RU2299507C2 - Method for shielding power transmission line generated magnetic field and shielded power transmission line - Google Patents
Method for shielding power transmission line generated magnetic field and shielded power transmission line Download PDFInfo
- Publication number
- RU2299507C2 RU2299507C2 RU2005114022/09A RU2005114022A RU2299507C2 RU 2299507 C2 RU2299507 C2 RU 2299507C2 RU 2005114022/09 A RU2005114022/09 A RU 2005114022/09A RU 2005114022 A RU2005114022 A RU 2005114022A RU 2299507 C2 RU2299507 C2 RU 2299507C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- cover
- conduit
- power line
- line according
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к способу экранирования магнитного поля, генерированного силовой линией электропередачи и к экранированной силовой линии электропередачи.The invention relates to a method for shielding a magnetic field generated by a power transmission line and to a shielded power transmission line.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Линия электропередачи большой мощности предназначена для работы на средних напряжениях (обычно на напряжениях от 10 кВ до 60 кВ) и высоких напряжениях (обычно выше 60 кВ) и токах порядка сотен ампер (обычно от 500 А до 2000 А). Электрическая мощность, передаваемая по этим линиям, может достигать величин порядка сотен МВА, обычно 400 МВА. Обычно передаваемый ток является переменным током низкой частоты, т.е. имеет частоту менее 400 Гц и обычно 50-60 Гц. В основном эти линии используют для передачи энергии от электростанций к городским центрам на расстояния порядка десятков километров, (обычно (10-100) км).A high power transmission line is designed to operate at medium voltages (usually at voltages from 10 kV to 60 kV) and high voltages (usually above 60 kV) and currents of the order of hundreds of amperes (usually from 500 A to 2000 A). The electric power transmitted along these lines can reach values of the order of hundreds of MVA, usually 400 MVA. Typically, the transmitted current is an alternating current of low frequency, i.e. has a frequency of less than 400 Hz and usually 50-60 Hz. Basically, these lines are used to transfer energy from power plants to urban centers over distances of the order of tens of kilometers (usually (10-100) km).
Обычно силовые линии электропередачи являются линиями трехфазного тока, содержащие три кабеля, проложенные в траншее на глубине 1-1,5 м. В пространстве непосредственно около кабелей магнитное поле Н может достигать относительно высоких величин, и на уровне земли (т.е. на расстоянии 1-1,5 м от линии электропередачи) магнитная индукция может составлять порядка 20-60 μтл (в зависимости от геометрического размещения кабелей по отношению друг к другу).Typically, power transmission lines are three-phase current lines containing three cables laid in a trench at a depth of 1-1.5 m. In the space immediately near the cables, the magnetic field H can reach relatively high values, and at ground level (i.e. at a distance 1-1.5 m from the power line) magnetic induction can be of the order of 20-60 μtl (depending on the geometric arrangement of the cables with respect to each other).
Чтобы избежать возможных биологических воздействий из-за облучения магнитными полями такого порядка, генерированными низкочастотными (50 Гц) источниками, учитывается "порог безопасности", ниже которого сводится к минимуму или даже исключается вероятность биологического повреждения. Пороговое значение магнитной индукции, которое лежит в основе некоторых национальных законодательств, составляет 0,2 μтл, это - величина, которая приблизительно в 100 раз меньше магнитной индукции, генерированной неэкранированной линией трехфазного тока, как указано выше.To avoid possible biological effects due to irradiation with magnetic fields of this order generated by low-frequency (50 Hz) sources, the "safety threshold" is taken into account, below which the probability of biological damage is minimized or even eliminated. The threshold value of magnetic induction, which is the basis of some national laws, is 0.2 μtl, which is a value that is approximately 100 times less than the magnetic induction generated by the unshielded three-phase current line, as described above.
Известно, что укладка силовых кабелей в экранирующие кабелепроводы может уменьшить генерированное магнитное поле.It is known that laying power cables in shielded conduits can reduce the generated magnetic field.
В публикации Р.Argaut, J.Y. Daurelle, F. Protat, K.Savina и C.A.Wallaert "Технические приемы экранирования для снижения магнитных полей от проложенных в грунте кабелей" ("Shielding technique to reduce magnetic fields from buried cables"), журнал "JICABLE", А 10,5, 1999, рассматривается и сравнивается экранирующий эффект, создаваемый экраном открытого сечения, таким как лист ферромагнитного материала, размещенный над кабелями, и экраном закрытого сечения, таким как кабелепровод прямоугольного сечения, выполненный из ферромагнитного материала, размещенный вокруг кабелей. В публикации указано, что коэффициенты затухания, равные приблизительно 5-7, могут быть получены экранами открытого сечения, коэффициенты затухания, равные приблизительно 15-20, могут быть получены экранами закрытого сечения, и коэффициенты затухания 30-50 могут быть получены, когда экран закрытого сечения сформирован очень близко к кабелям (например, из листа ферромагнитного материала, намотанного непосредственно вокруг трех кабелей).In publication P. Argaut, J.Y. Daurelle, F. Protat, K.Savina and CAWallaert "Shielding techniques to reduce magnetic fields from buried cables", journal JICABLE, A 10.5, 1999, the screening effect created by an open section screen, such as a sheet of ferromagnetic material placed above the cables, and a closed section screen, such as a rectangular conduit made of ferromagnetic material, placed around the cables, is examined and compared. The publication states that attenuation coefficients of about 5-7 can be obtained by open section screens, attenuation coefficients of about 15-20 can be obtained by closed section screens, and 30-50 attenuation coefficients can be obtained when the screen is closed the cross section is formed very close to the cables (for example, from a sheet of ferromagnetic material wound directly around three cables).
Хотя закрытые кабелепроводы, упомянутые выше, предназначены для достижения наилучших экранирующих эффектов, было замечено, что установка кабелей в закрытых кабелепроводах является трудоемкой и дорогостоящей операцией из-за требующихся высоких тяговых усилий, а также использования кабелепроводов, состоящих из двух частей, в частности кабелепроводов, содержащих основание и крышку для облегчения процедуры установки. В случае кабелепровода, состоящего из двух частей, после размещения в траншее основания кабели укладывают в основание, устанавливают крышку на основание для того, чтобы закрыть кабелепровод. Состоящие из двух частей кабелепроводы позволяют укладывать кабели большой длины, в частности, в извилистых траншеях, где протяжка кабелей внутри закрытых (состоящих из одной части) кабелепроводов была бы очень трудоемкой. Более того, состоящие из двух частей кабелепроводы обеспечивают возможность осмотра кабелей во время укладки и после их укладки.Although the enclosed conduits mentioned above are designed to achieve the best shielding effects, it has been observed that installing cables in enclosed conduits is a time-consuming and expensive operation due to the high pulling forces required, as well as the use of two-part conduits, in particular conduits, containing base and cover to facilitate installation. In the case of a two-part conduit, after placement in the trench of the base, the cables are laid in the base, a cover is placed on the base in order to close the conduit. Conduits consisting of two parts make it possible to lay long cables, in particular in winding trenches, where cable routing inside closed (one-part) conduits would be very laborious. Moreover, the two-part conduits provide the ability to inspect the cables during installation and after installation.
Однако было замечено, что состоящий из двух частей кабелепровод имеет воздушный зазор на стыке между основанием и крышкой из-за неизбежных шероховатостей и волнистостей контактных поверхностей, и было обнаружено, что наличие такого воздушного зазора может существенно повлиять на свойства магнитного экранирования кабелепровода. Посредством числового моделирования было определено, что цилиндрический экранирующий кабелепровод, имеющий продольный воздушный зазор шириной 1 см, определяет наличие на расстоянии 2,4 м магнитного поля, которое приблизительно в 6 раз больше измеренного поля, когда используют полностью закрытый кабелепровод. Ухудшение разрыва в электрической и магнитной целостности экрана обусловлено высоким электрическим удельным сопротивлением и высоким магнитным сопротивлением воздушного зазора. Другими словами, экран теряет локально свою способность герметично удерживать магнитное поле и происходит значительная утечка магнитных силовых линий.However, it was noticed that the two-piece conduit has an air gap at the junction between the base and the cover due to the inevitable roughness and waviness of the contact surfaces, and it was found that the presence of such an air gap can significantly affect the properties of the magnetic shielding of the conduit. Using numerical simulation, it was determined that a cylindrical shielded conduit having a longitudinal air gap of 1 cm wide determines the presence of a magnetic field at a distance of 2.4 m, which is approximately 6 times the measured field when using a fully enclosed conduit. The deterioration of the gap in the electrical and magnetic integrity of the screen is due to the high electrical resistivity and high magnetic resistance of the air gap. In other words, the screen locally loses its ability to hermetically hold the magnetic field and there is a significant leakage of magnetic field lines.
Было замечено, что на практике невозможно избежать присутствия такого воздушного зазора не только из-за несовершенного качества плоскости лицевых поверхностей основания и крышки, но также из-за наличия оксида, песка, грязи, сыпучего материала, которые обычно присутствуют во время установки при прокладке кабеля, которые могут предотвратить или ограничить образование плотного контакта между основанием и крышкой.It was noted that in practice it is impossible to avoid the presence of such an air gap, not only because of the imperfect quality of the plane of the front surfaces of the base and cover, but also because of the presence of oxide, sand, dirt, bulk material, which are usually present during installation when laying the cable which can prevent or limit the formation of tight contact between the base and the cover.
Краткое изложение существа изобретенияSummary of the invention
Технической задачей настоящего изобретения является улучшение магнитного экранирования кабелепровода, состоящего из двух частей, который, как указано выше, является удобным решением при установке кабеля.The technical task of the present invention is to improve the magnetic shielding of the conduit, which consists of two parts, which, as described above, is a convenient solution when installing the cable.
Заявитель обнаружил, что свойствами магнитного экранирования, состоящего из двух частей кабелепровода, можно управлять путем обеспечения приемлемой магнитной целостности между основанием и крышкой.Applicant has found that the magnetic shielding properties of two conduit parts can be controlled by providing acceptable magnetic integrity between the base and the cover.
В частности, такая магнитная целостность может быть получена обеспечением электрической связи между основанием и крышкой, имеющей заранее заданную высокую активную проводимость, способную обеспечить высокопроводящую траекторию между основанием и крышкой.In particular, such magnetic integrity can be obtained by providing an electrical connection between the base and the lid having a predetermined high active conductivity capable of providing a highly conductive path between the base and the lid.
Заявитель обнаружил, что магнитная целостность кабелепровода, состоящего из двух частей, может быть улучшена путем обеспечения механической и электрической связи между основанием и крышкой, и заметил, что различные решения для осуществления связи могут обеспечить получение самых различных результатов в улучшении электрической и магнитной целостности экрана как в отношении снижения воздушного зазора, так и в отношении создания высокопроводящей траектории между основанием и крышкой.The Applicant has discovered that the magnetic integrity of a two-part conduit can be improved by providing mechanical and electrical communication between the base and the cover, and noted that various communication solutions can provide a wide variety of results in improving the electrical and magnetic integrity of the screen as in relation to reducing the air gap, and in relation to creating a highly conductive path between the base and the cover.
В частности, заявитель заметил, что когда электрическое соединение устанавливается через плоский поверхностный контакт, то это электрическое соединение может оказаться неисправным из-за коррозионных воздействий, а также из-за накопления пыли и грязи на связующем стыке.In particular, the applicant noted that when an electrical connection is established through a flat surface contact, this electrical connection may be malfunctioning due to corrosive effects, as well as due to the accumulation of dust and dirt on the connecting joint.
Заявитель обнаружил, что при соединении крышки и основания кабелепровода посредством упругой связи со взаимным проникновением материала или посредством местного металлического сплавления можно получить электромагнитную целостность, необходимую для эффективного экранирования кабелей, соизмеримого с эффективностью полностью закрытых экранов.The applicant has found that by connecting the cover and the base of the conduit by means of an elastic connection with the mutual penetration of the material or by local metal alloying, it is possible to obtain the electromagnetic integrity necessary for the effective shielding of the cables, commensurate with the efficiency of the completely closed screens.
В настоящем изобретении выражение "взаимное проникновение материала" подразумевает состояние, достигаемое, когда одно тело подвергается пластической деформации, так чтобы принимать, в пределах своих границ, материал другого тела.In the present invention, the expression "mutual penetration of a material" means a state achieved when one body undergoes plastic deformation so as to accept, within its boundaries, the material of another body.
Выражение "местное металлическое сплавление" подразумевает металлическое сплавление, достигаемое сваркой (в котором связь двух частей является металлургической связью и требует значительной диффузии предпочтительно с добавлением материала, способствующего сварке), пайкой твердым припоем (в которой металл твердого припоя расплавляется, но соединяемые детали могут не расплавляться, так что связь обычно формируется ограниченной твердофазной диффузией металла твердого припоя в соединяемые части), пайкой (в которой не имеет места ни расплавление, ни твердофазная диффузия соединяемых деталей, и здесь связь обычно определяется адгезией расплавленного припоя к каждой металлической поверхности), или аналогичным приемом (таким как пайка-сварка, который является способом сварки, в котором соединение образуют нагреванием свыше 427°С и использованием наполнителя из цветного металла, имеющего температуру плавления ниже температуры плавления металлов основания, при этом, в отличие от пайки твердым припоем, капиллярное притяжение не распределяет металл наполнителя в соединении).The term "local metal fusion" means metal fusion achieved by welding (in which the two-part bond is a metallurgical bond and requires significant diffusion, preferably with the addition of a welding aid), brazing (in which the brazing metal is molten, but the parts to be joined may not to melt, so that the bond is usually formed by limited solid-phase diffusion of the metal of the solder in the connected parts), soldering (in which there is no tacking, nor solid-phase diffusion of the parts to be joined, and here the bond is usually determined by the adhesion of the molten solder to each metal surface), or by a similar technique (such as soldering-welding, which is a welding method in which the joint is formed by heating above 427 ° C and using filler from non-ferrous metal having a melting point lower than the melting temperature of the base metals, while, unlike brazing, capillary attraction does not distribute the filler metal in the compound) .
Упругая связь со взаимным проникновением материала может быть получена, например, использованием соединяющих элементов, снабженных острыми выступающими деталями, таких как упругие зажимы, имеющие проникающие зубцы, налагаемые на перекрывающиеся участки основания и крышки. Острые выступающие детали, кроме того, определяют точки электрического контакта, преимущественно выполняют локализованное очищающее воздействие на связующие поверхности во время наложения соединяющего элемента посредством удаления какого-либо оксида, грязи, песка или сыпучего материала, имеющихся на указанных точках поверхности.An elastic connection with the mutual penetration of the material can be obtained, for example, by using connecting elements provided with sharp protruding parts, such as elastic clamps having penetrating teeth, superimposed on overlapping sections of the base and cover. Sharp protruding parts, in addition, determine the point of electrical contact, mainly perform a localized cleaning effect on the bonding surfaces during application of the connecting element by removing any oxide, dirt, sand or bulk material present on these surface points.
Упругое соединение элементов со взаимным проникновением материала, такое как соединение зажимами, представляет собой простую и быструю операцию, и в отличие от соединения металлическим сплавлением, не требует местного источника электропитания (который может оказаться недоступным на месте прокладки кабеля).The elastic connection of elements with mutual penetration of the material, such as connection by clamps, is a simple and quick operation, and unlike metal fusion connection, it does not require a local power supply (which may not be available at the place of cable laying).
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предложена силовая линия электропередачи, содержащая по меньшей мере один электрический кабель, кабелепровод из ферромагнитного материала, охватывающий упомянутый по меньшей мере один кабель и содержащий основание и крышку, и элементы электрического контакта, электрически связывающие основание и крышку, причем элементы электрического контакта выбраны из группы, состоящей из соединений металлическим сплавлением и упругих элементов, способных проникать в ферромагнитный материал.According to a first aspect of the present invention, there is provided a power transmission line comprising at least one electric cable, a conduit made of ferromagnetic material, covering said at least one cable and comprising a base and a cover, and electrical contact elements electrically connecting the base and the cover, the electric elements Contact selected from the group consisting of compounds by metal alloying and elastic elements capable of penetrating into the ferromagnetic material.
Кабелепровод может быть проложен под землей.The conduit can be laid underground.
Силовая линия электропередачи содержит три кабеля, соединенные в виде готической розетки (трилистника).The power transmission line contains three cables connected in the form of a Gothic outlet (trefoil).
Основание и крышка имеют преимущественно перекрывающиеся участки на обеих сторонах кабелепровода, а элементы электрического контакта предпочтительно наложены на перекрывающиеся участки. Перекрывающиеся участки могут быть разделены воздушным зазором и предпочтительно имеют ширину, которая по меньшей мере в пять раз больше толщины упомянутого зазора. Зазор предпочтительно составляет максимум 3% от периметра поперечного сечения упомянутого кабелепровода. Материал, имеющий магнитную проницаемость, большую магнитной проницаемости воздуха, может быть размещен между перекрывающимися участками основания и крышки.The base and cover have predominantly overlapping portions on both sides of the conduit, and electrical contact elements are preferably superimposed on the overlapping portions. The overlapping portions can be separated by an air gap and preferably have a width that is at least five times the thickness of said gap. The clearance is preferably a maximum of 3% of the perimeter of the cross section of said conduit. A material having a magnetic permeability greater than the magnetic permeability of air can be placed between overlapping portions of the base and cover.
Элементы электрического контакта имеют взаимный продольный промежуток, равный предпочтительно, максимум 50 см, и предпочтительнее 25 см. Согласно одному варианту воплощения изобретения элементами электрического контакта могут быть упругие зажимы, снабженные участками, способными проникать в ферромагнитный материал, вызывая его пластическую деформацию.The electric contact elements have a mutual longitudinal gap of preferably 50 cm maximum, and more preferably 25 cm. According to one embodiment of the invention, the electric contact elements can be elastic clamps provided with portions capable of penetrating into the ferromagnetic material, causing its plastic deformation.
Кабелепровод преимущественно содержит множество продольных секций, частично перекрывающих друг друга, и каждая секция содержит участок основания и участок крышки. Участок основания предпочтительно имеет U-образное поперечное сечение, а участок крышки является, по существу, плоским.The conduit mainly comprises a plurality of longitudinal sections partially overlapping each other, and each section comprises a base portion and a cover portion. The base portion preferably has a U-shaped cross section, and the cap portion is substantially flat.
Предпочтительно продольные секции электрически связаны друг с другом. Например, продольные секции могут перекрываться на длину, которая предпочтительно составляет по меньшей мере 25% ширины упомянутого кабелепровода. Участки крышки и основания каждой из продольных секций могут быть смещены относительно друг друга в продольном направлении. По меньшей мере две из продольных секций могут проходить в различных направлениях, а кабелепровод может содержать соединяющий элемент для соединения упомянутых двух секций кабелепровода, при этом соединяющий элемент состоит из двух частей, электрически связанных посредством упомянутых элементов электрического контакта.Preferably, the longitudinal sections are electrically connected to each other. For example, the longitudinal sections may overlap by a length which preferably is at least 25% of the width of said conduit. The lid and base portions of each of the longitudinal sections can be offset relative to each other in the longitudinal direction. At least two of the longitudinal sections may extend in different directions, and the conduit may comprise a connecting element for connecting said two sections of the conduit, wherein the connecting element consists of two parts electrically connected by means of said electric contact elements.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предложен способ экранирования магнитного поля, формируемого силовой линией электропередачи, содержащей по меньшей мере один электрический кабель, указанный способ содержит следующие шаги размещения электрического кабеля в кабелепроводе из ферромагнитного материала, содержащем основание и крышку, обеспечение электрического соединения между основанием и крышкой, имеющего активную проводимость в пересчете на метр длины, составляющую по меньшей мере 150 См/м, и более предпочтительно, по меньшей мере 1500 См/м.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for shielding a magnetic field generated by a power transmission line comprising at least one electric cable, said method comprising the following steps of placing an electric cable in a conduit of ferromagnetic material comprising a base and a cover, providing an electrical connection between the base and the cover having active conductivity, calculated per meter length, of at least 150 S / m, and more preferably m at least 1500 S / m.
Предпочтительно электрическое соединение формируют путем металлического сплавления (например, сваркой, пайкой, пайкой твердым припоем) или упругой связью со взаимным проникновением материала.Preferably, the electrical connection is formed by metal alloying (for example, welding, soldering, brazing) or by elastic bonding with the mutual penetration of the material.
Предпочтительно размещают по меньшей мере один электрический кабель в кабелепроводе, для чего перекрывают соответствующие боковые участки основания и крышки, и электрически связывают основание и крышку путем электрической связи боковых участков.Preferably, at least one electric cable is placed in the conduit, for which the respective side sections of the base and the cover are overlapped, and the base and the cover are electrically connected by electrical connection of the side sections.
Электрическая связь упомянутых боковых участков может включать наложение на боковые участки множества металлических упругих зажимов, способных проникать через поверхность боковых участков при их упругом воздействии.The electrical connection of the aforementioned side portions may include applying to the side portions a plurality of metallic elastic clips capable of penetrating through the surface of the side portions when they are elasticly applied.
Размещение упомянутого по меньшей мере одного электрического кабеля в кабелепроводе предпочтительно включает установку основания под землей, укладку по меньшей мере одного электрического кабеля в основание и накладывание крышки на основание, чтобы закрыть кабелепровод.Placing said at least one electric cable in a conduit preferably includes installing the base underground, laying at least one electric cable in the base, and applying a cover to the base to close the conduit.
Кабелепровод преимущественно содержит множество продольных секций, а в способе дополнительно осуществляют электрическую связь продольных секций.The conduit mainly contains many longitudinal sections, and in the method additionally carry out electrical communication of the longitudinal sections.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных примеров воплощения изобретения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:The invention is further explained in the description of the preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings, in which:
Фиг. 1 изображает общий вид части силовой линии электропередачи, согласно изобретению.FIG. 1 is a perspective view of a portion of a power transmission line according to the invention.
Фиг. 2а - поперечное сечение в плоскости II-II на Фиг.1.FIG. 2a is a cross section in the plane II-II in FIG. 1.
Фиг.2b - вид в увеличенном масштабе участка, обозначенного пунктирной линией на Фиг. 2а. FIG. 2b is an enlarged view of a portion indicated by a dashed line in FIG. 2a.
