Расчет влияния внешних импульсных воздействий на устройства связи и меры защиты
Описание плана расположения основных станционных и линейных объектов района промежуточной малой станции. Расчет спектра воздействующих импульсов, контура заземления здания. Схемы защиты устройств проводной железнодорожной электросвязи от перенапряжений.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 18.02.2019 |
Размер файла | 991,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
Омский государственный университет путей сообщения
Кафедра “Телекоммуникационные, радиотехнические системы и сети”
РАСЧЕТ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНИХ ИМПУЛЬСНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА УСТРОЙСТВА СВЯЗИ И МЕРЫ ЗАЩИТЫ
Пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине “Электромагнитная совместимость и средства защиты”
Студентки группы 23Б
_________Е.А. Шевелило
Руководитель -
к.т.н. кафедры “ТРСиС”
_________К.В. Авдеева
Омск 2016
Реферат
Курсовой проект содержит 44 страницы, 19 рисунков, 2 таблицы, 1 приложение, 6 источников.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ, КОНТАКТНАЯ СЕТЬ, ВОЛНОВОД, МАГИСТРАЛЬНЫЙ, МЕСТНЫЙ И ПИТАЮЩИЙ КАБЕЛИ, ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ, КОНТУР ЗАЗЕМЛЕНИЯ, ТОК МОЛНИИ, КАСКАДНАЯ ЗАЩИТА, СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ, РАЗРЯДНИКИ.
Объектом исследования являются устройства связи железнодорожного участка.
Цель работы - на основании исходных данных рассчитать параметры и получить характеристики источников влияния на цепи узла связи. Рассчитать и выбрать элементы каскадной защиты. В процессе выполнения курсовой работы были использованы программы Microsoft Office Word 2007, Microsoft Office Visio 2007, MathCad 15.
- Содержание
- Введение
- 1. Описание плана расположения основных станционных и линейных объектов района промежуточной малой станции
- 2. Характеристика основных источников влияния на узел связи
- 3. Описание амплитудно-временных форм, воздействующих на аппаратуру связи и её узел электропитания импульсов перенапряжений и токов
- 3.1 Высоковольтные линии электропередачи
- 3.2 Контактная сеть железных дорог
- 3.3 Грозовые разряды
- 4. Расчет спектра воздействующих импульсов
- 5. Расчёт контура заземления здания ДСП
- 6. Расчет магнитного влияния
- 6.1 Влияние КЗ в ЛЭП и КС
- 6.2 Расчет гальванического влияния ЛЭП и контактной сети
- 7. Схемы защиты устройств проводной железнодорожной электросвязи от перенапряжений
- 7.1 Защита от перенапряжений
- 7.2 Защита от больших токов
- 7.3 Параметры для элементов каскадной защиты
- 7.4 Схемы защиты
- 8. Расчёт параметров электромагнитного экрана аппаратуры
- 8.1 Применение экранов
- 8.2 Скин-эффект
- Заключение
- Библиографический список
- Приложение А Поперечное сечение кабелей
Введение
Напряжения и токи, возникающие в цепях линии связи от влияния различных источников, в отличие от полезных токов и напряжений, несущих информацию, называются посторонними. На воздушные и кабельные линии связи большое влияние оказывают атмосферное электричество, линии электропередач, контактные сети электрифицированных железных дорог постоянного и переменного токов и т. д.
Электрифицированные железные дороги переменного тока могут оказывать на линии проводной связи и проводного вещания магнитное, электрическое и гальваническое влияния.
Магнитное влияние обусловливается прохождением по тяговой сети переменного электрического тока. Магнитному влиянию подвержены все линии проводной связи проводного вещания как воздушные, так и кабельные. импульс электросвязь станционный спектр
Электрическое влияние обусловливается наличием в тяговой сети переменного электрического напряжения. Электрическому влиянию подвержены воздушные линии и воздушные кабельные линии, выполненные кабелем без металлической оболочки.
Гальваническое влияние обусловливается протеканием в земле тяговых токов. Гальваническому влиянию подвержены заземленные металлические оболочки кабелей и цепи, использующие в качестве обратного провода землю. Гальваническое влияние следует учитывать также при наличии лишь одного заземления в любой точке цепи.
Влияния могут быть опасными, мешающими или одновременно опасными и мешающими.
Меры, применяемые для защиты ЛС и включенной в них аппаратуры от опасных и мешающих влияний внешних аппаратуры от опасных и мешающих влияний внешних электромагнитных полей, зависят от видов влияний, типа ЛС, влияющих линий, аппаратуры, величин, допускаемых напряжений и конкретных условий прокладки линий связи. Меры защиты выбираются при проектировании на основании технико-экономического сравнения различных вариантов защиты.
1. Описание плана расположения основных станционных и линейных объектов района промежуточной малой станции
План расположения железнодорожного участка, дежурного по станции (ДСП), тяговой подстанции (ТП), ЛЭП, комплектной трансформаторной подстанции (КТП), волновода, кабеля связи представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 - План станции с расположением тяговой подстанции, ЛЭП, КТП и здания ДСП с размещенным в нем узлом связи
Трансформаторная подстанция - электроустановка, предназначенная для приема, преобразования (повышения или понижения) напряжения в сети переменного тока и распределения электроэнергии в системах электроснабжения потребителей сельских, поселковых, городских, промышленных объектов. Состоит, в основном, из силовых трансформаторов, распределительного устройства, устройства автоматического управления и защиты, а также вспомогательных сооружений.
Трансформаторные подстанции классифицируются на повышающие и понижающие. Повышающие трансформаторные подстанции (сооружаемые обычно при электростанциях) преобразовывают напряжение, вырабатываемое генераторами, в более высокое напряжение (одного или нескольких значений), необходимое для передачи электроэнергии по линиям электропередачи(ЛЭП). Понижающие трансформаторные подстанции преобразуют первичное напряжение электрической сети в более низкое вторичное.
В зависимости от назначения и от величины первичного и вторичного напряжений понижающие трансформаторные подстанции подразделяются на районные, главные понижающие и местные (цеховые). Районные трансформаторные подстанции принимают электроэнергию непосредственно от высоковольтных ЛЭП и передают её на главные понижающие трансформаторные подстанции, а те (понизив напряжение до 6, 10 или 35 кВ) - на местные и цеховые подстанции, на которых осуществляется последняя ступень трансформации (с понижением напряжения до 690, 400 или 230В) и распределение электроэнергии между потребителями[3].
Трансформаторные подстанции изготовляют, как правило, на заводах и доставляют на место установки в полностью собранном виде или же отдельными блоками. Такие трансформаторные подстанции называют комплектными или КТП.
Тяговая подстанция - в общем случае, электроустановка для преобразования и распределения электрической энергии.
