По формулам (6) и (5):



для воздушной линии связи



для кабельной линии связи


Для вынужденного режима работы приняты следующие допускаемые значения опасного напряжения:

- для воздушных линий с деревянными опорами – U_доп = 60 В;

- для кабельных линий магистральной проводной связи и проводного вещания – U_доп= 36 В.

Так как полученные значения опасного напряжения превышают норму, то необходимо применять мероприятия по снижению опасного напряжения, которые рассмотрены ниже.

1.2 Расчет опасного напряжения при электрическом влиянии
Электрическому влиянию подвержены только воздушные линии связи и воздушные линии смежных устройств (например, распределительные сети напряжением до 1000 В). Изолированные провода, лежащие на земле, подземные кабельные линии и воздушные кабельные линии с металлической заземленной оболочкой электрическому влиянию не подвержены.

Расчет опасного напряжения при электрическом влиянии производят для вынужденного режима работы тяговой сети в том случае, если воздушный провод, подверженный влиянию, изолирован от земли. Расчетная схема для определения опасного напряжения при электрическом влиянии приведена на рисунке 3.




Рисунок 3 – Расчетная схема для определения опасного напряжения

при электрическом влиянии
Значение опасного напряжения при электрическом влиянии и параллельном сближении определяют по формуле:

, (9)

где k_п – коэффициент, учитывающий количество влияющих проводов, расположенных на опорах тяговой сети, принимаем k_п = 0,5;

h_k – расстояние от головки рельса до эквивалентного контактного провода, при существующей конструкции контактной сети принимаем h_k = 6,8 м;

h_а – средняя высота подвеса провода связи, h_а = 6 м.

По формуле (9):


Провода воздушных линий связи, изолированные от земли, подвержены как электрическому, так и магнитному влиянию. Поэтому для сравнения с нормируемыми допустимыми значениями определяется результирующее напряжение по отношению к земле для вынужденного режима работы тяговой сети по формуле:

---

, (10)

где U_м – напряжение, индуктированное в воздушной линии связи при магнитном влиянии в вынужденном режиме работы тяговой сети и определяемое по формуле (5).

Согласно (10) получаем


Так как полученное значение U_мэ превышает допускаемые значения, то необходимо применять мероприятия по снижению опасного напряжения.

2 Расчет мешающего влияния
Влияние называется мешающим, когда в каналах связи возникают помехи, нарушающие их нормальное действие.

Мешающее влияние индуцированного напряжения любой формы оценивается по его псофометрическому значению с учетом воздействия каждой гармонической составляющей. Псофометрическим называется такое напряжение частотой 800 Гц, которое, будучи подведенным к зажимам телефона, вызывает такое же мешающее воздействие, что и действительное напряжение со всеми содержащимися в нем гармониками. Для двухпроводных телефонных цепей псофометрическое значение мешающего напряжения определяют при нормальном режиме работы тяговой сети.

Значение такого псофометрического напряжения (напряжения шума), приведенного к частоте 800 Гц, определяют по формуле, мВ:

, (11)

где U_ш(n) – мешающее напряжение n-й гармонической составляющей, мВ.

Для двухпроводных телефонных цепей напряжение шума определяют в диапазоне тональных частот 300 – 3400 Гц, т.е. для гармоник тягового тока от

n = 7 до 69.

Расчет выполняют для ближнего (дальнего) конца усилительного участка, круга избирательной связи или участка между двумя оконечными пунктами. В качестве влияющих принимаются все тяговые плечи в пределах расчетного участка, полагая, что тяговая сеть состоит из плеч одностороннего питания, на конце каждого из которых находится один электровоз. Напряжение шума от нескольких влияющих плеч одностороннего питания определяется по квадратичному закону.

В данной курсовой работе значение напряжения шума определяем для случая, когда влияющий электровоз находится слева у поста секционирования, расположенного в середине фидерной зоны (рисунок 2), считая при этом, что пост отключен, по формуле, мВ:

---

, (12)

Мешающее напряжение n-й гармоники для цепи, длина которой l превышает длину плеча одностороннего питания l_т, приближенно можно вычислять по формуле, мВ:

, (13)

где w_n = 2pf_n – угловая частота n-й гармоники тягового тока, рад/с;

М_12(n) – модуль коэффициента взаимной индуктивности между двумя однопроводными цепями для n-й гармоники тягового тока, Гн/км;

I_n – действующее значение влияющего тока n-й гармоники тягового тока, А;

p_n – коэффициент акустического воздействия для n-й гармоники тягового тока, определяемый по табл.3;

h_n – коэффициент чувствительности двухпроводной телефонной цепи для n-й гармоники тягового тока, определяемый по табл.4;

S_n – результирующий коэффициент экранирующего действия для n-й гармоники тягового тока;

l_э = 20 – длина сближения;

n_n – коэффициент, характеризующий волновые процессы в цепи, подверженной влиянию,

, (14)

где g_p2(n) = a_p2(n) + jb_p2(n) – коэффициент распространения однопроводной цепи, подверженной влиянию, для n-й гармоники тягового тока, l/км;

l = 50 км, l_c = 40 км – расчетные длины, принятые в соответствии с рисунком 2.

