Курсовой проект Электромагнитная совместимость. Курсовой проект по дисциплине Электромагнитная совместимость и средства защиты кп. 532220. 23. 05. 05. 058. Пз
 Скачать 376.55 Kb.
|
|
Курсовой проект по дисциплине Электромагнитная совместимость и средства защиты КП.532220.23.05.05.058.ПЗ Выполнил: Проверил: Содержание Введение Цель и задачи курсового проекта Исходные данные Расчет напряженности электрического поля, создаваемого высоковольтными линиями переменного тока. Однопутный участок Расчет напряженности электрического поля, создаваемого высоковольтными линиями переменного тока. Двухпутный участок Введение Термины и определения, используемые при описании влияний электрифицированной железной дороги на смежные линии, содержатся в стандарте «ГОСТ Р 51317.2.4-2000. Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитная обстановка. Классификация электромагнитных помех в местах размещения технических средств и в «Правилах защиты устройств проводной связи и проводного вещания от влияния тяговой сети электрифицированных железных дорог переменного тока». В соответствии с этими документами под влиянием понимается процесс (или состояние) такого типа, при котором в некоторых устройствах будут появляться дополнительные напряжения и токи за счёт перекачки части электрической энергии из других устройств. При этом внешними влияниями называют влияния на низковольтные цепи со стороны высоковольтных (или сильноточных) цепей, а взаимными – влияния от соседних цепей одной или однотипной линии. Так, внешними будут влияния со стороны тяговой сети на линии связи, а взаимными – влияния друг на друга разных пар много проводной линии связи. Влияющая линия создаёт в окружающем пространстве электрическое поле, определяемое напряжением в линии, а также магнитное поле, связанное с токами в линии. Электрические и магнитные влияния тяговой сети носят отрицательный характер и способствуют появлению в смежных проводных линиях опасных напряжений, что ведет к необходимости принятия определенных мер, т.к. появляется вероятность попадания обслуживающего персонала под высокое напряжение. Это ведет к изменению порядка обслуживания таких линий, что в дальнейшем приводит к дополнительным трудозатратам и снижению экономической эффективности работы предприятия. Защита от влияний является необходимым элементом в работе предприятия, поэтому является перспективным направлением для научных исследований и экспериментов. Цель и задачи курсового проекта Целью курсового проекта по дисциплине «Электромагнитная совместимость и средства защиты» является приобретение и закрепление практических навыков выполнения курсового проекта «Расчёт электромагнитной совместимости электрифицированной железной дороги и смежной линии», а также использование приобретенных навыков и современного программного обеспечения для расчётов электромагнитной совместимости. Задачи курсового проекта: Выполнить анализ задания и исходных данных. Выполнить расчет напряженности электрического поля, создаваемого высоковольтными линиями переменного тока. Исходные данные Номер студенческого билета 1642058 Исходные данные по таблице П 1.1  1 Напряжение контактной сети (Вариант 8)  2 Высота контактной подвески (Вариант 5)  3 Радиусы КП и НТ (Вариант 2)  4 Среднее расстояние между КП и НТ (Вариант 0)  5 Расстояние между осями путей (Вариант 2)  Исходные данные по таблице П 1.2  1 Напряжение линейное (Вариант 2)  2 Напряжение фазовое (Вариант 2)  3 Расстояние между осями фаз (Вариант 8)  4 Радиус провода (Вариант 8)  5 Кол-во проводов в фазе (Вариант 5)  6 Радиус расщепленной фазы (Вариант 5)  7 Высота подвески провода под опорой (Вариант 0)  8 Габарит линии в середине пролета (Вариант 0)  1 Расчет напряженности электрического поля, создаваемого высоковольтными линиями переменного тока. Однопутный участок Рассчитать для варианта, представленного в таблице 1: - Эквивалентный радиус контактной сети и высоту подвески. - Для двухпутного участка рассчитать напряженность электрического поля на уровне головы человека, стоящего на пути на разном расстоянии от оси первого пути. - для этого же участка рассчитать напряженность электрического поля на уровне подвески контактного провода для различных расстояний от оси первого пути. - Произвести такие же расчет напряженности электрического поля на уровне человека 1,8 м, стоящего на земле для однопутного участка, при условии, что второй путь отсутствует и на уровне головы человека, работающего под напряжением с изолированной вышки. - По результатам расчета построить кривые зависимости напряженности электрического поля от расстояния для всех четырех случаев. - Сравнив максимальное расчетное значение напряженности электрического поля под контактным проводом на высоте 6,24 м на однопутном и двухпутном участке с допустимой нормой напряженности электрического поля 5кВ/м. Цепная подвеска на дорогах переменного тока, как правило, состоит их троса ПБСМ-95 и провода МФ-100. Трос и провод контактной сети заменяются одним эквивалентным проводом. Высота эквивалентного провода Высота эквивалентного провода  Радиус эквивалентного провода  Вертикальная составляющая напряженности от электрического поля на высоте у  Проверим, чему равна напряженность вблизи линии, при x = 0.  График функции представлен на рисунке 1.  Рисунок 1 – Напряженность на высоте человека Ниже представлена таблица 1 значений напряженности электрического поля на уровне головы человека Таблица 1 – Значения напряженности электрического поля
Высота при работе с вышки  Ниже представлена таблица и график напряженности электрического поля на уровне подвески Таблица 3 – Значения напряженности электрического поля на уровне человека