Тяговые подстанции предназначены для понижения электрического напряжения и последующего преобразования (выпрямления)тока (для подстанций постоянного тока) с целью передачи его в контактную сеть для обеспечения электрической энергией электровозов, трамваев и троллейбусов. Тяговые подстанции бывают постоянного и переменного тока. В нашем случае используется контактная сеть переменного тока, следовательно, и тяговая подстанция переменного тока.
Контактная сеть - техническое сооружение электрифицированных железных дороги других видов транспорта (метро, трамвая, троллейбуса, фуникулёра), служащее для передачи электроэнергии стяговых подстанций на электроподвижной состав.
Кроме того, с помощью контактной сети обеспечивается снабжение не тяговых железнодорожных потребителей (освещение станций, переездов, питание путевого инструмента)[3].
Линии электропередачи (далее ЛЭП) - один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока. Также электрическая линия в составе такой системы, выходящая за пределы электростанции или подстанции. В России протяженность распределительных и системообразующих сетей напряжением от 6 до 1150 кВ составляет свыше 4,5 млн. км. Источником излучения энергии в окружающее пространство являются в данном случае провода ЛЭП. Несмотря на то, что электромагнитная энергия поля промышленной частоты 50 Гц в значительной мере поглощается почвой, напряженность поля под проводами и вблизи них может быть значительной. Напряженность полей под линией зависит от класса напряжения ЛЭП (электрическое поле), нагрузки (магнитное поле), от высоты подвески, расстояния между проводами, рельефа местности под линией.
Волновод - искусственный или естественный направляющий канал, в котором может распространяться волна. При этом поток мощности, переносимый волной, сосредоточен внутри этого канала или в области пространства, непосредственно примыкающей к каналу.
По природе распространяющихся волн различают электромагнитные и акустические волноводы. Частным случаем первых являются оптоволоконные линии передачи. Наиболее часто под термином “волновод” подразумеваются металлические трубки, предназначенные для передачи энергии электромагнитных волн диапазонов СВЧ и КВЧ. Такой волновод - линия передачи, имеющая одну или несколько проводящих поверхностей, с поперечным сечением в виде замкнутого проводящего контура, охватывающего область распространения электромагнитной энергии.
В соответствии с приказом от 21 декабря 2010 г. N 286 “Об утверждении правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации”, дежурный по станции (далее ДСП) - это сменный помощник начальника станции, единолично распоряжающийся приемом, отправлением и пропуском поездов, а также маневровыми передвижениями в пределах одного раздельного пункта сети железных дорог. ДСП предоставлены исключительно большие права. Дежурный по станции единолично распоряжается движением поездов на станции и прилегающими к ней перегонами. Никто, кроме дежурного по станции не имеет права отдавать распоряжений о приеме, пропуске и отправлении поездов и производстве манёвров на путях, по которым следуют организованные поезда или с которых возможен выход на пути или маршруты следования поездов. Начальник станции и вышестоящие лица могут отдавать свои распоряжения только через дежурного по станции.
В распоряжении дежурного по станции находятся локомотивы, вагоны, постоянные устройства пути, сигнализации, связи и т. п. Он является единственным полномочным командиром смены. В его подчинении находится дежурный штат станции. Все работники смены, а также бригады поездных и маневровых локомотивов в оперативном порядке подчинены дежурному по станции и обязаны беспрекословно выполнять все его распоряжения. Дежурный по станции должен организовать работу так, чтобы обеспечить четкое и своевременное выполнение плана перевозок.
Дежурный по станции обязан четко знать и соблюдать Правила Технической Эксплуатации на железных дорогах Российской Федерации, Инструкцию по Сигнализации на железных дорогах Российской Федерации, Инструкцию по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации, техническо-распорядительный акт станции, соответствующие должностные инструкции по службам (пути, сигнализации и связи, тяги и т. д.). Должен быть в курсе всех нововведений к документам, приказов и телеграмм, актуальных на длительный период времени[3].
План расположения железнодорожного участка, дежурного по станции (ДСП), тяговой подстанции (ТП), ЛЭП, комплектной трансформаторной подстанции (КТП), волновода, кабеля связи представлен на рисунке 1.
Исходя из плана расположения основных станционных и линейных объектов района промежуточной малой станции, примем следующие исходные данные:
?) контактная сеть переменного тока с током короткого замыкания (КЗ)равным 4 кА;
?) ЛЭП-110 кВ с током КЗ 46 кА;
?) длина магистрального кабеля связи (МКПАБп) - 16 км;
?) длина кабеля связи, заходящего на тяговую подстанцию (ТПП) - 2,1 км;
?) длина кабеля электропитания от КТП (СБПБ) до узла связи - 0,25 км;
?) длина волновода КВ - радиостанции - 23 км;
?) - расстояние между кабелем МКПАБп и КС;
?) - расстояние между кабелем ТПП и КС;
?) - расстояние между кабелем СБПБ и КС;
?) - расстояние между КС и ЛЭП 110 кВ;
?) - расстояние между кабелем МКПАБп и ЛЭП 110 кВ;
?) - расстояние между кабелем ТПП и ЛЭП 110 кВ;
?) - расстояние между кабелем СБПБ и ЛЭП 110 кВ;
?) - расстояние между волноводом и КС.
2. Характеристика основных источников влияния на узел связи
Высоковольтные линии и электрифицированные железные дороги могут оказывать влияния на цепи ЛС за счет электромагнитной индукции, гальванической связи и при случайном соприкосновении проводов. На работу кабельных ЛС оказывает влияние ряд посторонних источников: линии электропередачи (ЛЭП), контактные сети электрифицированных железных дорог, атмосферное электричество (удары молний), передающие радиостанции, системы сотовой и спутниковой связей. Указанные источники создают в цепях кабельных линий опасные и мешающие влияния.
ЛЭП переменного тока используют трехфазный ток.
При рассмотрении влияний на цепи связи различают три режима работы:
?) нормальный режим работы - режим, при котором линия работает постоянно;
?) вынужденный режим - режим, при котором линия вынуждена работать определенный промежуток времени в режиме отличающемся от нормального;
?) аварийный режим возникает при нарушении нормальной работы высоковольтной линии передач, например, при обрыве и заземлении провода одной из фаз трехфазной линии передач с изолированной нейтралью возникает неуравновешенное напряжение, равное 1,73 линейного напряжения.
Линии электропередач и электрифицированные железные дороги часто объединяются термином высоковольтные линии (ВЛ). Под действием внешних электромагнитных полей в сооружениях связи могут возникать напряжения и токи:
?) опасные, при которых появляются большие напряжения и токи, угрожающие жизни обслуживающего персонала и абонентов или приводящие к повреждению аппаратуры и линейных сооружений. Опасными считаются: напряжение U > 36 В, ток >15 мА;
?) мешающие, при которых возникают помехи, шумы, искажения, приводящие к нарушению нормальной работы Средств связи. Мешающими считаются: напряжение U от 1 до 2 мВ, ток примерно равен 2мА.
