Рекомендации по одновременной защите кабелей связи от коррозии, ударов молнии и электромагнитных влияний
(утв. ГНТУ Минсвязи СССР 30.09.1981)
Утверждены ГНТУ Минсвязи СССР 30 сентября 1981 года
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОДНОВРЕМЕННОЙ ЗАЩИТЕ КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ ОТ КОРРОЗИИ, УДАРОВ МОЛНИИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВЛИЯНИЙ
Содержатся рекомендации по защите кабелей связи от коррозии при необходимости одновременной защиты их от ударов молнии, опасных и мешающих влияний линий высокого напряжения и радиостанций.
Для проектных, строительных и эксплуатационных организаций Минсвязи СССР.
ВВЕДЕНИЕ
Вопросы одновременной защиты линий связи стали особенно актуальными в последние годы в связи с быстрыми темпами строительства новых мощных электростанций, линий электропередач большой протяженности высокого и сверхвысокого напряжения, наличием на сети страны сотен тысяч километров кабелей, имеющих участки трассы опасных как в грозовом, так и в коррозионном отношении. В настоящее время нет кабельной магистрали, которая бы не имела опасного сближения с линией высокого напряжения, а кабель не нуждался бы в защите от коррозии и ударов молнии.
Настоящие Рекомендации по одновременной защите кабелей связи от коррозии, ударов молнии и электромагнитных влияний выпускаются в дополнение к действующим нормативно-техническим документам по отдельным видам защиты [1 - 11].
Рекомендации содержат технические решения, позволяющие осуществить защиту кабелей связи от коррозии при необходимости одновременной защиты их от ударов молнии, опасных и мешающих влияний линий высокого напряжения (ЛВН) и радиостанций.
Рекомендации составлены О.А. Луневым (КОНИИС) и В.К. Укком (Гипросвязь-3) при участии Л.Д. Разумова, А.К. Сланова, С.А. Саксонова (ЦНИИС), В.И. Мищенко, Р.Р. Михельсона, В.А. Розуменко (КОНИИС) и А.Ф. Чепелик (Гипросвязь-3).
Замечания следует направлять по адресу: 252601, Киев-110, Соломенская, 3, КОНИИС.
Главное управление линейно-кабельных и радиорелейных сооружений связи
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие Рекомендации содержат технические решения по защите кабелей связи от почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами при необходимости одновременной их защиты от ударов молнии, влияния линий высокого напряжения (ЛВН) и радиостанций (в дальнейшем — «одновременная защита»).
1.2. Рекомендации предназначены для проектных, строительных и эксплуатационных организаций Министерства связи СССР.
1.3. Требования настоящих рекомендаций должны выполняться при проектировании, строительстве, реконструкции и при эксплуатации и ремонте кабельных линий связи.
1.4. Одновременная защита строящихся, действующих, реконструируемых кабельных линий связи должна осуществляться по проектам, составленным на основании данных, характеризующих опасность коррозии, ударов молнии и электромагнитных влияний.
1.5. Одновременная защита кабелей связи должна осуществляться так, чтобы в результате были выполнены требования нормативно-технической документации (НТД) по отдельным видам защиты [1 - 11].
1.6. Для обеспечения одновременной защиты бронированных кабелей связи с металлическими оболочками соединение оболочки с броней, экранами, заземлениями, а также соединение нескольких кабелей, проложенных в одной траншее, допускается только в контрольно-измерительных пунктах (КИП).
При устройстве одновременной защиты на действующих бронированных кабелях со свинцовой оболочкой должны быть сняты в соединительных муфтах перепайки оболочки с броней в соответствии с приложением 6 [3].
1.7. Использование одиночных и групповых протекторных установок в качестве линейно-защитных и других заземлений при отсутствии необходимости защиты кабелей от коррозии не допускается.
1.8. При одновременной защите кабелей с защитными покровами типа Б электрохимическая защита оболочки и брони от коррозии протекторными, катодными или электродренажными установками производится раздельно от одного защитного устройства (ЗУ). Для достижения требуемых величин защитных потенциалов распределение тока от ЗУ осуществляется с помощью регулировочного сопротивления, включаемого между оболочкой и броней кабеля на клеммах КИП. Величина регулировочного сопротивления выбирается в процессе наладки ЗУ и находится в пределах 0,5 — 5,0 Ом;
мощность регулировочного сопротивления должна быть не менее 2 Вт. Регулировочное сопротивление шунтируется разрядником Р-35 (Р-63).
