Страница 3: Часть 4. Защита установок проводной связи и устройств радиотрансляционных сетей от опасных напряжений и токов, возникающих на воздушных линиях связи и радиофикации (54343)

2.2.5. В табл. 2.2 приведены значения критических расстояний между ЛС или PC и эл. ж. д. при среднем токе контактной сети, равном 300 а. Зная допустимое напряжение на проводах ЛС или PC с деревянными опорами (60 в) или на ЛС с железобетонными опорами и на стоечных линиях (36 в), по этой таблице находится критическое расстояние для определенной длины участка сближения.

Таблица 2.2

Критические расстояния между проводами ЛС или PC и контактной сетью эл. ж. д. переменного тока

Примечание. В табл. 2.1 и 2.2 приведены значения критических расстояний для влияющих токов и условий сближения, указанных в пп. 2.2.4 и 2.2.5. Для других значений Iкзγ критические расстояния, естественно, будут другими.

2.2.6. При сближении проводов ЛС и PC с ВЛ с изолированной нейтралью критические расстояния определяются, исходя из аварийного режима ВЛ, т.е. при заземлении одной фазы этой линии, когда возникает полностью неуравновешенное электрическое поле.

Критические расстояния между ВЛ с изолированной нейтралью и проводами ЛС или PC определяются, исходя из указанных в табл. 1.2 норм для напряжений и зарядных токов.

2.2.7. Зная рабочее напряжение ВЛ Uл, допустимые нормы из табл. 1.2 индуктированного напряжения Uд и тока Iд, можно определить критические расстояния aкр между влияющей и подверженной электрическому влиянию линиями при их параллельном сближении по следующим приближенным формулам:

где Uд - линейное напряжение ВЛ, в; b - средняя высота подвеса проводов ВЛ, м; c - то же, проводов ЛС, м; aкр - расстояние между ВЛ и ЛС, м; m - количество подвешенных проводов на ЛС; l = lсб - длина сближения, равная длине линии связи.

При Uд = 200 в, Iд = 10 ма, средней высоте подвеса проводов ВЛ и проводов связи соответственно b = 8 м и c = 6 м, a также количестве проводов m = 2, указанные формулы принимают следующий вид:

- по допустимому напряжению на проводах связи по отношению к земле

                                              (2.1)

- по допустимому разрядному току через тело человека, коснувшегося провода ЛС

                                        (2.2)

2.2.8. В табл. 2.3 приведены критические расстояния между ЛС и ВЛ с различным линейным напряжением Uл, исходя из допустимого напряжения на ЛС, равного 200 в. В табл. 2.4 приведены критические расстояния между ЛС и ВЛ с разными линейными напряжениями, исходя из допустимого разрядного тока (10 ма) через тело человека, коснувшегося провода ЛС различной длины.

Таблица 2.3

Критические расстояния между ВЛ и ЛС при Uд = 200 в

Таблица 2.4

Критические расстояния между ВЛ и ЛС при Iд = 10 ма

Из приведенных в табл. 2.3 и 2.4 данных следует, что при любых значениях длины сближения в пределах до 20 км критические значения расстояний между линиями берутся из табл. 2.3 в зависимости от рабочего напряжения линии электропередачи. Если длина сближений будет превышать указанные 20 км, то критические расстояния берутся по табл. 2.4 в зависимости от напряжения ВЛ и длины сближения l.

2.3. Защита специальными разрядниками

2.3.1. Для снижения напряжений на проводах ЛС (PC), возникающих при коротком замыкании ВЛ, превышающих допустимые нормы (табл. 1.1), на цепях из цветных металлов используются разрядники типа РБ-280 и Р-35, а на стальных цепях - Р-350 (при отсутствии дистанционного питания) или разрядники типа Р-34 - при использовании дистанционного питания напряжением до 450 в.

2.3.2. На линиях, уплотненных аппаратурой тонального телеграфирования, разрядники, указанные в п. 2.3.1, включаются в обмотки дренажных катушек (см. разд. 4).

2.3.3. Количество разрядников в местах установки их определяется специальным расчетом, приведенным в «Правилах защиты устройств проводной связи, железнодорожной сигнализации и телемеханики от опасного и мешающего влияния линий электропередачи» (ч. 1, изд-во «Связь», 1969).

2.3.4. Общее количество пунктов установки разрядников из-за усложнения эксплуатации не должно быть чрезмерно большим. Согласно правилам защиты на длине усилительного участка уплотненной цепи можно установить разрядники не более чем в 16 пунктах, а на неуплотненной цепи - не более чем в 25 пунктах.

2.4. Защита разделительными трансформаторами

2.4.1. Для снижения опасного напряжения при магнитном влиянии ВЛ и эл. ж. д. на проводах ЛС или PC (без дистанционного питания) включаются разделительные трансформаторы с коэффициентом трансформации 1:1 (рис. 2.4). При помощи разделительных трансформаторов опасное напряжение между пунктами А и Б с 2200 в снижается на каждом разделительном участке до 733 в.

Рис. 2.4. Схема включения разделительных трансформаторов для снижения опасного напряжения на ЛС (PC)

2.4.2. Разделительные трансформаторы по длине участка сближения должны включаться таким образом, чтобы опасное напряжение между трансформаторами не превышало допустимых величин (см. табл. 1.1). Установка разделительных трансформаторов производится с учетом скрещивания цепей связи.

