книги из ГПНТБ / Марков М.В. Линейные сооружения железнодорожной автоматики, телемеханики и связи учебник
.pdf5000 -^а.н ШО •
3000-
2000-^
WOO - J
900 ^
800 -if
WO -is
ш -Ц
500-
200
150
100 - I
ДО - I I
да H I
70 -f I
60-41
50-41
я?-II
J j l
J
J
р-й; п,мкг/кн
Wffc
•10,0
Щ- 20
----30 Y-kO
i r w •
II-/00
Z00 z :J00
j j -
1Й500"' l h еда j h 700 000
11- 900
WOO
I I - 1100
| l - 1200
j | - 1300
{[- mo
j j - 1500
j h 1B00 fh 1700 ||- 1800
б |
3 |
f WO • W, сим/у
300
•200
150
J - 100
Vr 90
I r 80
I r 70
I r BO
%• w
30 -
:Г 2 0 : r 15
i - W
I h 5
I t 8 lb 5
\r 5
!r 3
!h ?
fl-0>
y-dj
IV 0,5
Рис. 213. Номограмма для определения взаимной индуктивно сти между однопроводными цепями при частоте 50 гц
Пояснения к пользованию этой номограммой приведены ниже в при мере расчета опасного влияния.
При отсутствии номограмм взаимную индуктивность можно оп
ределить по приближенной |
формуле |
|
|
||||
|
М= |
Ю-4 |
In |
1 + |
6.106 |
гн/км, |
(76) |
|
a2af |
||||||
где а — расстояние между |
однопроводными цепями, м; |
|
|||||
а — проводимость |
земли, |
сим/м; |
|
|
|||
f — частота |
влияющего |
тока, |
гц. |
|
|
||
По формуле |
(76) с достаточной |
для практики точностью |
можно |
||||
определять взаимную индуктивность между двумя однопроводными цепями при частоте 50 гц и при частотах тонального диапазона (150—3400 гц), что необходимо при проведении расчетов мешающего влияния на телефонные каналы' тональной частоты.
Пример 10. Определить величину продольной э. д. с. Еа в проводе связи на про ходящей параллельно контактному проводу электрической железной дороги лере-
чменного тока воздушной линии на расстоянии, равном 50 м. То к / частотой f = 50 гц |
|
в контактном проводе равен 600 а, длина сближения I = 10 км, |
а проводимость земли |
а = 25 - 10" 3 сим/м. |
|
Определим, величину взаимной индуктивности между |
контактным проводом |
и проводом связи. Д л я этого на шкале номограммы, приведенной на рис. 213, отметим точку, равную 50 м (ширина сближения), а на шкале проводимости земли — т о ч к у , соответствующую проводимости земли а = 2 5 - 1 0 " 3 сим/м. Соединив эти точки пря
мой |
линией, |
получим на средней шкале, что взаимная индуктивность М |
равна |
||
525 |
мкгн/км |
или 5 2 5 - Ю - 6 |
гн/км. |
|
|
дет |
И з формулы (75) найдем, что величина продольной э. д. с. Ем в проводе связи бу |
||||
равна |
|
|
|
|
|
|
|
Еы = c o M / J = 2л 5 0 - 5 2 5 - Ю - » - 6 0 0 - 1 0 = |
990 е. |
|
|
|
В действительности, как это будет показано |
в § 125, величина |
|||
продольной э. д. с. Еи |
будет примерно в 2 раза меньше за счет |
экра |
|||
нирующего |
действия рельсов электрической железной дороги. |
||||
|
Следует |
иметь в виду, что значения продольных э. д. с. в |
про |
||
водах воздушной линии связи могут достигать значительной ве личины. Так, если увеличить длину сближения контактного про вода и провода связи по сравнению с длиной сближения, принятой
в примере, в 4 раза, то во столько |
а) |
|||
же раз возрастет |
и величина ин |
|||
дуктированной продольной э. д. с. |
|
|||
и станет |
равной |
3960 в. |
Большие |
"н4ТП7ТПТт^ |
значения |
э. д. с. |
будут |
получены |
иг- |
при увеличении тока в контактном проводе, уменьшении ширины сбли •б) А жения, а также в районах с мень шей проводимостью земли.
