Расчет параметров передачи цепей кабеля в диапазоне частот СП


Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля


На работу кабельных линий связи оказывает влияние ряд посторонних источников: линии электропередачи (ЛЭП). Контактные сети электрифицированных железных дорог, атмосферное электричество (удары молний), передающие радиостанции. Указанные источники создают в цепях кабельных линий опасные и мешающие влияния.

Необходимо оценить то опасное влияние, которое создает ЛЭП на симметричные цепи, находящиеся в сердечнике бронированного кабеля.

Рассматриваемая ЛЭП представляет собой трехфазную линию передачи с заземленной нейтралью. Она работает на переменном токе с частотой f=50 Гц. Опасное влияние возникает при нарушении нормального режима работы ЛЭП, например при заземлении провода одной из фаз в точке на конце регенерационного участка. В этом случае в ЛЭП возникает ток короткого замыкания I, достигающий больших значений и оказывающий на линию связи опасное магнитное влияние.

Трасса сближения, показанная на рис. 10.1 состоит из трех участков, длиной

l1=6 км;

l2=7 км;

l3=7 км;

и шириной сближения между ЛЭП и ЛС

a1=100 м;

а2=130 м;

а3=90 м.

Продольная ЭДС, индуцируемая в симметричных цепях кабеля связи определяется по формуле, в В

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
,                                                          (10.1)

где                 

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
рад/с;

          I        -    ток короткого замыкания ЛЭП в конце регенерационного участка, А;

          m       -    коэффициент взаимной индукции между ЛЭП и линией связи, Гн/км;

          l         -    длина участка сближения, км;

          Sт      -    коэффициент экранирования заземленного защитного троса ЛЭП. Согласно заданию Sт=0,38;

          Sк      -    коэффициент экранирования оболочки кабеля.

Определим величину продольной ЭДС для участка длиной l1. Для этого предположим, что длина этого участка l=1км и Sк=1. По формуле (10.1) определим километрическую ЭДС Еoi, в В/км на этом участке.

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
  Рис. 10.1. Схема взаимного расположения ЛЭП и ЛС на участке сближения.

Коэффициент взаимной индукции m можно определить по формуле, в Гн/км

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
,                                              (10.2)


где    k        -    коэффициент вихревых токов, в 1/м

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
,

где   
Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
Гн/м - абсолютная магнитная проницаемость грунта.

          sгр    -    удельная проводимость грунта, в См/км

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
,                                                                               (10.3)

где    rгр    -    проводимость грунта, согласно заданию rгр=0,8 кОм м.

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 См/м.

          аэкв   -    эквивалентная ширина сближения, в м

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
.                                                                    (10.4)

Для участка длиной l1 ширина сближения а1=100 м; а2=130 м.

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 м.

Коэффициент вихревых токов

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 1/м.

Коэффициент взаимной индукции для участка l1

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 Гн/км.

Километрическая ЭДС для участка l1

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 В/км.

Затем, по табл. 6 [4] определим коэффициент экранирования оболочки троса Sк для рассчитываемого кабеля. В нашем случае Sк=0,25.

После этого определим продольную ЭДС для участка сближения l1 по формуле, в В

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
                                                                     (10.5)

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 В.

Определим километрическую ЭДС на участке сближения длиной l2.

Для участка длиной l2 ширина сближения а1=130 м; а2=90 м.

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 м.

Коэффициент взаимной индукции для участка l2

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 Гн/км.

Километрическая ЭДС для участка l2

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 В/км.

Коэффициент экранирования оболочки кабеля в данном случае

          Sк=0,27.

Продольная ЭДС для участка l2

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 В.

Определим километрическую ЭДС на участке сближения длиной l3.

Для участка длиной l3 ширина сближения а1=90 м; а2=110 м.

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 м.

Коэффициент взаимной индукции для участка l3

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 Гн/км.

Километрическая ЭДС для участка l3

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 В/км.

Коэффициент экранирования оболочки кабеля в данном случае

          Sк=0,27.

Продольная ЭДС для участка l3

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 В.

Продольная ЭДС, индуцируемая в симметричных цепях кабеля на всем участке косого сближения

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 В                    (10.6)

Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала, а также для предохранения от повреждений аппаратуры и линий связи установлены нормы допустимых величин для опасного влияния. Влияния при аварийных режимах бывают кратковременными, так как они исчезают с автоматическим отключением поврежденной линии в течение 0,15...1,2с.



По этой причине для этого вида влияния приняты относительно высокие допустимые напряжения. Так, для кабельной линии с дистанционным питанием усилителей по системе “провод - провод” переменным током с заземленной средней точкой источника питания, в В

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
.                                                            (10.7)

В курсовом проекте следует принять напряжение дистанционного питания

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 В.

Согласно варианту задания

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 кВ.

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
 В.

Поскольку в результате расчетов получено, что
Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля
, то необходимо предусмотреть дополнительные мероприятия по снижению опасных влияний ЛЭП на линии связи.

Мероприятия по защите кабельной магистрали от внешних влияний будут описаны в разделе 12.


Содержание раздела