5 Расчет опасных влияний электротяги переменного тока

5.1 Режим короткого замыкания

Опасные влияния в режиме короткого замыкания рассчитывается на частоте 50 Гц. В данном проекте расчет производится на усилительном участке Нечаевская-Вековка, находящемся между двумя тяговыми подстанциями (на станциях Нечаевская и раз.Максимовский). При этом усилительный участок разбит на 5 равных участков длиной 2 км. Схематический чертеж изображен на рисунке 5.1 (токи кА и кА взяты из задания).

Рисунок 5.1 – Диаграмма тока короткого замыкания в зависимости от места аварии

Напряжение на проводе относительно земли при заземлении противоположного конца вычисляется по формуле:

, (5.1)

где - ток короткого замыкания (определяется из рисунка 5.1);

- коэффициент экранирующего действия рельсов.

Коэффициент взаимной индукции сближения рассчитывается по формуле:

, (5.2)

где - проводимость грунта ( См/м)

- частота сигнала ( Гц).

Например, для первого участка:

Гн/км

В

Аналогично рассчитанные значения сведены в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 – Значения опасного напряжения на проводах связи

Номер участка	1 (2 км)	2 (4 км)	3 (6 км)	4 (8 км)	5 (10 км)
, А	10779	10554	10333	10111	9888,9
, В	135,667	132,836	130,054	127,26	124,464
, А	5222,2	5444,4	5666,7	5890	6111,1
, В	65,528	68,525	71,323	74,133	76,916

5.2 Вынужденный режим

Вынужденный режим – это когда одна из тяговых подстанций временно отключена, и ее нагрузку воспринимают смежные с ней подстанции.

Напряжение вынужденного режима провода относительно земли при заземлении противоположного конца рассчитывается по формуле:

, (5.3)

где - коэффициент формы кривой влияющего тока тяговой сети (для расчета влияний на воздушные линии и оболочки кабелей берется , на жилы кабелей – );

- эквивалентный влияющий ток вынужденного режима работы тяговой сети.

Величина эквивалентного влияющего тока при вынужденном режиме работы тяговой сети на длине сближения рассчитывается по формуле:

, (5.4)

где - результирующий нагрузочный ток расчетного плеча питания;

- коэффициент, характеризующий уменьшение эквивалентного тока по сравнению с нагрузочным током .

Коэффициент, характеризующий уменьшение эквивалентного тока по сравнению с нагрузочным током , вычисляется по формуле:

, (5.5)

где - количество поездов, одновременно находящихся в пределах плеча питания тяговой сети;

- длина плеча питания тяговой сети;

- расстояние от места расположения тяговой подстанции до начала участка, подверженного влиянию.

Методика расчета состоит в подборе оптимального значения удаления путем подсчета формул (5.2)-(5.5) и сравнения значения с допустимым. Необходимо стремиться подобрать как можно меньшее значение удаления.

Например, для м:

Гн/км

А

В

Аналогично рассчитанные значения сведены в таблицу 5.2.

Таблица 5.2 – Зависимость опасного напряжения от удаления в вынужденном режиме

, м	, мкГн/км			, В
5	1008,585	1	550	53,675
10	869,968	1	550	46,298
15	788,896	1	550	41,984
20	731,398	1	550	38,923
25	686,797	1	550	36,55
30	650,379	1	550	34,612
35	619,603	1	550	32,974
40	592,959	1	550	31,556

Исходя из вышеприведенных расчетов, делается вывод, что оптимальное удаление линии связи составляет 30 м.