книги из ГПНТБ / Гроднев, И. И. Линейные сооружения связи учебник

К ром е ук азан ны х н ом ограм м ,

на практике и сп ол ьзую тся р азл и ч ­

ного ів'ида граф ики , п озволя ю щ и е

оп р едел ять к оэф ф и ц и ен т в за и м о ­

индукции дл я различны х ч астот

[71, 81]. У дел ьн ая п р о в о д и м о сть

зем ли оп р едел я ется и зм ерен и ем или ориентировочно п о к ар те п р о ­

водим ости зем ли і[81].

рийном

р еж и м е

в ур-нии (5.15) приним ается соответствую щ ий

ток

короткого зам ы кания. П ри вы нуж денном р еж и м е

работы (одн осто ­

рон н ее

питание

контактной сети ) расчет опасны х

напряж ений

про-

Рис. 5.7. График .изменения нагрузочных

жения

вдоль провода связи

токов ,в контактной сети:

а) при нормальном режиме работы; б) при

при магнитном влиянии;

вынужденном режиме питаніия;

а) при изолированном про­

1 — ступенчатые

кривые тока

нагрузки;

2 — экви­

воде;

б) при заземленном

валентный

расчетный

.влияющий

ток

проводе на одном конде;

/ — при

я 3 =0; 2 — при Яфф®

Д л я

км это напр яж ен и е оп ре­

дел я ет ся по ф орм ул е

П

и .

(5.18)

[=1

где

у 2 — к оэф ф иц и ент

расп ростран ен ия

при

частоте f

по

ж и ле

к абеля ;

/с — р асстоя н и е

от

зазем л ен н ого

конца

к абельной

ж илы

до

середины уч астк а сближ ения ;

I -— дл и н а

к абеля .

О пасны е н апр яж ен и я вследствие электрического

влияния

м огут

возникать на изоли рован ном от

зем ли

проводе

воздуш ной

линии

связи при больш их

влияю щ их

неуравновеш енны х

напряж ениях

ф азовы х п роводов вы соковольтной линии.

Такие случаи м огут быть,

н апр им ер , при

зам ы кании на зем л ю одн ого ф азов ого п ровода тр ех ­

ф азн ой

вы соковольтной линии с и золированной

нейтралью или при

вы н уж ден н ом н еп ол н оф азн ом

р еж и м е

работы вы соковольтной

ли ­

нии

эл ек тр оп ер едач и , норм альном

и вы нуж денном

р еж и м ах

р а б о ­

ты

контактной

сети

электриф ицированной ж ел езн о й дороги

п ер е­

м енного

тока.

С огласно

ур-нию

(5 .7) величина

п отенциала,

наво­

ди м ого н а п р оводе в оздуш н ой

линии связи, равна

U 2 =

і

шкЧ . . и ѵ

(5.19)

g2-H соОз

где

G2+ koC2 —

полная п роводи м ость п ровода связи.

П ри

изоли рован ном п роводе величиной G2 по сравнению

с

ве­

личиной

соС2 м ож н о

пренебречь,

тогда ур -н ие

(5.19)

перепиш ется в

виде

U 2 = - Z 2 - U lt

(5.20)

^2

С2 —

ем кость провода свя ­

где /Сі2 — к оэф ф иц и ент ем костной связи;

зи по отнош ению к зем л е.

Е сли

в ур -н и е

(5 .20)

вм есто кі2 и С2 подставить их значения,

вы­

раж ен н ы е ч ер ез

расстояния м еж д у

п роводам и ,

и учесть,

что

н аве­

денны й

потенциал при постоянной

дл и н е

сбл и ж ен и я

м еж д у прово­

дам и и

зем л ей

ум еньш ается с увеличением длины линии

связи,

то

Т а б л и ц а

5.5

Тип высоковольтной линии

кі

Трехфазная высоковольтная линия с изолированной нейтралью

0,25

при заземлении фазового

провода

Однофазная двухпроводная высоковольтная линия при зазем­

0,2

лении одного

провода

Трехфазная высоковольтная линия, работающая в режиме «два

0,32

провода—земля»

1'

— д л и н а

участка сбл и ж ен и я ;

і

— дли на

гальванически н ер а зд ел ен н о го п ровода СВЯЗИ;

5 Д

— к оэф ф иц и ент экрани рован и я деревьев , п ри н и м ается

равны м

0,7,

если

и м еется сплош ной р я д дер евьев

на расстояни и

не бол ее

3 м от линии связи или если трассы

линии эл ек тр оп ер ед ач и и линии

связи и дут через лес по отдельны м п росекам ;

S T

— к оэф ф ициент

экрани рован и я

зазем л ен н ы х

воздуш ны х п р о в о ­

дов

при

электрическом

влиянии, ср ед н ее

зн ач ен и е

к оторого п р и ­

ним ается

равны м 0,7 [81].

Р азрядн ы й ток,

проходящ ий через

тело

человека,

коснувш егося

провода

воздуш ной

линии связи ,

п одв ер ж ен н ой

элек три ческ ом у

зазем лен и и

одной

из

ф аз при сл ож н ой

тр ассе сбл и ж ен и я о п р ед ел я ­

ется

по

ф орм уле

/ ,

= 2

, 8

3 ^

I,і

bi Ci 5 д I S T I

- 3

A ,

(5.23)

6 . 1 0

;=і

a" i + bi +

ci

где n

—

число

зазем л ен н ы х

п роводов

связи на участке

сбл и ж ен и я .

П ричиной опасны х воздействий

на

линии

связи ,

кром е м агн и т­

ных и электрических,

м огут быть г а л ь в а н и ч е с к и е

в л и я н и я , и сточни ­

ком которы х являю тся контактны е

сети

электрических

ж ел езн ы х

дор ог

и

линии

электроп ередач ,

р аботаю щ и е

в н еп ол н оф азн ом

р е­

ж им е. Гальваническом у влиянию

подвергаю тся цепи

связи , и сп ол ь ­

зую щ ие в качестве обр атн ого п ровода зем лю .

П ри

расчете гальванического

влияния

оп р едел я ю т разн ость

п о ­

тенциалов м еж д у

двум я точками зем ли ,

в

которы х

р асп ол ож ен ы

рабочие зазем л ен и я одн оп р оводн ой цепи.

П отенциал

точки

зем ли

зав и си т

от удел ь н ого

сопротивления

зем ли

и

от

расстояни я этой

точки

от

м еста

соср едоточ ен н ого

в х о ­

д а (вы хода )

тока

в зем л ю .

Н ап ри м ер , при влиянии

от эл ек тр и ф и ­

цированной

ж ел езн о й

дороги потенциал

точки

зем л и

зав и си т от

расстояния д о тяговой п одстанции или

эл ек тр ов оза . П ри этом

н а и ­

больш ие

потенциалы

б у д у т

в точках,

р асп ол ож ен н ы х против тя го ­

вой подстанции или эл ек тр овоза . В сл едств и е

того, что

ток н а гр у з ­

Q (ypx, ypу ) —

сп ец и альн ая ф ункция, оп р едел я ю щ ая р а сп р ед ел ен и е

б л у ж д а ю щ и х

токов

в зем л е,

зн ач ен и е

которой

м огут

бы ть о п р е д е ­

лены из табл . 5.10.

Р асч ет по

ф -л е

(5 .26) довол ьн о тр удоем ок ,

дл я

облегчен и я р а с ­

четов

обы чно п ользую тся

за р а н ее

составлен н ы м и

гр аф и к ам и

[41,

71],

оп ределяю щ и м и зависи м ость п отен ц и ал ов

от

р асстоя н и й х

и у

при

различны х

величинах

тока н агрузки и удел ьн ой п р ов оди ­

м ости зем ли .

Р езул ь ти р ую щ ее

н ап р яж ен и е

кого

и

гальванического влияний

рассчиты вается

по

ф ор м ул ам :

дл я одн оп р оводн ой зазем л ен н ой цепи

U pC3 =

У Щ Т Щ - ,

(5 .27)

дл я одн оп р оводн ой н езазем л ен н ой

и рез =

y

r Ü l +

V l ;

(5 .28)

дл я одн опр оводн ой

н езазем л ен н ой цепи

кабельной линии

£/реэ = £/„;

£4 = 0;

иг = о.

