Техническая эксплуатация кабельных линий связи
реклама
Министерство образования Республики Башкортостан УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ УТВЕРЖДАЮ Зам. директора по УМР _____________ Л.Р. Туктарова «_____» ______________2013 г. СБОРНИК МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ МЕЖДИЦИПЛИНАРНЫЙ КУРС «ЛИНЕЙНЫЕ СООРУЖЕНИЯ СВЯЗИ» специальность «Информационная безопасность телекоммуникационных сетей» ДЛЯ СТУДЕНТОВ ОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ СОГЛАСОВАННО _______________ Р.Р. Рахимов РАЗРАБОТЧИК ___________ И.З. Шарафутдинова РАССМОТРЕНО На заседании кафедры телекоммуникаций _________ Н.С.Слесарева «___» __________2013 г. Уфа 2013 г. СОДЕРЖАНИЕ Предисловие 3 Практическая работа №1 «Технология строительства воздушных линий связи» 6 3. Практическая работа №2,3 «Технология прокладки кабельных линий связи» 10 4. Практическая работа №4,5 «Технология прокладки кабельной телефонной канализации» 5. Практическая работа №6,7«Технология монтажа кабельных линий связи» 6. Практическая работа №8 «Монтирование кабельных и воздушных вводов в жилые и общественно- производственные здания» 7. Практическая работа №9 «Технология ввода кабелей в здание АТС. Оборудование шахт» 8. Практическая работа №10,11 «Технология монтажа оконечных устройств» 9. Практическая работа №12 «Расчет параметров волоконно-оптических кабелей» 10. Практическая работа №13 «Технология герметизации муфт местной связи» 11. Практическая работа №14 «Расчет абонентских соединительных кабелей. Выбор типа кабеля» 12. Практическая работа №15 «Осуществление эксплуатация линейных сооружений связи 1. 2. 3 ПРЕДИСЛОВИЕ Методические указания для выполнения практических работ являются частью основной профессиональной образовательной программы Государственного образовательной учреждения среднего профессионального образования «Уфимский государственный колледж радиоэлектроники» по специальностям СПО «Информационная безопасность телекоммуникационных сетей» в соответствии с требованиями ФГОС СПО третьего поколения. Методические указания по выполнению практических работ адресованы студентам очной, заочной и заочной с элементами дистанционных технологий формы обучения. Методические указания включают в себя учебную цель, перечень образовательных результатов, заявленных во ФГОС СПО третьего поколения, задачи, обеспеченность занятия, краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме, задания для практической работы студентов и инструкцию по ее выполнению, методику анализа полученных результатов, порядок и образец отчета о проделанной работе. Методические указания созданы в помощь для работы на занятиях, подготовки к практическим работам, правильного составления отчетов. Приступая к выполнению практической работы, необходимо внимательно прочитать цель и задачи занятия, ознакомиться с требованиями к уровню подготовки в соответствии с федеральными государственными стандартами третьего поколения (ФГОС-3), краткими теоретическими сведениями и учебнометодическими материалами по теме практической работы, подобрать материал согласно теме занятия, сделать по нему презентацию и подготовить доклад. Все задания к практической работе необходимо выполнять в соответствии с инструкцией, анализировать полученные в ходе занятия результаты по приведенной методике. Отчетом о выполненной практической работе необходимо выполнить по приведенному алгоритму или инструкцию по выполнению работы. Наличие положительной оценки по практическим работам необходимо для получения зачета по дисциплине, поэтому в случае отсутствия на уроке по любой причине или получения неудовлетворительной оценки за практическую работу необходимо найти время для ее выполнения или пересдачи. 4 Правила выполнения практических работ 1. Студент должен прийти на занятие подготовленным к выполнению практической работы. 2. После проведения практической работы студент должен представить отчет о проделанной работе. 3. Отчет о проделанной работе следует выполнить в журнале практических работ на листах А4 с одной стороны листа. Оценку по практической работе студент получает, если: студентом работа выполнена в полном объеме; студент может пояснить выполнение любого этапа работы; отчет выполнен в соответствии с требованиями к выполнению работы; студент отвечает на вопросы преподавателя и других студентов группы на удовлетворительную оценку и выше. Зачет по выполнению практических работ студент получает при условии выполнения всех предусмотренных программой практических работ после сдачи журнала с отчетами по работам и оценками Внимание! Если в процессе подготовки к практическим работам возникают вопросы, разрешить которые самостоятельно не удается, необходимо обратиться к преподавателю для получения разъяснений или указаний в дни проведения дополнительных занятий. 5 Кол-во и типы опор Назначение ВЛС Толщ ина голол еда Колво цепей Вари ант Практическое занятие № 1 «Технология строительства ВЛС» I. Цель занятия: 1. Ознакомление с технологией строительства ВЛС. II. Задание: 1. Выберите типовой профиль опор ВЛС по заданному количеству подвешиваемых цепей. 2. Изобразите на рисунке фрагмент ВЛС с выбранным в п.1 профилем опор, состоящий из заданного количества и типа опор; укажите названия элементов ВЛС. 3. Исходя из заданной толщины гололеда и назначения ВЛС, определите тип ВЛС по механической прочности и длину пролета. 