Относ трассы
Каблирование
Скрещивание и симметрирование
Экранирование
Разрядники и предохранители
Заземления
Нейтрализующие и редукционные трансформаторы
Эл.ж.д.
Опасное и мешающее поле Н
Сглаживающие фильтры Отсасывающие трансформаторы
Увеличение проводимости и изоляции рельсов
Относ трассы
Каблирование
Скрещивание и симметрирование
Экранирование
Разрядники и предохранители
Заземления
Гроза
Опасное поле Е
-
Каблирование
Молниеотводы на воздушных ЛС
Тросы на кабельных ЛС
Каскадная защита
Разрядники и предохранители
Заземления
Радиостанция
Мешающие поля E и H
Выбор несущей частоты
Относ радиостанции
Относ трассы
Каблирование
Скрещивание и симметрирование
Фильтры и запирающие катушки
Рис. 5.8. Схемы защиты при воздушной (а), кабельной (б) линиях и на городских сетях (в)
Р-350 и ИР-02-разрядники; СК-1 и ТК-0,25-предохранители; ЗК-запирающая катушка; ДК-дренажная катушка.
Для защиты от перенапряжений в схемах усилителей используются малогабаритные разрядники Р-4. В состав разрядника входят два стальных электрода, покрытых вольфрамом. Электроды заключены в стеклянный баллон, наполненный аргоном (рис.5.9, г).
Вилитовые разрядники типов РВ-500 и РВ-1000 устанавливаются на цепях с дистанционным питанием. Разрядник состоит из двух латунных дисков (рис. 5.10, а), между которыми образуется искровой промежуток. Диски отделены слюдяной прокладкой. Вилитовый диск изготовляется из смеси порошкообразного корборунда, жидкого стекла и мела.
Угольные разрядники типа УР-500 имеют номинальное напряжение зажигания 500 В. Угольные разрядники используются на сетях городской и сельской связи. В состав разрядника входят две угольные колодки / с изолирующей прокладкой 2 (рис. 5.10, б).
Рис. 5.10. Разрядники:
а-вилитовый, б-угольный
Для защиты станционной аппаратуры от опасных токов, возникающих при случайных соприкосновениях провода линии связи с проводом линии сильного тока применяются предохранители на номинальные токи 1 и 0,15 А типа СН - спиральные с ножевыми наконечниками (рис. 5.11, а) или типа СК - с коническими наконечникам.
На городских телефонных станциях в качестве предохранителей используются термические катушки ТК-0,25 (предохранитель на номинальный ток 0,25 А). Термическая катушка (рис. 5.11, б) состоит из корпуса, внутри которого помещен латунный стержень с обмоткой. Один конец обмотки соединен с корпусом, а другой - с помощью легкоплавкого сплава со стержнем.
Рис. 5.12. Каскадная защита
При прямых ударах молнии в воздушную линию связи в проводах появляются очень большие напряжения - до 1100-1200 кB.
Рис. 5.13. Устройство молниеотвода
Схемы защиты с одним разрядником не могут обеспечить надежную защиту аппаратуры связи от таких больших напряжений, поэтому в целях снижения величины опасных напряжений применяют дополнительную, так называемую каскадную (ступенчатую) защиту (рис. 5.12). При такой защите через определенные расстояния на подходе воздушной линии к защищаемому сооружению подключают искровые разрядники ИР-7, ИР-10 и т. д. (цифра указывает величину воздушного промежутка между электродами). При появлении перед искровыми разрядниками электромагнитной волны с большой амплитудой срабатывает первый искровой разрядник ИР-20, рассчитанный на очень высокое напряжение, и затем, в зависимости от амплитуды волны, последующие разрядники, что значительно уменьшает амплитуду падающей волны и ограничивает поступающее на станцию напряжение.
Опоры воздушных линий связи защищают от разрушений при прямых ударах молнии стержневыми молниеотводами, которые устанавливают на вводных, кабельных, контрольных, разрезных, переходных опорах, а также на опорах, заменяемых вследствие повреждения грозовыми разрядами. Этот отвод называют заземлителем.
