Расчет влияния внешних импульсных воздействий на устройства связи и меры защиты (стр. 7 )

Магнитное влияние на волновод.

Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;;τ=8мкс.

Магнитное влияние на кабель ТПП.

Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;;τ=8мкс.

Магнитное влияние на кабель СБПБ.

Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;;τ=8мкс.

6.2  Расчет гальванического влияния ЛЭП и контактной сети

Расчет гальванического влияния производится по следующей формуле:

(6.6)

где I – ток короткого замыкания ЛЭП или КС, равный соответственно 46 и 4 кА;

– удельное сопротивление грунта, равное 50 Омм;

– расстояние от ТП до КТП или ДСП.

для ДСП определяется по формуле:

.

(6.7)

       

для КТП определяется по формуле:

.

(6.8)

Гальваническое влияние на контур КТП.

Гальваническое влияние на контур ДСП.

,

Произвели расчет магнитных влияний  КЗ в ЛЭП и КС и прямого удара молнии в ЛЭП и КС,  а также расчет  гальванического влияния на ЛЭП и КС. Исходя из расчетных значений сравнили магнитные влияния КЗ в ЛЭП и КС и выяснили, что наибольшее влияние имеет магнитное влияние в ЛЭП волновод  54 кВ. При магнитном влиянии удара молнии наибольшее влияние имеет КС волновод Сравнивая два эти значения, получим что наибольшее магнитное влияние имеет КС волновод. При гальваническом влиянии большее влияние имеет ЛЭП ДСП  174,31 В. А теперь сравним гальваническое и магнитное влияния и получим, что наибольшее влияние имеет магнитное при ударе молнии КС волновод

Схемы защиты устройств проводной железнодорожной электросвязи от перенапряжений
Защита от перенапряжений

Для защиты от импульсных перенапряжений используются различные приборы. Одними из таких являются разрядники, варисторы, супрессоры, ограничители.

Разрядник – электрический прибор открытого (воздушного) или закрытого (наполненного инертными газами) типа, содержащий в простейшем случае два электрода. При превышении напряжения на электродах разрядника определённого значения, он «пробивается», тем самым ограничивая напряжение на электродах на определённом уровне. При пробое разрядника по нему протекает значительный ток (от сотен А до десятков кА) за короткое время (до сотен микросекунд). После снятия импульса перенапряжения, если не была превышена мощность, которую способен рассеять разрядник – он переходит в исходное закрытое состояние до следующего импульса.

Варистор – полупроводниковый прибор с «крутой» симметричной вольт-амперной характеристикой. В исходном состоянии варистор имеет высокое внутреннее сопротивление (от сотен кОм до десятков и сотен МОм). При достижении напряжения на контактах варистора определенного уровня, он резко снижает свое сопротивление и начинает проводить значительный ток, при этом напряжение на контактах варистора изменяется незначительно. Как и разрядник, варистор способен поглотить энергию импульса перенапряжения длительностью до сотен микросекунд. Но, при длительном повышенном напряжении, варистор выходит из строя с выделением большого количества тепла (взрывается).

Супрессор – полупроводниковый диод с сильной зависимостью полного электрического сопротивления от приложенного напряжения, то есть у супрессоров ярко выраженная нелинейная вольт-амперная характеристика. Если амплитуда электрического импульса превысит паспортное напряжение для конкретного типа диода, то он перейдёт в режим лавинного пробоя. То есть TVS-диод ограничит импульс напряжения до нормальной величины, а “излишки” уходят на корпус (землю) через диод.

Ограничители – схемы из полупроводниковых элементов, ограничивающие проходящие через них напряжение, например, быстродействие ограничителя в виде диодного моста со стабилитроном будет определяться скоростью переключения диодов моста, которая намного выше, чем у стабилитрона[1].

Защита от больших токов

Для защиты от импульсных токов используются различные приборы. Одними из таких являются предохранители, позисторы, автоматические выключатели ( автоматы).

Автоматический выключатель («автомат») – это механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких, как токи короткого замыкания.

Электрический предохранитель – компонент электрических и радиоэлектронных устройств, предназначенный для защиты оборудования и приборов от повреждений при их неисправностях или для защиты питающей сети от аварийных электрических токов, возникающих при авариях и отказах, неправильного включения, ошибок монтажа. Предохранитель включается последовательно с потребителем электрического тока и разрывает цепь тока при превышении им номинального тока, – тока, на который рассчитан предохранитель.