П ри

оп ределени и опасны х

влияний

на цепи

с

ди станционны м

питанием д о л ж н о быть учтено

н ап р я ж ен и е ди стан ц и он н ого п и та ­

ния.

5 .7 . Р А С Ч Е Т М Е Ш А Ю Щ И Х В Л И Я Н И Й

П ри оп ределени и м еш аю щ его

влияния со стороны

вы соковольт­

гарм онических

составляю щ и х н апр яж ен и я и тока

в сп ек тре

ч астот,

и спользуем ом

дл я

передачи

по цепям

связи . П ом ехи (ш ум )

в т ел е ­

фонны х

к ан алах

тональной

частоты

оп р едел яю тся

на

ч астоте

800 Гц,

п оэтом у

при п одсчете п ом ех

р абоч ее н ап р я ж ен и е

(ток )

влияю щ ей

цепи

со

всем и

составляю щ им и гарм он и к ам и

пересчиты ­

вается

на

эквивалентное

м еш аю щ ее

н ап р я ж ен и е

(ток )

с ч астотой

800 Гц,

величина к оторого по св оем у дей стви ю

на тел еф он н ую

ц епь

д о л ж н а

зам ен ять

р абоч ее н ап р яж ен и е

(ток )

со

всем и

его

га р м о ­

никами.

О тнош ение

п соф ом етри ческ ого н апр яж ен и я

(ток а) к эф ф ек ти в ­

н ом у н апряж ен и ю

(ток у) н азы ваю т

т е л еф о н н ы м

ф о р м ф а к т о р о м F

соответственно н апр яж ен и я или тока,

т.

е.

р

_ ^псоф

1

ГТ - ----

П ри наличии нескольких

гарм он и ческ и х состав л я ю щ и х

м еш а ю ­

щ ее влияние

в

телеф онн ой

цепи оп р едел я ется

по отдельны м с о ­

ставляю щ им

с

учетом акустического воздей стви я

к а ж д о й

гарм он и -

ки.

П ри

этом , им ея

в виду, что н апряж ен и я ,

возникаю щ ие

от

от ­

дельн ы х

гарм он и к

в двухп р оводн ой цепи на

к аж дом участке сб л и ­

ж ен и я , расп ростран яю тся по

этой

цепи д о прием ного

конца

с

р а з ­

ш у­

м а рассчи ты вается по ф орм уле

^псоФ =

У

Ѵ ( Р д а

(5.30)

гд е

U i — (напряж ение,

и ндук тируем ое в телеф онн ой ц епи на

часто­

те і -й гарм оники;

Р і — к оэф ф иц и ент

акустического

воздей ствия і-й

гармоники.

М ето д расч ета по

гарм оническим

составляю щ им

тр удоем ок и

сл о ж ен ,

одной

часто­

те

800 Гц и вводя т поправочны й

коэф ф ициент, учиты ваю щ ий

д е й ­

ствительное влияние всех гарм онических составляю щ их.

П ри

таком м етоде расчета эквивалентны й м еш аю щ ий ток будет

равен

h

=

(5.31)

и м еш аю щ ее эквивален тное н апр яж ен и е

U ^ K n F ^ ,

(5.32)

где лп — поправочны й коэф ф ициент;

F i,

F u — ф орм ф акторы тока и напряж ения ;

h ,

U 1 — соответствен н о

эф ф екти вн ая

величина влияю щ его

тока и

н ап р яж ен и я .

Зн ач ен и е тел еф он н ого

ф орм ф ак тора в зависим ости

от типа

вы ­

сок овольтн ой линии,

ее н апр яж ен и я

и нагрузки приним ается в п ре­

д е л а х

.0,7-=-2% . П оправочны й к оэф ф ициент

/Сп, учиты ваю щ ий час­

тотную

зав и си м ость

коэф ф ициентов

связи ,

коэф ф ициентов р асп р о ­

ли п ри н и м ается

в п р ед ел а х 0,35-т-1,0.