Длина отвода проволоки заземлителя зависит от характера грунта и может быть равна 1- 12 м. Глубина залегания заземлителя равна 0,7 м. Чем больше удельное сопротивление грунта, тем больше должна быть длина отвода заземлителя. Эффективность молниеотвода тем больше, чем выше он расположен.
Необходимость грозозащиты подземного кабеля определяют расчетом по ожидаемому числу повреждений от ударов молнии на 100 км трассы. Ожидаемое число повреждений может быть определено в зависимости от числа грозовых дней в году для каждой местности.
Рис. 5.14. Прокладка экранирующих тросов над кабелем
Если грозостойкость кабелей недостаточна, то их дополнительно защищают с помощью медных, биметаллических или стальных тросов. Тросы прокладывают выше кабеля на глубине, равной половине глубины его залегания, но не менее 0,4 м.
Тросы по всей длине через определенные интервалы должны иметь заземления. Число защитных проводов ил тросов определяют расчетным путем.
Хорошую грозозащиту дает также установка малогабаритных разрядников непосредственно в соединительных муфтах кабеля.
Рис. 5.15. Перехват токов молнии, попавших в дерево
Если кабельная трасса проходит вблизи отдельных деревьев или вдоль леса при расстоянии между трассой и деревьями менее 15 м, между кабелем и деревьями (лесом) прокладывают заземленные стальные тросы на всем протяжении участка.
Для отдельных деревьев трос укладывают полудугой. Глубина прокладки троса - около 80 см.
Редукционные трансформаторы (РТ) являются эффективным средством защиты от влияния высоковольтных линий (ЛЭП и эл. ж. д.). Первичная обмотка включается в разрез металлического покрова (оболочку, броню, экран) защищаемого кабеля 1-1, а вторичная - в разрез жил кабеля 2-2.
Рис. 5.16. Редукционный трансформатор
Рис. 5.17. Принцип действия редукционного трансформатора
Высоковольтная линия I1 индуцирует ЭДС и токи в жилах кабеля I12 и оболочке I13. Ток в оболочке I13 в свою очередь через редукционный трансформатор наводит в жилах кабеля дополнительный ток Iр.т. противоположно направленный по отношению к токам влияния в жилах кабеля I12. Таким образом, за счет РТ ток помех в кабеле снижается на величину тока трансформации Iрез = I12-Iрт..
Конструктивно редукционный трансформатор выполнен в виде металлического герметичного ящика и устанавливается в земле на глубине прокладки кабеля. Macca редукционного трансформатора 100-500 кг.
Отсасывающие трансформаторы используются для уменьшения магнитного влияния контактной сети электрифицированной железной дороги переменного токa.
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. 5.18, 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. в. Реактор состоит из соединенных последовательно витков медного провода, укрепленных в бетонных стойках. 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.
Заземлением называется устройство, состоящее из заземлителя и проводников, соединяющих его с электрическими установками пли кабелем.
Заземлитель представляет собой металлический электрод любой формы (труба, стержень, лист), находящийся в непосредственном соприкосновении с грунтом и создающий с <им электрическое соединение определенного сопротивления.
В зависимости от функции, которую выполняют заземления, они разделяются на рабочие, защитные, линейнозащитные (экранные) и измерительные.
Рабочим заземлением называется устройство, предназначенное для подключения к земле аппаратуры проводной связи с целью использования земли в качестве одного из проводов электрической цепи. Рабочие заземления оборудуются на телеграфных станциях, в цепях дистанционного питания усилительных пунктов и катодных установках при защите оболочек кабелей от коррозии.
Защитным заземлением называется устройство, предназначенное для снижения опасных напряжений до допустимых значений на защищаемом объекте (линия, аппаратура), подключения молниеотводов, разрядников, металлических корпусов НУП. Защитное заземление присоединяется к нетоковедущим металлическим частям электротехнического оборудования.
Рис. 5.19. Зависимости сопротивления заземления
стержневого вертикального заземлителя
Линейнозащитным (экранным) заземлением называется устройство, предназначенное для соединения с землей металлических покровов (оболочек, брони, экранов) кабелей с целью уменьшения влияния внешних магнитных полей на жилы кабелей связи и защиты кабелей от ударов молнии.
