Влияние грозовых перенапряжений на изоляцию кабельных линий связи

• Автор: Хабибулин, Валерий Мунирович
• Шифр специальности: 05.09.02, 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 191 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Г. АНАЛИЗ РАБОТЫ КАБЕЛЬНОЙ МАГИСТРАЛИ СВЯЗИ В ГРОЗООПАСНОМ РАЙОНЕ.

1.1. Состояние вопроса

1.2. Оценка основных эксплуатационных показателей магистралей в грозоопасных районах.
1.3. Определение. допустимого числа повреждений кабельной магистрали от ударов молний.
1.4. Связь параметров грозостойкости кабелей с эксплуатационными. показателями фистрали.

1.5. Уточненная модель повреждаемости изоляции кабельной

линии при грозовых разрядах

Выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГРОЗОВЫХ ПЕРЕНАЛРЯЖЕНЙ НА ИЗОЛЯЦИЮ ЭЛЕМЕНТОВ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИИ СВЯЗИ
2.1. Состояние вопроса.
2.2. Основные характеристики наведенных волн грозового происхождения
2.3. Методика исследования грозостойкости изоляции элементов кабельных линий связи .
2.4. Пересчет импульсных пробивных напряжений изоляции на большие длины кабелей
2.5. Исследование симметричных кабелей типа МКС.
2.6. Исследование коаксиальных кабелей типа КМ
2.7. Исследование кабелей типа ВКИА.
2.8. Исследование причин, снижающих реальную импульсную
электрическую прочность изоляции кабелей связи
2.9. Испытание импульсной электрической прочности изоляции
проложенных кабелей.
2 Импульсная электрическая прочность изоляции соединительных муфт и вводных устройств кабеля
Выводы.
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ДОПУСТИМОГО ИМПУЛЬСНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ИЗОЛЯЦИЮ УСИЛИТЕЛЬНОГО УЧАСТКА КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ.
3.1.Графическая оценка минимальных величин импульсных пробивных напряжений.
3.2.Выбор исходной модели для анализа условий повреждения изоляции усилительного участка
3.3.Расчет импульсных пробивных напряжений изоляции усилительного участка
Выводы.
4. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ, ПОВЫШАЮЩИХ ГРОЗОСТОЙКОСТЬ ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ.
4.1. Обобщенная вольтсекундная характеристика изоляции кабелей связи.
4.2. Особенности испытаний изоляции импульсным напряжением.
4.3. Форма испытательного импульса
4.4. Выбор амплитуды испытательных напряжений.
4.5. Количество испытательных импульсов.
4.6. Методика проведения высоковольтных импульсных испытаний изоляции кабелей связи
4.7. Повышение импульсной электрической прочности изоляции действующих кабельных магистралей связи.
4.8. Оценка экономической эффективности повышения электрической прочности изоляции
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Удар молнии в кабельную магистраль или вблизи нее приводит к повреждению, когда влияющий импульс тока молнии, протекающий по цепи "металлические покровы кабеля - земля", наведет напряжение на жилах кабеля, превосходящее импульсное пробивное напряжение поясной изоляции. Величина тока, вызывающего пробой изоляции, называется кпитической Охр . Для количественного анализа процесса необходимо знание амплитуды тока, протекающего по оболочке кабеля и сопротивления связи между цепями "металлические покровы кабеля - земля" и "металлические покровы кабеля - жила" [Д]. Эти цепи связаны между собой продольным электрическим полем» составляющая Ег которого определяет величину наводимого напряжения. На основании многочисленных наблюдений доказано, что амплитуда токов молнии может быть описана экспоненциальным законом распределения. Пуассоновским законом распределения случайных величин: критических значений наведенного тока или напряжения. Зависимость (1. Путем установления зависимости величины влияющего тока молнии от удельного сопротивления грунта вдоль трассы кабеля и его электрических параметров по методике Зунде в [] на основании численного решения интеграла (1. А_*;С=0 + 0; а =0, В-^. Графики построены для кабеля с импульсным пробивным напряжением поясной изоляции равным 3 кВ для местности с продолжительностью гроз часов в году. При других значениях этих параметров величину вероятного числа повреждений умножают на отношение; учитывающее отличие реальных исходных данных от тех, на основе которых построен график. В []подобные графики, рассчитанные по методике МККТТ, приведены в функции добротности кабеля. Анализ, проведенный в [] , показал,что для кабелей с добротностью большей 4 кА-км, проложенных в грунтах с удельным сопротивлением земли, меныпим 0 Ом. Погрешность не превосходит 5//. Для других значений параметров кабеля и удельного сопротивления грунта расчет по графикам, рекомендованным МККТТ [] , дает на - / большие значения, чем определенные по действующему Руководству [. Причинами подобного расхождения по [] являются: линейный пересчет вероятной плотности повреждений в зависимости от величины импульсного пробивного напряжения поясной изоляции кабеля, а также различие в формах волн тока молний, взятых в качестве исходных в рассматриваемых руководствах. Другой причиной несоответствия рассчитанного по [5] вероятного числа грозовых повреждений магистралей связи от наблюдаемых в процессе эксплуатации является, очевидно, и то, что выражение (1. Для разных условий распределение максимальных амплитуд токов молний может значительно отличаться. Так, согласно [], для горных областей наблюдаемые амплитуды токов, примерно, в два раза отличаются от значений, рассчитанных по (1. Следует отметить еще одну особенность действующего в настоящее время "Руководства" [5]. После определения величины вероятного числа повреждений производится ее сравнение с нормированным для данного типа линии допустимым числом повреждений. На основании этого сравнения принимается решение о целесообразности оборудования магистрали защитными средствами, выбираются конкретные меры защиты. Нормы повреждаемости были впервые регламентированы при разработке первой редакции "Руководства. Конкретные значения норм были установлены без учета норм надежности ЕАСС, принятых в последнее десятилетие [3, ] . Эти обстоятельства в значительной мере определяют несоответствие показателей надежности, требуемых по планам построения ЕАСС [3, ] , намечаемых при проектировании, и данных, получаемых в результате эксплуатации. Поэтому представляется целесообразным исследование показателей надежности кабельных линий в грозоопасных районах с учетом основных факторов, влияющих на повреждаемость. Применяемый в настоящее время параметр - удельное число повреждений на 0 км линий в год, не выявляет этих факторов и поэтому не в полной мере отражает практические причины повреждаемости. Задачи по повышению эксплуатационной надежности кабельных магистралей связи связаны с введением критериев оценки качества для сопоставления состояния и уровня технической эксплуатации разных магистралей. Поиск путей решения этих задач для магистралей связи производился в[1, , , ] и др. По результатам этих работ можно отметить следующее.