Внешние влияния подразделяются также на длительные и кратковременные. Границей раздела между ними является время t = 1 с.
Спектр частот внешних источников, как правило, имеет широкую полосу. Амплитуда влияющих напряжений и токов, исходящих от внешних источников, зависит от мощности установки и места (расположения) её по отношению к ЛС. Наиболее распространенными источниками мешающих влияний являются линии электропередачи, контактные сети электрифицированных железных дорог, радиостанции. Источниками опасных влияний служат, главным образом, атмосферное электричество и высоковольтные линии, особенно при аварийном режиме. По характеру воздействия различают следующие виды внешних влияний:
?) электрические, обусловленные действием электрического поля;
?) магнитные, возникающие за действия магнитного поля;
?) гальванические, появляющиеся вследствие наличия в земле блуждающих токов.
Последние создаются высоковольтными линиями и используют землю в качестве обратного проводника.
Под действием блуждающих токов на оболочках кабелей связи появляется напряжение и в цепях связи возникает влияние. Особенно велико гальваническое влияние при аварийных режимах высоковольтных линий и в местах электростанций. Кроме того, металлические оболочки кабелей разрушаются под действием блуждающих токов и электрохимических процессов в грунте. Такое явление называется коррозией. Для ограждения линий и аппаратуры от вредного воздействия всех этих факторов применяются специальные меры защиты[1].
Опасные воздействия атмосферного электричества (грозы) на кабельные линии связи наблюдаются повсеместно, однако число грозовых дней в различных районах различно. Установлено, что в течение грозового периода в районах с грозодеятельностью от 20 до 25 дней в году на каждые 100 км трассы приходится от 8 до 10 случаев прямого удара молнии в ЛС. Опасность повреждений кабельной линии существенно зависит от состояния грунта и проводимости кабельной оболочки. В грунтах с большим сопротивлением (песке, скале, глине, грунте и др.) и при больших сопротивлениях оболочки опасность повреждения кабеля возрастает. Грозоповреждаемость кабелей в алюминиевой оболочке, имеющей малое сопротивление, существенно меньше, чем в свинцовой и стальной оболочках.
Грозовые разряды - одно из самых распространенных явлений природы. Достаточно отметить, что каждую секунду поверхность нашей планеты поражают в среднем 100 молний. Общеизвестно, что удары молнии представляют значительную опасность для жизни людей и животных, наносят материальный ущерб.
Молния - это электрический разряд через воздух. Путь, образованный разрядом атмосферного электричества, называется каналом молнии. Канал молнии обладает примерно следующими параметрами: напряжение от 1 до 10 млн. В; ток молнии от 20 до 30 кА; длительность удара молнии от 0,3 до 0,5 с; число разрядов за один удар от 3 до 10; время одного разряда от 100 до 200 мкс; основная частота колебаний линии - 10 кГц; фронт нарастания волны молнии от 10 до 40 мкс; фронт спадания от 40 до 120 мкс; длина канала молнии от 2 до 3 км; скорость движения лидера - 100 км/с; температура в канале молнии - 20000?. Высокое напряжение на проводах ЛС при грозовых разрядах появляется или вследствие индукции от разряда облака в землю, или в результате непосредственного разряда в ЛС (прямой удар). Чаще молнией поражаются наиболее высокие наземные предметы. Однако молния может ударить и в ровную поверхность земли, устремляясь в область большей электропроводности почвы. Если грунт, в который заложен подземный кабель, имеет большое удельное сопротивление, то разряды молнии, реагируя на наличие в почве хорошо проводящих металлических оболочек кабеля, ударяют в поверхность земли над этим кабелем. Чаще всего повреждения подземных кабелей наблюдаются в грунтах с большим сопротивлением, (каменистых, гранитных, песчаных и т.п.). Ток молнии распространяется по земле во все стороны, и если поблизости находится кабель, то большая часть тока может пройти в его металлическую оболочку. Между местом удара молнии и кабелем могут возникнуть большие напряжения и образоваться электрическая дуга, достигающая 30 м, а иногда и больше. Повреждения кабеля от токов молнии весьма разнообразны: так, от сильного нагрева расплавляется свинцовая оболочка, сгорает джутовая оплетка, обгорает изоляция, расплавляются жилы кабеля и т. д. Под действием внешних сил, образующихся от давления паров влаги грунта и газов, возникающих при сгорании джутовой оплетки, образуются вмятины на оболочке, прогибы кабеля, разрывы ленточной брони и т. п. B следствие больших индуктированных напряжений, возникающих между жилами и оболочкой кабеля, пробивается изоляция жил. Повреждения в подземном кабеле могут возникнуть от токов молнии, попадаемых в кабель через близко растущие деревья. Воздушные кабели подвержены действию токов молнии, попавших в кабельные опоры или в воздушные провода[5].
Влияния, оказываемые ЛЭП на линии связи, могут быть электрическими и магнитными. В зависимости от режима работы ЛЭП преобладает то или иное влияние. Симметричные системы обладают высоким потенциалом и создают большие электрические воздействия. Несимметричные системы (с заземленной фазой) в аварийном режиме имеют большой уравнительный ток и являются источником сильных магнитных воздействий (I > H). Заземленные ЛЭП оказывают гальваническое влияние. На линии связи воздействуют как ЛЭП переменного тока, так и постоянного.
Первые влияют в основном на частоте 50 Гц и на высших гармониках, главным образом, в тональном диапазоне частот; вторые - за счет пульсирующих составляющих при выпрямлении тока преимущественно ртутными выпрямителями. Влияние гармонических составляющих распространяется на диапазон порядка 30 кГц и ухудшает качество трехканальных ВЧ систем передачи. Сравнивая агрессивное воздействие ЛЭП переменного и постоянного токов на ЛС, можно отметить, что первые действуют гораздо сильней, чем вторые и требуют относа ЛС на значительное расстояние.
3. Описание амплитудно-временных форм, воздействующих на аппаратуру связи и её узел электропитания импульсов перенапряжений и токов
3.1 Высоковольтные линии электропередачи
Наиболее распространёнными источниками мощных индустриальных электромагнитных помех являются высоковольтные линии электропередач (ЛЭП). Развитие энергетики немыслимо без постоянного увеличения производства электроэнергии и создания новых систем её распределения. Объединение электрических сетей в крупные энергетические системы, вплоть до Единой энергетической системы страны, приводит к созданию мощных линий электропередач высокого и сверхвысокого напряжения. В настоящее время протяженность ЛЭП напряжением от 35 до 800 кВ составляет порядка 500000 км, из которых почти половина приходится на долю высоковольтных линий (ВЛ) от 220 до 300 кВ и около 5% на долю ВЛ 500 кВ и выше.
