4. Влияния линий электропередачи на линии связи

4.1. Опасные влияния.

Линии электропередачи (ВЛ) оказывают на линии проводной связи влияния, которые обусловлены различными механизмами взаимодействия и при определенном взаимном расположении между линиями электропередачи и связи могут достигать значения, представляющие опасность для обслуживающего персонала и превышающие электрическую прочность кабеля связи и вводных устройств аппаратуры уплотнения (подробнее см. Справочник по проектированию систем передачи информации в энергетике./ С. С. Агафонов. Под ред. В. Х. Ишкина. 2 – ое изд. перераб. И доп. М.: ЭАИ, 1991).

Влияние за счет индуктивной связи обусловлено прохождением части или всего переменного тока ВЛ по цепи провод-земля. Это может иметь место, например, при несимметричной нагрузке трехфазных ВЛ, при работе ВЛ по системе два провода-земля, при однофазных или двухфазных замыканиях ВЛ на землю. Магнитному влиянию подвержены все линии проводной связи, как воздушные, так и кабельные.

Влияние за счет емкостной связи обусловлено наличием вокруг проводной ВЛ электрического поля. Провода линий связи (ЛС), находящиеся в зоне действия поля, оказываются под воздействием потенциала этого поля. Электрическому влиянию подвержены провода воздушных линий связи, а также кабельные линии связи, выполненные кабелем без металлических оболочек, подвешенным на опорах или стойках.

Влияние через гальваническую связь (полное сопротивление связи) обусловлено протеканием в земле силовых токов. Гальваническому влиянию подвержены заземленные металлические оболочки кабелей и цепи воздушных и кабельных ЛС, использующих землю в качестве обратного провода.

Расчет продольных ЭДС в проводах связи при аварийном режиме ВЛ с заземленной нейтралью производят для наиболее неблагоприятного случая положения точек короткого замыкания, изменяя места их расположения по длине сближения.

При расчете продольной ЭДС рассматривают короткое замыкание ВЛ из графика в самой неблагоприятной точке, т.е. случай, когда влияние будет наибольшим. Обычно это соответствует короткому замыканию в начале или конце сближения.

Экранирование. При расчетах уровней влияния ВЛ и ЛС необходимо учитывать экранирующее действие различных металлических коммуникаций, расположенных в зоне влияния и соединенных с землей. К таким коммуникациям могут быть отнесены железнодорожные рельсы, трубопроводы, оболочки силовых кабелей и кабелей связи, тоннели и коллекторы, грозозащитные тросы ВЛ и т.д.

Экранирующее действие зависит от собственного сопротивления экрана, расположения его относительно ВЛ и ЛС, условий заземления, удельного сопротивления земли, а для экранов с магнитными материалами – также от продольной ЭДС, наводимой в экране влияющим током.

Мероприятия по защите от опасного влияния. Если по техническим и экономическим или эксплуатационным соображениям оказывается невозможным или нецелесообразным выбрать трассу проектируемой ВЛ или ЛС таким образом, чтобы индуктируемые в проводах ЛС напряжения не превышали допустимых значений, применяют специальные меры защиты.

К мерам защиты на ВЛ относятся:

- применение хорошо проводящих заземленных грозозащитных тросов, а также специальных проводников, проложенных в земле;

- частичное разземление нейтралей трансформаторов высоковольтной сети, обеспечивающее снижение токов короткого замыкания ВЛ;

- применение на ВЛ с изолированной нейтралью аппаратуры для контроля состояния изоляции фазовых проводов по отношению к земле или перекоса фазных напряжений, обеспечивающей скорейшее обнаружение и устранения электрического влияния ВЛ на ЛС;

- частичное или полное каблирование ВЛ на городских участках;

- использование быстродействующей защиты, ускоряющей отключение поврежденной ВЛ с заземленной нейтралью.

