Реконструкция контактной сети 25 кВ железнодорожной станции Карамбай Горьковской железной дороги для повышения пропускной способности, страница 19

где p – коэффициент экранирования, характеризующий снижение наведенного напряжения в проводе А при наличии других заземленных проводов, p = 1; k – коэффициент, характеризующий емкостную связь между проводами; К и А в зависимости от расстояния между ними (при а = 10 м), k = 0,24; b – высота провода контактного провода; c – высота провода, в котором наводится напряжение; К – влияющий провод с напряжением U_к; L₁ – длина влияющего провода; А – подверженный влиянию изолированный провод; L₂ – длина провода, подверженного влиянию. Между влияющим и подверженным влиянию проводами существует емкостная связь, величина которой C₁, а провод А относительно земли имеет емкость С₂.

5.2 Расчет электромагнитного и магнитного влияния на участке контактной сети Агрыз – Пычас

Напряжение контактной сети составляет U_к = 27500 В. Коэффициент экранирования, характеризующий снижение наведенного напряжения в проводе А при наличии вблизи других заземленных проводов р равно 1. Коэффициент k, характеризующий емкостную связь между проводами, К и А в зависимости от расстояния между ними (при а = 10 м) составляет 0,24. Высота контактного провода b равна 6,8 м. Высота провода c, в котором наводится напряжение, принимаем 7 м.

По формуле (5.11) определяем потенциал провода А относительно земли:

Из формулы видно, что с увеличением расстояния а и уменьшением высоты подвеса с наведенное напряжение на проводе А будет уменьшаться.

Допустим, что влияющий провод К (рис. 5.3) с напряжением U_к имеет длину L₁ и расположен над землей на высоте b, а подверженный влиянию изолированный провод А подвешен на высоте с, имеет длину L₂ и проходит параллельно влияющему проводу К на расстоянии а. Между влияющим и подверженным влиянию проводами существует емкостная связь, величина которой C₁, а провод А относительно земли имеет емкость C₂.

Магнитное влияние обусловлено наличием изменяющегося магнитного поля, возникающего при протекании переменного тока по тяговой сети, ЛЭП. Согласно закону электромагнитной индукции величину электродвижущей силы U_м можно определить по формуле:

где к_ф – коэффициент, учитывающий форму индуктированной ЭДС (для воздушной линии равен 1,25); r_р = 0,252 – коэффициент экранирующего действия рельсов; r_об – коэффициент защитного действия оболочки кабеля (для воздушной линии r_об = 1); w – угловая частота, ; М – коэффициент взаимоиндукции между влияющим и подверженным влиянию проводами, Гн/км; I – ток во влияющем проводе, А; L – длина провода подверженного влиянию, км; I = 1500 A, L = 30 км.

U_м = 1,25 · 0,252 · 1 · 0,003 · 201 · 1500 · 30 = 8550 В

Как видно из формулы, наведенное напряжение повышается с увеличением длины провода, подверженного влиянию, и увеличением тока во влияющем проводе.

По формуле (5.4) рассчитаем сумму напряжения, В:

Для обеспечения безопасности работающих на проводах, подверженных электромагнитному влиянию, предусматривают следующие защитные мероприятия:

 - увеличивают расстояние между влияющим и подверженным влиянию проводами.

 - заземляют изолированные от земли металлические конструкции сооружений, находящихся в зоне электромагнитного влияния. Для повышения надежности эти сооружения соединяют с «землей» двумя специальными проводами.

 - по фронту работ на расстоянии не более 200 м. друг от друга на отключенную, подверженную влиянию линию завешивают заземляющие штанги. Расстояние между штангами выбирают из того, чтобы наведенные потенциалы при этом не превышали по величине допустимые для человека. С целью повышения надежности контакта провода с «землей» с каждой стороны от работающих завешивают по две заземляющие штанги;

 - для выравнивания потенциалов между проводами контактной сети и заземленными конструкциями, не связанными с рельсами, устанавливают шунтирующие перемычки.

Основными техническими средствами защиты от опасного электромагнитного влияния тяговой сети на смежные устройства являются:

 - полная или частичная замена воздушной линии на кабельную;

 - полная или частичная относка воздушной линии связи от полотна железной дороги;

 - перекладывание проводов с крюков на траверсы;