5.2.4. Нормы опасных и мешающих влияний

Для безопасности обслуживающего персонала и лиц, пользующихся средствами связи, а также для предохранения оборудования, линий связи и обеспечения необходимого качества связи установлены нормы допустимых величин опасных и мешающих напряжений и токов.

Опасные влияния проявляются на гальванически неразделенных участках линий связи в виде продольных ЭДС.

Таблица 5.5

Тип линий связи	Допустимая ЭДС на время,
	1.2 с	0.15 с
ВЛС с изолированными опорами	750 В	2000 В
ВЛС с проводящими опорами (железобетон)	120 В	320 В
КЛС без дистанционного питания (ДП) или ДП по схеме провод-провод	равна испытательному напряжению, Uисп
КЛС с дистанционным питанием по схеме провод-земля, UДП	Uисп - UДП

Как видно из таблицы 5.5 допускаются довольно значительные опасные, но кратковременные перенапряжения. При использовании дистанционного питания по принципу провод-земля допустимое опасное напряжение уменьшают. В таблице 5.6 приведены испытательные напряжения для некоторых типов кабелей.

Таблица 5.6.

Тип КЛС	Uисп, В	Тип КЛС	Uисп, В
СК междугородний	1800	СК ГТС	1000
КК междугородний	3000	СК СТС	2000

Приведенные в таблицах 5.5 и 5.6 нормы допустимы для линейных сооружений связи и оборудования. Для человека, в тех местах где он может подвергнуться воздействию опасных воздействий напряжение по отношению к земле не должно превышать 200 В, а ток в цепи не должен превышать 10 мА.

Мешающее (шумовое) напряжение (U_шм)нормируется на всю магистраль. Для одного усилительного или регенерационного участка магистрали состоящей изN участков, подверженных помехам, норму мешающего напряжения(U_шу) на один участок можно определить по выражению

. (5.3)

В таблице 5.7 приведены нормы мешающих напряжений для телефонных линий

Таблица 5.7.

Тип канала или линии	Допустимое напряжение шума, мВ	Точки, к которым относится норма
Междугородный телефон	2.1	Выход оконечной станции (уровень –7дБ)
Служебная связь	3.5	Выход оконечной станции (уровень –7дБ)
Телефон ГТС	1.0	Зажимы телефонного аппарата
Смешанная линия	1.5	Зажимы телефонного аппарата

5.3. Воздействие внешних помех на симметричные цепи

5.3.1. Электрические помехи

Электрические помехи от ЛЭП или ЭЖД могут возникнуть в изолированных от земли проводах ВЛС. Однако при наличии гальванической связи с землей проводов ВЛС и сравнительно большом расстоянии между источником помех и ВЛС электрическими помехами можно пренебречь. На кабельные линии связи (КЛС) за счет экранирующего действия металлической влагозащитной оболочки или экранов КЛС, а также земли для кабелей подземной прокладки электрические помехи не оказывают влияния.

5.3.2. Магнитные помехи

Большую опасность для ЛС представляют магнитные влияния. Опасные магнитные влияния создают линии ЭЖД в нормальном и ЛЭП в аварийном режимах. В проводах ЛС идущих параллельно проводу с большими помехонесущими токами I_пвозникает за счет магнитного поля продольная ЭДС

, (5.4)

где - круговая частота помехонесущего тока,

m– коэффициент взаимной индукции (магнитная связь),

S_k – коэффициент экранирования металлической влагозащитной оболочки для магнитного поля,

S_T– коэффициент экранирования тросов и (или) рельсов (S_T=0.4-0.6).

При отсутствии тросов и рельсов надо принять S_T=1.

Для коэффициента взаимной индукции между однопроводной влияющей линией и проводником кабеля проложенного в земле справедливо

, (5.5)

где а– расстояние между параллельными проводами ЛЭП и КЛС,

- коэффициент вихревых токов для земли,

_зи_з– абсолютная магнитная проницаемость и проводимость Земли, соответственно.

Зависимость коэффициента взаимной индуктивности от расстояния между влияющей и подверженной влиянию линиями показана на рис. 5.11.

а)	б)

Рис.5.11. Зависимости коэффициента взаимной индуктивности от расстояния между цепями на частоте 50 Гц (а) и 800 Гц (б)

В случае сложной трассы она разбивается на отдельные участки (рис.5.12). Причем выделяются участки длиной l₁, где влияющая и подверженная влиянию линии идут параллельно на расстоянииа₀ и а₃ . Участки косого сближения разбиваются на отдельные участки с минимальныма₁ и максимальным сближениема₂. Длина 1 участка косого сближения определяется из условияа₂ / а₁<3, а в качестве среднего сближения для 1 участка принимают величину. Для 2 участка косого сближения среднее сближение будет равноПродольная ЭДС помех на протяженном участке определяется как сумма ЭДС наNотдельных участках сближения

(5.6)

Рис. 5.12. Схема трассы влияющей и подверженной влиянию линии.

Магнитные помехи возрастают с увеличением частоты , помехонесущего токаI_п, длины сближенияlи с уменьшением сближенияа_э. Однако надо иметь в виду, что с увеличением частотыуменьшаются коэффициент магнитной индукцииm,коэффициент экранирования кабеляS_k,S_T– коэффициент экранирования тросов или рельсов. В связи с этим магнитное влияние в целом с увеличением частоты для КЛС уменьшается, а для ВЛС может даже возрастать.

Расчет опасных влияний от ЛЭП обычно проводится для частоты f=50 Гц для аварийных режимов работы ЛЭП. В качестве помехонесущего тока в аварийном режиме выбирают ток короткого замыкания на землю, который можно оценить, зная напряжение на проводе относительно землиU_ф,удельное сопротивление проводаR₀на единицу длины и расстояние от подстанцииl_xдо короткого замыкания.

. (5.7)

Для расчета продольной ЭДС, возникающей в цепи кабеля связи при коротком замыкании фазного провода ЛЭП необходимо учитывать конкретную схему влияний. На рис.5.13 приведена упрощенная схема взаимного расположения ЛЭП и кабеля связи. Трасса ЛЭП в схеме представлена прямой линией, а трасса кабеля отрезками прямых линий. Предполагается, что ЛЭП передает энергию вдоль оси lграфика зависимости тока короткого замыкания от расстояния, а короткое замыкание произошло на расстоянииl_xот передающей подстанции. Участок трассы, на котором возникают наведенные помехи, можно разделить на два длинойl₁с шириной сближенияа₁и длинойl_x- l₁с эквивалентной шириной сближения. Расчет продольной ЭДС для данного примера может быть проведен по выражению (5.6).

Рис. 5.13. К расчету параметров ЭДС в кабельных цепях при КЗ на ЛЭП.

Расчет мешающих влияний ЛЭП и ЭЖД проводится для частоты 0.8-1 кГц (телефонный канал). Если частота тока помех отличается от 1 кГц, то при оценке шума пользуются его псофометрическим значением, т.е. учитывают особенности слуха человека, его относительную чувствительность к звукам различных частот. Измеренные значения шума на определенной частоте умножаются на псофометрический коэффициент для этой частоты. Существуют измерители шума, в которых установлен специальный фильтр с амплитудно-частотной характеристикой соответствующий чувствительности человеческого уха. Выходной сигнал этого прибора называют псофометрическим значением шума. Эти расчеты представляют интерес для однопроводных цепей, использующихся для передачи телефонных сигналов. В настоящее время такие цепи практически не используются.