Система защиты кабельных линий связи от электромагнитных импульсов

Полезная модель относится к области электрорадиотехники, а именно к технике проводной связи. Система защиты содержит источник берегового питания, подводный кабель (ПК) с промежуточными подводными усилителями (ПУ) и элементами «Морской земли», а также элемент шунтирования внутреннего и внешнего проводника ПК по концам магистрали. Дополнительно введены элементы закорачиващих шлейфов, токовое реле, две последовательно соединенные цепочки в виде датчика команд и шифратора, а также последовательно соединенные цепочки з дешифратора и исполнительного механизма токового реле. В качестве датчиков команды используется магнитная антенна, расположенная на берегу. Каждая пара контактов токовых реле включена на входе и выходе ПУ, подвижный контакт каждой пары подключен к внутреннему проводнику ПК, а неподвижные контакты подключены соответственно к ПУ и закорачивающему шлейфу. В качестве датчика команд использована расположенная на берегу антенна. Наведенная на антенну электромагнитная волна опережает передний фронт ЭМИ, так как ПК заглублен в воду, а скорость распространения ЭМИ в воде около 10 раз ниже, чем в воздухе. Технический результат - повышение надежности работы подводных кабельных линий связи при воздействии на них ЭМИ. 2 ил.

Полезная модель относиться к области электрорадиотехники, а именно к технике проводной связи, и может быть использована для защиты подводных линий связи от электромагнитного импульса ядерного взрыва.

Известна «Система подводной кабельной связи» (Катанович А.А. и др., патент РФ 2003231 от 15.11.1993 г.

Система содержит кабель, подводные усилители (ПУ), береговые оконечные станции и источники электропитания.

Известно и устройство защиты ПКМС (Архангельский Г.А. и др. Подводные кабельные магистрали связи. М.: Связь, 1971 г)

ПКМС содержит, по крайней мере, один источник берегового питания, подводный кабель с N промежуточными ПУ и элементами «Морской земли» и др. элементы.

Защита кабельных линий связи осуществляется путем применения газонаполненных защитных разрядников типа 456А и 458А.

Разрядники представляют собой электрические симметричные диоды с холодным катодом, проводящие токи в обоих направлениях.

Основными недостатками известных устройств для защиты кабельных линий связи от электромагнитного импульса являются их низкая эффективность, так как крутизна фронта импульса у них более 10 кВ/мкс. Известные устройства не успевают срабатывать, и подводные линии связи выходят из строя.

Целью полезной модели является повышение надежности работы подводных кабельных линий связи при воздействии на них электромагнитных импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство защиты подводной кабельной линии связи от ЭМИ, содержащее, по крайней мере, один источник берегового питания, подводный кабель с N промежуточными ПУ и элементами «Морской земли», а также элемент шунтирования внутреннего и внешнего проводника по концам магистрали, дополнительно введены элементы закорачивающих шлейфов, включенных в разрыв внутреннего проводника ПК N токовых реле, каждое с двумя размыкающими контактами, две последовательно соединенные цепочки, выполненные в виде датчика команд и шифратора, которые включены по концам подводной кабельной линии связи, а N последовательно соединенных цепочек из дешифратора и исполнительного механизма токового реле, N из которых подключены к выходу ПУ, при этом каждая пара контактов токовых реле выполнена на входе и на выходе ПУ, причем подвижный контакт каждой пары подключен к внутреннему проводнику ПК, а неподвижные контакты подключены соответственно к ПУ и закорачивающему шлейфу. При этом закорачивающие шлейфы выполнены в виде электропроводных тел цилиндрической формы, охватывающих каждый ПУ, а датчик команд выполнен в виде приемника электромагнитных колебаний ЭМИ - датчик электрической и магнитной антенны, расположенный на берегу.

Функциональная схема системы защиты подводных кабельных линий связи от ЭМИ приведена на Фиг.1

Она содержит:

1 - источник берегового питания; 2 - подводный кабель; 3 - промежуточные подводные усилители; 4, 5 - элементы «Морской земли»; 6 - шлейф; 7 - токовое реле с контактной группой 12, 13, 14; 8 - датчик команд; 9 - шифратор; 10 - дешифратор; 11 - исполнительный механизм (токовое реле); 12 - подвижной контакт; 13, 14 - неподвижные контакты.

