Устройство усиленной защиты оптических кабелей связи с металлическими элементами от грозовых разрядов на опушке леса

Область техники
Устройство усиленной защиты оптических кабелей связи с металлическими элементами от грозовых разрядов на опушке леса относится к области электротехники и может использоваться при защите оптических кабелей связи с металлическими элементами в зоне активной грозовой деятельности.
Уровень техники
Согласно «Руководству по защите подземных кабелей связи от ударов молнии» М. Связь. 1972. с 24-32 для защиты подземных кабелей связи используется способ прокладки грозозащитных тросов над кабелем связи на половине глубины прокладки кабеля. Это относится как к медным кабелям, так и к оптическим, содержащим металлические элементы. Прокладка двух грозозащитных тросов над оптическим кабелем не рекомендуется, в связи малых размеров оптического кабеля при однокабельной системе передачи, при этом в сердцевине кабеля отсутствуют металлические элементы.
Известно устройство (патент на изобретение №RU 2087076 авторы Э.Л. Портнов. В.П. Кириченко "Устройство защиты подземной кабельной линии связи"). В рассматриваемом устройстве грозозащитный трос, расположенный в горизонтальной плоскости над кабелем, прокладывают по синусоиде. Ось синусоиды совпадает с осью кабеля связи, амплитуда синусоиды относительно оси составляет a√ρ, где а<1, ρ - удельное сопротивление земли.
Недостатком данного устройства является низкая эффективность при защите оптических кабелей с металлическими элементами в районах с высоким удельным сопротивлением земли и невозможность определить размах амплитуды синусоиды и определить требуемое расстояние оптического кабеля до опушки леса.
Наиболее близкой по технической сущности является устройство, описанное в способе защиты оптических кабелей связи от грозовых разрядов (автор Портнов Э.Л. Н04В 3/28 2645730 от 05.12.2016), содержащее оптический кабель с металлическими элементами, строительные длины которого соединены с помощью соединительных муфт, грозозащитный трос, проложенный над ним на половине глубины прокладки оптического кабеля, ось которого совпадает в вертикальной плоскости с осью оптического кабеля, который в своей конструкции содержит металлические элементы, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности защиты от грозовых разрядов оптического кабеля на грозозащитном тросе в местах соединения строительных длин оптического кабеля на половине длины каждой соединительной муфты перпендикулярно трассе в горизонтальной плоскости прокладывают линейный заземлитель, длина которого в каждую сторону от грозозащитного троса равна глубине прокладки кабеля, а в месте пересечения грозозащитного троса с каждым линейным заземлителем осуществлен физический контакт.
Недостатком данного устройства является малая экономическая и техническая эффективность защиты оптического кабеля на опушке леса в зонах активной грозовой деятельности, так как возможны грозовые разряды рядом с оптическим кабелем и повреждение металлических элементов оптического кабеля.
Сущность полезной модели
Задачей, на реализацию которой направлено данное техническое решение, является создание такого устройства защиты, которое при минимальных экономических затратах позволит значительно повысить эффективность защиты оптических кабелей связи с металлическими элементами от грозовых разрядов на опушке леса с повышенной грозовой активностью.
Для решения поставленной задачи грозозащитный трос, расположенный в горизонтальной плоскости над кабелем, прокладывают на половине глубины прокладки оптического кабеля связи над кабелем. Ось грозозащитного троса совпадает в вертикальной плоскости с осью оптического кабеля связи, который в своей конструкции содержит металлические элементы. Что позволяет обеспечить техническую защиту оптического кабеля с металлическими элементами от грозовых разрядов на 80% при малых экономических затратах.
Перечень фигур
Полезная модель поясняется фиг. 1, где представлена конструкция устройства усиленной защиты оптического кабеля связи с металлическими элементами от грозовых разрядов на опушке леса в зоне повышенной грозовой активности.
Осуществление полезной модели
Конструкция содержит оптический кабель 1, грозозащитный трос 2, проложенный над оптическим кабелем, линейный заземлитель 7, проложенный параллельно кабелю и опушке леса 5-6, начало сближения с опушкой леса 5 и с концом сближения с опушкой леса 6, длина линейного заземлителя 7 составляет от начала сближения 4 и до конца сближения с опушкой леса 8 (4-8), при этом физический контакт между грозозащитным тросом осуществляется за счет выноса 3 длины грозозащитного троса 2 и совпадает с началом сближения линейного заземлителя 4 и началом сближения с опушкой леса 5, а физический контакт между грозозащитным тросом за счет выноса длины грозозащитного троса 9 совпадает с концом сближения линейного заземлителя 8 с опушкой леса 6.
При ударе молнии в грозозащитный трос 2 или рядом с ним функции защиты принимает на себя и линейный заземлитель 7 на длине 4-8, совпадающей с длиной сближения с опушкой леса 5-6. При ударе молнии в середине между границами сближения 5-6 опушки леса с оптическим кабелем 1 ток молнии попадает в линейный заземлитель 7 и растекается непосредственно в грунт, к выносной части 3 грозозащитного троса 2 пункта 4, также растекаясь в грунт и по грозозащитному тросу 2. А по линейному заземлителю 7 к пункту 8, попадая в грунт и по выносной части 9 грозозащитного троса 2, распространяясь по грозозащитному тросу 2, не попадая в оптический кабель с металлическими элементами 1. При ударе молнии на участке сближения оптического кабеля с опушкой леса 5 в пункт 4 ток молнии растекается в трех направлениях: в грунт пункта 4 по выносной части 3 грозозащитного троса линейного заземлителя 7 к пункту 8, попадая в грунт, и по выносной части 9, попадая в грозозащитный трос 2 и не попадая в оптический кабель с металлическими элементами 1, обеспечивая техническую защиту оптического кабеля с металлическими элементами от грозовых разрядов на 80% при малых экономических затратах 20%.