Защита кабельной магистрали на участке Петрозаводск-Лодейное поле

Выбираем аппаратуру уплотнения. Так как диапазон уплотнения высокочастотный четвёрок составляет 12–252 кГц, то в качестве аппаратуры уплотнения идеально подходит

Защита кабельной магистрали на участке Петрозаводск-Лодейное поле

Курсовой проект

Радиоэлектроника

Другие курсовые по предмету

Радиоэлектроника

Сдать работу со 100% гаранией

3

СЦБ

СЦБ

3

Рез

Рез

4

СЦБ

СЦБ

4

Рез

Рез

5

СЦБ

СЦБ

5

Рез

Рез

Контрольная жила

СПИ-2 м

Контрольная жила

СПИ-2 м

    Расчёт первичных и вторичных параметров кабелей связи

Параметры передачи оценивают процессы распространения электромагнитной энергии вдоль кабельной цепи.

К первичным параметрам линий связи относятся: активное сопротивление (R) и индуктивность (L) проводников, емкость (C) и проводимость (G) изоляции.

В соответствии с заданием произведём расчет первичных параметров переменному току на линии длиной . По заданию диапазон уплотнения составляет спектр 12 – 252 кГц, поэтому частоту переменного тока выбираем равным 200 кГц

Сопротивление двухпроводной кабельной цепи определяется по формуле

Напишем числовые значения всех параметров, входящих в формулу

Сопротивление постоянному току

Коэффициент укрутки, учитывающий удлинение жил кабеля за счет скрутки (см. приложение 2 табл. 2.1)

p – коэффициент, учитывающий тип скрутки, для звездной в нашем случае

Значения функций приведены в табл. 2.3 приложения 2.

Методом линейной интерполяции определим функции F, G, H, Q

(RM) – сопротивление за счет потерь энергии в окружающих металлических массах, Ом/км (см. приложение 2 табл. 2.2).

Пересчет потерь в металле (RM) для частоты, отличной от 200 кГц, производится по формуле:

Произведём вычисления, диаметр изолированной жилы

Расстояние между проводниками

Определим сопротивление двухпроводной кабельной цепи

Индуктивность двухпроводной кабельной цепи рассчитывается по формуле:

Где

– видоизмененная функция Бесселя (см. приложение 2 табл. 2.3).

Индуктивность двухпроводной кабельной цепи

Емкость двухпроводной цепи определится

Где

Поправочный коэффициент, характеризующий близость проводников к металлической оболочке и соседним цепям кабеля

Произведём вычисления емкости двухпроводной цепи

Проводимость изоляции кабельных цепей определим по формуле

Определим вторичные параметры цепей связи

Волновое сопротивление ZВ – это сопротивление, которое встречает электромагнитная волна при распространении вдоль однородной цепи без отражения.

Это сопротивление свойственно данному типу кабеля и зависит лишь от первичных параметров и частоты передаваемого сигнала. Волновое сопротивление определяется по формуле:

Подставим числовые значения найденных первичных параметров

Коэффициент затухания a, коэффициент фазы b и коэффициент распространения g. Электромагнитная волна, распространяясь вдоль цепи, уменьшается по интенсивности и изменяется по фазе. Уменьшение энергии по длине цепи в 1 км учитывается через коэффициент затухания, изменение фазы напряжения и фазы тока на каждом километре цепи – через коэффициент фазы.

Коэффициент затухания и коэффициент фазы в общем виде определяются по формуле расчёта коэффициента распространения

Произведём расчёт коэффициента затухания и коэффициента фазы

Скорость распространения электромагнитной энергии по цепям связи

    Расчёт опасных и мешающих влияний на цепи, расположенные в кабеле

Напряжения и токи, возникающие в цепях линии связи от влияния различных источников, в отличии от полезных токов и напряжений, несущих информацию, называются посторонними. На кабельные сети большее влияние оказывают линии электропередачи (ЛЭП), контактные сети электрифицированных железных дорог постоянного и переменного токов. Эти влияния могут быть опасными, мешающими или одновременно опасными и мешающими.

Опасные – это токи влияния, при которых токи и напряжения, возникающие в цепях линии связи, могут создавать опасность для жизни обслуживающего персонала, повреждения аппаратуры и приборов, включенных в линию связи, ложные сигналы железнодорожной автоматики и т.д.

Мешающие – это такие величины, при которых в каналах связи появляются помехи, нарушающие информационную работу устройств связи и автоматики.

Высоковольтные линии и электрифицированные железные дороги могут оказывать влияния на цепи линий связи за счет электромагнитной индукции, гальванической связи и при случайном соприкосновении проводов.

