ПЗ (999298), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Возьмем в качестве влияющей линии провод контактной сети переменного тока с напряжением , а в качестве подверженной влиянию – жилу 2 однопроводной воздушной линии связи, рисунок9.1.

Рисунок 9.1 – Схема электрического влияния

Будем считать, что влияющая и подверженная влиянию линии имеют длину значительную, по сравнению с высотой подвески, и одинаковую.

Между точкой 1 и 2 существует проводимость

, (9.1)

где – активная проводимость изоляции и воздуха; – реактивная (емкостная) проводимость между контактным проводом и линией связи.

Аналогично, проводимость линии связи

, (9.2)

где – активная проводимость линии связи провода 2 относительно земли;

– реактивная проводимость (измеряются проводимости в См/км).

Обычно активные проводимости очень малы, то есть gC, поэтому примем

, (9.3)

Между контактным проводом и землей имеется разность напряжений , под воздействием этого напряжения из точки 1 через точку 2 в точку 0 потечет ток

, (9.4)

Потенциал провода 2 относительно земли (количественная оценка электрического влияния) будет равен падению напряжения между точками 2 и 0, то есть

, (9.5)

Выясним зависимость от высоты подвески провода 2.

Как правило, ва, поэтому  (емкость конденсатора обратно пропорциональна расстоянию между его обкладками), поэтому

, (9.6)

При уменьшении высоты подвески в возрастает, а остается практически постоянной, вследствие чего при приближении провода 2 к земле его потенциал будет уменьшаться; когда провод ляжет на землю, в = 0, , , то есть на провода, лежащие на земле и в земле, электрическое влияние не действует (силовые линии электрического поля от провода 1 заканчиваются на поверхности земли).

Суть магнитного влияния рассмотрим на примере воздействия магнитного поля контактного провода на однопроводную жилу воздушной линии связи (при магнитном влиянии ).

Ток контактного провода , рисунок 9.2, а течет от электровоза на тяговую подстанцию по рельсу и земле. Ввиду того, что рельс как массивный стальной проводник оказывает переменному току большое сопротивление, возрастающее с увеличением тока, будем считать, что практически весь ток в обратном направлении протекает по земле, при этом образуется первый влияющий контур "контактный провод–земля".

Рисунок 9.2 – Влияющие контуры контактной сети

Ток наведет в рельсе на единицу длины ЭДС , отстающую от тока на угол 90, рисунок 6.3, а и равную

, (9.7)

где  – угловая частота;

– коэффициент взаимной индукции на единицу длины между контактным проводом и рельсом; – сопротивление взаимной индукции.

Рисунок 9.3 – Векторные диаграммы

Так как в рельсе появляется ЭДС , а рельс шунтирован землей, то в рельсе потечет ток (индуктированный ток), отстающий от на угол , определяемый отношением индуктивного и активного сопротивлений рельса . Практически ток находится в противофазе току и протекает по контуру "рельс–земля", который является вторым влияющим контуром.

Первый контур с током наведет в проводе 2 воздушной линии ЭДС, рисунок 9.3, б

, (9.8)

где – коэффициент взаимной индукции между контактным проводом и

проводом 2.

Второй контур с током создает в том же проводе 2 ЭДС

, (9.9)

где – коэффициент взаимной индукции между рельсом и проводом 2.

Как показано на рисунке 9.3, б, результирующая , наведенная в проводе 2, при наличии рельса меньше, чем ЭДС , то есть рельс как бы экранирует воздушную линию связи. Отношение называется коэффициентом экранирующего (или защитного) действия рельсовой цепи. Для двухпутных участков , то есть рельсы в среднем в два раза уменьшают магнитное влияние контактного провода. Из вышенаписанных формул выразим

, (9.10)

Зная величину , можно найти значение , не вычисляя ток рельса .

Шириной сближения называется кратчайшее расстояние между осью железной дороги и проводами смежной линии. Если ширина сближения на расчетном участке изменяется не более чем на 5% или остается постоянной, то сближение называется параллельным, если ширина изменяется в больших пределах, то такое сближение называется косым. Как правило трасса сближения состоит из участков параллельного и косого сближения, ее называют сложной.

9.2 Расчет опасных напряжений при магнитном влиянии

Для расчета воспользуемся методикой, предложенной в [12,13]

При определении опасного напряжения, обусловленного магнитным влиянием, расчетными режимами тяговой сети являются два режима: вынужденный и короткого замыкания. Напряжение, В, определяется по формуле

, (9.11)

где М – коэффициент взаимной индукции между влияющей и смежной линиями, Гн/км; l–длина гальванически неразделенного участка, км;

– ток контактной сети – ток влияющей линии , А.

При сложном сближении смежной линии формула (9.1) будет иметь вид

, (9.12)

где – длина сближения участка, км; – результирующий коэффициент защитного действия,

, (9.13)

где – коэффициент защитного действия рельса, ; – коэффициент защитного действия оболочки кабеля; – коэффициент защитного действия отсасывающего трансформатора, для тяговой сети без отсасывающих трансформаторов .

Значение коэффициента взаимной индукции, Гн/км, можно найти по формуле

, (9.14)

где а – ширина сближения ,м; – проводимость земли, 0,05 См/м; f – частота тока, 50 Гц.

Если элемент сближения косой, то вместо а ставим эквивалентную ширину сближения, равную

, (9.15)

где – ширина сближения предыдущего участка, м; – ширина сближения следующего участка, м.

Для определения опасного напряжения используем расчетную схему, представленную на ДР 23.05.05. 021 006.

9.2.1Режим короткого замыкания в контактной сети

Расчетные точки короткого замыкания выбирают в конце длины сближения. Для каждой точки определяют ток короткого замыкания, который в этом случае является влияющим, и опасное напряжение, выбирая наибольшее для сравнения с допустимыми нормами.

Точка К₁ соответствует ширине сближения а=81 м, К₂а=52 м и К₃а=16 м когда смежная линия расположена на опорах контактной сети.

Расчет тока короткого замыкания, А производим по формуле

, (9.16)

где – номинальное напряжение КС, 27,5 кВ; – мощность короткого замыкания на шинах подстанции; МВА, МВА МВА; – напряжение короткого замыкания трансформатора, 0,285%; – номинальная мощность трансформаторов подстанции, 25 МВА;

– реактивное сопротивление 1 км тяговой сети, 0,505 Ом/км; – длина участка от подстанции до точки короткого замыкания, км; – активное сопротивление 1км тяговой сети, 0,238 Ом/км.

Подставив значение в формулу (9.12) вместо , получим опасное напряжение при режиме короткого замыкания.

Приведем пример расчета коэффициента взаимной индукции по формуле (9.14) для участка a=100 м,

Гн/км,

Результаты расчетов сведем в таблицу 9.2.

Таблица 9.2 – Коэффициент взаимной индукции

Длина сближения	Ширина сближения	Коэффициент взаимной индукции
l, км	а, м	М∙10-4, Гн/км
0,192	54	6,02
0,09	75	5,37
0,097	53	6,06
0,09	35	6,89
0,12	81	5,21

Окончание таблицы 6.1

0,083	103	4,74
0,052	88	5,05
0,06	75	5,37
0,067	59	5,85
0,158	35	6,89
0,12	52	6,1
0,098	60	5,81
0,135	56	5,95
0,045	32	7,07
0,585	16	8,45

Приведем пример расчета тока короткого замыкания по формуле (6.16) для участка a=54 м,

В качестве расчетного выбираем наибольшее значение тока

>

Результаты расчетов сведем в таблицу 9.3.

Таблица 9.3 – Расчетные значения ток короткого замыкания

№ ТП	Точка КЗ	Ширина сближения	Длина участка от ТП до точки КЗ	Ток короткого замыкания
	-	а, м	, км	, А
ТП 1	К1	81	22,54	1834,49
	К2	52	23,08	1485,96
	К3	16	23,94	1310,46
ТП 2	К1	81	18,46	2161,92
	К2	52	17,92	1756,2
	К3	16	17,06	1598,07

Приведем пример расчета наведенного напряжения по формуле (9.12) для точки короткого замыкания К1

Характеристики

Список файлов ВКР