К специальным мерам защиты на ЛС относятся:

- включение специальных разрядников между каждым проводом и землей. Для воздушных ВЛ, как правило, общее количество разрядников на 100 км ЛС не должно превышать для уплотненной цепи 15 шт., для неуплотненной цепи – 25 шт. Допустимое количество разрядников ограничивается эксплуатационными соображениями и поэтому по соглашению между заинтересованными сторонами допускается в исключительных случаях установка большего количества разрядников. Защита разрядниками цепей полуавтоматической блокировки и цепей фидерных линий проводного вещания не допускается;

- включение разделительных трансформаторов в телефонные цепи без дистанционного питания и разделительных трансформаторов с защитными контурами при наличии дистанционного питания;

- включение дренажных катушек или дросселей с заземленной средней точкой в телефонные цепи без дистанционного питания и дренажных катушек с резоаннсными заземляющими контурами в телефонные цепи с дистанционным питанием;

- частичное или полное каблирование ЛС;

- замена железобетонных или металлических опор ЛС на деревянные (в том числе с железобетонными приставками) в пределах усилительного участка ЛС, на котором имеются опасные сближения с ВЛ;

- по соглашению заинтересованных сторон введение высоковольтного режима обслуживания ЛС;

- включение редукционных трансформаторов;

- замена кабеля связи на кабель с повышенным защитным действием и др.

Разрядники. Защита ЛС, находящейся в зоне влияния ВЛ, от опасных влияний с помощью разрядников является наиболее экономичным методом защиты. Разрядники имеют очень малую межэлектродную емкость, и их включение между проводами ЛС и землей практически не нарушает параметров каналов связи во всем используемом диапазоне частот. Основные виды разрядников, выпускаемых отечественной промышленностью, их технические параметры приведены в табл. 1.9.

Таблица 1.9. основные параметры разрядников

Тип разряд-ника	Параметры
	Напря-жение пробоя, В	Напря-жение погаса- ния, В	Амплитуда допустимого тока 50 Гц, А, в течение времени			Межэлек-тродная емкость, пФ	Габари-ты, мм
			1,2 с	0,6 с	0,3 с
Р-27	350÷40	40 – 80	20	24	28	1	45х19
Р-34	1100÷40	450 – 500	8	13	19	5	52х22
Р-35	350÷40	40 – 80	45	47	49	5	72х22
Р-350	350÷40	40 – 80	30	38	46	10	65х35
Р-56	80÷125	20 – 50	20	23	26	1	57х14,5
Р-63	250÷50	70	30	-	-	10	46х35
Р-76	2500÷300	150	30	-	-	10	46х30
Р-78	700÷100	150	30	-	-	8	46х30

Защита цепей ЛС с помощью редукционных трансформаторов. Одной из мер защиты линий связи от опасного и мешающего влияния линий высокого напряжения является применение редукционных трансформаторов (РТ).

Применение редукционных трансформаторов в ряде случаев дает значительный экономический эффект по сравнению с другими мерами защиты.

Редукционный трансформатор представляет собой два О-образных магнитопровода из электротехнической стали Э-320 (толщина пластин 0,35 мм), на которых размещена обмотка.

Роль первичной обмотки трансформатора выполняет оболочка (внешний проводник) кабеля. На магнитопроводе трансформатора размещены одновременно две одинаковые обмотки, выполненные кабелем в целях защиты с помощью одного трансформатора сразу двух кабелей при двухкабельной системе связи. При однокабельной системе связи обмотки этого трансформатора включаются последовательно.

Трансформатор размещен в стальном герметичном корпусе, покрытом антикоррозийной краской. Для ввода защищаемого кабеля в корпусе предусмотрены специальные отверстия.

Принцип действия РТ заключается в следующем.

Первичная обмотка включается в разрез металлических покровов кабеля, которые заземляются по концам защищаемого участка, вторичная обмотка – в разрез жил кабеля. При протекании тока в цепи металлические покровы – земля и, следовательно, в первичной обмотке во вторичной обмотке индуцируется ЭДС, направление которой противоположно ЭДС, индуцированной в жилах кабеля от влияния линий высокого напряжения. Таким образом, суммарная ЭДС в жилах кабеля уменьшается.