Исходные данные

1. Исходные данные

 

Расчетная схема для расчета опасных влияний тяговой сети приведена на рис. 1. Одна из подстанций работает на 100%, другая наполовину. Число путей – 1; подвеска – М120 + 2МФ100; тип линии связи – воздушная со стальными проводами диаметром 5 мм на траверсах.

Принципиальная схема сглаживающего устройства, отдельные параметры которого (L₁; L₂; L₃ и С₄) подлежат определению приведена на рис. 2.

С₁ = 140 мкФ;

С₂ = 90 мкФ;

С₃ = 90 мкФ;

L_р1 = 4,5 мГн;

L_р2 = 4,5 мГн;

R = 0,2 Ом – активное сопротивление каждой ветви;

К = 4, 12, 20 – номера гармонических составляющих выпрямленного напряжения на шинах;

U_4-1 = 22·е^j265˚ В;

U_12-1 = 50·е^j235˚ В;

U_20-1 = 6·е^j165˚ В;

U_4-2 = 21·е^j265˚ В;

U_12-2 = 42·е^j235˚ В;

U_20-2 = 5·е^j240˚ В;

U_шн = 0,6 мВ – допустимое напряжение шума, создаваемого в линии связи;

а = 15 м – ширина сближения;

l = 18 км – длина фидерной зоны;

σ = 5·10³ См/м – проводимость земли;

f_k = 200; 600; 1000 Гц – частота;

р_k = 0,089; 0,794; 1,12

η_k = 3,0; 3,65; 5,65·10^-3;

α_сk = 4,61; 8,2; 11,4·10^-3 1/км;

β_сk = 8,68; 23,3; 36·10^-3 1/км;

Z_вk = 239; 231; 226 Ом/км – волновое сопротивление;

α_тk = 0,96; 1,57; 2,15·10^-3 1/км;

β_тk = 5,76; 17,3; 28,8·10^-3 1/км;

Экранирующий коэффициент рельсов 0,5.

2. Расчет индуктивностей параллельных ветвей фильтра

Для каждой резонансной ветви, настроенной на свою частоту, индуктивное и емкостное сопротивления на этой частоте должны быть равными, т. е. должно выполнятся условие:

где ω_n– угловая резонансная частота n-ой ветви. Отсюда:

Для каждой резонансной ветви:

3. Расчет коэффициента сглаживания для заданных гармоник

Коэффициент сглаживания для К-й гармоники определяется выражением (предварительно приняв С₄= 100 мкФ):

для К = 4, т. к. одна из ветвей работает в резонансе:

для К = 12, 20:

4. Расчет векторной разности напряжений для заданных гармоник

5. Расчет сопротивлений тяговой сети

 

6. Расчет взаимных индуктивностей

7. Расчет гармоник тока тяговой сети

 

8. Расчет напряжения шума

9. Расчет результирующего напряжения шума

10. Сравнение результирующего напряжения шума с заданным значением и корректировка С₄

Т. к. полученное значение напряжения шума не превышает допустимое U_шн > U_ш, то значение емкости С₄ можно взять меньше 100 мкФ.

 

Вывод

Чтобы обеспечить нормальную работу линии связи, проходящей вдоль заданного участка контактной сети, необходимо на тяговых подстанциях установить сглаживающие фильтр-устройства. Принципиальная схема такого устройства приведена на рис. 2. Фильтр-устройство содержит два реактора, три резонансные параллельные ветви, настроенные на 100, 200 и 300 Гц, и четвертую емкостную параллельную ветвь, предназначенную для подавления гармоник более высоких порядков. В нашем случае значение емкости С₄ достаточно взять 32 мкФ, при котором не будет превышаться допустимое значение напряжения шума U_шн. Это позволит уменьшить затраты на комплектацию фильтр-устройства.

Список использованных источников

 

1. Шаров В.И. Электромагнитная совместимость на электрических железных дорогах / Задание на курсовой проект с методическими указаниями. – М.: ВЗИИТ, 1988. – 14 с.

2. Бадер М.П. Электромагнитная совместимость / Учебник для вузов железнодорожного транспорта. – М.: УМК МПС, 2002. – 638 с.

3. Закарюкин В.П. Электромагнитная совместимость устройств электрифицированных железных дорог. – Иркутск.: ИрИИТ, 2002. – 107 с.

4. Справочник по электроснабжению железных дорог. / в 2-х томах / Т. 1 / Под ред. К.Г. Марквардта. – М.: Транспорт, 1980. – 256 с.