Броня кабеля как экран

Экранирование в электрических сетях

Для защиты электротехнического оборудования от помех и прочих электромагнитных влияний достаточно эффективной мерой является экранирование. Согласно ГОСТ 30372-95, экранированием называется способ ослабления электромагнитной помехи с помощью экрана, имеющего высокую электрическую и (или) магнитную проводимость.

Физика экранирования

В электроэнергетике используются частоты 50 или 60 Гц. Гармоники от них можно принимать во внимание в диапазоне примерно до 1,5 кГц, если речь идет о воздействии на силовое оборудование (о средствах связи будет сказано отдельно). Спектр молнии очень широкий, помехи для радиосвязи наблюдаются вплоть до частоты 30 МГц. Тем не менее, пик спектра удара молнии находится в районе 500 Гц.

На низких частотах пригодна модель, предложенная еще Фарадеем. Внешнее электрическое поле вызывает поляризацию в толще экрана. В результате на поверхности внутри экрана находятся электрические заряды, противоположные по знаку зарядам на внешней поверхности. В итоге поле от этих зарядов компенсирует внешнее электрическое поле.

Экранирование от магнитного поля низкой частоты обусловлено тем, что, при коэффициенте магнитной проницаемости материала экрана много большим 1 и достаточной толщине конструкции силовые линии магнитного поля проходят по экрану, не попадая в пространство, заключенное внутри него.

Совсем не обязательно, чтобы экран был выполнен из сплошного листа без отверстий. В экране могут быть отверстия. Мало того, он может представлять собой клетку из электропроводящего материала. Такой вариант экрана называется «клетка Фарадея». Но при этом должно соблюдаться условие: линейные размеры отверстий или шаг между прутьями сетки по линейным размерам меньше (в идеале — много меньше) длины волны излучения, от которого производится экранирование. Также важен хороший электрический контакт (в идеале — сварка) между прутьями клетки.

Согласно ГОСТ Р 51317.1.2-2007 (МЭК 61000-1-2:2001) «Совместимость технических средств электромагнитная. Методология обеспечения функциональной безопасности технических средств в отношении электромагнитных помех» под низкими частотами применительно к экранированию подразумеваются частоты ниже 9 кГц.

На частотах выше 9 кГц при рассмотрении явления экранирования используется иная модель. Если предельно упростить процессы для облегчения понимания, то экран на высоких частотах работает следующим образом. Под действием внешнего излучения в экране возникают вихревые токи. Эти токи создают электромагнитное поле, компенсирующее внешнее воздействие.

Экранированные кабели

Некоторые типы силовых кабелей имеют экран. Чаще всего это экран представляет собой металлическую ленту, которой обмотана изоляция токопроводящих жил. Также встречаются варианты экрана из толстой проволоки и комбинация толстой проволоки и металлической ленты. Известны конструкции кабелей с экранами из токопроводящей бумаги и токопроводящей резины. Очень редко можно встретить силовые кабели с экраном, представляющим собой оплетку из тонкой проволоки, хотя для сигнальных кабелей такая конструкция весьма распространена.

Сечение экранированного силового кабеля для прокладки под землей в траншее

Экранирование кабелей применяется в следующих основных случаях:

• Кабели на напряжение свыше 2 кВ, проложенные в земле или в воде, а также проходящие в непосредственной близости от металлических конструкций. Наличие экрана предотвращает возникновение коронных разрядов между токопроводящими жилами и почвой (водой, металлическими конструкциями). Такие разряды приводят к разрушению изоляции кабеля.
• Рядом с силовым кабелем проходят сигнальные кабели, чувствительные к наводкам. Это требование закреплено в ПУЭ-7, п. 3.4.11
• Кабели, соединяющие частотно-регулируемый привод с мотором. Это связано с тем, что энергия по такому кабелю передается на частотах порядка десятков кГц.

