Проектирование линии связи

 

Из таблицы  11:

d_т= 0,004 м;

r_кт= 0,4 м;

d_к= 0,021 м.  

Тогда коэффициент тока 

 = 0,592 (49) 
Теперь по графику определим n, взяв уже не Rо, а

R₀₁ = R₀×h₁ = 2,04*0,592 = 1,209; (50)

n = 0,21

; (51)

Вероятное число повреждений кабеля превышает допустимую величину (0,25>0,2). Поэтому требуется произвести защиту кабельной магистрали двумя грозозащитными тросами.

 

 

 

Рисунок 16 - Защита кабеля связи с помощью двух тросов.

 

Из таблицы  11:

Расстояние между тросами r_тт = 1м;

Диаметр биметаллического троса d_тр = 0,004 м.

Расстояние между кабелем и тросом r_кт находится по теореме Пифагора для прямоугольного треугольника:

Коэффициент тока в оболочке кабеля:

 = 0,44 (52)

Сопротивление внешних защитных металлических  покровов постоянному току при наличии двух защитных тросов:

R₀₂ = R₀×h₂ = 2,04·0,44 = 0,9; (53)

n = 0,15

Вероятное число повреждений кабеля:

  (54)

Полученное  значение n_x не превышает n_доп, т.е. 0,2 > 0,18, значит два троса обеспечивают защиту кабельной магистрали от ударов молнии.

 

 

Заключение

В результате проектирования междугородной линии  связи для заданной трассы Пермь – Нижний Новогород был выбран наиболее оптимальный маршрут, который удовлетворяет технико-экономическим соображениям.

Определена система передачи на основании вычисленного количества каналов ТЧ. Для данной линии связи необходимо использовать аппаратуру уплотнения ИКМ–1920×2, которая позволяет организовать необходимое число каналов. С учетом выбранной аппаратуры уплотнения для прокладки был выбран    среднегабаритный коаксиальный кабель КМ–4 со свинцовой оболочкой.

 Произведен  расчет кабеля связи: определены диаметры внутреннего и внешнего проводников, коаксиальной пары, кабельного сердечника, бронированного кабеля.

Рассчитаны первичные  и вторичные параметры передачи кабельной цепи, а также приведены  графики зависимости соответствующих  параметров от частоты. Наблюдалось некоторое отличие параметров рассчитанного кабеля от стандартных параметров кабеля КМ–4, выпускаемого промышленностью, что объясняется различными размерами диаметров жил и материалов изоляции и защитных оболочек кабеля.

Построена структурная схема линейного тракта. Произведено размещение регенерационных пунктов, исходя из допустимого затухания на элементарном кабельном участке или кабельной секции.

При определении  взаимных влияний между цепями были произведены расчеты и приведены графики переходного затухания на ближнем и на дальнем концах,  защищенности на дальнем конце.

Выполнен расчет влияния от высоковольтных линий, построена схема сближения линии связи с высоковольтной линией. Полученное продольное ЭДС не превысило допустимое и, следовательно, дополнительные мероприятия по защите кабеля не потребовались.

Определена необходимость защиты кабельной магистрали от ударов молнии. Использование грозозащитных тросов  обеспечивает требуемую защиту.

 

Список литературы

1. Проектирование междугородной кабельной линии связи. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Направляющие системы электросвязи»/Уфимский государственный авиационный технический университет; Сост. А.З. Тлявлин. – Уфа, 2003.
2. Основы линий  связи.  Ч. 1:   Учебное  пособие / А.Х. Султанов,                А.З. Тлявлин; Уфимский государственный авиационный технический университет. – Уфа, 2000 – 100с.
3. Интернет-сайт «Яндекс карты»: http://maps.yandex.ru/.
4. Интернет-сайт энциклопедии «Википедия»: http://wikipedia.org.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос  №11. Перечислите меры защиты оболочек кабелей связи от коррозии. Подробно рассмотрите протекторные установки.

Металлические оболочки кабелей в  процессе их эксплуатации разрушаются  в результате химического (почвенная  коррозия) или электрохимического взаимодействия с окружающей средой.

Открыто расположенные кабели достаточно надежно защищаются от коррозийного воздействия окружающего воздуха  путем нанесения на броню или  оболочку слоя лака либо краски.

Интенсивность почвенной коррозии, зависящая от состава и влажности  грунта, может быть оценена по значению электрического сопротивления грунта. Грунт с высоким электрическим  сопротивлением (удельное сопротивление  более 20 Ом•м) не вызывает сильной коррозии, поэтому при проектировании стремятся выбрать трассу кабельной линии, имеющую малоагрессивный грунт.

