Анализ влияния уравнительных токов на технико-экономические показатели системы тягового электроснаб­жения, страница 12

В этом случае под воздействием электрического поля, созданного контактной сетью, в смежных с нею проводах наводится потенциал по отношению к земле.

Электрическому влиянию подвержены также и незаземленные металлические сооружения, расположенные вблизи полотна электри­фицированной дороги переменного тока.

Магнитное влияние тяговой сети на смежные линии возникает при протекании в тяговой сети переменного тока создающего в окружаю­щем пространстве переменное магнитное поле. В результате этого в смежных проводах индуктируется продольная э. д. с., которая рас­пределяется по длине провода, создавая в начале и конце полностью изолированного от земли провода примерно равные по значению, но разные по знаку напряжения по отношению к земле (рисунок  6.1, а).

Распределение индуктированного в смежной линии напряжения относительно земли зависит от наличия заземления этой линии и его расположения. При заземлении смежной линии на одном конце на­пряжение на другом конце относительно земли будет наибольшим и равным по значению наведенной э. д. с. (рисунок 6.1, б).

Рисунок 6.1- Распределение напряжений относительно земли по длине

смеж­ной линии при магнитном влиянии в полностью изолированной линии

(а) и в линии, заземленной на одном кон­це (б)

Вблизи от контактной сети и смежной линии расположены зазем­ленные по всей длине рельсы. Ток в рельсах создает вокруг смежной линии вторичное электромагнитное поле. Оно уменьшает основное поле, создаваемое контактной сетью, и в смежной линии индуктиру­ется меньшая э. д. с. Такое явление принято называть экранирующим действием рельсов.

Наведенные в смежных цепях напряжения и токи могут оказать­ся опасными для здоровья и жизни людей или повлечь разрушение оборудования. Такие влияния на­зывают опасными магнитными вли­яниями.

На дорогах переменного тока обычно расчетным режимом для определения опасных влияний яв­ляется режим удаленного корот­кого замыкания в тяговой сети, при котором наведенная э. д. с. является наибольшей. Значительные потенциалы (в несколько киловольт) могут наводиться в отключенных проводах контактной подве­ски двухпутного участка и других проводах, подвешенных на опорах контактной сети, от соседнего пути, находящегося под напряжением. Вынужденным расчетным режимом тяговой сети при определении опасного напряжения является режим, при котором одна из тяговых подстанций временно (как правило, не более чем 2 ч) отключена и все локомотивы, расположенные на межподстанционной зоне, получают питание от одной подстанции . Поэтому на участках переменного тока все металлические сооружения — мосты, светофоры, крыши зда­ний, расположенные ближе чем в 5 м от проводов контактной сети, должны быть надежно заземлены.

Во время работ на таких линиях и, в частности, на контактной сети одного пути двухпутного участка обязательна установка зазем­ляющих штанг по обе стороны от места работы.

Кроме опасных влияний, электрифицированные дороги оказывают также мешающие влияния, которые препятствуют нормальной работе устройств связи. Это объясняется тем, что тяговые напряжения и токи содержат гармонические составляющие тональных и высших частот, которые наводят в цепях связи напряжения и токи помех, ухудшают качество передачи разговора, создают шумы и искажения телеграфных сигналов.

Гальваническое влияние вызывается блуждающими токами, которые появляются вследствие утечки тягового тока из рельсов в землю. Все однопроводные электрические смежные линии, для которых земля используется в качестве обратного провода, а также неэлектрические проводящие заземленные линии и сооружения подвержены гальвани­ческому влиянию тяговой сети.

При прохождении блуждающих токов по земле в разных ее точках возникают неодинаковые потенциалы. Следовательно, в однопроводных смежных линиях будет постороннее напряжение гальванического влияния, равное разности потенциалов между рабочими заземлениями однопроводной линии. Это создает помехи для нормальной работы смежных линий, которые еще более усиливаются при переменном токе вследствие наложения дополнительного напряжения от магнитного влияния.

В целях безопасности производства работ необходимо учитывать, что вблизи рельсов потенциалы земли выше, а следовательно, в не­посредственной близости от рельсов перепады потенциалов могут быть очень большими.

Взаимное расположение линий, при котором в их цепях могут возникнуть опас­ные или мешающие напряжения и токи, называют сближением линий влияющей и подверженной влиянию, причем вторая из них находится в зоне влияния первой. Длина сближения lэ — это длина части линии, находящейся в зоне влияния; ши­рина сближения а — кратчайшее расстоя­ние между влияющей линией и подвержен­ной влиянию. Под шириной сближения мож­но понимать расстояние между осью же­лезной дороги и проводами подвержен­ной влиянию линии, если оно превышает Ом.

Сближение считают параллельным в том случае, когда величина а по длине уча­стка неизменна или отличается от среднего значения не более чем на 10%. В против­ном случае сближение называют косым, при этом величина lэ равна длине проекции на влияющую линию. Ширина косого сбли­жения определяется как среднее геомет­рическое значение расстояний, измеренных в начале ан и конце ак участка косого сбли­жения.

Сложной называют трассу сближения, состоящую из участков параллельного и косого сближения.

При определении опасного и мешающего влияний в цепях проводной связи и радио­вещания их линии разбивают на расчет­ные участки. Расчетными являются галь­ванически неразделенные участки, не со­держащие трансформаторов, усилителей и фильтров (усилительный участок между двумя усилительными пунктами, участок между двумя оконечными пунктами, круг избирательной связи), или участки, ограниченные заземленными резонансными контурами.

6.2 Способы защиты смежных линий

Способы защиты смежных линий от электромагнитных   влияний подразделяют на активные и пассивные. К активным способам защиты относят те, которые используют в системе электроснабжения электри­фицированной дороги, т. е. в источнике влияний. Пассивные — это те меры, которые применяют в смежной линии и защищают только данную смежную линию.