Расчет параметров передачи цепей кабеля в диапазоне частот СП

       

Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля


На работу кабельных линий связи оказывает влияние ряд посторонних источников: линии электропередачи (ЛЭП). Контактные сети электрифицированных железных дорог, атмосферное электричество (удары молний), передающие радиостанции. Указанные источники создают в цепях кабельных линий опасные и мешающие влияния.

Необходимо оценить то опасное влияние, которое создает ЛЭП на симметричные цепи, находящиеся в сердечнике бронированного кабеля.

Рассматриваемая ЛЭП представляет собой трехфазную линию передачи с заземленной нейтралью. Она работает на переменном токе с частотой f=50 Гц. Опасное влияние возникает при нарушении нормального режима работы ЛЭП, например при заземлении провода одной из фаз в точке на конце регенерационного участка. В этом случае в ЛЭП возникает ток короткого замыкания I, достигающий больших значений и оказывающий на линию связи опасное магнитное влияние.

Трасса сближения, показанная на рис. 10.1 состоит из трех участков, длиной

l1=6 км;

l2=7 км;

l3=7 км;

и шириной сближения между ЛЭП и ЛС

a1=100 м;

а2=130 м;

а3=90 м.

Продольная ЭДС, индуцируемая в симметричных цепях кабеля связи определяется по формуле, в В

,                                                          (10.1)



где                 

рад/с;

          I        -    ток короткого замыкания ЛЭП в конце регенерационного участка, А;

          m       -    коэффициент взаимной индукции между ЛЭП и линией связи, Гн/км;

          l         -    длина участка сближения, км;

          Sт      -    коэффициент экранирования заземленного защитного троса ЛЭП. Согласно заданию Sт=0,38;

          Sк      -    коэффициент экранирования оболочки кабеля.

Определим величину продольной ЭДС для участка длиной l1. Для этого предположим, что длина этого участка l=1км и Sк=1. По формуле (10.1) определим километрическую ЭДС Еoi, в В/км на этом участке.

  Рис. 10.1. Схема взаимного расположения ЛЭП и ЛС на участке сближения.

Коэффициент взаимной индукции m можно определить по формуле, в Гн/км

,                                              (10.2)


где    k        -    коэффициент вихревых токов, в 1/м

,

где   
Гн/м - абсолютная магнитная проницаемость грунта.

          sгр    -    удельная проводимость грунта, в См/км

,                                                                               (10.3)

где    rгр    -    проводимость грунта, согласно заданию rгр=0,8 кОм м.

 См/м.

          аэкв   -    эквивалентная ширина сближения, в м

.                                                                    (10.4)

Для участка длиной l1 ширина сближения а1=100 м; а2=130 м.

 м.

Коэффициент вихревых токов

 1/м.

Коэффициент взаимной индукции для участка l1

 Гн/км.

Километрическая ЭДС для участка l1

 В/км.

Затем, по табл. 6 [4] определим коэффициент экранирования оболочки троса Sк для рассчитываемого кабеля. В нашем случае Sк=0,25.

После этого определим продольную ЭДС для участка сближения l1 по формуле, в В

                                                                     (10.5)

 В.

Определим километрическую ЭДС на участке сближения длиной l2.

Для участка длиной l2 ширина сближения а1=130 м; а2=90 м.

 м.

Коэффициент взаимной индукции для участка l2

 Гн/км.

Километрическая ЭДС для участка l2

 В/км.

Коэффициент экранирования оболочки кабеля в данном случае

          Sк=0,27.

Продольная ЭДС для участка l2

 В.

Определим километрическую ЭДС на участке сближения длиной l3.

Для участка длиной l3 ширина сближения а1=90 м; а2=110 м.

 м.

Коэффициент взаимной индукции для участка l3

 Гн/км.

Километрическая ЭДС для участка l3

 В/км.

Коэффициент экранирования оболочки кабеля в данном случае

          Sк=0,27.

Продольная ЭДС для участка l3

 В.

Продольная ЭДС, индуцируемая в симметричных цепях кабеля на всем участке косого сближения

 В                    (10.6)

Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала, а также для предохранения от повреждений аппаратуры и линий связи установлены нормы допустимых величин для опасного влияния. Влияния при аварийных режимах бывают кратковременными, так как они исчезают с автоматическим отключением поврежденной линии в течение 0,15...1,2с.



По этой причине для этого вида влияния приняты относительно высокие допустимые напряжения. Так, для кабельной линии с дистанционным питанием усилителей по системе “провод - провод” переменным током с заземленной средней точкой источника питания, в В

.                                                            (10.7)

В курсовом проекте следует принять напряжение дистанционного питания

 В.

Согласно варианту задания

 кВ.

 В.

Поскольку в результате расчетов получено, что
, то необходимо предусмотреть дополнительные мероприятия по снижению опасных влияний ЛЭП на линии связи.

Мероприятия по защите кабельной магистрали от внешних влияний будут описаны в разделе 12.


Содержание раздела