RU2071623C1 - Lighting protection device for buried cables - Google Patents

Lighting protection device for buried cables Download PDF

Info

Publication number
RU2071623C1
RU2071623C1 RU95103385A RU95103385A RU2071623C1 RU 2071623 C1 RU2071623 C1 RU 2071623C1 RU 95103385 A RU95103385 A RU 95103385A RU 95103385 A RU95103385 A RU 95103385A RU 2071623 C1 RU2071623 C1 RU 2071623C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cable
cables
buried
circuit
protection device
Prior art date
Application number
RU95103385A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95103385A (en
Inventor
Николай Григорьевич Фельдцер
Original Assignee
Николай Григорьевич Фельдцер
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Григорьевич Фельдцер filed Critical Николай Григорьевич Фельдцер
Priority to RU95103385A priority Critical patent/RU2071623C1/en
Publication of RU95103385A publication Critical patent/RU95103385A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2071623C1 publication Critical patent/RU2071623C1/en

Links

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: lightning protection circuit has rectangular frame made of metal wire and is closed to electric condenser; it is buried in low-conductivity soil and functions as receiving antenna. Specific properties of circuit appear in electromagnetic field built up due to thunderstorm and are used to convey lighting channel to circuit plane. EFFECT: improved lightning protection of buried cables.

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам защиты от атмосферного электричества, например, кабелей, проложенных в земле. The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to devices for protection against atmospheric electricity, for example, cables laid in the ground.

Передать потоки информации (отдельные сообщения) можно через линии связи, обладающие высокой надежностью. Отсутствие временных пауз на любой линии является непременным условием доставки до получателя речевого оригинала, телеграммы или электронной почты без искажений. Information streams (individual messages) can be transmitted via communication lines with high reliability. The absence of temporary pauses on any line is an indispensable condition for delivery to the recipient of the voice original, telegram or email without distortion.

Работа связей прекращается при стихийном явлении природы при грозовых разрядах в землю. Атмосферное электричество, огромный ток и напряжение в стволе молнии сжигает подземный кабель, повреждает связную аппаратуру. The work of communications ceases when a natural phenomenon occurs during lightning discharges into the ground. Atmospheric electricity, huge current and voltage in the lightning trunk burns an underground cable, damages communication equipment.

Междугородные кабельные линии, как наиболее ответственные по числу каналов, от ударов молнии защищаются устройствами (1):
особо прочным типом кабеля с повышенной проводимостью защитного покрытия,
прокладываемыми в земле металлическими шинами, проводами или тросами,
заземлениями, подключенными к металлическим покровам кабеля,
воздушной линией, сооружаемой над кабелем, оборудованной искровыми разрядниками.
Intercity cable lines, as the most responsible for the number of channels, are protected by lightning strikes by devices (1):
extra strong type of cable with increased conductivity of the protective coating,
metal tires laid in the ground, wires or cables,
grounding connected to the metal cover of the cable,
an air line built over a cable equipped with spark gaps.

Перечисленные средства защиты обладают общим свойством снижают величину электромагнитной волны атмосферного электричества, непосредственно воздействующую на цепи кабеля при грозах. The listed means of protection have the general property of reducing the magnitude of the electromagnetic wave of atmospheric electricity that directly affects the cable circuit during thunderstorms.

Известны защитные тросы, провода или шины, выбранные в качестве прототипа, представляющие собой металлические проводники, прокладываемые на половине глубины залегания кабеля и параллельно ему. Known protective cables, wires or tires, selected as a prototype, which are metal conductors laid at half the depth of the cable and parallel to it.

Для увеличения степени защиты подземных сооружений над ними прокладываются один, два или три провода. To increase the degree of protection of underground structures, one, two or three wires are laid over them.

Недостатки известного устройства в том, что провод, располагаясь в земле на пути токов молнии, идущих к кабелю, практически не выполняет функции защиты кабеля от прямых ударов молнии в кабель; малое экранирующее действие металлических проводов в электромагнитном поле атмосферного электричества не спасает кабельную линию от поражения волной напряжения молнии; в малопроводящих грунтах (ρ ≥ 500 Ом) резко уменьшается проводимость металлических тросов, а повреждаемость кабеля, наоборот, возрастает. The disadvantages of the known device are that the wire, located in the ground on the path of lightning currents going to the cable, practically does not perform the functions of protecting the cable from direct lightning strikes into the cable; the small screening effect of metal wires in the electromagnetic field of atmospheric electricity does not save the cable line from being struck by a lightning voltage wave; in low conductive soils (ρ ≥ 500 Ohm), the conductivity of metal cables sharply decreases, and cable damage, on the contrary, increases.

Задачей изобретения является повышение надежности защиты подземных кабельных линий от грозовых воздействий. The objective of the invention is to increase the reliability of protection of underground cable lines from thunderstorms.

Эта задача решается таким образом, что заземленный металлический трос располагается вдоль кабеля, прокладывается на поверхности грунта в виде разомкнутой прямоугольной петли, часть углов которой подняты над поверхностью с образованием острий, причем в рассечку петли включен конденсатор, являющейся приемной антенной. This problem is solved in such a way that a grounded metal cable is located along the cable, laid on the ground surface in the form of an open rectangular loop, part of the corners of which are raised above the surface with the formation of points, and a capacitor, which is a receiving antenna, is included in the cut of the loop.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемое устройство отличается наличием новых элементов: электрического конденсатора постоянной емкости, металлического острия для самопроизвольного стекания электрических зарядов в вертикальной относительно поверхности земли плоскости. Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the inventive device is characterized by the presence of new elements: an electric capacitor of constant capacity, a metal tip for spontaneous draining of electric charges in a plane vertical relative to the earth's surface.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "novelty."

Расположенный на поверхности земли трос, разрыв (рассечка) его, включенный в разрыв электрический конденсатор, петлеобразная форма размещения троса проводят к повышению надежности молниезащиты кабелей. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия". A cable located on the surface of the earth, its gap (cut), an electric capacitor included in the gap, and a loop-shaped form of cable placement lead to increased reliability of lightning protection of cables. This allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences".

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показан пример выполнения устройства. The invention is illustrated in the drawing, which shows an example implementation of the device.

Устройство для защиты подземных кабелей от грозовых воздействий содержит последовательно включенные металлический трос 1 и электрический высоковольтный импульсный конденсатор 2. Угол 3 троса поднят на вершину дерева с оборудованием металлического острия 4. Трос заземлен на сосредоточенное заземление 5. A device for protecting underground cables from thunderstorms includes a metal cable 1 and an electric high-voltage pulse capacitor 2 connected in series. The angle 3 of the cable is raised to the top of the tree with the equipment of a metal tip 4. The cable is grounded to a concentrated ground 5.

Трос размещен на скальной поверхности так, что две стороны петли-рамы проложены параллельно кабелю 6, длина и ширина которой значительно больше расстояния до подземного кабеля, т.к. выполняется условие: "а", "в" > l. The cable is placed on a rocky surface so that the two sides of the loop-frame are laid parallel to cable 6, the length and width of which is much greater than the distance to the underground cable, because the condition is satisfied: "a", "c"> l.

Благодаря тому что трос находится на поверхности, углы и острия возвышаются над местностью, на металле устройства накапливаются электрические заряды грозового облака, ускоряется разряд молнии в трос и далее ток ее стекает в ту отдаленную от кабеля точку земли, где устроен заземлитель. Перехват и канализация тока молнии повышает надежность кабеля при прямых ударах в землю атмосферного электричества. Due to the fact that the cable is located on the surface, angles and tips rise above the terrain, the electric charges of a thundercloud accumulate on the metal of the device, the lightning discharge into the cable is accelerated, and then its current flows to the point of earth remote from the cable where the ground electrode is arranged. Interception and sewerage of lightning current increases the reliability of the cable during direct impacts of atmospheric electricity into the ground.

В зоне индукционного влияния тока молнии распределенная индуктивность троса и электрическая емкость конденсатора образуют электрическую антенну, направленные свойства которой являются электромагнитным экраном защищаемого кабеля. В этом случае действие устройства повышает надежность работы подземного кабеля связи в отличие от прототипа, поскольку встречное направление электрических векторов индуктивного и емкостного сопротивлений ведет к уменьшению общего сопротивления антенны, повышению проводимости троса, и вследствие этого растет экранирующее действие устройства. In the zone of the induction effect of the lightning current, the distributed cable inductance and the capacitor electric capacitance form an electric antenna, the directional properties of which are the electromagnetic shield of the cable being protected. In this case, the action of the device increases the reliability of the underground communication cable, in contrast to the prototype, since the opposite direction of the electric vectors of inductive and capacitive resistances leads to a decrease in the total resistance of the antenna, an increase in the conductivity of the cable, and as a result the screening effect of the device increases.

Claims (1)

Устройство для защиты подземных кабелей от грозовых воздействий, содержащее заземленный металлический трос, расположенный вдоль кабеля, отличающееся тем, что металлический трос проложен на поверхности грунта в виде разомкнутой прямоугольной петли, часть углов которой подняты над поверхностью грунта с образованием острий, а в рассечку петли, являющейся приемной антенной, включен конденсатор. A device for protecting underground cables from thunderstorms, containing a grounded metal cable located along the cable, characterized in that the metal cable is laid on the ground surface in the form of an open rectangular loop, part of the corners of which are raised above the ground surface with the formation of points, and in the cut of the loop, being a receiving antenna, a capacitor is turned on.
RU95103385A 1995-03-07 1995-03-07 Lighting protection device for buried cables RU2071623C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95103385A RU2071623C1 (en) 1995-03-07 1995-03-07 Lighting protection device for buried cables

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95103385A RU2071623C1 (en) 1995-03-07 1995-03-07 Lighting protection device for buried cables

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95103385A RU95103385A (en) 1996-06-10
RU2071623C1 true RU2071623C1 (en) 1997-01-10

Family

ID=20165482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95103385A RU2071623C1 (en) 1995-03-07 1995-03-07 Lighting protection device for buried cables

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2071623C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Руководство по защите подземных кабелей связи от ударов молний.- М.: Связь, 1975, с. 24. 2. Михайлов М.И. Влияние внешних электромагнитных полей на цепи проводной связи и защитные мероприятия.- М.: Связьиздат, 1959, с. 274 - 276. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU95103385A (en) 1996-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4480146A (en) Lightning protector assembly
US5218167A (en) Cable assembly with lightning protection
RU2312441C2 (en) Power transmission line
RU2071623C1 (en) Lighting protection device for buried cables
Chang Protection of buried cable from direct lightning strike
CN107834199B (en) Intelligent active lightning protection antenna and lightning protection system
CN110932219A (en) Lightning protection method for overhead transmission line
RU2002126810A (en) ELECTRIC TRANSMISSION LINE WITH A Lightning Protection Device, Lightning Protection Device and Lightning Protection Arrester
RU204790U1 (en) DEVICE FOR ENHANCED PROTECTION OF OPTICAL COMMUNICATION CABLES AGAINST LIGHTNING DISCHARGES IN THE GARDEN
CN209072066U (en) A kind of multichannel stage isolation and the joint grounding device for inhibiting thunder and lightning electromagnetic surge
Pretorius On ground potential rise presented by small and large earth electrodes under lightning conditions
CN205960230U (en) Flexible graphite lightning ground connection downlead
Krider et al. Cloud-to-ground lightning: mechanisms of damage and methods of protection
SU1626465A1 (en) Microwave pulse former
JP2004111328A (en) Air charge neutralizing device
RU2087076C1 (en) Communication cable shielding device
US9590408B2 (en) Device for grounding
Haryono et al. Analysis of response of a guyed FM radio broadcasting tower subjected to a lightning strike
RU210632U1 (en) Device for enhanced protection of optical communication cables with metal elements against lightning discharges at the edge of the forest
SU1728991A2 (en) Device for lightning protection of underground communications lines
Sunitha et al. Transient NEMP field coupling with buried shielded cables
Yuanisa et al. Analysis of the influence of soil resistivity on back flashover for the 150 kV Payakumbuh–Koto Panjang transmission line tower
CA2759175C (en) Device for grounding
RU2173939C1 (en) Gear for protection of communication cable
Tompson LIGHTNING PROTECTION for BROADCASTING STATIONS