Характеристика основных источников влияния на узел связи

УДК 621.331:621.332

 

Курсовой проект содержит 38 страниц, 28 рисунков, 4 таблицы, 7 источников.

 

Магистральный кабель, линия связи, магнитное влияние, электрическое влияние, волновод, варистор, тяговая подстанция, разрядник, спектр воздействующих импульсов, импульсное перенапряжение, ЛЭП.

 

Цель работы – на основании исходных данных рассчитать параметры и получить характеристики источников влияния на цепи узла связи. Рассчитать и выбрать элементы каскадной защиты, системы экранирования. В процессе выполнения курсовой работы были использованы программы Microsoft Office Word 2010, Microsoft Office Visio 2010, MathCad 15.

 

 

 

Содержание

 

Введение. 4

1 Описание плана расположения основных станционных и линейных объектов района промежуточной малой станции согласно заданию.. 5

2 Характеристика основных источников влияния на узел связи. 9

3 Описание амплитудно-временных форм, воздействующих на аппаратуру связи и ее узел электропитания импульсов перенапряжений и токов. 12

4 Расчет спектра воздействующих импульсов. 16

5 Расчет контура заземления здания ДСП.. 19

6 Расчет совместных влияний аварийных режимов контактной сети, ЛЭП и воздействия молнии на узел связи. 22

6.1 Магнитное влияние КС и ЛЭП.. 22

6.2 Гальваническое влияние ЛЭП и КС.. 23

7 Расчет и выбор элементов каскадной защиты от перенапряжений. 25

8 Расчет параметров электромагнитного экрана аппаратуры.. 31

Заключение. 37

Библиографический список. 38

 

 

 

 

Введение

 

Главная задача, поставленная перед железнодорожным транспортом, обеспечение всевозрастающей потребности народного хозяйства в перевозках, повышение скоростей и безопасности движения поездов.

Железнодорожная сеть нашей страны представляет собой единую, работающую по общему плану систему, все части которой взаимодействуют друг с другом. Работа всех звеньев железнодорожной сети не может осуществляться без широкого использования разнообразных видов связей, организуемых по воздушным, кабельным и радиорелейным линиям.

Кабельные линии отличаются высокой эксплуатационной надежностью и дают возможность осуществления всех видов связи и каналов передачи информации, необходимых для управления перевозочным процессом железных дорог. Строительство магистральных кабельных линий позволяет резко увеличить количество каналов связи управлениями железных дорог, отделениями и станциям, дает возможность автоматизации телефонной и телеграфной связи.

Кабельные линии связи строят: при электрификации железных дорог по системе тока в качестве основной меры защиты цепей связи, автоматики и телемеханики от влияния тяговой связи; взамен воздушной линии связи при строительстве автоматической блокировки и диспетчерской централизации; при электрификации железных дорог по системе постоянного тока и строительстве главных дополнительных путей, когда конструкция воздушной линии экономически нецелесообразна; на вновь строящихся железных дорогах магистрального значения; в районах, подверженных сильным гололедом; также в районах, намеченных к электрификации по системе переменного тока на ближайшие годы.

В данном курсовом проекте произведен расчет различных влияний на кабели и аппаратуру связи, а также выбраны схемы защиты.

 

 

1 Описание плана расположения основных станционных и линейных объектов района промежуточной малой станции согласно заданию

 

На рисунке 1 представлен план станции с расположением тяговой подстанции, ЛЭП, КТП и здания ДСП с размещенным в нем узлом связи.

 

 

Рисунок 1 – План станции

 

Длина кабеля связи, заходящего на тяговую подстанцию 1,9 км. Тип данного кабеля – ТПП.

ТПП – телефонный кабель с полиэтиленовой изоляцией в пластмассовой оболочке для прокладки в телефонной канализации, стенам зданий и подвески на опорах воздушных линий. Его применяются для эксплуатации в местных телефонных городских сетях с переменным напряжением до 225 и 145 В частотой 50 Гц или напряжением постоянного тока до 315 и 200 В соответственно. В кабелях ТПП жилы могут иметь повивную и пучковую скрутку. Повивной кабель имеет, как правило, бедную расцветку жил. Первая пара в повиве красная, вторая синяя, и она же задаёт направление счёта (по часовой или против), остальные одинакового цвета. Повивы разделены нитками и при снятии оболочки не распадаются; то есть, снимаем первую пару ниток, рассыпается последний повив, далее предпоследний. Некоторый плюс повивного кабеля в меньшей толщине кабеля. Пары в нём укладываются плотнее и сотня повивная заметно тоньше сотни скрученной пучками.

