Жобаланатын жолдарды құру және жөндеу бойынша жұмыстарды ұйымдастыру жоспары

 

 

4.2 Коаксиалды кабель  тізбектерінің арасындағы өзара     

әсерлердің параметрлерiн есептеу

 

          Коаксиалды тізбектердің арасындағы  өзара әсерлесудің біріншілік параметрi болып Z12 байланыс кедергісі болып табылады, ол кедергі I1 токқа әсер ететін сыртқы өткізгіштің сыртқы бетіндегі EZ электр өрісінің ұзына бойына құраушысы болып табылады. I1 ток осы тізбектен өтеді. EZ  мәні U- ға тен:

                

          Z12= EZ / I1= U / I1 , Ом/км                                                                       (4.1)

 

Немесе келесі формуламен есептеуге болады:

 

, Ом/ км                                                                           (4.2)

 

мұндағы, N- коэффициент, ол былай табылады:

 

                                                                                              (4.3)

 

мұндағы, K- 1/мм мәніндегі мыс үшін құйынды токтың коэффициенті. Ол келесі формуламен анықталады:

 

                                                                                               (4.4)

 

t- сыртқы өткізгіштің қалыңдығы, t= 0,1 мм;

• - материалдың сыртқы өткізгішінің өткізгіштігі, мыс үшін    См/мм.

fmin жиіліктегі құйынды токтың коэффициенті:

 

, 1/мм;

 

fорт, fmax жиіліктеріндегі K мәндері 4.1 кестеде көрсетілген:

 

Кесте 4.1.K мәндері

Жиілік	Құйынды токтың коэффициенті
14 кГц	1,754 рад/км
17 кГц	2,13 рад/км

 

fmin жиіліктегі N коэффициентінің мәні:

 

 

Кесте 4.2. (4.3) формуламен есептелген N мәндері

Жиілік	N коэффициентінің мәні
14 кГц	7,322*10-5
17 кГц	7,927*10-5

(4.2) формулаға сәйкес Z12 мәнін табамыз.

fmin жиілікте:

 

, Ом/км.

 

fорт, fmax жиіліктеріндегі Z12 мәндері 4.3 кестеде көрсетілген:

 

Кесте 4.3. Z12 мәндері

Жиілік	Байланыс кедергісі
14 кГц	5,267 Ом/км
17 кГц	5,701 Ом/км

 

y3 үшiншi тізбектің тарату коэффициенті y өзара ықпал ететiн тізбектердің тарату коэффициентiнен әлдеқайда көп болғандағы шартта әдiл болатын жүктелген тізбектермен келісілген бірдей конструкциалы коаксиалды тізбектердің арасындағы қорғаныштық пен ауыспалы өшулерді есептейтін формулаларды қарастырамыз.

Жақын жердегі ауыспалы өшу келесі формуламен анықталады:

                                

 ,  дБ                                                                      (4.5)

 

fmin жиіліктегі жақын жердегі ауыспалы өшулер:

 

 дБ;

 

fорт, fmax жиіліктеріндегі А0 мәндері 4.4 кестеде көрсетілген:

 

Кесте 4.4. А0 мәндері

Жиілік	Жақын жердегі ауыспалы өшулер
14 кГц	178,19 дБ
17 кГц	195,24 дБ

 

Алыс жердегі ауыспалы өшу:

                    

         , дБ                                                                            (4.6)

 

мұндағы, α= 0,59 аз жиіліктегі өшу коэффициенті;

 

fmin жиіліктегі алыс жердегі ауыспалы өшулер:

 

 дБ

 

fорт, fmax жиіліктеріндегі А1  мәндері 4.4 кестеде көрсетілген:

 

Кесте 4.5. Аl мәндері

Жиілік	Алыс жердегі ауыспалы өшулер
14 кГц	255,74 дБ
17 кГц	275,61 дБ

 

Алыстағы қорғаныштық:

 

        , дБ                                                                                    (4.7)

 

fmin жиіліктегі қорғаныштық:

 

 дБ

 

fорт, fmax жиіліктеріндегі Аl мәндері 4.6 кестеде көрсетілген:

 

Кесте 4.6. Аl мәндері

Жиілік	Алыстағы қорғаныштық
14 кГц	61,75 дБ
17 кГц	65,2 дБ

 

Осы формулаларда: Zв- тізбектің толқындық кедергісі, Ом; γ=α+iβ- тарату коэффициенті, 1/км; l- күшейткiш участоктың ұзындығы,км; Zз- қарастырылатын коаксиалды тізбектің екі сыртқы өткізгішінің жеке кедергісінен және Zз=2Zвн+iωL3 тізбек аралық индуктивті кедергіден тұратын үшінші аралық тізбектің толық кедергісі, Ом/км.

