Расчет напряженности электрического поля контактной сети переменного тока

1-й случай. Однопутный участок

Цепная подвеска на дорогах переменного тока, как правило, состоит из троса ПБСМ-95 и провода МФ-100; примем, что их радиусы одинаковы: r_т = r_пр = 0,0056 м. Заменим цепную подвеску одним эквивалентным проводом в соответствии с формулой (5.16). Как показано в подразд. 5.4, для нашего случая r_э = 0,095 м; при расстоянии между тросом и проводом а_кт = 1,6 м высота подвеса эквивалентного провода будет равна
h_э = h_к+а_кт/2, или h_э = 6,25+1,6/2 =7,05 м (h_к = 6,25 м – габарит контактного провода на перегоне). По аналогии с рис. 5.5 и формулой (5.11), потенциал в точке М (рис. 8.2, а), наведенный электрическим полем эквивалентного контактного провода, будет равен

(8.5)

где j = U_к = 27,5 кВ,

(8.6)

С учетом формул (8.6) выражение (8.5) представим в виде

(8.7)

здесь значение р очевидно из формулы (8.5).

8.2. Расчетные схемы для определения Е_у: а) для одинопутного участка, б) для двухпутного участка

Вертикальную составляющую напряженности электрического поля в произвольной точке М с координатами х,y найдем, продифференцировав выражение (8.7):

(8.8)

Рассчитаем напряженность поля на уровне головы человека, стоящего на земле (у = 1,8 м), и на уровне головы человека, работающего под напряжением с изолированной вышки (т.е. на поверхности контактного провода, у = h_к - r_к = 6,25 - 0,0056 = 6,24 м). Определяем значение тогда для у = 1,8 выражение получит вид

(8.9)

Задавая разные значения х, находим по формуле (8.9) соответствующие значения Е_у, кВ/м, результаты представлены в табл. 8.2.

Таблица 8.2

Для у = 6,24 м расчетная формула имеет вид

(8.10)

Задаваясь различными значениями х, определяем соответствующие значения Е_у, результаты заносим в табл. 8.2. Кривые зависимости Е_у от х для однопутного участка изображены на рис. 8.3, а: здесь кривая 1 – для h = 1,8 м, кривая 2 – для h = 6,24 м.