 Рисунок 2 – Напряженность на высоте контактной подвески Ниже для сравнения приведен рисунок двух линий на высоте человека и на высоте подвески.  Рисунок 3 – График сравнения напряженности на высоте человека и на высоте подвески Допустимая продолжительность пребывания в электрическом поле без защиты   Рисунок 4 – Продолжительность пребывания в электрическом поле без защиты 2 Расчет напряженности электрического поля, создаваемого высоковольтными линиями переменного тока. Двухпутный участок Выражаемые коэффициенты   Подставив значения в формулу, получим:  Вертикальная составляющая напряженности электрического поля будет равна:   Рисунок 5 – График вертикальной составляющей Продолжительность пребывания персонала без средств защиты определяется по формуле  Рисунок 6 – Продолжительность пребывания персонала без средств защиты Любые работы без применения средств защиты и без ограничения по характеру и продолжительности могут производиться в местах, где напряженность электрического поля не превышает 5 кВ/м. Если напряженность электрического поля на рабочем месте превышает 25 кВ/м, пребывание в поле без средств защиты недопустимо (независимо от продолжительности). Уровень напряженности принимается по результатам измерений. Приведенные нормативы действительны при условии исключения воздействия на работающие электрические разряды. Указанное в таблице время может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. В остальное рабочее время необходимо использовать средства защиты или находиться в электрическом поле напряженностью до 5 кВ/м. 3 Расчет напряженности электрического поля трехфазной высоковольтной линии Рассчитать для варианта, представленного в таблице 1: - Напряжённость электрического поля в плоскости, перпендикулярной ЛЭП, на различном расстоянии от ее оси под опорой и в середине пролета на уровне головы человека. - Для трехфазной линии сверхвысокого напряжения: построить кривые зависимости напряженности электрического поля от удаления от оси ЛЭП по результатам расчет. Потенциал электрического поля, создаваемого трехфазной линией с конкретным расположением фазовых проводов, в произвольной точке М с координатами x, y, определяется выражением. Принимаем, что геометрические и электрические оси проводов совпадают      На человека находящегося перпендикулярно проводам, действует вертикальная составляющая  .     Рисунок 7 – Вертикальная составляющая напряженности  Рисунок 8 – Продолжительность пребывания персонала без средств защиты Заключение Влияние тяговой сети электрифицированной дороги приводит к появлению напряжений, представляющих опасность для людей и оборудования, или мешающих работе систем связи. Очевидно, существуют некоторые пороги этих двух видов наведенных напряжений, ниже которых можно не считаться с влиянием тяговой сети. Эти критические значения зафиксированы в нормативных документах. Нормы допустимых опасных влияний определяются в основном степенью опасности наведенного напряжения для человека, а также уровнем изоляции линии и рабочим напряжением линии связи. Нормы допустимых мешающих влияний определяются допустимым соотношением между напряжением шума и напряжением полезного сигнала в линии связи. При коротких замыканиях в тяговой сети в смежных линиях возникают кратковременные напряжения магнитного влияния, длительность которых определяется временем срабатывания защиты в устройствах тягового электроснабжения. Степень опасности кратковременного воздействия напряжения на человека меньше, чем длительного, и зависит от длительности приложения напряжения: чем короче импульс, тем он менее опасен. По этой причине нор-муруют напряжения этого вида влияния для наихудшего варианта смежной линии связи, когда линия заземлена на удаленном конце, и учитывают длительность наведенного напряжения, определяемую временем срабатывания защит от короткого замыкания. При длительном приложении напряжения, отвечающем вынужденному режиму питания меж подстанционной зоны (консольное питание от одной подстанции), степень опасности наведенного напряжения наибольшая и допустимое напряжение намного меньше. Мероприятия по защите от влияний разделяются на две группы: активные и пассивные. Активные мероприятия действуют на все смежные линии. К ним относятся применение отсасывающих трансформаторов на дорогах переменного тока и фильтр-устройств и демпфирующих контуров на тяговых подстанциях постоянного тока для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Мероприятия, осуществляемые в смежной линии, защищают только данную линию, и поэтому их относят к пассивным. Таким мероприятием являются относ смежной линии от железной дороги. Увеличение ширины сближения уменьшает электрическую и магнитную связь и снижает напряжение влияния, при этом электрическое влияние уменьшается с расстоянием намного быстрее магнитного, а последнее зависит еще от проводимости земли. В зависимости от удельной проводимости земли минимальная допустимая ширина сближения воздушной линии с тяговой сетью переменного тока может достиг-гать значений от сотен метров до нескольких километров. Таким образом, в данном курсовом проекте при расчете электрического и магнитного влияний, а также мешающего влияния однопутного участка железной дороги переменного тока, электрифицированного по системе 27,5 кВ. Список используемой литературы Бадер М.П. Электромагнитная совместимость: Учебник для вузов железнодорожного транспорта. / М.П. Бадер - Москва: УМК МПС, 2002. - 638 с. - Текст: непосредственный. Закарюкин В.П. Электромагнитная совместимость устройств электрифицированных железных дорог/ В.П. Закарюкин - Иркутск: ИрИИТ, 2002. - 137 с. - Текст: непосредственный. Шаров В.И. Влияние электрических железных дорог на смежные устройства: Задание на курсовой проект с методическими указаниями / В.И. Шаров - Москва: ВЗИИТ, 1983. - 15 с. - Текст: непосредственный. Бабаева В.М. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине "Влияние электрических железных дорог на смежные устройства"/ В.М. Бабаева, Г.А. Минин, В.П. Семенчук - Москва: МИИТ, 1987 - 46с – Текст: непосредственный. Марквардта К.Г. Справочник по электроснабжению железных дорог / К.Г. Марквардта - Москва: Транспорт, 1980 - 256 с. - Текст: непосредственный |