4. Составьте схему скрещивания двух цепей ВЛС 16-элементной секции скрещивания по заданным индексам; определите индекс и составьте схему взаимной защищенности между этими цепями. Исходные данные приведены в таблице 1. 1 20 1 промежуточная 4 2 8 12 3 5 4 16 5 3 6 4 7 8 8 6 9 10 1 промежуточная и 1 угловая 1 промежуточная и 1 усиленная 1 промежуточная и 1 анкерная 2 промежуточные, 1 противоветровая 2 промежуточные, 1 кабельная 2 промежуточные, 1 анкерная 2 промежуточные, 1 усиленная 3 промежуточные 10 7 1 промежуточная, 1 противоветровая 7 9 14 18 11 8 13 16 Телефонная I класса ПВ II класса Телефонная II класса Телефонная III класса ПВ I класса Телефонная I класса Телефонная III класса ПВ II класса Телефонная II класса Телефонная III класса Индекс скрещивания Цепь 1 Цепь 2 2-4-8 1-8 1-2-8 2-4 2-8 1-2-4 1-4-8 1-4 1-2-4-8 1-8 4-8 1-2-8 2-4-6 1-2 1-4 1-2-4 2-8 2-4-8 1-2 1-24-8 Рис. Профиль №1 III. Методические указания по выполнению задания. Для выполнения задания 1 изучите материал (1, с. 20-26; 132-134., 4, с. 12-17; 28-42; 105-111). Приведите условие задачи и таблицу с Вашим вариантом задания. 3.1. Пользуясь, рис. 2.5 в (1) и рис. 2.9 в (4), выберите типовой профиль в соответствии с заданным числом цепей. Укажите номер выбранного профиля. 3.2. Изобразите на рисунке эскиз фрагмента ВЛС, который содержит заданное число пор с выбранным профилем. На рисунке укажите названия элементов ВЛС. Например, пусть задано: количество цепей: 3; одна промежуточная и одна усиленная опоры. Выбираем профиль №1. 3.3. По заданной толщине гололеда и назначению ВЛС можно определить тип линии и длину пролета, т.е. расстояние между опорами по приведенной таблице 2. Таблица 2 Тип линии Толщина гололеда, мм Длины пролетов, м Телефонные линии I и II класс III класса 6 Линии ПВ I класса II класса О - облегченный Н - нормальный У - усиленный ОУ - особо усиленный 5 10 15 20 50 50 40 35,7 83,3 62,5 50 50 62,5 50 40 40 83,3 62,5 505 50 3.4. Для уменьшения величины взаимных и внешних влияний на ВЛС применяется скрещивание по определенной схеме. Схема скрещивания – закономерность распределения отдельных скрещиваний на каждой цепи вдоль линии. Выбор схемы скрещивания определяется достижением максимальной защищенности при минимальных затратах. Для условного изображения схем скрещивания служат индексы скрещивания. Существуют основные (или простые) индексы: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 и производные (или сложные) индексы: (1-2), (1-4-16), (1-2-16-64) и т.д. Вам заданы сложные индексы. Чтобы составить схему скрещивания по сложному индексу, надо сначала построить схемы скрещивания для всех простых индексов, входящих в состав сложного, а затем для заданного сложного. Причем скрещивание производится на тех элементах, где число скрещиваний для всех схем, составленных для простых индексов, оказалось нечетным. Если это число четное, эффект от скрещивания пропадает, и на этом элементе скрещивание не производится. На последнем элементе скрещивание не производится. Если схема скрещивания одной цепи отличается от другой, то эти цепи взаимно защищены. Степень взаимной защищенности определяется несовпадающими индексами. Пример: Пусть, задана 16-элементная секция скрещивания: индекс скрещивания первой цепи (1-8) и второй цепи (1-2-4). Таблица 3 Составим схему скрещивания для индексов 1 и 8; затем схему скрещивания первой цепи по индексу (1-8). Далее построим схемы скрещивания для индексов 1, 2, 4 и схему скрещивания второй цепи по индексу (1-2-4). Теперь определим индекс взаимной защищенности между цепями 1 и 2. Совпадает в индексах «1», поэтому индекс взаимной защищенности: (2-4-8). Составляем схему взаимной защищенности по этому индексу. 4. Контрольные вопросы 5. Содержание отчета. 1. Какие известны типы ВЛ? 1. Наименование темы занятия. 2. Основные линейные материалы. 2. Цель занятия. 3. Применение железобетонных опор и 3. Эскиз фрагмента ВЛС, приставок. содержащее заданное число пар с 4.Скажите об электрических выбранным профилем. характеристиках ВЛС. 4. Ответы на контрольные вопросы. 5. Системы передачи по ВЛС. 5. Вывод. 6. Скажите о достоинствах и недостатках ВЛС. 7 Практическое занятие № 2,3 «Технология прокладки кабельных линий связи» 1 Цель работы 1. Практическое ознакомление с прокладкой кабельных линий связи. 2. Закрепление знаний о прокладке кабельных линий связи 2 Задание 1. Ознакомление с прокладкой кабельных линий связи. 3 Краткие теоретические сведения: Прокладка кабельных линий связи Подготовительные работы Разработка подготовительных мероприятий. В процессе подготовки к строительству изучается проектная документация и трасса линии в натуре. При этом особое внимание обращают на речные переходы, пересечения с шоссейными и железными дорогами, прокладку кабеля по мостам, дамбам, в тоннелях, по обочинам дорог, в болотах, на скальных и горных участках, в населенных пунктах и т. д. Одновременно уточняются места расположения кабельных площадок, состояние дорог вдоль трассы и возможность подъезда к пунктам разгрузки кабеля, места расположения строительных подразделений (прорабских участков, механизированных колонн и др.), стоянок для транспорта, жилых и бытовых фургонов, условия обеспечения работающих питанием, водой, культурно-бытовым и необходимым санитарно-медицинским обслуживанием. Проект производства работ. По результатам изучения