در حالی که هدف ویژه از به هم بندی غلاف های کابل های قدرت، کاهش دامنه جریان ها در غلاف و تلفات وابسته به آن می باشد، ولی در اصل در غلاف کابل های مخابراتی هم جوار با شبکه های برق جریان و ولتاژ القا می گردد، از این رو ایجاد یک حفاظ مطلوب برای کابل های مخابراتی مطرح می گردد. در حقیقت این دامنه ی ولتاژهای القایی بر روی مدارهای بسته کابل های مخابراتی است که باید ارزیابی و مهار گردند.
در زمینه ی اثرات نامطلوب در به هم بندی ضربدری غلاف های کابل های برق قدرت و بهینه سازی شکل هندسی مدار (با روش ترانهش) برای کاهش دامنه ی اثر گذاری بر روی کابل های مخابراتی رهنمودهایی ارایه شده است.
اثر دوسویه (کوپلینگ) یک مدار برق قدرت با یک مدار مخابرات بر پایه امپدانس متقابل میان آنها برآورد می گردد. مولفه های (همنه هایی) ترتیب صفر یا جریان های پسماند در مدار برق قدرت اغلب دارای برگشت زمین می باشند (یعنی در خط های هوایی). جریان های القایی در غلاف کابل مخابرات نیز از راه زمین برمی گردد. اگرچه مهمترین مولفه های (همنه های) ترتیب صفر کابل های برق زیرزمینی معمولا از راه غلاف یا یک رسانای خنثای جداگانه بر می گردد، برخی از آن نیز می تواند از راه زمین برگردد. بررسی این عوامل نمایانگر وجود یک عدم قطعیت د رانجام محاسبات امپدانس دوسویه است که می تواند با دقت شایان از راه بهره گیری از معادلات کارسون انجام گیرد. از آنجا که دامنه ی جریان برگشت زمین، اثر تا اندازه ای بزرگی بر روی امپدانس دوسویه دارد، نمیتوان پذیرفت که همه ی جریان ترتیب صفر از راه غلاف بر می گردد.
در حالی که ویژگی کوپلینگ فرکانس اصلی شبکه در شرایط متعادل حالت پایا، با انجام یک ترانهش (بستن ضربدری) مناسب می تواند به کمترین اندازه برسد، ممکن است هارمونیک های (هم آهنگ های) فرد با مضرب سه همچنان باقی بمانند، این هارمونیک ها با دگرگونی در شکل هندسی مدار نیز خنثی نمی شوند.
طراحی غلاف کابل مخابراتی و دیگر روکش های بیرونی آن یک عامل اساسی در کاهش ولتاژ القایی در هرزوج در کابل های مخابراتی است. ضریب کاهش که (اغلب اشاره به ضریب حفاظ گذاری دارد) به صورت نسبت نیروی الکتروموتوری القایی (emf) در میان رساناهای کابل و زمین به نیروی الکترو موتوری (emt) دارد که به هنگام نبود روکش های فلزی در کابل القا می شوند تعریف می گردد. این نسبت را می توان (در جاییکه مواد نا آهنربایی به کار می روند)
چنین نوشت :
از عبارت بالا می توان دریافت که ولتاژ القایی طولی یا ولتاژ میان سیم زمین و سیم خنثا بر روی زوج های روکش دار در کابل مخابراتی برابر با افت IR در مدار زمین – غلاف (کابل) شامل مقاومت های زمین کننده است. از اینرو تهیه ی زمینی با مقاومت بسیار کم یک اصل به شمار می آید. کاربرد مواد نا آهنربایی برای روکش بیرونی به طور اساسی کارایی حفاظ گذاری را بهبود می بخشد، مگر آن که شدت میدان آهنربایی منجر به سیرایی (اشباع) ماده ی روکش شود .
ولتاژ مود مشترک (ولتاژ میان سیم زمین و سیم خنثی ) یا ولتاژ طولی برابر با ولتاژ میان زوج های کابلی و زمین است. این مهمترین نکته در رابطه با آسیب دیدگی تجهیزات متصل و یا صدمات انسانی است و معمولا در روند پیدایش عیب در سامانه های شبکه های برق قدرت از اهمیت بسیار برخوردار می گردد. آنچه که به نام ولتاژ فلزی نامیده می شود ولتاژ میان دو سیم یک زوج است که در پی ناتعادلی این زوج نسبت به زمین آشکار می شود و ولتاژ طولی را به ولتاژ عرضی تبدیل می کند. این پدیده با نوفه ی (نویز) وارد شونده به مدار مخابراتی همراه می گردد و دامنه ی آن را تقویت می کند. در یک مدار حفاظت، هنگامی که این زوج (زیراثرالقا) برای به کار انداختن یک رله در یک مدار برق قدرت به کار می رود، پدیده ی القا می تواند باعث قطع نادرست مدار برق قدرت شود. این پدیده همچنین می تواند همراه یک نوفه ی (نویز) ناخوشایند صدادار با شدت میدان بسیار اندک توسط هارمونیک ها (هم آهنگ های) فرکانسی برق به مدارهای فرکانسی صدا وارد شوند. این پدیده در محدوده ی واکنش گوش انسان که حساسیت آن به سرعت از ۶۰ هرتز تا ۱۰۰۰ هرتز افزایش می یابد، اثر گذار است.
آشکار است که اثرات القایی روی تلفن موازی و کابل های کنترل بستگی به عوامل بسیار دیگری، مانند؛ چگونگی چینش هندسی مدار، امپدانس دوسویه، فرکانس، مقاومت ویژه ی زمین، عوامل حفاظ گذاری، شکل موج، طرح تجهیزات متصل و موارد همانند دارد. در این موارد بر آوردهای مقداری با رایانه آسان تر انجام می گیرد. در موقعیت های نا معمول، در جایی که اقدام های متداول را نتوان به کار برد، برای وارسی نیاز به انجام آزمون های میدانی خواهد بود.
دیدگاهتان را بنویسید