Необходимое количество разделительных трансформаторов по длине участка сближения определяется по формуле

                                                      (2.3)

где U - индуктируемое опасное напряжение, в; Uд - допустимое значение опасного продольного напряжения, в.

2.4.3. Для защиты разделительных трансформаторов от опасных напряжений, возникающих на проводах ЛС и PC при грозовых разрядах, устанавливаются искровые разрядники по схеме рис. 2.5.

Рис. 2.5. Схема защиты разделительного трансформатора при помощи искровых разрядников

2.4.4. Для проведения измерений постоянным током или для передачи дистанционного питания по системе «провод - земля» на воздушных линиях в средние точки обмоток разделительных трансформаторов включается фильтр по верхней схеме рис. 2.6 (можно включить фильтр с другими параметрами, см. схему в нижней части рис. 2.6).

Рис. 2.6. Схемы включения разделительных трансформаторов с фильтром

2.4.5. Для защиты ЛС или PC разделительными трансформаторами рекомендуется применять:

а) на уплотненных цепях ЛС - разделительные защитные устройства РЗУ, состоящие из металлической коробки, в которой помещается разделительный трансформатор и разрядники (рис. 2.7 - 2.10);

Рис. 2.7. Общий вид разделительного защитного устройства

Рис. 2.8. Трансформатор РЗУ

Рис. 2.9. Катушка трансформатора РЗУ

Рис. 2.10. Плата с разрядниками в собранном виде

б) на неуплотненных цепях ЛС - трансформаторы типа ДТН с коэффициентом трансформации 1:1;

в) на распределительных фидерах PC - фидерные трансформаторы мощностью на 200 и 500 вт, обмотки которых включаются по схеме соответственно рис. 2.11 а и б;

Рис. 2.11. Включение фидерных трансформаторов в качестве разделительных:

а - мощностью 200 вт; б - мощностью 500 вт

г) на абонентских линиях PC - абонентские трансформаторы, обмотки которых включаются по схеме рис. 2.12, или специально изготовленные разделительные трансформаторы (рис. 2.13).

Рис. 2.12. Включение абонентского трансформатора ТАГУ в качестве разделительного в абонентскую линию PC

Рис. 2.13. Данные разделительных трансформаторов для:

а - фидерных линий; б - абонентских линий

2.5. Защита дренажными катушками

2.5.1. Для снижения напряжения при электрическом и кратковременном магнитном влияниях ВЛ используются дренажные катушки, полуобмотки которых соединяют последовательно, а образовавшуюся среднюю точку катушки соединяют с заземлением.

Напряжение по отношению к земле от магнитного влияния на всем участке сближения снижается, если дренажные катушки включают по концам участка (рис. 2.14, где Rд - дополнительное сопротивление, равное 2500 ом). Снижение индуктированного напряжения на проводах ЛС или PC будет тем больше, чем меньше сопротивление обмоток дренажной катушки и сопротивление заземления ее средней точки.

Рис. 2.14. Снижение опасного напряжения с помощью дренажных катушек

2.5.2. Остаточное напряжение на проводах ЛС при включении дренажных катушек может быть определено по формуле

                                      (2.4)

где Z - полное сопротивление одного километра цепи «два провода - земля», равное Z = R + iωL, ом/км; Rз - сопротивление заземления дренажной катушки, ом; R - активное сопротивление проводов цепи «два провода - земля» между пунктами А и Б, ом/км; Rдр - активное сопротивление полуобмотки дренажной катушки, равное 1,8 ом; L - индуктивность проводов в цепи, гн/км; l - длина участка между дренажными катушками, км; E - продольная эдс, индуктируемая на проводах ЛС, в.

2.5.3. Дренажные катушки, изготовляемые промышленностью для совместного включения с разрядниками на уплотненных цепях, используют для снижения опасного напряжения. Однако они применяются лишь в тех случаях, когда величина тока, протекающего через обмотки катушек, не превышает 1 a и по цепям связи не передается дистанционное питание. Если величина индуктированного тока больше 1 а, то необходимы дополнительные меры по снижению продольной эдс (включение дополнительных сопротивлений в среднюю точку ДК, относ линии связи, подвеска троса и т.д.).

2.6. Защита заземленными тросами из цветных металлов

2.6.1. Для снижения индуктированных напряжений на проводах ЛС (PC) на опорах ВЛ и эл. ж. д. подвешивают тросы (медные, алюминиевые, сталеалюминиевые).

2.6.2. Если тросы на каждой опоре заземлены, то в них возникают токи, магнитное поле которых частично компенсирует магнитное поле влияющих токов. Вследствие этого опасное напряжение в проводах ЛС и PC уменьшается; степень уменьшения характеризуется коэффициентом экранирования.

2.6.3. Среднее значение коэффициентов экранирования заземленных тросов, подвешенных на опорах ВЛ и эл. ж. д., приведено в табл. 2.5.

Таблица 2.5

Расчетное значение коэффициента экранирующего действия тросов rт

2.6.4. При наличии рельсов однопутной или двухпутной железной дороги между линиями ВЛ и ЛС (PC) и их сближении необходимо при определении опасного влияния ВЛ учитывать экранирующее действие этих рельсов. В табл. 2.6 приведены коэффициенты экранирующего действия железнодорожных рельсов.

Таблица 2.6

Коэффициент экранирующего действия железнодорожных рельсов rр