В настоящее время кабеля ТПП выпускаются с пучковой скруткой. Пучки формируются при помощи двух ниток, обвивающих пучок по спирали. Так же пучок содержит цветную нитку или лавсановую ленту, отличающую один пучок от другого. На рисунке 2 представлена конструкция кабеля ТПП с пучковой скруткой, где:

1 – пара токоведущих жил;

2 – четверка жил;

3 – элементарный пучок;

4 – поясная изоляция;

5 – алюмополиэтиленовый экран;

6 – полиэтиленовая оболочка;

7 – экранная проволока.

Рисунок 2 – Конструкция кабеля ТПП с пучковой скруткой

 

Длина кабеля электропитания от КТП до узла связи 0,54 км. Тип – СБПБ. СБПБ – кабель для сигнализации и блокировки с медными жилами, с полиэтиленовой изоляцией, в оболочке из полиэтилена, с броней из двух стальных лент, с наружным покровом. Предназначен для электрических установок сигнализации, централизации и блокировки, пожарной сигнализации и автоматики при номинальном напряжении 380 В переменного тока частотой 50 Гц или 700 В постоянного тока. Используется для прокладки в земле, в условиях агрессивной среды, если кабель не подвергается значительным растягивающим усилиям. Конструкция данного кабеля представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Поперечное сечение кабеля СБПБ

Длина магистрального кабеля связи (МКПАБ) 34 км. Конструкция кабеля МКПАБ представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Поперечное сечение кабелей МКПАБ

Длина волновода КВ радиостанции 17 км.

Волновод – искусственный или естественный направляющий канал, в котором может распространяться волна . При этом поток мощности, переносимый волной, сосредоточен внутри этого канала или в области пространства, непосредственно примыкающей к каналу. Поперечное сечение волновода представлено на рисунке 5.

Рисунок 5 – Поперечное сечение волновода

По природе распространяющихся волн различают электромагнитные и акустические волноводы. Частным случаем первых являются оптоволоконные линии передачи. Наиболее часто под термином «волновод» подразумеваются металлические трубки, предназначенные для передачи энергии электромагнитных волн диапазонов СВЧ и КВЧ.

Тяговая подстанция – электроустановка для преобразования электроэнергии и питания электроэнергией электроподвижного состава и других потребителей на железной дороге.

Тяговая подстанция получает питание, как правило, от двух независимых источников, так как электрифицированные участки железной дороги – потребители первой категории. Допускается радиальное питание тяговых подстанций от одного источника при условии, что оно осуществляется по двум ЛЭП.

По способу присоединения к сети внешнего электроснабжения тяговые подстанции с высшим напряжением 110 (150), 220 кВ могут быть опорными или промежуточными. Опорная тяговая подстанция получает питание от сети внешнего электроснабжения по трём и более ЛЭП, промежуточная тяговая подстанция – по двум питающим вводам. По характеру присоединения промежуточные подстанции разделяются на транзитные тяговые подстанции, присоединяемые к сети внешнего электроснабжения в рассечку, и отпаечные тяговые подстанции, присоединяемые отпайками. Тяговые подстанции нередко совмещают с дежурными пунктами районов контактной сети. Для питания тяговых нагрузок иногда непосредственно на территории подстанции энергосистемы (на районных подстанциях) сооружают распределительное устройство (РУ); в этом случае подстанция называется совмещённой тяговой подстанцией.

По способу управления различают телеуправляемые и нетелеуправляемые тяговые подстанции; по способу обслуживания – с постоянным дежурным персоналом, с дежурством на дому, без дежурного персонала; по конструктивным особенностям тяговые подстанции бывают стационарные и передвижные. Цепи защиты, автоматики, управления тяговых подстанций исполняются на постоянном или переменном токе.

Комплектная трансформаторная подстанция (КТП) – электроустановка, предназначенная для приема, преобразования (повышения или понижения) напряжения в сети переменного тока и распределения электроэнергии в системах электроснабжения потребителей сельских, поселковых, городских, промышленных объектов. Состоит из силовых трансформаторов, распределительного устройства, устройства автоматического управления и защиты, а также вспомогательных сооружений.

