通信电缆的雷电防护问题

2017-08-30 温州创捷防雷电器有限公司 83

   本章重要讲解通信电缆在工程中一再见遇到的一些雷电防护题目

     通信电缆种类单一.从传输信号来分,能够分为传输电磁信号的电缆f防雷和传输光信号的光钎防雷。电缆分为架空和埋地两种安装模式。这里创捷防雷讲的通信电缆蕴含微波和其余通信电缆。
    公开电缆开端使历时.许多人认为电缆埋入公开,不像明线那样高挂于空中,宛若不应再受雷击。可是事实的成就,却出乎人们的愈料,雷击电缆的事务依然时有产生。
    运转中形成电缆阻拦的启事许多.而据创捷防雷的统计.个中属雷击引发的,梗概占了总阻拦的30%左右。应当看到.实践上电缆的雷击阻拦所占比例还不止如此。因为电缆遭到直击或还击.那时纷歧定会引发绝缘击穿,只使塑料外护套产生小小的针孔,对通信的影响暂且不能体现出来。待到年长月久严重形响通信后再来查找窒碍,现场已边幅全非,通常没有作为雷击窒碍来统计。(防雷http://www.cuaje.com
    对付电缆来讲,即使落地雷产生在对照远的处所,也如故会有局部雷电流流人电缆,但对电缆和通信毫无影响,是以,创捷防雷只把直接击中电缆或还击电缆的
雷击,看成雷击电缆。电缆的绝缘击穿和通信中缀等的名词也各有不同的含义。上面将闲聊到,能否产生对电缆的雷击,重要与环境、土质、雷电流强度无关,至于电缆绝缘击穿.能否肯定使通信中缀.还决议于电缆耐雷程度的弯曲。不同的环境条件和电缆布局,电缆路线的雷击阻拦率区别也许很大,譬喻,一条敷设在泥土电阻率为60Ω.m的平原地区(在平原地区这类泥土电阻率是较为宽泛的),能够耐受50 kA雷电流的电缆.若是在土坡电阻率为500Ω.m的处所.耐雷手段即下降为20 kA。地质条件的不同.使同一电缆的耐雷手段相差两倍多。又如在同一天然环境中,外护套为塑料的同外护套为金属的电缆比拟,一般的雷击阻拦率要高出两个数最级以上(甚至稳定近三个数量级)。此外.施工历程留下的隐秘性机器损伤.也会低落电缆的耐雷程度,增大在雷击环境下产生阻拦的也许性。由此可见,做好电缆的避雷任务.触及电缆选型、施工方案和正确地给与避雷办法等一系列题目。
    架空电缆的雷害比起埋地电缆及明线来讲,破碎摧毁性更大,触及范畴更广。因为电缆架空今后,受雷电的影响和明线一样频繁,可是电缆芯线很细,芯线和外皮间的介质绝缘在击穿后又是不能回覆的,架空电缆的雷电流又不容易泄人大地,故架空电缆的雷害比埋地电缆较为严重。凭证打算,一样布局的电缆,架空挂设今后。雷电招致击穿破碎摧毁的次数,约比埋人公开时大两个数量级。但现在村落仍大量给与架空电缆,这使培修任务量大大添加。
    本章创捷防雷以公开电缆为主切磋电缆的避雷题目,但许多机理一样适用于架空电缆,因为架空电缆实践上能够看尴尬刁难地透露比埋地的一样布局电缆还要小的“公开电缆”
    电缆受雷击的路径,归结起来有下列几种:
    1.对电缆的直击
    所谓直击,是指甫电直接击中电缆.事实证明.在埋有电缆的处所.沿电缆埋设的路线落雷率要比其余处所落雷率高,有点像雷电专门要找埋地电缆严打似的,在土城电阻率高的处所特别分明.这是因为在泥土中埋下一条电缆就至关于泥土巾有一条泥土电阻率分外低的带,前面讲过的高泥土电阻率的处所,若是中央存在一块低泥土电阻率的地区,该地区受雷击率分外高,这即是雷电直击电缆的启事。从资料报道及现场视察可知,雷电直击点的空中会显现大的孔洞,洞深能够直达电缆,如图1所示。浪涌保护器,防雷器,压敏电阻图一:雷电直击电缆
    2.雷击四处大地、建筑物、大树等对电缆产生放电
    当雷电击中电缆四处大地时,落雷点的电位鲜明下降,而电缆延误很远,其远端的电位可视为零,以是雷击点四处的电缆电位也简直为零,这样一来,落雷点与电缆之间便显现极大的电位差。若是这一电位差超过了雷击点和电缆间的泥土耐压强度(视土坡电阻率的不同.其值可从低电阻率土坡的1 kV/cm至高电阻率的5 kV/cm不等)所没法经受的水平凡,便击穿土坡,组成为了从雷击点至电缆的电弧通道,大量雷电流涌向电缆,如图2所示,这类雷击,毁坏程度与雷电直击电缆至关,一样会形成电缆严重破碎摧毁.浪涌保护器,防雷器,压敏电阻图2:雷击大地对四处电缆放电
