Кабельные линии связи подвергаются опасным и мешающим магнитным влияниям тяговой сети переменного тока. Цель расчета этих влияний заключается в определении такой ширины сближения кабельной линии с тяговой сетью, при которой опасное напряжение, индуцируемое в жилах кабеля, не превышало бы допускаемого нормами значения 200 В, а результирующее напряжение шума – допускаемого значения 0,9 мВ.

Расчет опасных влияний тяговой сети переменного тока.

Опасные напряжения в жилах кабеля могут возникать при аварийном (замыкании тяговой сети на землю или рельсы) и вынужденном (отключении от контактной сети одной из тяговых подстанций) режимах работы тяговой сети. Однако в целях сокращения расчетов, в курсовом проекте произведен расчет опасных влияний лишь для вынужденного режима, когда тяговая подстанция отключена, на станции Д, и тяговая подстанция, расположенная на станции А, питает все плечо тяговой сети протяженностью А-Д.

Тяговая сеть переменного тока наводит напряжение во всех жилах кабеля, однако наибольшее напряжение возникает на жилах цепей связи тональной частоты, поскольку длина сближения их с контактной сетью, определяемая длиной усилительного участка низкочастотных цепей, является наибольшей.

Опасное напряжение U, индуктируемое на изолированном конце жилы кабеля при заземленном противоположном конце (в этом случае величина напряжения максимальна), определяется вольтах по формуле:

(1)

где - круговая частота влияющего тока частотой f=50 Гц (=f=314 рад/с;

М – взаимная индуктивность между тяговой сетью и жилой кабеля при частоте 50 Гц, (Г/км) определяемая по формуле:

М= (2)

м - ширина сближения

См/м проводимость грунта

Sp=0,5 – коэффициент экранирования рельсов;

Sk=0,1 – коэффициент защитного действия оболочки кабеля на частоте 50 Гц;

lp=30 км – расчетная длина сближения кабельной цепи связи тональной частоты с тяговой сетью (соответствует расстоянию от начала цепи (ст.А) до ближайшего промежуточного усилителя тональной частоты);

- эквивалентный влияющий ток частотой 50 Гц, (А), определяемый при вынужденном режиме работы тяговой сети по формуле:

(3)

- результирующий нагрузочный ток расчетного плеча питания при вынужденном режиме работы тяговой сети, (А);

(4)

В – максимальная потеря напряжения в тяговой сети между подстанцией и максимально удаленным электровозом при lэ>30 км, (В)

Lэ=50 км – длина плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме работы;

Rmс, Хmc – соответственно активное и реактивное сопротивление тяговой сети, Ом/км (величины Rmс и Хmc принимаются равными 0,12 и 0,48 Ом/км);