Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
книги / Электрические измерения на линиях связи..pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
29.46 Mб
Скачать

При проектировании и эксплуатации защиты устройств связи от влияния •внешних электромагнитных полей измеряют: удельное сопротивление грунта; со­ противление заземлений; продольные ЭДС, наведенные ЛЭП в проводах линий связи; статическое напряжение разрядников; электрические составляющие на­ пряженности электромагнитного поля влияющей радиостанции. Кроме того, отыс­ кивают места возникновения помех в цепях и каналах связи при мешающем влиянии радиостанций.

В местах механических повреждений защитных покровов и повреждений от ударов молний возникает коррозия металлической оболочки и брони подзем­ ных кабелей связи. Коррозионные повреждения обусловливаются разрушающим действием электрохимических процессов, возникающих при взаимодействии ме­ талла кабеля с окружающей средой под действием блуждающих токов и без них. Коррозия проявляется в виде пятен, язв, сквозных отверстий.

При определении коррозионного состояния подземных сооружений связи и эксплуатации средств защиты от коррозии измеряют: потенциалы подземного -сооружения связи относительно земли; разности потенциалов между подземным сооружением связи и соседним подземным сооружением; разности потенциалов между подземным сооружением связи и рельсами электрифицированного транс­ порта; токи, проходящие по оболочке и броне кабеля; режимы работы защит­ ных устройств; удельное сопротивление грунта; сопротивление заземлений; со­ противление в цепи электрохимической защиты; сопротивление изолирующих покровов подземных сооружений связи.

В данном пособии рассмотрены основные методы измерения сопротивлений заземлений. С другими методами электрических измерений, выполняемых при защите линий связи от влияния внешних электромагнитных полей и коррозии, можно познакомиться в [14] и {1 6 ].

Контрольные вопросы и задачи

1. Каковы причины влияния внешних электромагнитных полей на линии связи?

2.Какие влияния называются мешающими?

3.Какие влияния называются опасными?

4.Какие электрические измерения выполняют при создании и эксплуата­

ции средств защиты от влияния внешних электромагнитных полей?

5. Какие электрические измерения выполняют при создании и эксплуатации •средств защиты от коррозии?

4.2. Измерение сопротивления заземлений

Одним из мероприятий, -проводимых для защиты линий связи •от влияния внешних электромагнитных полей, является заземле­ ние, которое используется в комплексе с разрядниками, 'молние­ отводами, грозозащитными тросами, а также .самостоятельно (ра­ бочие, защитные и линейно-защитные заземления).

Заземлением называется устройство, состоящее из заземлителей и проводников, соединяющих заземлители с электрическими установками.

Заземлителем называется металлический проводник или груп­ па проводников любой формы (труба, шина, проволока, стер­ жень, лист), находящихся в непосредственном соприкосновении с землей и предназначенных для создания электрического контакта определенного сопротивления.

Сопротивлением заземления называется сумма сопротивлений подводящих проводов и прилегающих слоев грунта.

В зависимости от выполняемых заземлениями функций разли­ чают рабочее, защитное, линейно-защитное и измерительное за­ земления.

Рабочим заземлением называется заземляющее устройство, предназначенное для соединения с землей аппаратуры проводной связи с щелью использования земли в качестве одного из прово­ дов электрической цепи [например, дистанционное питание необ­ служиваемых усилительных пунктов (ИУП) по системе «проводземля»].

Защитным заземлением называется заземляющее устройство, предназначенное для соединения с землей молниеотводов, оболо­ чек кабеля, цистерн НУП, а также металлических частей силово­ го оборудования, устройств проводной связи, которые не находят-

.ся, но могут оказаться под напряжением при повреждении изо­ ляции проводников, несущих рабочий ток, и служат для защиты обслуживающего персонала, линий и аппаратов от опасных на­ пряжений и придания устройствам связи потенциала земли.

Линейно-защитным заземлением называется заземляющее уст­ ройство, предназначенное для заземления металлических покро­ вов кабелей (оболочек и экранов) по трассе кабелей и на каж­ дой станции, куда заходят кабели.

Измерительным заземлением называется вспомогательное за­ земление, предназначенное для контрольных измерений сопро­ тивлений рабочего и защитного заземлений в установках провод­ ной связи.

Норма сопротивления заземления зависит от его назначения. Так, для междугородных телефонных станций (МТС), обслужива­ емых усилительных пунктов (ОУП), питающих дистанционно НУП по системе «провод — земля», и для НУП сопротивление ра­ бочего заземления рассчитывается исходя из допустимого паде­ ния напряжения тока дистанционного питания на заземлителе. В любом случае сопротивления рабочих заземлений не должны превышать 10 Ом в грунтах с удельным сопротивлением до 100 Ом-м и 30 Ом в грунтах с удельным сопротивлением более

100 Ом-м.

Защитные заземления МТС, ОУП и НУП должны быть не более 10 Ом для грунтов с удельным сопротивлением до 100 Ом-м и не более 30 Ом для грунтов с удельным сопротивле­ нием 'более 100 Ом-м.

