
2.3 Розрахунок індуктивних впливів тягових мереж змінного струму
2.3.1 Розрахунок небезпечних впливів
Небезпечні напруги в жилах кабелю можуть виникати при аварійному і примусовому режимах роботи тягової мережі.
У курсовому проекті проводиться розрахунок небезпечних впливів тільки для примусового режиму, якщо тягова підстанція станції А живить все плече тягової мережі А-Д.
Небезпечну напругу U, що підлягає індукції між ізольованою жилою і землею, за умови заземлення цієї жили на протилежному кінці (при паралельному зближенні) визначаємо за формулою:
,
де -
кругова частота впливаючого струму,
частотою 50 Гц:
рад/с;
-взаємна
індуктивність між тяговою мережею і
жилою кабелю на частоті 50 Гц, її значення
визначаємо за наступною формулою:
,
де
м
– ширина зближення;
– провідність
ґрунту.
Iекв – еквівалентний впливаючий струм, частотою 50 Гц, це такий струм, однаковий по всій довжині зближення і що індукує в ланцюзі зв’язку таку ж небезпечну напругу, яка виникає при дійсному розподілі струму в тяговій мережі, його значення визначаємо за наступною формулою:
,
де Iрез – результуючий струм навантаження розрахункового плеча живлення при примусовому режимі роботи тягової мережі, визначаємо за такою формулою:
,
де
–
число електровозів, які одночасно
знаходяться в межах плеча живлення
тягової мережі при примусовому режимі;
ΔUTcmax=8500В максимальна втрата напруги в тяговій мережі між підстанцією і найбільш віддаленим від неї електровозом, при ℓТ≥30км;
км
–
довжина плеча живлення тягової мережі
при примусовому режимі роботи;
RTC,
ХТС
– відповідно, активний і реактивний
опори тягової мережі, що залежать від
кількості колій на ділянці і типу
підвіски контактного проводу. В роботі
приймаємо значення:
RTC=0,109 Ом/км, ХТС=0,276 Ом/км;
–
коефіцієнт
потужності електровозів;
;
Km – коефіцієнт, що характеризує зменшення впливаючого струму, у порівнянні з навантажуючим:
,
де lн = 0,35 км – відстань від тягової підстанції, до початку ланцюга зв'язку;
lр = 25 км – розрахункова довжина зближення ланцюга зв'язку з тяговою мережею;
Знайдемо
значення еквівалентного струму
:
S
– результуючий коефіцієнт екрануючої
дії:
S=Sр·Sоб
Sр =0,3 – коефіцієнт екрануючої дії колії при 10 м;
Sоб =0,11 – коефіцієнт екрануючої дії оболонки кабелю, на частоті 50Гц;
Розрахуємо небезпечну напругу U, що підлягається індукції між ізольованою жилою і землею:
Знайдене
значення небезпечної напруги перевищує
допустиме значення 200В, тому ми повторюємо
розрахунок при
.
Sр =0,3 – коефіцієнт екрануючої дії колії при 20 м;
2.3.2 Розрахунок заважаючих впливів
Розрахунок заважаючих впливів на кабельні ланцюги зв'язку проводиться при нормальному режимі роботи тягової мережі змінного струму.
Заважаючу напругу для к-тої визначальної гармоніки обчислюють за наступною формулою:
,
де
рад/с,
—
кругова частота, к-тої гармоніки, на
частоті fк=850
Гц;
Μк — взаємна індуктивність між контактним проводом і жилою кабелю на частоті к-тої гармоніки, обчислюється за наступною формулою:
Pк =0,955 — коефіцієнт акустичного впливу к-тої гармоніки;
ηк
=
— коефіцієнт чутливості телефонного
кола до завад;
Sк — коефіцієнт екрануючої дії для к-тої гармоніки:
S=Sр·Sоб
Iк=1,8 А – еквівалентний струм к-тої гармоніки;
Визначимо
заважаючу
напругу для к-тої визначальної гармоніки
:
Напруга
шуму, що розраховується по наведених
формулах, розраховується для однієї
підсилювальної ділянки. На досліджувальному
плечі А-Д тягової мережі розташовується
2 підсилювальних пункти. Вважаючи,
що довжини підсилювальних ділянок
приблизно однакові, результуючу напругу
шуму для всього ланцюга А-Д можна
визначити за такою формулою:
,
де n=2 – число підсилювальних ділянок ланцюга зв'язку;