Трансформаторные подстанции классифицируются на повышающие и понижающие. Повышающие трансформаторные подстанции (сооружаемые обычно при электростанциях) преобразовывают напряжение, вырабатываемое генераторами, в более высокое напряжение (одного или нескольких значений), необходимое для передачи электроэнергии по линиям электропередачи(ЛЭП). Понижающие трансформаторные подстанции преобразуют первичное напряжение электрической сети в более низкое вторичное.

 

 

Магнитное влияние КС и ЛЭП

Частота для ЛЭП f = 50 Гц, частота для контактной сети рассчитывается по формуле:

По заданию с.

Магнитное влияние при коротком замыкании рассчитывается по формуле:

где - частота, равная ;

– для контактной сети – 2,2 кА, для ЛЭП – 22 кА;

– взаимная индуктивность, Гн/км, рассчитывается по формуле:

где – расстояние от влияющей линии, до линии подверженной влиянию;

– проводимость земли, ;

– коэффициент экранирования рельсов;

– коэффициент экранирования оболочки кабеля;

– коэффициент экранирования провода;

– длина кабеля, подверженного влиянию, км.

По заданию преподавателя, записали чему равны коэффициенты для соответствующего вида кабеля.

СБПБ – ;

ТПП – ;

МКПАБ – ; ;

Волновод – ; .

Приведу пример расчета магнитного влияния КС на первый типа кабеля – СБПБ, с учетом короткого замыкания в контактной сети:

В.

Магнитное влияние ЛЭП на кабель типа СБПБ, с учетом КЗ в линии электропередач:

В.

Остальные результаты расчетов сведены в таблицу 1.

 

Таблица 1 – Результаты расчета магнитного влияния при коротком замыкании

Тип кабеля	КЗ в КС	КЗ в ЛЭП
, В	, В
СБПБ
ТПП
МКПАБ
Волновод

 

Произведу расчет магнитного влияния на те же типы кабелей при ударе молнии в контактную сеть и линию электропередач (формула 17)

где – амплитуда тока молнии.

В этом случае частота вычисляется по формуле 18:

где – длительность фронта импульса тока молнии, по заданию 15 мкс.

Тогда, для кабеля типа ТПП при ударе молнии в КС:

кВ

При ударе молнии в ЛЭП:

кВ

Остальные результаты расчетов сведены в таблицу 2

 

Таблица 2 – Результаты расчета магнитного влияния при ударе молнии в КС и ЛЭП

Тип кабеля	Удар молнии в КС	Удар молнии в ЛЭП
, кВ	, кВ
СБПБ
ТПП
МКПАБ
Волновод

 

Заключение

 

В ходе выполнения курсовой работы, был описан план расположения основных станционных и линейных объектов. Приведены примеры различных марок кабеля типа ТПП и СБПБ. Изучены характеристики основных источников влияния на узел связи, таких как: высоковольтные линии, электрифицированные железные дороги.

Были охарактеризованы ситуации, при которых возникают опасные помехи и построены спектры воздействующих импульсов. Спектр тока короткого замыкания в ЛЭП является более выраженным на частоте 50 Гц. Следующим пунктом необходимо было произвести расчет контура заземления здания ДСП, расчет проводился для случая размещения заземлителя в однородной земле. В итоге расчета, заземляющее устройство, состоящее из 9 угловых вертикальных элементов, расположенных в ряд и соединенных горизонтальным элементом, выбрано правильно.

В данном курсовом проекте, я выбраны элементы каскадной защиты от перенапряжений, такие как: разрядники, варисторы, супрессоры. Данные элементы наиболее эффективны для защиты аппаратуры от перенапряжений. По завершению, необходимо было рассчитать параметры электромагнитного экрана аппаратуры, который выполнен из стали. Из построенных графиков можно сделать вывод, что толщина скин-слоя уменьшается с ростом частоты, а коэффициент экранного затухания увеличивается с ростом частоты.

