Федеральне агентство залізничного транспорту
Іркутський державний університет шляхів сполучення
Факультет: Електротехнічний Кафедра: ЕЖТ
Курсова робота
З дисципліни:
«Електромагнітна сумісність»
ІРКУТСЬК 2007
Зміст
Вступ 3
Завдання на курсову роботу 5
1. Вихідні дані 6
2. Розрахунок індуктивностей паралельних гілок фільтра 8
3. Розрахунок коефіцієнта згладжування для заданих гармонік 8
4. Розрахунок векторної різниці напруг для заданих гармонік 9
5. Розрахунок опорів тягової мережі 10
6. Розрахунок взаємних індуктивностей 10
7. Розрахунок гармонік струму тягової мережі 11
8. Розрахунок напруги шуму 11
9. Розрахунок результуючої напруги шуму 12
10. Порівняння результуючої напруги шуму з заданим значенням і коректування З квітня 1912
Висновок 13
Список використаних джерел 14
Введення
Електричні залізниці можуть чинити на лінії дротового зв'язку магнітне, електричне та гальванічне вплив.
Магнітне вплив викликається проходженням по тягової мережі змінного струму. Магнітному впливу піддаються всі провідні лінії зв'язку, як повітряні, так і кабельні.
Електричне вплив обумовлено наявністю в тягової мережі змінної напруги. Йому схильні повітряні лінії і повітряні лінії, виконані кабелем без металевої оболонки.
Гальванічне вплив викликається протіканням в землі тягових струмів. Гальванічного впливу схильні заземлені оболонки кабелів і ланцюги, які використовують в якості зворотного проводу землю. Його слід враховувати при наявності хоча б одного заземлення в будь-якій точці ланцюга.
За ступенем і характером впливу розрізняють впливу небезпечні і заважають.
Вплив називається небезпечним, якщо виникають в проводах лінії зв'язку напруги і струми створюють небезпеку для обслуговуючого персоналу та абонентів або можуть пошкодити апарати та прилади, включені в ці ланцюги.
Вплив називається заважає, коли в каналах зв'язку виникають перешкоди, що порушують їх нормальну дію.
Взаємне розташування електрифікованої залізниці та лінії зв'язку, при якому в останній можуть виникнути небезпечні і заважають напруги, називають зближенням.
Довжиною зближення називають ту частину лінії зв'язку, яка знаходиться в зоні впливу тягової мережі.
Шириною зближення є відстань між віссю дороги і лінією зв'язку.
Паралельним зближенням називають таке взаємне розташування лінії зв'язку і електрифікованої залізниці, при якому ширина зближення відрізняється від свого середнього значення не більше ніж на 10%. Якщо ця умова не виконується, то зближення називають косим.
Довжина ділянки косого зближення дорівнює довжині проекції лінії зв'язку на вісь полотна залізниці. Ширина ділянки косого зближення є среднегеометрической величиною відстаней, виміряних на початку та в кінці ділянок зближення.
Змістом курсової роботи є розрахунок згладжує пристрою на тяговій підстанції постійного струму і визначення заважають впливів електричної залізниці з напругою З кВ в тягової мережі на суміжну повітряну лінію зв'язку.
У проекті допускаються деякі спрощення за вихідними даними і розрахунками: розглядається одноколійний ділянку електрифікованої залізниці, що складається з однієї фідерної зони двостороннього харчування при незмінному навантаженні суміжних тягових підстанцій та постійної ширині зближення, кінці лінії зв'язку збігаються з розташуванням тягових підстанцій, спрощені розрахунки при визначенні заважають впливів.
Завдання на курсову роботу
Для ділянки залізниці, електрифікованого на постійному струмі з напругою З кВ в тягової мережі, визначити параметри паралельних гілок згладжує пристрої виходячи з того, що результуюче заважає вплив на суміжну лінію зв'язку заданих гармонійних складових напруги на шинах тягових підстанцій не повинен перевищувати зазначеного в завданні значення . Для цього необхідно спроектувати фільтр-пристрій тягової підстанції постійного струму.
1. Вихідні дані
Розрахункова схема для розрахунку небезпечних впливів тягової мережі наведена на рис. 1. Одна з підстанцій працює на 100%, інша наполовину. Число шляхів - 1; підвіска - М120 + 2МФ100; тип лінії зв'язку - повітряна зі сталевими дротами діаметром 5 мм на траверсах.
