Исследование и разработка электромагнитной совместимости силовых и оптических кабельных линий

• Автор: Дьяконов, Михаил Николаевич
• Шифр специальности: 05.12.13, 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 180 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ.
Введение.

Глава 1. Анализ совместного использования трасс силовых кабелей и кабелей связи.

1.1. Совместная прокладка силовых кабелей и кабелей

связи.

1.2. Возможности совместной прокладки силовых

и оптических кабелей.

1.3. Состояние сети подземных силовых кабелей.

1.4. Температу рные характеристики оптических

волокон, оптических кабелей, муфт и соединителей.

Выводы.
Глава 2. Прокладка оптического кабеля внутри конструкции силового кабеля.
2.1. Температура внутри конструкции силового кабеля.
2.2. Расчет теплового сопротивления одножильного
силового кабеля.
2.3. Расчет теплового сопротивления многожильных
кабелей.
2.4. Расчет тепловых потерь силового кабеля в
зависимости от времени.
Выводы.
Глава 3. Прокладка оптического кабеля с силовым кабелем в грунте, канализации и туннеле.
3.1. Прокладка силового кабеля непосредственно в грунте.
3.2. Прокладка силового кабеля в канализации.
3.3. Прокладка силового кабеля в туннеле.
3.4. Изменение удельного сопротивления земли
под воздействием влаги и температуры. 5
3.5. Определение термического сопротивления
окружающей среды при прокладке кабеля в земле. 9
3.6. Определение термического сопротивления окружающей среды при прокладке кабеля в
каналах и блоках канализации. 1
3.7. Исследование характеристик ОВ, ОС и ОК,
проложенных в земле.
Выводы.
Глава 4. Определение коэффициента взаимной индукции между силовым кабелем и оптическим кабелем при совместной прокладке.
4.1 Глубина проникновения электромагнитного
поля в толщу земли. 4
4.2. Точное решение коэффициента взаимной индукции между однопроводными
цепями при различных структурах земли. 6
4.3. Модель влияния между силовой и оптической кабельными линиями, проложенными
в одной траншее. 7
4.4. Учет прокладки силовой и оптической
кабельными линиями в одной траншее. 9
4.5. Корректирующий член при наличии
вертикальных слоев земли. 2
4.6. Силовая и оптическая кабельная линия в туннеле. 3
Выводы
Глава 5. Рекомендации по совместной прокладке силовых и оптических кабельных линий.
5.1. Методика определения воздействия температуры на оптический кабель, проложенный в одной траншее
с силовым кабелем. 8
5.2. Расчет с учетом первичного теплового воздействия
силового кабеля. 1
Выводы.
Заключение.
Библиографии.
Приложение 1. Коэффициенты защитного действия
экранирования и параметры металлических покровов
оптических кабелей. 3
Приложение 2. Документы о внедрении результатов работы. 5
ВВЕДЕНИЕ.
Сеть связи представляет собой комплекс сооружений, содержащих различные направляющие системы, среди которых важное место занимают оптические кабели связи 1. Оптические кабели и оборудование связи подвержено воздействию внешних электромагнитных полей различных источников. В таблице 1 приведены основные внешние источники, воздействующие на оптические кабели связи и системы связи и создающие опасность для линий связи, оборудования и обслуживающего персонала. В настоящее время известно, что нет кабельной магистрали, которая не имела бы сближения с линией электропередачи или электрифицированной железной дорогой. Вместе с тем в грозовые сезоны отмечается значительное повреждение кабельных магистралей и линий электропередачи. Имея сближения с линиями связи, грозовые отключения линий электропередачи приводят к грозовым повреждениям и на линиях связи, усугубляющимися воздействием токов короткого замыкания на высоковольтной линии. Согласно статистике 1 доля однофазных коротких замыканий на ВЛ составляет в среднем, на ВЛ с глухим заземлением нейтрали, кВ 2, 3,4.
Если на ВЛ происходит повреждения на 0 км линии в год, то эл.ж.д. переменного тока повреждений на 0 км линии в год.
Поэтому существует определенная опасность повреждения оптических кабелей связи от электромагнитных воздействий.
Очень перснскгивными па сети связи являются полностью диэлектрические кабели связи, не подверженные воздействию сильных электромагнитных полей. Однако их применение требует новых решений, в части функционирования линий связи, таких как защита кабеля и, особенно, волокон от механического воздействий температуры, землетрясений, вечная мерзлота, подвижка пластов, оползни, селевые потоки, камнепады, повреждения грызунами и насекомыми, обеспечения электропитания необслуживаемых пунктов, передачи сигналов телеконтроля, телемеханики и служебной связи, обнаружения трассы подземного кабеля при необходимости ремонта линии на загородных участках, от проникновения паров воды с примесями и другими источниками атомарного водорода, способствующего коррозии кварцевых волокон 1.
Актуальность


