Приложение В (справочное). Использование экранных проводов для защиты установок с коаксиальными кабелями

Приложение В
(справочное)

Использование экранных проводов для защиты установок с коаксиальными кабелями

В.1 Общие положения

Шкафы, содержащие усилитель и/или другое коаксиальное оборудование, имеют широкое распространение. В зонах со специфичным сопротивлением земли должны быть приняты специальные меры для защиты от ударов молнии. Для защиты коаксиальных кабелей следует применять экранные кабели, стальные трубы и т.п.

Такие меры должны защитить коаксиальные кабели от прямых попаданий молнии и от повреждающих воздействий со стороны ближайших подземных установок, металлических конструкций, корней деревьев и т.п.

В.2 Свойства грунта, определяющие необходимость использования экранных проводников

Если коаксиальные кабели проложены в грунте, то экранные проводники следует использовать в зависимости от величины удельного электрического сопротивления р грунта в соответствии со следующими правилами (см. также таблицу В.1).

- р < 100 - экранный проводник не нужен;

- р = 100-1000 - нужен один экранный проводник;

- р = 1000-3000 - необходимы кабель с бронированием проводников или два экранных проводника;

- р > 3000 - необходима прокладка кабеля в железной трубе.

Экранные проводники следует прокладывать параллельно кабелю, на расстоянии приблизительно 30 см выше кабеля или по возможности непосредственно вдоль.

Таблица В.1 - Проводимость различных типов грунта

Тип грунта или воды	Типовое значение удельного сопротивления,	Пределы значения сопротивления,
Морская вода	2	0,1-10
Глина	40	8-70
Грунтовая вода	50	10-150
Смесь глины и песка	100	4-300
Сланцы, песчаник и т.п.	120	10-1000
Сырой глинистый грунт, торф	150	5-250
Пресная вода	250	100-400
Песок	2000	200-3000
Моренный гравий	3000	40-10000
Гранит	25000	10000-50000
Лед/замерзший грунт	100000	10000-1000000

В.3 Меры защиты подземных кабелей от прямого удара молнии

Экранные проводники обычно состоят из стальных гальванизированных проводов диаметром 8 мм. Возможно использование иных материалов и диаметров, например в зоне защиты от коррозии.

Кабели, защищенные от молнии, обычно являются телекоммуникационными кабелями с частично проводящей пластиковой оболочкой в комбинации с металлическим экраном.

Стальные трубы обычно изготовляют из гальванизированной стали. Разрывы между ними должны быть минимальными. Разрывы должны соединяться или закрытыми металлическими оболочками, или, как минимум, тремя экранирующими проводами, расположенными вокруг трубы со смещением 120° один относительно другого.

Молниезащитные кабельные каналы обычно представляют собой или бронированные бетонные каналы, или электропроводящие металлические каналы.

Таблица В.2 дает обзор типовых уровней защиты в зависимости от способа защиты, K_р = 1 соответствует отсутствию защиты.

Таблица В.2 - Значения коэффициента защиты K_р подземного кабеля для различных способов защиты от прямого удара молнии

Способ защиты	Kp
Один экранный провод	0,6
Два экранных провода	0,4
Молниезащитный канал	0,1
Молниезащитный кабель	0,02
Стальная труба	0,01

Если желателен или необходим более точный расчет коэффициента защиты, он может быть определен по следующей формуле:

,

где (см. рисунок В.1) r₁₁ - радиус оболочки;

r₁₂ - расстояние между центрами экранного провода и кабеля;

r₂₂ - радиус экранного провода.

Рисунок В.1 - Принцип применения одного экранного провода

Для случая с двумя экранными проводами формула расчета коэффициента защиты следующая:

,

где (см. рисунок В.2) r'₁₁ - расстояние между центрами кабеля и одного экранного провода;

r₁₁ - радиус экрана кабеля;

r'₁₁ = (2r₁₁h)^0,5;

r'₂₂ = (2r₂₂h'bb')^0,25;

r₂₂ - радиус экранного провода;

h - глубина прокладки кабеля;

h' - глубина прокладки экранного провода;

b - расстояние между экранными проводами;

b' - расстояние между одним экранным проводом и проекцией второго относительно границы воздух - грунт.

Рисунок В.2 - Принцип применения двух экранных проводов