Основными факторами, определяющими степень влияния ЛЭП на ЛС, кроме влияющих напряжений и токов, являются ширина, длина и характер сближения этих линий, а также проводимость грунта и параметры цепей связи.

Расчет опасных влияний линий электропередачи с заземлённой нейтралью

Напряжения в жилах кабеля могут возникать и при нормальном режиме эксплуатации, но особо опасные возникают при аварийных режимах, это короткое замыкание фазного провода на землю, при этом переменный ток наводится во всех жилах кабеля, но наибольшее напряжение возникает на жилах цепей связи тональной частоты, поскольку длина сближения их с линией электропередачи может быть равна или больше чем длины усилительных участков К-60п. Кроме этого на СПУНах имеются защитные устройства ЗУ-ДП, которые значительно уменьшают это влияние.

Напряжение U, наводится на изолированном конце жилы кабеля при заземленном противоположном конце, определяется вольтах по формуле:

где ω – круговая частота влияющего тока частотой f=50 Гц

М – взаимная индуктивность между линией электропередачи и жилой кабеля при частоте 50 Гц, (Гн/км) определяемая по формуле:

а = 30 м – ширина сближения

проводимость грунта

Sp=1,0 – коэффициент экранирования рельсов;

Sk=0,620 – коэффициент защитного действия оболочки кабеля на частоте 50 Гц;

Lэ – длина участка косого сближения в километрах, при этом каждый участок косого сближения заменяется параллельным с соответствующей эквивалентной шириной сближения;

Удельное проводимость земли на участке Подпорожье – Яндеба на расстоянии l0=3 км от станции Подпорожье имеет сближение с ЛЭП напряжением 110 кВ с заземлённой нейтралью.

Длина сближения

Ширина сближения

Рис. 5

Рассчитаем эквивалентную ширину сближения для каждого участка

Для выполнения расчётов надо определить наибольшую величину опасного напряжения, применим для этого метод проб, используя для этого характерную кривую токов короткого замыкания ЛЭП. Для этого сравним три значения опасного напряжения, на расстоянии 2 км от начала сближения, в середине и в конце длины сближения. Согласно условия величина тока в начале сближения

И в конце линии

Для построения графика найдём

Минимальную длину берём равной 2 км, а максимальную 22 км

Получили функцию

В среде Mathcad построим график этой функции

Рис. 6

Находим значение опасного напряжения в начале участка (l=2 км)

Находим значение опасного напряжения в середине участка

По графику (Рис. 7) определяем ток

Находим значение опасного напряжения в конце участка

Так как значение опасного напряжения в начале, середине и конце участка сближения не превышает норму, то применять защитные мероприятия по снижению опасного влияния ЛЭП не обязательно.

Расчёт мешающих влияний электрических железных дорог потоянного тока

В нашем проекти имеется два усилительных участка низкочастотных цепей кабельной линии связи, Лодейное Поле – Пай протяжённость которого составляет 84 км и Петрозаводск – Пай, протяжённость этого участка составляет 75 км. Произведём расчёт мешающих влияний на самом протяженном участке, то есть для участка Лодейное Поле – Пай по формуле

Коэффициент взаимной индуктивности между контактным проводом и жилой кабеля на частоте 800 Гц

Модулль входного сопротивления тяговой сети (Приложение 3, рис 3.4)

Действующее значение влияющего напряжения

Телефонный формфактор напряжения

Коэффициент экранирующего действия металлических покровов кабеля на частоте 800 Гц для кабеля МКСБ 7х4 (приложение 3 табл. 3.2)

Коэффициент чувствительности двухпроводной цепи связи к помехам на частоте 800 Гц (Приложение 3 таблица 3.4)

Численное значение мешающих влияний от влияния контактного провода электрофицированной железной дороги постоянного тока

Псофометрическое напряжение шумов не превышает допустимую норму, поэтому дополнительных мер по снижению помех можно не проводить.

Расчёт влияния линий электропередачи с заземлённой нейтралью

Удельное проводимость земли на участке Подпорожье – Яндеба на расстоянии l0=3 км от станции Подпорожье имеет сближение с ЛЭП напряжением 110 кВ с заземлённой нейтралью.

Длина сближения

Ширина сближения

На участке сближения НУПов нет

Рис. 6

Рассчитаем эквивалентную ширину сближения для каждого участка

Воздушные ЛС подвержены магнитному и электрическому влияниям со стороны ЛЭП. Все кабели с металлическими оболочками, а при прокладке в земле – и с неметаллическими, вследствие экранирующего действия оболочек и земли подвержены только магнитным влияниям.

Основными факторами, определяющими степень влияния ЛЭП на ЛС, кроме

Похожие работы

< 1 2 3 4 > >>