Коаксиалды кабельдердің өзара ықпалдасу мәндерін тауып, нормамен салыстырамыз.

Нормаға сәйкес коаксиалды кабельдер үшін жақын жердегі ауыспалы өшулер мен жиіліктегі күшейткіш аймақтақтың алыстағы қорғаныштығы сызықтық сигналдың максимал энергиясына сәйкес болуы керек, ол келесі эмпирикалық формулаларға тәуелді болады:

 

, дБ            (4.8)

 

, дБ            (4.9)

 

Егер есептеудiң нәтижелерi бойынша өзара ықпалдың параметрлерi нормадан төмен болса, онда коаксиалды тізбектердің арасындағы қорғаныштық және ауыспалы өшуді қалай жоғарылатуға болатынын көрсету керек.

А0 және Аз мәндері (4.8) және (4.9) формулаларымен былай анықталады:

f1=10 кГц болғанда:

         , дБ;

         , дБ.

fорт  және fmax жиіліктері үшін А0 және Аз мәндері 4.7 кестеде берілген.

Кесте 4.7. А0 және Аз мәндері

Жиіліктер	А0, дБ	Аз, дБ
f орт, (14кГц)	89,9	80,5
f max, (17 кГц)	91,7	82,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Электр байланыс кабельдерін сыртқы электромагнит өріс

ықпалынан қорғау

 

5.1 Негізгі мағлұматтар

 

ВСС-тің дамуымен сызықты тракттардың сенімділігіне және ақпараттың берілуі сапасына улкен талаптар қойылып жатыр. Үлкен және өте үлкен кернеулік электр байланыс линияларының, электрифицирленген темір жолдардың үлкен жылдамдықпен салынуы олардың электромагниттік сиымдылығы мен мемлекеттің байланыс торабының арасында проблемалардың туындауына әкеліп соқты. Қазіргі уақытта электромагнитті өрістің улкен интенсивтілігін тудыратын кабельді магистральдар жоқ. Сондықтан ең басты қамтамасыз ету сыртқы электромагниттік әсерлерден  ЭБК қорғау болып табылады [ 2 ].

Электромагниттік әсерлердің және кабельді магистральдардың сенімділігі параметрлерін есептеу үшін 5.1 кестеде мәндер берілген:

 

Кесте 5.1. Электромагниттік әсерлердің және кабельді магистральдардың сенімділігі параметрлерін есептеу үшін қажет мәндер

№	, кА	2,9	Ескерту
1	, м	50
2	, м	60
3	, м	110
4	, м	90
5	, км	50
6	, км	50
7	, км	125
8	, кВ	3,1
9	, сағ	20
10	, кОм∙м	0,2
11	, км	72
12	, км	8
13	, км	20

 

 

5.2 Қауіпті магниттік әсерлер есебі

Жоғары кернеу линиясы (ЖКЛ) әсерінің байланыс линиясына әсер ету деңгейін анықтайтын басты факторлардың бірі жақындастыру характері болып табылады. Жақындастыру түсінігі ЖКЛ мен байланыс линиясының арасындағы ортақ орналасу деп түсіндіріледі. Осының арқасында байланыс линиясында қауіпті немесе кедергі жасайтын кернеулер мен токтар пайда болуы мүмкін. Жақындастыру параллельді, қисық және күрделі болып бөлінеді. Егер линиялар арасында қысқа ара қашықтық а жақындастыру ұзындығы орташа мәнінен 10 %-дан аспайтын болып өлшенсе, онда бұл параллельді болады. Ал егер бұл қағида орындалмаса, онда бұл қисық учаска деп аталады. Бұл жақындастыруды үзеңгілік параллельдімен ауыстыруға болады. Бұл кезде параллельді эквивалентті учаскілерінің ұзындығы учаскінің соңдарында жақындастыру енінің максималды мәнінің минималдыға қатынасы үштен аспауы керек. Сонда жақындастырудың эквивалентті ені аэкв былай анықталады: .

