Расчёт и защита кабелей связи от ударов молнии

Согласно действующему руководству по защите кабелей связи от ударов молнии вероятная плотность повреждений кабелей с металлическими покровами без изолирующего шланга, проложенных на открытой местности на участке трассы длиной в 100 км, определяется выражением:

, (6.6)

где Т - продолжительность гроз в году в часах; U_np - электрическая прочность изоляции жил кабелей, В; n - вероятное число повреждений кабеля при Т=36 час и U_пp =3000 В.

Величина n в зависимости от удельного сопротивления грунта r_гр и сопротивления защитных металлических покровов постоянному току R определяется по графикам рис. 6.3. При прокладке в одной траншее нескольких кабелей учитывается общее сопротивление их покровов, определяемое по закону параллельного соединения сопротивлений. При одинаковых кабелях R= R_к/m, Ом/км, где R_к - сопротивление металлических покровов одного кабеля, Ом/км; m - число кабелей.

Для бронированных кабелей:

Ом/км (6.7)

где R_o6 - сопротивление оболочки постоянному току, Ом/км; R_6p - сопротивление брони постоянному току, Ом/км.

Ом/км (6.8)

где r - удельное электрическое сопротивление металлической оболочки, Ом-мм /м; d₁ и t - внутренний диаметр и толщина оболочки кабеля, мм, соответственно.

Если оболочки состоят из нескольких слоев разного материала, то определяют их общее сопротивление.

Сопротивление ленточной брони из двух стальных лент определяется по формуле:

Ом/км (6.9)

где D_бр - средний диаметр кабеля по броне, мм; а и в - ширина и толщина одной ленты, мм, соответственно.

Для кабелей со стальной гофрированной оболочкой сопротивление металлических покровов постоянному току определяется по формуле:

Ом/км (6.10)

где R_л - сопротивление постоянному току экрана, расположенного под

гофрированной стальной оболочкой, Ом/км; R_гоф - сопротивление гофрированной оболочки постоянному то-ку, Ом/км. При этом R_гоф определяется по формуле:

Ом/км

где к_г - коэффициент гофрирования; D_cр - средний диаметр гофрированной оболочки, мм и определяется по формуле:

мм;

где D_вт - внутренний диаметр гофрированной оболочки, мм; h - высота гофра, мм; t_o6 - толщина гофрированной оболочки (0,4...0,5), мм.

к_г - коэффициент гофрирования:

где Q - расстояние между ближайшими выступами или впадинами гофрированной оболочки (шаг синусоидального гофра), мм;

h - высота гофра:

где D_г - наружный диаметр гофрированной оболочки, мм. .

В таблице 9 приведены значения сопротивления металлических покро­вов и электрическая прочность изоляции основных типов междугородных кабелей [П.Ж.].

Для выбора мер защиты рассчитанная плотность повреждений кабеля сравнивается с нормой. На вновь проектируемых кабельных линиях защитные мероприятия следует предусматривать на тех участках, где плотность повреждений превышает допустимую, указанную в таблице 10 [П.Ж.].

Эффективность защиты кабелей за счёт применения подземных тросов, прокладываемых над кабелями, характеризуется коэффициентом тока η, который определяется:

-при одном тросе - (6.11)

-при двух тросах - (6.12)

где r_km - расстояние от троса до кабеля, мм; d_k - внешний диаметр оболочки кабеля, мм; r_mn - расстояние между тросами, мм.

При наличии защитных тросов количество повреждений кабеля от уда-ров молнии определяется по рисунку, при этом вместо сопротивления покровов кабеля R берётся величина R' = ηR [4,5].

Поиск по сайту: