Экран для снижения электромагнитных помех в кабелях

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ЭКРАН ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОМЕХ В КАБЕЛЯХ(71) Заявитель Научно-исследовательское и проектно-изыскательское республиканское унитарное предприятие Белэнергосетьпроект(72) Авторы Шашко Сергей Данилович Ямный Олег Евгеньевич Янович Сергей Романович Глушко Виктор Иванович Ковалев Эдуард Павлович Волчек Валентина Сергеевна(73) Патентообладатель Научно-исследовательское и проектно-изыскательское республиканское унитарное предприятие Белэнергосетьпроект(56) Требования по выполнению условий электромагнитной совместимости на объектах электроэнергетики. Методические указания.- М. Энергопресс, Энергетик, 2005.- Библиотечка электротехника. Приложение к журналу Энергетик. Вып. 10 (82).- С. 25-26, 35-38.2231883 2, 2004.2286613 2, 2006.2004207085 , 2004.4203077 , 1992.8031237 , 1996.(57) 1. Экран для снижения электромагнитных помех в кабелях, включающий лотки для укладки кабелей, заземление, отличающийся тем, что по углам лотков, выполненных железобетонными с металлической арматурой, установлены металлические закладные детали, присоединенные с обеспечением непрерывности соединения к арматуре лотков и одной поверхностью совмещенные с боковой поверхностью лотков, все закладные детали попарно с обеих сторон лотков объединены между собой металлическими накладными деталями с обеспечением непрерывности соединения по всей длине кабельного канала, а крайние закладные детали первого и последнего лотков кабельного канала присоединены с обеспечением непрерывности соединения к заземляющим устройствам. 2. Экран по п. 1, отличающийся тем, что по длине кабельного канала закладные и/или накладные детали присоединены к ближайшим заземляющим устройствам подстанций по обе стороны вдоль трассы кабельного канала. 12060 1 2009.06.30 Изобретение относится к электроэнергетике и может найти широкое применение при выполнении конструкции экрана для защиты кабелей от электромагнитных помех. Известны кабельные каналы, выполненные из отдельных железобетонных лотков, армированных металлическими сетками без объединения арматуры в единую конструкцию. Параллельно с кабельным каналом (лотком) проложена горизонтальная металлическая шина заземлителя на небольшом расстоянии от кабельного канала 1. В этом случае шина заземлителя является искусственным экраном, снижающим уровень электромагнитных помех в кабелях. Задачей предложенного изобретения является создание естественного экрана для снижения электромагнитных помех в кабелях, уложенных в железобетонных лотках, содержащих металлическую арматуру. Решение этой задачи достигается тем, что любой проводник, проложенный вблизи кабелей и заземленный по всей его длине, включая концы, снижает уровень электромагнитных помех в кабелях. Этот принцип экранирования использован в естественном экране на основе соединения металлической арматуры всех железобетонных лотков между собой и заземления экрана по одному или обоим концам, а также по длине путем присоединения к существующим вблизи заземлителям через закладные или накладные детали. Действие заявленного изобретения аналогично принципу действия горизонтальной шины заземления, проходящей параллельно с кабельным каналом (лотком), расположенной на небольшом расстоянии от него. Принцип действия экрана для снижения электромагнитных помех в кабелях основан на создании индуктируемыми токами в экране вторичного магнитного поля, частично компенсирующего основное влияющее поле. Количественно степень экранирующего действия оценивается коэффициентом экранирования, равным отношению продольной ЭДС или напряжения в жилах кабеля к этим же величинам при отсутствии экрана. При протекании по силовым (влияющим) цепям тока в металлических элементах экрана и жилах кабелей возбуждается продольная ЭДС. Ток в металлических элементах экрана создает вторичное магнитное поле, ослабляющее влияние первичного поля и ЭДС помехи в жилах кабелей. Эффект экранирования заземленными проводниками прямо пропорционален их сечению и в значительной степени зависит от удаленности кабелей от проводника. Поскольку общее сечение арматуры лотков достаточно большое, а кабели расположены близко от арматуры по всей длине каналов, то коэффициент экранирования будет высоким. На фиг. 1 изображена схема экрана для снижения электромагнитных помех в кабелях,на фиг. 2 - развертка металлической арматуры железобетонного лотка с закладными металлическими деталями 3, на фиг. 3 - сечение арматуры лотка по 2-2. Экран для снижения электромагнитных помех в кабелях (фиг. 1) содержит железобетонные лотки 1, уложенные в них кабели 2, по всем углам лотков 1 установлены закладные металлические детали 3, которые соединены с металлической арматурой 4 железобетонных лотков 1 и совмещены одной стороной с внешней поверхностью 5 лотков 1, а после установки лотков 1 на местности металлические детали 3 попарно соединены между собой отдельными металлическими накладками 6 с обеспечением непрерывности металлических соединений, например сваркой, по всей длине экрана. На фиг. 2 показана развертка металлической сетки арматуры 4 лотка 1 с присоединенными посредством сварки закладными металлическими деталями 3 по углам лотка с возможностью совмещения одной стороны детали 3 с боковой поверхностью снаружи лотка 1. Экран для снижения электромагнитных помех в кабелях выполнен путем объединения металлической арматуры всех железобетонных лотков по всему периметру кабельных каналов и заземлен по концам и по длине экрана. 2 12060 1 2009.06.30 Экран включает в себя железобетонные лотки 1 с металлической арматурой 4, уложенные в них кабели 2, закладные металлические детали 3, которые соединены по углам с металлической арматурой 4 железобетонных лотков 1 и совмещены одной поверхностью с внешней поверхностью 5 лотков 1. После установки лотков 1 на местности металлические закладные детали 3 по длине попарно соединены между собой отдельными металлическими накладками 6, например сваркой, с обеспечением непрерывности металлических соединений. Таким образом, арматура 4, которая использована для изготовления железобетонных лотков 1, объединена закладными металлическими деталями 3 и накладными металлическими деталями 6 с обеспечением непрерывности металлических соединений по всей длине и заземлена через закладные детали 3 по обоим концам или с одного конца и по длине к существующим заземлителям, представляет экран для снижения электромагнитных помех в кабелях 2, после того как последние уложены в лотки, так как принцип экранирования заключается в том, что любой заземленный проводник, проложенный параллельно и вблизи кабелей, снижает уровень электромагнитных помех в кабелях и тем самым в устройствах релейной защиты и автоматики, противоаварийной автоматики, системе защиты, контроля и управления. Для защиты кабелей от электромагнитных помех экран с обеих сторон кабельного канала через закладные детали 3 или накладные металлические детали 6 присоединен с обеспечением непрерывности стыка к заземляющему устройству 7 подстанции (ЗУ ПС) в местах установки трансформаторов тока, трансформаторов напряжения в открытых распределительных устройствах, к контурному заземлению на входе кабельных линий в общеподстанционный пункт управления (ОПУ) и релейного щита (РЩ), к ЗУ клеммных ящиков, разрядников и конденсаторов связи, к рамным металлическим конструкциям и т.д. Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что экран, выполненный с использованием предложенного изобретения, позволяет не только снизить помехи в кабелях, но также обеспечивает снижение расхода металла, необходимого для экранирования, при эксплуатации обеспечивает надежность и долговечность, даст возможность получения экономического эффекта при внедрении в странах СНГ и, в первую очередь, в Республике Беларусь и России. Источники информации 1. Требования по выполнению условий электромагнитной совместимости на объектах электроэнергетики. Методические указания.- М. Энергопресс, 2005. Библиотечка электротехника, приложение к журналу Энергетик. Вып. 10(82).- С. 25-26, 35-38. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4