ЛЭП являясь составной частью энергетической системы, связывают электростанции с понижающими подстанциями. Наиболее распространённым видом высоковольтной ЛЭП являются воздушные линии, выполнение голыми проводами, подвешенными на изоляторах и смонтированными на опорах.
Линии электропередачи, как правил, начинаются и заканчиваются на подстанциях, оборудованных повышающими и понижающими трансформаторами. Трансформаторы трёхфазных электрических систем могут иметь различное соединение обмоток: треугольник-треугольник; треугольник-звезда и звезда-звезда. В зависимости от того, к какому типу соединения обмоток присоединена ЛЭП, различают:
?) симметричную линию электропередачи с изолированной нейтралью (соединение трансформатора звездой с изолированной нейтралью);
?) симметричную линию с заземленной нейтралью (аналогично первой, но нейтраль наглухо заземлена);
?) симметричную линию с компенсированной нейтралью (нейтральная точка соединения звездой трансформатора имеет связь с землёй через дугогасящую катушку);
?) несимметричную ЛЭП (земля используется в качестве одного из рабочих проводов).
В зависимости от конструктивного использования ЛЭП и их электрических схем они будут оказывать различное влияние на окружающее пространство.
Высоковольтные линии электропередачи, находясь в рабочих и аварийных режимах, являются источниками МЭМП. Режим работы ЛЭП определяется ее электрическими характеристиками. Если эти характеристики не выходят за пределы, определяемые условиями эксплуатации ЛЭП и ее назначением, то такой режим является рабочим. Большое влияние на режимы работы ЛЭП оказывают перенапряжения, которые являются причиной повышения амплитуды наибольшего рабочего напряжения электрической сети и генерирования электромагнитных помех большой мощности даже в рабочих режимах ЛЭП.
Различают внутреннее и внешнее перенапряжения. Внутренние перенапряжения вызываются колебаниями электромагнитной энергии, запасённой в элементах электрической цепи или поступающей в нее от генераторов. В зависимости от условий возникновения и возможностей длительности воздействия различают коммутационные, квазистационарные и стационарные перенапряжения.
Наиболее неблагоприятным в смысле электромагнитного воздействия ЛЭП является ее однофазное КЗ, которое возможно только в системах с напряжением 110 кВ и выше.
Временная зависимость тока однофазного короткого замыкания ЛЭП определяется по формуле 3.1.
, |
(3.1) |
где Iкз - ток короткого замыкания ЛЭП, равный по заданию 46 кА;
T - постоянная времени сети, принимающая значение 0,06 с;
f - частота сети, равная 50 Гц ().
На рисунке 3.1 показана временная зависимость тока однофазного короткого замыкания ЛЭП.
Рисунок 3.1 - Изменение во времени тока однофазного КЗ ЛЭП
3.2 Контактная сеть железных дорог
Близкой по своим помехосоздающим свойствам к ЛЭП является контактная сеть (КС) железных дорог. В нашей стране электрифицированные железные дороги работают на постоянном и однофазном переменном токе промышленной частоты. В зависимости от назначения для электрификации железных дорог постоянным током применяют напряжение от 600 до 800 В для городского транспорта (трамвай, метрополитен) и 3300 В для магистральных железных дорог. При электрификации железных дорог переменным током напряжение КС составляет 25 кВ.
Основными элементами электрифицированных железных дорог являются тяговые подстанции, контактная и рельсовая сети.
Контактная сеть представляет собой устройство, с помощью которого электрическая энергия от подстанции передаётся к локомотиву (электровозу). Она включает в себя: провода (контактный провод, несущий трос, усиливающие провода); поддерживающие конструкции - опоры, консоли, оттяжки; различные вспомогательные устройства.
Режимы работы КС имеют иного общего с режимами ЛЭП переменного и постоянного токов. Напряжение на шины тяговых подстанций КС постоянного тока подаётся от выпрямителей, преобразующих напряжение трёхфазного переменного тока в постоянный.
При питании электровозов переменно-постоянного тока от КС переменного тока в ней, также, как и в ЛЭП, имеющей связь с нагрузкой, содержащей выпрямительные элементы, трансформаторы и т.п. будут присутствовать помимо основной промышленной частоты гармоники от 0,1 до 150 кГц.
Особую опасность для РЭС представляет КС в аварийных режимах и в рабочих режимах при питании движущихся нагрузок (электровозов). На характер переходного процесса в КС основное влияние оказывает электродвигатель локомотива, характеристики которого в основном и определяют форму тока КС.
В нашем случае рассматривается контактная сеть переменного тока.
Временная зависимость тока КС переменного тока в режиме КЗ определяется по формуле 3.2.
(3.2) |
где - ток КЗ в сети, равный по заданию 4 кА;
- постоянная времени КС, принимающая значение 0,07 с;
f - частота сети, равная 50 Гц.
На рисунке 3.2 показана временная зависимость тока КС переменного тока в режиме КЗ.
Рисунок 3.2 - Временная зависимость тока контактной сети переменного тока в режиме короткого замыкания
3.3 Грозовые разряды
Грозовые разряды (молнии) - это наиболее распространённый источник мощных электромагнитных помех естественного происхождения. По приближенным подсчетам в земную поверхность ежесекундно ударяют около ста молний. На окружающие предметы, электротехнические сооружения, средства связи, РЭС, живую природу молнии оказывают неблагоприятные воздействия: электростатическое, электромагнитное, динамическое, термическое, биологическое. Удары молнии нередко приводят к гибели людей и наносят большой материальный ущерб.
Молния представляет собой разновидность газового разряда при очень большой длине искры. Общая длина канала молнии достигает нескольких километров. Источником молнии является грозовое облако, несущее в себе скопление объёма положительных и отрицательных зарядов. Образование таких объемных зарядов различной полярности в облаке (поляризация облака) связано с конденсацией вследствие охлаждения водяных паров восходящих потоков теплого воздуха на положительных и отрицательных ионах (центрах конденсации) и разделения заряженных капелек влаги в облаке под действием интенсивных восходящих воздушных потоков.
В природе различают три основных типа грозовых разрядов:
?) линейная молния - имеет вид узкой полосы между облаком и землей, между облаками или между отдельными скоплениями объёмных зарядов внутри облака;
?) шаровая молния - ярко светящийся, подвижный, выпуклый, относительно устойчивый сгусток плазмы, возникающий и исчезающий по мало изученным в настоящее время причинам;
?) тихие разряды - корона, возникающая в местах резкой неоднородности напряженности электрического поля на выступающих заземленных предметах в предгрозовой период и во время грозы[5].
