На работу кабельных линий связи оказывает влияние ряд посторонних источников: линии электропередачи (ЛЭП), контактные сети электрофицированных железных дорог, атмосферное электричество (удары молнии), передающие электростанции. Указанные внешние источники создают в цепях кабельных линий связи 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 усилительного 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 = 10 км; l2 = 4 км; lз = 6 км;
и шириной сближения:
а1 = 65 м; а2 = 70 м; а3 = 130 м; а4 = 110 м.
Рис.10.1 Схема взаимного расположения ЛЭП и ЛС на участке сближения.
Продольная ЭДС, индуцируемая в симметричных цепях кабеля связи определяется по формуле, в В:
E = ω ∙ I ∙ m ∙ ℓ ∙ St ∙ Sk, (10.1)
где ω = 2 ∙ 50, рад/с;
I – ток короткого замыкания ЛЭП в конце усилительного участка, I = 3,3 кА;
m- коэффициент взаимной индукции между ЛЭП и линией связи, Гн/км;
ℓ - длина участка сближения, км;
St – коэффициент экранирования заземленного защитного троса ЛЭП;SТ = 0,36.
Sk – коэффициент экранирования оболочки кабеля.
Коэффициент взаимной индукции можно рассчитать по формуле, в Гн/км
| m = (ln | +1) ∙ 10 – 4, (10.2) | |
| 1,75к∙аэкв |
где к – коэффициент вихревых токов; к = √ω∙μгр∙σгр, 1/м;
μгр = μо = 4 ∙ 10 -7, Гн/км – абсолютная магнитная проницаемость грунта;
σгр – удельная проводимость грунта, в См/км; σгр = 1/ρгр =1/0,6∙ 103=1,66∙ 10 -3
ρгр = 0,6 кОМ∙м - удельное сопротивление грунта;
аэкв – эквивалентная ширина сближения, в м
аэкв = √а1∙ а2
Для участка длиной l1 ширина сближения а1=65 м; а2=70 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=0,21.
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=70 м; а2=130 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=0,21.
Продольная ЭДС для участка l2
В.
Определим километрическую ЭДС на участке сближения длиной l3.
Для участка длиной l3 ширина сближения а1=130 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=0,21.
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
исп =2,2 кВ.
1136,01≤ 2200 ─ 500/2
1136,01≤ 1950
В результате расчетов получено, что Е ≤ Едоп, это значит что дополнительные мероприятия по снижению опасных влияний ЛЭП на линии связи не нужны, опасное влияние отсутствует.