42. Защита лс от мешающих влияний.

МЕРЫ ЗАЩИТЫ ЛИНИЙ СВЯЗИ ОТ ОПАСНЫХ И МЕШАЮЩИХ ВЛИЯНИЙ

Общие сведения.

Для предохранения сооружений связи от внешних электромагнит влияний проводится комплекс защитных мер как на влияющих линиях (ЛЭП, эл. ж. д., радиостанции) так и на линиях связи, подверженных влиянию. Перечень основных мероприятий приведен в табл. 25.1.

Разрядники и предохранители, схемы защиты.

Для защиты обслуживающего станционного персонала и аппарата связи применяются защитные устройства, состоящие из разрядников и предохранителей. Эти устройства устанавливаются на входе в станцию. Системы устройств различны в зависимо от типа линии (рис. 25.1)

Таблица 25.1

Редукционные и отсасывающие трансформаторы.

Редукционные трансформаторы (РТ) являются эффективным средством защиты от влияния высоковольтных линий (ЛЭП и эл. ж. д.) Редукционный трансформатор в принципе представляет собой трансформатор, первичная 1 и вторичная // обмотки которого имеют одинаковое число витков и намотаны на замкнутый железный сердечник. Первичная обмотка включается в разрез металлического покрова (оболочку, броню, экран) защищаемого кабеля 1—1, а вторичная — в разрез жил кабеля 2—2 (рис. 25.5). Первичная обмотка РТ обычно выполняется из медного изолированного проводника, поперечное сечение которого не меньше общего эквивалентного поперечного сечения металлического покрова кабеля. Вторичная обмотка представляет собой пучок изолированных друг от друга жил, по конструкции одинаковых с жилами защищаемого кабеля.

ОТСАСЫВАЮЩИЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ И КОНТУРЫ

Отсасывающие трансформаторы используются для уменьшения магнитного влияния контактной сети электрифицированной железной дороги переменного тока. Первичная обмотка трансформатора включается последовательно в контактный провод, вторичная обмотка — либо в отдельный, обратный провод, подвешиваемый на опорах контактной сети, либо последовательно в рельсы (рис. 25.7,а,б). Ток контактной сети, протекая по первичной обмотке, индуцирует во вторичной обмотке почти противоположно направленный ток. Благодаря этому ток, возникающий в обратном проводе, индуцирует в подверженных влиянию цепях связи тока противоположного знака и тем самым результирующее влияние снижается. При включении вторичной обмотки в рельсы ток значительно возрастает что приводит к увеличению защитного действия рельсов.

Для сглаживания пульсации напряжения на эл. ж. д. постоянного тока используются реакторы, с резонансными контурами, которые включаются на подстанциях по схеме, показанной на рис. 25.7, в. Реактор состоит из соединенных последовательно витков медного провода, укрепленных в бетонных стоиках, активное сопротивление реактора во избежание больших потерь электрической энергии должно быть как можно меньше, индуктивное — больше. Резонансные контуры настраиваются в резонанс на соответствующие гармоники пульсирующего напряжения и замыкают накоротко цепи прохождения токов этих гармоник.

Экранирование кабелей связи.

Наиболее радикальным средством защиты коаксиальных и симметричных кабельных цепей от помех является их экранирование. Для защиты от внешних помех поверх сердечника кабеля применяются металлические оболочки. Они, как правило, имеют сплошную цилиндрическую конструкцию и выполняются из свинца, алюминия или стали. Известны также конструкции двухслойных 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 или круглых проволок (рис. 25.8)

В коаксиальных кабелях для обеспечения требуемых норм помехозащищенности при однокабельной связи внешний провод выполняется биметаллическим (медь — сталь).

Экран локализует действие электромагнитных полей, создаваемых источниками помех, и защищает цепи и каналы связи от взаимных влияний и посторонних источников помех.

В реальных условиях экранирования приходится считаться с воздействием как магнитных, так и электрических полей. Причем может преобладать та или иная компонента поля. Наибольшее воздействие оказывает магнитное поле.

Действие экрана определяется коэффициентом экранирования, представляющим собой отношение напряженности электромагнитного поля в какой-либо точке пространства при наличии экрана (Е^э, Н^э) к напряженности поля в той же точке без экрана (Е, Н): S= E^э /E=Н^э/ H. (25.1)

Коэффициент экранирования S изменяется от 1 до 0, характеризуя в последнем случае наивысший экранирующий эффект.

Чем больше затухание экранирования, тем лучше экранирующий эффект системы.

Экранирующий эффект экранов и оболочек определяется суммарным действием затухания поглощения (А_п) и затухания отражения (А_о). Экранирование поглощения обусловлено тепловыми потерями на вихревые токи в металлическом экране. Чем выше частота и больше толщина экрана, тем больше эффект экранирования. Экранирование отражения связано с несоответствием волновых характеристик металла Z_M, из которого изготовлен экран, и изоляции Z_a, окружающей экран. Чем больше различаются между собой волновые характеристики диэлектрика и металла, тем сильней эффект экранирования за счет отражения.

Рис. 25.8. Металлические оболочки-экраны кабелей связи: а) сплошные; б) ленточные; в) оплеточные

электромагнитная энергия, достигнув экрана, частично проходит через него, соответственно затухая при этом в экране, и частично отражается от него на границе изоляция — экран. На второй границе (экран — изоляция) происходит вторичное отражение энергии и лишь оставшаяся часть энергии проникает в экранированное пространство.

Прошедшая за экран энергия существенно меньше, чем исходная.

УСТРОЙСТВО ЗАЗЕМЛЕНИЙ

Заземление— это устройство, состоящее из заземлителей и проводников, соединяющих заземлители с электрическими установками. Заземлителем называют проводник или группу проводников, выполненных из проводящего материала и находящихся в непосредственном соприкосновении с грунтом. Заземлители могут быть любой формы — в виде трубы, стержня, полосы, листа, проволоки и т. д.

В зависимости от выполняемых заземлениями функций различают рабочее, защитное и линейно-защитное заземления.

В технике связи рабочим заземлением называют устройство, предназначенное для соединения аппаратуры с землей, служащей одним из проводников электрической цепи. К защитным относятся заземления, предназначенные для соединения с землей приборов защиты (молниеотводов, разрядников), а также металлических частей силового оборудования. Линейно-защитными заземлениями называют устройства для заземления металлических оболочек и экранов кабелей