Как показывают измерения, разрядный ток молнии представляет собой импульс с быстрым нарастанием тока от нуля до максимума (фронт волны) и сравнительно медленным спадом (хвост волны).
Временная зависимость тока молнии определяется по формуле 3.3.
, |
(3.3) |
где - это импульс с быстрым нарастанием тока от нуля до максимума, равный 7 мкс;
- это время от условного начала до момента, когда ток молнии на кривой спада становится равных половине своей амплитуды, равное 700 мкс;
t - время;
- ток молнии, равный по заданию 140 кА.
На рисунке 3.3 показана амплитудно-временная характеристика импульса тока молнии.
Рисунок 3.3 - Амплитудно-временная характеристика импульса тока молнии
4. Расчет спектра воздействующих импульсов
Сигналы, хотя и случайно появляются во времени, имеют постоянные параметры. Длительность, их вид за время существования как правило известен. Переносчиком информации является сигнал S(t).
Спектр сигнала (его частотный состав) является важнейшей характеристикой сигнала. Он определяет требования к узлам аппаратуры связи помехозащищенность, возможность уплотнения. Далее мы воспользуемся математическим аппаратом непрерывного спектрального анализа.
Спектральная плотность - это характеристика сигнала в частотной области, определяемая прямым преобразованием Фурье:
(4.1) |
где S(t) - временная функция сигнала;
- круговая частота (=2f).
Самое важное достоинство введенного интегрального преобразования Фурье заключается в том, что решение любой практической задачи может быть перенесено с помощью спектральной плотности из временной области в частотную, и лишь на заключительном этапе расчетов результат вновь переводится во временную область с помощью обратного интегрального преобразования:
(4.2) |
При решении задач теории связи не будем в курсовом проекте пользоваться обратным преобразованием, а ограничимся только поиском и анализом спектров сигналов.
На рисунке 4.1 представлен спектр однофазного короткого замыкания ЛЭП.
Рисунок 4.1 - Спектр однофазного короткого замыкания ЛЭП
На рисунке 4.2 показан спектр тока КС переменного тока в режиме КЗ.
Рисунок 4.2 - Спектр тока КС переменного тока в режиме КЗ
На рисунке 4.3 представлен спектр амплитудно-временной характеристики импульса тока молнии.
Рисунок 4.3 - Спектр амплитудно-временной характеристики импульса тока молнии
Как видно из представленных графиков спектр КС и ЛЭП сосредоточен в низкочастотной области. Спектр же молнии имеет высокочастотную характеристику. И наиболее широкий спектр у тока молнии.
5. Расчёт контура заземления здания ДСП
Назначением заземляющего устройства здания (сооружения) является:
?) обеспечение электромагнитной совместимости среды обитания человека и атмосферного электричества во всех его проявлениях, в том числе и в виде грозы;
?) обеспечение электромагнитной совместимости среды обитания человека и электроустановок здания (сооружения);
?) обеспечение электромагнитной совместимости информационно-технологического оборудования и электроустановок здания (сооружения).
Обеспечение электромагнитной совместимости в электроустановках зданий (сооружений) включает:
?) защиту зданий (сооружений) от каких бы то ни было повреждений (механических, термических, электрических);
?) исключение искрообразования, пожаров и взрывов во всех помещениях зданий (сооружений), включая взрывоопасные и пожароопасные зоны;
?) обеспечение электробезопасности как внутри зданий (сооружений), так и снаружи;
?) исключение выноса опасного потенциала;
?) защиту электроустановок и информационно-технологического оборудования от электромагнитного влияния молнии;
?) защиту информационно-технологического оборудования от электромагнитного влияния электроустановок.
Основным параметром, характеризующим защитное заземляющее устройство, является сопротивление растеканию тока, которое в основном зависит от сопротивления земли. При расчете заземляющего устройства сопротивление земли условно относят к заземлителю.
Расчет производится для случая размещения заземлителя в однородной земле. Для расчета используем способ коэффициентов использования. Он основан на применении коэффициентов использования заземлителей (вертикальных з и горизонтальных п).
Определяем расчетное значение удельного сопротивления грунта в месте устройства заземления с учетом повышающего коэффициента К по формуле:
расч= Кизм, |
(5.1) |
где изм - удельное сопротивление грунта, полученное непосредственным измерением. В нашем случае оно определено в задании равным 50 Омм;
К - коэффициент, учитывающий изменение удельного сопротивления земли в течение года в зависимости от климатической зоны, типа (вертикальные или горизонтальные), длины и глубины заложения заземлителей.
Для первой климатической зоны и вертикальных заземлителей длиной 3 м. К=1,65, тогда:
расч=1,65 50 = 82,5 Омм.
Выбираем форму и размеры искусственных вертикальных электродов-заземлителей.
Сопротивление одиночного вертикального заземлителя рассчитывается по формуле:
, |
(5.2) |
где l - длина вертикального электрода-заземлителя, м;
d - диаметр заземлителя, м. Т.к. мы используем в качестве электродов угловую сталь, то ее эквивалентный диаметр d=0,95b, где b - ширина полки уголка, м;
t - глубина заложения заземлителя, равная расстоянию от поверхности земли до середины заземлителя,
t = tп + l/2,
tп - глубина заложения полосы, 0,7 м.
Таким образом, для l = 3 м, d = 0,950,05 = 0,0475 м, t = 0,7+1,5 = 2,2 м получим:
Полученное значение Rверт сравниваем с наибольшим допустимым значением Rзуmax=4 Ом.
Т. к. R0>Rн, то определяем число вертикальных заземлителей. Сначала находим приближенное число заземлителей по формуле:
, |
(5.3) |
Затем определяем количество заземлителей с учетом коэффициента использования по формуле:
(5.4) |
где - коэффициент использования вертикальных заземлителей (без учета влияния соединительной полосы), при помощи которого учитывается явление взаимного экранирования электрических полей отдельных электродов. = 0,65. Тогда:
.
Определяем длину соединительной полосы (горизонтального проводника) при расположении заземлителей в ряд по формуле:
, |
(5.5) |
Определяем сопротивления растеканию тока горизонтальной полосы (без учета экранирования между полосой и заземлителями) по формуле:
, |
(5.6) |
где - расчетное удельное сопротивление грунта с учетом коэффициента сезонности Кп, Омм,
bп - ширина соединительной полосы, м. По заданию bп = 40 м;
tп - глубина заложения полосы в грунт, принимаем равной 0,7 м.
Ом.