1.9. Одновременная защита кабелей с защитными покровами типов Бл и Б2л при проектировании новых кабельных линий предусматривается только при необходимости электрохимической защиты брони от коррозии. Необходимость защиты брони определяется проектом.
1.10. При одновременной защите кабелей с защитными покровами типа БпШп защита от коррозии оболочки и брони обеспечивается изолирующими покровами, а от ударов молнии, опасных и мешающих влияний ЛВН и радиостанций определяется в соответствии с действующей НТД.
1.11. В настоящих Рекомендациях рассматриваются способы одновременной защиты от ударов молнии и электромагнитных влияний, оказывающих воздействие на защищенность кабелей от коррозии. Другие мероприятия по защите применяются независимо, в соответствии с действующей НТД и определяются проектом.
2. ОДНОВРЕМЕННАЯ ЗАЩИТА КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ ОТ КОРРОЗИИ И УДАРОВ МОЛНИИ
2.1 Защита вновь прокладываемых бронированных кабелей
2.1.1. Защита вновь прокладываемых бронированных кабелей связи от коррозии при необходимости защиты от ударов молнии и при отсутствии других видов влияний в зависимости от условий прокладки может осуществляться изолирующими покровами, протекторными, катодными или электродренажными установками.
2.1.2. При защите от коррозии с помощью изолирующих покровов защита от ударов молнии осуществляется в соответствии с [4].
При этом, в случае необходимости, допускается прямое электрическое соединение оболочки и брони кабеля и последних с линейно-защитными заземлениями (ЛЗЗ) в КИП, устанавливаемых в местах соединений строительных длин кабеля на расстояниях, указанных в п. 4.2.22 [4], с возможными отклонениями от них +/- 200 м. Схемы соединений на КИП и размещения КИП показаны на рис. 1 и 2.
Рис. 1. Схема соединений кабеля, имеющего изолирующие покровы типов БпШп, с ЛЗЗ: а — при однокабельной системе, б — при двухкабельной системе:
1 — клеммный щиток КИП-2, 2 — соединительная муфта, 3 — броня, 4 — полиэтиленовый шланг, 5 — металлическая оболочка, 6 — чугунная муфта
Рис. 2. Размещение КИП-2 и ЛЗЗ на усилительных участках длиной, км: а — 18 — 20, б — 9 - 10, в — 6, г — 3 - 4
2.1.3. Защита от коррозии с помощью групповых протекторных установок кабелей с защитными покровами типа Б, Бл, Б2л и Бп [11] должна осуществляться только при отсутствии линий электропередач, которые могут быть использованы для электропитания станций катодной защиты (СКЗ), или экономической неэффективности применения для этой цели катодных установок.
При защите кабелей с покровами типов Б, Бл и Б2л [11] групповые протекторные установки подключаются через КИП-2 к оболочке через одну нормальную строительную длину кабеля (в пределах 1 +/- 0,2 км). Между оболочкой и броней включается регулировочное сопротивление (рис. 3), которое шунтируется разрядником Р-35 (Р-63). Мощность регулировочного сопротивления должна быть не менее 2 Вт; величина сопротивления определяется в процессе наладки защиты.
Рис. 3. Схема соединений кабеля, имеющего изолирующие покровы типов Б, Бл, Б2л, с устройством электрохимической защиты: а — при однокабельной системе, б — при двухкабельной системе:
1 — клеммный щиток КИП 2, 2 — регулировочное сопротивление, 3 — разрядник, 4 — соединительная муфта, 5 — металлическая оболочка, 6 — джутовый наружный покров, 7 — броня, 8 — подушка, 9 — чугунная муфта
Для защитных покровов типа Бп протекторные установки в случае необходимости подключаются через КИП-2 только к броне кабеля, а между оболочкой и броней включается разрядник Р-35 (рис. 4).
Рис. 4. Схема соединений кабеля, имеющего изолирующие покровы типа Бп, с устройством электрохимической защиты (ЗУ): а — при однокабельной системе, б — при двухкабельной системе:
1 — клеммный щиток КИП-2, 2 — разрядник, 3 — соединительная муфта, 4 — металлическая оболочка, 5 — полиэтиленовый шланг, 6 — наружный джутовый покров, 7 — броня, 8 — чугунная муфта
Групповые протекторные установки (ГПУ), расположенные на кабеле у НУП, выполняют функцию ЛЗЗ. Сопротивление заземления ГПУ должно соответствовать требованиям, указанным в п. 2.2 [10].