П ри р асч ете

м еш аю щ и х влияний со стороны

электриф ицирован ­

ны х ж ел езн ы х

до р о г п ерем ен н ого тока п риходится

считаться с р е­

зон ан сны м и

явлениям и в контактной сети, которы е им ею т м есто по

той причине,

что си стем а «тяговая

п одстан ци я — контактная сеть—

эл ек тр ов оз» о б р а зу ет электрический

контур, обл адаю щ и й

собствен ­

ной ч астотой

колебаний . А м плитуды

гармоник,

частоты

которы х

бл и зк и к

ч астоте собствен н ы х колебаний системы ,

зам етн о увели ­

чиваю тся ,

что приводит к увеличению м еш аю щ его

влияния.

С учетом

этого п соф ом етри ческ ое

значение влияю щ его

тока оп ­

р ед ел я ю т по вы раж ению

Inсоф = 36,5 / рез кт\

ІО -3 , А ,

(5.33)

гд е /рез —

результи рую щ и й ток нагрузки в плече

контактной сети

при одн остор он н ем питании;

Km —

коэф ф ициент, учиты ваю щ ий

и зм ен ен и е

степени

влияния

от

количества эл ек тр овозов т в п р ед ел а х

плеча

питания,

зн ач ен и я

ко­

тор ого

приним аю тся при т =

2, к т = 0,6,

при

т =

6, кт =

0,3;

Kf — коэф ф ициент,

учиты ваю щ ий непроп орц и ональность

м е ж д у

т о ­

в за в и ­

сим ости от количества эл ек тр овозов и величины

/ рез п ри н и м ает зн а ­

чения от

1

д о 0,3,

ум еньш ается с увеличением / ре3

и ум еньш ен и ем

т .

П оправочны й

к оэф ф иц и ент

к п при

расч ете

экви в ален тн ого

м е ­

ш аю щ его тока

со

стороны

э ж д

приним ается

при

ш ирине

с б л и ж е ­

ния

а < 5 0 0

м

равны м 1,15

и при а > 5 0 0

м равны м

1,0.

П ри

вли я­

нии

со

стороны вы соковольтны х

линий

п ередач

принято

разли ч ать

влияние,

ние, обусл ов л ен н ое

токам и

нулевой

п осл едовател ьн ости

и

остаточ ­

ным н апр яж ен и ем

вы соковольтной

линии по

отнош ению

к

зем л е.

П ом ехи

в двухп р оводн ой

цепи

связи возникаю т за счет

асим м етрии

расп ол ож ен и я

п роводов

этой цепи по отнош ению

к п р ов одам

вы со­

ковольтной

линии

(поперечная

аси м м етр и я ),

а

та к ж е

всл едств и е

асим м етрии проводов линии

связи

по

отнош ению

к

зем л е

(п р о ­

дольн ая

аси м м етр и я ).

П оэтом у при

вы числении

н ап р яж ен и й

пом ех

в общ ем

сл уч ае тр ебуется

учиты вать

восем ь

составл я ю щ и х ,

о б у с ­

ловленны х

указанны м и

причинам и.

Т огда р езул ь ти р ую щ ее н ап р я ­

ж ен и е пом ех в телеф онн ой цепи оп редели тся из уравнения:

Um

" V

U U> +

+

^ ф, +

- f П2фг +

U l 0t +

U

\

4-

Щ ог

(5.34)

где

6 Ц ,-

U Mо2

и U эо^

и э0' —

составля ю щ и е м агнитного

и эл ек тр и ­

ческого влияния от токов нулевой п осл едовательн ости

и остаточны х

напряж ений

вы соковольтной

линии

по

отнош ению

к

зем л е ,

о б у с ­

ловленны е асим м етрией

цепи

по

отнош ению

к

влияю щ ей

линии

(поперечной

аси м м етри ей )

U M0^,

U a0^

и

аси м м етри ей

по

отн ош е­

нию

к

зем л е

(п родольн ой

аси м м етри ей )

U M0^

£/a 0 j ;

£/мф

; Пмф

и и ЭФі,

и 0ф г

—

аналогичны е

составляю щ и е

от

ф азовы х

токов

и

напряж ений.