Принципова схема згладжує пристрої, окремі параметри якого (L 1, L 2, L 3 і С 4) підлягають визначенню наведена на рис. 2.
З 1 = 140 мкФ;
З 2 = 90 мкФ;
З 3 = 90 мкФ;
L р1 = 4,5 мгн;
L р2 = 4,5 мгн;
R = 0,2 Ом - активний опір кожної гілки;
К = 4, 12, 20 - номери гармонійних складових випрямленої напруги на шинах;
U 4-1 = 22 · е j 265 ˚ В;
U 12-1 = 50 · е j 235 ˚ В;
U 20-1 = 6 · е j 165 ˚ В;
U 4-2 = 21 · е j 265 ˚ В;
U 12-2 = 42 · е j 235 ˚ В;
U 20-2 = 5 · е j 240 ˚ В;
U шн = 0,6 мВ - допустима напруга шуму, створюваного в лінії зв'язку;
а = 15 м - ширина зближення;
l = 18 км - довжина фідерної зони;
σ = 5.10 3 Див / м - провідність землі;
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 з k = 4,61; 8,2; 11,4 · 10 -3 1/км;
β з k = 8,68; 23,3; 36.10 -3 1/км;
Z в k = 239; 231; 226 Ом / км - хвильовий опір;
α т k = 0,96; 1,57; 2,15 · 10 -3 1/км;
β т k = 5,76; 17,3; 28,8 · 10 -3 1/км;
Екрануючий коефіцієнт рейок 0,5.
2. Розрахунок індуктивностей паралельних гілок фільтра
Для кожної резонансної гілки, налаштованої на свою частоту, індуктивне і ємнісне опору на цій частоті повинні бути рівними, тобто має виконуватися умова:
де ω n - Кутова резонансна частота n-ої гілки. Звідси:
Для кожної резонансної гілки:
3. Розрахунок коефіцієнта згладжування для заданих гармонік
Коефіцієнт згладжування для К-ої гармоніки визначається виразом (попередньо прийнявши З 4 = 100 мкФ):
для К = 4, тому що одна з гілок працює в резонансі:
для К = 12, 20:
4. Розрахунок векторної різниці напруг для заданих гармонік
5. Розрахунок опорів тягової мережі
6. Розрахунок взаємних індуктивностей
7. Розрахунок гармонік струму тягової мережі
8. Розрахунок напруги шуму
9. Розрахунок результуючої напруги шуму
10. Порівняння результуючої напруги шуму з заданим значенням і коректування З 4
Т. до отримане значення напруги шуму не перевищує допустимий U шн> U ш, то значення ємності С 4 можна взяти менше 100 мкФ.
Висновок
Щоб забезпечити нормальну роботу лінії зв'язку, що проходить уздовж заданої ділянки контактної мережі, необхідно на тягових підстанціях встановити згладжують фільтр-пристрої. Принципова схема такого пристрою наведена на рис. 2. Фільтр-пристрій містить два реактори, три резонансні паралельні гілки, налаштовані на 100, 200 і 300 Гц, і четверту ємнісну паралельну гілку, призначену для придушення гармонік більш високих порядків. У нашому випадку значення ємності С 4 достатньо взяти 32 мкФ, при якому не буде перевищуватися допустиме значення напруги шуму U шн. Це дозволить зменшити витрати на комплектацію фільтр-пристрої.
Список використаних джерел
1. Шаров В.І. Електромагнітна сумісність на електричних залізницях / Завдання на курсовий проект з методичними вказівками. - М.: ВЗІІТ, 1988. - 14 с.
2. Бадер М.П. Електромагнітна сумісність / Підручник для вузів залізничного транспорту. - М.: УМК МПС, 2002. - 638 с.
3. Закарюкін В.П. Електромагнітна сумісність пристроїв електрифікованих залізниць. - Іркутськ.: ІрІІТ, 2002. - 107 с.
4. Довідник з електропостачання залізниць. / В 2-х томах / Т. 1 / За ред. К.Г. Марквардта. - М.: Транспорт, 1980. - 256 с.