В соединительных муфтах, расположенных между протекторными установками, перепаек между оболочкой и броней не допускается. Защита от ударов молнии с помощью тросов производится в соответствии с [4].
2.1.4. При защите от коррозии с помощью катодных установок размещение последних и их мощность определяются расчетом или по результатам пробных включений. При этом рекомендуется СКЗ устанавливать следующим образом:
при длине усилительного участка 18 — 20 км в НУП и через 4,5 — 5 км по длине усилительного участка;
при длине участка 9 — 10 км в НУП и на середине участка;
при длинах усилительных участков 3, 4 и 6 км катодные станции устанавливаются в НУП.
Размещение КИП по длине усилительных участков и схема соединений в них приведена на рис. 2 и 3. На участках длиной 6 и 3 км оборудуется дополнительный КИП в середине участка.
Защита цистерн НУП производится в зависимости от конкретных условий совместно с кабелем или раздельно в соответствии с проектом.
При защите кабеля катодными станциями на НУП оборудуется одно защитное заземление, выполняющее также функции линейно-защитного. Подключение кабелей к ЛЗЗ осуществляется через разрядник Р-35, как показано на рис. 5.
Рис. 5. Схема соединений на НУП при катодной защите и использовании защитного заземления в качестве линейно-защитного при двухкабельной системе:
1 — щиток КИП-2, 2 — разрядник, 3 — регулировочное сопротивление, 4 — изолирующая муфта, 5 — металлическая оболочка, 6 — подушка, 7 — броня, 8 — наружный изолирующий покров, 9 — чугунная муфта
2.1.5. Для проведения электрических измерений на тросах и проводах от них оборудуются выводы на промежуточные КИП проводом ПВ-10. Схема соединений приведена на рис. 6.
Рис. 6. Схема соединений кабеля, имеющего изолирующие покровы типа Б, с грозозащитным тросом в промежуточном КИП: а — при однокабельной системе, б — двухкабельной системе:
1 — клеммный щиток ДИП-2, 2 — регулировочное сопротивление, 3 — разрядник, 4 — грозозащитный трос, 5 — соединительная муфта, 6 — наружный джутовый покров, 7 — броня, 8 — подушка, 9 — металлическая оболочка, 10 — чугунная муфта
2.1.6. При защите кабелей с покровами типов Б, Бл и Б2л от коррозии блуждающими токами с помощью электродренажных установок схемы соединений при необходимости осуществления одновременной защиты аналогичны приведенным на рис. 3, 5, 6. При этом размещение электродренажных установок и КИП определяется проектом защиты и результатами пробных включений.
2.1.7. Выбор способа одновременной защиты от коррозии и ударов молнии производится на основе сравнительного технико-экономического анализа вариантов.
2.1.8. При устройстве одновременной защиты от коррозии и ударов молнии все выводы оболочки, брони, ЛЗЗ, тросов и защитных устройств должны производиться проводом ПВ-10 или равноценным ему.
2.2 Защита вновь прокладываемых небронированных кабелей
2.2.1. Одновременная защита вновь прокладываемых небронированных кабелей с изолирующими покровами типа Шп должна осуществляться протекторными установками в соответствии с табл. 3.11 [3] и линейно-защитными заземлениями в соответствии с [10]; ЛЗЗ подключаются к кабелю в КИП-2 через разрядник Р-35 или Р-63. Схема соединений приведена на рис. 7.
Рис. 7. Схема соединений кабелей типов МКСАШп и МКССтШп с ЛЗЗ и ГПУ:
1 — клеммный щиток КИП-2, 2 — разрядник, 3 — соединительная муфта, 4 — металлическая оболочка, 5 — полиэтиленовый шланг, 6 — чугунная муфта
2.3 Защита кабелей связи на действующих магистралях
2.3.1. Одновременная защита кабелей связи от коррозии и ударов молнии в процессе технической эксплуатации производится в случае появления опасности коррозии [3] на защищенных от ударов молнии кабелях или при появлении опасности грозовых повреждений [4] на защищенных от коррозии кабелях.
2.3.2. При появлении опасности коррозии на защищенном от ударов молнии кабеле одновременная защита осуществляется следующим образом:
а) кабель от ударов молнии защищен тросами (проводами):
защита от коррозии кабелей с защитными покровами типов Бл, Б2л, Бп, БпШп, потерявшими свои защитные свойства, а также покровами типа Б, должна осуществляться катодными, протекторными или электродренажными установками. Схема соединений аналогична рис. 3 и 6. В случае коррозионного разрушения брони должен быть выполнен пересчет опасности грозовых повреждений в соответствии с п. 3.1.5 [4] и при необходимости приняты меры по устройству дополнительной защиты от ударов молнии;
защита от коррозии кабелей типов МКСАШп и МКССтШп при потере изолирующими покровами защитных свойств и отсутствия возможности их восстановления осуществляется катодными, протекторными или электродренажными установками в соответствии с [3]. Схема соединений аналогична рис. 7;
б) кабель от ударов молнии защищен ЛЗЗ:
защита от коррозии кабелей с защитными покровами типов Бл, Бп, БпШп [11], потерявшими свои защитные свойства, а также покровами типа Б, должна осуществляться катодными, протекторными или электродренажными установками. Схема соединений представлена на рис. 8.
Рис. 8. Схема соединений действующих бронированных кабелей с устройством электрохимической защиты и ЛЗЗ: а — при однокабельной системе, б — при двухкабельной системе:
1 — клеммный щиток КИП-2, 2 — регулировочное сопротивление, 3 — разрядник, 4 — соединительная муфта, 5 — металлическая оболочка, 6 — подушка, 7 — наружный джутовый покров, 8 — броня, 9 — чугунная муфта
В случае коррозионного повреждения брони должен быть выполнен пересчет опасности грозовых повреждений в соответствии с п. 3.1.5 [4] и при необходимости приняты меры по устройству дополнительной защиты от ударов молнии;
защита от коррозии кабелей типов МКСАШп и МКССтШп при потере изолирующими покровами защитных свойств и невозможности их восстановления должна осуществляться катодными, протекторными или электродренажными установками в соответствии с [3]. При этом ЛЗЗ подключаются к кабелю в КИП-2 через разрядник Р-35 или Р-63. Размещение ЗУ определяется проектом.
2.3.3. При появлении опасности грозовых повреждений на защищенном от коррозии кабеле одновременная защита производится следующим образом:
а) кабель от коррозии защищен групповыми протекторными установками:
защита бронированных кабелей от ударов молнии осуществляется в соответствии с [4]. При этом ГПУ могут использоваться как ЛЗЗ; их количество, размещение и сопротивление растеканию должны соответствовать [4]. Соединение элементов выполняется аналогично рис. 3;
одновременная защита кабелей типов МКСАШп и МКССтШп осуществляется с помощью устройств ЛЗЗ, подключаемых к кабелю в КИП через разрядник Р-35 или Р-63, при необходимости путем прокладки грозозащитных тросов, подключаемых непосредственно к ЛЗЗ;
б) кабель от коррозии защищен катодными или электродренажными установками. Защита от ударов молнии осуществляется грозозащитными тросами в соответствии с [4].
3. ОДНОВРЕМЕННАЯ ЗАЩИТА КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ ОТ КОРРОЗИИ, УДАРОВ МОЛНИИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВЛИЯНИЙ
3.1 Защита бронированных кабелей
3.1.1. При одновременной защите бронированных кабелей связи расчет влияния ЛВН следует производить с учетом увеличения реального коэффициента защитного действия кабеля на 20% за счет включения между оболочкой и броней регулировочного сопротивления.
3.1.2. Одновременная защита от коррозии, ударов молнии и влияния ЛВН кабелей с конструкцией изолирующих покровов типов БлШв, Б2лШв и БпШп осуществляется в соответствии с [4, 5, 7 и 10].
При необходимости допускается прямое электрическое соединение средств защиты с оболочкой и броней в КИП.
3.1.3. Одновременная защита с помощью групповых протекторных установок кабелей с защитными покровами типов Б, Бл, Б2л и Бп [11] осуществляется аналогично п. 2.1.3 настоящих Рекомендаций. При этом сопротивление заземлений ГПУ и их размещение по длине усилительного участка должны удовлетворять требованиям [4, 5, 7 и 10].
