Устройство защиты кабельной линии связи

 

Изобретение относится к технике проводной связи и может быть использовано при прокладке кабел.ей в зонах актив/ ////// /7 . ъ О / If / // / 4 О О 6 ной грозодеятельности. Цель изобретения - повышение эффективности защиты кабелей связи от грозовых разрядов. При ударе молнии в проводник 3 или вблизи него большая часть ударов попаедет в трое 2, проводник . 3. заземл.итель 4. В результате кабель 1 защищен от прямых ударов и уменьшается число его повреждений-, а расстояние Ь от троса до кабеля позволяет избежать возникновения дуги между ними, при этом b р(1 4-ctga) -(d+c)ctga, , где а V/, а 1; р удельное сопротивление земли, бил.. / //// / / 4 О I - кабель I 2, - кабель 2 3- первым ТРОС 4- второй трос

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРЕтениям и ОткРытиям

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Е - кабель Т.

g. - кабель 2

3 — первый rnoc

4 - второй трос

Ф, Сд

С)

С) (Tс

I — кабель I

2 -. кабель 2

3 - пераый трос.

4 - второй трос .

5 — третий трос фиг. I

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1. (2 1) 4893798/09 (22) 13.11 .90 (46) 23.06.92; Бюл. М 23 (71) Московский институт связи (72) 3,Л.Портнов (53) 621.395.741 (088.8) (56) Руководство по защите подземных кабелей связи от ударов молнии.— М;, 1972, с.

24-32. (54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ КАБЕЛЬНОЙ

ЛИНИИ. СВЯЗИ (57) Изобретение относится к технике npbводной связи и может быть использовано. при прокладке кабелей в. зонах актив„„m„„1743006 А1

Н 04 В 3/28 ной грозодеятельности. Цель изобретения— повышение эффективности защиты кафелей связи от грозовых разрядов. При ударе молнии в проводник 3 или вблизи него большая часть ударов попаедет в троС 2, проводник

3, заземлитель 4. В результате кабель 1 защищен от прямых. ударов и уменьшается число его повреждений, а расстояние b от: троса до кабеля позволяет избежать возникновения дуги между ними, при этом

Ь =р(1+стоа) — (d+с)ctga,,тде р

-a p, à < 1; p — удельное сопротивление земли. 6 ил, 1743006

1.

Однако при ударе рядом с тросом 2

10 большая часть тока течет по кабелю, и воэтоков молнии вследствие малых расстояний между кабелем и тросом.

15 . Цель изобретения — повышение эффек20

Р =a /р .при а <1, 40 где р — удельное сопротивление земли;

d и с — длина вертикальных участков над поверхностью земли, Известно, что радиус зоны защиты вер- . тикального. молниеотвода равен rx = 1,6Р, 45. где Р— высота молниеотвода вертикального над поверхностью земли. Поэтому зона защиты между кабелем и тросом для наклонного проводника равна: Ь = p(P), где P = 0,22 х х ð.

50 В этом случае увеличивается расстояние между кабелем и тросом при достаточно . низких проводниках, расположенных под углом а к поверхности земли с наклоном в сторону защищаемого кабеля, В этом случае

55 можно избежать прямого удара молнии в кабель и попадания тока молнии в кабель через дугу..Изобретение относится к технике связи и может быть использовано при прокладке кабелей в зоне активной грозодеятельности.

4ля защиты кабелей связи от грозовых 5 разрядов в зоне активной грозодеятельности над кабелем или над кабелями прокладываются грозозащитные тросы (фиг.1),. которые уменьшают вероятность попадания лрямых ударов молнии в кабель, отво- дят часть тока молнии в землю и уменьшают ток в металлической оболочке кабеля, эффективно понижают градиенты потенциа. лов.в земле.

Известны устройства защиты со скре- щенными грозозащитными.тросами, проложенными над кабелями (фиг.2). . Известно также чстоойство с одним тро. сом, проложенным над кабелем по синусоиде, ось которой совпадает с осью кабеля. . Грозозащитный трос проложен над кабелем в горизонтальной плоскости по.синусоиде, амплитуда котоорой относительно оси составляет r = а гр, где р — удельное сопротивление земли; длина шага составляет 1/2 кабеля связи, над которым проложен трос.

При этом ось синусоиды расположена строго над кабелем, где а < 1, На фиг.3 представлена схема данного . устройства.

Устройство содержит кабель 1 связи, трос 2, проложенный в горизонтальной пло- скости по синусоиде с амплитудой 3 относительно оси r =. а (Щ, где р — удельное сопротивление земли, а длина шага 4 составляет I/2 кабеля связи, над которым про ложен трос, при этом ось синусоиды расположена строго над кабелем, где I— .стандартный отрезок кабельной линии, выпускаемый промышленностью, Устройство работает следующим образом..

При ударе молнии в.землю вблизи кабеля большая часть ударов попадает в трос 2 и в результате кабель 1 связи защищается от прямых ударов и уменьшается число повреждений кабеля 1 связи. Вследствие прокладки троса в горизонтальной плоскости . по синусоиде, амплитуда 3 которой относительно оси составляет а гр где p — удельное сопротивление земли, а швг 4 составляет 1/2 кабеля, над которым проложен трос.

Однако вследствие прокладки троса над кабелем и малым расстоянием между ними возможны прорывы прямых ударов молнии в кабель и большие индуктированные перенапряжения в кабеле.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство (фиг.4), которое содержит кабель связи 1, грозозащитный трос 2, проложенный на половине глубины прокладки кабеля связи, При прямых ударах молнии в трос 2 ток растекается по тросу 2 и часть — по кабелю можно его повреждение. Отсюда — низкая эффективность гроэозащиты при перехвате тивности грозозащиты кабелей связи от грозовых разрядов.

Поставленная цель достигается тем, что грозозащитный трос через интервалы 1, определяемые длиной защищаемого кабеля, соединяется с проводником, имеющим наземную часть высотой Р, ломаный профиль которой состоит из вертикального участка длиной С, наклонного в сторону защищаемого кабеля с углом наклона а относительно уровня земли и верхнего вертикального длиной d, и подземную часть, состоящую из вертикального и горизонтального участков, причем горизонтальная часть проводника направлена в противоположную сторону от защищаемого кабеля, при этом грозозащитный трос расположен на глубине равной половине глубины прокладки кабеля и на.. расстоянии Ь от него, где

b = р(1 + сщ а) — (д + c)ctg;

1743006

На фиг.5 представлена схема предлагаемого устройства, на фиг,6 — конструкция проводника, вариант;

Устройство содержит кабель связи 1, трос 2, проложенный на расстоянии от кабе- 5 ля по горизонтали и на половине глубины прокладки кабеля 1, проводник 3, выведенный на поверхность, имеющий вертикальный участок над поверхностью С; наклонный под углом а к поверхности зем- 10 ли и в сторону кабеля 1., и вертикальный . участок длиной d с общей высотой Р, зазем- литель 4, соединенный с проводником 3 и с горизонтальным тросом 2 в одной точке 5.

Расстояние между проводниками 3;,выве- 15 денными на поверхность, составляет.шаг, равный кабеля, над которым проложен трос:

Устройство работает следующим образом. 20

При ударе молнии в проводник 3 над землей или в землю вблизи кабеля 1 большая часть ударов попадает в трос 2. При . этом наличие проводника 3 над землей, троса 2 в землю и заземлителя 4. соединен- 25 ных вместе, приводит к тому, что большинство ударов попадает в трос 2 и эаземлитель

4 и не попадает в кабель 1, расстояние Ь позволяет избежать возникновение дуги между тросом 2 и кабелем 1. . 30

Так как расстояние между проводниками 3, выведенными на поверхность, составляет стандартную длину защищаемого кабеля, равную строительной длине, т.е.

0,8-1 км, то на протяжении прокладки тро- 35 сов по всей длине можно полностью избежать падения через дугу токов молнии в кабель.

При прокладке одного троса коэффици° ент тока определяется выражением; 40

2 гкт л

2 гкт + I 2 гкт с!т бк где dr» бк — диаметры троса и кабеля;

rKT — расстояние между тросом и кабелем.

При увеличении rKT и при неизменных

d>, d< коэффициент тока уменьшается.

Применение предлагаемого устройства позволяет сократить затраты на защиту от ударов молнии и увеличить эффект защиты кабельной магистрали.

Формула изобретения

Устройство защиты кабельной. линии связи, содержащее грозозащитный трос, расположенный в земле выше уровня защищаемого кабеля,отл ича ю щееся тем, что, с целью повышения эффективности защиты кабелей связи от грозовых разрядов. грозозащитный трос через интервалы I, определяемые длиной защищаемого кабеля, соединяется с проводником,. имеющим наземную часть высотой Р, ломаный профиль которой состоит из вертикального участка длиной С, наклонного в сторону защищаемого кабеля с углом наклона относительно уровня земли и верхнего вертикального длиной.d, и подземную часть, состоящую из вертикального и горизонтального участков, причем горизонтальная часть проводника направлена в противоположную сторону от защищаемого кабеля, при этом грозозащитный трос расположен на глубине, равной половине глубины прокладки кабеля и на расстоянии Ь от него, где

Ь = Р(1+ ctg а)-(d+ c)ctg а;

Р=а Vp приа< 1; . p — удельное сопротивление земли; с и d — длина вертикальных участков над поверхностью земли.

1743006 стиг. g, 1

Х - кабель

2 - трос

Г - кабель T.

2 — кабель 2.

3 - первый трос

4 - второй трос

5 - пункт скрещиванив тросов

6 - иэолация тросов.- Йланг

7 - пункт скреанвания кабелей

8 - третий трос

> -y=on y

4 - стандартный отреврк кабельной линии, выпус кааный про ышленнастью, 1743006

Фиг. 4

2.- Т ос

3- пРоводник над Землей

4- Эаэемлитель

5- место соединения

1743006

2- тсос

3 - проводник над землей

4 - заземлитель

5- мее го соединения

Фиг. 6

Составитель Э.Портнов

Редактор И.Ванюшкина Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 2295 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101