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
где
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.
Коэффициент взаимной индукции m можно определить по формуле, в Гн/км
где k - коэффициент вихревых токов, в 1/м
где
sгр - удельная проводимость грунта, в См/км
где rгр - проводимость грунта, согласно заданию rгр=0,8 кОм м.
аэкв - эквивалентная ширина сближения, в м
Для участка длиной l1 ширина сближения а1=100 м; а2=130 м.
Коэффициент вихревых токов
Коэффициент взаимной индукции для участка l1
Километрическая ЭДС для участка l1
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
Определим километрическую ЭДС на участке сближения длиной l2.
Для участка длиной l2 ширина сближения а1=130 м; а2=90 м.
Коэффициент взаимной индукции для участка l2
Километрическая ЭДС для участка l2
Коэффициент экранирования оболочки кабеля в данном случае
Sк=0,27.
Продольная ЭДС для участка l2
Определим километрическую ЭДС на участке сближения длиной l3.
Для участка длиной l3 ширина сближения а1=90 м; а2=110 м.
Коэффициент взаимной индукции для участка l3
Километрическая ЭДС для участка l3
Коэффициент экранирования оболочки кабеля в данном случае
Sк=0,27.
Продольная ЭДС для участка l3
Продольная ЭДС, индуцируемая в симметричных цепях кабеля на всем участке косого сближения
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
В курсовом проекте следует принять напряжение дистанционного питания
Согласно варианту задания
Поскольку в результате расчетов получено, что
Мероприятия по защите кабельной магистрали от внешних влияний будут описаны в разделе 12.