3.1.4. Защита от влияния ЛВН при одновременной защите кабелей от коррозии катодными установками осуществляется следующим образом: если участок сближения с ЛВН расположен между двумя соседними НУП, то по концам расчетного участка сближения и на середине участка сближения, если его длина превышает 10 км, оборудуется ЛЗЗ в соответствии с приложением 1 [7], которые через КИП-2 непосредственно подключаются к оболочке кабеля; при длине участка сближения менее 10 км ЛЗЗ на его середине не оборудуется;
если длина участка сближения превышает длину усилительного участка, то необходимая непрерывность оболочки и брони кабеля обеспечивается их соответствующим соединением на щитках КИП-2 в НУП. При этом НУП оборудуется ЛЗЗ в соответствии с [5] и [7], которое подключается в щитке КИП непосредственно к оболочке кабеля и выполняет функции защитного заземления. Схема соединения приведена на рис. 9.
Рис. 9. Схема соединения на НУП при одновременной защите от коррозии и влияния ЛВН бронированных кабелей связи:
1 — клеммный щиток КИП-2, 2 — разрядник, 3 — регулировочное сопротивление, 4 — изолирующая муфта, 5 — металлическая оболочка, 6 — подушка, 7 — броня, 8 — наружный изолирующий покров, 9 — чугунная муфта
3.1.5. При защите кабеля катодными или протекторными установками грозозащитные и экранные тросы и провода для проведения на них контрольных измерений подключаются к КИП-2 в соответствии с п. 2.1.5.
3.1.6. При необходимости устройства дополнительных ЛЗЗ для защиты от ударов молнии они подключаются в КИП-2 по схеме, представленной на рис. 8.
3.1.7. Одновременная защита от коррозии, ударов молнии и влияния линий высокого напряжения в зонах действия блуждающих токов осуществляется следующим образом:
при защите от коррозии групповыми протекторными установками в цепь последних должны включаться вентильные элементы, которые шунтируются разрядниками Р-35 или Р-63;
при защите от коррозии катодными установками — в соответствии с п. 2.1.4 настоящих Рекомендаций;
при защите от коррозии электродренажными установками после определения места их подключения к кабелю ЛЗЗ и другие средства защиты и КИП размещаются в соответствии с требованиями НТД по защите от коррозии, ударов молнии и влияния линий высокого напряжения.
3.1.8. Одновременная защита кабеля с покровами типа Б при защите от коррозии катодными установками, при наличии мешающего влияния радиостанций, осуществляется в соответствии со схемой, приведенной на рис. 9, обеспечивающей непосредственное подключение к оболочке кабеля контура ЛЗЗ НУП, выполняющего одновременно функции защитного заземления.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Правила технической эксплуатации первичной междугородной сети связи системы Министерства связи СССР. Ч. III. — М.: Связь, 1976, с. 36 — 45.
2. ГОСТ 9.015-74. Единая система защиты от коррозии и старения. Подземные сооружения. Общие технические требования. — 80 с.
3. Руководство по проектированию и защите от коррозии подземных металлических сооружений связи. — М.: Связь, 1978. — 217 с.
4. Руководство по защите подземных кабелей связи от ударов молнии. — М.: Связь, 1975. — 63 с.
5. Правила защиты устройств проводной связи, железнодорожной сигнализации и телемеханики от опасного и мешающего влияния линий электропередачи. Ч. I. — М.: Связь, 1969. — 55 с.
6. Правила защиты устройств проводной связи, железнодорожной сигнализации и телемеханики от опасного и мешающего влияния линий электропередачи. Ч. II. — М.: Связь, 1972. — 56 с.
7. Правила защиты устройств проводной связи и проводного вещания от влияния тяговой сети электрических дорог переменного тока. — М.: Транспорт, 1973. — 95 с.
8. Руководство по защите систем передачи от мешающего влияния радиостанций. — М.: Связь, 1979. — с. 14 — 16.
9. Правила устройства электроустановок, разд. 2. — М.: Атомиздат, 1978. — 95 с.
10. ГОСТ 464-79. Заземления для стационарных установок проводной связи, радиорелейных станций, радиотрансляционных узлов и антенн системы коллективного приема телевидения. — 15 с.
11. ГОСТ 7006-72. Кабели. Изолирующие покровы. — 22 с.