Методические указания по курсовой работе для студентов направления 550400 «Телекоммуникации» Составитель Г. В. Дмитриенко (стр. 5 из 6)

(2.28)

Эффективность экранов, предусмотренных для защиты от внешних источников помех и от взаимных влияний между цепями, расположенными в общем кабеле, имеет существенные различия. При защите от внешних помех большое значение играют цепи оболочка-земля. Здесь велика роль составляющих продольных токов, и необходимо учитывать действие как вихревых (А_Э), так и продольных (А_ПР) токов. Для цепей, расположенных в общем кабеле, преобладает эффект вихревых токов, и в первом приближении он определяет защитное действие экрана. Результирующее экранное затухание А_Э.РЕЗ определяется экранированием от вихревых(А_Э) и продольных (А_ПР) токов, протекающих в оболочке кабеля. Формулы для расчета А_Э (2.25) и (2.26). Величина А_ПР рассчитывается по формуле (2.29), дБ:

, (2.29)

где L_ВШ – внешняя индуктивность цепи оболочка-земля, равная 2х10^-6Гн/м;

– сопротивление оболочки, Ом/м, где ; r – радиус оболочки; ; D – толщина оболочки.

Для низких частот сопротивление оболочки равно сопротивлению постоянного тока

. Эта формула справедлива для немагнитных экранов до 10 кГц, для магнитных – до 1кГц.

2.8. Защита сооружений связи от коррозии

Произвести анализ факторов, вызывающих коррозию проектируемой системы связи. Сделать обоснованный выбор методов и средств защиты систем связи от коррозии, приведя соответствующие расчеты или примеры. Основные виды коррозии подразделяются по типам и видам.

По типам коррозия подразделяется следующим образом.

Электрическая коррозия – взаимодействие металла с коррозийной средой, при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительной компоненты коррозионной среды протекает не в одном акте, и их скорости зависят от электродного потенциала.

Химическая коррозия – взаимодействие металла с коррозийной средой, при которой окисление металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекает в одном акте.

Виды коррозии.

В зависимости от степени разрушения различают следующие виды: сплошная – охватывающая всю поверхность и протекающая с одинаковой скоростью по всей поверхности металла;

неравномерная – сплошная коррозия, протекающая с неодинаковой скоростью на различных участках поверхности металла;

местная коррозия, охватывающая отдельные участки поверхности металла.

Газовая коррозия по типу относится к химической коррозии и происходит при отсутствии конденсации влаги на поверхности. Этот вид встречается на кабельных линиях при повышенных температурах в окружающей среде.

Атмосферная коррозия – происходит в металлических конструкциях, эксплуатируемых в атмосфере. Этот вид коррозии относится к электрохимической.

Подземная коррозия вызывается химическим или электрохимическим действием окружающей среды в почвах и грунтах. Эта коррозия опаснейшая для кабелей, имеющих свинцовую или алюминиевую оболочку и стальную броню, а также для фундаментов опор линий электропередач.

Подводная коррозия в морской воде определяется значительным содержанием в ней минеральных солей (0,2 - 3,5 %).

Биокоррозия происходит под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов, выделяющих вещества, которые ускоряют процесс коррозии. Она встречается на поверхности кабелей, а также на фундаментах опор ВЛ, трассы которых проходят по болотам и грунтам, где затруднен доступ воздуха.

Контактная коррозия – разновидность электрохимической коррозии. Этот вид коррозии вызывается контактом металлов, имеющих разные стационарные потенциалы в данном электролите.

Межкристаллическая коррозия – распространяющаяся по границам кристаллов металла.

Избирательная коррозия – разрушающая одну структурную составляющую или один компонент сплава.

Точечная коррозия – местная коррозия в виде отдельных точечных поражений, иногда еле заметна на глаз, на проникает глубоко в металл.

Коррозия блуждающим током – электрохимическая коррозия металла, вызываемая воздействием на кабель блуждающих токов от некоторых внешних электрических установок. Источником блуждающих токов и коррозии является рельсовая сеть электрифицированного транспорта или распределительная сеть постоянного тока с частичным или полным возвратом рабочего тока через землю.

Определение скорости коррозии металлов (проникновение коррозии за год в глубину металла) рассчитывается по формуле (2.30) с учетом данных потери массы после удаления продуктов коррозии:

П=(К/d)*10^-3, (2.30)

где К – потеря массы, г/(м²*год); d – плотность металла, г/см³, П – скорость коррозии металлов, мм/год.

К оболочкам электрических кабелей предъявляются требования – их герметичность для защиты кабеля от воздействия внешней среды. Защитная оболочка кабеля сама подвергается внешним воздействиям, поэтому металл защитной оболочки должен быть пассивен в агрессивной среде.

2.8.1. Коррозионная характеристика грунтов

Линии передач, находящиеся в различных грунтах, подвергаются различным видам коррозии. Степень агрессивности грунтов характеризуется индексом рН. В таблице 2.7 и 2.9 приведены данные коррозионной активности грунтов, грунтовых и других вод по отношению к свинцовой оболочке кабеля, в табл. 2.8 и табл. 2.10 - по отношению к алюминиевой оболочке кабеля (ГОСТ 9.015-74 “Единая система защиты от коррозии и старения. Подземные сооружения. Общие технические требования” ).

Таблица 2.7

Коррозионная активность грунтов по отношению к свинцовой

оболочке кабеля

Грунты	рН	Содержание компонента от массы воздушно-сухой пробы, %		Коррозийная активность
		органические вещества	нитрат-ион
Песчаные, песчано-глинистые	6,5-7,5	До 0,01	До 0,0001	Низкая
Глинистые, солончаковые, известковые, слабочерноземные	5,0-6,4 7,6-9,0	0,01-0,02	0,0001-0,001	Средняя
Сильночерноземные, торфяные, грунты, засоренные посторонними веществами	До5 Свыше 9	Свыше 0,02	Свыше 0,001	Высокая

Таблица 2.8

Коррозионная активность грунтов по отношению к алюминиевой

оболочке кабеля

Грунты	рН	Содержание компонента от массы воздушно-сухой пробы, %		Коррозийная активность
		органические вещества	Нитрат-ион
Все включая засоренные посторонними веществами	6,5-7,5 4,5-5,9 До 4,5 Свыше 9	До 0,001 0,001-0,005 Свыше 0,005	До 0,002 0,002-0,010 Свыше 0,010	Низкая Средняя Высокая

Таблица 2.9

Коррозионная активность грунтовых и других вод

по отношению к свинцовой оболочке кабеля

Воды	рН	Общая жесткость мл-экв/л	Содержание компонента, мл/л		Коррозийная активность
			Органические вещества	нитрат-ион
Речные, озерные	6,5-7,5	Свыше 5,3	До 20	До 10	Низкая
Грунтовые, речные	5,0-6,4 7,6-9,0	5,3-3	20-40	10-20	Средняя
Речные, болотные	До 5 Свыше 9	До 3	Свыше 40	Свыше 20	Высокая

Таблица 2.10

Коррозионная активность грунтовых и других вод

по отношению к алюминиевой оболочке кабеля

Воды	рН	Содержание компонента, мл/л		Коррозийная активность
		хлор-ион	ион железе
Грунтовых, речных, озерных и других водоемов	6,0-7,5 4,5-5,9 7,6-8,5 До 4,5 свыше 8,5	До 5 5-50 Свыше 50	До 1 1-10 Свыше 10	Низкая Средняя Высокая

2.8.2. Электрическая защита кабелей от коррозии