В соответствии с заданными параметрами, построим расчётную схему взаимного расположения тяговой сети и двухпроводной линии связи.
Рисунок 7 – Расчётная схема расположения тяговой сети и линии связи
Для воздушной и кабельной линии связи, имеющих одинаковое сближение с тяговой сетью и одинаковые трассы, необходимо определить напряжение шума, создаваемого за счёт влияния ряда гармоник тягового тока. Учитывается влияние гармоник с кратностью к = 1, 3, 5, …, 69 по отношению к основной частоте тока, равной 50 Гц.
Для расчёта напряжения мешающих влияний требуется определить гармонический состав тока контактной сети, используя заданную кривую полуволны тягового тока, то есть получить значения амплитуд синусоидальных составляющих кривой. Для этого воспользуемся графоаналитическим методом.
Разложим кривую тока на гармоники с кратностью к = 1, 3, 5, 7, 9, 11, для чего, по теореме Котельникова, участок оси абсцисс от 0 
до 180 достаточно разделить на 12 равных частей.
Полуволна тягового тока представлена на рисунке 8.
Рисунок 8 – Кривая полуволны тягового тока
Значения токов кривой, соответствующие серединам интервалов разбиения с номером i, определены графоаналитическим методом с помощью кривой полуволны тока, представленной на рисунке 8, и сведены в таблицу 1.
Таблица 1 - Значения токов середин интервалов разбиения
 ◦
| 7,5 | 22,5 | 37,5 | 52,5 | 67,5 | 82,5 | 97,5 | 112,5 | 127,5 | 142,5 | 157,5 | 172,5 |
| I/300, A | 0,56 | 0,7 | 0,71 | 0,75 | 0,81 | 0,86 | 0,91 | 0,95 | 0,98 | 0,98 | 0,66 |
В соответствии с теорией разложения периодических несинусоидальных функций, симметричных относительно оси абсцисс, в дискретный ряд Фурье рассчитываются амплитуды синусной 
и косинусной 
составляющей 
-й гармоники ряда, А:
; (29)
, (30)
где 
− количество интервалов разбиения кривой полуволны тока по оси абсцисс, 
=12;
− значение тока кривой, соответствующее середине интервала разбиения с номером 
, А;
− угол, соответствующий середине интервала с номером i,◦.
Амплитуда k -й гармоники:
Начальная фаза k -й гармоники:
По формуле 29 рассчитаем 
(k =1):
По формуле 30 рассчитаем 
(k =1):
По формуле 31 рассчитаем 
(k =1):
По формуле 32 рассчитаем 
(k =1):
Остальные значения 
, 
, 
, 
сведём в таблицу 2.
Таблица 2 – результаты расчётов для построения гармоник тягового тока с кратностью 1…11
| k | , A
|  , A
| , A
| , ○
|
| 329,826 | -39,401 | 332,171 | -6,812 | |
| 97,604 | 13,620 | 98,55 | 7,944 | |
| 54,356 | 9,279 | 55,142 | 9,687 | |
| 34,488 | 5,044 | 34,855 | 8,32 | |
| 23,973 | 2,395 | 24,093 | 5,704 | |
| 20,171 | 1,013 | 20,196 | 2,875 |
На основании данных таблицы 2 построим гармоники тягового тока с кратностью 1…11, также их сумму и исходную полуволну тягового тока, изображённую на рисунке 8.
Рисунок 9 – полуволна тягового тока и разложение её в ряд Фурье на гармоники с кратностью 1,3,5,7,9,11
35,97
Расчет напряжения шума в двухпроводной линии для каждой гармоники тока проводится по формуле 34, мВ:
, (32)
где 
– коэффициент акустического воздействия для 
-й гармоники;
– коэффициент чувствительности двухпроводной линии для - й гармоники.
Найдём напряжение шума для 1 – ой гармоники:
мВ.
Для других гармоник ряда расчеты производятся аналогично. Полученные данные сведены в таблицу №6.
Таблица №6 - Расчет напряжение шума в двухпроводной линии и напряжения шума в кабеле для 11 гармоник тока
| Гармоника |  Гн/км
|   ,мВ
|  ,мВ
|
| 0,000325 | 0,2586 | 0,0002 | |
| 0,000223 | 11,189 | 0,010 | |
| 0,000178 | 38,060 | 0,019 | |
| 0,000151 | 48,949 | 0,052 | |
| 0,000132 | 36,335 | 0,104 | |
| 0,000118 | 34,914 | 0,063 |
Напряжение шума от воздействия всего спектра гармоник определяется с помощью формулы:
. (33)
Произведем расчет этой величины:
мВ.
Необходимо рассчитать напряжение шума в кабеле, предполагая, что его трасса соответствует трассе воздушной линии связи. Тип кабеля МКБАБ 7х4х1,2+6х0,9. Расчет напряжения шума в кабеле -й гармоники проводится по формуле, мВ:
, (34)
где 
− коэффициент чувствительности двухпроводной кабельной линии;
– коэффициент экранирующего действия оболочки кабеля.
Определим напряжение шума в кабеле для 1-ой гармоники:
, мВ
Для других гармоник ряда расчеты производятся аналогично. Полученные данные сведены в таблицу №6.
Найдем напряжение шума в кабеле от первых 11 гармоник, мВ:
(35)
мВ.
Амплитуды гармоник с кратностью =13, 15…….69 можно определить по справочной кривой путём умножения амплитуды тока первой гармоники 
на поправочный коэффициент 
.
Определяется напряжение магнитных влияний в одном проводе воздушной линии связи от тока каждой гармоники, рассчитывается напряжение шума в двухпроводной линии для каждой гармоники тока, напряжение шума от воздействия всего спектра гармоник. Также производится расчёт напряжения шума в кабеле для -й гармоники и напряжение шума в кабеле от воздействия всего спектра гармоник. Все расчёты для гармоник с 13 по 69 производятся аналогичным образом как и для первых 11. Результаты вычислений представлены в таблице №7.
Определим напряжение шума от воздействия всего спектра гармоник от 1 по 69:
А теперь определим напряжение шума в кабеле от всего спектра гармоник с 1 по 69:
Таблица №7 - Расчет напряжение шума в двухпроводной линии и напряжения шума в кабеле для гармоники тока с 13 по 69
| Гармоника | Гн/км
| 
| 
| ,мВ
| ,мВ
|
| 0,000107 | 0,018 | 33,800 | 14,666 | 0,081 | |
| 0,000098 | 0,017 | 38,107 | 17,387 | 0,100 | |
| 0,000090 | 0,015 | 40,349 | 20,238 | 0,104 | |
| 0,000084 | 0,013 | 39,579 | 20,288 | 0,097 | |
| 0,000078 | 0,013 | 40,677 | 21,664 | 0,110 | |
| 0,000073 | 0,012 | 41,024 | 23,589 | 0,108 | |
| 0,000069 | 0,012 | 62,137 | 36,327 | 0,171 | |
| 0,000065 | 0,011 | 75,656 | 45,625 | 0,193 | |
| 0,000062 | 0,011 | 66,211 | 42,589 | 0,179 | |
| 0,000059 | 0,01 | 20,912 | 13,632 | 0,051 | |
| 0,000056 | 0,01 | 15,869 | 10,618 | 0,038 | |
| 0,000054 | 0,009 | 13,023 | 9,214 | 0,028 | |
| 0,000051 | 0,009 | 11,873 | 8,595 | 0,026 | |
| 0,000049 | 0,009 | 10,800 | 8,017 | 0,023 |
Продолжение таблицы №7
| 0,000047 | 0,008 | 8,073 | 6,156 | 0,016 | |
| 0,000046 | 0,008 | 7,526 | 5,905 | 0,015 | |
| 0,000044 | 0,008 | 7,018 | 5,613 | 0,014 | |
| 0,000042 | 0,007 | 6,458 | 5,290 | 0,011 | |
| 0,000041 | 0,007 | 5,851 | 4,931 | 0,010 | |
| 0,000040 | 0,007 | 5,258 | 4,527 | 0,009 | |
| 0,000038 | 0,006 | 4,680 | 4,119 | 0,007 | |
| 0,000037 | 0,006 | 4,096 | 3,686 | 0,006 | |
| 0,000036 | 0,006 | 3,507 | 3,228 | 0,006 | |
| 0,000035 | 0,005 | 2,967 | 2,787 | 0,004 | |
| 0,000034 | 0,005 | 2,425 | 2,325 | 0,003 | |
| 0,000033 | 0,005 | 1,927 | 1,878 | 0,003 | |
| 0,000032 | 0,004 | 1,904 | 1,889 | 0,002 | |
| 0,000031 | 0,004 | 1,904 | 1,916 | 0,002 | |
| 0,000031 | 0,004 | 1,892 | 1,951 | 0,002 |
Заключение
В ходе выполнения курсового проекта было рассчитано магнитное влияние тяговой сети на воздушную линию продольного электроснабжения 380/220 В. Также были вычислены напряжения магнитных влияний и результирующие напряжения в каждой фазе линии, построены векторные диаграммы результирующих напряжений для вынужденного режима и режима к.з..
Во второй части курсового проекта производился расчет напряжения электрических влияний тяговой сети на воздушную линию в случае, когда последняя оказывается изолированной от земли. Также рассчитано напряжение на концах отключенной линии, заземленной через высокоомные сопротивления.
В заключительной части были рассчитаны мешающие влияния тяговой сети на линию связи. Был определен гармонический состав тока контактной сети, который позволил построить суммарную кривую, приблизительно повторяющая заданную полуволну тягового тока. Были найдены напряжения мешающих влияний для воздушной медной и кабельной линии связи.
