Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Электромагнитных полей на линии связи и меры защиты
ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ На линии связи (ЛС) оказывают опасное и мешающее влияние высоковольтные линии (ВЛ) и электрифицированные железные дороги (эл.ж.д.) при их взаимном сближении. Сближением между ВЛ или эл.ж.д. и ЛС называется такое их взаимное расположение, при котором находится в зоне опасного или мешающего влияния ВЛ или эл.ж.д. рис.4.1).
Рис. 4.1 Шириной сближения между влияющей линией ЛС называется кратчайшее расстояние между проводами этих линий. Параллельным гастком сближения ВЛ и ЛС называется такое их взаимное расположение, при котором ширина сближения между ними остается постоянен или отличается по длине участка сближения от среднего значения более чем на 10%. Если это условие не выполняется, то участок сближения называется косым. Для косого участка сближения определяется эквивалентная ширина сближения. Расчетной длиной участка сближения называется длина проекции ЛС на ось ВЛ в пределах этого участка. Эквивалентной шириной участка косого сближения называют среднее геометрическое из расстояний между линиями Начале и в конце участка сближения [1, 2, 3, 6]:
(4.1) При делении трассы линии на отдельные участки сближений необходимо, чтобы расстояния между линиями а1 и а2 отличались не более чем в три раза: (4.2)(4.3)(4.4) Сложной трассой сближения называют трассу, состоящую из участков параллельного и косого сближения. Продольная ЭДС (Е), создающая опасное магнитное влияние высоковольтной линии или эл.ж.д. переменного тока на цепях линий связи, определяется выражением:
(4.5) где w =314 рад/с; I - ток короткого замыкания на ВЛ, А; M- модуль коэффициента взаимной индуктивности между однопроводными цепями ВЛ и ЛС на частоте 50 Гц (в дальнейшем принимаем обозначение М на 1-м участке сближения (для эквивалентной ширины сближения) (см. рис. 4.2), Г/км; L - эквивалентная длина (проекция ЛС на трассу ВЛ) 1-го участка сближения, км; q - идеальный коэффициент (предполагающий идеальное заземление внешних металлических покровов кабеля связи) экранирующего действия внешних металлических покровов кабелей (или коэффициент защитного действия) на частоте 50 Гц:
(4.6) где Ro - сопротивление внешних металлических покровов кабеля связи
постоянному току, Ом/км; 1 - индуктивность внешних металлических покровов кабеля связи, Г/км.
(4.7) где E- допустимое значение продольной ЭДС, В. Затем определяется модуль критического эквивалентного коэффициента взаимной индукции:
(4.8) Используя номограмму на рис. 4.2, по значениям a3 и определяем эквивалентную критическую ширину участка сближения а Гальваническое влияние (появляющееся вследствие наличия в земле блуждающих токов), которое оказывают линии электропередачи и электрифицированные железные дороги переменного тока, вызывается возникновением разности потенциалов между точками земли [10, 11]. Разность потенциалов на кабеле рассчитывается по формуле (рис. 4.3): (4.9)
(4.10) I-коэффициент распространения токов в земле; y - проводимость земли, См/м; q-абсолютная магнитная проницаемость; Гн/км B-магнитная проницаемость вакуума проницаемость для грунта =1 (для медных проводников =1, для алюминиевых =1, для стальных =130, для свинца =1); L- длина участка сближения (см. рис. 4.3), км; расстояния между ЛС и ВЛ (см. рис. 4.3), м; S- реальный коэффициент защитного действия внешних металлических оболочек.
Рис. 4.3 Реальный коэффициент защитного действия внешних металлических покровов определяется из выражения:
(4.11) где S- сопротивление заземления внешних металлических покроeв кабеля (в начале и в конце участка сближения), Ом; R- сопротивление металлических покровов постоянному току, Ом;, L - индуктивность металлических покровов, Гн/км; длина кабеля, км. Критическая ширина участка сближения при гальваническом влиянии определяется выражением:
(4.12) Величина I берется, исходя из значения допустимого напряжения на внешних металлических покровах, т. е.:
(4.13) Опасные напряжения при магнитном влиянии электрифицированных железных дорог переменного тока для вынужденного режима, т. е. режима, отличающегося от нормального, при котором линия вынуждена работать определенный промежуток времени, определяется по формуле [8, 10, 11, 12]:
(4.14) где w = 2л - угловая частота влияющего тока, рад/с;
M - модуль коэффициента взаимной индукции, определяемой по номограмме (рис. 4.2), Гн/км; Kf - коэффициент формы кривой влияющего тока тяговой сети, который характеризует увеличение индуцированного напряжения вследствие не синусоидальности тока тяговой сети, обусловленной характером работы выпрямительных устройств электровозов. При расчетах влияний на оболочки кабелей связи Кф=1,15, при расчете влияний на кабельные жилы Кф=1; I- эквивалентная длина сближения линии связи с тяговой сетью, км; I - эквивалентный влияющий ток при вынужденном режиме работы тяговой сети, величина определяется по формуле:
(4.15) I- результирующий нагрузочный ток расчетного плеча питания при вынужденном режиме работы тяговой сети, его величина определяется из выражения: (4.16) m - количество равномерно распределенных электровозов в пределах плеча питания; l - длина плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме, км; m- максимальная потеря напряжения в тяговой сети между подстанцией и наиболее удаленным от нее электровозом g- параметры тяговой сети (табл. 4.1);
(4.17) К - численный коэффициент, характеризующий уменьшение эквивалентного тока I; 1 - расстояние от места расположения тяговой подстанции до начала участка, подверженного влиянию, км;
(4.18) З - коэффициент экранирования рельсов. Таблица 4.1. Для уменьшения реактивной составляющей полного сопротивления и соответственно снижения потерь напряжения в тяговую сеть могут быть включены батареи емкостной продольной компенсации. В этом случае реактивное сопротивление тяговой сети следует определять по формуле: где Х - емкостное сопротивление батарей продольной компенсации, установленных равномерно в пределах длины l - тяговой сети, Ом.
Рис. 4.4. Расчетная схема влияния тяговой сети на линии связи при вынужденном режиме Мешающие напряжения в двухпроводных телефонных цепях тональной частоты следует вычислять применительно к приемному концу усилительного участка или участка между двумя оконечными пунктами. Для кабельных цепей следует принимать в расчет лишь одно тяговое плечо (рис. 4.4), примыкающее непосредственно к ближнему (дальнему) концу рассматриваемого участка цепи. Для телефонных цепей тональной частоты определяют псофометрическое значение мешающего напряжения, как правило, по псофометрическому значению влияющего тока, приведенному к средней расчетной частоте 800 Гц[10,12]. Для цепи, длина которой I превышает длину плеча одностороннего питания (4.19)
где I- длина гальванически неразделенного участка линии связи, подверженной влиянию, км; L- длина влияющего электротягового плеча, км; L - расстояние по линии связи от конца рассматриваемого гальванически неразделенного участка цепи, подверженной влиянию, до середины влияющего плеча контактной сети (рис. 4.4), км. Для короткой линии, длина которой 11,12 укладывается в пределах плеча одностороннего питания: (4.20) где U- модуль коэффициента взаимной индукции между контактными проводами и цепью связи на частоте 800 Гц (в дальнейшем принимаем обозначение Мо) - находится по номограмме, приведенной на рис. 4.5 (методика нахождения аналогична, как и в примере на hис. 4.2).
При сложной трассе сближения следует брать эквивалентную величину модуля коэффициента взаимной индукции - которая определяется по формуле:
(4.21) где M- коэффициент взаимной индукции на 1-м участке косого сближения, рассчитанный на частоте 800 Гц, Г/км; I пс- псофометрическое значение влияющего тока определяют по формуле:
(4.22) где I - результирующий нагрузочный ток расчетного плеча одностороннего питания при нормальном режиме работы контактной сети; K1 и К2 - коэффициенты, приведенные на графиках рис. 4.6; 5обо - результирующий коэффициент экранирующего действия (рассчитанный на частоте 800 Гц) определяют по формуле:
(4.23) s = 0,00128 - коэффициент чувствительности кабельных цепей к помехам; S - коэффициент распространения токов в земле, рассчитывается по формуле:
(4.24) глубина проникновения токов в землю, м; проводимость земли, См/м.
