Защита от почвенной коррозии

Для защиты от почвенной коррозии используют следующие методы: 1. изоляционные покрытия; 2.специальные методы укладки; 3.создание искусственной атмосферы; 4. электрохимическая защита.

 

6 Выбор трассы строительства

 

Современные оптические кабели связи (ОК) практически вытесняют традиционные медно-жильные кабели связи на всех участках Взаимоувязанной сети связи России. Так, строительство новых линий передачи на первичной и внутризоновых сетях связи ведется преимущественно с использованием оптического кабеля. Оптический кабель широко используются на соединительных линиях местной сети, при сооружении структурированных кабельных систем, в системах кабельного телевидения, начинают использоваться на абонентских участках и т.д. Оптический кабель производятся с различными типами оптического волокна - многомодовыми с размерами 50/125 мкм (сердцевина/оболочка соотв.) (рекомендация МСЭ Т G.651) и 62,5/125 мкм, одномодовыми (рекомендации МСЭ Т G.652, G.653, G.654, G.655), оптическое волокно с расширенным диапазоном рабочих длин волн, типы оптического волокна, которые должен содержать оптический кабель (или же необходимостьналичия в оптическом кабеле различных типов оптического волокна), определяются заказчиком с учетом назначения оптического кабеля. Основной тип оптического волокна, используемых в современных конструкциях оптических кабелей - одномодовые оптические волокна, характеризующиеся низкими потерями (так, километрическое затухание на длине волны 1,55 мкм у оптического волокна по рекомендации G.652 составляет 0,22 дБ/км). Многомодовые оптические волокна применяются практически только в оптическом кабеле для локальных сетей, в частности, в структурированных кабельных системах, что определяется в основном технико-экономическими причинами. В отличие от медно-жильных кабелей связи, предназначенных для применения на определенных участках сети (первичная, внутризоновая, местная сети связи), оптические кабели связи отличаются практически только допустимыми условиями их прокладки:

· прокладка оптического кабеля в кабельную канализацию и специальные (защитные пластмассовые) трубы

· прокладка оптического кабеля в грунтах различных категорий

· прокладка оптического кабеля в грунтах, характеризующихся мерзлотными явлениями

· прокладка оптического кабеля в болотах, на речных переходах, на глубоко водных участках водоемов (озера, водохранилища)

· прокладка оптического кабеля на прибрежных и на глубоководных участках морей

· подвеска оптического кабеля на опорах воздушных линий связи, опорах ЛЭП, опорах контактной сети и автоблокировки железных дорог

· прокладка оптического кабеля внутри зданий, в коллекторах и туннелях

В зависимости от исполнения оптического кабеля условия прокладки могут быть и расширенными (например, для прокладки в кабельную канализацию, специальные трубы, для подвески). Основными особенностями конструкций оптического кабеля, определяющими область их прокладки, являются: 1. состав элементов конструкции оптического кабеля (наличие или отсутствие гидрофобного заполнения, металлических элементов) 2.механические характеристики оптического кабеля (в основном допустимые растягивающее и раздавливающие усилия) 3.материал наружной оболочки оптического кабеля Характерными особенностями конструкций оптического кабеля по сравнению с медно-жильными кабелями связи являются: 1. малые размеры и масса 2.большая строительная длина (4 - 6 км и более) 3.малая величина километрического затухания 4.отсутствие необходимости содержания оптического кабеля под избыточным воздушным давлением 5.стойкость к электромагнитным (гроза, ЛЭП и др.) воздействиям (металлические конструктивные элементы используются только в качестве бронепокровов и/или для предотвращения поперечной диффузии влаги.

 

6.1 Прокладка оптического кабеля

 

Прокладка оптического кабеля производится с использованием технологий, виды которых определяются проектом, условиями прокладки, типами используемых оптических кабелей, используемым оборудованием и др. Во всех случаях при прокладке не должны превышаться нормируемые нормативно-технической документацией на кабели механические воздействия (в первую очередь усилия растяжения и сжатия), климатические условия (нижняя предельная температура прокладки, как правило, составляет минус 10 °С), допустимые радиусы изгиба оптического кабеля (радиус изгиба не должен быть менее 20 наружных диаметров оптического кабеля) и т.д.