Измерительным заземлением называется (вспомогательное заземляющее устройство, предназначенное для контрольных измерений сопротивлений рабочих и защитных заземлений в установках связи.
Заземление независимо от его назначения будет тем лучше, чем меньше его сопротивление по абсолютному значению. Величина же сопротивления заземления в основном зависит от сопротивления прохождению тока в прилегающих к заземлителям слоях грунта, характеризующихся, в свою очередь, величиной удельного сопротивления грунта, от конструкции заземлителей и их расположения.
Таблица 5.4. Формулы расчета сопротивления заземлений
Удельным сопротивлением грунта (ρ) называется электрическое сопротивление, оказываемое грунтом объемом в 1 м3 при прохождении тока от одной грани куба грунта к противоположной грани, и выражается в омметрах.
В зависимости от назначения заземления устанавливают максимальную величину (норму) сопротивления, которая могла бы обеспечить должное качество работы заземления. Нормы сопротивления заземления для различных установок проводной связи приведены в общесоюзном стандарте ГОСТ 464-68. Для определения нормы сопротивления заземления исходят из допустимого значения падения напряжения на сопротивлении заземления при прохождении через него определенных опасных или мешающих токов.
По своей конструкции заземлители разделяются на вертикальные стержневые, горизонтальные протяженные, кольцевые, пластинчатые и глубинные.
Сопротивление растеканию тока заземлителя зависит от удельного сопротивления грунта, типа и размера заземлителя (длина, диаметр стержня, ширина пластины) и глубины погружения заземлителя.
Расчет сопротивления заземлений 'Производится по формулам, приведенным в табл. 5.4. В качестве примера на рис. 5.19 представлены графики зависимости сопротивления заземления стержневого вертикального заземлителя от длины l три d=50 мм, диаметра d при 1=2,5 м и глубины погружения h при ρ = 100 Ом м.
Для обеспечения требуемой нормы сопротивления заземления часто.приходится забивать в некоторых случаях 10-30 и более электродов. Однако увеличение количества электродов дает незначительный эффект вследствие их взаимного экранирования, а стоимость заземления резко (возрастает. Исследования показали, что в ряде случаев значительный технический и экономический эффект может быть достигнут при применении всего лишь одного-двух глубинных заземлителей (до 20-30 м), где находятся слои грунта с более лучшей проводимостью.
Очень важно сохранить достигнутое сопротивление заземлителей в течение многих лет эксплуатации. Для этого применяются специальные меры по повышению срока их работы, к числу которых следует отнести использование коксовой или графитовой мелочи между грунтом и стальным электродом, применение заземлителей из железакремниевого, графитированного или угольного электрода.
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 лен точного типа преимущественно из алюминиевых, медных, стальных лент, накладываемых спирально или продольно вдоль кабеля, и оплеточные экраны преимущественно из плоских или круглых проволок.
Экран локализует действие электромагнитных полей, создаваемых источниками помех, и защищает цепи и каналы связи от взаимных влияний и посторонних источников помех.
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 (Ап) и затухания отражения (Ао). 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 ZM, из которого изготовлен экран, и изоляции Zд, окружающей экран. Чем больше различаются между собой волновые характеристики диэлектрика и металла, тем сильней эффект экранирования за счет отражения.
Как видно из рисунка 5.21, электромагнитная энергия W, достигнув экрана, частично проходит через него, соответственно затухая при этом в экране, и частично отражается от него W01 на границе изоляция – экран. На второй границе (экран - изоляция) происходит вторичное отражение энергии W02 и лишь оставшаяся часть энергии Wэ проникает в экранированное пространство.
Рис. 5.21. Прохождение электромагнитного
поля через экран
Прошедшая за экран энергия (Wэ) существенно меньше, чем исходная (W).
Почему я выбрал профессую экономиста
Почему одни успешнее, чем другие
Периферийные устройства ЭВМ
Нейроглия (или проще глия, глиальные клетки)
Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника
