|
Выдержка из контрольной работы
18. Электрическое влияние электрифицированных железных дорог на окружающие устройства, способы защиты от них.
Ответ: Электрическая тяга постоянного и переменного тока оказывает на находящиеся вблизи от тяговых сетей металлические сооружения электрическое, магнитное и гальваническое влияние. Электромагнитное поле тяговой сети проявляет себя и как электрическое поле (за счет изменения электрической напряженности этого поля в пространстве) и как магнитное поле (за счет индуктивной связи тяговой сети с другими сетями).
Гальваническое влияние на смежные сооружения тяговая сеть оказывает вследствие утечки тяговых токов с рельсов в землю и попадания этих токов на подземные сооружения.
Характер этого процесса и средства защиты от гальванических влияний на Дорогах постоянного тока были рассмотрены выше, на дорогах переменного тока будут рассмотрены ниже. Когда влияния тяговых сетей представляют опасность для обслуживающего персонала, изоляции линий и аппаратов, их называют опасными.
В тех случаях, когда влияния препятствуют нормальному функционированию сооружений (появление ложных сигналов, сбоев движения поездов, отсутствие слышимости вследствие влияния тяговых сетей и т. п.), их называют мешающими. Степень электромагнитного влияния одной цепи на другую зависит от уравновешенности или, как иногда говорят, симметричности влияющих и подверженных влиянию цепей.
Примером симметричной цепи является двухпроводная линия, ибо токи в проводах такой линии сдвинуты на 180° друг относительно друга и на внешние цепи могут оказывать наименьшее воздействие только за счет несимметричности расположения такой внешней цепи по отношению к влияющей двухпроводной.
Примером симметричной цепи является и трехфазная линия электропередачи при симметричной ее нагрузке. Токи фаз такой линии сдвинуты относительно друг друга на 120° и по отношению к внешней цепи эта линия также симметрична.
Трехфазная линия наиболее симметрична при расположении ее проводов в вершинах равностороннего треугольника. Тяговая сеть при протекании по ней переменного тока является ярким примером несимметричной сети, так как в качестве одного из контуров в ней используется контактная подвеска — земля, а вторичным служит контур рельсы — земля.
Электрическое влияние тяговой сети на смежную цепь при практическом отсутствии магнитного влияния можно наблюдать в том случае, если контактная сеть находится под напряжением, а нагрузки в ней отсутствуют.
Расчеты показывают, что в зависимости от конкретных условий прокладки линии связи электрическое влияние тяговой сети дорог переменного тока может приводить к появлению наведенных напряжений в линии связи, достигающих нескольких киловольт. Электрические влияния на участках постоянного тока несущественны.
При протекании переменного тока в тяговой сети образуется два контура: контактный провод — земля и рельсы — земля (на-помним, что любую сложную подвеску всегда можно свести к эквивалентному контактному проводу и эквивалентному рельсу).
На дорогах переменного тока тяговая нагрузка несинусоидальна. Из электротехники известно, что любую несинусоидальную периодическую функцию (в данном случае ток) можно разложить на гармонические составляющие, частота которых кратна основной частоте 50 Гц.
В тяговой нагрузке содержатся нечетные гармоники— 150 Гц (3-я гармоника), 250 Гц (5-я), 350 Гц (7-я) и т. д. Эти гармоники в порядке возрастающего номера (порядка) гармоники, начиная с третьей, могут составлять по отношению к первой гармонике до 24; 11; 7,5; 5,5; 3,5% и т. д.
Магнитные влияния можно оценивать для каждой гармоники, начиная с первой, в отдельности...
17. Описать электромагнитное влияние тяговых сетей постоянного тока на линии связи; привести схемы и указать принцип действия сглаживающих устройств; привести и объяснить формулу для определения коэффициента сглаживания.
Ответ: Тяговая сеть электрифицированных дорог, обладая «большой электрической мощностью, оказывает нежелательное воздействие на линии связи, проходящие в непосредственной близости от железной дороги, и даже может нарушить нормальную работу линии связи.
По интенсивности воздействия влияния подразделяют на опасные и мешающие.
К опасным относят такие, при которых напряжение и токи, индуктируемые в цепях связи, опасны для жизни обслуживающего персонала и людей, пользующихся связью, а также для аппаратов и приборов, включенных в эти цепи. Мешающие — это влияния, которые вызывают в телефонных цепях шумы, снижающие качество связи, а в телеграфных цепях — искажение передаваемых сигналов.
На дорогах переменного тока опасные влияния могут возникнуть при к. з. в удаленной точке тяговой сети, при котором наведенная э. д. с. имеет наибольшее значение. При сближении линий связи с контактной сетью в ее проводах могут наводиться потенциалы в. несколько киловольт.
На дорогах постоянного тока не считаются е опасным влиянием, так как при к. з. или снятии напряжения в тяговой сети возникает опасность акустического удара, легко устраняемого защитой телефонов.
Мешающее влияние на дорогах постоянного тока обуславливается наличием переменной составляющей в выпрямленном напряжении и токе, возникающей при работе преобразователей; их неисправностями, регулированием напряжения, асимметрией напряжений в питающей системе.
На дорогах однофазного тока мешающее влияние вызвано наличием высших гармонических составляющих тока и напряжения, их несинусоидальностью в контактной сети, которая обусловлена работой выпрямительной установки электровозов однофазно-постоянного тока. Мешающее влияние оценивают по значениям напряжения или тока, приведенным к частоте 800 Гц (это воздействие условно принимают за единицу). Приведенное эквивалентное напряжение называют псофометрическим и измеряют псофометром. По характеру воздействия тяговых сетей на линии проводной связи различают электрическое, магнитное и гальваническое влияние.
Одновременное воздействие электрического и магнитного влияния называют электромагнитными. При отсутствии нагрузки в тяговой сети влияние на смежные линии связи обусловлено только наличием переменного напряжения и, следовательно, электрического поля в окружающем пространстве — электрическое влияние.
Под действием этого поля в проводах линии связи наводится потенциал, значение которого определяется напряжением контактной сети и отношением емкостей между влияющим проводом и проводом связи к емкости провода «связь—земля». Разность потенциалов проводов двухпроводной линии связи вызывает протекание токов помех. Кабельные линии связи в земле с заземленной оболочкой электрическому влиянию не...
|