Силовые кабели, прокладываемые в земле и в воде, также часто имеют металлическую броню. Эта броня предназначена для механической защиты кабеля, тем не менее, она обладает экранирующими свойствами. Согласно ПУЭ-7, п. 3.4.11, наличие брони или металлической оболочки обязательно для кабеля, соединяющего вторичную обмотку трансформатора на напряжение 110 кВ и выше, со щитом.

Экранированные токопроводы

На объектах генерации и высоковольтных подстанциях нашли свое применение комплектные пофазно-экранированные токопроводы. В них токопровод каждой фазы заключен в замкнутый непрерывный экран. При этом экран может быть герметичным, при больших напряжениях в него закачивают элегаз. Экраны подключают в одной точке к контуру заземления объекта.

Главные функции, которые выполняют пофазно-экранированные токоотводы — уменьшение взаимодействия между проводниками при внешних коротких замыканиях, а также устранение нагрева индуцированными токами расположенных поблизости конструкций из металла и железобетона. Другие важные функции экрана — защита токопровода от пыли и влаги, повышение безопасности эксплуатации и обслуживания.

Требования СО 153-34.21.122-2003

Вопросы экранирования с целью защиты от вторичного воздействия молнии рассмотрены в СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций». Этот документ рекомендует использовать, при наличии такой возможности, в качестве экрана металлическую арматуру здания.

Арматура железобетонного здания обладает свойством экранирования

При электрическом соединении элементов арматуры друг с другом объекта получается «клетка Фарадея». Она защищает от электромагнитных воздействий удара молнии оборудование внутри здания. Арматура, согласно инструкции, должна быть соединена с системой молниезащиты здания.

В том случае, когда внутри защищаемого пространства имеются экранированные кабели, их экраны соединяются с системой молниезащиты на обоих концах и на границах зон. При прокладке кабелей между зданиями, если экран кабеля выдерживает ток молнии, дополнительное внешнее экранирование не требуется. Иначе для защиты кабеля рекомендуется размещать его в металлической трубе или экранированном коробе. Внешний экран или собственный экран кабеля на обоих концах соединяют электрически с общими заземляющими шинами зданий.

Экранирование для защиты оборудования и персонала

На понизительных станциях и открытых распределительных устройствах, находящихся под напряжением 300 кВ и выше, уровень электромагнитного излучения от оборудования опасен для обслуживающего персонала. В связи с этим применяются защитные меры в виде металлических сеток, магнитных экранов из материалов с высокой магнитной проницаемостью и т. п. Соответствующие рекомендации приведены в п. 4.2 ПУЭ-7.

В современной электроэнергетике широко применяются разнообразные устройства связи. В частности, цифровизация энергетики без них невозможна.

Электроэнергетическое оборудование и линии электропередач является источником широкополосных помех. Для нормальной работы систем связи, установленных на подстанциях, необходимо обеспечить надежное экранирование слаботочного оборудования. С этой целью аппаратуру связи устанавливают в металлические шкафы, подключенные к общему контуру заземления объекта. Поскольку на работу средств связи могут оказывать влияние даже помехи с длиной волны порядка нескольких сантиметров, конструкция шкафа не должна иметь в себе крупных отверстий. При необходимости контролировать работу оборудования связи через смотровое окно, применяется экранирование окна токопроводящей сеткой, либо установка в окно токопроводящего стекла. Указанные элементы должны иметь электрическое соединение со шкафом.

Экранирование средств связи в электроэнергетике регламентируется семейством стандартов ГОСТ МЭК 6100, а также стандартами организаций. Данное экранирование должно защищать аппаратуру связи от составляющих спектра выше 9 кГц, т. е. относится к категории высокочастотного экранирования. Для высоких частот металлический экран может быть тонким, но важна его высокая проводимость.

