1.3.3 Расчет опасных влияний тяговой сети переменного тока
При расчете опасных напряжений в жилах кабельной линии ограничится вынужденным режимом работы тяговой сети. Расчет производим для участка А-К, учитывая, что на данном участке используется встречно-консольная схема питания тяговой сети. В вынужденном режиме работы тяговая подстанция, расположенная на станции Д отключена. Цель расчета определение такой ширины сближения кабельной линии с тяговой сетью, при которой, опасное напряжение, индуцируемое в жилах кабеля не превышало бы предельно допустимого значения 200 в.
На рисунке показано расположение тяговых плеч для вынужденного режима работы тяговой сети.
Lт - длина плеча питания для вынужденного режима работы (км) Lт=101,1 км
Lэ - длина сближения линии связи с тяговой сетью (км).
При расчете опасных влияний, опасные напряжения рассчитывают на одном из концов провода (жилы) расчетного участка цепи при условии ее заземления на противоположном конце. В этом случае начало и конец расчетного участка задают произвольно.
Если длина расчетного участка кабельной цепи менее 40 км, то опасное напряжение: В
-круговая частота влияющего тока частотой f=50 Гц
Sр- коэффициент экранирования рельсов = 0,45
Sк – коэффициент защитного действия оболочки кабеля на частоте 50 Гц=0,1
М – взаимная индуктивность между тяговой сетью и жилой кабеля при частоте 50 Гц определяется по формуле: Гн/км
где a-ширина сближения. Принимаем a= 10 м
σ - проводимость грунта,
тогда:
вл - при вынужденном режиме работы тяговой сети эквивалентный влияющий ток, А :
где m - количество электровозов, одновременно находящихся в пределах плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме в часы интенсивного движения m = 10.
-
максимальная потеря напряжения в тяговой
сети между подстанцией и максимально
удалённым электровозом:
=
8500 В;
RTC, XTC – активное и реактивное сопротивление тяговой сети:
где Z’т - сопротивление одного км тяговой сети (для подвески типа М-120-Тф-100)
Z’т=0,255
- коэффициент
мощности электровоза:
= 0,8
= 0,6
Тогда, подставив все значения, получаем:
Кm – коэффициент, характеризующий уменьшение влияющего тока по сравнению с нагрузочным.
где
- кратчайшее расстояние от ближайшей
действующей тяговой подстанции в
вынужденном режиме работы до начала
сближения с тяговой сетью расчётного
участка цепи связи.
LЭ1 = 29,65 км, LН1 = 0 км,
LЭ2 = 25 км, LН2 = 29,65 км
LЭ3 = 18 км, LН3 = 37 км
LЭ4 = 37 км, LН4 = 0 км
Для участка А-Г:
тогда:
Для участка Г-Д:
тогда:
Для участка Д-Ж:
тогда:
Для участка Ж-К:
тогда:
Наибольшее индуцируемое в жилах напряжение при сближении 10м
UА-Г = 213>200 В не устраивает по условию проекта.
Выводим
а
из формулы
получим:
2.7.2 Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи
Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи производятся при нормальном режиме тяговой сети переменного тока участка А-Д
Напряжение шума наводимое в двухпроводной телефонной цепи на расчетном участке мВ
,
для коротких расчетных участков, Lэ/L >0,9
для длинных расчетных участков, Lэ/L 0,9
Где к - круговая частота определяющей k-ой гармоники тягового тока в нашем варианте fк=1050 Гц,
-взаимная индуктивность между контактным проводом и жилой кабеля на частоте k-ой гармоники определяется для частоты fk и новой ширины сближения по формуле:
- эквивалентный влияющий ток определяющий гармоники тягового тока=1,3 А
- коэффициент акустического воздействия k-ой гармоники для fк=1050Гц,
=1,035
- коэффициент чувствительной телефонной цепи к помехам fк=1050 Гц,
=0.90·10-3
Sобк - коэффициент экранирующего действия оболочки кабеля для k-ой гармоники тягового тока = 0,02
SP — коэффициент экранирования рельсов 0,45
Lэ - влияющий отрезок тяговой сети (км)
L - длина расчетного участка (км)
Lэ1=27,325км, Lэ2=2.325км, Lэ3=25км
L1=30км, L2=25км
Lкс1=14.855 км, Lкс2=1.163 км, Lкс3=12.5 км
αк
= 49·10-3
βк
= 62·10-3
Модуль коэффициента распространения однопроводной цепи, подверженной влиянию, для k-ой гармоники тягового тока, 1/км :
0,926>0,9
1>0,9
0,059<0,9
Напряжение шума для данного расчетного участка находим путем сложения по квадратичному закону напряжений Uш1, Uш2, Uш3
Uш1= 0,047 мВ Uш2 = 1,918·10-7 мВ Uш3 = 0,0109 мВ
,
мВ
По условию результирующее значение напряжения шума не должно превышать допустимого значения 1 мВ
Uш = 0,047 1 мВ
Условие выполняется, следовательно, в дальнейшем ширину сближения кабельной линии с тяговой сетью принимаем равной 14 м.