В результате определяются критические длины совместной прокладки силового и оптического кабелей в одной траншее при расстояниях 0,1 м 0,5 м 0, м. Рассмотрена методика, применительно к запатентованной конструкции ОК, которая позволяет уменьшить тепловое воздействие металлических армирующих элементов ОК на диэлектрические элементы ОК. В заключении приведены основные результаты диссертации. АНАЛИЗ СОВМЕСТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРАСС СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ И КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ. Совместная прокладка силовых кабелей и кабелей связи. Влияние, создаваемое электрическими силовыми линиями, являлось одной из важнейших причин, ограничивающих применение совместной прокладки кабелей. Качество телефонной связи постоянно улучшается, увеличивается число цепей, по которым требуется передача данных с очень большой надежностью. Вместе с тем в случае совместной прокладки кабелей возрастают электромагнитные влияния, что значительно снижает надежность работы поданным цепям 2, 5 5. Для получения надежных цепей связи, их необходимо прокладывать на вполне определенных расстояниях от цепей передачи электроэнергии. Величина возможных напряжений в земле вблизи кабелей связи зависит от целого ряда факторов напряжение силовых линий, уровень токов к. А . Опыт показал, что необходимо считаться с влиянием, когда расстояние между кабелем и опорой ЛЭП метров. Помехи от влияния силовых кабелей на кабели связи при совместной прокладке представляют собой основную проблему. Для того чтобы качество телефонного обслуживания непрерывно улучшалось принимают большое число мер по улучшению защиты от помех вследствие электромагнитной индукции ,
В связи с ростом мощностей передачи энергии, электромагнитное влияние силовых линий на телефонные цепи возрастает. Конфигурации электрических цепей. Количества энергии, передаваемой по силовым линиям и симметрии между фазами. Формы сигнала, передаваемого по электрическим линиям. На рис. Согласно рис. Объединенное использование одной траншеи для кабелей связи и силовых кабелей возможно, если 1 работы выполнены правильно 2 наводимое напряжение может быть в два раза больше чем при совместной подвеске на опорах, где уже принято вполне определенное расстояние между линиями освещения и линиями связи 3 на небольших участках и с малыми токами нагрузки совместная прокладка не вызовет значительного увеличения шума в цепях связи 4 шум при совместной подвеске больше, чем шум при совместной прокладке . Отмечается, что при расстоянии между кабелями см шум в цепях связи будет меньше, чем при совместной подвеске кабелей связи на одних опорах. При этом норма шума 1,1 мВ не будет превышена на длине 1 км для однофазной нагрузки при амперах. Если нагрузка будет ампер, то необходимо взять участок совместной прокладки, равный 0, км. При нагрузке в ампер в силовом кабеле, длина может быть увеличена до км и т. Трехфазные силовые кабели могут успешно сосуществовать с кабелями связи на больших участках при расстояниях между ними от 0 до 4 м . Исходя из нормы вольт наведенного напряжения при частоте Гц очевидно при прокладке однофазного и телефонного кабелей величина тока нагрузки силового кабеля не должны превышать Акм при взаимном сопротивлении 0, Омкм на длине в 1 км. Длина сооружения со случайным расстоянием от кабеля передачи электроэнергии не должна превышать 0,8 км в том случае, если не произведен подробный анализ с учетом реальной или взятой с достаточной точностью приближения формы волны тока, передаваемого по электрической линии. Подземные сооружения совместного использования со случайным расстоянием могут быть использованы только с абонентской стороны. Междугородные кабели, проложенные между станциями, не используются в подземных сооружениях совместного пользования со случайным расстоянием. В Австралии в случае совместной прокладки кабелей ГТС и силовых кабелей требуется, чтобы и кабель связи, и силовой кабель находились в полиэтиленовой изоляции каждый. В ФРГ разрешается прокладывать кабели ГТС и силовые кабели не ближе см друг от друга для того, чтобы избежать нагревания кабелей связи силовыми кабелями. Омкм 0, 0, 0,6 0.