Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Кафедра «Электроснабжение железнодорожного транспорта»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению лабораторных работ по дисциплине
«ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ
Электрических железных дорог»
для студентов специальности 190401
«Электроснабжение железных дорог»
очной и заочной форм обучения
Составители: Е.В. Добрынин
С.А. Окладов
Самара
2008
Лабораторная работа № 1.
Изучение электрического влияния тяговой сети переменного тока 27,5 кВ на воздушную линию связи
Цель работы: изучение степени электрического влияния тяговой сети на воздушную линию связи, в зависимости от параметров расположения линии связи и тяговой сети.
Краткие теоретические сведения
Если во влияющей линии (тяговой сети) ток не протекает, то магнитного влияния на смежную линию нет, остается электрическое влияние за счет рабочего напряжения влияющей линии. Электрическое влияние создается только переменным напряжением, поскольку при постоянном напряжении не будут протекать емкостные токи и утечка по изоляции смежного провода на землю определит нулевое напряжение на смежном проводе по отношению к земле (рис. 1).
Рис. 1. Схема электрического влияния
Между влияющим проводом 1 контактной подвески (рис. 1,б) и проводов связи 2 имеется емкостная связь С1-2 и каждый из этих проводов имеет определенную емкость по отношению к земле С1-0 и С2-0, вследствие чего возникают емкостные токи, в частности, ток i C1-2-0. Это вызывает появление потенциала на проводе связи. Если пренебречь проводимостью изоляции, то величина наведенного в линии связи потенциала может быть определена из выражения:
(1)
С уменьшением высоты подвеса провода связи возрастает емкость С2-0 и уменьшается наведенный в проводе потенциал. Электрическому влиянию подвержены только воздушные линии связи. Для изолированного провода, лежащего на земле, наведенный в нем потенциал равен нулю. Подземные кабельные линии от электрического влияния защищены.
Расчет опасных напряжений, обусловленных электрическим влиянием, производят при вынужденном режиме работы тяговой сети, когда участок электрической железной дороги, питаемый от одной фазы, имеет наибольшую длину.
В расчетных формулах вместо емкостей фигурируют расстояния между проводами и высота их подвеса. Величину опасного напряжения при электрическом влиянии определяют по формуле:
,
(2)
где К — коэффициент, учитывающий количество влияющих проводов, расположенных на опорах тяговой сети, может быть принят равным 0,5;
lЭ – длина сближения линии связи с тяговой сетью, км;
l — длина линии связи, км;
a, b и с — расстояния, характеризующие расположение проводов контактной сети и линии связи относительно земли и друг друга, м.
Порядок выполнения работы
1. Открыли файл «Электрическое влияние.xls» и ознакомились с интерфейсом программы.
2. Сняли зависимость Uэ от высоты подвеса линии связи при заданной ширине сближения.
3. Данные занести в таблицу 1 и построили график 1 зависимости f(Uэ,b).
Табл. 1.
Ширина зоны сближения |
Опасное напряжение |
5 |
5250 |
4,7 |
5392 |
4,5 |
5486 |
4,2 |
5626 |
4 |
5717 |
3,5 |
5938 |
3 |
6143 |
График 1.
4. Сняли зависимость Uэ от ширины сближения линии связи с тяговой сетью при заданной высоте подвеса линии связи.
5. Данные занесли в таблицу 2 и построили график 2 зависимости f(Uэ, a).
Табл. 2.
Высота линии связи |
Опасное напряжение |
8 |
6311,5 |
7,5 |
6318,4 |
7 |
6296,7 |
6,5 |
6240,6 |
6 |
6143,6 |
5 |
5798,2 |
4 |
5202,7 |
3 |
4309,7 |
2 |
3104,8 |
0 |
0 |
График 2.
6. Вывод: при уменьшении высоты линии связи опасное напряжение уменьшается. При увеличении ширины зоны сближения, опасное напряжение уменьшается.
Лабораторная работа № 2.