Защита ВОЛС от внешних электромагнитных влияний

Общие положения. Полностью неметаллические ОК практически не подвержены внешним электромагнитным воздействиям полей линий высокого напряжения (ЛВН), грозовых разрядов. Повреждение таких кабелей возможно только при прямых ударах молнии в кабель, в результате которых могут произойти термические и механические разрушения. Вероятность такого удара очень мала. Однако положение кардинальна меняется, если ОК содержит металлические элементы (медные жилы дистанционного питания, стабильные армирующие элементы, оболочку и т.д.). При внешних электромагнитных воздействиях в металлических элементах могут индуцироваться токи, наводиться ЭДС, представляющие опасность как для самого кабеля, так и для подключенной аппаратуры.

Учитывая критичность ОК к воздействию влаги, следует отметить, что к опасным можно относить токи и напряжения, наводимые в металлических элементах ОК, приводящие к повреждению его изоляции (элементов конструкции относительно земли, междуэлементами), даже если они и не приводят к перерывам связи вследствие повреждения оптических волокон при воздействии.

Это справедливо, поскольку при повреждении изоляции ОК снижается уровень защиты волокон от влаги, что в дальнейшем приводит к повреждению линии связи вследствие коррозии оптических волокон, их усталостного разрушения.

Определение вероятного числа повреждений ударами молнии оптического кабеля с металлическими элементами. Вероятное число повреждений ОК с металлическими элементами и внешним изолирующим шлангом, проложенным по открытой местности, можно определить по графикам ожидаемого числа повреждений кабеля на 100 км в год (рис. 7.4).

При ориентировочных подсчетах электрическую прочность изоляции металлических элементов относительно земли можно принять U_пр  ≈ 150 кВ. Интенсивность грозовой деятельности в районе проектируемого участка определяется по сведениям метеостанций (средняя продолжительность гроз 20 ч/год). Исходя из графиков, определяют вероятное число повреждений n. Вероятное число повреждений, полученное из графиков, относится к отрезку линии длиной 100 км.

Рисунок 7 4 − Ожидаемое число повреждений кабеля (n) на 100 км длины а год (р - удельное сопротивление грунта)

Для определения абсолютного значения вероятного числа повреждений участка длиной L число повреждений нужно умножить на отношение длин:

Полученные данные (7.11) сравнивать непосредственно с нормой нельзя, т.к. последние относятся к участку линии длиной 100 км. Для их сравнения допустимое число опасных ударов молнии приводят к этой же длине (допустимое число опасных ударов молнии для зоновых линий связи равно 0,5):

Исходя из полученных данных, делают вывод, нужно ли применять дополнительные меры защиты кабеля от ударов молнии.