Дипломная работа: Исследование системы электроснабжения с экранирующим и усиливающим проводами

Таким образом, если Z = 0,41 Ом / км, а Z_ЭУП ⁼ 0,224 Ом / км, то К_U =1,83.

Таким образом, потери напряжения в тяговой сети уменьшатся в 1,83 раза.

2.3 Расчет коэффициента экранирующего действия

Наличие заземленного экранирующего провода, расположенного вблизи контактной подвески, и усиливающего провода приводит к снижению напряженности электрического поля в окружающем пространстве, а следовательно, к уменьшению электрических влияний на смежные сооружения. Степень снижения этих влияний зависит от взаимного расположения тяговой сети и смежной линии. В отдельных случаях для получения наибольшего эффекта рекомендуется изменить геометрию подвески экранирующего провода на конкретном участке.

Снижение магнитных влияний тяговой сети с ЭУП на смежные линии можно оценить коэффициентом экранирующего действия:

IK

IЭ

?_Э = 1 - , (2.8)

где I_Э - ток, протекающий в контуре экранирующий провод – земля, А;

I_K - ток, протекающий в контуре контактный провод - земля, А

Для определения величин токов I_Э , I_K воспользуемся расчетной схемой, которая приведена на рис. 2.4.

На рис. 2.4. показана схема расположения проводов на опоре контактной сети для однопутного участка (в данном случае будем вести упрощенный расчет и считать, что влиянием второго пути на смежное сооружение можно пренебречь). В этой схеме контактный провод и несущий трос заменены одним эквивалентным проводом.

Нa рис. 2.4. использованы следующие обозначения:

Z_K , Z_Y , Z_Э , Z_P - соответственно сопротивления контуров: контактная подвеска - земля, усиливающий провод - земля, экранирующий провод - земля;

эквивалентный рельс-земля;

I_K , I_Э, I_У , I_Р – соответственно токи : контактной подвески, усиливающего фидера, экранирующего провода, рельса;

z_ук , z_уэ, z_эк - соответственно сопротивления взаимной индукции между усиливающим проводом и контактной подвеской, усиливающим проводом и экранирующим проводом, и экранирующим проводом и контактной подвеской;

z_кр , z_ур, z_эр - соответственно сопротивления взаимной индукции между контактной подвеской и рельсами, усиливающим проводом и рельсами, экранирующим проводом и рельсами.

С погрешностью, не превышающей 1,5 % можно принять z_кр = z_ур =z_эр = z_н . Это равносильно предположению, что ток рельсовой цепи индуктирует одинаковые по величине и фазе ЭДС во всех проводах тяговой сети и не оказывает влияния на распределение токов между ними.

Для этой схемы справедлива следующая система уравнений:

U_K = I_K Z_К +I_y Z_ук - I_E Z_KE – I_P Z_KP ;

U_y = I_y Z_y + I_K Z_KY – I_E Z_YE – I_p Z_yp ;

U_E = I_E Z_E + I_P Z_EP – I_K Z_EK – I_Y Z_YE (2.9)

U_P = I_P Z_P + I_E Z_EP – I_K Z_KP – I_Y Z_YP ;

где U_K , U_y ,U_E , U_P – падения напряжения на 1 км длины контуров соответственно контактная подвеска – земля, усиливающий провод – земля, экранирующий провод – земля, эквивалентный рельс – земля, В/км.

Сопротивления контуров проводник – земля и взаимной индукции Z_М между каждой парой таких контуров вычисляют соответственно по формулам:

Z_{пр – земля} = R_o + 0.05 + j *( 0.145lg + 0.016 ), (2.10)

где R_о - активное сопротивление провода длинной 1 км, Ом/км;

D_э – эквивалентная глубина возврата тока в земле, м;

r_пр – радиус провода, м.

, (2.11)

где f – частота тока, Гц;

y_з – удельная проводимость земли, y_з = 0,5*10 ^{– 3} , См/м;