Основные меры защиты от опасных и мешающих влияний.
Меры защиты линий связи от опасных и мешающих влияний внешних источников электромагнитных полей можно разделить на две группы: меры, применяемые на влияющих линиях, и меры, используемые непосредственно на линиях связи. На влияющих линиях устанавливают быстродействующие автоматы, сокращающие время отключения поврежденной фазы, подвешивают на опорах ЛЭП или прокладывают в земле высокопроводящие заземленные тросы вдоль ЛЭП, включают отсасывающие трансформаторы, увеличивают электрическую проводимость рельсов и повышают их изоляцию от земли и т.д.
На линиях связи увеличивают расстояние между влияющей линией и кабелем для ослабления влияющего электромагнитного поля, применяют кабели с повышенным экранирующим действием для уменьшения индуктируемых напряжения и тока, прокладывают рядом с кабелем защитные провода, включают разрядники между жилами и землей для заземления жил при возникновении повышенных напряжений, включают разделительные трансформаторы или дополнительные усилительные пункты, т.е. уменьшают длину гальванически неразделенного участка цепи и, следовательно, величину индуктируемой ЭДС.
а). Определение вероятного числа повреждений от ударов молнии.
Вероятное число повреждений кабелей от ударов молний характеризуется плотностью повреждений, под которой понимается общее количество отказов в связи (с простоями связей) в год, отнесенных к 100 км трассы кабельной линии. Плотность повреждений определяется:
n
= (Ν/Kl)
100,
где Ν – общее число повреждений, равное числу опасных ударов молнии; K – период, за который было Ν повреждений, лет; l – длина трассы, км.
Для определения плотности повреждения кабеля с металлическими защитными покровами, не имеющими изолирующего шлангового покрытия, необходимо знать следующие параметры: сопротивление внешних металлических покровов постоянному току, удельное сопротивление грунта, электрическую прочность изоляции жил по отношению к оболочке, интенсивность грозовой деятельности в районе трассы кабеля, характеристику местности – открытое поле, опушка леса, просека, наличие линий связи и электропередачи, высота опор и деревьев и т.д.
Для определения плотности повреждений кабеля с изолирующими шланговыми покровами необходимо дополнительно знать электрическую прочность шланга, электрическую емкость между пучком жил и оболочкой, а также между оболочкой и землей.
б). Условия, при которых необходима защита кабелей от ударов молнии.
Мероприятия по защите кабелей от ударов молнии предусматриваются:
- когда вероятная расчетная плотность повреждений (вероятное число опасных ударов молнии в кабель) на вновь строящейся линии превышает допустимую плотность, указанную в таблице 1.
Таблица 1. Допустимое число опасных ударов молнии для различных кабелей
Кабельная линия |
Допустимое число опасных ударов молнии в год на 100 км трассы |
|
В горных районах, районах со скальным грунтом, при удельном сопротивлении свыше 500 Ом/м, в районах вечной мерзлоты |
В остальных районах |
|
Симметричная одночетверочная или однокоаксиальная Симметричная четырех- или семичетверочная Многоканальная коаксиальная Зоновой связи Подходы к НУП (НРП) длиной в 1 км ( при длине участка 20 км) |
0,2
0,1 0,1 0,3
0,05* |
0,3
0,2 0,2 0,5
- |
* - в районах со скальным грунтом при грозовой деятельности не выше 80 ч в год, а в районах вечной мерзлоты – свыше 20 ч в год.
- когда действующий кабель подвергался повреждениям от ударов молнии (защите подлежат участки протяженностью не менее 100 км в каждую сторону от места повреждения);
- при прокладке кабеля вдоль опушке леса;
- в местах расположения вблизи кабеля ( на расстоянии а ≤ 1,5h) отдельных деревьев, опор воздушных линий связи, радиофикации и электропередачи высотой h > 6 м.
Кабели, проложенные на расстоянии 1,2 м и менее друг от друга, считаются расположенными в одной траншее, и вопрос о защите решается исходя из величины их общего сопротивления. При расстоянии между параллельно проложенными кабелями от 1.2 до 2.5 м их грозозащита может содержать общие элементы; при расстоянии более 2.5 м вопрос о защите каждого кабеля решается отдельно.
Кабели, проложенные вдоль воздушных линий связи или линий электропередачи, защищают в тех случаях, когда расстояние между кабелем и линией меньше 10 м, а так же если расстояние между кабелем и линией более 10 м, но не менее 25 м, а удельное сопротивление грунта свыше 500 Ом/м. Кабели, проложенные на антенном поле радиостанции, должны быть защищены вне зависимости от удельного сопротивления грунта и продолжительности гроз.
Кабель, прокладываемый вдоль железной дороги или металлического трубопровода на расстоянии до 10 м, кабели с металлической оболочкой без шлангового покрытия или со шлангом, поверх которого имеются бронеленты, а также группы таких кабелей, проложенных а одной траншее ( при расстоянии между крайними кабелями не более 1.2 м) и обладающих общим сопротивлением металлических защитных покровов менее 0,2 Ом/км, от ударов молнии не защищают, за исключением случаев, когда вблизи кабеля находятся опоры ЛЭП напряжением 35 кВ и выше.
Кабели, проложенные в населенных пунктах с густой сетью подземных коммуникаций или проводов воздушных линий связи, радиофикации и электроснабжения (за исключением случаев, когда вблизи кабеля находятся заземленные опоры ЛЭП напряжением 35 кВ и выше), защите не подлежат.