На Фиг.2 изображен шлей 6 в виде сплошного цилиндрического тела из электропроводного материала, внутри которого размещены ПУ 3, реле 7 с контактными группами 12, 13, 14 и др. элементы.

Система защиты содержит, по крайней мере, один источник берегового питания 1, подводный кабель 2 с промежуточными подводными усилителями 3 и элементами «Морской земли» 4 и 5, закорачивающие шлейфы 6, подключаемые в разрыв внутреннего провода ПК2, токовые реле 7 с нормально замкнутыми контактами 13, две последовательно соединенные цепочки, состоящие из датчика команд 8 и шифратора 9, которые подключены к концам кабельной линии связи, а также последовательно соединенных цепочек их дешифратора 10 и исполнительного механизма токового реле 11.

Цепочки подключены к выходам подводных усилителей 3. каждая пара контактов токовых реле 7 включена на входе и выходе подводных усилителей 3, причем подвижный контакт 12 каждой пары подключен к внутренней жиле кабеля 2, а неподвижные контакты 13 и 14 подключены соответственно к ПУ 3 и закорачивающему шлейфу 6.

Рассмотрим принцип защиты подводной кабельной линии связи от ЭМИ. В качестве датчиков команды 8 используется электрическая миниатюрная антенна, расположенная на берегу. Наведенная на антенну ЭМ волна опережает передний фронт ЭМИ, так как кабель заглублен в воду, а скорость распространения ЭМИ в воде примерно в 10 раз ниже. Чем в воздухе, и, таким образом, ЭМ волна в заявляемом устройстве использована как управляющий сигнал. После срабатывания датчика 8 шифратор 9 сформулирует команду, по которой дешифратор 10 приведет в действие исполнительный механизм 11 токовых реле 7, при этом подвижный контакт 12 контактной группы реле 7 займет положение 14. Наведенный ЭМИ в кабеле 2 мощный импульс тока будет распространяться по центральному проводнику кабеля, а так как он имеет большое сечение (несколько десятков кв. мм), то с большой вероятностью подводная кабельная линия связи не будет выведена из строя, ПУ 3 при этом не будут повреждены ЭМ импульсом. По окончании действия ЭМИ дешифратор 10 и исполнительный механизм 11 токового реле 7 переключает контакты группы в исходное рабочее состояние, т.е. контакты 12 и 13 электрически соединены. При каждом очередном ЭМИ коммутация повторяется.

Эффективность от использования такого предложения будет заключаться в повышении надежности и живучести Подводных кабельных линий связи от преднамеренных и непреднамеренных ЭМИ.

Система защиты кабельных линий связи от электромагнитного импульса, содержащая, по крайней мере, один источник берегового питания, подводный кабель (ПК) с N промежуточными подводными усилителями (ПУ) и элементами «Морской земли», а также элемент шунтирования внутреннего и внешнего проводников ПК по концам магистрали, отличающаяся тем, что дополнительно введены элементы закорачивающих шлейфов, включенных в разрыв внутреннего проводника подводного кабеля, N токовых реле с контактными группами, каждое с двумя размыкающими контактами, две последовательно соединенные цепочки, выполненные в виде датчика команд и шифратора, которые включены по концам подводных кабельных линий связи, а также N последовательно соединенных цепочек из дешифратора и исполнительного механизма токового реле, N из которых подключены к выходам ПУ, при этом каждая пара контактов токовых реле включена на вход и на выход ПУ, причем подвижный контакт каждой пары подключен к внутреннему проводнику ПК, а неподвижные контакты подключены соответственно к ПУ и закорачивающему шлейфу, при этом закорачивающие шлейфы выполнены в виде электопроводных тел цилиндрической формы, охватывающих каждый ПУ, а датчик команд выполнен в виде расположенной на берегу антенны, являющейся приемником электромагнитных колебаний электромагнитного импульса.