Кабельная магистраль связи между городами Тамбов и Владимир
Страница 6
В процессе проектирования КМ часто возникает необходимость априорной оценки возможности установки той или иной аппаратуры ЦСП по известным статистическим параметрам взаимных влияний. В табл. 6.4 [1] приведены требуемые минимальные значения переходных затуханий на дальнем конце РУ и между цепями на частоте 250 кГц. Как видно из сопоставления данных в таблице требуемых значений переходных затуханий с рассчитанными, все цепи рассчитываемого кабеля можно оборудовать аппаратурой ИКМ-480´2, так как требования к защищенности цепей кабеля выполняются.
10. Расчет опасного магнитного влияния ЛЭП на симметричные цепи кабеля.
На работу кабельных линий связи оказывает влияние ряд посторонних источников: линии электропередачи (ЛЭП). Контактные сети электрифицированных железных дорог, атмосферное электричество (удары молний), передающие радиостанции. Указанные источники создают в цепях кабельных линий опасные и мешающие влияния.
Необходимо оценить то опасное влияние, которое создает ЛЭП на симметричные цепи, находящиеся в сердечнике бронированного кабеля.
Рассматриваемая ЛЭП представляет собой трехфазную линию передачи с заземленной нейтралью. Она работает на переменном токе с частотой f=50 Гц. Опасное влияние возникает при нарушении нормального режима работы ЛЭП, например при заземлении провода одной из фаз в точке на конце регенерационного участка. В этом случае в ЛЭП возникает ток короткого замыкания I, достигающий больших значений и оказывающий на линию связи опасное магнитное влияние.
Трасса сближения, показанная на рис. 10.1 состоит из трех участков, длиной
l1=6 км;
l2=7 км;
l3=7 км;
и шириной сближения между ЛЭП и ЛС
a1=100 м;
а2=130 м;
а3=90 м.
Продольная ЭДС, индуцируемая в симметричных цепях кабеля связи определяется по формуле, в В
, (10.1)
где 
рад/с;
I - ток короткого замыкания ЛЭП в конце регенерационного участка, А;
m - коэффициент взаимной индукции между ЛЭП и линией связи, Гн/км;
l - длина участка сближения, км;
Sт - коэффициент экранирования заземленного защитного троса ЛЭП. Согласно заданию Sт=0,38;
Sк - коэффициент экранирования оболочки кабеля.
Определим величину продольной ЭДС для участка длиной l1. Для этого предположим, что длина этого участка l=1км и Sк=1. По формуле (10.1) определим километрическую ЭДС Еoi, в В/км на этом участке.
Рис. 10.1. Схема взаимного расположения ЛЭП и ЛС на участке сближения.
Коэффициент взаимной индукции m можно определить по формуле, в Гн/км
, (10.2)
где k - коэффициент вихревых токов, в 1/м
,
где 
Гн/м - абсолютная магнитная проницаемость грунта.
sгр - удельная проводимость грунта, в См/км
, (10.3)
где rгр - проводимость грунта, согласно заданию rгр=0,8 кОм м.
См/м.
аэкв - эквивалентная ширина сближения, в м
. (10.4)
Для участка длиной l1 ширина сближения а1=100 м; а2=130 м.
м.
Коэффициент вихревых токов
1/м.
Коэффициент взаимной индукции для участка l1
Гн/км.
Километрическая ЭДС для участка l1
В/км.
Затем, по табл. 6 [4] определим коэффициент экранирования оболочки троса Sк для рассчитываемого кабеля. В нашем случае Sк=0,25.
После этого определим продольную ЭДС для участка сближения l1 по формуле, в В
(10.5)
В.
Определим километрическую ЭДС на участке сближения длиной l2.
Для участка длиной l2 ширина сближения а1=130 м; а2=90 м.
м.
Коэффициент взаимной индукции для участка l2
Гн/км.
Километрическая ЭДС для участка l2
В/км.
Коэффициент экранирования оболочки кабеля в данном случае
Sк=0,27.
Продольная ЭДС для участка l2
В.
Определим километрическую ЭДС на участке сближения длиной l3.
Для участка длиной l3 ширина сближения а1=90 м; а2=110 м.
м.
Коэффициент взаимной индукции для участка l3
Гн/км.
Километрическая ЭДС для участка l3
В/км.
Коэффициент экранирования оболочки кабеля в данном случае
Sк=0,27.
Продольная ЭДС для участка l3
В.
Продольная ЭДС, индуцируемая в симметричных цепях кабеля на всем участке косого сближения
В (10.6)
Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала, а также для предохранения от повреждений аппаратуры и линий связи установлены нормы допустимых величин для опасного влияния. Влияния при аварийных режимах бывают кратковременными, так как они исчезают с автоматическим отключением поврежденной линии в течение 0,15 .1,2с.
По этой причине для этого вида влияния приняты относительно высокие допустимые напряжения. Так, для кабельной линии с дистанционным питанием усилителей по системе “провод - провод” переменным током с заземленной средней точкой источника питания, в В
. (10.7)
В курсовом проекте следует принять напряжение дистанционного питания
В.
Согласно варианту задания
кВ.
В.
Поскольку в результате расчетов получено, что 
, то необходимо предусмотреть дополнительные мероприятия по снижению опасных влияний ЛЭП на линии связи.
Мероприятия по защите кабельной магистрали от внешних влияний будут описаны в разделе 12.
11. Определение необходимости защиты кабельной магистрали от ударов молнии.
Грозовые повреждения являются одним из самых серьезных повреждений кабельных линий связи. На вновь проектируемых междугородних кабельных линиях связи защитные мероприятия следует предусматривать по расчету на тех участках, где вероятная плотность повреждений превышает допустимую.
Вероятное число повреждений кабеля ударами молнии характеризуют плотностью повреждений. Под плотностью повреждений понимают общее количество отказов (повреждений с простоем связи), отнесенных к 100 км трассы в год.
Для определения плотности повреждений кабеля с металлическими защитными покровами необходимо знать следующие данные:
· интенсивность грозовой деятельности Т=36 часов;
· электрическую прочность изоляции жил по отношению к металлической оболочке Umax, В;
· удельное сопротивление грунта rгр=0,8 кОм м;
· сопротивление внешних защитных металлических покровов постоянному току Ro, Ом/км.