Расчёт опасных магнитных влияний

Одним из основных факторов, определяющих степень влияния ЛВН на линии связи, является характер сближения. Под сближением понимается взаимное расположение линии связи и ЛВН, при котором в линии связи могут возникнуть опасные и мешающие напряжения и токи. Сближение может быть параллельным, косым и сложным. Участок сближения считается параллельным, если кратчайшее расстояние между линиями (ширина сближения) а изменяется по длине сближения не более чем на 10% от среднего значения. Если это условие не выполняется, то участок сближения будет косым. Такое сближение заменяется ступенчатым параллельным, при этом выбирают длину параллельных эквивалентных участков так, чтобы отношение максимального значения ширины сближения к минимальному на концах участка было не более трёх. Тогда эквивалентная ширина сближения а_экв определяется соотношением .

Опасное магнитное влияние может возникнуть при обрыве и ззаземлении фазово­го провода ЛЭП или контактного провода ЭЖД. Большая величина тока короткого замыкания создаёт интенсивное магнитное поле. В результате чего в жилах кабеля индуцируется ЭДС которая может превышать допустимые значения. Эта ЭДС называется продольной так как индуцированное электрическое поле направлено вдоль провода связи.

Продольная ЭДС - это разность потенциалов между началом и концом провода связи на длине гальванически неразделённого участка. Гальванически неразделённым участком считается участок линии связи не содержащий усилителей трансформаторов фильтров. На кабельных магистралях за длину гальванически неразделённого участка принимается длина усилительного (регенерационного) участка.

Абсолютное значение продольной ЭД наведённой в жилах кабеля связи от магнитного влияния ЛВН на сложном участке сближения (рисунок 1) рас­считывается на частоте 50 Гц по формуле [П.Ж.]:

B (6.1)

где n - число участков; I₁ - влияющий ток, А; m_12i - коэффициент взаимной индукции между однопроводными цепями ЛВН и линии связи на i-ом участке сближения, Гн / км; l_i - длина i-ro участка сближения, км; S_i - результирующий коэффициент экранирования между ЛВН и линией связи на i-ом участке.

Коэффициент взаимной индукции точно определить теоретически достаточно сложно, так как он зависит от проводимости земли на участке сближения, а проводимость земли из-за неоднородности структуры строения меняется в широких пределах. В практике коэффициент взаимной индукции в зависимости от ширины сближения и проводимости земли определяется по номограммам [4,5].

Можно определить коэффициент взаимной индукции и по приближённой формуле, которая справедлива в диапазоне тональных частот:

Гн/км (6.2)

где а - ширина сближения, м; f - частота влияющего тока, Гц; σ₃ - проводимость земли, См / м.

Результирующий коэффициент экранирования (на низких частотах его называют коэффициентом защитного действия) учитывает уменьшение наведённой ЭД за счёт защитного действия металлических экранов, размещённых между ЛВН и линией связи. В общем виде коэффициент защитного действия можно определить:

(6.3)

где S_o6, S_mp, S_P, S_м - коэффициент защитного действия, соответственно металлических покровов кабеля связи; заземлённых тросов, подвешенных на опорах ЛЭП; рельсов железнодорожных путей, проложенных рядом с кабелем связи металлических сооружений (соседних кабелей связи, трубопроводов, газопроводов и т.д.).

При наличии на отдельных участках проектируемой кабельной линии связи заземлённых тросов или ж.д. путей их величину коэффициента экранирования можно определить по таблицам 2 и 3 [П.Ж.].

Определив коэффициент взаимной индукции m₁₂, для каждого участка производят расчёт продольной ЭДС, полагая S_o6= 1 [4,5]:

Рассчитав величину суммарной продольной ЭД на участке сближения l, определяем продольную ЭД на 1 км кабеля:

В/км (6.4)

Необходимость определения Е_км вызвана тем, что величина КЗД защитных металлических покровов кабелей связи S_o6, содержащих материалы из стали, зависит от величины Е_км. Значение S_o6 зависит от типа и геометрических размеров защитных покровов.

Исходя из результата расчёта Е_км по таблицам 4-7 в зависимости от типа защитных покровов кабеля связи определяем величину идеального коэффициента защитного действия металлических покровов кабелей S_o6 [П.Ж.]

Окончательно величину наведенной продольной ЭД в кабеле связи определяем по формуле:

В (6.5)

Если E^` превышает Е_доп, рассчитанную согласно таблице 8, то необходимо предусмотреть меры защиты. В качестве защиты можно рассмотреть применение экранирующих тросов согласно таблице 2 или рельсов согласно таблице 3 [П.Ж.].

Поиск по сайту: