Мероприятия, проводимые на влияющих линиях

Меры защиты от опасных и мешающих влияний высоковольтных линий электропередачи и контакт­ных сетей определяют на основании расчетов значений индуциро­ванных напряжений и токов.

При проектировании ВЛ и линий автоматики, телемеханики и связи необходимо размещать их трассы так, чтобы избежать влия­ний, превышающих допустимые нормы. Если это невозможно по местным условиям или экономическим соображениям, то применя­ют специальные меры защиты.

На высоковольтных линиях и контактных сетях электрифици­рованных железных дорог переменного тока мерами защиты от опасного влияния являются: уменьшение времени короткого замы­кания; снижение токов короткого замыкания, переход на тяговые сети напряжением 2х25 кВ с автотрансформаторами, подвеска защитных тросов; включение в контактную сеть отсасывающих трансформаторов.

Для защиты от мешающего влияния на влияющих линиях предусматривают: транспозицию проводов высоковольтных ли­ний; подвеску защитных тросов; включение отсасывающих транс­форматоров в контактную сеть; включение сглаживающих фильт­ров на трансформаторных подстанциях.

Уменьшение времени короткого замыкания применением быст­родействующих приборов защиты, отключающих линии от питаю­щих устройств, в случае заземления одной из фаз, снижает опасность поражения человека током и пробоя изоляции кабелей и уст­ройств.

Транспозиция проводов высоковольтных цепей уменьшает их продольную асимметрию и, следовательно, напряжения и токи нулевой последовательности.

Отсасывающие трансформаторы (ОТ) (рис. 1) уменьшают маг­нитное влияние контактных сетей переменного тока. Они имеют коэффициент трансформации от 0,8 до 1, мощность 800 кВ • А и бо­лее. Первичную обмотку включают последовательно в контактную сеть 2, а вторичную — в провод обратного тока 1, подвешиваемый на опорах контактной сети (рис. 1, а), или в рельсы 3 (рис. 1, б). При протекании тягового тока по первичным обмоткам трансформа­торов во вторичных обмотках и обратном проводе будет протекать ток почти противоположного направления, что снижает напряжен­ность влияющего магнитного поля. При включении вторичных обмо­ток в рельсы ток в них значительно увеличивается, что улучшает экранирующие действия рельсов. Число устанавливае­мых отсасывающих трансформаторов определяют расчетами. Защитное действие отсасывающих трансформаторов зависит от рас­стояний между ними, взаимного расположения линий, подвержен­ных влиянию, и тяговой сети, сопротивления рельсов относительно земли, удельного сопротивления земли и т. д. Коэффициент их за­щитного действия при включении в провод обратного тока может иметь значения 0,25…0,5, а при включении в рельсы 0,25…0,7.

Рис. 1

Использование отсасывающих трансформаторов в качестве меры защиты от опасных и мешающих влияний удорожает строительство тяговой сети, усложняет эксплуатацию и увеличивает потери элект­роэнергии, но при необходимости защиты дорогостоящих действую­щих сооружений (магистральных кабелей, кабельных сетей мест­ной связи и т. д.) их применение может быть оправдано.

Сглаживающие фильтры применяют для уменьшения мешающих влияний тяговых сетей постоянного тока и устанавливают на всех тяговых подстанциях. Сглаживающие фильтры снижают амплитуду гармонических составляющих напряжения и тока, действующих в тяговой сети, для чего в схемах фильтров (рис. 2) имеются резо­нансные контуры, настроенные на частоты гармоник с наибольши­ми амплитудами, реакторы L1 и L2 и конденсаторы С1, С2. Реак­торы и конденсаторы, действуя совместно, образуют фильтры, за­держивающие гармоники более высоких частот.

Рис. 2

Контур, состоящий из элементов L2, L _ш и С _ш в первом фильт­ре настраивают на частоту 300 Гц с большой амплитудой.

Эффективность фильтров оценивается так называемым коэффи­циентом сглаживающего действия, определяемым как отношение псофометрического напряжения на входе фильтра к псофометрическому напряжению на его выходе. При индуктивности реакторов L1 и L2, равной 5 мГн, коэффициент сглаживающего действия фильтра Ф2 равен 64, а Ф1 — 250. Если индуктивность реактора 4,5 мГн, то коэффициент сглаживающего действия фильтра Ф2 ра­вен 55, а Ф1 — 180.