 

6.2 Прокладка оптического кабеля на городском участке сети

 

При прокладке оптического кабеля на городском участке сети, как правило, используется имеющаяся инфраструктура (кабельная канализация, коллекторы, туннели). Трасса прокладки и типы используемых для прокладки подземных сооружений определяются проектом, при этом из соображений пожарной безопасности оптического кабеля, прокладываемые в коллекторы и туннели, должны иметь оболочку из материала, не распространяющего горение. В соответствии с действующими нормативными документами, такие исполнения кабелей должны иметь сертификат пожарной безопасности, а в их маркировке должен присутствовать индекс "Н" (не распространяющий горение). Как правило, такие исполнения оптического кабеля изготавливаются с оболочкой из специальных композиций полиэтилена, содержащих в качестве наполнителя тригидроксид алюминия Al (OH)3, который при температуре выше 200 °С разлагается на окись алюминия Al2O3 и воду (в виде паров воды), что снижает окружающую температуру оптического кабеля до величины ниже точки возгорания, водяные пары способствуют также уменьшения концентрации выделяемых при горении газов. С целью минимизации риска повреждения оптического кабеля в ходе прокладки используемые на трассе прокладки подземные сооружения (трубы и колодцы кабельной канализации, коллекторы и туннели должны быть проверены, при необходимости отремонтированы, трубы прочищены и проверены на проходимость, возможные перепады уровней устранены и т.п.). Как правило, прокладка оптического кабеля производится в отдельный канал кабельной канализации или же, с целью более эффективного использования канала, в него предварительно прокладываются до 4 полиэтиленовых труб 32 мм, каждая из которых затем применяется для прокладки в нее отдельного кабеля. Для прокладки в кабельной канализации, учитывая вероятность повреждения оптического кабеля грызунами, наиболее целесообразно использовать оптический кабель с броней из стальной гофрированной ленты или же, при наличии повышенных требований по стойкости к электромагнитным воздействиям (например, на территории электроподстанций), диэлектрических оптических кабелей с броней из стеклопластиковых стержней. При прокладке оптического кабеля в кабельную канализацию наиболее широко используется метод затягивания оптического кабеля с помощью лебедки, снабженной устройством ограничения тягового усилия, тяговый трос (фал) которой через вертлюг (компенсатор кручения) соединяется с "кабельным чулком", установленным на конце оптического кабеля. Тяговая скорость лебедок, как правило, регулируется в диапазоне 0 - 30 м/мин. При прокладке оптического кабеля в кабельную канализацию следует учитывать следующее: 1. наличие каждого поворота трассы прокладки на угол 90 °С эквивалентно укорочению длины прокладки на 200 м, при наличии поворотов трассы барабан с оптическим кабелем по возможности рекомендуется располагать непосредственно с поворотами для снижения тяговых нагрузок на оптический кабель при прокладке, 2. секции длиной более 1 км рекомендуется прокладывать с размещением барабана с оптическим кабелем в середине секции, с прокладкой половины строительной длины оптического кабеля в одном направлении, размоткой оставшейся длины оптического кабеля на устройство типа "Фигаро" (используемое в технологии пневмопрокладки оптического кабеля) или укладки этой длины оптический кабель "восьмерками" на поверхности и последующей прокладки в другом направлении, 3. при прокладке оптического кабеля следует использовать направляющие устройства (колена, ролики и др.), облегчающие условия ввода оптического кабеля в каналы кабельной канализации предотвращающие повреждения оптического кабеля в ходе прокладки, 4. при прокладке следует контролировать тяговое усилие, которое не должно превышать нормируемого для прокладываемого кабеля. Рекомендуется использовать лебедки, тяговое усилие которых контролируется автоматически или по меньшей мере контролируется оператором, 5. при прокладке оптического кабеля не следует использовать смазки, поскольку они могут разрушать оболочку оптического кабеля, а также "приклеивать" кабели к стенкам канала, 6. во избежание попадания внутрь канала кабельной канализации загрязнений и воды оптический кабель относительно канала рекомендуется герметизировать. Прокладка оптического кабеля может осуществляться также каскадным методом, с использованием нескольких последовательно установленных, синхронно работающих тяговых лебедок. В колодцах кабельной канализации оптического кабеля должны быть выложены на кронштейнах с допустимым радиусом изгиба и промаркированы.

 

6.3 Прокладка оптического кабеля в специальные (защитные пластмассовые) трубы

 

Защитная полиэтиленовая труба (ЗПТ) - современная альтернатива традиционной асбестоцементной трубе кабельной канализации. ЗПТ может быть использована как для увеличения емкости традиционной кабельной канализации с одновременным приданием ей новых характеристик (путем прокладки ее в каналы существующей кабельной канализации), так и для прокладки непосредственно в грунт, фактически выполняя функции междугородной кабельной канализации. ЗПТ представляет собой трубу 25-63 мм (строительная длина в среднем 2 км) из полиэтилена высокой плотности с имеющимся на внутренней поверхности антифрикционным покрытием, что обеспечивает снижение коэффициента трения примерно вдвое по сравнению с поверхностью из обычных композиций полиэтилена, нормируемый срок службы ЗПТ составляет не менее 50 лет. Прокладка ЗПТ осуществляется по обычной технологии прокладки кабелей связи (кабелеукладчиками, в траншею, затягиванием в каналы существующей кабельной канализации). Применение ЗПТ при сооружении волоконно-оптических линий передачи позволяет, однократно выполнив прокладку нескольких каналов ЗПТ, эффективно затем ее использовать, проводя последующую прокладку оптического кабеля в резервные каналы ЗПТ или же производя по мере необходимости замену оптического кабеля без необходимости проведения земляных работ. Учитывая, что ЗПТ обеспечивает эффективную механическую защиту и защиту от грызунов прокладываемого в нее оптического кабеля, к кабелям не предъявляются высокие требования по механическим характеристикам. Поэтому для прокладки в ЗПТ наиболее целесообразно использовать недорогие легкие (небронированные) оптические кабеля, в том числе диэлектрические. С целью облегчения работ по поиску трассы рекомендуется один из оптических кабелей, прокладываемых в пакет из ЗПТ, использовать с металлическим конструктивным элементом. Прокладка оптического кабеля в ЗПТ, как правило, осуществляется методом пневмопрокладки с использованием специализированного оборудования, обеспечивающим возможность "задувки" в ЗПТ максимальных строительных длин оптического кабеля (величиной 4:6 км), без необходимости их разрезания и перемотки на участках пересечения с подземными сооружениями.

 

 

7 ПРОКЛАДКА И ПОДВЕСКА КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ

 

На рисунке 7.1 изображена магистральная оптическая сеть, протяженностью 89 км, с преградами.

Рисунок 7.1 Магистральная оптическая сеть

 

Наиболее трудоемким этапом создания волоконно-оптических систем связи является монтаж кабельной системы. В этой статье мы поговорим о том, какие методы монтажа кабеля сегодня используются. В зависимости от того, где проходит тот или иной фрагмент кабельной системы, можно выделить следующие виды монтажа: 1. Монтаж кабеля внутри зданий. 2. Подземная прокладка. 3. Подвешивание на опорах. 4. Прокладка по морскому дну. В зависимости от вида монтажа варьируются и типы используемых кабелей, и конкретные методы их прокладки.

 

7.1 Внутри зданий

 

Монтажные работы по прокладке кабелей внутри зданий, как правило, не требуют серьезных затрат. Для прокладки используются имеющиеся в здании кабельные каналы, пространства фальшполов и потолков. Внутри зданий можно использовать наименее защищенные кабели. Пожаробезопасность может быть одним из требований, которые к ним могут предъявляться. Внешняя оболочка кабеля в этом случае должна не только изготовляться из негорючих материалов, но и исключать выделение при температуре горения как вредных для организма человека веществ, так и газов, которые при большом скоплении могут привести к взрыву. Пожаробезопасные кабели стоят дорого, поэтому при невысокой стоимости самих монтажных работ общие затраты на создание кабельной сети могут существенно увеличиться. Другой спецификой этого вида монтажа является большое количество углов поворота кабеля. При монтаже необходимо следить, чтобы радиусы изгиба на поворотах были не меньше указанных в документации на кабель.