проектной документации и ознакомления с трассой в натуре составляется проект производства работ (ППР), в котором исходят из объема работ и сроков их окончания, отражаются следующие основные вопросы; состав и число механизированных колонн; количество автотранспорта; материально-техническое обеспечение; потребность в измерительной аппаратуре, инструменте, нетиповых конструкциях; потребность в рабочей силе; состав производственных подразделений и их размещение. Организация производственных подразделений. Для выполнения отдельных видов работ в составе строительных организаций (СМУ — строительно-монтажных управлений, ПМК — передвижных механизированных колонн, СМП — строительно-монтажных поездов и т. п.) создаются производственные подразделения: строительно-монтажные участки; бригады по проверке и подготовке кабеля на кабельных площадках; механизированные колонны; бригады по разработке траншей и прокладке кабеля вручную; бригады по устройству переходов через шоссейные и железные дороги; бригады по устройству телефонной канализации и смотровых устройств; группы разбивки трассы и фиксации; монтажно-измерительные колонны. Подготовка кабеля к прокладке Размещение кабельных площадок. Кабельные площадки размещаются, по возможности, ближе к трассе через 15— 20 км. Площадка должна быть ровной, сухой в период таяния снега, разлива рек, осенних дождей и т. п., не должна заливаться водой. Размеры площадок определяются исходя из числа барабанов, которые размещаются таким образом, 3 чтобы имелась возможность производить измерения и испытания, а также погрузку и вывозку их на трассу без перекатки. Площадки оборудуются противопожарными средствами: огнетушителями, ящиками с песком, бочками с водой и т. п. При транспортировке кабеля в кузове машины барабаны укрепляются постоянным и съемным упорами, которые после погрузки барабанов скрепляются продольными брусьями (рис. 7. 24). Испытания кабелей. Все строительные длины кабеля, поступившие на кабельную площадку, перед вывозкой на трассу подвергаются полной или частичной проверке. При полной проверке производятся: внешний осмотр барабанов; испытание на герметичность; измерение электрического сопротивления изоляции изолирующих шланговых покровов (оболочка-броня); испытание электрической прочности и измерение сопротивления изоляции жил; проверка целостности жил и экранов. При частичной проверке производятся внешний осмотр барабанов, испытание на герметичность оболочки и измерение изоляции «оболочка — броня» в кабелях со шланговыми покровами. Кабели, поступившие на площадки без избыточного давления, а также имеющие вмятины, пережимы, обломанные концы и другие внешние дефекты, подвергаются полной проверке. После измерений и испытаний все строительные длины устанавливаются под избыточное давление 90—110 кПа (0,9—1,1 кгс/см2). Результаты проверки кабеля на площадке фиксируются в протоколах. Группирование строительных длин Качество передачи по кабелю зависит от электрической однородности цепей. Для получения максимальной однородности строительные длины кабеля в пределах одного усилительного участка группируются перед прокладкой по конструктивным данным, размерам строительных длин, волновому сопротивлению коаксиальных пар, величинам переходного затухания и средним значениям рабочей емкости. По конструктивным данным группированию подлежат кабели всех типов. На усилительном участке укладывают строительные длины кабеля, имеющие одинаковые материалы и размеры токоведущих элементов, изоляцию, скрутку, расцветку жил и элементов и оболочек, выпускаемых по одному и тому же ГОСТу (ТУ) и, как правило, изготовляемых одним заводом". В пределах усилительного участка прокладываются длины с однородными оболочками (полиэтилен, поливинилхлорид и т. д.), что необходимо для обеспечения возможности их сращивания при монтаже. 4 По размерам строительных длин кабели группируются таким образом, чтобы общая длина участка соответствовала проектной. При двухкабельной системе подбирают по две одинаковые длины для того, чтобы муфты были в одном котловане. Кроме того, при подборе учитываются особые Условия трассы (например, реки, болота и другие препятствия, где размещение муфт невозможно или нецелесообразно). По волновому сопротивлений) кабели группируются таким образом, чтобы в месте стыка строительных длин разность концевых значений волновых сопротивлений в каждой соединяемой коаксиальной паре типа 2,6/9,5 не превышала 0,45 Ом, в паре типа 1,2/4,6—1,2 Ом и в кабеле ВКПА 2,1/9,7—2,4 Ом. В усилительный пункт (ОП, ОУП, НУП) вводится конец строительной длины такого кабеля, у которого волновое сопротивление любой коаксиальной пары типа 2,6/9,5 находится в пределах 750+=0,25 Ом, пары типа 1,2/ 4,6-—75+=0,3 Ом, а в кабеле типа ВКПА — 75+=0,6 Ом. Порядок группировки коаксиальных пар при изготовлении строительных длин кабеля и его маркировке изложен в гл. 4. Группирование строительных длин по величинам переходного затухания производится на симметричных ВЧ кабелях таким образом, чтобы прилегающие к усилительному пункту (ОУП, НУП) строительные длины на протяжении 2,5—3 км имели по возможности наибольшие величины переходного затухания на ближнем конце, но не менее 65 дБ. При этом следует иметь в виду, что строительные длины ВЧ кабелей с минимальным переходным затуханием на ближнем конце более 65 дБ имеют на щеке барабана соответствующий знак (>65 