Распределение |
продольной |
||
э. д. с. в |
подверженном |
влиянию |
|
проводе |
зависит |
от его |
состоя |
ния. Так, если провод А Б изо лирован на обоих концах от земли,
Рис. 214. Распределение продольной э. д. с. в изолированном (а) и заземлен ном (б) проводах, подверженных влия нию
251
то продольная |
э. |
д. с. Ем |
в этом проводе распределится так, как |
это показано |
на |
рис. 214, |
а. |
При этом напряжение в проводе по отношению к земле распреде лится таким образом, что в середине провода это напряжение будет равно нулю, а по концам провода напряжения Ua и UK будут равны
между |
собой по |
абсолютной величине и примерно равны |
но |
|
противоположны |
по |
знаку. |
|
|
При заземлении |
одного из концов провода, например конца |
про |
||
вода Б |
(рис. 214, б), напряжение этой точки провода по отношению |
|||
к земле |
будет равно нулю, а напряжение U„ на изолированном от |
|||
земли конце А провода станет примерно равным всей индуктирован
ной в |
проводе |
продольной э. д. с. |
Еы. |
Расчет величины |
индукти |
||
рованной продольной |
э. д. с. |
Ем |
и оценку ее опасного воздей |
||||
ствия |
принято |
производить |
для |
случая заземления |
одного из |
||
концов |
провода |
связи, |
автоматики |
или |
телемеханики. |
|
|
§126. Экранирующее действие рельсов
иметаллической кабельной оболочки
Протекающий по контактной сети электрической железной до роги переменный ток индуктирует продольную э. д, с. Еы во всех расположенных вблизи проводниках, в том числе в ходовых рельсах самой электрической железной дороги. Величину продольной э. д. с.
в |
рельсах можно определить из |
формулы (75), |
зная величину тока |
в |
контактной сети и взаимную |
индуктивность |
между контактной |
сетью и рельсами. Так как переходное сопротивление между рель сами и землей сравнительно невелико и обычно не превышает не
скольких ом-км, |
под |
воздействием индуктированной в рельсах |
э. д. с. возникает |
ток |
/ р , протекающий по цепи «рельсы—земля». |
Экспериментальные исследования показывают, что величина индук
тированного в рельсах тока |
/ р примерно равна половине |
тока 1К |
в контактном проводе (/ р = |
0,5/к ) и что направление тока в |
рельсах |
сдвинуто по отношению к току в контактном проводе на угол, близ кий к 180°.
Следовательно, на находящийся вблизи от электрической желез ной дороги подверженный влиянию провод будут воздействовать два тока, протекающие по контактному проводу и по рельсам. Так как эти токи протекают в противоположном направлении (угол сдвига между ними близок к 180°), то они в каждый момент времени будут создавать в подверженном влиянию проводе две э. д. с , также сдвинутые по отношению друг к другу примерно на 180°.
