуле:

_м=E=K_фωMI_влSl_э ,В

где К_ф- коэффициент формы кривой влияющего тока тяговой сети; на кабельных жилах К_ф=1;

ω=2 π f=2 3,14 50=314 ;

l_э- длинна участка сближения, км;

l_э1=30 км; l_э21=15 км; l_э22=15км; l_э3=30 км

I_вл- влияющий ток, А;

Результирующий коэффициент экранирующего действия

S=S_обS_рS_Т ,

где S_р=0,1;

S_об=0,45;

S_T- к.з.д. заземленного троса, в расчетах можно принять S_T=0,7.

S=S_обS_рS_Т =0,1 0,45 0,7=0,032.

Коэффициент М рассчитываем по формуле:

,

где a = 13 м –ширина сближения;

= Cим/м – удельная проводимость грунта

f = 50 Гц – частота тока.

Учитывая, что в действительности значение тока в тяговой сети при вынужденном режиме имеет ступенчатый характер, влияющий ток определяется следующим образом :

I_вл=I_резk_{n ,} A,

где I_рез- результирующий ток нагрузки питающей тяговый подстанции при вынужденном режиме работы, А;

k_n-коэффициент, характеризующий уменьшение влияющего тока по сравнению нагрузочным и определяется:

k_n= ,

где n = 5- число электровозов, одновременно находящиеся на участке;

l_э- длинна сближения, км;

l_э11=30 км; l_э21=15км; l_э22=15км; l_э33=30км

l_ТП = 45 км - длинна плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме работы, км;

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

l_н11=0 км; l_н21=30 км; l_н22=30 км; l_н33=0 км;

k_n1= ;

k_n21=

k_n22= ;

k_n3= ;

Результирующий ток нагрузки при вынужденном режиме работы определяется из выражения:

,

где -максимальная потеря напряжения в тяговой сети между подстанцией и максимально удаленны электровозом, при l_Т ≥ 30 км, =8500 В;

R_TC- активное сопротивление тяговой сети, R_TC= cosα , α=65, Ом,/км;

=0,252 Ом,/км;

R_TC= cos65=0,252 0,4226=0,106 Ом,/км;

X_TC- реактивное сопротивление тяговой сети, X_TC= sinα , α=65, Ом,/км;

X_TC= sin65=0,252 0,9063=0,228 Ом,/км;

-коэффициент мощности электровозов

,

А;

I_вл1=I_резk_n1=1826,5 0,733=1338,82 А;

I_вл21=I_резk_n21=1826,5 0,333=608,22 A;

I_вл22=I_резk_n22=1826,5 0,333=608,22 А;

I_вл3=I_резk_n3=1826,5 0,733=1338,82 А;

_м1=E=K_фωMI_вл1Sl_э11=1 314 7,95 10^-4 1338,82 0,032 30 = 320,8 В;

_м21=E=K_фωMI_вл21Sl_э21=1 314 7,95 10^-4  0,032 15 = 72,8 В;

_м22=E=K_фωMI_вл22Sl_э22=1 314 7,95 10^-4  0,032 15 = 72,8 В;

_м3=E=K_фωMI_вл3Sl_э33=1 314 7,95 10^-4 1338,82 0,032 30 = 320,8 В;

Вывод: полученные значения напряжения превышают допустимое значение напряжения равного 36 В.Требуется принять дополнительные меры по защите от опасных влияний, которые описаны в РАЗДЕЛЕ 6.