Магнитное влияние

Линия электрически короткая.

Рассмотрим случай, когда однопроводная цепь 2 находится в переменном магнитного поля однопроводной влияющей линии 1 (рис. 1).

Когда во влияющей цепи 1 протекает переменный ток I₁, то в результате магнитной индукции по всей длине цепи 2 будет индуцироваться э.д.с., действующая вдоль провода. Если ток во влияющей цепи I₁ не изменяется в пределах всего сближения, то продольная э.д.с. также будет постоянна. Практически это может быть если обе цепи электрически короткие.

Для таких сближений индуктированная продольная э.д.с. будет постоянна и равна

, (1)

где - сопротивление общей заземлённой части цепей 1 и 2 на один км сближения;

- взаимная индуктивность между цепями 1 и 2 на один км сближения;

- длина сближения;

- Ом/км (2)

- полное взаимное сопротивление цепей 1 и 2 на 1 км параллельного сближения. также называют коэффициентом магнитной связи.

Ток I_2M, проходящий через нагрузки с сопротивлением Z₂, включенные на концах цепи,

, (3)

где - сопротивление проводника.

Напряжение, действующее на нагрузках,

(4)

Если отключить нагрузки, включённые в цепь 2, то на изолированном проводе 2 будет действовать продольная э.д.с., определяемая по формуле (1)

Распределение её вдоль провода показано на рис. 2а

При заземлении одного из концов провода 2 на изолированном конце будет действовать напряжение относительно земли, равно Е₂ (рис.2б). Под этим напряжением окажется человек, прикоснувшийся к изолированному концу, или подключенный аппарат. Индуктированный ток, проходящий через тело человека, может создать опасность для его жизни, а индуктированное напряжение повредить изоляцию аппарата.

Поэтому при определении опасных магнитных влияний всегда вычисляют значение индуктированного напряжения на изолированном конце провода при заземленном другом конце.

Рассмотрим влияние на 2-х проводную цепь (рис. 3).

Когда подверженной влиянию является 2-х проводная цепь, то в каждом её проводе индуктируется продольная э.д.с., определяемая по формуле(1).

На нагрузках, включенных в 2-х проводную цепь, будет действовать напряжение, обусловленное поперечной и продольной асимметрией.

При влиянии ВВЛ и тяговых сетей на двухпроводную линию учитывается только продольная асимметрия.

Напряжение, индуктированное вследствие продольной асимметрии определяется умножением напряжения на конце изолированного провода на коэффициент чувствительности h, следовательно,

(5)

При влиянии между цепями автоматики телемеханики и связи обычно рассчитывают значения индуктированных напряжений и токов, обусловленных только поперечной асимметрией и при согласованных нагрузках. Они могут быть вычислены как разность напряжений, индуцированных на концах проводов цепи, подверженной влиянию

, (6)

где и - э.д.с., индуцированные в проводах 2-х проводной цепи, или по формуле:

, (7)

где - коэффициент магнитной связи между однопроводной влияющей цепью и двухпроводной, подверженной влиянию.

В случае многопроводных влияющих цепей магнитные связи должны быть определены как эквивалентные с учётом связей, возникающих между всеми проводами обеих цепей.

Поэтому в дальнейшем под Z₁₂ будем понимать магнитные связи между всеми проводами рассматриваемых цепей.

Линия электрически длинная. Рассмотрим методику определения индуктированных напряжений и токов для электрически длинных цепей, т. е. для случая, когда I₁ и E₂ меняются по длине линии. В этом случае необходимо считаться с изменением напряжений и токов в цепях вследствие волновых процессов.

Применим формулу(1) для определения продольной э.д.с. E2 к участку , который выделен на расстоянии X от начала сближения (рис.4а).

Продольная э.д.с., индуктированная в цепи 2, на этом участке будет

, (8)

где I_1x - ток в цепе 1 на элементе .

Ток dI_2x на элементе , вызываемый продольной э.д.с., можно найти, рассматривая элемент как цепь с сосредоточенными параметрами (см. рис. 4б).

, (9)

где и - входное сопротивление цепи 2 соответственно влево и вправо от элемента .

Для определения полного тока через нагрузки Z₂ за счёт всех элементарных э.д.с. необходимо просуммировать по всей длине сближения, т.е. взять интеграл .

Дата добавления: 2014-11-28