Исследование однокоаксильных линий связи при опасных влияниях внешних электромагнитных полей и разработка мер защиты

• Автор: Бурдин, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.12.14, 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 265 c. : ил

1.1. Грозовые воздействия на кабельные линии связи

1.2. Исследование напряжений, возбуждаемых в однокоакси

альной линии при ударах молнии в землю вблизи

кабеля.

1.2Л. Исследование напряжений в однородной бесконечно

протяженной однокоаксиальной линии .

1.2.2. Анализ напряжений в однокоаксиальной линии при замыкании внешнего проводника на землю
1.3. Исследование напряжений, возбуждаемых при прямых ударах молнии в однокоаксиальной линии кабеля облегченной конструкции .
1.4. Исследование напряжений, возбуждаемых при прямых ударах молнии в линии, один из проводников которой находится в непосредственном контакте с землей .

1.4.1. Анализ напряжений в однопроводной цепи

1.4.2. Исследование напряжения, возбуждаемого при прямых ударах молнии в кабельной линии в случае, когда оболочка кабеля находится в непосредственном
контакте с землей .
1.4.3. Исследование напряжений в однокоаксиальной линии в случае, когда параллельно кабелю проложен трос .
1.4.4. Анализ напряжений в однокоаксиальной линии в случае, когда кабель имеет металлическую оболочку.
1.5. Выводы
2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ, ВОЗБУЖДАЕМЫХ В ОДНОКОАКСИ
АЛЬНОЙ ЛИНИИ ПРИ ОПАСНЫХ ВЛИЯНИЯХ ЛИНИЙ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ.
2.1. Задача исследования и метод решения.
2.2. Исследование напряжений в однокоаксиальной линии при функционировании разрадника, включенного
между внешним проводником и землей
2.3. Исследование влияния индуктивных элементов на параметры импульса напряжения в коаксиальной паре ИЗ
2.4. Исследование влияния емкостных элементов на параметры
импульса напряжения в коаксиальной паре
2.5. Исследование влияния редукционных трансформаторов на
параметры импульса напряжения в коаксиальной паре
2.6. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В КОАКСИАЛЬНОЙ ЛИНИИ И РАБОТЫ УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ.
3.1. Исследование напряжений в однокоаксиальной линии при
опасных воздействиях грозового характера .
3.1.1. Исследование напряжений в линии однокоаксиального
кабеля облегченной конструкции .
3.1.2. Экспериментальная оценка формул для расчета напряже
ний в кабельной линии, один из проводников которой находится в непосредственном контакте с землей .
3.2. Экспериментальные исследования напряжений в однокоак
сиальной линии при опасных влияниях линий высокого напряжения при замыкании внешнего проводника на землю
3.3. Исследование влияния устройств защиты на параметры пе
редачи коаксиальной пары при нормальной работе однокоаксиальной линии связи.
3.4. Выводы
4. ЖИВУЧЕСТЬ ЗОНОВОЙ ПЕРВИЧНОЙ СЕТИ ПРИ ОПАСНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ ВНЕШНИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ОДНОКОАКСИАЛЬНЫЕ ЛИНИИ СВЯЗИ.
4.1. Анализ живучести зоновой первичной сети
4.2. Анализ повреждаемости однокоаксиальных линий при опасных влияниях внешних электромагнитных полей
4.3. Защита однокоаксиальных линий связи от опасных
влияний внешних электромагнитных полей
4.4. Эффективность рекомендуемых мероприятий по защите однокоаксиальных линий связи .
4.5. Выводы.
ЗАКЛШЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Наиболее важными параметрами линейной молнии являются величина тока в канале молнии, длительность фронта и длительность импульса разрядного тока молнии, количество повторных ударов по одному каналу. Величина тока в канале молнии изменяется в широких пределах от нескольких килоампер до сотен килоампер , . Молнии с большой величиной тока возникают очень редко. Так, молнии с величиной тока 0 кА возникают в случаях, количество которых равно 0,1 от общего количества наблюдавшихся ударов молнии количество случаев ударов молнии с величиной тока кА составляет 4 . Как показали измерения, разрядный ток молнии представляет собой импульс с быстрым нарастанием величины тока от нуля до максимума фронт волны и сравнительно медленным спадом хвост волны , . Импульс тока молнии принято характеризовать отношением фронта волны к длине волны Тк2 ,,. А
т максимальное значение тока,молнии, А а. В для импульса рассматриваемой формы получены соотношения, описывающие связь между длительностью фронта Т , длительностью импульса Те и параметрами а , Ь , к и между Т , Те и активной шириной спектра импульса Да . Активная ширина спектра определяется из условия передачи от всей энергии импульса, что обеспечивает воспроизведение формы импульса с достаточно высокой степенью точности . По данным наблюдений при ударе молнии в воздушные линии передачи длительность фронта импульса тока лежит в пределах от мкс до мкс, а длина волны тока от до 0 мкс. При ударе молнии в подземные кабели длительность фронта достигает мкс, а длина волны достигает 0 мкс ,,. В ,, в качестве испытательного принят импульс тока 7,5 с максимальным значением кА. Согласно активная ширина спектра такого импульса лежит в диапазоне частот до кГц, а активная ширина спектра двухэкспоненциальных импульсов такой длительности при любых значениях длительности фронта не превысит кГц. Количество повторных, следующих друг за другом, ударов молнии по одному каналу в случаев колеблется от двух до пяти, в небольшом числе случаев 5 количество ударов в одном канале может достигать десяти ,,. Наблюдения показали, что интервал времени между двумя следующими друг за другом импульсами лежит в пределах 0,,5 с ,,. Гц. Рассмотрим напряжения, возбуждаемые в однокоаксиальном кабеле облегченной конструкции, проложенном в земле. Сделанные допущения позволяют при анализе тока и напряжения в цепи внешний проводникземля рассматривать данную цепь отдельно, пренебрегая взаимодействием цепей, и считать, что закон распространения в данной цепи экспоненциальный. ОГ е1У Фг Гх,Ш еГхФГх. Коо. Г еГхФгГх. Ом. Ом. В диапазоне частот до кГц, где можно пренебречь потерями электромагнитной энергии в диэлектрике, выражения 13 справедливы для однопроводной цепи, проводник которой полностью изолирован от земли. К2 активное сопротивление цепи внешний проводникземля, Омм. Подставляя выражения для Г , Тъ в 1. Хтт2 хтох У
лЫиУ
Хтах Чг
1. Зная распределение тока в цепи внешний проводникземля по длине линии, сопротивление связи коаксиальной пары, можно найти напряжение между проводниками коаксиальной пары. I Пу I, где П постоянная распространения цепи внутренний проводниквнешний проводник. ЦО 1. ЬЫп5бСи
УХпипУа Хт1П
1. Оценим границы применимости формул 15 и 1. Эти формулы были получены в предположении, что соС б . Для кабеля ВКПАШп 2,,7 в диапазоне частот до кГц величина составляет менее от величины б , если удельное сопротивление земли . При выводе формулы 1. Для кабеля ВКПАШп 2,,7 в диапазоне частот до кГц величина iv 0,1 при у0 м. Согласно 1. ВКПАШп 2,,7, проложенного в земле с удельным сопротивлением 0 . Параметры кабеля приведены в приложении ПЛ. Индуктивность принималась равной 2. I Гнм. Рассчитывались напряжения, возбуждаемые при воздействии импульса тока молнии 7,5 с максимальным значением кА. Интегралы вычислялись на основе метода Симпсона на ЭЦВМ. Погрешность вычислений оценивалась апостериорно, по результатам вычислений с удвоенным шагом. Она не превысила 0,1. В табл. Сото , где i длительность фронта импульса тока молнии. Расчеты показывают, что с ростом v максимальное значение импульса уменьшается, а его длительность фронта возрастает.