Величина a_p2(n) характеризует изменение амплитуды напряжения вдоль линии, b_p2(n) – изменение фазового угла. Численные значения этих коэффициентов приведены в таблице 5.

Коэффициент n_n , как видно из формулы (14), представляет собой отношение модулей гиперболических функций. При вычислении следует иметь в виду, что коэффициент распространения однопроводной цепи g_p2(n) является величиной комплексной. Модуль гиперболического синуса от комплексного аргумента можно определить по формуле

, (15)

В том случае, когда линия связи короткая и длина ее l £ l _т/2 (рисунок 2) укладывается в пределах плеча одностороннего питания тяговой сети, мешающее напряжение для n-ой гармоники вычисляется по формуле, мВ:

, (16)

В случае, когда начало или конец короткой линии связи выходит за пределы данного плеча одностороннего питания так, что отношение влияющего отрезка тяговой сети l _э (см. рисунок 2) к длине линии связи l меньше или равно 0,9, напряжение U

---

_m(n) вычисляют по формуле (13), если это отношение превышает 0,9 – по формуле (16).

Так как отношение то мешающее напряжение n-й гармоники U_m(n) считаем по формуле (13).

Форма кривой тока в тяговой сети электрических железных дорог переменного тока значительно искажается из-за наличия преобразовательных агрегатов на электровозах. Ток n-ой гармонической составляющей преобразователя зависит от ходовой позиции, скорости движения, уровня напряжения на токоприемнике, места расположения электровоза в фидерной зоне. Поэтому рекомендуется в расчетах принимать гармонический спектр сетевого тока электровоза в удаленном от тяговой подстанции конце плеча питания (рисунок 2).

Получить утонченный спектр сетевого тока электровоза при любом его расположении можно при разложении в ряд Фурье. Однако это требует большой затраты времени. Поэтому при оценочных расчетах рекомендуется реальную кривую сетевого тока электровоза заменять кривой прямоугольной формы (рисунок 4) с последующим разложением в ряд Фурье.


Рисунок 4 – Форма сетевого тока электровоза переменного тока

В кривой тока прямоугольной формы (в соответствии в рисунком 4) содержатся гармоники, порядок которых определяется по формуле:

n = 2k + 1, (17)

где k = 1,2,3,... .

Действующее значение тока электровоза I₁, тока первой гармоники I₁₍₁₎ и тока гармоник n-го порядка I_1(n) с учетом коэффициента коммутации k_g(n) (табл. 5) определяют соответственно по формулам:

(18)
где I_d – ток, потребляемый тяговыми двигателями электровоза от выпрямительной установки, А, принимаем I_d = 4500 А;

k_тр – коэффициент трансформации преобразовательного трансформатора, k_тр = 25.

Расчет действующих значений гармоник сетевого тока электровоза n-го порядка, мешающего напряжения n-ой гармоники, напряжения шума производим по формулам (18), (15), (14), (13), (12).

Пример расчета мешающего напряжения для 7-ой гармоники:

воздушная линия:

---

=20 км



Результаты расчета для воздушной линии связи сведены в табл. 6.

Нормируемое значение допустимого мешающего напряжения зависит от назначения устройств (цепей) связи. В данной работе принимаем это значение равным 1,5 мВ.
Таблица 6 - Результаты расчета напряжения шума для воздушной линии связи

n	fn,Гц	М12, 10-4 Гн/км	I1(n), А	nn	Uш(n),мВ
1	50	7,314	214,131	0,799	0,798
3	150	6,217	65,543	0,804	35,098
5	250	5,707	33,06	0,813	159,183
7	350	5,372	18,058	0,825	268,536
9	450	5,122	9,747	0,841	304,464
11	550	4,923	5,323	0,861	278,529
13	650	4,757	3,574	0,883	272,117
15	750	4,615	3,039	0,907	318,897
17	850	4,491	2,606	0,931	356,459
19	950	4,381	2,047	0,956	362,011
21	1050	4,283	1,523	0,984	315,983
23	1150	4,193	1,203	1,018	271,586
25	1250	4,111	1,072	1,043	265,798
27	1350	4,035	0,992	1,064	264,53
29	1450	3,965	0,857	1,07	240,211
31	1550	3,9	0,711	1,053	208,371
33	1650	3,838	0,596	1,016	175,921
35	1750	3,781	0,543	0,959	157,677
UШ ,мВ					1071,165

---

Смотрите также файлы

• Дисциплина Педагогика Практическое занятие 1 Обучающийся Городнова Анастасия Алексеевна Преподаватель Степанова Елена Ивановна Задания по теме 1 Профессиональная яконцепция педагога.doc

• Памятка для родителей Ваш ребенок идет в лагерь с дневным пребыванием детей и подростков в июне в моу сош 7.docx

• Тесты по курсу Релейная защита и автоматика.docx

• Г. В. Рудианов устройство и эксплуатация пзрк 9К38 Боевые средства пзрк 9К38.pdf

• Лабораторная работа 8 Аппараты для регулирования давления воздуха Отчет о лабораторной работе должен содержать.docx