2. Электрическое влияние тяговой сети на воздушную линию

Предполагается, что в результате ошибочных действий персонала линия отключена от питающего трансформатора и от нагрузки и оказалась изолированной от земли. При этом в проводах линии возникает наведённое напряжение за счёт влияния электрической составляющей переменного электромагнитного поля контактной сети. Напряжение в изолированной от земли линии при электрическом влиянии рассчитывается по формуле:

где = 27500 В – напряжение в контактной сети;

= 6,93 м – высота провода, эквивалентного по электрическому влиянию контактной подвеске;

- радиус эквивалентного провода, м;

величины и , входящие в формулу, показаны на рисунке 4.

При отсутствии на опорах контактной сети усиливающих, экранирующих проводов и проводов системы ДПР для однопутных участков величина .

Рисунок 4 – К расчёту электрического влияния

По теореме Пифагора находим и :

, (16)

, (17)

где - средняя ширина сближения,

где - величина среднегеометрического сближения i-го участка линии, принятая по расчётам раздела 1.

Для снижения уровня напряжения электрических влияний применяют заземление начала и конца проводов линии через высокоомные сопротивления, в качестве которых используют конденсаторы ёмкостью С₃ = 0,5 мкФ на рабочее напряжение 1000 В. Подключение таких ёмкостных заземлений, а также взаимная с контактной сетью ёмкость С_кл и собственная ёмкость линии С_л показаны на рисунке 5.

Рисунок 5 – К расчёту наведённого напряжения электрических влияний в заземлённой линии

Для расчёта наведённых напряжений при электрическом влиянии в случае применения защитных сопротивлений требуется определить ёмкости С_кл и С_л.

Ёмкость линии относительно земли:

где Ф/м – диэлектрическая проницаемость вакуума;

- высота подвеса линии, м;

- радиус провода линии, м,

Ёмкость между контактной подвеской и воздушной линией рассчитывается через потенциальные коэффициенты:

Определим ёмкостные сопротивления:

Напряжение на концах заземлённой линии будет равно падению напряжения, создаваемому ёмкостным током на защитном сопротивлении:

При заземлении начала и конца линии через конденсаторы ёмкостью по С₃ = 0,5 мкФ наведённое напряжение за счёт электрических влияний в отключённой линии снизилось с до .

. Напряжение снизилось в 806 раз.

3. Совместное электрическое и магнитное влияния

Так как в проводах линии, отключённых от земли, присутствует кроме электрического ещё и магнитное влияние, то следует рассчитать их векторную сумму, как результат их совместного воздействия. Рассчитывается напряжение на концах отключённых проводов линии для вынужденного режима работы тяговой сети и при отсутствии рабочего напряжения в линии:

где  – фазовый угол между вектором магнитных влияний на выбранном конце изолированного от земли провода линии и вектором электрических влияний в проводе.

Величина фазового угла  выбирается из векторной диаграммы, изображённой на рисунке 6.

Рассчитаем напряжение от совместного действия электрических и магнитных влияний на обоих концах провода линии.

В начале линии:

В конце линии:

Рисунок 6 – Векторная диаграмма наведённых напряжений на концах проводов отключённой линии