143635. lajstromszámú szabadalom • Eljárás távközlő kábelek védelmére erős áramok befolyása ellen

2 143.635 feszültségek körzetében elegendő védőhatás van biztosítva. A 2., 3. és 4. ábrák kapcsán óhajtjuk megmagyarázni a találmány szerinti csökkentési tényező létesítésének néhány példáját. A 2., 3. és 4. ábrák néhány veszélyességi védelem kivitelének különböző módját vázlatosan szemléltetik. A 2. ábra vascső alakjában kiképzett védelmet. a 3. és 4. ábrák különböző <* emelkedésszögű pántvas-szalagozásból álló védelmet szemléltetnek. Acsökkentési tényező, többek között, az alábbi tényezőktől függ: a) a mágneses anyag mineműségétől (szerkezeti anyag és alak); b) a mágneses anyag vastagságától és c) a mágneses anyagnak a védendő kábelre való felrakási módjától. Ha mágneses anyagként pl. pántvasat használunk, akkor a mágneses anyag vastagságának és a felviteli módjának megfelelő megválasztásával oly csökkentési tényezőket érhetünk el, amilyent pl. az 1. ábra II. görbéje szemléltet. Ez úgy történik, hogy pl. a pántvasnak bizonyos vastagsága és szélessége mellett a kívánt r csökkentési tényezőre jellegzetes emelkedési szöget választunk, mert a következő összefüggés áll fenn: r = f (sin) A csökkenési tényezőnek a találmány szerinti meghatározása a védőburkolatban lefolyó mágneses fluxus közvetlen befolyásolásával is elérhető, mert az r = f( ) összefüggés is fennáll. A mágneses fluxusnak ez a befolyásolása a mágneses anyag megfelelő nyírásával érhető el, pl. úgy, hogy a védelmet alkotó anyagon bevágásokat létesítünk. A 2. ábra a nyírás példaképpeni kivitelét szemlélteti. Ez az intézkedés pántalakú anyaggal kapcsolatban is alkalmazható. A föld felé történő rövidzárlatnál a földáram tudvalevőleg úgy alakul ki, hogy az áramsűrűség és ezzel a feszültségesés is tölcséralakban ábrázolható. A földdel való érintkezés közvetlen közelében az áramsűrűség igen nagy, természetesen a feszültségesés is. Nagy távolságban úgy az áramsűrűség, mint a feszültségesés kicsiny, illetve elenyészően kicsiny. Ugyanez áll erő- vagy transzformátortelep üzemi földjére is. Az eddig ismeretes védőeljárások a védendő távközlő kábelnek egész hosszában egyenletes és egységes kábelvédelemről gondoskodtak anélkül, hogy figyelembe vették volna a kábel különböző helyein fellépő különböző veszélyezettséget. Emellett a védelmeit: a helyileg fellépő legnagyobb veszélyezettségi fok szerint méretezték. Ez gyakran, felesleges anyagfelhasználással járt. A találmány további ismérve szerint a védelmet a helyileg egyenlőtlenül fellépő veszélyezettségnek megfelelően, a védendő kábel höszszában különbözőképpen alakítjuk ki. A védelemnek ily kialakításánál abból a tényből indulunk ki, hogy a föld felé történő rövidzárlatnál a feszültségesés, mint említettük, tölcsérszerű lefolyású és:

hogy a kábel csökkentési tényezőjét, hatásos védelem biztosítására a helyileg különböző veszélyezettségi befolyásokhoz kell hozzászabnunk. Vizsgálatainkból kitűnt, hogy a távközlő kábel erősáramú befolyásolás ellen védve van, ha csökkentési tényezőjének éntéke a feszültség-gradienssel megközelítőleg fordítva arányos a befolyásolási feszültségtölcsérnek abban a körzetében, melyben a védendő kábel fekszik. -Az 5. ábra a földérintkezés, vagy üzemi földelés feszültségtölcséréneik körzetében fekvő távközlő kábellel kapcsolatos viszonyokat érzékelteti. A diagram egyrészt a feszültséggradiensnek a földben való lefolyását a távoli földhöz képest (I görbe) és másrészt a védendő kábel csökkentési tényezőjének lefolyását szemlélteti, mely tényező a találmány szerint a feszültséggradienssel megközelítőleg fordítva arányos (II görbe). Amint a feszültséggradiensnek a potenciáleloszlási felületre való vetületéből kitűnik, a feszültséggradiens kezdőrészében nagy potenciálkülönbségekkel és így nagy befolyásolási feszültségekkel is kell számolnunk, úgyhogy az ezek elleni védelem igen kicsiny csökkentési tényezőket tesz szükségessé. A feszültséggradiens további folyamán a potenciálkülönbség két egyentávolságú pont között a földelési ponttól a növekvő távolság irányában állandóan csökken, úgyhogy a csökkentési tényező a kábel védelmének káros befolyásolása nélkül, mindig nagyobb értékeket vehet fel. Természetesen a csökkentési tényező változása nemcsak folytonos, hanem szakaszos is lehet. A védőhatásnak a helyileg adott veszélyezettségi viszonyokhoz való hozzászabásával a védelem lényegesen gazdaságosabbá tehető, mint az egész kábelre való egységes kivitelnél. A vázolt védőeljárások a védendő kábelben indukált veszélyeztető feszültségek ellen irányuló intézkedéseket ölelik fel. Biztos védelem elérése céljából figyelembe veendő a távközlő kábel galvanikus befolyásától eredő feszültségveszélyeztetést. Transzformátor- vagy erőművek földjének véges földelési ellenállása van a valódi, távoli földhöz képest, Ennek következtében a nagyfeszültségű berendezésben a transzformátor- vagy erőművön kívül fellépő rövidzárlatnál az üzemi föld a távoli földhöz képest oly feszültséggel vesz fel, mely egyenlő az üzemi föld feszültségesésének a rövidzárlati árammal való szorzatával : UB = JJC -RB, ahol is Us = az üzemi föld rövidzárlati feszültsége a távoli földhöz képest; JK = a rövidzárási áram; Rs=,az üzemi föld földelési ellenállása. A transzformátor- és erőművek általában telefonkábelek útján vannak nyilvános vagy magánhálózatokkal összekötve. Ezáltal a telefonerek, melyek rendszerint üzemi készülékek, pl. telepek útján vannak az üzemi földdel galvanikus összekötésben, rövidzárlatkor az üzemi föld feszültségét kapják és ezt esetleg nagy távolságokra elhurcolják. A kábel ezáltal tönkremehet és a kábel távoli végén emberek és készülékek is veszélyben vannak. Veszélyezettség akkor is