11.2.5. Екрануючі троси
Радикальним засобом захисту кабелів зв'язку від впливу високовольтних ліній (ЛЕП, ел. ж. д.), грози та PC є застосування оболонок, що екранують. Вони повністю локалізують електростатичний вплив та суттєво знижують магнітний вплив (див. 10.1.2).
Поряд з екрануючими оболонками захисну дію надають також троси, що підвішуються на лініях (що впливають і схильних до впливу), і рейкові шляхи ел. буд.
Принцип екрануючої дії троса та рейки видно з рис. 11.24. При проходженні по ВВЛ струму в тросі і ЛЗ індукуються відповідно струми і..
У свою чергу, струм наводить у лінії зв'язку струм,який знаходиться в протифазі зі струмом і зменшує його: .
Таким чином, вплив за наявності троса ()менший, ніж без троса ( ). Ефективність використання троса тим вища, що менше його опір і краще заземлений.
Екрануюча дія троса має порядок 0,5 0,6, а рейок - 0,4. 0,5.Сумарна екрануюча дія кабельної оболонкиSo,тросаSTта рейокSpвизначається у виглядіS=SOSTSP
11.2.6. Редукційні та відсмоктуючі трансформатори
Редукційні трансформатори (РТ) є ефективним засобом захисту від впливу високовольтних ліній (ЛЕП та ел. ж. д.). Первинна I та вторинна II обмотки РТ мають однакову кількість витків і намотані на замкнутий залізний сердечник. Первинна обмотка включається в розріз металевого покриву (оболонку, броню, екран) кабелю 1—1, що захищається, а вторинна — в розріз жил кабелю2—2(рис. 10.25). Первинна обмотка РТ зазвичай виконується із мідного ізольованого провідника, поперечний переріз якого не меншезагального еквівалентного поперечного перерізу металевого покриву кабелю Вторинна обмотка являє собою пучок ізольованих один від одного жил, по конструкції однакових з жилами кабелю, що захищається.
Принцип дії РТ зрозумілий з рис. 11.25. Струм високовольтної лінії індукує ЕРС і струми в жилах кабелю ( ) та оболонці ( ). Струм в оболонці у свою чергу через редукційний трансформатор наводить в жилах кабелю додатковий струм , протилежно спрямований по відношенню до струмів впливу в жилах кабелю.
Мал. 11.25. Редукційний трансформатор.
Мал. 11.26. Принцип дії редукційного трансформатора: 1 - ВВЛ; 2 - кабель.
Таким чином, за рахунок РТ струм перешкод у кабелі знижується на величину струму трансформації: .
Екрануючий ефект(S)РТ залежить від їх числа: при одному РТ S = 0,3; при двох - 0,2; при трьох - 0,15. Без РТ величина S становить 0,8. 0,9. Звідси випливає, що наявність одного РТ дає зниження перешкод у 3 рази, а за трьох РТ перешкоди знижуються у 6 разів. Подальше збільшення числа РТ не дає суттєвої вигоди.
Екранувальний ефект РТ може бути визначений за формулою
, (10.21)
де - екрануюча дія кабельної оболонки (0,8. 0,9);п- число РТ; - опір первинної обмотки РТ, Ом; - опір кабельної оболонки, Ом;I- довжина лінії, км.
Конструктивно РТ виконаний у вигляді герметичного металевого ящика і встановлюється в землі на глибині прокладки кабелю. Маса РТ 100 . 500 кг.
Відсмоктують трансформатори (ВІД) використовуються для зменшення магнітного впливу контактної мережі ел. ж. д. змінного струму. Первинна обмотка трансформаторної підстанції (ТП) включається послідовно в контактний провід, вторинна обмотка -або в окремий, зворотний провід, що підвішується на опорах контактної мережі, або послідовно в рейки (рис. 11.27). Струм контактної мережі, протікаючи по первинній обмотці, індукує у вторинній обмотці майже протилежно спрямований струм.
Мал. 11.27. Схема включення відсмоктуючого трансформатора зі зворотним дротом (а) і без нього (б); включення пристроїв, що згладжують (в): 1 — зворотний провід; 2 - контактний провід; 3 - рейки.
Завдяки цьому струм, що виникає в зворотному дроті, індукує в ланцюгах зв'язку, що схильні до впливу, струми протилежного знака, і тим самим результуючий вплив знижується. При включенні вторинної обмотки до рейок струм значно зростає, що призводить до збільшення захисної дії рейок.
Для згладжування пульсації напруги ел. ж. д. постійного струму використовуються реактори з резонансними контурами, що включаються на підстанціях за схемою, показаною на рис. 11.27,.Реактор складається зі з'єднаних послідовно витків мідного проводу, укріплених в бетонних стійках. Активний опір реактора, щоб уникнути великих втрат електричної енергії, має бути якнайменше, індуктивне — більше. Резонансні контури налаштовуються в резонанс на відповідні гармоніки пульсуючої напруги і замикають коротко ланцюги проходження струмів цих гармонік.