 

7.2 Под землей

 

Подземная прокладка кабеля требует бОльших затрат на монтаж. Часто тем, кто прокладывает подземный кабель, приходится сталкиваться с непредвиденными трудностями. Тем не менее, этот вид прокладки широко применяется (часто другой альтернативы просто нет) и четко разбивается на два подвида: 1. прокладка в подземной кабельной канализации; 2. закапывание в грунт. Подземная кабельная канализация используется при монтаже кабеля в городской черте. Кабель при этом прокладывается поэтапно: отрезками между двумя ближайшими люками колодцев кабельной канализации. Первоначально из одного колодца в другой продевается легкая проволока, а затем с ее помощью протаскивается сам кабель. Операция эта может оказаться очень трудоемкой в случае, если каналы забиты до отказа другими коммуникационными кабелями. При прокладке в подземных коммуникациях могут использоваться самые разные типы кабеля. Наиболее важные требования, которые к ним предъявляются, - герметичность и наличие специальной оболочки из прочной металлической проволоки или гофрированной ленты для защиты от грызунов. Закапывание в грунт применяется за городской чертой, в основном на равнинной местности. Кабель укладывается на глубине около 1 м с помощью специального плугового укладчика, который за один проход копает мини-траншею (с помощью специального плуга), укладывает кабель и, во многих случаях, сразу же его закапывает. Впрочем, при грунтовой прокладке нередко используется и ручной труд. Существенную опасность для уложенного в грунт кабеля представляют "копатели" всех видов и форм собственности. Добродушный частник, пожелавший выкопать колодец, может вывести из строя линию связи протяженностью в несколько тысяч километров. Поэтому часто в траншею с кабелем на меньшей глубине закладывается ярко-оранжевая лента с предупредительной надписью. Примечательной разновидностью укладки кабеля в грунт является использование полиэтиленовых труб. Суть этой технологии состоит в том, что сначала в грунт закапывается не сам кабель, а длинная полиэтиленовая трубка. После того, как канал создан по всей длине будущей линии связи, в него с помощью специального компрессора в буквальном смысле вдувается оптоволоконный кабель. Для снижения трения кабеля о стенки трубки, часто ее внутреннюю поверхность снабжают продольными ребрами. Достоинство этого способа укладки кабеля в грунт очевидно: при необходимости замены кабель, с помощью того же компрессора, высасывается из трубки, и вместо него вдувается новый. Что касается типа кабеля, который используется для укладки в грунт, то это определяется, в основном, характером местности, по которой он проходит. Здесь наиболее важным свойством, которым должен обладать прокладываемый кабель, является герметичность (обычно она проверяется методом электрического пробоя), особенно если кабель прокладывается в болотистой местности, в поймах рек и по дну водоемов. Такой кабель может иметь несколько защитных оболочек, а свободное пространство внутри него заполняется специальным гидрофобным веществом.

 

7.3 Над землей

 

Хотя сейчас более трех четвертей оптоволоконных кабелей проходят под землей, монтаж кабеля на опорах имеет большие перспективы. Он может с успехом использоваться и в городской черте, и за ее пределами, так как оптоволоконный кабель подвешивается на уже существующие опоры линий традиционных коммуникаций. Это могут быть:

