Розрахунок небезпечних магнітних впливів

 

Одним з основних факторів|факторів|, що визначають міру|міру| впливу ЛЕП на ВОЛП є|з'являється| характер|вдача| їх зближення. Під зближенням розуміється взаєм­не| розташування ВОЛП і лінії високої напруги (ЛВН) (ЛЕП або контактних мереж|сітей| електрифікованої залізниці (ЕЗД)), при якій в ОК можуть виникати| небезпечна напруга|напруження| та струми|токи|. Зближення може бути парал­ельним|, скісним і складним.

 

Таблиця 7.4 – Коефіцієнт екранування двох сталевих оцинкованих проводів ПС-70

Коефіцієнт екранування двох сталевих оцинкованих проводів ПС-70 діаметром 9,4 мм на глибині прокладання кабелю 1,2 м і глибині прокладання тросів 0,4 м
Відстань між захисними проводами, мм	Діаметр оболонки кабелю, мм
	0,518	0,536	0,552	0,565
	0,506	0,524	0,540	0,553
	0,488	0,507	0,522	0,535
	0,477	0,495	0,510	0,523
	0,468	0,486	0,500	0,513
	0,454	0,471	0,485	0,497
	0,447	0,463	0,477	0,488
	0,439	0,454	0,467	0,478
	0,435	0,450	0,462	0,472

 

Ділянка зближення вважається паралельною, якщо найкоротша відстань між лініями (ширина зближення) а змінюється за довжиною зближення не більше ніж на 10 % від середнього значення. Якщо ця умова не виконується, то ділянка зближення буде скісною. Таке зближення замінюється ступінчастим паралельним, при цьому вибирають довжину паралельних еквівалентних ділянок так, щоб відношення максимального значення ширини зближення до мінімального на кінцях ділянки було не більше трьох. Тоді еквівалентна ширина зближення а _екввизначається співвідношенням .

Небезпечний магнітний вплив може виникнути при нормальному режимі роботи ЛВН, або при її аварійному режимі при обриві|урвищі| і заземленні фазово­го| дроту|проводу| ЛЕП або контактного дроту|проводу| ЕЗД. Велика величина струму|току| корот­кого| замикання створює інтенсивне магнітне поле. Внаслідок чого в жилах кабелю індукується ЕРС, яка може перевищувати допустимі значення. Ця ЕРС називається поздовжньою оскільки|тому що| індуковане електричне поле на­правлене| уздовж|вздовж| дроту|проводу| зв'язку.

Поздовжня ЕРС – це різниця потенціалів на початку і на кінці металевої оболонки ОК на довжині дільниці зближення.

Абсолютне значення поздовжньою ЕРС, яка наведена в металевій оболонці ОК, від магнітного впливу ЛВН на складній ділянці зближення (рис. 7.2) розраховується на частоті 50 Гц за формулою:

, (7.7)

 

де Е – поздовжня ЕРС, В;

n – кількість ділянок зближення;

– впливаючий струм, А;

– коефіцієнт взаємної індукції між однопроводовими колами ЛВН і «оболонка ОК-земля» на i -йділянці зближення, Гн/км;

– довжина i -їділянки зближення, км.

 

Коефіцієнт взаємної індукції точно визначити теоретично дос­татньо| складно, оскільки|тому що| він залежить від провідності землі|грунту| на ділянці зближе­ння|, а провідність землі|грунту| із-за неоднорідності структури побудови|споруди| міняється в широких межах. В практиці коефіцієнт взаємної індукції в залежності від ширини зближення і провідності землі|грунту| визначається за номограмами М.І. Міхайлова (рис. 7.3) в припущенні|гадці|, що структура землі|грунту| на ділянці зближення однорідна [12]. Можна визначити коефіцієнт взаємної індукції за наближеною| формулою, яка справедлива в діапазоні тональних частот:

 

, (7.8)

 

де a _екв – еквівалентна ширина зближення, м;

f – частота впливаючого струму, Гц.

s_з – провідність землі, См/м.

 

 

Розрахунок поздовжньої ЕРС наведеної на металевій оболонці ОК виконується в 2 режимах роботи ЛВН (аварійному і нормальному). Для цього у виразі (7.7) замість підставляється значення (струму короткого замикання в кінці i -ї ділянки зближення), а в другому – значення (робочого струму ЛВН).