Сопротивления линейно-защитных заземлений для оболочек кабелей, проложенных в грунте, должны быть не более 10 Ом для грунтов с удельным сопротивлением 100 Ом-м; 20 Ом для грунтов с удельным сопротивлением 100—500 Ом-м и 30 Ом для грунтов с удельным сопротивлением свыше 500 Ом-м.

Сопротивление заземления может быть измерено методами ам­ перметра-вольтметра, трех измерений и компенсации. Кроме из­ меряемого заземления должны быть еще два вспомогательных (измерительных) заземлителя. Вспомогательные заземлители вза-

-висимости от конструкции измеряемого заземления должны рас­ полагаться в соответствии с рис. 4.1.

В сухих грунтах для уменьшения сопротивления вспомогатель­ ных заземлителей место их забивки необходимо увлажнить на­ сыщенным раствором поваренной соли. Для измерения использу­ ют источник переменного тока низкой частоты (рис. 4.2,а ). В ме-

о н

>Л0н

У

ф

Рис. 4.1.

Расположение вспомога­

Рис. 4.2. Схемы измерения сопротив­

тельных

заземлителей при

измере­

ления заземления

методом ампермет­

нии сопротивления заземления:

ра-вольтметра:

а — одиночных заземлителей;

б — за­

а — с применением источника пере­

землителей сложных конструкций

менного тока;

б — с применением

 

 

 

источника постоянного тока

тоде амперметра-вольтметра можно использовать источник по­ стоянного тока (рис. 4.2,6), но при этом следует выполнять два измерения (с переменной полюсов батареи), чтобы исключить ошибку за счет влияния поляризации и блуждающих токов.

М е т о д а м п е р м е т р а - в о л ь т м е т р а . Суть этого метода заключается в измерении силы тока, проходящего через измеряе­ мое заземление, а также падения напряжения, создаваемого то­ ком между измеряемым заземлением и вспомогательным заземлителем. Порядок измерения следующий:

а) создают схему измерения (см. рис. 4.2); б) фиксируют показания измерительных приборов и рассчи­

тывают сопротивление заземления по формуле RX=U /I, где U — показание вольтметра, В; / — показание амперметра, А. При из­ мерении по схеме рис. 4.2,6 U и I — средние значения показаний приборов при двух направлениях тока.

На принципе амперметра-вольтметра основана работа лого­ метрического измерителя сопротивлений заземлений типа МС-08. При использовании этого прибора значение Rx определяют непо­ средственно по шкале.

М е т о д т р е х и з м е р е н и й . Суть этого метода заключает­ ся в поочередном измерении сопротивлений заземлений трех пар заземлителей. Порядок измерения следующий:

а) создают первую схему измерения (рис. 4.3). Уравновеши­ вают мост и рассчитывают величину Rxv=nRMi (Rxy=zRx+ R v)',

б) вместо заземлителя у к мосту подключают заземлитель z.

Уравновешивают мост и рассчитывают величину RXz—nRM2 (Rxz=

= Rx~\~Rz)

в) вместо заземлителя х к мосту подключают заземлитель у. Уравновешивают мост и рассчитывают величину Ryz=nRM3 (Ryz— =Ry-\-Rz) ;

г) рассчитывают измеряемое сопротивление заземления Rx по формуле i?a:=0,5(/?*y+^a:z— Ryz\• Вывод аналогичной формулы (1.18) приведен в § 1.2.

Рис. 4.3. Схема измерения сопротивления

Рис. 4.4. Схема измерения сопро-

заземления методом трех измерений

тивления

заземления методом

 

 

 

компенсации

М е т о д

к о м п е н с а ц и и . Суть

этого метода заключается в

подборе такого положения движка калиброванного резистора R

(рис. 4.4), при котором падение напряжения

UR на

левой (по

схеме) части

резистора R равно падению напряжения

Ux на из­

меряемом заземлителе. При равенстве этих напряжений в инди­ каторе отсутствует ток. Порядок измерения сопротивления зазем­ ления этим методом следующий:

а) создают схему измерения (рис. 4.4); б\ плавно изменяя положение движка и подбирая коэффи­

циент трансформации я, добиваются отсутствия тока в индика­ торе;

 

в) рассчитывают сопротивление заземления

 

 

 

Rx= R n ,

 

(4.1)

где

R — показание шкалы переменного резистора

в момент ком­

пенсации, Ом; п — коэффициент трансформации.

 

 

 

Справедливость (4.1) докажем следующими рассуждениями.

Из

равенства падений напряжений UR и Ux следует

IRR= IxRx.

Из

последнего уравнения получим RX= (I RIIX)R>

но

1к{1х= п

коэффициент трансформации. На принципе компенсации основана работа измерителя сопротивлений заземлений типа М-416.

Контрольные вопросы и задачи

1.Какие функции выполняют заземления?

2.Как нормируются сопротивления заземлений?

3.Какими методами измеряют сопротивления заземлений?

4.В чем суть метода амперметра-вольтметра?

б.В чем суть метода трех измерений?

6. В чем суть метода компенсации?