Фиг. 2с - другой вариант воплощения участка, показанного на Фиг.2b, согласно изобретению.FIG. 2c is another embodiment of the portion shown in FIG. 2b according to the invention.
Фиг. 3 - общий вид состоящего из двух частей кабелепровода, который является частью силовой линии электропередачи на Фиг.1 (крышка смещена в поперечном направлении для упрощения), согласно изобретению.FIG. 3 is a perspective view of a two-piece conduit that is part of the power transmission line of FIG. 1 (the cover is laterally offset for simplicity) according to the invention.
Фиг.4а - вид сбоку силовой линии электропередачи.Figa is a side view of a power transmission line.
Фиг. 4b - вид в увеличенном масштабе участка, обозначенного пунктирной линией на Фиг.4а, согласно изобретению.FIG. 4b is an enlarged view of a portion indicated by a dashed line in FIG. 4a according to the invention.
Фиг. 5 - изогнутый участок силовой линии электропередачи, согласно изобретению.FIG. 5 is a curved section of a power transmission line according to the invention.
Фиг. 6 - диаграммы результатов экспериментальных исследований, согласно изобретению.FIG. 6 is a diagram of the results of experimental studies according to the invention.
Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретенияDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Электрическая линия 1 для передачи трехфазного тока средней или высокой мощности содержит кабелепровод 2, выполненный из ферромагнитного материала, и три кабеля 3 внутри кабелепровода 2. Кабели 3 используются для передачи переменного тока частотой обычно 50-60 Гц и установлены в контакте друг с другом с образованием трилистниковой конфигурации (другими словами, с их геометрическими центрами, размещенными в вершинах, по существу, равностороннего треугольника. Альтернативно кабели 3 могут лежать на днище кабелепровода 2, хотя такое решение может потребовать более широкого кабелепровода и может увеличить магнитное поле вокруг кабелей.An
Электрическая линия 1 является, например, силовой электрической линией, пригодной для работы при напряжении около 132 кВ и токе около 400 А, и способной передавать токи до 860 А. Электрическая линия 1, в частности, предназначена для подземного применения, хотя при экранировании она может применяться над землей.
Каждый из кабелей 3 может включать, например, покрытый эмалью медный Милликеновый провод, изолированный посредством экструдированного полимера, например, типа сшитого полиэтилена (XLPE). Милликеновый провод может иметь поперечное сечение 1600 мм2. Наружная поверхность каждого кабеля может быть также снабжена металлической оболочкой для защиты от влаги. Общий внешний диаметр каждого кабеля составляет обычно 100 мм.Each of the
Кабели 3 могут быть связаны в трилистниковую конфигурацию посредством соединительных элементов. Альтернативно при надлежащем выборе размеров кабелепровода 2 может быть установлен один или более клиновых элементов, предпочтительно деревянных, между кабелями 3 и внутренними стенками кабелепровода 2 на соответствующих расстояниях, чтобы удержать кабели 3 в трилистниковой конфигурации вдоль линии.
Более того, трилистник кабелей 3 может непосредственно контактировать с днищем кабелепровода 2 или может быть приподнят по отношению к нему в положение, которое ближе к геометрическому центру поперечного сечения кабелепровода 2. Для поднятия трилистника кабелей 3 могут быть установлены прокладочные элементы (не показаны) между кабелепроводом 2 и кабелями 3.Moreover, the trefoil of
Пространство внутри кабелепровода 2, не занятое кабелями 3, может оставаться пустым, т.е. заполненным воздухом или заполненным материалом, имеющим низкое тепловое удельное сопротивление, например инертным наполнителем, описанным в публикации международной патентной заявки WO 9964367 A1.The space inside the
Кабелепровод 2 является модульным кабелепроводом и содержит множество продольных секций 4 (на Фиг. 1 показаны только три), имеющих обычную длину в несколько метров и соединенных встык для образования вытянутого канала для кабелей.The
Длину каждой секции выбирают из практических соображений, таких как вес секции и способ прокладки кабелепровода. Например, в случае, когда операция прокладки должна быть выполнена вручную, длина каждой секции должна быть такой, чтобы обеспечить вес, который можно легко поднять при прокладке рабочим персоналом. В других случаях, если предполагается операция прокладки с использованием механизмов, могут быть применены другие критерии выбора.The length of each section is selected for practical reasons, such as the weight of the section and the method of laying the conduit. For example, in the case where the laying operation has to be performed manually, the length of each section should be such as to provide a weight that can be easily lifted when laid by workers. In other cases, if a laying operation using mechanisms is contemplated, other selection criteria may be applied.
Каждая секция 4 содержит два отдельных элемента, в частности основание 5 и крышку 6, которые перекрываются и связаны друг с другом для образования, по существу, закрытого трубчатого канала. Секции 4 имеют предпочтительно ту же длину, а каждая крышка 6 имеет ту же длину и ширину соответствующего основания 5. Кроме того, основания 5 и крышки 6 имеют ту же толщину, которая предпочтительно составляет максимум 10 мм, более предпочтительно максимум 5 мм, и наиболее предпочтительно максимум 3 мм.Each
Как видно на поперечном сечении (Фиг. 2а) основание 5 может иметь, по существу, U-образное поперечное сечение, а крышка 6 может иметь форму плоской прямоугольной задвижки. Следует заметить, что основание 5 может иметь стенку 5а основания, две боковые стенки 5b, наклонно выходящие наружу из стенки 5а основания, и два фланца 5с, проходящие параллельно стенке 5а основания и в направлении наружу от концевых участков боковых стенок 5b для образования соответствующих "крыльев" основания 5. Основание 5 может быть изготовлено, например, сгибанием плоской прямоугольной задвижки вдоль четырех, по существу, параллельных линий. При использовании, если операции выемки грунта и установки кабелепровода 2 были выполнены правильно, стенка 5а основания и фланцы 5с должны занимать предпочтительно горизонтальное положение.As can be seen in the cross section (Fig. 2a), the
Крышка 6 размещена с боковыми кромками, выровненными с кромками основания 5, так что боковые участки 6а крышки 6 перекрывают фланцы 5с. Две области наложения определяются, таким образом, на обеих сторонах кабелепровода 2, имеющего ширину, по существу, соответствующую поперечным размерам фланцев 5с. Упомянутая ширина предпочтительно составляет 10-150 мм. Для лучшего ограничения магнитного поля кабелепровода 2 соотношение между шириной области наложения и возможным воздушным зазором между фланцем 5с и боковым участком 6 (обозначены соответственно w и g на Фиг. 2b) должно быть предпочтительно больше 5. Более того, общий воздушный зазор в поперечном сечении кабелепровода, который в два раза больше зазора g на каждой стороне кабелепровода, предпочтительно составляет менее 3%, а более предпочтительно - менее 1% периметра поперечного сечения кабелепровода (не включая крылья 5с и лицевые участки 6а крышки), чтобы обеспечить магнитную циркуляцию.The
Как показано в альтернативном варианте воплощения изобретения (Фиг. 2с), зазор между основанием 5 и крышкой 6 может быть заполнен (по меньшей мере частично) материалом 9, имеющим магнитную проницаемость, большую магнитной проницаемости воздуха. Например, уплотняющий элемент 9 из магнитной резины может быть проложен между основанием 5 и крышкой 6 на каждой стороне кабелепровода 2. Как вариант решения, может быть использован жесткий уплотняющий элемент из стали или другого материала с высокой магнитной проницаемостью. В другом варианте могут быть использованы смола или клей с материалом с высокой магнитной проницаемостью, таким как железный порошок. При увеличении магнитной проницаемости между основанием 5 и крышкой 6 улучшается магнитная целостность кабелепровода 2. Материал уплотняющего элемента 9 преимущественно выбирают из материалов с низким электрическим удельным сопротивлением, чтобы улучшить электрическое соединение между основанием 5 и крышкой 6. Как вариант решения, может быть использован материал, имеющий высокую удельную электропроводность и низкую магнитную проницаемость, такой как медь. Любой остаточный воздушный зазор между основанием 5 и крышкой 6, не заполненный уплотняющим элементом 9, должен предпочтительно иметь ранее указанные максимальные размеры.As shown in an alternative embodiment of the invention (Fig. 2c), the gap between the
Если пространство внутри кабелепровода 2 (не занятое трилистником кабелей 3) содержит наполнитель, такой как бетонный состав, внимание должно быть уделено на то, чтобы избежать попадания бетона или аналогичного материала на фланцы 5с, прежде чем крышка 6 будет наложена на основание 5 во время монтажа линии электропередачи.If the space inside the conduit 2 (not occupied by the trefoil of cables 3) contains a filler such as a concrete composition, care must be taken to prevent concrete or similar material from entering the
Основание 5 и крышку 6 предпочтительно выполняют из одинакового ферромагнитного материала, предпочтительно из стали. Относительная магнитная проницаемость μмакс. предпочтительно составляет более 1000, и более предпочтительно 4000, и наиболее предпочтительно более 8000, а удельная электропроводность составляет предпочтительно более 106 См/м. Основание 5 и крышка 6 могут быть также выполнены из двух различных ферромагнитных материалов, предпочтительно из двух различных типов стали, имеющих вышеупомянутые магнитные и электрические свойства.The
Поверхность основания 5 и крышки 6 предпочтительно обрабатывают гальваностегией и смолением. В Таблице 1 приведены состав, а также упругие и магнитные свойства двух различных типов стали, обозначенных "B" и "Q", которые могут быть использованы для изготовления кабелепровода 2.The surface of the
В Таблице 1 ρ - электрическое удельное сопротивление, μмакс. - максимальная величина относительной магнитной проницаемости, Hμмакс. - напряженность магнитного поля при μмакс.In Table 1, ρ is the electrical resistivity, μmax. - the maximum value of relative magnetic permeability, Hμmax. - magnetic field strength at μmax.
Из-за более высокого значения μмакс. сталь Q предпочтительнее стали В. Путем подбора материала с более высоким значением μмакс. возможно получить приемлемые экранирующие свойства для кабелепровода, имеющего меньшую толщину и поэтому меньший вес. Кабелепровод меньшего веса обеспечивает снижение расходов на установку, поскольку кабелепровод может быть проложен вручную рабочим персоналом вместо использования сложных машин. Заявитель обнаружил, что тот же самый экранирующий эффект, получаемый с кабелепроводом толщиной 3-4 мм из стали Q, можно было бы получить, используя кабелепровод толщиной 5-8 мм из стали В.Due to the higher μmax. steel Q is preferable to steel B. By selecting a material with a higher μmax. It is possible to obtain acceptable shielding properties for a conduit having a smaller thickness and therefore less weight. The lighter conduit reduces installation costs since the conduit can be routed manually by operating personnel instead of using complex machines. The Applicant has found that the same shielding effect obtained with a 3-4 mm conduit made of Q steel could be obtained using a 5-8 mm conduit made of Steel B.
Другие стали, пригодные для такого применения, описаны, например, в Европейской патентной заявке EP 870848 A1.Other steels suitable for such an application are described, for example, in European patent application EP 870848 A1.
Смежные секции 4 кабелепровода 2 предпочтительно перекрываются в продольном направлении (Фиг. 3, 4а и 4b), чтобы избежать разрывов магнитного поля. В частности, основания 5', 5" двух последовательных секций 4', 4" перекрываются на длину L. Наложение оснований 5', 5" оказывается возможным благодаря форме усеченного конуса. Соответствующие крышки 6',6" также перекрываются предпочтительно на ту же самую длину L. Однако каждая крышка 6 преимущественно смещена на заранее заданную длину по отношению к соответствующему основанию 5, длина смещения которой равна длине наложения L. Крышка 6' секции 4' размешена своим концом напротив конца основания 5' следующей секции 4" (Фиг. 4b).
Длина наложения L предпочтительно более 1/4 максимальной внутренней ширины W кабелепровода 2 (L>1/4W), более предпочтительно больше 1/2 этой ширины (L> 1/2W), и наиболее предпочтительно более 3/4 этой ширины (L>3/4W). В любом случае длина наложения L предпочтительно составляет 10-300 мм.The overlay length L is preferably greater than 1/4 of the maximum inner width W of the conduit 2 (L> 1 / 4W), more preferably greater than 1/2 of this width (L> 1/2 W), and most preferably more than 3/4 of this width (L> 3 / 4W). In any case, the overlap length L is preferably 10-300 mm.
Основание 5 и крышка 6 связаны друг с другом для увеличения электрической и магнитной целостности на стыке и для улучшения способностей магнитного экранирования кабелепровода 2. Согласно настоящему изобретению связь между основанием 5 и крышкой 6 достигается местным металлическим сплавлением или упругой связью со взаимным проникновением материала. Кабелепровод 2 снабжен средствами 7 связи, которые являются или соединениями металлического сплавления, или прикладываемыми упругими элементами, пригодными для взаимного проникновения материала. Средства 7 связи кроме фиксации двух деталей и снижения любого возможного зазора на стыке позволяют сформировать электрический контакт между деталями, который гарантирует непрерывность потока магнитных силовых линий.The
Другие типы связи, которые не могут гарантировать непрерывности потока из-за наличия зазоров, пыли, грязи и/или коррозии, которые предотвращают образование хорошего электрического контакта, значительно снижают способность магнитного экранирования кабелепровода. Например, если используют болты с плоскими шайбами, может оказаться плохим электрический контакт между шайбами и возможно грязной, покрытой оксидом поверхностью кабелепровода.Other types of communication that cannot guarantee continuity of flow due to gaps, dust, dirt and / or corrosion, which prevent the formation of good electrical contact, greatly reduce the ability of the magnetic shielding of the conduit. For example, if bolts with flat washers are used, electrical contact between the washers and the possibly dirty, oxide-coated conduit surface may be poor.
В одном варианте воплощения изобретения средствами 7 связи являются (Фиг. 2а и 2b) упругие зажимы из электропроводящего материала, предпочтительно из стали. Зажимы имеют С-образный упругий главный корпус 7а для захвата и зажима крышки 5, и основания 6 благодаря силе упругости. Зажимы также снабжены регулирующим фланцем 7b, который способствует фиксации. Два противоположных плеча 7d главного корпуса 7а снабжены одним или более зубцами 7с, направленными внутрь главного корпуса 7а, для поверхностного проникновения в материал основания 5 и крышки 6, когда наложен зажим. Концы плечей 7d загнуты преимущественно в направлении наружу, чтобы облегчить наложение зажимов. Проникновение в материал важно для гарантирования устойчивой связи и для образования контактной области, которая обеспечивает требуемую электромагнитную целостность между крышкой 6 и основанием 5. Более того, посредством проникновения в поверхность основания 5 и крышки 6 зажимы обеспечивают более устойчивую физическую связь между основанием 5 и крышкой 6.In one embodiment of the invention, the communication means 7 are (Figs. 2a and 2b) elastic clips of electrically conductive material, preferably steel. The clamps have a C-shaped elastic
Зажимы вышеописанного типа изготавливаются, например, фирмой ERICO Inc., 34600 Solon Road Solon, Ohio 44139 United States (зажимы зарегистрированных моделей охраняются товарным знаком CADDY H-Clips).Clips of the type described above are manufactured, for example, by ERICO Inc., 34600 Solon Road Solon, Ohio 44139 United States (clamps of registered models are protected by trademark CADDY H-Clips).
Зажимы могут быть легко и быстро наложены с использованием молотка, каждый зажим можно регулировать на фланце 7b, размещенном так, что концы плеч 7d обращены к боковым кромкам крышки 6 и основания 5, и они налагаются ударом молотка, вызывая проникновение зубцов 7с в материал крышки 6 и основания 5.The clamps can be easily and quickly applied using a hammer, each clamp can be adjusted on a
Зажимы могут быть наложены преимущественно в виде равноотстоящих пар (Фиг. 1). Как правило, меньшее влияние оказывает значение шага соединения, более эффективным является индуктивная связь между основанием 5 и крышкой 6. Однако должен быть достигнут компромисс, чтобы избежать чрезмерных расходов. Заявитель обнаружил, что улучшение экранирования магнитного поля на более чем 30% (относительно состояния отсутствия связи) может быть достигнуто при шаге зажимов 50 см в продольном направлении, и улучшение экранирования на более чем 45% можно достигнуть при шаге зажимов 25 см.Clips can be applied mainly in the form of equally spaced pairs (Fig. 1). As a rule, the value of the connection step has a lesser effect, the inductive coupling between the
В областях наложения между смежными секциями 4 (Фиг.4b) зажимы будут захватывать три перекрывающиеся части (5', 5'',6' или 5'', 6', 6''), общая толщина которых в три раза больше толщины t отдельной части.In the overlapping areas between adjacent sections 4 (Fig. 4b), the clamps will capture three overlapping parts (5 ', 5' ', 6' or 5 '', 6 ', 6' '), the total thickness of which is three times the thickness t separate part.
Как указывалось ранее, соединение путем металлического сплавления представляет альтернативный тип средств 7 связи, пригодный для реализации в настоящем изобретении. В частности, основание 5 и крышка 6 могут быть соединены непрерывной пайкой, сваркой или пайкой твердым припоем, проходящими на всю длину, или почти на всю длину кабелепровода, или точечной пайкой, сваркой или пайкой твердым припоем. Расстояние между последовательными точками металлического сплавления может соответствовать расстоянию, ранее указанному для зажимов. Соединение путем металлического сплавления имеет преимущество относительно соединения зажимом, заключающееся в том, что образуется более длинный и однородный электрический контакт между двумя связываемыми телами, но имеет недостаток, заключающийся в том, что они более подвержены коррозии и требуют большего времени и подвода энергии для их установки.As indicated previously, the metal fusion compound is an alternative type of coupling means 7 suitable for implementation in the present invention. In particular, the
Кабелепровод 2 (фиг. 5) может включать изогнутые или искривленные элементы 8 секционной связи, чтобы обеспечить возможность горизонтальных или вертикальных отклонений в направлении линии 1 электропередачи. Элемент 8 связи является предпочтительно трубчатым элементом из того же материала, что и материал основания 5 и крышки 6, имеет участок, изогнутый или искривленный под углом α, предпочтительно составляющим 3-20°. Элемент 8 связи имеет такие размеры, которые обеспечивают возможность охвата конца двух соединяемых секций 4. Как вариант, элемент 8 связи может иметь размеры, обеспечивающие возможность установки на внутренней стороне секций 4.The conduit 2 (Fig. 5) may include curved or curved
Элемент 8 связи может включать две отдельные части, наложенные друг на друга, имеющие ту же форму поперечного сечения и те же размеры основания 5 и крышки 6, причем эти две части идентифицируются как основание и крышка элемента 8 связи.The
Элемент 8 связи наложен на каждую из двух секций 4, соединяемых на длине, предпочтительно составляющей 10-300 мм, тогда как последовательные элементы 8 связи должны быть разнесены на расстояние не менее 1 метра, чтобы избежать изгиба из-за избыточной нагрузки на кабели 3.
Основание и крышка элементов 8 связи могут быть связаны посредством тех же самых зажимов, использованных для связи основания 5 и крышки 6. В области наложения между элементом 8 связи и секцией 4 зажимы должны связывать вместе четыре части (основание 5, крышку 6, основание и крышку элемента 8 связи), имеющие общую толщину, в четыре раза большую толщины отдельной части.The base and the cover of the
Для получения удовлетворительной магнитной целостности экрана средства связи должны быть выбраны и разнесены друг от друга так, чтобы обеспечить электрическое соединение между основанием 5 и крышкой 6, имеющее активную проводимость в пересчете на метр длины, равную по меньшей мере 150 См/м, более предпочтительно по меньшей мере 500 См/м и наиболее предпочтительно по меньшей мере 1500 См/м. Например, упругие зажимы вышеупомянутого типа, расположенные с шагом 50 см, могут обеспечить активную проводимость в пересчете на метр длины, большую 1500 См/м. Снижением шага средств связи можно достигнуть более высокого значения активной проводимости.To obtain satisfactory magnetic integrity of the screen, the communication means should be selected and spaced from each other so as to provide an electrical connection between the
Основание 5 и крышка 6 могут иметь формы, отличные от описанных ранее. Например, крышка 6 может иметь полукруглое поперечное сечение или многоугольное поперечное сечение, например треугольное или трапецеидальное, основание 5 может иметь полукруглое поперечное сечение или многоугольное поперечное сечение, например трапецеидальное, фланцы 5с могут лежать на различных плоскостях, трилистник кабелей 3 может быть перевернутым, когда один кабель лежит внизу, а два кабеля - наверху, и боковые стенки 5b основания 5 могут быть наклонены для установки такой конфигурации. Элементы 8 связи, если это требуется, должны иметь соответствующую форму.The
Более того, основание 5, крышка 6 и элементы 8 связи вместо того, чтобы быть выполненными полностью из ферромагнитного материала, могли бы включать слои из различных материалов, по меньшей мере один из которых является ферромагнитным материалом.Moreover, the
Что касается связи между смежными секциями 4, альтернативным решением для обеспечения непрерывности магнитного экрана 4 является размещение оснований 5 и крышек 6 смежных секций 4 встык и их сварка. Другим альтернативным решением является использование прямых элементов связи из ферромагнитного материала (предпочтительно из материала основания 5 и крышки 6), содержащих элемент основания и крышки, аналогично элементу 8 связи, и пригодных для наложения на каждую секцию 4 подсоединения на длину, составляющую предпочтительно 10-300 мм. Еще одним решением является использование на концах смежных секций поперечных фланцев и их связывание, например, зажимами.Regarding the connection between
Указанные зажимы являются лишь возможным примером средств связи, пригодных для осуществления упругой связи со взаимным проникновением материала. Средства 7 связи могут включать любой упругий элемент, способный проникать через материал кабелепровода (в частности, стали) при упругом воздействии, причем упругий элемент снабжен острым выступом, например зубцами 7с. Можно также использовать промышленно изготавливаемые средства, например самонарезающие винты или болты, снабженные стопорными зубчатыми шайбами и/или гайками (гайки со стопорящими защелками).These clamps are only a possible example of a means of communication suitable for elastic communication with the mutual penetration of the material. The communication means 7 can include any elastic element capable of penetrating through the material of the conduit (in particular, steel) under elastic action, the elastic element being provided with a sharp protrusion, for example,
Пример 1Example 1
Заявитель измерил магнитное поле, формируемое над землей от проложенной в грунте электрической линии, как описано выше, при различных рабочих условиях.The applicant has measured the magnetic field generated above the ground from an electric line laid in the ground, as described above, under various operating conditions.
Испытываемая линия содержала генератор электрического тока, три кабеля 3 в конфигурации трилистника, подсоединенные к генератору, цилиндрический стальной кабелепровод длиной 50 м, содержащий кабели 3 от выхода генератора и шесть продольных секций, содержащих кабели от конца цилиндрического кабелепровода. На выходе шести секций 4 кабели 3 были замкнуты накоротко. Продольные секции 4 были наложены с перекрытием в 200 мм и размещены на глубине 1,4 м под землей. Магнитное поле было измерено посредством магнитометра модели PLM-100WB Handheld ELF, фирмы Макинтайр Электроник Дизайн Ассошиейтс, Инк. (485 Spring Park Place, Herndon, VA, USA), в точке, на высоте 1 м над землей и между третьей и четвертой секциями (то есть в середине линии).The test line contained an electric current generator, three
Элемент 5 основания имел следующие размеры:The
- высота: 215 мм; ширина: 370 мм; длина: 3000 мм; наклон боковых стенок 5b: 8°; ширина стенки 5а основания: 230 мм, ширина фланцев 5с: 40 мм; толщина: 5 мм.- height: 215 mm; width: 370 mm; length: 3000 mm; the inclination of the
Элемент 6 крышки представлял собой плоскую панель толщиной 5 мм с размерами (370х3200) мм. Как основание 5, так и крышка 6 были выполнены из стали Q.
Тип кабелей 3, пригодный для 132 кВ линии, имел диаметр 105 мм. Кабели 3 были запитаны 400 А (среднеквадратичн.) 50 Гц уравновешенным и симметричным трехфазным током.
Магнитное поле было измерено при различных условиях:The magnetic field was measured under various conditions:
а) кабели 3 непосредственно проложены в грунте (без экранирующего кабелепровода);a)
б) кабели 3 внутри кабелепровода 2 и крышка 6 прижаты к основанию 5 с усилием 60 кг/м 2;b) the
в) кабели 3 внутри кабелепровода 2 и крышка 6 связаны с основанием 5 посредством зажимов через каждые 50 см;c) the
г) кабели 3 внутри кабелепровода 2 и крышка 6 связаны с основанием 5 посредством зажимов через каждые 25 см.d) the
Использовались зажимы, зарегистрированные и охраняемые товарным знаком моделей H- CADDY, фирмы ERICO Inc., (34600 Solon Road Solon, Ohio 44139 United States).Used clamps registered and trademarked by H-CADDY models from ERICO Inc., (34600 Solon Road Solon, Ohio 44139 United States).
В Таблице 2 приведены максимальные величины магнитного поля, измеренные в указанных условиях.Table 2 shows the maximum magnetic field values measured under the indicated conditions.
[микротесла(мктл)]Maximum magnetic field
[microtesla (mktl)]
Когда кабелепровод, в котором крышка 6 просто прижата к основанию 5 (но не связана с ним ), может снизить магнитное поле над землей более чем в 10 раз относительно непосредственно проложенных в грунте кабелей, дальнейшее снижение на 33% может быть достигнуто связью основания 5 и крышки 6 зажимами с шагом 50 см. Другое дополнительное 20%-ное улучшение характеристики можно получить уменьшением шага зажимов до 25 см. На практике при переходе от условия а) к условию г) магнитное поле снижают приблизительно в 22 раза.When the conduit, in which the
Пример 2Example 2
Заявитель также обнаружил изменение магнитного поля при изменении положения измерения вдоль поперечного направления (то есть направления, перпендикулярного направлению кабелепровода) на высоте 1 м над землей. Форма, размеры и материал кабелепровода 2 были теми же самыми, что и в примере 1, и были рассмотрены следующие условия:The applicant also discovered a change in the magnetic field when the measurement position changed along the transverse direction (i.e., the direction perpendicular to the conduit direction) at a height of 1 m above the ground. The shape, dimensions, and material of
а) отсутствует связь и совершенная изоляция между основанием 5 и крышкой 6, достигаемая введением нейлонового листа между основанием 5 и крышкой 6;a) there is no connection and perfect insulation between the
б) связь зажимами, установленными через каждые 50 см,b) communication with clamps installed every 50 cm,
в) связь зажимами, установленными через каждые 25 см.c) communication with clamps installed every 25 cm.
На фиг. 6 представлены результаты этого эксперимента. Можно заметить, что кривые имеют колоколообразную форму с максимальным значением в точке нулевой абсциссы, т. е. в плоскости медианы кабелепровода 2. Улучшение характеристики, достигаемое при использовании зажимов, остается, по существу, постоянным при удалении от электрической линии 1.In FIG. 6 presents the results of this experiment. You can notice that the curves have a bell-shaped shape with a maximum value at the point of zero abscissa, that is, in the plane of the median of
Пример 3Example 3
Был выполнен новый ряд измерений для сравнения посредством параметра "ad hoc" эффективности различных решений. Параметр, названный здесь "электрической целостностью" и обозначенный символом λ, имеет следующее выражение.A new series of measurements has been performed to compare, using the ad hoc parameter, the effectiveness of various solutions. The parameter referred to herein as “electrical integrity” and designated by the symbol λ has the following expression.
где Bn - максимальное магнитное поле, измеренное на высоте 1 м над землей (посредством того же самого прибора, что и в первом примере) при общей гальванической развязке между основанием 5 и крышкой 6, достигнутой введением нейлонового листа между основанием 5 и крышкой 6; Bi - максимальное магнитное поле, измеренное на высоте 1 м над землей при определенных рабочих условиях. Параметр λ не зависит от расстояния измерения и поэтому является абсолютным показателем роста электрической целостности относительно условия совершенной развязки. Параметр λ зависит, однако, от характеристик материала кабелепровода, в частности от магнитной проницаемости.where B n is the maximum magnetic field measured at a height of 1 m above the ground (using the same device as in the first example) with a common galvanic isolation between the
Параметр λ был измерен при следующих условиях использованием двух типов кабелепроводов, имеющих те же самые форму и размеры, как в примере 1, но выполненных из двух различных сталей, а именно из стали Q и стали В:The parameter λ was measured under the following conditions using two types of conduits having the same shape and dimensions as in Example 1, but made of two different steels, namely steel Q and steel B:
а) крышка 6 наложена на основание 5 с введением изолирующего нейлонового листа;a) the
б) крышка 6 наложена на основание 5 (без введения листа);b) the
в) крышка 6 наложена и прижата к основанию 5 (60 кг/м2),c) the
г) основание 5 и крышка 6 связаны болтами через каждые 50 см,d) the
д) основание 5 и крышка 6 связаны болтами через каждые 25 см;d) the
е) основание 5 и крышка 6 связаны зажимами 7 через каждые 50 см;f) the
ж) основание 5 и крышка 6 связаны зажимами 7 через каждые 25 см;g) the
з) основание 5 и крышка 6 связаны непрерывной пайкой.h) the
В таблице 3 приведены результаты этих измерений.Table 3 shows the results of these measurements.
Из результатов таблицы 3 можно видеть, чтоFrom the results of table 3 we can see that
- связывание с помощью зажимов 7, то есть упругая связь со взаимным проникновением материала обеспечивает улучшенную электрическую целостность, чем болтовое соединение,- binding using
- кабелепровод, выполненный из материала с большей магнитной проницаемостью (сталь Q), обеспечивает более эффективное магнитное экранирование.- conduit made of a material with a greater magnetic permeability (steel Q), provides a more effective magnetic shielding.
