Виды контрольных кабелей и проблема их экранирования

конструкция контрольного кабеля.gifКонтрольные кабели среди всего ассортимента продукции такого типа составляют отдельную группу. Используют такие изделия для передачи управляющих сигналов или сигналов контроля. Подключают их к сигнализационным устройствам, устройствам релейной защиты и другому оборудованию подобного вида.

Отличительной особенностью контрольных кабелей является большее количество жил, чем в обычных силовых. Варьироваться это число может в пределах 4-61 жил. Формироваться сигнал, передаваемый по контрольным кабелям, может с использованием переменного или постоянного тока. В первом случае номинальное напряжение может составлять максимум 0,66 кВ, а во втором – максимум 1 кВ.

Типы контрольных кабелей

Классификация контрольных кабелей осуществляется преимущественно по такому критерию как используемый материал. Согласно этому критерию выделяют следующие их виды:

  • С алюминиевыми жилами;
  • С медными жилами.

Каждый из этих материалов одинаково популярен и имеет определенные достоинства и недостатки. Контрольные кабели с алюминиевыми жилами отличаются небольшой массой, что значительно облегчает их транспортировку и прокладку в дальнейшем. К достоинствам их также относится невысокая стоимость. Но все же они не лишены недостатков. Основными среди них выступают невысокая гибкость и окисление материала на открытом воздухе.

Контрольные кабели, в которых используются медные жилы, более эластичны и стойки к воздействиям окружающей среды. Основным же недостатком является достаточно высокая стоимость.

Проблема экранирования контрольных кабелей

Независимо от используемого при изготовлении контрольного кабеля материала, он подвержен воздействию наведенных напряжений. При этом наводки могут наблюдаться не только из-за внешних электромагнитных излучений высокой мощности. Иногда источником помех может стать совсем неочевидный источник.

Такой случай произошел на одной из подстанций России, когда один высоковольтный выключатель выключился при подаче команды отключения на катушку другого. При изучении сложившейся ситуации оказалось, что оба контрольных кабеля были проложены в общем канале. При этом об их экранировании даже не подумали. При обработке данных, полученных на осциллографе, оказалось, что при подаче управляющего напряжения 220В на катушку одного выключателя, наводится импульс, длительности которого порой достаточно для срабатывания второго выключателя. Оказалось, что данная ситуация возникала из-за наличия ферромагнитного сердечника в катушке. При разрыве цепи с индуктивностью выделялся весьма значительное количество энергии. Данную проблему решили использованием экрана на одном из контрольных кабелей, заземленного с двух сторон.

В любом случае проблема наводок решается путем использования специальных защитных экранов, а также правильной прокладкой кабелей. Они должны проходить на достаточном отдалении от силовых кабелей, молниеотводов и т.д. Также используются специальные кабельные лотки.

Лотки бывают:

  • Пластмассовые с напылением металла;
  • Пластмассовые с алюминиевыми вставками;
  • Алюминиевые.

kvvgenga-lsЭффективность экрана обусловлена двумя его характеристиками: поглощением энергии при прохождении волны через материал и отражением волны при достижении ею границы двух сред. Поглощение энергии в лучшей мере обеспечивают ферромагнитные материалы (например, железо), а отражение – диамагнитные материалы (например, алюминий или медь). В настоящее время наибольшее распространение получили экраны в виде алюминиевого профиля или медной оплетки. Во многом это обусловлено наиболее оптимальным соотношением эффективность/цена. Наибольшей эффективностью обладают стальные трубы, но их прокладка достаточно затратна.

При выборе материала экрана также необходимо учитывать, что его эффективность зависит и от толщины. Например, медного экрана толщиной 0,6 мм достаточно для экранирования «бытовой» частоты 500 кГц. Но для эффективного устранения наводок от импульсов промышленной частоты такой экран должен быть толщиной около 6 см. Если сравнивать этот показатель с ферромагнитными экранами, то тут достаточно толщины стенки 5 мм.

Таким образом, видно, что для эффективного функционирования управляющих элементов, необходимо правильно подобрать контрольный кабель и экран для него.