Направление подготовки 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»
2025 г.
МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Ордена Трудового Красного Знамени Федеральное государственное образовательное бюджетное
учреждение высшего профессионального образования Московский технический университет связи и информатики
Кафедра «Направляющие телекоммуникационные среды»
«Направляющие телекоммуникационные среды»
Лекция № 10
Меры защиты от внешних влияний
ЗАЩИТА СООРУЖЕНИЙ̆ СВЯЗИ
Принцип экранирующего действия троса (рельса)
I1 |
|
I13 |
I12 |
I32
Рисунок 1
Ток I1 ВВЛ индуцирует токи I13 в тросе и I12 в линии связи
рез= −
Влияние при наличии троса () меньше, чем без троса ()
Эффективность использования троса тем выше, чем меньше его сопротивление и лучше он заземлен
Порядок силы экранирующего действия: троса -- 0,5 - 0,6 рельсов -- 0,4 - 0,5
Суммарное экранирующее действие кабельной оболочки S0, троса ST и
рельсов SР
= ∙ Т ∙ 2
УСТРОЙ̆СТВО ЗАЗЕМЛЕНИЙ̆
Сопротивление заземления з= |
з |
|
з |
||
|
Рисунок 2
N — число труб; η — поправочный коэффициент использования заземлителей,
зависящий от расстояния между Рисунок 3 заземлителями и их взаимного
расположения (η = 0,19 - 0,92) |
Устройство трубчатых заземлений: |
|
|
|
з |
|
|
з = |
a) одиночного; б) многоэлектродного |
|
|
1) проволока стальная диаметром 4-5 мм; |
3 |
||
∙ |
2) проволока перевязочная диаметром 2 мм |
||
|
|
||
ЭКРАНИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ̆ СВЯЗИ
Рисунок 5
Экранированный кабель одно кабельной связи
Рисунок 4
Металлические оболочки экраны кабелей |
|
связи |
|
а) сплошные (I – гладкий; II - гофрированный); |
|
б) ленточные (I - спиральный; II – продольный); |
|
в) оплеточные (I – из плоских проволок; II – из круглых проволок |
4 |
) |
ПРИНЦИПЫ ЭКРАНИРОВАНИЯ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ
Что Такое Электромагнитное Поле?
https://vk.com/video-204041665_456265423?ref_domain =yastatic.net
Коэффициент экранирования, это отношение напряженности электромагнитного поля в какой-либо точке при наличии экрана, к напряженности в этой же точке без экрана:
= |
Э |
= |
Э |
0 – экран идеальный |
|
|
|
|
1 – нет экрана |
|
|
|
|
Таким образом, коэффициент экранирования изменяется от нуля (экран идеальный), до единицы (нет экрана)
Для плоской волны в свободном пространстве волновое сопротивление равно:
Д = =√ = , Ом
Поле с преобладающей > электрической компонентой: Д 0
Поле с преобладающей |
Д < 0 |
магнитной компонентой: |
5
Экранное затухание Аэ, характеризующее величину затухания вносимого |
|
||
экраном: |
|
| | |
|
состоит из двух частей: |
э= |
|
,дБ |
Формула расчета экранного затухания |
|
|
|
–затухание поглощения
–затухание отражения
–коэффициент распространения в металле (коэффициент вихревых токов)
–коэффициент распространения в диэлектрике
–толщина экрана
–радиус экрана Д > > Д
– волновые сопротивления диэлектрика плоской волны
– волновое сопротивления металла
Частотные области
Низкочастотная, соответствующая электромагнитостатическому режиму работы
Высокочастотная, соответствующая электромагнитному режиму
Сверхвысокочастотная область, соответствующая волновому режиму
6
ЭЛЕКТРОМАГНИТОСТАТИЧЕСКОЕ ЭКРАНИРОВАНИЕ
Уравнения Максвелла в стационарном режиме: |
Е |
|
|
|
|
Д = Э |
|
|
|
|
|
Рисунок 6 |
Рисунок 7 |
|
Электростатическое экранирование: |
Магнитостатическое экранирование |
|
а) экран не заземлен; б) экран заземлен |
7 |
|
|
||
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ЭКРАНИРОВАНИЕ
Электромагнитное экранирование охватывает частотный диапазон от 103...104 до 108... 109 Гц
Чем больше отличаются между собой волновые сопротивления диэлектрика и металла, тем сильнее эффект экранного затухания за счет отражения
Рисунок 8 |
|
Прохождение электромагнитной энергии через экран: |
8 |
W – поле помех; W01 и W02 – отраженные поля; WЭ – поле за экраном |
ВОЛНОВОЙ̆ РЕЖИМ ЭКРАНИРОВАНИЯ
Волновой режим экранирования распространяется на диапазон сверхвысоких частот: от 109...1010 Гц и выше, охватывая область дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн
При λ < DЭ наступает волновой режим экранирования
rot |
|
|
Экранное затухание отражения А0 за |
rot |
счет разницы в значениях: |
|
Расчет экранов в волновом режиме относительно электриче ских и магнитных полей производится по полной
формуле: Aэ = Aп+А0
и
различно для электрического и магнитного полей
9
ПРИНЦИП ДЕЙ̆СТВИЯ МАГНИТНЫХ И НЕМАГНИТНЫХ ЭКРАНОВ
Рисунок 9
Эффективность экранирования немагнитных (1) и магнитных (2) экранов
Магнитные экраны хорошо поглощают энергию и очень плохо отражают ее (Ап > A0) .
У немагнитных материалов,
наоборот, А0 > Ап.
Частота 0,8...1 МГц является частотой раздела
В области высоких частот (0,8...1 МГц и выше), где начинает преобладать затухание поглощения, лучше применять стальной экран
10