Следовательно, результирующая |
з. д. с. |
в проводе будет равна раз |
ности э. д. с , индуктированных |
токами |
1К и / р , т. е. иметь меньшую |
величину по сравнению с величиной э. д. с , индуктированной |
током, |
протекающим по контактному проводу. В этом и заключается |
э к р а |
н и р у ю щ е е д е й с т в и е р е л ь с о в . |
|
Для примерной оценки экранирующего действия рельсов поло жим, что протекающий по контактному проводу переменный ток равен / к , а ток / р , индуктированный в рельсах, •— половине тока / к
252
и сдвинут по отношению к нему на угол 180°, а взаимное расположе ние контактного провода, рельсов и проводов связи соответствует рис. 215. Продольная э. д. с. ЕЫк, индуктированная током / к в про воде связи В,
|
|
|
|
Ет |
= |
<*MAB[J, |
|
|
(77) |
|
где |
МАВ |
— взаимная |
индуктивность |
между контактным |
проводом |
|||||
|
|
и |
проводом связи. |
|
|
|
|
|
||
Продольная э. д. с. £ м р , |
индуктированная в |
том |
же |
проводе |
||||||
током / р : |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
ЕМр |
= соМсвГр1 |
|
|
|
||
или, |
исходя |
из условия, что |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
/ р |
= 0,5/к ; |
Ем |
* F |
0,5coMc B /J, |
|
|
(78) |
где МсВ |
—взаимная |
индуктивность |
между рельсами |
и |
проводом |
|||||
|
|
связи. |
удалении (20 м и более) провода |
|
|
|||||
При |
достаточном |
связи от оси |
||||||||
пути |
электрической |
ж. д. расстояния |
АВ между |
контактным про |
||||||
водом и проводом связи и СВ между рельсами и проводом связи бу дут практически равны. Следовательно, при прочих равных усло виях (частота влияющего тока, проводимость земли) будут равны
друг другу и взаимные индуктивности М А В и МсВ. |
|
|||
Если МАВ = МсВ |
= М, то |
уравнения |
(77) и (78) соответственно |
|
можно записать в следующем виде: |
|
|
||
Еш |
= (uMIJ |
и Еир = |
0,5a>MIJ. |
|
Результирующая э. д. с. £ р е з |
в проводе связи будет равна |
разности |
||
э. д. с. £ м к и .Емр, а коэффициент экранирующего действия |
рельсов |
|||
определится как отношение этой результирующей э. д. с. к э. д. с. Еш,
индуктированной |
током, |
протекающим |
по контактному |
проводу |
|
s |
_ £ р е з |
_ |
£ м к — -^мр _ |
1 _ ^ м р |
(79) |
В рассматриваемом нами |
случае |
|
|
||
При проведении предварительных расчетов влияния с достаточной для практики точностью можно принимать коэффициент экранирую-, щего действия рельсов sp равным .0,5. В действительности этот коэффициент в некоторой степени зависит от проводимости земли, а также от количества путей электрифицированной железной дороги; на однопутных и двухпутных участках железных дорог он находится в пределах 0,45—0,55, а на многопутных дорогах — в пределах 0,3—0,45. Считают также, что экранирующее действие рельсов не зависит от частоты влияющего тока.
Следует также иметь в виду, что при расстояниях между осью пути электрической железной дороги меньших 20 м коэффициент
253
Рис. 215. Взаимное расположение контактного |
Рис. 216. Схема (а) и |
диаграм- |
провода А, провода связи В и рельсов & |
ма (б), поясняющие |
защитное |
|
действие оболочки |
кабеля |
экранирующего действия рельсов отличается от средней величины 0,5.
При приближении провода воздушной линии связи к |
оси железно |
||||||
дорожного пути |
коэффициент |
sp |
возрастает (следовательно, |
возра |
|||
стает и величина £ р е з , |
а при |
приближении к оси пути подземного |
|||||
кабеля — уменьшается). Объясняется это тем, что в |
первом |
случае |
|||||
расстояние АВ |
становится |
меньше расстояния СВ |
(см. рис. 215), |
||||
а во втором случае наоборот, |
и, |
следовательно, в |
одном |
случае |
|||
взаимная индуктивность /ИА в |
становится больше М^, |
а в другом— |
|||||
меньше. |
|
|
|
|
|
|
|
Физическая |
сущность |
э к р а н и р у ю щ е г о |
д е й с т в и я |
||||
м е т а л л и ч е с к о й |
о б о л о ч к и к а б е л я |
весьма |
сходна |
||||
с физической сущностью экранирующего действия рельсов. Для уяснения сущности экранирующего действия оболочки кабеля пред положим, что параллельно электрической железной дороге перемен ного тока, по контактному проводу которой протекает переменный ток 1К, проложен подземный кабель связи (рис. 216, а) с металличе ской оболочкой и броней, которые соединены между собой по кон цам кабеля, а также в соединительных муфтах и заземлены.