Қауіпті магниттік әсерлер электр жүргізу линиясының фазалық сымдары немесе электрифицирленген темір жолдардағы контакт сымдары жұлынғанда және жерлегенде пайда болуы мүмкін. Қысқаша тұйықталу кезіндегі тоқтың улкен мәні магнит өрісінің интенсивтілігін тудырады. Соның әсерінен кабельдің сымдарында рұқсат етілген мәннен асатын ЭҚК пайда болады. Бұл ЭҚК көлденең деп аталады, өйткені пайда болған электр өрісі байланыс сымынан көлденең бағытталған [ 2 ].

Көлденең ЭҚК – гальваникалық ажырамайтын учаскесінің ұзындығындағы байланыс сымдарының басындағы және соңындағы  потенциалдардың түрлілігі. Трансформатор фильтр күшейткіштері болмайтын байланыс линиясының учаскесі гальваникалық ажырамайтын учаске деп аталады. Кабельді магистральдарда гальваникалық ажырамайтын учаскесінің ұзындығының орнына күшейткіш (регенерациялық) учаскесінің ұзындығы қолданылады.

Байланыс кабелінің сымдарында, жақындаудың қиын учаскесінде жүргізілген (5.1 сурет) жоғары кернеулік линиясының көлденең ЭҚК-нің абсолюттік мәні 50 Гц жиілікпен мына формуламен анықталады:

, В                                                                                                    (5.1)

           мұндағы, n – учаскелер саны; I1 – әсер етуші ток, А; l – жақындаудың і учаскесінің ұзындығы, км; m12і – бір сымды тізбектің жоғары кернеулік линиясы және жақындаудың і учаскесінің байланыс линиясының арасындағы ортақ индукциясының коэффициенті, Гн/км; Sі – жоғары кернеулік линиясы және жақындаудың і учаскесінің арасындағы экранирлеу коэфициенті.

           5.1 сурет. Байланыс линиясының ЖКЛ-мен жақындасу схемасы

Индукцияның өзара коэффициентін теория бойынша табу өте қиын, өйткені ол жақындасу учаскесінде жердің өткізгіштігіне тәуелді. Практика бойынша индукцияның өзара коэффициентін жақындасудың еніне және жердің өткізгіштігіне тәуелді болып номограммамен анықталады (5.2 сурет). Индукцияның коэффициентін мына формуламен де табуға болады:

, Гн/км                                                                            (5.2)               

мұндағы, а – жақындасу ені, м; f  –әсер етуші токтың жиілігі, Гц; σ3 – жердің өткізгіштігі, См/м.

Немесе келесі формуламен табуға болады:

           

, Гн/км                                                             (5.3)

 

мұндағы, k- 1/м кезіндегі құйынды токтың коэффициенті;

 

                                                                                          (5.4)

 

мұндағы, Гн/ м- жердің абсолютті магнит өтімділігі; sгр- жердің меншікті өтімділігі, См/км;

 

 , См/км                                                                                         (5.5)

 

мұнда, rгр- жердің өтімділігі, тапсырмаға сәйкес rгр=0,2 кОм*м

 

,См/км.

 

         l1 ұзындықтағы аймақтың жақындастыру ені а1=50 м; а2=60 м.

 

 м.

 

         l2  ұзындықтағы аймақтың жақындастыру ені а2=60 м; а3=110 м.

 

м.

 

l3  ұзындықтағы аймақтың жақындастыру ені а3=110 м; а4=90 м.

 

 м.

 

(5.4) формуласы бойынша құйынды ток коэффициентін табамыз:

 

1/м.

 

(5.3) формуласы бойынша l1 аймақ үшін өзара индукцияның коэффициенті:

 

, Гн/км

 

l2, l3 ұзындық аймақтарындағы өзара индукцияның коэффициенттері 5.2 кестеде келтірілген

 

Кесте 5.2. Өзара индукцияның коэффициенттері

Аймақтың жақындастыру ені	Өзара индукцияның коэффициенті
81,24 м	3,304*10-4 Гн/км
99,5 м	3,101*10-4 Гн/км

 

Экранирлеу коэффициенті (төменгі жиілікте оны қорғау әсерінің коэффициенті деп те атайды) байланыс линиясы мен ЖКЛ арасындағы металдық экрандардың қорғау әсерінің арқасында ЭҚК-нің азаюын есептейді [ 4 ].

 

S= Sоб Sтр Sм Sр                                                                                          (5.6)