 

 

Библиографический список

 

1 ГОСТ 33398 (2015) «Железнодорожная электросвязь. Правила защиты проводной связи от влияния тяговой сети электрифицированных железных дорог постоянного и переменного тока»;

2 СТП ОмГУПС–1.7–04 «Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные»;

3 Разряд, избавляющий от перегрузки: ионные разрядники Bourns с газовым наполнением. Электронный ресурсhttp://www.compel.ru/lib/ne/2015/1/6-razryad-izbavlyayushhiy-ot-peregruzki-ionnyie-razryadniki-bourns-s-gazovyim-napolneniem;

4 Защита промышленных приборов в соответствии с нормами по ЭМС. Электронный ресурс. http://www.kit-e.ru/articles/powerel/2006_5_124.php;

5 Варисторы, принцип работы. http://radiostorage.net/?area=news/1419;

6 Полупроводниковая защита: обзор основных серий TVS-диодов. Электронный ресурс. http://www.compel.ru/lib/ne/2014/12/5-poluprovodnikovaya-zashhita-obzor-osnovnyih-seriy-tvs-diodov-ot-littelfuse;

7 Волноводы. Классификация направляемых электромагнитных волн. Электронный ресурс. http://studopedia.ru/2_35081_volnovodi.html;

 

 

УДК 621.331:621.332

 

Курсовой проект содержит 38 страниц, 28 рисунков, 4 таблицы, 7 источников.

 

Магистральный кабель, линия связи, магнитное влияние, электрическое влияние, волновод, варистор, тяговая подстанция, разрядник, спектр воздействующих импульсов, импульсное перенапряжение, ЛЭП.

 

Цель работы – на основании исходных данных рассчитать параметры и получить характеристики источников влияния на цепи узла связи. Рассчитать и выбрать элементы каскадной защиты, системы экранирования. В процессе выполнения курсовой работы были использованы программы Microsoft Office Word 2010, Microsoft Office Visio 2010, MathCad 15.

 

 

 

Содержание

 

Введение. 4

1 Описание плана расположения основных станционных и линейных объектов района промежуточной малой станции согласно заданию.. 5

2 Характеристика основных источников влияния на узел связи. 9

3 Описание амплитудно-временных форм, воздействующих на аппаратуру связи и ее узел электропитания импульсов перенапряжений и токов. 12

4 Расчет спектра воздействующих импульсов. 16

5 Расчет контура заземления здания ДСП.. 19

6 Расчет совместных влияний аварийных режимов контактной сети, ЛЭП и воздействия молнии на узел связи. 22

6.1 Магнитное влияние КС и ЛЭП.. 22

6.2 Гальваническое влияние ЛЭП и КС.. 23

7 Расчет и выбор элементов каскадной защиты от перенапряжений. 25

8 Расчет параметров электромагнитного экрана аппаратуры.. 31

Заключение. 37

Библиографический список. 38

 

 

 

 

Введение

 

Главная задача, поставленная перед железнодорожным транспортом, обеспечение всевозрастающей потребности народного хозяйства в перевозках, повышение скоростей и безопасности движения поездов.

Железнодорожная сеть нашей страны представляет собой единую, работающую по общему плану систему, все части которой взаимодействуют друг с другом. Работа всех звеньев железнодорожной сети не может осуществляться без широкого использования разнообразных видов связей, организуемых по воздушным, кабельным и радиорелейным линиям.

Кабельные линии отличаются высокой эксплуатационной надежностью и дают возможность осуществления всех видов связи и каналов передачи информации, необходимых для управления перевозочным процессом железных дорог. Строительство магистральных кабельных линий позволяет резко увеличить количество каналов связи управлениями железных дорог, отделениями и станциям, дает возможность автоматизации телефонной и телеграфной связи.

Кабельные линии связи строят: при электрификации железных дорог по системе тока в качестве основной меры защиты цепей связи, автоматики и телемеханики от влияния тяговой связи; взамен воздушной линии связи при строительстве автоматической блокировки и диспетчерской централизации; при электрификации железных дорог по системе постоянного тока и строительстве главных дополнительных путей, когда конструкция воздушной линии экономически нецелесообразна; на вновь строящихся железных дорогах магистрального значения; в районах, подверженных сильным гололедом; также в районах, намеченных к электрификации по системе переменного тока на ближайшие годы.

В данном курсовом проекте произведен расчет различных влияний на кабели и аппаратуру связи, а также выбраны схемы защиты.

 

 

1 Описание плана расположения основных станционных и линейных объектов района промежуточной малой станции согласно заданию

 

На рисунке 1 представлен план станции с расположением тяговой подстанции, ЛЭП, КТП и здания ДСП с размещенным в нем узлом связи.

 

 

Рисунок 1 – План станции

 

Длина кабеля связи, заходящего на тяговую подстанцию 1,9 км. Тип данного кабеля – ТПП.