а) Значение коэффициента К, и его зависимости Участок однопутный. б) Значение коэффициента К, и его зависимости Рис. 4.6. Значение коэффициентов Напряжение помех в конце телефонной цепи, обусловленное магнитным влиянием симметричной трехфазной ВЛ при ее нормальной работе, определяется следующей формулой:
(4.25) где U _ составляющая напряжения помех, обусловленная влиянием псофометрического тока нулевой последовательности вследствие асимметрии жил телефонной цепи по полному сопротивлению и полной проводимости по отношению к земле, В; U- составляющая напряжения помех, обусловленная влиянием псофометрического фазного тока ВЛ вследствие асимметрии жил телефонной цепи по полному сопротивлению и полной проводимости по отношению к земле, В. Составляющие определяются по формулам: (4.26)(4.27)(4.28)(4.29) где M- расчетное значение псофометрического фазового тока L- расчетное значение псофометрического тока нулевой последовальности (табл. 4.12), А; S=2л/ = 5024 рад/с, при /=800 Гц; Обычно для аварийного режима расчет опасного влияния ВЛ рассматривается для случая, когда весь гальванически неразделенный участок (ГНУ), т. е. участок цепи линии связи, не содержащий трансформаторов, усилителей и фильтров, подвержен влиянию ВЛ, а участки вне сближения отсутствуют. В этом случае напряжение по отношению к земле на изолированном конце кабеля рассчитывают по формулам: - при изоляции противоположного конца:
(4.33) - при заземлении противоположного конца:
(4.34) где Е- продольная ЭДС, создающая опасное магнитное влияние ВЛ, работающей в аварийном режиме, В. Величина Е рассчитывается из формулы (4.5), при этом параметры, указанные в формуле для аварийного режима, принимают следующие значения: L - влияющий ток ВЛ, ток однофазного короткого замыкания, А. За влияющий ток ВЛ при однофазном коротком замыкании принимают 70% от действующего значения переменной составляющей тока L, протекающего в земле на участке сближения в начальный момент. Значения тока короткого замыкания вдоль участка сближения выдаются в задачах; M- модуль коэффициента взаимной индуктивности между фазовым проводом ВЛ и ЛС при частоте 50 Гц на 1-м участке сближения, Гн/км; S - заменяется на S - результирующий (общий) коэффициент защитного действия (рельсов ж.д., трубопроводов, тросов и др). Коэффициент экранирования S представляет собой произведение коэффициента экранирования металлически оболочек кабелесвязи, рельсов железных дорог трубопроводов тросов и других параллельных проложенных металлических сооружений
(4.35) При отсутствии экранирующих элементов его величина принимается равной единице. Модуль коэффициента взаимной индуктивности между однопроводными цепями определяется по номограмме рис. 4.2. С достаточной для практики точностью коэффициент взаимной индуктивности M; на частоте 50 Гц определяется по формуле:
(4.36) где Q- проводимость земли, См/м; a - эквивалентная ширина сближения, м. Коэффициент взаимной индуктивности между симметричной трехфазной ВЛ и полностью несимметричной цепью ЛС ("металлические покровы - земля") следует определять по формулам: - при малых расстояниях, когда параметр [ко < 0, 25; а > 20 м:
(4.37) - при средних расстояниях, когда параметр (4.38)
- при больших расстояниях, когда
(4.39) где 6-среднее геометрическое расстояние между проводами трехфазной (см. табл. 4.2); L- расстояние между трехфазной ВЛ и ЛС, м;
Fk - частота влияющего тока, кГц;
(4.40) (4.41). Э - высота подвеса влияющего провода, м; с - глубина закопки ЛС, м; рз - удельное сопротивление земли, Омм. Коэффициенты взаимной индуктивности, получаемые из номограммы на рис. 4.2, характерны для однородного строения земли. При расчетах коэффициента взаимной индуктивности для случая слоистого строения земли в формулы (4.39) - (4.41) следует подставлять вместо эквивалентное удельное сопротивление земли р Продольную ЭДС, индуцированную в металлических покровах линии связи при нормальном режиме работы ВЛ с заземленной нейтралью и длине ГНУ до 14 км, подсчитывают по формуле: (4.42) Где Iф - влияющий ток в фазовых проводах, А; Л- коэффициент взаимной индуктивности между трехфазной симметричной ВЛ и ЛС на частоте 50 Гц на i-м участке сближения, Гн/км результирующий коэффициент защитного действия для i-гo участка. Продольную ЭДС, индуцированную в металлических покровах линии связи при нормальном режиме работы ВЛ, для случая с заземлением одного из концов ГНУ (вариант, представляющий наибольшую опасность для обслуживающего персонала и устройств связи) подсчитывают по формулам (4.5) с заменой Е на Е.
|
|||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-14; просмотров: 1120; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.81.157.133 (0.081 с.) |