А н ализ

соотнош ений

м еж д у

отдельны м и составляю щ и м и

п ок а ­

зы вает,

что

их

удельны й

вес

в общ ем

н апряж ен и и

ш ум а н ео д и н а ­

ков

и зависи т от хар ак тер а

линий,

их сбл и ж ен и я

и т. д.

П о это м у

обы чно

рек ом ен дуется [86]

оценку

м еш аю щ его

влияния

т р ех ф а з ­

ных линии эл ек троп ередач п рои зводи ть с учетом

лиш ь

тр ех,

дв ух

или д а ж е одн ой составляю щ ей .

д л я

тр ехф азн ы х

линий

с за зем л ен н ой

нейтралью

при

н ор м а л ь ­

ном

р еж и м е

ее

работы обы чно

об щ ее н ап р яж ен и е

ш ум а

о п р ед ел я ­

ют при ш ирине сбли ж ен ия :

а <С 50

м

и ~ = V « Д о . +

р

■

+ и іЭф,’

50 <

а С

200

м

и ш =

1 /

и 2

+ и 2

;

ш

V

мо2

1

мсЬ2 ’

а > 2 0 0

м

--^мп».

Д л я

тр ехф азн ы х

линий

с

изолированной

нейтралью , при нор ­

м альном

р еж и м е работы :

при

а < 3 0

м

и ш = у Ѵ Т — Г

Ѵ і ~

а >

30

м

U m — (УМфг

К абел ь н ы е линии связи

с

м еталлическим и

оболочкам и практи ­

чески

защ ищ ены от электрических

влияний,

и, следовательно, в-

этом

сл уч ае учиты вается только

составляю щ ая

магнитного

влия­

ния за счет п родольн ой

асим м етрии . П оперечная

асим м етрия

и з-за

н еоди н ак ового расстояния

кабельны х ж ил относительно влияю щ ей

цепи

в сл едств и е скручивания

кабельны х ж ил

в группы и н есои зм е­

рим о

м алого расстояния м еж д у ж и л ам и кабельной цепи по

ср а в ­

нению с расстояни ем их от влияю щ ей линии электропередачи

прак ­

тически отсутствует.

Д л я уч ета влияний,

возникаю щ их за счет

продольной аси м м ет­

рии,

иначе, коэф ф ициент

аси м м етри и ,

харак тери зую щ и й

собой асим м етрию

полного соп р о ­

тивления и

полной

проводим ости п роводов телеф онной

цепи.

З н а ­

ний,

которы е показы ваю т, что коэф ф ициенты

чувствительности

при

электри ческ ом

и

м агнитном влиянии близки

др уг

к др угу , но с у ­

щ ествен н о зав и ся т

от типа и конструкции линии. Так, на частоте

800

Гц зн ач ен и е

коэф ф ициента

дл я кабельны х линий

составляет

0 ,0 0 1 3 -^ 0 ,0 0 1 5 ;

для

воздуш ны х линий с п роводам и

Ц М

при п о д в ес ­

ке на тр а в ер са х —

0,002; дл я стальны х цепей

при подвеске на

крю ­

ках — 0 ,0 0 8 — 0,010,

на тр авер сах — 0,005.

С учетом

р ас­

п ростран ен ия цепей ,

связи получим , что

н ап р яж ен и е

ш ум а

в канале

тональной частоты

при

согл асован н ой н агр узк е и дли не

линии

связи,

равной длине

сб л и ж ен и я , от продольн ой асим м етрии

б удет равно:

при м агнитном влиянии от ф азовы х токов

( ѵ.+72)

ЗЛ

(5.35)

Уі І- ?2

при электрическом влиянии от ф азовы х напряж ений

-

(v.+vj) I

(5.36)

ѵ эфі =

— и ^

ч s 3 ------------- —

—

/

У

і

г 7

г

при

м агнитном влиянии

от токов нулевой

последовательности

- ( ѵ 0-гѵ2) 1

U

= —

со /э л S

т м

------------- ;---- .

(5.37)

мо*

2

м

+

где

/ а — эквивалентны й

м еш аю щ ий

ток (ф азовой или нулевой п о­

сл едов ател ь н ости ) ;