Протекающий по контактному проводу ток 1К будет индуктиро
вать |
в |
жилах |
кабеля и в его металлической |
оболочке продольные |
|||||||
э. д. с , |
которые при длине параллельного сближения |
кабеля с элек |
|||||||||
трической |
железной дорогой |
будут |
равны |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Еж |
= |
Еоб |
= |
aMIJ |
в, |
|
(80) |
где |
Еж |
и |
Еа6 |
— соответственно |
продольные |
э. д. с. |
в жилах ка |
||||
|
|
|
|
беля и в его оболочке, в; |
|
|
|
||||
|
|
|
М — взаимная |
индуктивность |
между контактным, про |
||||||
|
|
|
|
водом и каждой жилой кабеля, а также между |
|||||||
|
|
|
|
контактным |
проводом и |
оболочкой |
кабеля, гн/км; |
||||
|
|
|
1К |
— ток в контактном проводе, а; |
|
||||||
|
|
|
I |
— длина сближения, |
км. |
|
|
|
|||
254
Равенство э. д. с. Еж и Еоб обусловлено тем, что взаимные ин дуктивности между контактным проводом й жилами кабеля и между контактным проводом и оболочкой будут равны, так как расстояние между контактным проводом и кабелем практически не бывает
меньше 10 м , . а расстояние между жилами |
кабеля и его |
оболочкой |
||||||||||
не превышает |
нескольких |
миллиметров. |
|
|
|
|
|
|||||
Экранирующее действие оболочки кабеля легко уяснить из век |
||||||||||||
торной диаграммы, приведенной на рис. 216, |
б. |
На этой |
диаграмме |
|||||||||
показан |
вектор |
тока |
/ к |
в |
контактном |
проводе. |
Индуктированные |
|||||
в жилах |
кабеля |
э. д. с. Еж |
и в оболочке Е0б |
по законам |
индукции |
|||||||
будут отставать по фазе от тока /1 { |
на угол 90°, что также показано |
|||||||||||
на векторной |
диаграмме. |
|
|
|
Еоб |
|
|
|
|
|||
Индуктированная |
в оболочке э. д. с. |
вызовет в |
цепи |
«обо |
||||||||
лочка-земля» |
переменный |
|
ток / о б , |
величина которого |
(если |
при |
||||||
нять величину сопротивлений заземлений оболочки равной нулю) будет равна
|
/ |
_ |
£ о б |
£ о б |
|
|
||
|
|
0 6 |
^ |
V « S e + K - ) a * |
|
|
||
где Roe — активная |
составляющая |
сопротивления |
оболочки |
ка |
||||
|
беля и |
подключенной параллельно к оболочке брони, |
||||||
Loo |
ом/км; |
|
|
|
|
|
|
|
— индуктивность |
|
параллельно |
соединенных |
оболочки |
и |
|||
|
брони кабеля, |
|
гн/км. |
|
|
|
|
|
Ток в оболочке |
/ 0 б будет отставать |
от вызвавшей |
его э. д. с. Е0б |
|||||
на угол |
ф°, который можно найти из |
выражения |
|
|
||||
Протекающий по оболочке |
ток |
/ о б |
по закону |
индукции |
создаст |
||||||
в жилах |
кабеля |
продольную |
э. д. с. |
Е'ж, |
которую |
можно |
опре |
||||
делить из |
уравнения |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Е'ж = |
соМж _о б /0 б/, |
|
|
|
|
|
||
которая |
будет |
отставать по |
фазе |
от |
тока |
10б |
на |
угол, |
рав |
||
ный 90°. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, в жилах кабеля будут присутствовать две про-- |
|||||||||||
дольные э. д. с. |
Еж |
и Е'ж и результирующая |
э. д. с. (см. диаграмму |
||||||||
на рис. 216, б) будет |
равна разности векторов |
Еж |
и Е'ж, а коэффи |
||||||||
циент экранирующего действия оболочки кабеля, который принято
называть |
к о э ф ф и ц и е н т о м |
з а щ и т н о г о |
д е й с т в и я |
(к. з. д.) |
оболочки, |
|
|
|
ч _ |
£ р е з |
(81) |
255
Преобразуя формулу (81), можно получить формулу (82), в ко торой дана зависимость к. з. д. оболочки кабеля от Ro6 и Ьоб этой оболочки
s ° 6 = 1/- 9 ^°б/ — г о ' ( 8 2 )
Из рассмотрения последней формулы видно, что к. з. д. оболочки
будет тем лучше, |
чем меньше |
ее |
активное |
сопротивление Ro6 и |
||
чем больше ее индуктивность |
Ьоб. |
|
оболочкой для улучшения |
|||
До появления |
кабелей с алюминиевой |
|||||
к. з. д. свинцовой |
оболочки |
увеличивали |
ее |
радиальную толщину |
||
или вводили в конструкцию |
кабеля |
медные |
проволоки, располагая |
|||
их поверх свинцовой оболочки и соединяя с ней в соединительных муфтах и в местах оконечной разделки кабеля. Таким путем улучшали к. з. д. оболочки за счет уменьшения ее активного сопротивления. Вместо обычной ленточной брони применяли броню из материалов с высокой магнитной проницаемостью, чтобы увеличить индуктив ность Ьоб.
