7. Расчет влияний тяговой сети переменного тока на кабельную линию связи

Кабельные линии связи подвергаются опасным и мешающим магнитным влияниям тяговой сети переменного тока. Цель расчета этих влияний заключается в определении такой ширины сближения кабельной линии с тяговой сетью, при которой опасное напряжение, индуктируемое в жилах кабеля, не превышало бы допускаемого нормами значения 200 В, а результирующее напряжение шума — допускаемого значения 0,9 мВ.

Расчет индуктируемого в жилах кабеля напряжения рекомендуется начинать с напряжения при ширине сближения 10 м. Если при такой ширине сближения опасное напряжение превысит 200 В или напряжение шума превысит 0,9 мВ, то необходимо произвести повторный расчет. Для этого сначала определить, во сколько раз опасное напряжение (результирующее напряжение шума) превышает допустимое, и во столько раз уменьшить значение взаимной индуктивности, найденное для ширины сближения 10 м. Затем, воспользовавшись формулой (2), по новому значению взаимной индуктивности определить новую ширину сближения, которая не позволяет индуктируемому в жилах кабеля напряжению превысить допустимое значение.

7.1. Расчет опасных влияний тяговой сети переменного тока

Опасные напряжения в жилах кабеля могут возникать при аварийном (замыкании контактного провода на землю или рельсы) и вынужденном (отключения от контактной сети одной из тяговых подстанций) режимах работы тяговой сети. Однако в целях сокращения расчетов, в курсовом проекте разрешается произвести расчет опасных влияний лишь для вынужденного режима, когда тяговая подстанция, расположенная на станции Д, отключена, и тяговая подстанция станции А питает все плечо тяговой сети протяженностью А—Д.

Опасное напряжение U, индуктируемое на изолированном конце жилы кабеля при заземленном на противоположном конце (в этом случае величина напряжения максимальна), определяется по формуле (В):

_,

где ω – круговая частота влияющего тока (f=50 Гц);

М - коэффициент взаимной индуктивности между тяговой сетью и жилой кабеля на частоте 50 Гц, определяемая по формуле (Гн/км):

_,

– ширина сближения, м;

– проводимость грунта, См/м (смотри исходные данные табл. 3);

– коэффициент экранирования рельсов (приложение 2);

– коэффициент экранирующего действия оболочки кабеля на частоте 50 Гц для расчета опасных влияний (приложение 2);

- длина сближения кабельной цепи связи с тяговой сетью (соответствует расстоянию от начала цепи (ст. А) до ближайшего промежуточного усилителя высокой частоты), км ;

_{- эквивалентный влияющий ток частотой 50 Гц, определяемый при вынужденном режиме работы тяговой сети, А;}

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

,

_{- максимальная потеря напряжения в тяговой сети между подстанцией и наиболее удаленным от нее электровозом, В,}

при 30 км = 8500 В;

при 15 км 30 км = 5500 В;

при 15 км =300 А;

_{- длина плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме работы, км;}

, – соответственно активное и реактивное сопротивления тяговой сети, Ом/км (величины принимаются равными Ом/км и Ом/км);

- коэффициент мощности электровоза, = 0,8

_{m - количество электропоездов, одновременно находящихся в пределах расчетного плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме;}

_{- коэффициент, характеризующий уменьшение эквивалентного влияющего тока по сравнению с результирующим,}

_;

_{- расстояние от тяговой подстанции до начала рассматриваемого участка цепи связи (соответствует расстоянию между тяговой подстанцией ст.А и ОУП), км.}