1. опоры телефонных и телеграфных линий; 2. опоры линий электропередач (ЛЭП); 3. опоры контактной электросети железных дорог. Надземная прокладка кабеля производится сравнительно легко. Монтаж кабеля осуществляется сразу на большом отрезке линии опор. Обычно это делается сразу по всей длине подвешиваемого кабеля (3-6 км)с помощью так называемого метода подтяжения. На опорах закрепляются специальные ролики, по которым сначала протягивается легкий полимерный трос, а затем уже, с его помощью, - кабель. Специальные машины обеспечивают равномерное разматывание кабеля с транспортировочных барабанов. После того как кабель подвешен на всем отрезке, он перекладывается с роликов на крепежные элементы. Отдельного внимания заслуживает подвешивание оптоволоконного кабеля на опорах ЛЭП. Здесь имеется три возможности: 1.Использование специального грозозащитного троса с встроенным оптоволоконным кабелем. 2.Подвешивание самонесущего кабеля между опорами. 3.Навивка кабеля на фазовый или грозозащитный провод. Включение кабеля в грозозащитный трос, который является обязательным элементом любой ЛЭП, - одно из самых надежных и долговечных (до 40-60 лет) решений. Однако и стоимость грозозащитного троса со встроенным оптоволоконным кабелем, и стоимость его монтажа сравнительно велики. Поэтому использование грозозащитного троса с оптоволоконной начинкой оказывается эффективным при строительстве новых ЛЭП. Использование самонесущего кабеля, то есть кабеля, подвешиваемого на опорах вместе с фазовыми проводами, имеет свои преимущества: он не подвержен поражению молнией или токами короткого замыкания. С другой стороны, этот вид кабеля наименее надежен и не может быть использован в ЛЭП напряжением более 150 кВ. Навивка кабеля на фазовый и грозозащитный провод - сегодня, пожалуй, самый экономичный и быстрый способ прокладки кабеля по существующим ЛЭП. Оптоволоконный кабель навивается на провод с помощью механизированных средств. Интересна, например, радиоуправляемая навивочная машинка фирмы "Фокас", которая способна обвивать кабель со скорость 1 м/с (за исключением участков обхода опоры). При обходе опоры машинку необходимо перевешивать на следующий отрезок линии. Эта процедура занимает примерно 40 минут, тем не менее, скорость прокладки кабеля довольно высока - около 3 км в день. Однако и у этого способа есть свои недостатки. Он не может быть применен на линиях с напряжением выше 175 кВ, и, к тому же, при замене провода, вокруг которого навит кабель, последний придется прокладывать заново.

 

7.4 По дну морскому

 

Оптоволоконные кабели, которые прокладывается по дну морей и океанов, - наиболее дорогие. Для укладки кабеля в этом случае используются специально оборудованные судна. Кабель прокладывается за один раз: от берега до берега. Если требуемый для этого кабель (например, при прокладке трансатлантических линий) не помещается на одном судне, то используют целую эскадру кораблей. Особые проблемы связаны с устранением неисправностей кабеля, проложенного по морскому дну. После того как кабель пролежит на дне не один месяц, его зачастую трудно бывает найти. Особенности донного рельефа и подводные течения могут отнести кабель на десятки километров. Таковы основные виды монтажа оптоволоконных кабельных систем. Сделанный обзор не претендует на полноту. Каждый из способов монтажа может иметь несколько модификаций, выбор которых определяется конкретными целью и условиями прокладки.

 

7.5 Поиск места повреждений

 

Одним из преимуществ оптоволоконных кабелей перед традиционными медными является возможность дистанционного обнаружения места повреждения. Под повреждением понимается и физический разрыв оптических волокон, из которых состоит кабель, и появление в них неоднородностей (например сколов), существенно увеличивающих затухание проходящего по ним сигнала. Сделать это можно с помощью рефлектометрии. Сущность метода достаточно очевидна. На входе оптического волокна посылается короткий световой импульс и здесь же на входе с помощью фоточувствительного элемента измеряется отражаемый сигнал. Это напоминает принцип радиолокации. Если в кабеле имеется неоднородность, то часть сигнала от нее отражается (например, поперечный скол волокна ведет себя как полупрозрачное зеркало) и возвращается к источнику. Величина интервала между посланным и отраженным импульсом, помноженная на скорость света и разделенная пополам (сигнал идет туда и обратно), дает очень точное местоположение повреждения. Несмотря на то, что принцип рефлектометрии прост и понятен даже школьнику, приборы-рефлектометры стоят сравнительно дорого. Это объясняется тем, что разница в мощности передатчика и чувствительности приемника составляет 100-120 дБ, что находится почти на пределе современных технологий. Тем не менее, рефлектометры выпускаются многими производителями. Минирефлектометры, которые легки, компактны и поэтому могут использоваться в полевых условиях, стоят от 10 до 20 тыс. долларов. Стоимость более мощных оптических рефлектометров - от 20 до 50 тысяч. Но овчинка стоит выделки. Ведь как только будет обнаружено повреждение кабеля, имея в своем распоряжении рефлектометр, фирма-оператор практически сразу может выслать ремонтную бригаду, которая точно будет знать, какой участок кабеля ей следует заменить. А время, как известно, - это деньги.

 

7.6 Закапывание в грунт.

 

Подземная кабельная канализация используется при монтаже кабеля в городской черте. Кабель при этом прокладывается поэтапно: отрезками между двумя ближайшими люками колодцев кабельной канализации. Первоначально из одного колодца в другой продевается легкая проволока, а затем с ее помощью протаскивается сам кабель. Операция эта может оказаться очень трудоемкой в случае, если каналы забиты до отказа другими коммуникационными кабелями. При прокладке в подземных коммуникациях могут использоваться самые разные типы кабеля. Наиболее важные требования, которые к ним предъявляются, - герметичность и наличие специальной оболочки из прочной металлической проволоки или гофрированной ленты для защиты от грызунов. Закапывание в грунт применяется за городской чертой, в основном на равнинной местности. Кабель укладывается на глубине около 1 м с помощью специального плугового укладчика, который за один проход копает мини-траншею (с помощью специального плуга), укладывает кабель и, во многих случаях, сразу же его закапывает. Впрочем, при грунтовой прокладке нередко используется и ручной труд. Существенную опасность для уложенного в грунт кабеля представляют "копатели" всех видов и форм собственности. Добродушный частник, пожелавший выкопать колодец, может вывести из строя линию связи протяженностью в несколько тысяч километров. Поэтому часто в траншею с кабелем на меньшей глубине закладывается ярко-оранжевая лента с предупредительной надписью.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В ходе курсовой работы была разработана зоновая оптическая сеть. Выбран оптический кабель ОКБ-М8П-10-0,22-32. Кабель предназначен для обеспечения бесперебойной связи в зоновой сети. Рассмотрены прокладка, подвеска и монтаж оптических кабелей.

Оптоэлектронная связь сегодня является одним из главных направлений научно-технического прогресса. Достоинства оптических кабелей и систем передачи, и в первую очередь экономия меди, вызвали повышенный интерес к ним и привели к интенсивному развитию этой отрасли техники. В настоящее время волоконная оптика получила широкое развитие в различных областях науки и техники, и производства (связь, радиоэлектроника, энергетика, термоядерный синтез, медицина, машиностроение, летающие аппараты, вычислительные комплексы и т. д.).

В ближайшем будущем следует ожидать появления фторированных, халькогенидных и других типов оптических волокон, которые при использовании ближнего инфракрасного диапазона волн (2... 4 мкм) позволят уменьшить потери до 0,1... 0,2 дБ/км и существенно увеличить длины регенерациоиных участков. Спектральное уплотнение позволит увеличить пропускную способность оптических трактов передачи.

Дальнейшее развитие получат оптоэлектронные устройства передающего и приемного назначения, широко будет применяться интегральная оптика. Следует ожидать, что усиление и преобразование сигналов будут происходить на оптических частотах. В перспективе получат развитие акустооптические преобразователи, непосредственно преобразующие сигналы в оптические.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Методические указания к курсовой работе по предмету «Линии связи», Липская М.А, Алматы, 2010

2. Защита кабельных и воздушных линий электропередачи от корро­зии. /Проэктор Е.Г. и др – М.: Энергия, 1974

3. Андрушко Л.М и др. Волоконно-оптические линии связи; Уч.пособие для ВУЗов - М.;Радио и связь 2005

4. Верник С.М и др. Оптические кабели связи: Уч.пособие для техникумов – М.;Радио и связь 2008

5. Ионов А.Д., Попов Б.В. Линии связи. – М.: Радио и связь, 1990

6. ГОСТ 2.106-96. Текстовые документы. – М.: Изд-во стандартов, 1997

7. Укстин Э.Ф., Хузякова В.А. Измерение характеристик кабелей электросвязи. – М.: Энергия, 1967

8. Гальперович Д.Я. и др. Радиочастотные кабели / Гальперович Д.Я., Павлов А.А., Хренков Н.Н. – М.: Энергоатомиздат, 1990.

9. Дмитриенко Г.В. Линии связи. Методические указания по курсовой работе для студентов направления 550400 "Телекоммуникация". - Ульяновск: УлГТУ, 2000.

10. ГОСТ 2.105-95. Общие требования к текстовым документам. – М.: Изд-во стандартов, 1996.