После освоения производства кабелей с алюминиевой оболочкой вопрос об улучшении к. з. д. оболочек кабелей был легко решен, так как удельное сопротивление алюминия почти в 7,5 раза меньше
удельного |
сопротивления |
свинца. Это |
обстоятельство |
|
позволило |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
при прочих |
равных |
условиях |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
(диаметр |
оболочки, |
радиаль |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
ная толщина ее стенок, оди |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
наковая броня) в 3—4 раза |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
уменьшить величину к. з. д. |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
оболочек |
кабелей. |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
В |
качестве |
примера |
|
на |
||||||
|
|
|
|
|
|
рис. |
217 |
приведены |
кривые |
||||||||
|
|
|
|
|
|
к. з. д. оболочки |
железнодо |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
рожного |
|
кабеля |
|
марки |
|||||||
|
|
|
|
|
|
МКБАБ-14Х4Х1.2. |
|
Кроме |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
кривой к. з. д. для частоты |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
50 гц, |
используемой |
при |
рас |
||||||||
|
|
|
|
|
|
чете |
опасного |
влияния, |
|
на |
|||||||
|
|
|
|
|
|
рис. 217 даны кривые |
к. з. д. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
на |
частотах |
гармонических |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
составляющих |
тягового тока, |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
которые |
используют при |
рас |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
четах |
мешающих |
влияний в |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
телефонных |
кабельных |
|
це |
||||||||
|
|
|
|
|
|
пях |
тональной частоты. |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Из рис. 217 также следует, |
||||||||||
О |
20 |
4-0 60 |
80 |
100 120 Ш |
Е05 е/к» |
что к. з. д. оболочки для |
|
ка |
|||||||||
кой-либо |
частоты тока |
не по |
|||||||||||||||
Рис. |
217. Кривые |
коэффициента |
защитного |
стоянен |
по |
своей |
|
величине, |
|||||||||
а |
зависит |
от |
наведенной |
в |
|||||||||||||
действия |
оболочки |
кабеля |
марки |
||||||||||||||
|
... |
^ |
|
|
. |
д |
с |
|
£ |
о б _ |
|||||||
|
МКБАБ-14Х4Х 1,2+5X0,9 |
этой |
оболочке |
э. |
|
|
|
|
|
||||||||
256
Такая зависимость к. з. д. наблюдается у кабелей со стальной
броней, |
магнитная проницаемость |
которой зависит |
от величины |
||
протекающего по ней |
тока 10б, |
пропорционального |
наведенной |
||
в броне |
э. д. с. |
£ о б . |
, |
|
|
С ростом Еоб |
растет |
величина тока в оболочке и увеличивается |
|||
магнитная проницаемость стальной |
брони, что вызывает увеличение |
||||
внутренней индуктивности брони, а следовательно, и увеличение L o 6 ,
входящей в знаменатель формулы |
(81), определяющей значения |
к. з. д. оболочки. Увеличение Ьоб |
приводит к улучшению к. з. д. |
оболочки. Следует иметь в виду, что при больших токах в броне происходит магнитное насыщение материала брони и ее магнитная проницаемость начинает уменьшаться. При этом Ьоб уменьшается, а к. з. д. оболочки возрастет (на рис. 217 этот участок не показан).