Источник

Броня кабеля как экран

Кабельные лини (КЛ) высокого и низкого напряжения часто приходится прокладывать в сложных условиях. Кабели укладывают в траншеях в земле, в кабельных каналах, на лотках вдоль открытых эстакад или по строительным конструкциям внутри производственных помещений. В этих и других случаях часто применяют кабели, имеющие наружную металлическую оболочку, называемую броней. Стальная броня выполняет функцию защиты от механических повреждений. Она может изготавливаться в виде витых металлических лент или оплетки из оцинкованной проволоки, навитой на тело кабеля.

Что нужно заземлять в кабеле?

Согласно ПУЭ (Правилам Устройства Электроустановок) металлическая броня кабеля, равно как и любые другие металлические нетоковедущие части электрических установок, должна быть надежно заземлена. Вместе с броней и металлическими экранирующими оплетками силовых кабелей заземлению подлежат:

• металлические лотки;
• металлические короба и каналы;
• трубы;
• несущие тросы;
• другие поддерживающие металлические конструкции

Основной функцией заземления кабельной брони и поддерживающих конструкций, по которым проложены силовые лини, является защита человека от поражения электрическим током в случае пробоя электрической изоляции. Кроме того заземление брони кабеля является важным условием правильной работы релейной защиты «от замыкания на землю».

При прокладке протяженных кабельных линий не всегда удается обойтись одним отрезком кабеля. В таких случаях для соединения отрезков кабелей применяют кабельные муфты. Если защитная оболочка кабельной муфты изготовлена из металла, то она тоже должна быть заземлена.

Как правильно заземлить броню?

Соединение кабельной брони с шинами заземления или заземленными корпусами электроустановок выполняют с помощью неизолированных отрезков гибкого медного провода. Такой проводник специалисты часто называют «поводком». Самым распространенным способом присоединения поводка к броне является пайка. Контакт заземляющего проводника с «земляной» шиной или корпусом электрического шкафа осуществляют с помощью болтовых соединений. Для этого на конец проводника напрессовывают или напаивают наконечник соответствующего размера.

Кабельная броня должна заземляться с двух концов. В питающем распределительном устройстве кабельную броню подсоединяют к шине защитного заземления, а на стороне потребителя – к шине повторного заземления.

Выбор сечения заземляющего проводника

Минимальное сечение проводников для соединения кабельной брони с заземлением можно определить из следующей таблицы.

Сечение жил кабеля, мм

Сечение провода заземления, мм

Технология заземления кабельной брони

В качестве заземляющего поводка для присоединения брони к заземлению можно использовать проводники, выполненные в виде оплетки. Такие провода выпускают многие предприятия производящие кабельную продукцию. В отсутствии поводков заводского производства, заземляющий проводник можно изготовить самостоятельно. Для этих целей используют 3 оголенные жилы гибкого медного кабеля, которые заплетают в «косичку». Суммарное сечение жил должно соответствовать данным приведенным в таблице.

Заземление брони неизолированной плетенкой

Для спаивания брони и заземляющего проводника используют электрические паяльники большой мощности или паяльники, нагреваемые паяльной лампой (газовой горелкой).

При использовании для нагрева паяльника открытого огня, на рабочем месте должны присутствовать средства пожаротушения (огнетушитель, песок, полотнище брезента и т. д.). На проведение огневых работ должно быть выдано специальное разрешение.

Перед пайкой кабельной брони металлические ленты должны быть тщательно очищены от битума, окислов и грязи. Для лужения проводников и металлических лент в качестве флюса можно использовать «паяльный жир». Если для выполнения паяных соединений применяется активный флюс, содержащий ортофосфорную кислоту, то по окончании работ его остатки необходимо смыть с помощью ветоши смоченной Уайт спиритом, бензином калошей или другими органическими растворителями.

Для выполнения паяных соединений кабельной брони и заземляющих проводников обычно используют оловянно-свинцовый припой ПОС-40 или другие легкоплавкие припои.