ТПП – телефонный кабель с полиэтиленовой изоляцией в пластмассовой оболочке для прокладки в телефонной канализации, стенам зданий и подвески на опорах воздушных линий. Его применяются для эксплуатации в местных телефонных городских сетях с переменным напряжением до 225 и 145 В частотой 50 Гц или напряжением постоянного тока до 315 и 200 В соответственно. В кабелях ТПП жилы могут иметь повивную и пучковую скрутку. Повивной кабель имеет, как правило, бедную расцветку жил. Первая пара в повиве красная, вторая синяя, и она же задаёт направление счёта (по часовой или против), остальные одинакового цвета. Повивы разделены нитками и при снятии оболочки не распадаются; то есть, снимаем первую пару ниток, рассыпается последний повив, далее предпоследний. Некоторый плюс повивного кабеля в меньшей толщине кабеля. Пары в нём укладываются плотнее и сотня повивная заметно тоньше сотни скрученной пучками.

В настоящее время кабеля ТПП выпускаются с пучковой скруткой. Пучки формируются при помощи двух ниток, обвивающих пучок по спирали. Так же пучок содержит цветную нитку или лавсановую ленту, отличающую один пучок от другого. На рисунке 2 представлена конструкция кабеля ТПП с пучковой скруткой, где:

1 – пара токоведущих жил;

2 – четверка жил;

3 – элементарный пучок;

4 – поясная изоляция;

5 – алюмополиэтиленовый экран;

6 – полиэтиленовая оболочка;

7 – экранная проволока.

Рисунок 2 – Конструкция кабеля ТПП с пучковой скруткой

 

Длина кабеля электропитания от КТП до узла связи 0,54 км. Тип – СБПБ. СБПБ – кабель для сигнализации и блокировки с медными жилами, с полиэтиленовой изоляцией, в оболочке из полиэтилена, с броней из двух стальных лент, с наружным покровом. Предназначен для электрических установок сигнализации, централизации и блокировки, пожарной сигнализации и автоматики при номинальном напряжении 380 В переменного тока частотой 50 Гц или 700 В постоянного тока. Используется для прокладки в земле, в условиях агрессивной среды, если кабель не подвергается значительным растягивающим усилиям. Конструкция данного кабеля представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Поперечное сечение кабеля СБПБ

Длина магистрального кабеля связи (МКПАБ) 34 км. Конструкция кабеля МКПАБ представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Поперечное сечение кабелей МКПАБ

Длина волновода КВ радиостанции 17 км.

Волновод – искусственный или естественный направляющий канал, в котором может распространяться волна . При этом поток мощности, переносимый волной, сосредоточен внутри этого канала или в области пространства, непосредственно примыкающей к каналу. Поперечное сечение волновода представлено на рисунке 5.

Рисунок 5 – Поперечное сечение волновода

По природе распространяющихся волн различают электромагнитные и акустические волноводы. Частным случаем первых являются оптоволоконные линии передачи. Наиболее часто под термином «волновод» подразумеваются металлические трубки, предназначенные для передачи энергии электромагнитных волн диапазонов СВЧ и КВЧ.

Тяговая подстанция – электроустановка для преобразования электроэнергии и питания электроэнергией электроподвижного состава и других потребителей на железной дороге.

Тяговая подстанция получает питание, как правило, от двух независимых источников, так как электрифицированные участки железной дороги – потребители первой категории. Допускается радиальное питание тяговых подстанций от одного источника при условии, что оно осуществляется по двум ЛЭП.

По способу присоединения к сети внешнего электроснабжения тяговые подстанции с высшим напряжением 110 (150), 220 кВ могут быть опорными или промежуточными. Опорная тяговая подстанция получает питание от сети внешнего электроснабжения по трём и более ЛЭП, промежуточная тяговая подстанция – по двум питающим вводам. По характеру присоединения промежуточные подстанции разделяются на транзитные тяговые подстанции, присоединяемые к сети внешнего электроснабжения в рассечку, и отпаечные тяговые подстанции, присоединяемые отпайками. Тяговые подстанции нередко совмещают с дежурными пунктами районов контактной сети. Для питания тяговых нагрузок иногда непосредственно на территории подстанции энергосистемы (на районных подстанциях) сооружают распределительное устройство (РУ); в этом случае подстанция называется совмещённой тяговой подстанцией.