Таким образом, если рельсы снижают опасное напряжение при частоте влияющего тока 50 гц примерно в 2 раза (sp = 0,5), то в жи лах кабеля с алюминиевой оболочкой в зависимости от величины наведенного в оболочке напряжения опасное напряжение может быть снижено в 6,5—18 раз (so 6 = 0,15-=-0,055).
При расчете опасных влияний в цепях воздушных линий связи, автоматики и телемеханики, находящихся в зоне влияния электри ческих железных дорог переменного тока, в расчетную формулу следует вводить коэффициент экранирующего действия рельсов. В этом случае расчетная формула будет иметь следующую структуру:
|
|
aMIlSp'e, |
|
(83) |
|
где со, М, |
I и / — имеют те же |
значения, что |
и в формуле (75); |
||
Если |
sp — коэффициент |
экранирующего |
действия рельсов. |
||
вдоль электрифицированной |
железной |
дороги |
проложен |
||
кабель связи, то при расчете опасного |
влияния |
следует |
учитывать |
||
как коэффициент экранирующего действия рельсов sp, так и коэф фициент защитного действия оболочки кабеля so6 и определять опас ное влияние, пользуясь следующей формулой:
МКБАБ14Х4Х 1,2-j-5 X 0,9, если ток / частотой f = 50 гц в контактном проводе равен 600 а, длина сближения I — 20 км, коэффициент экранирующего действия рельсов sp равен 0,5, а взаимная индуктивность между контактным проводом и жи лой (оболочкой) кабеля М равна 51010~в гн/км. Коэффициент защитного действия оболочки кабеля взять из кривых рис. 217.
Для определения к. з. д. оболочки кабеля найдем предварительно величину продольной э. д. с. £об, для чего воспользуемся формулой (83), так как э. д. с , наве
денная в оболочке, |
будет равна э. д. с. в проводе воздушной линии |
|
£ о б |
= |
coMZ/sp = 2Л-50-510-10"в -600-20-0,5 = 960 в. |
Далее, чтобы воспользоваться кривыми рис. 217, определим величину продоль |
||
ной э. д. с. Е00-, |
наведенную в 1 км оболочки кабеля |
|
Еоб |
960 |
48 |
в/км. |
|
20 |
||
|
|
|
257
Из кривых рис. 217 найдем, что при £ 0 б = 48 в/км и частоте влияющего тока
/ = 50 гц |
к. з. д. оболочки будет равен 0,087. |
|
Тогда |
величина продольной э. д. с. Е м в жилах кабеля из формулы (84) будет |
|
|
£ u = aMUspSoo^ |
2я-50-510-10-«-600-20-0,5-0,087 = 83,2 в, |
т. е. замена воздушной линии кабелем марки МКБАБ-14Х4Х 1,2 + 5 X 0,9 позво |
||
лила уменьшить величину |
продольной э. д. с. более чем в 11 раз. |
|
§127, Понятие об электрическом влиянии
испособе его расчета
Для выяснения физической сущности электрического влияния рассмотрим систему из двух параллельно идущих проводников — влияющего провода 1 (рис. 218), находящегося по отношению к земле под переменным напряжением U и изолированного от земли подвер женного влиянию провода А. Переменное напряжение создает во круг провода 1 переменное электрическое поле, силовые линии ко торого будут пересекать провод А.
|
По закону |
электрической |
индукции в проводе А по отношению |
||||||||||||||
к |
земле |
будет |
индуктироваться |
потенциал U3, |
величина |
которого |
|||||||||||
с |
достаточной |
для практики |
точностью |
определяется |
выражением |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
U° |
= u |
J |
t > |
|
|
|
|
|
|
<85> |
|
где |
U — линейное напряжение |
во влияющем |
проводе, в; |
|
|||||||||||||
|
|
С1А |
— электрическая |
емкость |
между |
проводами 1 н А ф/км; |
|||||||||||
|
|
С А 0 |
— то же между |
проводом |
А и землей. |
|
|
|
|
||||||||
|
Если за провод, находящийся под потенциалом U9, возьмется |
||||||||||||||||
человек, |
стоящий |
на земле, то через тело человека пройдет |
ток г, |
||||||||||||||
величину которого |
можно |
определить |
из |
выражения |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
i = соС1 А Ш, |
|
|
|
|
(86) |
||||||
где |
со = |
2я/ — круговая |
частота |
влияющего |
тока; |
|
км; |
||||||||||
|
|
|
/ — длина подверженного |
влиянию |
провода, |
||||||||||||
|
|
Cix |
и U — имеют те же значения, |
что и в формуле (85). |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обычно расчет опасных |
напря |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
жений и токов в цепях автоматики, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
телемеханики и связи, подвешен |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ных на воздушных линиях, произ |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
водят по преобразованным с неко: |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
торыми |
допущениями |
|
формулам |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(87) |
и |
(88). В |
результате |
этих |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
преобразований |
дана |
зависимость |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
опасных напряжений и токов, обу |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
словленных |
электрическим |
влия |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
нием, от напряжения |
U во |
влия |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ющем проводе, высоты подвески Ь |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
влияющего провода (см. рис. 218), |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
высоты |
подвески с провода, под |
||||||||
Рис. |
218. Схема, |
поясняющая |
элек |
верженного |
влиянию, и |
расстоя |
|||||||||||
ния |
а |
между |
этими |
проводами. |
|||||||||||||
|
|
трическое влияние |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
258 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
/
При преобразовании формул также учтено, что обычно человек касается провода, являющегося одним из проводов двухпроводной телефонной цепи, и что эта цепь находится в пучке других проводов, подвешенных на воздушной линии, причем часть из этих проводов может быть заземлена (однопроводные телеграфные цепи, цепи ди станционного питания), и они оказывают экранирующее действие, снижая величину опасного влияния.
После преобразования формулы (85) и (86) примут следующий вид:
|
= * * " T T R * + |
Ю"3 *« . |
(88) |
||
где |
U — напряжение во |
влияющем |
проводе, |
в; |
|
|
b — высота |
подвеса |
влияющего |
провода, |
м; |
|
с — высота |
подвеса |
провода, подверженного влиянию, м; |
||
а— расстояние между влияющей линией и линией, под верженной влиянию, м;
1Э — длина |
параллельного |
сближения |
линий, км; |
||
I — длина провода, |
подверженного влиянию, км; |
||||
q и /сг — коэффициенты: для однопутной |
электрифицирован |
||||
ной железной дороги кг |
— 0,4 и к2 |
= 4,6, а для двух |
|||
путной — /сх = |
0,6 и |
к2 |
— 7,2. |
|
|
Пример 12. Определить |
опасное |
напряжение |
и ток в подверженном влиянию |
||
проводе двухпроводной телефонной цепи, подвешенной на линии связи, проходящей параллельно однопутной электрифицированной железной дороге. Напряжение в кон тактном проводе U — 27,5 кв, высота подвеса контактного провода Ь = 6,9 м-, сред
няя высота |
подвеса проводов |
двухпроводной телефонной цепи с = |
4,5 м, |
ширина |
||
сближения а = 20 м, длина сближения / э равна длине цепи связи 1=2 |
км, заземлен |
|||||
ные провода |
на линии |
связи |
отсутствуют (п = 0). |
|
|
|
Найдем |
потенциал |
в проводе связи по отношению |
к земле из формулы (87): |
|||
^ = ^ a |
a + & ; a + g |
2 4 - |
- 0,4.27,5.103 2 о а + 6 - 6 9 ; 9 |
4 4 4 > 5 2 4 |
= 730 |
. |
а ток через тело человека, стоящего на земле и коснувшегося провода связи, из фор мулы (88):
„ + 4 . * + £ + r t 1 0 - з = 4 , 6 . 2 7 , 5 . 1 0 ^ Х
Х 20* + М * + 4,5» " У -
Как видно из примера, опасные напряжения и токи при малой ширине сближения (10—30 м) имеют весьма ощутимую величину и, как это будет видно ниже, значительно превышают установленные нормами величины.
На рис. 219 даны кривые зависимости потенциала в подвержен ном влиянию проводе от ширины сближения его с однопутной (кри-
259