Пример 4Example 4
Другие измерения были выполнены для проверки влияния наложения с перекрытием между смежными секциями 4 на измеренное магнитное поле. Форма, размеры и материал кабелепровода 2 были теми же самыми, что и в примере 1, а зажимы устанавливали через каждые 50 см для связывания основания 5 и крышки 6. Относительное расстояние между смежными секциями изменяли следующим образом:Other measurements were performed to verify the effect of overlapping between
а) наложение с перекрытием в 200 мм;a) overlay with an overlap of 200 mm;
б) торцевой контакт (без смещения в продольном направлении между основанием и крышкой);b) end contact (without displacement in the longitudinal direction between the base and the cover);
в) разнесение смежных секций друг от друга на 200 мм (без смещения в продольном направлении между основанием и крышкой).c) the separation of adjacent sections from each other by 200 mm (without displacement in the longitudinal direction between the base and the cover).
Магнитные поля, измеренные, как в примере 1, приведены в таблице 4.Magnetic fields measured as in example 1 are shown in table 4.
[микротесла(мктл)]Maximum magnetic field
[microtesla (mktl)]
Эти результаты показывают, что наложение с перекрытием между смежными секциями является важным для обеспечения целостности магнитного экранирования.These results show that overlapping between adjacent sections is important to ensure the integrity of the magnetic shielding.
Пример 5Example 5
Заявитель также сравнил характеристики электрического соединения зажимов относительно обычных болтов.The applicant has also compared the electrical connection characteristics of the clamps with respect to conventional bolts.
Два плоских листа из стали Q, имеющие толщину 5,8 мм, были наложены с перекрытием и введением изолирующего нейлонового листа и электрически связаны. Стальные листы являлись промышленно изготавливаемыми листами, хранящимися при обычных условиях.Two flat sheets of Q steel having a thickness of 5.8 mm were superimposed overlapping and incorporating an insulating nylon sheet and electrically connected. Steel sheets were industrially manufactured sheets stored under ordinary conditions.
Электрическое соединение было получено сначала посредством использования одного зажима вышеупомянутого типа (модели H- CADDY), наложенного без подготовки поверхности, и затем посредством промышленно изготавливаемого болта М4 (затягиваемого гаечным ключом), снабженного плоскими шайбами между головкой болта и верхним листом и гайкой и нижним листом. В первом испытании поверхности листа, контактирующие с шайбами, оставались без подготовки, во втором испытании упомянутые поверхности были очищены стеклянными шкурками. Сопротивление между двумя плитами было измерено 4-контактным техническим приемом при использовании генератора постоянного тока и милливольтметра.The electrical connection was obtained first by using one clamp of the above type (H-CADDY model), applied without surface preparation, and then using an industrially manufactured M4 bolt (tightened with a wrench) equipped with flat washers between the bolt head and the top sheet and the nut and bottom sheet . In the first test, the surfaces of the sheet in contact with the washers were left without preparation; in the second test, the surfaces mentioned were cleaned with glass skins. The resistance between the two plates was measured with a 4-pin technique using a DC generator and a millivoltmeter.
Обнаруженное сопротивление составляло 2,3 мОм в случае зажима и 4,2 мОм в случае болта с очищенными поверхностями.The detected resistance was 2.3 mOhm in the case of clamping and 4.2 mOhm in the case of a bolt with cleaned surfaces.
Присутствие грязи и коррозии на зонах болтового контакта увеличивало измеренное сопротивление почти в два раза.The presence of dirt and corrosion in the areas of bolt contact increased the measured resistance by almost a factor of two.
Claims (27)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005114022/09A RU2299507C2 (en) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | Method for shielding power transmission line generated magnetic field and shielded power transmission line |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005114022/09A RU2299507C2 (en) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | Method for shielding power transmission line generated magnetic field and shielded power transmission line |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005114022A RU2005114022A (en) | 2005-10-10 |
RU2299507C2 true RU2299507C2 (en) | 2007-05-20 |
Family
ID=35851089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005114022/09A RU2299507C2 (en) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | Method for shielding power transmission line generated magnetic field and shielded power transmission line |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2299507C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2525861C2 (en) * | 2010-04-23 | 2014-08-20 | Призмиан С.П.А. | Shielding of high-voltage cables |
RU2551422C1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-05-27 | Закрытое акционерное общество "ИнжЭнергоПроект" | Cable line laying method and cable chamber |
RU173013U1 (en) * | 2016-12-30 | 2017-08-04 | Геннадий Васильевич Кирюшин | TUNNEL FOR LAYING A FIBER OPTICAL COMMUNICATION LINE |
RU2657069C1 (en) * | 2017-06-09 | 2018-06-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | Modular communication collector |
-
2002
- 2002-10-09 RU RU2005114022/09A patent/RU2299507C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2525861C2 (en) * | 2010-04-23 | 2014-08-20 | Призмиан С.П.А. | Shielding of high-voltage cables |
US8895851B2 (en) | 2010-04-23 | 2014-11-25 | Prysmian S.P.A. | Shielding of high voltage cables |
RU2551422C1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-05-27 | Закрытое акционерное общество "ИнжЭнергоПроект" | Cable line laying method and cable chamber |
RU173013U1 (en) * | 2016-12-30 | 2017-08-04 | Геннадий Васильевич Кирюшин | TUNNEL FOR LAYING A FIBER OPTICAL COMMUNICATION LINE |
RU2657069C1 (en) * | 2017-06-09 | 2018-06-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | Modular communication collector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005114022A (en) | 2005-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2499799C (en) | Method of screening the magnetic field generated by an electrical power transmission line and electrical power transmission line so screened | |
EP0036322B1 (en) | Compact induced-current heat-generating pipe system and construction incorporating it | |
EP1652280B1 (en) | Method for shielding the magnetic field generated by an electrical power transmission line and electrical power transmission line so shielded | |
KR101757513B1 (en) | Route for vehicles and method of building the route | |
EP1598911A1 (en) | A method for applying a magnetic shielding along an AC power line. | |
RU2299507C2 (en) | Method for shielding power transmission line generated magnetic field and shielded power transmission line | |
EP3375001B1 (en) | Method for producing an electric power transmission cable | |
US11250970B2 (en) | Electric power transmission cable | |
KR101169384B1 (en) | Gas insulated switchgear | |
RU2312440C2 (en) | Method for shielding magnetic field induced by power transmission line and power transmission line shielded in this way | |
US20230178268A1 (en) | HVAC-cable with composite conductor | |
CN218772851U (en) | Shielding structure of high-voltage cable tunnel | |
CN216413306U (en) | Grounding electrode adapter | |
CA2862423A1 (en) | Signal bond plate | |
US20240116128A1 (en) | High strength tube joining by rotary friction welding | |
JPS61278435A (en) | Direct current feeding system for tramcar | |
JPS6234263Y2 (en) | ||
JPS5831087A (en) | Electrolytical corrosion proof method for underground buried transformer | |
CENTER | FINALRPORT ON DEVELOPMENT OF BONDNG AND GROUNDIN CITPfERIA U~~~~ FRJH 0 ENEDY SPACE CENTER F | |
NO153196B (en) | THREE PHASE TRANSFORMER FOR LARGE SECONDARY FLOWS | |
JPH02148592A (en) | Primary wire twisting, secondary vortex exothermic tube device | |
JPH1018735A (en) | Electromagnetic shielding shutter | |
CZ13537U1 (en) | Circuit arrangement for protection of grounding from eddy current corrosion | |
JPH03183312A (en) | Magnetic shielding device | |
JPH0145195B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20091209 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20110415 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120328 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: SUB-LICENCE Effective date: 20140717 Free format text: LICENCE Effective date: 20140717 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151010 |