дБ). Группирование строительных длин по средним значениям рабочих емкостей производится на симметричных высокочастотных кабелях таким образом, чтобы максимальное число длин одной и той же группы было проложено рядом, а средние значения рабочей емкости смежных строительных длин отличались друг от друга не более чем на 0,2 нф/км. На подходах к НУП (ОУП) прокладываются строительные длины, средняя рабочая емкость которых отличается от номинального значения не более чем на 0,2 нф/км. По результатам группирования для каждого кабеля каждого усилительного участка составляется укладочная ведомость. Разбивка трассы Перед прокладкой кабеля производится разбивка трассы, которая в процессе проектирования выбирается с учетом наименьшего объема строительных работ, максимального использования механизмов, удобства эксплуатационного обслуживания и минимальных затрат на работы по защите кабелей от коррозии, опасных влияний и повреждений от ударов молнии. Разбивка трассы производится в соответствии с рабочими чертежами, отступление от которых допускается только по согласованию с заказчиком или проектной организацией. Трасса прокладки кабеля выбирается, по возможности, прямолинейной. Участки с известковыми почвами, сточными водами, свалки и другие места, опасные в коррозийном отношении, следует обходить. Пути обхода препятствий должны быть наикратчайшими. В лесной местности осевая линия трассы обозначается вехами, устанавливаемыми на коротких участках в пределах видимости. Затем делается просека визирной линии, после чего производится вырубка просеки на всю ширину. 5 Места пересечения и сближения с другими подземными сооружениями отмечаются специальными знаками с надписями. Разбивка трассы и производство работ в непосредственной близости к другим подземным сооружениям (электрическим кабелям, газопроводу, водопроводу, кабелям связи и т. п.) осуществляются в присутствии представителей организаций, эксплуатирующих эти сооружения. Места нахождения существующих подземных сооружений определяют по технической документации или с помощью кабелеискателей и путем шурфования. Прокладка подземных кабелей Способы прокладки. Прокладка подземных междугородных кабелей может осуществляться двумя основными способами: 1) специальными кабелеукладочными механизмами — кабелеукладочниками, с помощью которых комплексно, практически одновременно, производится образование траншей, размотка и укладка кабеля; 2) вручную в предварительно подготовленные траншеи. Как правило, прокладка кабеля осуществляется кабелеукладчиками, что по сравнению с прокладкой кабеля вручную сокращает трудоемкость работ в 20—30 раз. Траншеи разрабатываются только на участках, где использование кабелеукладчика невозможно (наличие подземных сооружений, стесненные условия и т. п.) или экономически нецелесообразно ввиду ограниченного объема работ. В пределах одного усилительного участка все строительные длины разматываются концом А в одну сторону, а концом Б — в другую. Для коаксиальных кабелей это требование относится к участкам ОУП—ОУП. При размотке барабан с кабелем должен вращаться от усилия, приложенного с помощью автоматического устройства, или от рук рабочих, а не от тяги кабеля; это необходимо для снижения растягивающих нагрузок на кабель и обеспечения свободной, без натяжения укладки его на дно траншеи. Во время размотки следят, чтобы слипание или смерзание витков не вызывало резких перегибов кабеля. На стыке строительных длин устанавливается временный знак с нанесением номера муфты. Глубина прокладки кабеля составляет 1,2 м. Она уточняется проектом. Прокладка кабеля кабелеукладчиками. Наиболее распространенными являются кабелеукладчики, действие которых основано на принципе расклинивания специальными ножами грунта и образования в нем узкой щели на заданную глубину (0,7—1,3 м). В эту щель по мере движения механизма (рис. 7. 25) через находящуюся в теле ножа или прикрепленную к нему кассету укладываются кабели сматываемые с барабанов, установленных на корпусе кабелеукладчика или на специальной прицепной тележке. 6 Перед прокладкой производится пропорка трассы с помощью специального пропорочного или кабелеукладочного ножа (без кабеля в кассете), что обеспечивает разрыхление грунта и предохраняет кабель от возможных повреждений при пересечении скрытых препятствий (камней, корней деревьев и т.п.). Перед началом прокладки для установки ножа в рабочее положение выкапывается котлован и конец кабеля с установленного на кабелеукладчике барабана пропускается через кассету. Когда на барабане остается 1,5-2м кабеля, колонна останавливается, краном снимают пустые барабаны, погружают на их место полные, скрепленные внахлест концы ранее проложенных длин с концами, подлежащими размотке, и продолжают движение колонны. Разработка траншеи. На участках трассы, где использование кабелеуклачика по условиям местности невозможно или экономически нецелесообразно (при малом объеме работ, высокой стоимости транспортировки колонны и т.п.), кабель укладывается в открытые траншеи, предварительно разработанные механизмами или вручную (рис. 7. 26а). Глубина траншеи определяется проектом и, как правило, должна быть в грунтах I—III групп не менее 0,9м, а в скальных грунтах, при выходе скалы на поверхность,— не менее 0,5м. Коаксиальные кабели прокладываются на глубину 1,2м, чем обеспечивается их более надежная защита от механических повреждений. Ширина траншей, разрабатываемых механизмами, обычно находится в пределах 0,4—0,7м. Для предотвращения обвалов грунта и связанных с этим несчастных случаев при разработке траншей и котлованов стены их крепятся (рис. 7. 