Определяем сопротивление растеканию полосы с учетом коэффициента использования по формуле:
(5.7) |
где п - коэффициент использования соединительной полосы, учитывающий экранирование между полосой и заземлителем. п = 0,72 , тогда
Ом
Определяем результирующее сопротивление растеканию группового заземлителя:
, |
(5.8) |
Ом
Тогда
Ом
Полученное значение сравниваем с наибольшим допустимым значением = 4 Ом.<, следовательно заземляющее устройство здания ДСП, состоящее из трех угловых вертикальных элементов, расположенных в ряд и соединенных горизонтальным элементом, выбрано правильно[2].
6. Расчет магнитного влияния
6.1 Влияние КЗ в ЛЭП и КС
Расчет магнитных влияний при коротком замыкании в ЛЭП и КС производится по следующей формуле:
, |
(6.1) |
где , рад/с;
Гц; - ток короткого замыкания, кА;
- продольная длина кабеля, попавшего под влияние, м;
- коэффициент экранирования оболочки кабеля;
- коэффициент экранирования рельсов;
- коэффициент экранирования провода;
М - взаимная индукция, Гн/км.
Расчёт взаимной индуктивности рассчитывается по формуле:
(6.2) |
где a - длина междуЛЭП и кабелем, м;
у - проводимость грунта, См?м. Определяется по формуле:
(6.3) |
где - удельное сопротивление грунта, Ом/м.
Расчет магнитного влияния ЛЭП на СБПБ, ТПП, МКПАБп и волновод
Магнитное влияние на кабель МКПАБп.
Исходные данные: А;Гц; км;;;Омм;.
Магнитное влияние на волновод КВ-радиостанции.
Исходные данные:
А;Гц;км;;;Омм;
Магнитное влияние на кабель ТПП.
Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;.
Магнитное влияние на кабель СБПБ.
Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;.
Магнитное влияние КС на СБПБ, ТПП, МКПАБп и волновод
Магнитное влияние на кабель МКПАБп.
Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;.
Магнитное влияние на волновод.
Исходные данные: А;Гц;км;;Омм;.
Магнитное влияние на кабель ТПП.
Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;.
Магнитное влияние на кабель СБПБ.
Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;.
Расчет магнитных влияний при ударе молнии в ЛЭП и КС
Производится по следующей формуле:
(6.4) |
где, рад/с;
Частота рассчитывается по формуле:
(6.5) |
где - амплитуда тока молнии, кА;
- это импульс с быстрым нарастанием тока от нуля до максимума, мкс;
- продольная длина кабеля, попавшего под влияние, м;
- коэффициент экранирования оболочки кабеля;
- коэффициент экранирования рельсов;
- коэффициент экранирования провода;
М - взаимная индуктивность, Гн/км.
Магнитного влияния при ударе молнии в ЛЭП на СБПБ, ТПП, МКПАБп и волновод
Магнитное влияние на МКПАБп.
Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;;=8мкс. |
|
Магнитное влияние на волновод.
Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;;=8мкс.
Магнитное влияние на кабель ТПП.
Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;;=8мкс.
Магнитное влияние на кабель СБПБ.
Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;;=8мкс.
Магнитного влияния при ударе молнии в КС на СБПБ, ТПП, МКПАБп и волновод
Магнитное влияние на кабель МКПАБп.
Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;;=8мкс.
Магнитное влияние на волновод.
Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;;=8мкс.
Магнитное влияние на кабель ТПП.
Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;;=8мкс.
Магнитное влияние на кабель СБПБ.
Исходные данные: А;Гц;км;;;Омм;;=8мкс.
6.2 Расчет гальванического влияния ЛЭП и контактной сети
Расчет гальванического влияния производится по следующей формуле:
(6.6) |
где I - ток короткого замыкания ЛЭП или КС, равный соответственно 46 и 4 кА;
- удельное сопротивление грунта, равное 50 Омм;
- расстояние от ТП до КТП или ДСП.
для ДСП определяется по формуле:
. |
(6.7) |
для КТП определяется по формуле:
. |
(6.8) |
Гальваническое влияние на контур КТП.
Гальваническое влияние на контур ДСП.
,
Произвели расчет магнитных влияний КЗ в ЛЭП и КС и прямого удара молнии в ЛЭП и КС, а также расчет гальванического влияния на ЛЭП и КС. Исходя из расчетных значений сравнили магнитные влияния КЗ в ЛЭП и КС и выяснили, что наибольшее влияние имеет магнитное влияние в ЛЭП волновод 54 кВ. При магнитном влиянии удара молнии наибольшее влияние имеет КС волновод Сравнивая два эти значения, получим что наибольшее магнитное влияние имеет КС волновод. При гальваническом влиянии большее влияние имеет ЛЭП ДСП 174,31 В. А теперь сравним гальваническое и магнитное влияния и получим, что наибольшее влияние имеет магнитное при ударе молнии КС волновод
7. Схемы защиты устройств проводной железнодорожной электросвязи от перенапряжений
7.1 Защита от перенапряжений
Для защиты от импульсных перенапряжений используются различные приборы. Одними из таких являются разрядники, варисторы, супрессоры, ограничители.
Разрядник - электрический прибор открытого (воздушного) или закрытого (наполненного инертными газами) типа, содержащий в простейшем случае два электрода. При превышении напряжения на электродах разрядника определённого значения, он “пробивается”, тем самым ограничивая напряжение на электродах на определённом уровне. При пробое разрядника по нему протекает значительный ток (от сотен А до десятков кА) за короткое время (до сотен микросекунд). После снятия импульса перенапряжения, если не была превышена мощность, которую способен рассеять разрядник - он переходит в исходное закрытое состояние до следующего импульса.
Варистор - полупроводниковый прибор с “крутой” симметричной вольт-амперной характеристикой. В исходном состоянии варистор имеет высокое внутреннее сопротивление (от сотен кОм до десятков и сотен МОм). При достижении напряжения на контактах варистора определенного уровня, он резко снижает свое сопротивление и начинает проводить значительный ток, при этом напряжение на контактах варистора изменяется незначительно. Как и разрядник, варистор способен поглотить энергию импульса перенапряжения длительностью до сотен микросекунд. Но, при длительном повышенном напряжении, варистор выходит из строя с выделением большого количества тепла (взрывается).
Супрессор - полупроводниковый диод с сильной зависимостью полного электрического сопротивления от приложенного напряжения, то есть у супрессоров ярко выраженная нелинейная вольт-амперная характеристика. Если амплитуда электрического импульса превысит паспортное напряжение для конкретного типа диода, то он перейдёт в режим лавинного пробоя. То есть TVS-диод ограничит импульс напряжения до нормальной величины, а “излишки” уходят на корпус (землю) через диод.
Ограничители - схемы из полупроводниковых элементов, ограничивающие проходящие через них напряжение, например, быстродействие ограничителя в виде диодного моста со стабилитроном будет определяться скоростью переключения диодов моста, которая намного выше, чем у стабилитрона[1].
