ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2019
Просмотров: 12463
Скачиваний: 24
186
Кирпичное здание с толщиной стен 1,5 кирпича
13 ... 15 15 ... 17
16 ... 19
Железобетонное здание с ячейкой
арматуры 15х15 см и толщиной стен 160 см
20 ... 25 18 ... 19
15 ... 17
Оконный проем 30 % от площади стены, закрытый металлической решеткой с ячейкой 5х5
см
Деревянное здание с толщиной стен 20 см
6 ... 8
10 ... 12
12 ... 14
Кирпичное здание с толщиной стен 1,5 кирпича
17 ... 19 20 ... 22
22 ... 25
Железобетонное здание с ячейкой
арматуры 15х15 см и толщиной стен 160 см
28 ... 32 23 ... 27
20 ... 25
Таблица 2.2
Предельно достижимые величины затухания электромагнитных волн для различных
типов экранирующих помещений
Тип конструкции экранированного
помещения
Степень экранирования, дБ
Одиночный экран из сетки с одиночной дверью,
оборудованной зажимными устройствами
40
Двойной экран из сетки с двойной дверью-тамбуром
и зажимными устройствами
80
Сплошной стальной экран с двойной дверью-тамбуром
и зажимными устройствами
100
2. Заземление технических средств
Необходимо помнить, что экранирование ТСПИ и соединительных линий
эффективно только при правильном их заземлении. Поэтому одним из
важнейших условий по защите ТСПИ является правильное заземление этих
устройств.
В настоящее время существуют различные типы заземлений. Наиболее часто
используются
одноточечные,
многоточечные
и
комбинированные
(гибридные) схемы [128]. На рис. 2.2 представлена одноточечная
последовательная схема заземления.
Эта схема наиболее проста. Однако ей присущ недостаток, связанный с
протеканием обратных токов различных цепей по общему участку
заземляющей цепи. Вследствие этого возможно появление опасного сигнала
в посторонних цепях.
187
В одноточечной параллельной схеме заземления (рис. 2.3) этого недостатка
нет. Однако такая схема требует большого числа протяженных заземляющих
проводников, из-за чего может возникнуть проблема с обеспечением малого
сопротивления заземления участков цепи. Кроме того, между заземляющими
проводниками могут возникать нежелательные связи, которые создают
несколько путей заземления для каждого устройства. В результате в системе
заземления могут возникнуть уравнительные токи и появиться разность
потенциалов между различными устройствами [128].
Многоточечная схема заземления (рис. 2.4) практически свободна от
недостатков, присущих одноточечной схеме.
В этом случае отдельные устройства и участки корпуса индивидуально
заземлены. При проектировании и реализации многоточечной системы
заземления необходимо принимать специальные меры для исключения
замкнутых контуров [22, 128].
188
Как правило, одноточечное заземление применяется на низких частотах при
небольших размерах заземляемых устройств и расстояниях между ними
менее 0,5∙λ. На высоких частотах при больших размерах заземляемых
устройств и значительных расстояниях между ними используется
многоточечная система заземления. В промежуточных случаях эффективна
комбинированная (гибридная) система заземления, представляющая собой
различные сочетания одноточечной, многоточечной и плавающей
заземляющих систем [128].
Заземление технических средств систем информатизации и связи должно
быть выполнено в соответствии с определенными правилами. Основные
требования, предъявляемые к системе заземления, заключаются в следующем
[22, 128]:
•система заземления должна включать общий заземлитель, заземляющий
кабель, шины и провода, соединяющие заземлитель с объектом;
•сопротивления заземляющих проводников, а также земляных шин должны
быть минимальными;
•каждый заземляемый элемент должен быть присоединен к заземлителю или
к заземляющей магистрали при помощи отдельного ответвления.
Последовательное включение в заземляющий проводник нескольких
заземляемых элементов запрещается;
•в системе заземления должны отсутствовать замкнутые контуры,
образованные соединениями или нежелательными связями между
сигнальными цепями и корпусами устройств, между корпусами устройств и
землей;
•следует избегать использования общих проводников в системах
экранирующих заземлений, защитных заземлений и сигнальных цепей;
•качество электрических соединений в системе заземления должно
обеспечивать минимальное сопротивление контакта, надежность и
механическую прочность контакта в условиях климатических воздействий и
вибрации;
•контактные соединения должны исключать возможность образования
оксидных пленок на контактирующих поверхностях и связанных с этими
пленками нелинейных явлений;
•контактные соединения должны исключать возможность образования
гальванических пар для предотвращения коррозии в цепях заземления;
•запрещается использовать в качестве заземляющего устройства нулевые
фазы электросетей, металлоконструкции зданий, имеющие соединение с
землей, металлические оболочки подземных кабелей, металлические трубы
систем отопления, водоснабжения, канализации и т.д.
