Электромагнитная совместимость на электрических железных дорогах (стр. 2 )

Рис. 2.2. Форма полуволны тягового тока

   Таблица 2.3

Координаты характерных точек полуволны тягового тока

Первая цифра номера задания	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
a1, эл. град.	10	15	20	25	30	10	15	20	25	30
a2, эл. град.	25	30	35	40	45	35	40	45	50	55
a3, эл. град.	165	160	155	150	145	155	150	145	140	135
i1, о. е.	0,80	0,75	0,70	0,65	0,80	0,75	0,70	0,65	0,60	0,75
i2, о. е.	0,70	0,65	0,65	0,60	0,75	0,70	0,60	0,60	0,57	0,70
Максимум кривой тока, Iэм, А	200	220	240	260	280	300	290	270	250	230

Параметры воздушной линии связи и номер варианта взаимного расположения линии связи и тяговой сети приведены в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Параметры воздушной линии связи

Четвертая цифра номера задания	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Материалпроводов линии	Стальные диаметром d=4мм	Медные диаметром d=4мм
Высота подвеса линии	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
l, км	34	27	40	30	48	29	46	35	41	58
lc, км	22	17	20	19	24	20	23	21	30	29
lэ, км	24	20	30	22	24	18	26	28	22	34
lт, км	26	28	30	32	24	28	26	30	32	34
а, м	100	150	80	100	80	90	100	120	60	140
Номер расчетной схемы	1	2	3	2	3	1	3	2	1	3

Варианты 1, 2, 3 взаимного расположения тяговой сети и линии показаны соответственно на рис. 2.3, 2.4, 2.5.

Рис. 2.3. Расчетная схема 1

Рис. 2.4. Расчетная схема 2

Рис. 2.5. Расчетная схема 3

3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

3.1. Магнитное влияние тяговой сети на воздушную линию 380/220 В

 Воздушные линии напряжением до 1000 В, имеющие сближение с тяговой сетью переменного однофазного тока, должны иметь глухое заземление нулевой точки обмотки низкого напряжения питающего трансформатора. Не допускается устройство повторных заземлений нулевого провода линии.

В объеме курсового проекта магнитные опасные влияния на линию продольного электроснабжения 380/220 В рассчитываются для двух режимов:

вынужденного режима работы участка электроснабжения и режима короткого замыкания в тяговой сети.

В вынужденном режиме работы рассчитывается эквивалентный влияющий ток, одинаковый по всей длине сближения и индуцирующий в линии такое же напряжение, какое возникает при реальном распределении тока в контактной сети  от нескольких нагрузок [ 1 ]:

,

где Iрез – результирующий нагрузочный ток расчетного плеча питания в вынужденном режиме работы тяговой сети.

  .

В этой формуле: m – число поездов, одновременно находящихся на фидерной зоне; lт – длина плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме работы; ∆Umax – максимальная потеря напряжения в тяговой сети между подстанцией и наиболее удаленным от нее электровозом; r, x – соответственно погонное активное и реактивное сопротивления тяговой сети, Ом/км; Cosφ – косинус угла сдвига фазы между напряжением и первой гармоникой тока тяговой сети, может быть принят равным 0,8; km – коэффициент, характеризующий уменьшение эквивалентного тока по сравнению с нагрузочным током.

Для расчетов следует принять: ΔUmax = 8500 В при lт > 30 км; ΔUmax = =5500В при 15 км ≤ lт ≤ 30 км. В случае lт < 15 км величина Iрез принимается равной 300 А.

Значения погонного активного и реактивного сопротивления тяговой сети определяют по формулам или выбирают из таблиц, приведенных в [2, 3, 6, 7].

Величина коэффициента km зависит от количества поездов, одновременно находящихся в пределах расчетного плеча питания при вынужденном режиме, и определяется по формуле:

где lн – расстояние от тяговой подстанции до места расположения начала линии, км; lэ – длина сближения линии с тяговой сетью, км.

.

Напряжение магнитных влияний в каждой фазе линии для вынужденного режима рассчитывается по формуле:

где kф – коэффициент формы кривой тягового тока, характеризующий увеличение индуцированного напряжения вследствие несинусоидальности кривой тягового тока, kф=1,15; ω – угловая частота основной гармоники тягового тока; λi – коэффициент экранирующего действия рельсовой цепи, значения которого зависят от проводимости земли и выбираются из табл. 3.1; Mi – модуль коэффициента взаимной индукции между однопроводными цепями на i-м участке сложного сближения, Гн/км.

Таблица 3.1

Коэффициент экранирующего действия рельсов

Проводимость земли σ, Сим/м	Коэффициент экранирующего действия рельсов λi
Однопутный участок	Двухпутный участок	Многопутный участок
0,001……0,01	0,45……0,50	0,40……0,45	0,30……0,35
0,01……0,05	0,50……0,55	0,45……0,50	0,35……0,40
0,05……0,1	0,55……0,85	0,50……0,85	0,40……0,45

Модуль коэффициента взаимной индукции рассчитывается по формуле:

где f – частота влияющего тока, Гц; аiср – среднегеометрическая ширина сближения линии и тяговой сети при косом сближении, м; σ – проводимость земли, Сим/м.

Среднегеометрическая ширина сближения   , где aн, ак – соответственно ширина сближения начала и конца i-го участка линии, м.

Напряжение магнитных влияний в линии при коротком замыкании в тяговой сети находят по формуле

  .

Ток короткого замыкания в тяговой сети Iкз рассчитывается для режима одностороннего питания с учетом типа и мощности трансформаторов, установленных на тяговой подстанции по формулам, приведенным в литературе [2, 4, 6, 7].Точка короткого замыкания в тяговой сети соответствует концу линии продольного электроснабжения. Сопротивление тяговой сети выбирается для средних значений переходных сопротивлений.