При расчете расстояния относа линии связи для снижения наводимых напряжений необходимо принять во внимание, что напряжение электрического влияния с ростом расстояния снижается очень быстро. По этой причине рассчитывается относ с целью снижения только магнитного влияния, у которого от расстояния зависит взаимная индуктивность M.
По формулам (5) и (6) с подстановкой в них допустимых значений наводимых напряжений вычисляются два значения взаимной индуктивности, из которых выбирается наименьшее.
Из выражения 7 определяется необходимое расстояние относа линии связи:
Расчёт напряжения мешающего влияния
Расчетная схема для расчета напряжения мешающего влияния изображена на рис.6.
Рис.6. Схема расположения объектов для расчетов мешающего влияния
«Правила защиты…» [3] регламентируют для двухпроводных телефонных цепей расчет псофометрического значения мешающего напряжения (напряжения шума) в диапазоне тональных частот (300 3400 Гц) при нормальном режиме работы тяговой сети. Расчет выполняют применительно к ближнему концу участка линии связи, складывая гармонические составляющие напряжения шума для гармоник с номерами от 7 до 69. В курсовой работе допускается усеченный расчет только до 41-й гармоники:
, мВ (10)
где мешающее напряжение для k-й гармоники вычисляют по формуле (6):
, мВ (11)
где: ωk=314 k рад/с – угловая частота k-ой гармоники тягового тока;
Mk – модуль взаимной индуктивности между контактной сетью и проводом связи для гармоники k, Гн/км;
Ik – эквивалентный ток k-ой гармоники тягового тока, А;
pk – коэффициент акустического воздействия для k-ой гармоники;
ηk – коэффициент чувствительности двухпроводной телефонной цепи к помехам для k-ой гармоники тягового тока;
sр – результирующий коэффициент экранирующего действия для k-ой гармоники тягового тока;
γk – коэффициент распространения канала провод линии связи – земля для k-ой гармоники, γk=αk+jβk– комплексное число, составленное коэффициентом затухания и коэффициентом фазы;
lС ,lЭ, lk – соответствуют рисунку 6, км;
103 – коэффициент перевода вольт в милливольты.
Ток гармонической составляющей тягового тока определяется из выражения:
, А (12)
где: Ik’ – гармоника тока электровоза, работающего в конце плеча питания при нормальном режиме;
KB – волновой коэффициент, учитывающий изменение тягового тока по длине тяговой сети и вычисляемый по методике «Правил защиты…» [3], в расчете курсовой работы его можно принять равным единице.
Входящие в формулу (11) гиперболические функции от комплексного аргумента вычисляются в соответствии с выражением (13), а затем модуль выражения подставляется в формулу (12). Результаты расчетов сведены в таблицу 13.
(13)
Таблица 13.
Сводная таблица расчетов псофометрического напряжения шума
k |
f, Гц |
M, Гн/км |
ηk |
pk |
Ik,A |
Дробь |
Uшk, мВ |
7 |
350 |
0,0004463 |
0,0035 |
0,376 |
7,071 |
6,3716 |
64,005 |
9 |
450 |
0,0004215 |
0,0038 |
0,582 |
4,950 |
6,4473 |
92,514 |
11 |
550 |
0,0004017 |
0,0042 |
0,733 |
3,253 |
6,5362 |
99,950 |
13 |
650 |
0,0003853 |
0,0045 |
0,851 |
2,263 |
6,6470 |
99,709 |
15 |
750 |
0,0003714 |
0,0048 |
0,955 |
1,697 |
6,7473 |
101,040 |
17 |
850 |
0,0003592 |
0,0051 |
1,035 |
1,273 |
6,8766 |
97,483 |
19 |
950 |
0,0003484 |
0,0055 |
1,109 |
1,004 |
6,9985 |
98,041 |
21 |
1050 |
0,0003387 |
0,0058 |
1,109 |
0,764 |
7,1509 |
86,334 |
23 |
1150 |
0,0003299 |
0,0061 |
1,035 |
0,566 |
7,3136 |
68,491 |
25 |
1250 |
0,0003219 |
0,0065 |
0,977 |
0,481 |
7,4635 |
63,377 |
27 |
1350 |
0,0003145 |
0,0068 |
0,928 |
0,396 |
7,6283 |
55,937 |
29 |
1450 |
0,0003077 |
0,0071 |
0,881 |
0,354 |
7,7474 |
52,831 |
31 |
1550 |
0,0003013 |
0,0075 |
0,842 |
0,325 |
7,8036 |
51,744 |
33 |
1650 |
0,0002954 |
0,0078 |
0,807 |
0,297 |
7,7915 |
49,067 |
35 |
1750 |
0,0002898 |
0,0081 |
0,775 |
0,269 |
7,6468 |
45,215 |
37 |
1850 |
0,0002846 |
0,0084 |
0,745 |
0,255 |
7,4248 |
43,039 |
39 |
1950 |
0,0002796 |
0,0086 |
0,720 |
0,226 |
7,0537 |
37,246 |
41 |
2050 |
0,0002749 |
0,0088 |
0,698 |
0,212 |
6,5882 |
33,441 |