Сопротивление фазы трехфазной линии. Параметры линии с расщепленными фазами. Параметры линий передачи в районах вечной мерзлоты

Рассмотрим однопроводную линию с возвратом тока через землю, т, е. систему провод — земля. Распределение переменного тока в толще земли подчиняется сложной закономерности. Плотность тока убывает по мере удаления в горизонтальном направлении от провода линии и по мере углубления в землю (рис. 3.1). (Однолроводная   линия провод — земля и. кривые плотности тока в земле)

Наибольшая плотность тока наблюдается на поверхности земли под проводом. Чем больше проводимость земли, тем меньший ее объем участвует в процессе протекания тока. Теоретически при бесконечно большой проводимости земли весь ток, возвращаясь, протекает по ее поверхности.

Аналитические и экспериментальные исследования показали, что для относительно низких частот, свойственных системе электроснабжения электрических железных дорог, с точностью, достаточной для практики, можно считать, что однопроводная система провод — однородная земля эквивалентна двухпроводной с расстоянием между проводами где D_Э— эквивалентная глубина пути возврата тока в земле; f — частота тока; у — удельная проводимость земли. Если нет данных о грунтах на трассе линии, то обычно принимают D_Э~1000 м независимо от высоты подвеса Л провода над землей.

Индуктивное сопротивление провода в системе провод — однородная земля» Ом/км,

При протекании тока в земле происходят потери активной мощности. В случае малой проводимости грунта ток проникает в землю на большую глубину, что приводит к уменьшению его плотности. При большой проводимости грунта глубина проникновения тока уменьшается, а плотность тока соответственно увеличивается. Поэтому потери активной мощности в земле примерно одинаковы. Они почти не зависят от проводимости грунта и при частоте 50 Гц могут быть учтены как ) реличение активного сопротивления провода на 0,05 Ом/км,

Итак, полное сопротивление одкопроводкой системы провод — • однородная земля, Ом/км,

Найдем полное сопротивление взаимной индукции 2- двух систем провод — земля, провода которых подвешены параллельно на относительно небольшом расстоянии. Предположим, что в рассматриваемых системах токи равны, но противоположны по фазе (рис. 3*2 Двухпроводная ЛИНИЯ), Тогда ток в земле равен нулю. Поэтому две системы провод — земля эквивалентны двухпроводной линии и падения напряжения в проводе двухпроводной линии и в проводе системы провод — земля при учете взаимной индукции равны:

Искомое полное сопротивление взаимной    индукции   проводов двух систем провод — земля

Наиболее широко распространены трехфазные линии. Предположим, что все три фазы такой линии нагружены одинаково. При равномерной нагрузке достаточно рассмотреть только одну из них, гак как в остальных двух токи и напряжения имеют те же значения и лишь сдвинуты на 120°. Чтобы определить сопротивление одной фазы трехфазной линии, следует учесть влияние двух других фаз, осуществляемое взаимной индукцией,

Обычно в линиях высокого напряжения провода расположены несимметрично. Например, в горизонтальной плоскости (рис. 3.3 Расположение    проводов трехфазной  линии   в горизонтальной плоскости) крайние провода / и 3 находятся друг от друга на расстоянии в 2 раза большем, чем соседние провода 1, 2 и 2, 3. Для того чтобы уменьшить мешающее и опасное влияние линий электропередачи на линии связи, применяют транспозицию проводов. Для этого всю линию делят на равные части (рис. ЗА Транспозиция    проводов линии), число которых кратно трем. Провода каждой фазы занимают все три возможных положения, и таким образом достигается симметрия фаз.

Подсчитаем падение напряжения в одной из фаз линии ∆U_A, Для этого представим трехфазную линию в виде трех систем провод— земля (рис-3,5 Изображение трехфазной линиитрех систем провод — земля),

   Сопротивление системы провод —земля z_ир_₃не зависит от высоты