7.2 Защита от больших токов
Для защиты от импульсных токов используются различные приборы. Одними из таких являются предохранители, позисторы, автоматические выключатели ( автоматы).
Автоматический выключатель (“автомат”) - это механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких, как токи короткого замыкания.
Электрический предохранитель - компонент электрических и радиоэлектронных устройств, предназначенный для защиты оборудования и приборов от повреждений при их неисправностях или для защиты питающей сети от аварийных электрических токов, возникающих при авариях и отказах, неправильного включения, ошибок монтажа. Предохранитель включается последовательно с потребителем электрического тока и разрывает цепь тока при превышении им номинального тока, - тока, на который рассчитан предохранитель.
Позисторы - терморезисторы с положительным температурным коэффициентом сопротивления, в отличие от предохранителей они используются многократно[1].
7.3 Параметры для элементов каскадной защиты
При выполнении курсового проекта необходимо обеспечить защиту аппаратуры от перенапряжений и аварийных повышений токов в цепи. Стойкость аппаратуры по заданию со стороны электропитания 1000В, стойкость аппаратуры со стороны линейных вводов 24 В, ток короткого замыкания в цепи 220 В равен 118 А.
7.4 Схемы защиты
Схемы защиты включают схемы защиты как информационной так и питающей сети, то есть мы должны исключить возможность повреждения аппаратуры и со стороны питания и со стороны передающих (принимающих) выходов.
Схема комплексной защиты представленная на рисунке 7.1, включающая разрядник и варисторы, обеспечивает одновременную защиту как по току, так и по напряжению. Элементы защиты представлены в таблице 7.1[6].
Рисунок 7.1 - Схема защиты КТП
Таблица 7.1 - Элементы защиты
Наименование |
Обозначение |
Маркировка |
Напряжение срабатывания |
Ток срабатывания |
|
Предохранитель |
F1,F2 |
ПН 2-250-10 |
- |
250 А |
|
Разрядник |
P1 |
РКН-900 |
от 850 до1150 В |
10 А |
|
Варистор |
RU1 |
СН2-2А |
560 В |
2000 А |
|
Варистор |
RU2 |
СН2-2А |
560 В |
2000 А |
На рисунке 7.3 представлена схема защиты радиосвязи.
Рисунок 7.3 - Схема защиты радиосвязи
Схема защиты со стороны линейных входов характеризуется низким выходным напряжением, которое не должно превышаться, схема защиты представлена на рисунке 7.4
Рисунок 7.4 - Схема защиты аппаратуры связи
В таблице 7.2 представлены элементы защиты аппаратуры связи.
Таблица 7.2 - Элементы защиты
Наименование |
Обозначение |
Маркировка |
Напряжение срабатывания |
Ток срабатывания |
|
Разрядник |
P1 |
Р-134 |
от 60 до 90 В |
- |
|
Варистор |
RU1 |
СН1-2-2 |
22 В |
3 мА |
|
Предохранитель |
F1,F2 |
ПН2-250-10 |
- |
250 А |
|
Супрессор |
TVS1 |
1.5KE22СA |
22 В |
45 А |
Для гарантии защиты аппаратуры от сверхвысоких токов в начале схемы установим предохранители серии ПВ-40 с рабочим напряжением до 30 В и разрывным током до 40 А.
8. Расчёт параметров электромагнитного экрана аппаратуры
8.1 Применение экранов
Наиболее радикальным средством защиты коаксиальных и симметричных кабельных цепей от помех является их экранирование. По конструкции и принципу действия различают экраны, защищающие от внешних и от внутренних (взаимных) помех. Для защиты от внешних помех кабель поверх сердечника покрывается металлическими оболочками. Они, как правило, имеют сплошную цилиндрическую конструкцию и выполняются из свинца, алюминия или стали. Известны также конструкции двуслойных экранирующих оболочек типа алюминий-свинец, алюминий-сталь и др. Применяются также экраны ленточного типа преимущественно из алюминиевых, медных, стальных лент, накладываемых спирально или продольно вдоль кабеля, и оплеточные экраны преимущественно из плоских и круглых проволок.
Экраны, защищающие от взаимных помех, являются составным элементом самого кабельного сердечника. В этом случае цепи с высоким уровнем передачи размещаются внутри экрана и обеспечивается возможность организации высокочастотной связи по однокабельной системе (прокладывается один кабель). При однокабельной связи экраны электрически делят цепи прямого и обратного направлений и исключают взаимные помехи. В коаксиальных кабелях для обеспечения требуемых норм помехозащищенности при однокабельной связи внешний проводник выполняется биметаллическим (медь, сталь).
В радиочастотных кабелях антенно-фидерного назначения применяются экраны гибкой конструкции типа оплетки из медных или стальных проволок.
8.2 Скин-эффект
Скин-эффект - затухание электромагнитных волн по мере их проникновения в проводящую среду. Переменное во времени электрическое поле E и связанное с ним магнитное поле H не проникают в глубь проводника, а сосредоточенны в основном в относительно тонком приповерхностном слое толщиной д, называемой глубиной скин-слоя. Происхождение скин-слоя объясняется тем, что под действием внешнего переменного поля в проводнике свободные электроны создают токи, поле которых компенсируют внешнее поле в объёме проводника.
Глубина скин-слоя существенно зависит от проводимости , частоты электромагнитного поля, от состояния поверхности. На малых частотах д велика, убывает с ростом частоты. Рассчитаем глубину скин-слоя по следующей формуле:
(8.1) |
где f - частота, Гц;
- магнитная проницаемость металла, равная Гн/м;
- магнитная проводимость металла, равная 14, 3 См/м.
На основании расчёта на частотах от 1 Гц до 107 Гц построим график зависимости глубины скин-слоя для латуни от частоты, график приведён на рисунке 8.1
Рисунок 8.1 - Зависимость глубины скин-слоя от частоты
Общий коэффициент экранного затухания состоит из двух компонент: затухание поглощения и затухание отражения. Для расчёта этих коэффициентов будут использоваться формула 8.2:
(8.2) (8.3) (8.4) |
где - общий коэффициент экранного затухания, Нп;
- затухание поглощения, Нп;
- затухание отражения, Нп;
- волновое сопротивление воздуха(диэлектрика), Ом;
- волновое сопротивление металла, Ом;
- толщина экрана, м;
- коэффициент распространения в металле.
Волновое сопротивление металла рассчитывается по формуле 8.5:
(8.5) |
где - угловая частота, Рад/с;
- магнитная проницаемость, Гн/м;
- проводимость, См/м.
Сопротивление магнитного поля диэлектрика выражается по формуле 8.4:
(8.6) |
где - радиус экрана, равный половине пространственной диагонали экрана, м;
- коэффициент распространения в металле.