1 . Источники и причины коррозии металлических оболочек кабелей

Наиболее опасным источником коррозии для кабельных линий является электрифицированный на постоянном токе железнодорожный транспорт, трамвай, метро, где рельсы используются, как  токопроводы.

Например, питание троллейного  провода городского трамвая производится от положительного полюса тяговой подстанции. Отрицательный полюс присоединяется кабельными линиями к различным  точкам рельсовых путей, которые  называют отсасывающими пунктами.

К отсасывающим пунктам стекаются  по рельсам обратные токи трамвайной сети. Так как рельсы не изолированы  от земли, проходящий по ним ток частично ответвляется в землю и идет по пути наименьшего сопротивления  к месту расположения отсасывающих пунктов. Если в зоне действия этих токов имеются кабельные линии, металлические оболочки которых  являются хорошими проводниками, то блуждающие токи из земли переходят в оболочки кабелей и образуют катодную зону с отрицательным потенциалом, а  вблизи отсасывающих пунктов выходят  из них и образуют анодную зону с положительным потенциалом.

Коррозия оболочек кабелей происходит в анодной зоне, так как именно здесь выделяется кислород, который  окисляет и разъедает метал оболочки кабеля.

Определение зон производится путем  измерения потенциала на оболочках  кабелей по отношению к земле. Положительный потенциал свидетельствует  о наличии анодной зоны, отрицательный  – катодной зоны.

Для бронированных силовых кабелей  со свинцовыми оболочками, проложенных  в малоактивных грунтах (удельное сопротивление  более 20 Ом•м), среднесуточная плотность тока утечки в землю не должна превосходить 14 мА/м2. В противном случае, требуются меры защиты оболочек кабелей от коррозии. Для голых освинцованных кабелей анодные зоны считаются опасными независимо от плотности блуждающих токов.

2. Способы защиты металлических оболочек кабелей от коррозии и блуждающих токов

Для защиты металлических оболочек кабелей от блуждающих токов, помимо устранения нарушений в выполнении и эксплуатации рельсовой и отсасывающей сетей электрифицированного транспорта, применяют катодную поляризацию, электрический  дренаж и протекторную защиту.

- Катодная поляризация

Катодная поляризация заключается  в том, что на оболочке кабелей  от внешнего источника создается  отрицательный потенциал, препятствующий переходу тока из рельсов на оболочку кабеля

- Электрический дренаж

Электрический дренаж состоит в  отводе блуждающих токов от металлических  оболочек кабелей к источнику  этих токов.

- Протекторная защита 

Принцип действия протекторной защиты заключается в том, что при  соединении протектора, имеющего более  низкий потенциал по отношению к  свинцу, со свинцовой оболочкой кабеля он окажется анодом, с которого ток  будет стекать в землю. Свинцовая  оболочка окажется под отрицательным  потенциалом. Протекторы устанавливают  непосредственно в грунт с  любой стороны защищаемого кабеля, а в колодцах кабельной канализации — в днище или за стенкой.

3. Протекторная  защита

Протекторная защита, по существу, аналогична катодной защите, только в  данном случае для создания отрицательного потенциала на оболочке кабеля используется не посторонний источник тока, а  ток, появляющийся за счет разности электрохимических  потенциалов при соединении различных  металлов. Этот ток направлен от более высокого потенциала к более  низкому. В результате его действия разрушению подвергается металл с более низким потенциалом.

Обычно для протекторных электродов (протекторов) используются магниевые  сплавы МЛ, состоящие из магния, алюминия и цинка. Электрод представляет собой  цилиндр длиной 600—900 мм, диаметром 150—240 мм с контактным стальным стержнем . Применяются три типа протекторов: ПМ-5У, ПМ-10У и ПМ-20У.

Принцип протекторной защиты состоит  в том, что катодная зона на оболочке кабеля создается в результате ее соединения изолированным проводом с заземленным протекторным электродом, имеющим более низкий электрохимический  потенциал, чем потенциал заземляемой  оболочки, Такой электрод является анодом, и ток с него будет стекать  в землю. Оболочка кабеля при этом становится катодом, и следовательно, защищена от коррозии. Протекторные электроды применяются главным образом для защиты от почвенной коррозии и устанавливаются по два-три на усилительный участок, при этом расстояние между ними и кафелем должно быть не нее 2—6 м, глубина закопки 0,6 - 1,8 м. Протектор включается через контрольно-испытательные пункты (КИП).