      正如明线那样,电缆路线也有它肯定的引雷范畴。在这范畴内的落地雷,均会击穿泥土对电缆放电。引雷范畴的宽窄,随泥土电阻率和雷电流的大小而异。地电阻率愈高,雷电流愈大.引雷范畴也愈宽。
    以是,如给出落地雷的电流,就可预算出引雷的范畴来。在均匀的泥土中,它是一以雷击点为圆心,以R为半径的半球体。凡处于这一半球体内的电缆,都也许遭遇破碎摧毁.譬喻,一个100 kA的雷击.如P= 100Ω.m,则R为5.6 m,若p=1000Ω.m的话,则可增至12.6 m,泥土电阻率愈不均匀,在某些偏向上的引雷范畴愈要增大。凭证上述的打算成就,间接地也证理解想靠添加电缆的埋深,以达到避雷的目的较为艰巨。
    被雷击的电缆也能够成为还击源还击其余电缆或电缆四处的其余物体.
    雷击大地时,落雷点的电位最高,若泥土电阻率均匀。其电位散布则围绕着落需点组成一个导电的半球体。
    知道了雷电流值,电缆地点泥土的电阻率和外护套的耐压,就可打算出损害距离来。譬喻.当雷电流为100 kA时,泥土电阻率为1000Ω.m,以及外护套耐电压100 kV时,可求得距离雷击点80 m范畴内的这类电缆,均有产生护套绝缘击穿的也许。同理测出了雷击距离也能够反过来求出雷电流强度。
    3.认为过电压
    除了直接向电缆流入雷电流以外,通过电磁认为,也能在电缆上引发认为电压和电流。图3示出因为云间放电而在电缆中产生了认为过电压。放电通道
若是与电缆路线相平行,因为电磁认为,将使电缆的导体产生肯定的纵向电动势,并随之流过肯定的电流。应当指出,在现场察看中,电缆上的过电压袭击,绝大多半是认为产生的.但因其能量一般较小.电压低.电流弱。通常很少对电缆本人身形成危险。只能对与电缆相衔接的端机或增音机组成危险。
    认为过电压分为静电认为和电磁认为两局部,对付传输线来讲,其过电压以静电认为为主。
    4.电缆的樊篱作用
    电缆的樊篱结果,一般可用其转移阻抗予以表征。转移阻抗的定义为,电缆芯—外皮(樊篱层)在一端短接,外皮流有电流1(w).引发电缆另外一端的认为电压为Uo(m)时,则Z(m)= Uo(m)/ I(m) " 1即为转移阻抗.I为电缆长,。为角0率.电缆长度小于注人外皮电流的波长1/4时.有樊篱的电缆可由会集参数电路(图6.4)来示意。
    电缆外皮对芯线如能做到彻底樊篱,则转移阻抗只决议于外皮的阻抗。如电缆外皮给与编织的金属网时.随着频率的进步,会发现转移阻抗有所下降。这一方面是因为集肤效应招致外皮电阻添加,另外一方面也因穿过外皮而单独链往芯的漏磁通添加的原因。外皮是中缀的金属管时.频率增高,转移限抗有所下降,从而体现出更好的樊篱结果。
    凭证明测成就.电缆的转移阻抗是:在0.05-2 MHz时单层樊篱电缆转移阻抗为2-20mΩ/m。双层樊篱电缆为0.01-1 mΩl/m.无樊篱的双绞线为1045mΩ/ m。多芯电缆因直径大,樊篱电阻小,转移阻抗也较低。推行还证理解电缆末了开路与接入24Ω负载阻抗(实践应用电缆末了总是有负载的)对照标明,两者的转移阻抗区别很小。
    据某大楼实测,楼顶加621 A袭击电流,楼内长80 m的SY V-75型同轴电缆外皮不接地时.搅扰电压达114 V(换算成50 kA袭击电流时应有918 V);外皮两端接地后搅扰电压小于1 V(换算成50 kA时小于8.1 V),两者相差百倍以上。
    创捷防雷研讨和教训证明,将导线穿人铁管并埋人地中,对防护电磁搅扰无比无效,并且管直径越大,其转移阻抗越小,樊篱结果越好。

温州创捷防雷电器有限公司 www.cuaje.com

下章讲讲解通信电缆的防雷办法,欢迎拜候创捷防雷(http://www.cuaje.com)