В случае кабеля с проволочной броней заземляющий проводник должен иметь паяное соединение с каждой проволокой.

Пайку поводков и брони кабеля необходимо выполнять максимально быстро, чтобы не повредить пластиковые защитные оболочки и изоляцию жил. Для охлаждения места пайки можно использовать ветошь смоченную водой.

Для соединения заземляющего поводка с шиной заземления на него напрессовывают наконечник соответствующего размера. Опрессовку наконечников выполняют с помощью пресс клещей или молотком с применением матрицы и пуансона необходимого размера.

В последние десятилетия при монтаже кабельных муфт и концевых заделок широко применяются комплекты заводского изготовления. В большинстве случаев эти комплекты позволяют выполнять электрические соединения без применения пайки. В таких наборах заземление кабельной брони выполняется с помощью хомутов и бандажей, болтов со «срывными» головками. Работая с такими комплектами необходимо неукоснительно следовать указаниям инструкции

Источник

Броня и экран

Ставить оценки могут только зарегистрированные пользователи.
Присоединяйтесь к профессиональному сообществу, пройдите регистрацию прямо сейчас

Ставить оценки могут только зарегистрированные пользователи.
Присоединяйтесь к профессиональному сообществу, пройдите регистрацию прямо сейчас

Ставить оценки могут только зарегистрированные пользователи.
Присоединяйтесь к профессиональному сообществу, пройдите регистрацию прямо сейчас

Ставить оценки могут только зарегистрированные пользователи.
Присоединяйтесь к профессиональному сообществу, пройдите регистрацию прямо сейчас

Так, уже интереснее.
Возьмем пару примеров:
1. АВБбШв 0,4 кВ, прокладка 100 м без муфт от КТП до потребителя, заземление брони по концам;
2. КВБбШв, прокладка 300 м без муфт от пульта управления до управляемого привода, заземление с одной стороны.

Я так понимаю, что в данных случаях броня будет являться полноценным экраном.

Ставить оценки могут только зарегистрированные пользователи.
Присоединяйтесь к профессиональному сообществу, пройдите регистрацию прямо сейчас

Ставить оценки могут только зарегистрированные пользователи.
Присоединяйтесь к профессиональному сообществу, пройдите регистрацию прямо сейчас

Ставить оценки могут только зарегистрированные пользователи.
Присоединяйтесь к профессиональному сообществу, пройдите регистрацию прямо сейчас

Действие недоступно

У Вас недостаточно прав для написания сообщений в данном разделе.

Данная возможность доступна пользователям начиная от статуса «Опытный».
Подробнее о статусах Вы можете ознакомиться в Правилах Форума.

Присоединяйтесь к нам в Telegram

Вход на форум

Недавно награждены

	бБЮРОКРАТ	2021-11-02
	COVID-19	2021-09-30
	Roski	2021-08-16
	Azik055	2021-07-06
	NT59	2021-06-28

Реклама

Завод Jiangsu Winlong Cable Machinery

Кабель П-296 П-274 П-270 П-268 П-269

ООО «Калужский кабельный завод» производит:

ООО «Кабель-Арсенал»- Ваш надежный партнер более 20 лет!

Поиск региональных дистрибьюторов

О форуме

© «РусКабель», 1999-2022

Все права защищены и охраняются законом. Администрация RusCable.Ru не несет ответственности за высказывания третьих лиц. Мнение редакции может не совпадать с мнением авторов материалов. 18+
Перепечатка информации возможна только при соблюдении следующих условий.

Редакция портала

Общаешься на форуме? Зарегистрируйся!

Только для зарегистрированных пользователей «Кабельного форума» RusCable.Ru доступны следующие возможности:

— Получение КАБСов за общение на форуме;
— Отправка личных сообщений пользователям;
— Сохранять в «Избранном» интересные темы;
— и многое другое.

Регистрация предельно простая и займет не более 2 минут.

Вход для зарегистрированных пользователей:

Источник