Определение индуктированных напряжений и токов начнём с рассмотрения двух однопроводных линий, из которых одна - влияющая, 2-ая подвержена влиянию. (Напомню, что к этому варианту можно свести, как это было показано в предыдущей лекции, варианты более сложного сочетания линий подверженных влиянию и влияющих линий).
Влияющая линия подключена к источнику энергии. Линия, подверженная влиянию, пассивна, никаких напряжений и токов, кроме индуктированных, нет.
Цепи будем считать однородными по длине и параллельными в пределах сближения. Длина цепей - l. Сопротивление земли - Rз > 0. Обозначим длину сближения через lр.
12.1. Магнитное влияние

Линия электрически короткая.
Рассмотрим случай, когда однопроводная цепь 2 находится в переменном магнитного поля однопроводной влияющей линии 1 (рис. 1).
Когда во влияющей цепи 1 протекает переменный ток I1, то в результате магнитной индукции по всей длине цепи 2 будет индуцироваться э.д.с., действующая вдоль провода. Если ток во влияющей цепи I1 не изменяется в пределах всего сближения, то продольная э.д.с. также будет постоянна. Практически это может быть если обе цепи электрически короткие.
Для таких сближений индуктированная продольная э.д.с. будет постоянна и равна
, (1)
где
- сопротивление общей заземлённой части цепей 1 и 2 на один км сближения;
- взаимная индуктивность между цепями 1 и 2 на один км сближения;
- длина сближения;
- Ом/км (2)
- полное взаимное сопротивление цепей 1 и 2 на 1 км параллельного сближения.
также называют коэффициентом магнитной связи.
Ток I2M, проходящий через нагрузки с сопротивлением Z2, включенные на концах цепи,
, (3)
где
- сопротивление проводника.
Напряжение, действующее на нагрузках,
(4)
Если отключить нагрузки, включённые в цепь 2, то на изолированном проводе 2 будет действовать продольная э.д.с., определяемая по формуле (1)

Распределение её вдоль провода показано на рис. 2а
При заземлении одного из концов провода 2 на изолированном конце будет действовать напряжение относительно земли, равно Е2 (рис.2б). Под этим напряжением окажется человек, прикоснувшийся к изолированному концу, или подключенный аппарат. Индуктированный ток, проходящий через тело человека, может создать опасность для его жизни, а индуктированное напряжение повредить изоляцию аппарата.
Поэтому при определении опасных магнитных влияний всегда вычисляют значение индуктированного напряжения на изолированном конце провода при заземленном другом конце.
Рассмотрим влияние на 2-х проводную цепь (рис. 3).

Когда подверженной влиянию является 2-х проводная цепь, то в каждом её проводе индуктируется продольная э.д.с., определяемая по формуле(1).
На нагрузках, включенных в 2-х проводную цепь, будет действовать напряжение, обусловленное поперечной и продольной асимметрией.
При влиянии ВВЛ и тяговых сетей на двухпроводную линию учитывается только продольная асимметрия.
Напряжение, индуктированное вследствие продольной асимметрии
определяется умножением напряжения на конце изолированного провода на коэффициент чувствительности h, следовательно,
![]()
(5)
При влиянии между цепями автоматики телемеханики и связи обычно рассчитывают значения индуктированных напряжений и токов, обусловленных только поперечной асимметрией и при согласованных нагрузках. Они могут быть вычислены как разность напряжений, индуцированных на концах проводов цепи, подверженной влиянию
, (6)
где
и
- э.д.с., индуцированные в проводах 2-х проводной цепи, или по формуле:
, (7)
где
- коэффициент магнитной связи между однопроводной влияющей цепью и двухпроводной, подверженной влиянию.
В случае многопроводных влияющих цепей магнитные связи должны быть определены как эквивалентные с учётом связей, возникающих между всеми проводами обеих цепей.
Поэтому в дальнейшем под Z12 будем понимать магнитные связи между всеми проводами рассматриваемых цепей.
Линия электрически длинная. Рассмотрим методику определения индуктированных напряжений и токов для электрически длинных цепей, т. е. для случая, когда I1 и E2 меняются по длине линии. В этом случае необходимо считаться с изменением напряжений и токов в цепях вследствие волновых процессов.

Применим формулу(1) для определения продольной э.д.с. E2 к участку
, который выделен на расстоянии X от начала сближения (рис.4а).
Продольная э.д.с., индуктированная в цепи 2, на этом участке будет
, (8)
где I1x - ток в цепе 1 на элементе
.
Ток dI2x на элементе
, вызываемый продольной э.д.с. , можно найти, рассматривая элемент
как цепь с сосредоточенными параметрами (см. рис. 4б ).
, (9)
где
и
- входное сопротивление цепи 2 соответственно влево и вправо от элемента
.
Для определения полного тока через нагрузки Z2 за счёт всех элементарных э.д.с. необходимо просуммировать по всей длине сближения, т.е. взять интеграл
.
12.2. Электрическое влияние
Случай электрически короткой линии. Пусть провод 2, находится в переменном электрическом поле влияющего провода 1 (рис. 5а).

Если цепь 1 находится под напряжением U1, то через ёмкость между проводами и проводимость изоляции течет ток (рис. 5а). Если цепи электрически короткие, то с волновыми процессами можно не считаться, полагая что U1 постоянно по всей длине сближения lР. Тогда ток, наводящийся в проводе 2, по всей длине сближения lР будет
, (10)
где
- проводимость изоляции между проводами цепей 1 и 2
на 1 км сближения;
- ёмкость между проводами цепей 1 и 2 на 1 км сближения;
(См/км) ¾ (11)
полная взаимная проводимость между цепями 1 и 2, приходящаяся на 1 км сближения. Её ещё называют коэффициентом электрической связи. Ток
, перешедший с цепи 1 на цепь 2, будет протекать через нагрузки, включённые в цепь 2 в одном направлении, и таким образом через каждую из них (когда они одинаковы) пройдёт ток
.
При отключении от концов цепи 2 нагрузок
, по цепи “провод 1 - провод 2 - земля” пройдёт ток
электрического влияния (рис. 5б). На рис. 5б
,
и проводимость изоляции G2 и ёмкость C2 провода 2 относительно земли показаны сосредоточенными.
Значение
может быть получено из уравнения
, (12)
где
- проводимость провода 2 относительно земли на 1 км сближения.
Электрическое влияние ВВЛ и тяговых сетей на цепи автоматике, телемеханике и связи имеет смысл учитывать тогда, когда обе линии воздушные, т. к. металлические защитные покровы кабелей практически полностью устраняют воздействия электрического. поля.
Для воздушных линий допустимо пренебречь проводимостями изоляции
и
и полагать, что
и ![]()
Тогда уравнение (12) примет вид:

т.к.
<<
, то
(13)
Напряжение
провода 2 относительно земли называется потенциалом провода. Оно одинаково по всей длине провода:
(14)
При прикосновении человека к изолированному проводу 2 через него практически пройдёт весь ток
. Поэтому при определении опасного электрического влияния всегда устанавливают значение этого тока.

Рассмотрим электрического влияние на 2-х проводную цепь. При внешнем электрическом влиянии между воздушными линиями учитывается продольная асимметрия.
Индуктированное напряжение, действующее в 2-х проводной цепи, равно:
, (15)
где
- сопротивление нагрузок, включённых в 2-х проводную цепь;
h - коэффициент чувствительности 2-х проводной цепи к внешним влияниям.
При взаимном влиянии определяется
, обусловленное поперечной асимметрией, и при согласованных нагрузках
, (16)
где
и
- токи, индуктированные в проводах симметричной цепи, или
, (17)
где
- коэффициент электрической связи между однопроводной влияющей цепью и 2-х проводной цепью, подверженной влиянию.
При влиянии многопроводных цепей
должно быть определено как эквивалентные с учётом связей, возникающих между всеми проводами цепей.
В дальнейшем Y12 будем полагать есть коэффициент электрической связи между всеми проводами рассматриваемых цепей.
Линия электрически длинная. Если цепи электрически длинные и необходимо учитывать влияние волновых процессов, то сначала необходимо найти ток, перешедший с цепи 1 на цепь 2 на элементарном участке dx (рис. 5а)
, (18)
где
- напряжение в цепи 1 на элементе dx.
Затем на основании эквивалентной схемы (рис. 6) определить действующее на этом участке напряжение
, (19)
где
и
- входные сопротивления соответственно влево и вправо от элемента dx.
Полное индуктированные напряжения и токи вычисляется суммированием индуктированных dU2x (dI2x) со всех элементарных участков dx в пределах сближения lp.
При несогласованных нагрузках необходимо учитывать отражение волн и усложнение волновых процессов в линии.
12.3. Совместное магнитное и электрическое влияние
При одновременном воздействии магнитного и электрического полей цепи 1 на цепь 2, токи магнитного и электрического влияний в приёмниках левого и правого концов цепи 2 будут встречаться с разными фазами (рис. 6) и суммарное влияние будет различно для разных концов цепи.


В связи с этим при расчётах принято различать ближний и дальний концы цепи, подверженной влиянию. Ближним называют тот конец, который совпадает с генераторным концом влияющей линии (рис. 7). Противоположный конец называют дальним.
Разная величина напряжений и токов, индуктированных в приёмниках ближнего и дальнего концов, может объясняться также несимметричным расположением влияющей цепи относительно цепи, подверженной влиянию.