Визначивши коефіцієнт взаємної індукції для кожної ділянки проводиться розрахунок поздовжньою ЕРС, наприклад, в аварійному режимі роботи ЛВН.

 

. (7.9)

 

У нормальному режимі роботи ЛВН розрахунок поздовжньою ЕРС виконується за виразом:

 

. (7.10)

 

Результати розрахунку наприклад зводться до табл. 7.5 а, та 7.5 б.

 

Таблиця 7.5, а – Результатів розрахунку поздовжньої ЕРС в аварійному режимі роботи ЛЕП

№ зп	, м	, м	, м	, мкГн/км	, км	, А	= , В	, В

 

Таблиця 7.5, б – Результатів розрахунку поздовжньої ЕРС в нормальному режимі роботи ЛЕП

№ зп	, м	, м	, м	, мкГн/км	, км	, А	= , В	, В

 

При розрахунку або на жилах дистанційного живлення (ДЖ) потрібно враховувати у виразах (7.7), (7.9) та (7.10) величину коефіцієнта захисної дії металевого покриття ОК () шляхом помноження правої частини цих виразів на цей коефіцієнт.

Якщо значення або , які наведені на жилах дистанційного живлення і оболонці ОК, перевищують , то необхідно передбачити заходи захисту. В якості захисту можна розглянути застосування екрануючих тросів, наприклад, для ПС-70 з коефіцієнтом екранування згідно табл. 7.3 і табл. 7.4.

Значення на жилах ДЖ складає величини, отримані|одержувати| з|із||вираження| табл|. 7.5 [10, 11]. Значення = 42 В.|ст|

Величини небезпечної напруги|напруження| та струмів|токів| у металевих елементах ОК, що обу­мовлені| впливом ЛВН, встановлюються виходячи із забезпечення безпеки| обслуговуючого персоналу, що працює на станційних і лінійних спорудах|спорудженнях|, а також з|із| умови оберігання|запобігати| цих споруд|споруджень| від пошкодження|ушкодження| (пробій ізоляції жил ДЖ, захисного шланга кабелю, пошкодження|ушкодження| апаратури та ін.).

Допустимі величини небезпечної напруги|напруження| та струмів|токів| набувають таких значень, при яких не вимагається спеціальних заходів захисту. При цьому береться| до уваги час і умова їх дії на людей і споруди|спорудження| зв’язку|. Короткочасна небезпечна напруга|напруження| та струми|токи| можуть виникати в ОК на ділянках зближення з|із| ЛЕП і ЕЗД при їх короткому замиканні на землю|грунт|. Час дії цієї напруги|напруження| і струмів|токів| складає (0,15 – 1,2) с|із| (час спрацювання| відключаючих пристроїв|устроїв|), тому для такого аварійного режиму роботи допускається відносно висока напруга. При нормальному та вимушеному| режимах роботи ліній високої напруги небезпечна напруга|напруження| та струми|токи| діють тривало, тому норми для цих режимів роботи істотно|суттєвий| нижчі (42 В).

При короткочасному небезпечному впливі ЛЕП і ЕЗД на довжині гальва­нічно неподіленої ділянки кабельної лінії зв'язку максимально допусти­мі значення поздовжніх ЕРС на жилах ДЖ можна визначити за даними табл. 7.6.

 

Таблиця 7.6 – Допустимі значення поздовжньою ЕРС при коротко- часному впливі

Схема дистанційного живлення (ДЖ)	Допустимі ЕРС, В, при впливі
ЛЕП	ЕЗД
Без ДЖ		0,6
«Жила-земля» постійним струмом
«Жила-жила» постійним струмом
«Жила-жила» змінним струмом

 

Величина випробувальної напруги залежить від типу кабелю, а величина напруги дистанційного живлення лінійних регенераторів , що живить по жилах дистанційного живлення ОК, – від типу системи передачі.

Згідно ТУ на ОК, що намотаний на барабані, норма для захисного шланга складає 10000 В [13], а на прокладеному кабелі – 2000 В [3].