6. Расчёт 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.

6.1. Расчет опасных влияний тяговой сети переменного тока.

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

_, [В] (1)

где ω - круговая частота влияющего тока частотой f=50 Гц;

М - взаимная индуктивность между тяговой сетью и жилой кабеля при частоте 50 Гц, определяемая по формуле:

_, [Гн/км] (2)

а=10 - ширина сближения, м;

σ=0,08 - проводимость грунта, См/м (исходные данные);

S_p=0,515 - коэффициент экранирования рельсов;

S_об=0,110 - коэффициент защитного действия оболочки кабеля на частоте 50 Гц;

l_э=7 км - длина сближения кабельной цепи связи тональной частоты с тяговой сетью (соответствует расстоянию от начала цепи - ст. А до ближайшего промежуточного усилителя тональной частоты);

I_вл - эквивалентный влияющий ток частотой 50 Гц, определяемый при вынужденном режиме работы тяговой сети по формуле:

_, [А] (3)

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

, [А] (4)

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

при 30 км = 8500 В;

_{= 46 км - длина плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме работы, км;}

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

- коэффициент мощности электровоза, = 0,8

_{m =5 - количество электропоездов, одновременно находящихся в пределах расчетного плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме;}

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

_{, (5)}

_{= 0,45 км - расстояние от тяговой подстанции до начала рассматриваемого участка цепи связи (соответствует расстоянию между тяговой подстанцией ст.А и ОУП).}

sinφ=0,6;

А;

А;

Гн/км;

В.

Данное значение U = 27,74 В не превышает допустимое.

6.2. Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи.

Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи производится при нормальном режиме работы тяговой сети переменного тока.

Наиболее простым методом расчета мешающего напряжения является приближенный метод по одной (определяющей) гармонической составляющей переменного тягового тока, которая наводит в телефонных цепях тональной частоты наибольшее напряжение шума. Частота определяющей гармоники fк=1050 Гц, ее влияющий ток Iк=2А.

При наличии в цепи избирательной связи промежуточных усилителей напряжение шума в этой цепи рассчитывается отдельно для каждого усилительного участка, а результирующее напряжение шума в начале цепи определяется по формуле:

, [мВ] (6)

где - напряжение шума, наводимое на одном усилительном участке, мВ;

n = 9 - число усилительных участков цепи.

Напряжение шума, наводимое в двухпроводной телефонной цепи на отдельном участке определяется следующим соотношением:

, [мВ] (7)

где = 6594 рад/с – круговая частота определяющей -й гармоники тягового тока;

– коэффициент взаимной индуктивности между контактным проводом и жилой кабеля на частоте -й гармоники, Г/км, определяемый по формуле (2);

= 1,11 – коэффициент акустического воздействия для -й гармоники;

– коэффициент чувствительности телефонной цепи к помехам для -й гармоники;

= 0,02 – коэффициент экранирующего действия оболочки кабеля для расчета мешающих влияний;

2 А – эквивалентный влияющий ток определяющей гармоники тягового тока.

мВ;

мВ.

Данное значение U_шрез = 0,61 мВ не превышает допустимое.

Расчёты, проведённые в пунктах 1.7.1. и 1.7.2 показали, что ширина сближения а=10 м. допустима.