189
Сопротивление заземления определяется главным образом сопротивлением
растекания тока в земле. Величину этого сопротивления можно значительно
понизить за счет уменьшения переходного сопротивления между
заземлителем и почвой путем тщательной очистки перед укладкой
поверхности заземлителя и утрамбовкой вокруг него почвы, а также
подсыпкой поваренной соли [22, 128].
Таким образом, величина сопротивления заземления будет в основном
определяться сопротивлением грунта.
Удельное
сопротивление
различных
грунтов
(т.е.
электрическое
сопротивление 1 см
3
грунта) зависит от влажности почвы, ее состава,
плотности, температуры и т.п., и колеблется в очень широких пределах (см.
табл. 2.3) [128].
Таблица 2.3
Значения удельного сопротивления различных грунтов
Тип
Удельное сопротивление (ρ), Ом/см
3
грунта
среднее минимальное
максимальное
Золы, шлаки, соляные отходы
2 370
500
7 000
Глина, суглинки, сланцы
4 060
340
16 300
То же с примесями песка
15 800
1 020
135 000
Гравий, песок, камни с небольшим
количеством глины или суглинков
94 000
59 000
458 000
Хорошо проводящие грунты теряют свои свойства при отсутствии влаги.
Для большинства грунтов 30% содержания влаги достаточно для
обеспечения малого сопротивления. Например, для суглинков удельное
сопротивление при влажности 5% составляет 165 000 Ом/см
3
, а при
влажности 30% - 6 400 Ом/см
3
[128].
При промерзании сопротивление грунтов резко возрастает. Например, для
суглинков удельное сопротивление при влажности 15% и температуре 20°С
составляет 7 200 Ом/см
3
, при температуре 5°С - 79 000 Ом/см
3
, а при
температуре 15°С - 330 000 Ом/см
3
[128].
Орошение почвы вокруг заземлителей 2 ... 5 процентным соляным раствором
значительно (в 5 ... 10 раз) снижает сопротивление заземления [128].
Учесть все факторы, влияющие на проводимость почвы, аналитическим
путем практически невозможно, поэтому при устройстве заземления
величину удельного сопротивления грунта в тех местах, где предполагается
размещение заземления, определяют опытным путем.
Как правило, измерение сопротивления заземления проводится два раза в год
(зимой и летом).
190
Если заземлитель состоит из металлической пластины радиуса r,
расположенной непосредственно у поверхности земли, то сопротивление
заземления R
з
можно рассчитать по формуле [22]
R
з
= ρ/(4∙r
п
), Ом,
где:
ρ
- удельное сопротивление грунта, Ом/см
3
;
r
п
- радиус пластины, см.
При увеличении глубины закапывания l
з
пластины сопротивление заземления
уменьшается и при l
з
значительно больше r (l
з
>> r) величина R
з
уменьшается
в два раза [22].
Довольно часто применяют заземляющее устройство в виде вертикально
вбитой трубы. Сопротивление заземления в этом случае определяется
формулой [128]
R
з
= [ρ/(2∙π∙l)] ∙ [ln (4∙l/r
т
) - 1], Ом,
где:
l - длина трубы, см;
r
т
- радиус трубы, см.
Из формулы видно, что сопротивление заземления зависит в большей
степени не от радиуса трубы, а от ее длины. Поэтому при устройстве
заземления целесообразнее применять тонкие и длинные трубы (стержни из
арматуры).
В
табл.
2.4 приведены
экспериментально
полученные
значения
сопротивления заземления стержневого заземлителя (Ø 15,9 мм, l = 1,5 м) для
различных грунтов [128].
В качестве одиночных стержневых заземлителей целесообразно использовать
медные заземляющие стержни, конструкции которых приведены на рис. 2.5
[128].
Как видно из табл. 2.4 [128], сопротивление простых одиночных
заземлителей оказывается достаточно большим. Поэтому такие заземлители
находят применение при невысоких требованиях к заземляющим
устройствам или при почвах с очень большой проводимостью.