По способу управления различают телеуправляемые и нетелеуправляемые тяговые подстанции; по способу обслуживания – с постоянным дежурным персоналом, с дежурством на дому, без дежурного персонала; по конструктивным особенностям тяговые подстанции бывают стационарные и передвижные. Цепи защиты, автоматики, управления тяговых подстанций исполняются на постоянном или переменном токе.

Комплектная трансформаторная подстанция (КТП) – электроустановка, предназначенная для приема, преобразования (повышения или понижения) напряжения в сети переменного тока и распределения электроэнергии в системах электроснабжения потребителей сельских, поселковых, городских, промышленных объектов. Состоит из силовых трансформаторов, распределительного устройства, устройства автоматического управления и защиты, а также вспомогательных сооружений.

Трансформаторные подстанции классифицируются на повышающие и понижающие. Повышающие трансформаторные подстанции (сооружаемые обычно при электростанциях) преобразовывают напряжение, вырабатываемое генераторами, в более высокое напряжение (одного или нескольких значений), необходимое для передачи электроэнергии по линиям электропередачи(ЛЭП). Понижающие трансформаторные подстанции преобразуют первичное напряжение электрической сети в более низкое вторичное.

 

 

Характеристика основных источников влияния на узел связи

 

Высоковольтные линии и электрифицированные железные дороги могут оказывать влияния на цепи ЛС за счет электромагнитной индукции, гальванической связи и при случайном соприкосновении проводов. На работу кабельных ЛС оказывает влияние ряд посторонних источников: линии электропередачи (ЛЭП), контактные сети электрифицированных железных дорог, атмосферное электричество (удары молний), передающие радиостанции, системы сотовой и спутниковой связей. Указанные источники создают в цепях кабельных линий опасные и мешающие влияния.

ЛЭП переменного тока используют трехфазный ток.

При рассмотрении влияний на цепи связи различают три режима работы:

а) нормальный режим работы – режим, при котором линия работает постоянно;

б) вынужденный режим – режим, при котором линия вынуждена работать определенный промежуток времени в режиме, отличающемся от нормального;

в) аварийный режим возникает при нарушении нормальной работы высоковольтной линии передач, например, при обрыве и заземлении провода одной из фаз трехфазной линии передач с изолированной нейтралью возникает неуравновешенное напряжение, равное 1,73 линейного напряжения.

Линии электропередач и электрифицирован­ные железные дороги часто объединя­ются термином высоковольтные линии (ВЛ). Под действием внешних электромаг­нитных полей в сооружениях связи могут возникать напряжения и токи:

а) опасные, при которых появляются большие напряжения и токи, угрожа­ющие жизни обслуживающего персо­нала и абонентов или приводящие к повреждению аппаратуры и линейных сооружений. Опасными считаются: на­пряжение U>36 В, ток >15 мА;

б) мешающие, при которых возникают помехи, шумы, искажения, приводя­щие к нарушению нормальной работы средств связи. Мешающими считают­ся: напряжение от 1 до 2 мВ, ток /≈2мА.

Внешние влияния подразделяются также на длительные и кратковремен­ные. Границей раздела между ними является время t = 1 с.

Спектр частот внешних источников, как правило, имеет широкую полосу. Амплитуда влияющих напряжений и токов, исходящих от внешних источ­ников, зависит от мощности установ­ки и места/расположения ее по отношению к ЛС. Наиболее распространенными источниками мешающих влияний являются линии электропередачи, контактные сети электрифицированных железных дорог, радиостанции. Источниками опасных влияний служат, главным образом, атмосферное электричество и высоковольтные линии, особенно при аварийном режиме. По характеру воздействия различают следующие виды внешних влияний:

а) электрические, обусловленные действием электрического поля;

б) магнитные, возникающие за действия магнитного поля;

в) гальванические, появляющиеся вследствие наличия в земле блуждающих токов.

Последние создаются высоковольтными линиями и используют землю в качестве обратного проводника.

Под действием блуждающих токов на оболочках кабелей связи появляется напряжение и в цепях связи возникает влияние. Особенно велико гальваническое влияние при аварийных режимах высоковольтных линий и в местах электростанций. Кроме того, металлические оболочки кабелей раз­рушаются под действием блуждающих токов и электрохимических процессов в грунте. Такое явление называется коррозией. Для ограждения линий и аппаратуры от вредного воздействия всех этих факторов применяются спе­циальные меры защиты.

