Уровень импульсной стойкости
Изоляции кабеля
——— I=5 кА |
- - - - - - I=20 кА |
— — — I=50 кА |
Рис. 5 Значения величин основных параметров модели: электрическая прочность грунта Eкр=110 кВ/м; длина кабеля L=50 м; удельное сопротивление грунта 0=1000 Омм.
Уровень импульсной стойкости изоляции кабеля
——— I=5 кА |
- - - - - - I=20 кА |
— — — I=50 кА |
Рис. 6 Значения величин основных параметров модели: электрическая прочность грунта Eкр=110 кВ/м; длина кабеля L=50 м; удельное сопротивление грунта 0=2500 Омм.
Из приведенных данных следует, что риск поражения изоляции кабелей СБПу меньше, если удельное сопротивление грунта небольшое. Однако с ростом удельного сопротивления грунта начинается сказываться нелинейное поведение сопротивления заземления Rвз, обусловленное искродуговыми процессами в грунте вследствие его пробоя. При этом с увеличением тока молнии радиус искродуговой зоны растет, что влечет за собой уменьшения результирующего напряжения Umax (прикладываемое напряжение между жилами и землей по длине кабеля меняет знак). Следовательно, на скальных грунтах большую опасность несут малые токи молний, вероятности появления которых выше.
При анализе случаев повреждения изоляции кабелей в условиях эксплуатации было замечено, что пробой изоляции во время грозы далеко не всегда приводил к выходу кабеля из строя. В большинстве случаев кабель продолжал функционировать до тех пор, пока место пробоя не заполнялось влагой. В зависимости от характера разрушения изоляции такое событие может иметь смещение во времени до нескольких месяцев. В результате причинная оценка этого события эксплуатационным персоналом бывает не связана с грозой.
Таким образом, рассмотренные причины поражения устройств СЦБ (на примере числовой кодовой автоблокировки) молниевыми процессами, обоснование важного для практики молниезащиты теплового норматива для выбора защитных средств, механизм поражения молнией изоляции кабелей без металлопокрова поможет не только идентифицировать причину повреждений, но и позволит прогнозировать такие ситуации при проектировании.
Литература
Костроминов А.М. Защита устройств железнодорожной автоматики и телемеханики от помех. – М., Транспорт, 1997. - 192 с.
Костроминов А.М., Костроминов А-р А., Костроминов А-й А. и др. Исследование проблемы грозового поражения кабелей без металопокрова//V международный симпозиум по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии ЭМС-2003/Сборник научных докладов. - Санкт-Петербург, 2003. - С.340-342