26б) или устраиваются откосы. Разработка траншей без крепления может осуществляться на глубину не более 1м в насыпных песчаных грунтах; 1,25м — в супесчаных и суглинистых грунтах; 1,5м — в глинистых грунтах; 2 м — в особо плотных грунтах. Действующие подземные сооружения в местах пересечения с ними разрабатываемых траншей заключаются во временные защитные короба (рис. 7. 26, в). При пересечении трассы бронированного кабеля с другими подземными сооружениями выдерживаются следующие размеры по вертикали: от трамвайных и железнодорожных путей — не менее 1м от подошвы рельсов; от шоссейных дорог—не менее 0,8м ниже дна кювета; от силовых кабелей— выше или ниже их на 0,5м, при прокладке в трубе — 0,25м; от водопровода и канализации — выше их на 0,25м, при прокладке в трубе — 0,15м; от продуктопровода — выше или ниже на 0,5м, при прокладке в трубе — 0,15м; от кабельной канализации — ниже блока не менее 0,1м; от 7 других бронированных кабелей связи — ниже или выше на 0,1м. На склонах оврагов и подъемах с уклоном более 30° траншея роется зигзагообразно (рис. 7.27). В каменистых и скальных грунтах в траншее устраивается постель из разрыхленной земли или песка. Толщина нижнего и верхнего слоев постели— 10см. Прокладка кабеля в траншеи. Как правило, прокладка кабеля производится с барабанов, установленных на кабельные транспортеры или автомашины, оборудованные козлами-домкратами. Кабель сматывается и укладывается непосредственно в траншею или вдоль нее по бровке, а затем в траншею. При наличии на трассе препятствий, исключающих применение механизмов, размотка осуществляется вручную. Для этого барабан с кабелем устанавливается на козлыдомкраты или транспортер в непосредственной близости к траншее. Засыпка траншей. Перед засыпкой траншей все подземные сооружения (кабель, трубы и т. п.) фиксируются на планшетах рабочих чертежей с «привязкой», т. е. с указанием расстояний к постоянным ориентирам. Засыпка осуществляется специальными траншеезасыпщиками, бульдозерами или вручную. В некоторых случаях, в городах или на херритории промышленных предприятий перед засыпкой траншеи кабель покрывается кирпичом для защиты его от механических повреждений. Кабели, проложенные в районах вечной мерзлоты, подвергаются воздействию мерзлотно-грунтовых явлений: пучение, морозобойные трещины, оползни и т. д. Как правило, кабели связи в районах вечной мерзлоты прокладываются в деятельном слое, который оттаивает в летнее время и промерзает в зимнее. Тип кабеля, глубина и способ его прокладки определяется проектом. Основным мероприятием по защите кабельных линий от воздействия мерзлотных явлений следует считать применение кабеля с круглопроволочной броней. Используется также обваловка трассы путем насыпки грунта толщиной слоя в 0,6м и более. Устройство переходов через шоссейные и железные дороги Чтобы не прекращать движения транспорта во время строительства кабельной линии, на пересечении трассы с шоссейными и железными порогами кабели, как правило, укладывают в предварительно заложенные под проезжей частью трубы. 8 Укладка труб, в основном, асбоцементных или пластмассовых, обычно выполняется способом горизонтального бурения грунта. Прокладываемые под железными дорогами асбоцементные трубы для повышения их изоляции предварительно покрываются горячим битумом. Число труб определяется проектом. Концы труб должны выходить не менее чем на 1м от края кювета и лежать на глубине не менее 0,8 м от его дна (рис. 7. 28). Бурение грунта и затяжка труб осуществляется гидравлическим буром (рис. 7. 29), бурильно-шнековой установкой или пневмопробойником. Процесс бурения состоит в следующем. С помощью гидравлического блока цилиндров и насоса высокого давления в грунт заталкивается стальная штанга, состоящая из отрезков длиной 1 м, навинченных друг на друга по мере продавливания. После выхода на противоположную сторону шоссе (или железной дороги) конца первой штанги с навинченным наконечником, последний заменяют расширителем, который протягивают в обратном направлении; при этом в грунте в результате его уплотнения образуется канал. Вслед за расширителем в канал заталкивают трубы, что обычно удается сделать при ширине перехода до 12 м. При более широких переходах трубы затягивают в канал с помощью разборной штанги при ее обратном движении. Для этого штангу проталкивают на противоположную сторону перехода, на ее конец надвигают отрезок .