Устройство заземлений на оконечных станциях и ОУП

Для обеспечения нормальной работы оконечных и промежуточ­ных узлов связи необходимо иметь на каждой станции и в усилительных пунктах заземляющие устройства для присоединения к ним разрядников, нетоковедущих металлических частей силового оборудования и стоек аппаратуры, металлических покровов кабелей, полюсов источников питания и т. п.

Заземлителем - называется металлический электрод любой формы (труба, стержень, полоса, проволока, лист и т. п.), находящийся в непосредственном соприкосновении с грунтом и создающий с ним электрическое соединение определенного сопротивления.

Заземляющим устройством (контуром заземления) - называет­ся совокупность одиночных заземлителей и проводников, соеди­няющих эти заземлители параллельно.

Заземлением - называется устройство, состоящее из заземляю­щего устройства или заземлителя и проводников, соединяющих его с электрическими установками.

Удельным сопротивлением грунта - называется электрическое сопротивление, оказываемое грунтом объемом в 1 м³, при про­хождении тока от одной грани куба грунта к противоположной грани. Обозначается удельное сопротивление грунта через и вы­ражается в ом*м.

Рабочим заземле­нием - называется устройство, предназначенное для подключе­ния к земле аппаратуры проводной связи и радиотрансляционных узлов с целью использования земли в качестве одного из прово­дов электрической цепи.

Защитным заземлением - называется устройство, предназначен­ное для снижения опасных напряжений до допустимых значений на защищаемом объекте (линия, аппаратура и т. п.). Защитное заземляющее устройство присоединяется к нетоковедущим металлическим частям электротехнического оборудования (стойки, каркасы машин и аппаратуры), к молниеотводным спускам, к. разрядникам и т д

Линейнозащитным - зазем­лением называется устрой­ство, предназначенное для соединения с землей метал­лических покровов (оболо­чек, брони, экранов) кабе­лей с целью уменьшения влияния внешних магнитных полей на жилы кабелей свя­зи и защиты кабелей от уда­ров молнии

Измерительным заземле­нием - называется вспомога­тельное заземляющее уст­ройство, предназначенное для контрольных измерении сопротивлений рабочих и защитных заземлений в ус­тановках связи и радио­трансляционных узлах.

Если в силовых электротехнических установках на каждом передающем и приемном концах линии передачи энергии устраи­вают по одному заземляющему устройству, то на узлах связи и усилительных пунктах оборудуют по несколько обособленных заземляющих устройств в зависимости от их назначения и функции. Так, на каждой телефонной и телеграфной станции, а также на оконечных и промежуточных обслуживаемых усилительных станциях междуго­родной связи с собственными источниками питания оборудуют по три стационарных обособленных заземляющих устройства: рабочее заземление и два подсобных измерительных за­земления[13, 28].

К рабочему заземлению на указанных станциях присоединяют­ся: отрицательный полюс питающего источника электрической энер­гии, разрядники, металлические части оборудования станции и металлические покровы (оболочки и броня) кабелей.

К измерительным заземляющим устройствам присоединяются с помощью изолированных проводников клеммы заземляющего щитка, которыми пользуются при контрольных измерениях сопро­тивления рабочего заземления.

Если на узел связи и обслуживаемые уси­лительные пункты с собственными источниками питания заводятся кабели без изолирующих покрытий, то присоединение заземляю­щих устройств к оборудованию производится по схеме рис.3.22.а.

Рис. 3.22. Схема расположения заземлений и ввода в ОУП кабелей:

а - без изолирующих покрытий; б - с изолирующим покры­тием (обозначения также относятся к рис. 3.23-3.24)

U₁, U₂: — соответственно первое и второе измерительные заземления;

Р - рабочее заземление; 1 - кабель связи, 2 - щиток КИП-1, 3 - щи­ток КИП-2, 4 - изолирующая муфта, 6 - свинцовая или алюминиевая оболочка; 7 - шланг, 8 - защитное или линейно-защитное заземление, 9 - анодный электрод; 10 - цистерна НУП; 11 - щиток протекторной защиты, 12 - броня, 13 - стоика аппаратуры

В случае ввода кабелей с изолирующими покрытиями поверх алюминиевых (свинцовых) оболочек и поверх брони присоединение заземляющих устройств показано на рис. 3.22 б.

На рис. 3.22 а показаны устройства КИП-1 и КИП-2 — контроль­но-измерительные пункты, через которые осуществляются зазем­ления металлических покровов кабеля. КИП-1 с двухклеммным щитком предназначен для установки на бронированных и небро­нированных кабелях в металлических оболочках и без изолирую­щих покрытий. КИП-2 с пятиклеммным щитком предназначен для установки на бронированных и небронированных кабелях в ме­таллических оболочках с пластмассовыми изолирующими покро­вами. Контрольно-измерительные пункты, устанавливаемые на ка­бельных магистралях около ОУП и НУП, а также вдоль кабелей в определенных местах между усилительными пунктами являют­ся устройствами для подключения к клеммам щитка металличе­ских оболочек и брони кабелей с одной стороны и заземляющего контура с другой, КИП служит для измерения величин, характе­ризующих коррозионное состояние оболочек и брони, а также со­стояние изоляции оболочки по отношению к броне и земле.

КИП представляет собой железобетонный столбик прямоуголь­ного сечения с внутренней продольной стальной трубкой, через ко­торую проходят соединительные изолированные провода. В верх­ней части столбика укрепляется стальная коробка, внутри которой вертикально крепится съемный клеммный щиток из изоляционно­го материала, закрываемый дверцей. К клеммам щитка подклю­чаются соединительные провода от оболочки брони кабеля и от заземляющего устройства. Нижняя часть столбика имеет двусто­ронний выступ, препятствующий выдергиванию столбика из земли.

Устройство заземлений на необслуживаемых промежуточных усилительных пунктах (НУП).На НУП с дистанционным питанием по системе «провод-земля» в зависимости от удельного сопротивления грунтов, от типа приме­няемых кабелей оборудуются стационарно либо два обособленных заземления (рабочее и защитное), либо три (рабочее, линейно-за­щитное и анодно-защитное).

Применение кабелей без изолирующих покрытий.Если в НУП с дистанционным питанием по системе «провод—зем­ля» будут заведены кабели без изолирующих покрытий (типа МКСБ, КМБ), то при удельном сопротивлении земли менее 300 ом*м, когда необходимо осуществлять защиту металлической цистерны НУП от почвенной коррозии, около НУП следует обору­довать два обособленных заземляющих устройства (рабочее и ли­нейно-защитное). Кроме того, требуется установить несколько магниевых электродов (единичных заземлителей) для присоеди­нения их изолированными проводами к металлической цистерне НУП. Анодные электроды выполняют роль защитного устройства против коррозии металла цистерны и одновременно для снижения опасных напряжений на жилах кабеля и аппаратуре НУП, если таковые возникают на линии. Че­рез рабочее заземляющее устрой­ство НУП, находящееся под по­ложительным потенциалом, сте­кают токи питания усилителей в грунт. Для того чтобы этот ток или часть его не ответвлялась из земли в оболочки кабелей без изолирующих покрытий, контур рабочего заземления удаляют от кабеля на соответствующие рас­стояния в зависимости от величи­ны тока дистанционного питания.

Линейно-защитное заземляющее устройство целесообразно ра­сполагать по другую сторону кабельной магистрали по сравне­нию с рабочим заземлением.

К линейно-защитному заземлению присоединяют изолирован­ным проводником через клеммы КИП-1 оболочку и броню кабе­лей. Анодные электроды располагают около цистерны НУП с раз­ных сторон на расстояниях от цистерны в 1,5—2 м. Для того что­бы получить наибольший эффект защиты цистерны от анодных электродов, необходимо изолировать ее от металлических покро­вов кабелей при вводе их в НУП. С этой целью в разрез металли­ческих покровов кабелей монтируют газопроницаемые изолирующие муфты на расстоянии 1,5—2 м от цистерны. На рис. 3.23 а при­ведена схема расположения рабочего и линейно-защитного за­землений, а также схема присоединения анодных электродов для случая, когда проложены кабели типа МКСБ в земле с удель­ным сопротивлением ρ<300 ом*м.

Если в местах расположения НУП ρ >300 ом*м, то необходи­мость в специальной защите цистерны НУП от коррозии вслед­ствие весьма незначительных размеров последней отпадает, анод­ные электроды в этом случае не устанавливают, не монтируются также и газонепроницаемые изолирующие муфты.

При прокладке кабелей без изолирующих покрытий около НУП оборудуют два обособленных заземляющих устройства — рабочее и линейно-защитное. Схема расположения этих заземлений в ука­занном случае показана на рис. 3.23. б.

Рис. 3.23. Схема располо­жения заземлений и вводов в НУП кабелей без изолирующих покрытий а) — при ρ<300 ом*м, б) — при ρ>300 ом*м

Применение кабелей с изолирующим покрытием.Кабели с изолирующим покрытием поверх оболочки и брони (типа МКСАПБв, МКСАЭПв и т. п.) применяются, главным об­разом, в том случае, когда оболочка изготовлена из алюминия

Рис. 3.24. Схема расположения заземлеилй и вводов в НУП кабелей с

изолирующими покрытиями:

а— при ρ≤З00 Ом*м, б — при ρ>З00 ом*м и когда требуется сохранить от почвенной коррозии и от корро­зии блуждающими токами не только оболочку, но и броню (при сближении кабельной линии с электрической ж.д. постоянного тока).

При вводе таких кабелей в цистерну НУП, когда удельное со­противление грунтов ≤300 Ом*м, около НУП необходимо обору­довать так же, как и при вводе кабелей без изолирующих покры­тий, два заземления рабочее и линейно-защитное и, кроме того установить несколько магниевых электродов для зашиты цистерны НУП от коррозии.

Схема присоединения всех заземляющих устройств к оборудо­ванию НУП показана на рис.3.24. Эта схема, в принципе, анало­гична схеме рис. 3.23а, разница лишь заключается в контрольно-измерительных пунктах (КИП). В схеме 3.23 а подключение обо­лочки и брони кабеля к земле производится совместно через КИП-1, а в схеме 3.24 а производится раздельно через КИП-2. КИП-2 дает возможность проконтролировать изоляцию оболочки и брони по отношению к земле в отдельности, поскольку в дан­ном случае проложен кабель с изолирующим покрытием.

Если в местах установки НУП ρ>300 ом*м, т. е. когда не требуется защиты металлической цистерны от почвенной корро­зии, рабочее и линейно-защитное заземления НУП присоединяются к оборудованию НУП, к оболочке и броне кабелей по схеме рис. 3.24 б