Расчет опасных электрических влияний
При токе
мА у человека происходят судороги, при
мА – смерть.
Было бы правильней задавать величину тока. Это тот ток, который может протекать через человека, коснувшегося провода или других токоведущих частей.
Найдем величину опасного тока для человека:
Для ВЛС
,
но между ВЛ и ЛС остается
.
мА (101)
- линейное напряжение
ВЛ. Это может быть трехфазная линия,
напряжение тяговой сети (3,3 кВ или 27,5
кВ), ВСЛА (6 кВ, 10 кВ).
- численный коэффициент, учитывающий количество и взаимное расположение проводов ВЛ.
-
=1,42
для высоковольтной части ВСЛА и для
линии продольного энергоснабжения.
- =2,3 для контактной сети переменного тока однопутной ж.д.
- =3,6 для контактной сети переменного тока двухпутного участка.
- эквивалентная
ширина сближения на i-том
участке.
- количество
проводников (заземленных жил). Как
правило, в ЛС m=0.
- количество
участков сложной трассы сближения.
- длина сближения
i-того участка, м.
- высоты подвеса
проводов ВЛ и подверженной влиянию
линии, м.
- коэффициент
экранирования сплошного ряда деревьев
на i-том участке (если
вдоль трассы деревьев нет, то
).
- коэффициент
экранирующего действия заземленных
проводов, подвешенных на ВЛ на i-том
участке,
.
Можно рассмотреть
,
действующее на ЛС:
(102)
Эта формула дает потенциал провода подверженного влиянию.
- длина ЛС
- получен с учетом как взаимных емкостей между цепями, так и собственной емкостью линий, подверженной влиянию.
- =0,25 для ВСЛА
- =0,4 для однопутной электрифицированной ж.д.
- =0,6 для двухпутной ж.д.
Здесь тяга переменного тока 27,5 кВ.
Из кривой видно, что потенциал в проводе при небольших сближениях может достигать значительной величины и исходя из установленных норм опасных электрических влияний с ними можно не считаться на однопутных ж.д. при ширине сближения >90 м и >120 м при двухпутных ж.д.
Расчет опасного магнитного влияния
Этот расчет производится как для ВЛ, так и для КЛ. Источники опасных влияний – ЛЭП, ВСЛА, тяговая сеть.
При магнитном влиянии опасное напряжение, индуцированное на изолированном проводе или проводе, заземленном на одном конце при сложном сближении без учета волновых процессов может быть записано таким образом:
(103)
- ток во влияющей
цепи
- коэффициент
взаимной индукции
- результирующий
коэффициент, учитывающий разные
экранирующие действия на i-том
участке (рельсы, оболочка кабеля, др.
металлические предметы).
- длина i-того
участка
Если нас интересуют только опасные влияния, то f=50 Гц. Для мешающих влияний надо учитывать гармонические составляющие.
определяется по
номограммам или по формулам:
,
Гн/км (104)
Допустим, что
Гц
Гн/км
=600 А
=990
В
При влиянии трехфазной ЛЭП с заземленной нейтралью в аварийном режиме используется следующая формула:
,
Гн/км (105)
Видим, что
резко возрастает при уменьшении ширины
сближения и при уменьшении проводимости
земли. Большое воздействие на величину
оказывает экранирующий эффект рельсов
и металлической кабельной оболочки.
(106)
- экранирующее
действие рельсов. Зависит от числа
путей: для однопутных и двухпутных
участков
=0,45-0,55
для многопутных
=0,3-0,45.
Кроме того в земле
вдоль ж.д. полотна могут находиться
всевозможные предметы металлического
свойства. Их экранирующее действие
характеризует
.
Можно принять
=0,65
для эксплуатируемых дорог.
Под действием
в обмотке наводится
,
в жилах -
.
Оболочка представляет индуктивное сопротивление (жилы тоже).
ЭДС, возникшая на
оболочке вызывает
.
вызовет в жиле наведенную ЭДС
.
Считаем, что
.
Обычно
невелико, т.е. можно считать, что
близок к 900.
Под экранирующим
действием оболочки считаем отношение
к
(
).
(107)
Иногда вводят
- коэффициент защитного действия
оболочек.
зависит от частоты.
зависит от самой ЭДС.
Насмотрим два кабеля 1 – СБПАШп и 2 – сбпабшп.
При увеличении , увеличивается , следовательно растет , т.е. экранирующее действие улучшается. Потом стабилизируется и может даже уменьшаться. Теперь рассмотрим кабели МКПАБ-7*4*1,2+6*0,9.
Из графика видим, что наличие броневой оболочки может снижать действие опасных напряжений от 65 до 18 раз. Если длина гальванически неразделённой кабельной магистрали превышает 40 км, то при расчете опасных магнитных влияний необходимо учитывать волновые процессы в цепи, подверженной влиянию.
