2.5. Расчет влияний тяговой сети на станционные кабельные сети

Тяговая сеть переменного тока оказывает опасные магнитные влияния на кабельные сети, расположенные в зоне ее действия. Опасные напряжения в жилах кабелей возникают при аварийном (замыкании тяговой сети на землю) и вынужденном выключении одной из тяговых подстанций) режимах районы тяговой сети.

В курсовом проекте необходимо определить опасные влияния для обоих указанных режимов. При расчете следует исходить из предположения, что кабель находится от контактной сети на расстоянии 10 м и что расчетная длина сближения равна расстоянию между релейными шкафами входных светофоров заданной станции.

Для режим а короткого замыкания опасное напряжение, В. (на изолированном конце жилы кабеля при заземленном противоположном конце) может быть определено по формуле

,

где w = 2pf — круговая частота влияющего тока частотой 50 Гц;

М — взаимная индуктивность в Г/км между тяговой сетью и жилой кабеля при частоте 50 Гц, определяемая по номограмме [1; 2; 4] или по формуле

;

а — ширина сближения (10 м);

о — проводимость грунта (см. табл. 3);

I_КЗ — ток короткого замыкания влияющей тяговой сети, А (см. табл. 3);

S_Р — коэффициент экранирования рельсов (0,5);

S_К — коэффициент защитного действия оболочки кабеля на частоте 50 Гц (1,0);

l_Р — длина сближения кабельной цепи с тяговой сетью, км.

Для вынужденного режима опасное напряжение, В, на изолированном конце жилы кабеля при заземленном противоположном конце следует определять по формуле

,

где I_ВЛ — эквивалентный влияющий ток, А, частотой 50 Гц, определяемый по максимальному падению напряжения в тяговой сети при вынужденном режиме работы по формуле

;

I_РЕЗ — результирующий нагрузочный ток, А, расчетного плеча питания при вынужденном режиме работы тяговой сети,

U_{ТС макс} — максимальная потеря напряжения в тяговой сети между подстанцией и максимально удаленным электровозом, В; при

;

l_Э — длина плеча питания тяговой сети (см. табл. 3);

R_ТС, X_ТС — соответственно активное и реактивное сопротивления тяговой сети, ом/км; величины R_ТС и X_ТС принять соответственно равными 0,12 и 0,48 Ом/км [4];

m — количество поездов, одновременно находящихся в пределах плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме (взять m= 4 ¸6);

cosj — коэффициент мощности электровоза (cosj = 0,8);

K_m — коэффициент, характеризующий уменьшение влияющего тока по сравнению с нагрузочным I_РЕЗ,

;

l_Н — расстояние от тяговой подстанции до начала цепи кабеля (определяется по ординатам мест размещения тяговой подстанции и входного светофора заданной станции).

Нормой опасного напряжения в проводах установлено значение 250 В для вынужденного режима работы контактной сети и 1000 В для режима короткого замыкания. При превышении хотя бы одного из этих значений вместо кабелей в пластмассовой оболочке с S_K =1,0 следует взять кабель в алюминиевой оболочке с S_K = 0,7 без брони или S_K = 0,3 с броней и определить вновь значения индуктируемых в жилах напряжений.

С целью экономии времени расчет опасных влияний может 6ыть выполнен с использованием ЭВМ. Программы расчета на языке Бейсик для обоих указанных режимов приведены в прил. 4 и 5. (В качестве ЭВМ может использоваться, например, машина ДВК-2М).

При расчете на ЭВМ в пояснительной записке следует привести все промежуточные данные, получаемые при распечатке программы, и дать к ним необходимые пояснения.