;
- функция Ханкеля;
- функция Бесселя.
Сопротивление электрического поля, формула 8.5:
(8.7) |
где - производная от функции Ханкеля;
- производная от функции Бесселя.
Расчёты и построения графиков будут проводиться для частот от 1 до Гц, с См/м и м=1
График зависимости сопротивления магнитного поля диэлектрика от частоты приведён на рисунке 8.2, остальные графики воздействия на экран приведены на рисунках 8.3-8.9.
Рисунок 8.2 - Зависимость сопротивления магнитного поля диэлектрика от частоты
График зависимости сопротивления электрического поля диэлектрика от частоты приведён на рисунке 8.3.
Рисунок 8.3 - Зависимость сопротивления электрического поля диэлектрика от частоты
График зависимости волнового сопротивления латуни от частоты приведён на рисунке 8.4.
Рисунок 8.4 - Зависимость волнового сопротивления от частоты.
График зависимости затухания поглощения от частоты приведён на рисунке 8.5.
Рисунок 8.5 - Зависимость затухания поглощения от частоты
График зависимости затухания отражения магнитного поля от частоты приведён на рисунке 8.6.
Рисунок 8.6 - Зависимость затухания отражения магнитного поля от частоты
График зависимости затухания отражения электрического поля от частоты приведён на рисунке 8.7.
Рисунок 8.7 - Зависимость затухания отражения электрического поля от частоты
График зависимости общего коэффициента экранного затухания магнитного поля от частоты приведён на рисунке 8.8.
Рисунок 8.8 - Зависимость общего коэффициента экранного затухания магнитного поля от частоты
График зависимости общего коэффициента экранного затухания электрического поля от частоты приведён на рисунке 8.9.
Рисунок 8.9 - Зависимость общего коэффициента экранного затухания электрического поля от частоты
Заключение
В ходе выполнения курсового проекта были произведены расчеты контура заземления, различных видов влияний от ЛЭП и контактной сети на оборудование связи. Рассмотрены основные методики расчета.
Также рассмотрены возможные элементы защиты, которые в последующем были применены для построения схем защиты от импульсных перенапряжений и грозовых разрядов. Рассчитали характеристики экрана кабеля. В диапазоне частот от 1 Гц до 107 Гц были простроены такие характеристики как общий коэффициент экранного затухания, затухание поглощения и отражения, как электрической составляющей, так и магнитной и сопротивление диэлектрика магнитного поля и электрического поля.
Полученные в ходе выполнения проекта знания являются базой для дальнейшего изучения специальных дисциплин и могут быть применены в дальнейшем при разработке различных схем защиты. И знание основ электромагнитной совместимости просто необходимо не только мне, как будущему специалисту, но и людям, занимающимся любой радиоэлектроникой.
Библиографический список
1 Мартышевский Н.Е., Хоров А.С., Правила защиты устройств проводной связи, железнодорожной сигнализации и телемеханики от опасного и мешающего влияний линии электропередачи. Ч.1. 1966г.
2 Харламов В.Ф. Испытания эффективности и расчет защитного заземления / В.Ф. Харламов, Б.П. Баталов, Л.Я. Уфимцева. Омск: Омский государственный университет путей сообщения, 1993. 42 с.
3 Н.А. Володина, Р.Н. Карякин и др. Основы электромагнитной совместимости. Барнаул - 2007.
4 Стандарт предприятия. СТП ОмГУПС-3.1-05.
5 Кравченко В.И. Грозозащита радиоэлектронных средств: Справочник- М.:Радио и связь 1991.-264 с. ил.
6 Гост 33398 железнодорожная электросвязь. Правила защиты проводной связи от влияния тяговой сети электрифицированных железных дорог постоянного и переменного тока, Москва. 2016г.
7 Варистор: http://www.fotorele.net/pdf/varistory_CH-2A_CH2-2B_SN2-2G_SN2-2D.pdf.
8 Предохранители(плавкие вставки): http://www.chipdip.ru/catalog/fuses/.
9 Разрядники: http://www.vaco.ryazan.ru/HTMLs/gaps/p-125.htm.
Подобные документы
Расчет числа элементов аккумуляторной батареи и ее емкости. Определение параметров вводной сети переменного тока и дизель-генератора. Схема токораспределительной цепи. Расчет защитного контура заземления. Размещение оборудования и защитного контура.
курсовая работа [246,2 K], добавлен 12.02.2013Параметры устройства защиты от ошибок на основе системы с обратной связью. Разработка варианта оптимизации УЗО по критерию сложности, обеспечивающего передачу информации в системе документальной электросвязи по дискретному каналу с заданным качеством.
курсовая работа [341,4 K], добавлен 26.11.2011Амортизация как система упругих опор, на которые устанавливается объект для защиты от внешних динамических воздействий. Знакомство с особенностями проектирования систем защиты радиоэлектронной аппаратуры от механических воздействий, анализ способов.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 06.08.2013Определение количественных и качественных характеристик надежности устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Анализ вероятности безотказной работы устройств, частоты и интенсивности отказов. Расчет надежности электронных устройств.
курсовая работа [625,0 K], добавлен 16.02.2013Понятие заземления. Рассмотрение различных способов заземления радиотехнических комплексов в разных условиях эксплуатации. Способы защиты от наводок и внешних электромагнитных воздействий на системы коммутации и оборудование, характеристика проблем.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 26.10.2016Расчет установок релейной защиты, автоматики на базе линейки микропроцессорных устройств релейной защиты Micom производства компании Areva. Дифференциальная защита трансформаторов, батарей статических конденсаторов. Устройства автоматики для энергосистем.
курсовая работа [213,3 K], добавлен 24.06.2015Виды радиоприёмных устройств. Расчет радиовещательного приёмника супергетеродинного типа: определение числа поддиапазонов, выбор промежуточной частоты, структурной схемы, детектора, преобразователя частоты, расчет коэффициента усиления линейного тракта.
курсовая работа [104,5 K], добавлен 17.03.2010Особенности защиты сооружений связи от опасных влияний. Классификация опасных воздействий. Устройство и работа трехэлектродного газонаполненного разрядника типа Р-350. Схемы защиты аппаратуры междугородных телефонных станций и усилительных пунктов.
контрольная работа [332,3 K], добавлен 09.02.2010Разработка схемы организации сети. Расчет требуемого количества мультиплексоров всех уровней и эквивалентных потоков между узлами сети. Выбор типа аппаратуры, способов защиты линейных и групповых трактов. Определение длины регенерационного участка.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 18.04.2015Характеристика способов и устройств запоминания частоты. Описание структурной схемы, принцип действия и состав станции активных помех. Расчет схемы управления переключателем. Конструкторско-технологический анализ элементной базы, расчет цены разработки.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 10.07.2012