 |
Параметры тяговых сетей переменного тока.
|
|
|
|
Параметры тяговых сетей переменного тока.
1. Активное сопротивление проводов и рельсов.
В цепях переменного тока каждый элемент цепи обладает комплексным сопротивлением
z = rа + jх,
где rа – активное сопротивление;
х – реактивное сопротивление.
Обычно активное сопротивление выражается через омическое
rа = r · k,
где r – омическое сопротивление постоянному току,
k – коэффициент, зависящий от материала провода.
Активное сопротивление рельсов, выполняемых из стали, зависит от магнитной проницаемости µ стали рельсов, а µ зависит от тока, протекающего по рельсам. Таким образом, значение тока в рельсах зависит от переходного сопротивления рельсы – земля и продольного сопротивления рельсов.
Активное сопротивление рельсов во много раз больше, чем омическое, вследствие большого сечения рельсов и магнитных свойств рельсовой стали. Например, при переменном токе частотой 50 Гц сопротивление рельсов в 5 – 7 раз больше, чем при постоянном.
2. Полное сопротивление контуров и взаимоиндукции контуров тяговой сети.
Тяговую сеть в процессе передачи энергии электроподвижному составу можно рассматривать состоящей из нескольких контуров. Например, один контактный провод и две нити рельсов одного пути: контактный провод – земля и два контура рельс – земля – всего три контура.
Полное удельное сопротивление любого контура равно:
z0 = r0 + j · (х0/ + х0//),
где r0 – удельное активное сопротивление контура;
х0/ - удельное внешнее индуктивное сопротивление контура;
х0// - удельное внутреннее индуктивное сопротивление контура.
3. Составное сопротивление тяговой сети.
Если ток протекает по участку тяговой сети протяжённостью l, то потеря напряжения на этом участке
|
|
|
∆ U = Iк · (R · cos φ + Х · sin φ )
где R = rа0 · l и Х = х0 · l.
Величина R · cos φ + Х · sin φ - называется составным сопротивлением.
4. Эквивалентное сопротивление тяговой сети.
Электромагнитное влияние тяговых сетей постоянного и
переменного тока на линии связи
Тяговая сеть, обладая большой электрической мощностью, оказывает нежелательное воздействие на линии связи и может нарушить нормальную работу линий связи.
По интенсивности воздействия влияния подразделяют на:
1. опасные – к огда влияния тяговых сетей представляют опасность для обслуживающего персонала, изоляции линий и аппаратов;
2. мешающие –- когда влияния препятствуют нормальному функционированию сооружений (появление ложных сигналов, сбой движения поездов, отсутствие слышимости).
На дорогах переменного тока опасные влияния могут возникнуть при КЗ в удалённой точке тяговой сети, при котором наведённая ЭДС имеет наибольшее значение. При сближении линий связи с контактной сетью в её проводах могут наводиться потенциалы в несколько киловольт.
Мешающее влияние на дорогах постоянного тока обуславливается наличием переменной составляющей в выпрямленном напряжении и токе, возникающей при работе преобразователей; их неисправностями, регулированием напряжения, асимметрией напряжений в питающей системе.
На дорогах однофазного тока мешающее влияние вызвано наличием высших гармонических составляющих тока и напряжения, их несинусоидальностью в контактной сети, которая обусловлена работой выпрямительной установки электровозов.
По характеру воздействия тяговых сетей на линии связи различают электрическое, магнитное и гальваническое влияния.
Электромагнитное поле тяговой сети проявляет себя и как электрическое поле (за счёт изменения электрической напряжённости этого поля в пространстве) и как магнитное поле (за счёт индуктивной связи тяговой сети с другими сетями).
|
|
|
Гальваническое влияние на смежные сооружения тяговая сеть оказывает вследствие утечки тяговых токов с рельсов в землю и попадания этих токов на подземные сооружения.
Электрическое влияние тяговой сети на смежную цепь при практическом отсутствии магнитного влияния можно наблюдать в том случае, если контактная сеть находится под напряжением, а нагрузки в ней отсутствуют. Под действием электрического поля в проводах линий связи наводится потенциал, значение которого определяется напряжением контактной сети и отношением ёмкостей между влияющим проводом и проводом связи к ёмкости провода «связь – земля». Разность потенциалов проводов двух проводной линии связи вызывает протекание токов помех. Кабельные линии связи в земле с заземлённой оболочкой электрическому влиянию не подвержены.
В зависимости от конкретных условий прокладки линий связи электрическое влияние тяговой сети дорог переменного тока может приводить к появлению наведённых напряжений в линии связи, достигающих нескольких киловольт.
наведённых напряжений решение примера стр. 51
Электрические влияния на участках постоянного тока несущественны.
Магнитное влияние на участках постоянного и переменного тока является наиболее существенным.
Тяговая сеть является несимметричной двухпроводной цепью: провода контактной сети и рельсы создают неодинаковые магнитные поля, которые противоположны по направлению и неодинаковы по величине, поэтому в пространстве распространяется результирующее магнитное поле. Чаще всего магнитное поле, создаваемое током в рельсах, уменьшает основное поле, создаваемое контактной сетью и в смежной линии индуктируется меньшая ЭДС.
В линии связи, оказавшейся в этом поле, индуктируется ЭДС пропорциональная величине и частоте тока тяговой сети:
|
|
|