Опасные воздействия атмосферно­го электричества (грозы) на кабельные линии связи наблюда­ются повсеместно, однако число гро­зовых дней в различных районах различно. Установлено, что в течение грозово­го периода в районах с грозодеятельностью от 20 до 25 дней в году на каж­дые 100 км трассы приходится от 8 до 10 случаев прямого удара молнии в ЛС. Опасность повреждений кабельной линии существенно зависит от состоя­ния грунта и проводимости кабельной оболочки. В грунтах с большим сопротивлением (песке, скале, глине, грунте и др.) и при больших сопротивлениях оболочки опасность повреждения кабеля возра­стает. Грозоповреждаемость кабелей в алюминиевой оболочке, имеющей малое сопротивление, существенно меньше, чем в свинцовой и стальной оболочках.

Влияния, оказываемые ЛЭП на ли­нии связи, могут быть электрическими и магнитными. В зависимости от ре­жима работы ЛЭП преобладает то или иное влияние. Симметричные си­стемы обладают высоким потенциа­лом и создают большие электрические воздействия. Несимметричные системы (с заземленной фазой) в ава­рийном режиме имеют большой урав­нительный ток и являются источни­ком сильных магнитных воздействий (I > H). Заземленные ЛЭП оказывают гальваническое влияние. На линии связи воздействуют как ЛЭП переменного тока, так и посто­янного. Первые влияют в основном на частоте 50 Гц и на высших гармони­ках, главным образом, в тональном диапазоне частот; вторые – за счет пульсирующих составляющих при вы­прямлении тока преимущественно ртутными выпрямителями. Влияние гармонических составляющих распро­страняется на диапазон порядка 30 кГц и ухудшает качество трехканальных ВЧ систем передачи. Сравнивая агрессивное воздействие ЛЭП переменного и постоянного токов на ЛС, можно отметить, что первые действуют гораздо сильней, чем вторые и требуют относа ЛС на значительное расстояние.

Однофазный переменный ток промышленной частоты, проходящий в контактной сети, оказывает электромагнитное влияние на проложенные вблизи и отключенные участки контактной сети соседних путей, воздушные линии связи и СЦБ, сети низкого напряжения, металлические сооружения, надземные и подземные трубопроводы. Электрическое влияние тока на металлические сооружения, не связанные с землей, возникает из-за наличия в пространстве, окружающем контактную сеть, электрического поля. Силовые линии его перпендикулярны поверхности земли и пересекают металлические сооружения, расположенные параллельно тяговой сети. Напряжение, наводимое в них, не зависит от величины тока и его частоты, а определяется только величиной напряжения в тяговой сети, взаимным расположением сооружения или провода и земли.

При увеличении расстояния между проводами и уменьшении высоты их подвеса напряжение в них снижается. Так, при высоте подвеса над землей 7 м и расстоянии между контактной сетью и проводом 5 м напряжение в последнем по отношению к земле превышает 4000 В; при высоте подвеса 1 м напряжение снижается до 1000 В. При расстоянии между контактной сетью и проводом 40 м напряжение в проводе относительно земли составляет от 150 до 300 В, при расстоянии более 50 м электрическое влияние практически не представляет опасности. Если провод расположить на земле или заземлить, то напряжение в нем спадает до нуля. Все подземные сооружения свободны от электрического влияния.

Все малогабаритные металлические сооружения, подверженные электрическому влиянию и расположенные в зоне влияния контактной сети переменного тока, рекомендуется соединять с двумя специальными заземлителями, установленными для надежности в противоположных концах крыши здания, склада и др. В качестве заземлителей используют металлические стержни или угловую сталь, забитые в землю на глубину от 1 до 1,5 м.

Магнитное влияние тяговой сети на отключенные и незаземленные провода воздушных линий сказывается вследствие наличия вокруг контактной сети переменного тока магнитного поля. Силовые линии его, пересекая параллельно расположенные провода наводят в них дополнительное напряжение, которое в основном зависит от тока нагрузки в контактной сети длины проводов. Например, в отключенном контактном проводе длиной 30 км при нормальном движении электропоездов по соседнему пути (Ік.с = 500 А) величина наведенного напряжения достигает 2850 В. Напряжение, наводимое магнитным влиянием на расположенные вблизи полотна железной дороги металлические сооружения сравнительно небольшой протяженности (крыши домов и вагонов, эстакады, изгороди и др.,), незначительно, поэтому специальных мер защиты их от магнитного влияния не требуется.