трубы, которую закрепляют с помощью шайбы и гайки. Концы труб после их прокладки на переходах немедленно закрывают пробками для предохранения от засорения. Установка замерных столбиков Спустя некоторое время после прокладки трасса покрывается растительностью, а в зимнее время — снегом, что усложняет обнаружение кабеля, муфт и других элементов линии в процессе эксплуатации. Поэтому в процессе строительства на стыках строительных длин, а также на поворотах трассы, в местах пересечений с 9 шоссе, железными дорогами, реками и другими препятствиями устанавливаются замерные столбики. Обычно столбики изготовляются из железобетона сечением 0,15x0,15 м и длиной 1,2м (подземная часть 0,7м и надземная 0,5м). В районах с большими снежными покровами проектом предусматриваются столбики увеличенной длины. Столбики устанавливаются на расстоянии 0,1м от осевой линии трассы обычно на полевой стороне. Механизация строительства Трудовые затраты на строительство линейных сооружений междугородных кабельных магистралей составляют 50—60% общего объема работ. К наиболее трудоемким видам работ относятся разработка траншей и котлованов, прокладка кабеля, устройство просек, строительство НУП и телефонной канализации, защита от грозы и коррозии. Для сокращения трудоемкости тяжелые работы должны быть максимально механизированы. Эффективность механизации работ по прокладке кабеля очевидна, например, при сопоставлении следующих данных: трудозатраты на рытье 1км траншей и укладку в нее кабеля вручную составляет примерно 200— 300 чел./дней, а при выполнении этих работ кабелеукладчиком — 10 чел./дней. Как правило, ручной труд должен применяться лишь для обслуживания механизмов и в условиях, когда использование механизмов технически невозможно или экономически нецелесообразно. По принципу построения рабочего органа кабелеукладчики можно разбить на две группы: пассивные (ножевые) и активные (роторные, вибрационные, гидравлические). По конструкции ходовой части кабелеукладчики разделяются (рис. 7. 30) на колесные, гусеничные, типа волокуши (болотные). Колесные кабелеукладчики изготовляются на пневматических колесах автомобильного типа либо на металлических— комбайнового типа. Гусеничные кабелеукладчики 10 изготовляются на базе гусеничных тракторов. Наибольшее распространение получили пассивные, ножевые кабелеукладчики, так как они имеют простую конструкцию рабочего органа, экономичны и надежны в работе. Их используют для прокладки кабелей в грунтах I—III категорий, а при предварительном разрыхлении (многократной пропорке ножами или другими способами) в грунтах IV и V категорий. Важным достоинством ножевых кабелеукладчиков является возможность их весьма эффективного использования для прокладки кабелей через реки и болота, где другие кабелеукладчики, как правило, не могут быть применены. На строительстве кабельных линий применяются различные кабелеукладчики, отличающиеся формой рабочего органа (ножевые и фрезерные), типом ходовой части (колесные, гусеничные на металлических полозьях, болотные), оборудованием для размотки кабеля с барабана и погрузки барабанов с кабелем. У большинства их, кроме рабочего ножа, есть еще передний нож, который служит для разрезания верхнего слоя почвы. Основные технические данные кабелеукладчиков приведены в табл. 7.1. При прокладке тяжелых кабелей обычно применяются кабелеукладчики на гусеничном ходу (рис. 7.31). Они могут иметь дополнительное навесное устройство для укладки проводов (тросов), для защиты кабеля от ударов молнии. Колесный кабелеукладчик показан на рис. 7.32. 11 Движение кабелеукладчиков обеспечивается тягой тракторного поезда из 3—7 тракторов (типа Т-100).Если по условиям трассы прохождение тракторов невозможно (болото), тяга на кабелеукладчик передается с помощью длинного троса. Вместо тракторного поезда может быть использована специальная якорная тракторная лебедка. Кабелеукладчики являются основными ведущими механизмами, определяющими производительность работ по прокладке кабеля. Для их нормальной работы в зависимости от конкретных условий требуется комплекс машин и механизмов, называемый механизированной колонной, в состав которой входят: кабелеукладчик— 1, пропорщик— I, тросо-проводоукладчик — 1, траншеезасыпщик — 1, трактор (типа Т-100)— 3—7, бульдозер —1, автокран или кран на тракторе — 2—3, автобензовоз — 1, автомашины (кабелевозы)—2—4, автомашины для перевозки рабочих — 1, электростанция передвижная— I, сварочный агрегат— 1, фургоны (жилые, столовая, склад)—4—6. Роторные кабелеукладчики применяются для разработки траншей с одновременной укладкой в них кабеля. Кабелеукладчик состоит из самоходного роторного экскаватора и прицепной тележки с устройствами для погрузки, транспортировки и прокладки кабеля. Преимущество роторных экскаваторов в том, что им можно прокладывать кабель не только в талых, но и в мерзлых грунтах. Основным рабочим органом комплекта является диск со сменными режущими зубьями, форма которых определяется категорией и составлением грунта (талый, мерзлый и т. п.). Для устройства просек используются электропилы, состоящие из пильной части, электродвигателя и редуктора. Пильная часть содержит стальную машину, натяжное устройство и пильную цепь. Такую пилу обслуживает один рабочий, который разрабатывает до 100 м3 леса в смену. Пила приводится в действие от передвижной электростанции. При разработке узких просек, а также при выборочной вырубке отдельных деревьев используются приводные пилы типа «Дружба» с бензиновым двигателем. При прокладке кабеля в кустарнике используются кусторезы. С помощью электросучкорезок обрезают сучья и очищают срубленные деревья от коры и луба. Для корчевания пней, очистки просек и площадей от крупных камней и транспортирования их на небольшие расстояния, а также для валки небольших деревьев применяется корчеватель. Механизм смонтирован на тракторе и состоит из рамы, рабочего органа в виде отвала с четырьмя зубьями и канатно-блочной 12 системы управления с лебедкой. Рама унифицирована и может быть использована для навески других рабочих органов — бульдозера, снегоочистителя и т. п. Экскаваторы используются для рытья траншей на участках, где прокладка кабеля кабелеукладчиками технически невозможна или экономически нецелесообразна. Экскаваторы подразделяются на одноковшовые и многоковшовые (рис. 7. 33). Одноковшовые экскаваторы применяются также при разработке котлованов для монтажа муфт, НУП и т. п. В качестве базы для многоковшовых экскаваторов используются гусеничные или колесные тракторы. Наиболее эффективны многоковшовые траншейные экскаваторы роторного типа. Основным органом таких экскаваторов является рабочее колесо-ротор, по окружности которого насажены ковши (зубья). Бульдозеры используются для расчистки и планировки трассы, засыпки траншей и котлованов, перемещения грунта, а в необходимых случаях — в качестве тягового механизма. Основным рабочим органом бульдозера является отвал с ножом, подъем и опускание которого осуществляется при помощи лебедки и стального каната или гидравлической системы (рис. 7.34). Траншеезасыпщики предназначены для сбора грунта и образования над щелевидной траншеей валика из грунта после прокладки кабеля ножевыми кабелеукладчиками. Для погрузочно-разгрузочных работ используются самоходные автомобильные и тракторные краны, а также автопогрузчики. При работе с подъемными кранами необходимо строго соблюдать соотношение между массой груза, высотой его подъема и вылетом стрелы. Для транспортировки барабанов с кабелем, проводов грозозащиты, линейного оборудования, железобетонных изделий и других тяжеловесных грузов используются автомашины и тракторы (при бездорожье) со специально оборудованными транспортерами-кабелевозами, кабельные тележки и волокуши, НУПо-возы. Для перевозки на большие расстояния кабелеукладчиков, тракторов, экскаваторов и других механизмов используются прицепы-тяжеловесы (трейлеры). Основные теоретические сведения смотреть: [1, стр. 195 – 217]; [2, стр. 53 - 57] 4 Контрольные вопросы 1. Как происходит подготовка кабеля к прокладке? 2. Как получить максимальную однородность цепи? 3. Для чего производится разбивка трассы? 4. Какие есть способы прокладки подземных кабелей? 5. В каких случаях применяется устройство переходов через шоссейные и железные дороги? 6. Зачем устанавливают замерные столбики? 7. Благодаря чему достигается механизация строительства? 8. Опишите прокладку кабеля в кабельной канализации? 9. Опишите прокладку кабеля по мостам, стенам зданий и подвеска на опорах? 10. Как происходит прокладка подводных кабелей? 13 Практическое занятие №4,5 «Технология прокладки кабельной телефонной канализации» 1 Цель работы 1. Практическое ознакомление с назначением и устройством кабельной телефонной канализации. 2. Закрепление знаний о назначении и устройстве кабельной телефонной канализации 2 Задание 1. Ознакомление с с назначением и устройством кабельной телефонной канализации. 3 Теоретические сведения: Кабельная и телефонная канализация Состав кабельной канализации При строительстве кабельных линий в городах голые (небронированные) кабели прокладывают в специальной кабельной канализации, состоящей из трубопровода и смотровых кабельных колодцев (рис. 7.36). Последнее время для прокладки подземных коммутаций различного назначения (кабелей, теплофикации, водопровода, газопровода и др.) устанавливаются коллекторытоннели. Кабельная канализация обеспечивает возможность прокладки по мере надобности необходимого числа кабелей без разрытия земли. Поэтому число каналов (отверстии) трубопровода предусматривается с учетом развития кабельной сети на определенный период времени. Каждый канал канализации используется для прокладки крупного кабеля или двух-трех мелких. Трубопровод кабельной канализации закладывается на глубине 0,4— 0,7м, а под трамвайными путями — 1,1м, считая от верхней поверхности трубы. Расстояние между колодцами в зависимости от местных условий обычно не превосходит 125—150 м. Для устройства кабельного трубопровода широкое применение получили асбоцементные трубы, а также пластмассовые трубы из полиэтилена и винилпласта. Известны конструкции труб из бетона, керамики и др. 14 Трубы могут быть прямоугольной и цилиндрической конструкций (рис. 7. 37). Асбоцементные трубы имеют цилиндрическую форму с внутренним диаметром 90—100 мм и длиной 2— 3м. Полиэтиленовые трубы изготавливаются в основном двух типов с наружными диаметрами 63 и ПО мм и могут иметь строительную длину до 10м. Достоинством полиэтиленовых труб являются: возможность изготовления большими строительными длинами, высокая водо-и газонепроницаемость, малая масса, стойкость к коррозии от агрессивных грунтов и блуждающих токов. Из одиночных труб комплектуется многоканальная канализация (рис.7. 38). Стыки асбоцементных труб выполняются с помощью полиэтиленовых муфт или стальной манжеты. Для полиэтиленовых труб применяется способ стыковой сварки. Асфальтовые и другие уличные покровы вскрывают пневматическими инструментами (отбойными молотками, лопатами и др.). Траншеи для укладки труб и котлованы для установки колодцев роются экскаваторами, а в тех местах, где из-за наличия других подземных сооружений нельзя использовать средства механизации,— ручным способом. Трубы укладываются на дно хорошо выровненной траншеи с небольшим уклоном в сторону колодцев. Уклон необходим для стока воды, которая может попасть в каналы трубопровода, и для ввода труб в колодцы на глубине, обеспечивающей более правильную выкладку кабеля. Известен также способ горизонтального бурения для прокладки труб кабельной канализации. Для этой цели приспособлена машина ДМ-1 (рис. 7.39). Ниже приведена классификация кабельных колодцев связи (ККС): коробка малого типа ККС-1 на один канал; колодец малого типа ККС-2 на два канала; колодец малого типа ККС-3 до шести каналов; колодец среднего типа ККС-4 до 12 каналов; 15 колодец большого типа ККС-5 до 24 каналов По назначению колодцы делятся на проходные, угловые, разветвительные и станционные, По форме колодцы делятся на прямоугольные, овальные и многогранные. Наибольшее применение получили колодцы овальной формы. Способ размещения кабеля в овальном колодце показан на рис. 7.40. Колодцы изготовляются преимущественно из железобетона в сборном или монолитном виде. Типовой сборный железобетонный колодец показан на рис, 7.41. Если из-за наличия других подземных сооружений невозможно установить сборный железобетонный колодец типовой формы и размеров, то строят кирпичные колодцы. Сверху на входное отверстие колодца устанавливается круглый чугунный люк (рис. 7.42) с двумя крышками — наружной чугунной и внутренней стальной, защищающей колодец от воды и запирающей его. Для укладки кабелей внутри колодца устанавливаются кронштейны с консолями. В крупных городах при большом числе подземных сооружений, проходящих в непосредственной близости друг от друга, устройство или ремонт одного сооружения иногда приводит к повреждению другого. Во избежание этих недостатков устраивают общие коллекторы-тоннели для совместной прокладки в них нескольких разнородных трубопроводов и кабелей. Для удобства эксплуатации коллектор может быть оборудован освещением, вентиляцией, приспособлениями для перевозки материалов. Высота коллектора соответствует росту человека (порядка 2м). Коллектор имеет прямоугольную, иногда круглую формы и выполняется из сборного железобетона. Помимо общих коллекторов, объединяющих трубопроводы и кабели, могут быть устроены только кабельные тоннели, предназначаемые для прокладки кабелей различного назначения (связи, сигнализации, сильного тока и т. п.). В городах, где имеется метро, их тоннели также используют для прокладки кабелей. На рис. 7.43 показан разрез прямоугольного коллектора из железобетона для силовых и связных кабелей и труб теплофикации. 16 Прокладка кабеля в канализации В кабельной канализации прокладываются небронированные кабели, голые, освинцованные или в пластмассовой оболочке. Перед началом работ по прокладке кабеля проводятся подготовительные работы, состоящие в очистке кабельных колодцев от воды и грязи, вентиляции для очистки их от светильного и болотного газов, которые могут скапливаться в колодцах, а также в подготовке канала канализации к протягиванию кабеля. Стальной трос, к которому крепится кабель, вводится в канал с помощью тонкого тросика, каната или капронового шнура, пропускание которого в канал трубопровода принято называть заготовкой канала. Заготовка может выполняться посредством различных приспособлений. За последние годы для этой цели успешно используются различные конструкции пневматических или электрических каналопроходчиков. Пневматический каналопроходчик (рис. 7. 44,а) состоит из двух резиновых конусов 1 и 2, собранных на общей стальной оси. Для протаскивания капронового шнура 3 он плотно вставляется в канал канализации, после чего сжатый до 0,4—0,6 МПа воздух от передвижного компрессора подается в канал через специальный штуцер. Под давлением воздуха резиновые конусы передвигаются по каналу и тянут за собой шнур. Электрический каналопроходчик (рис. 7.44, б) состоит из электродвигателя и движущего механизма. Вращательное движение от электродвигателя, получающего питание от сети переменного тока, передается двум ходовым осям движущего механизма. На осях укреплены зубчатые колеса, с помощью которых прибор передвигается по каналу. Для лучшего сцепления колес со стенками канала имеется подвижной бугель с цепной передачей, который, упираясь в верхнюю поверхность трубопровода, исключает возможность пробуксовки или движения прибора по спирали. 17 При отсутствии механических каналопроходчиков или при протягивании кабеля по частично занятому каналу применяют стальные или дюралевые свинчивающиеся палки длиной 1 м. Первая палка (рис. 7.45, а) с навинченными на нее наконечниками (рис. 7 45, б и в) вводится в канал, вторая— плотно свинчивается с первой и проталкивается в канал, к ней привинчивается третья и проталкивается далее по каналу и т. д. до тех пор, пока первая палка не достигает другого колодца. После этого к одному из концов их прикрепляется тонкий трос, который пройдет по каналу от одного колодца до другого вслед за палками. На месте прокладки кабеля проверяется плотность его оболочки. Обычно кабель поступает с завода под внутренним воздушным давлением; в этом случае в оболочке делают прокол и по характерному звуку выходящего воздуха убеждаются в целости оболочки. Для скрепления кабеля с тросом на его конец надевается стальной чулок (рис. 7.46). При протягивании чулок уменьшается в диаметре и плотно охватывает кабель. Кабель может протягиваться с помощью моторной или ручной лебедки, устанавливаемой у люка колодца (рис. 7.47). Для предохранения от повреждений оболочки кабеля о край канала в отверстие трубопровода вставляют предохранительную втулку или применяют специальный направляющий шаблон (колено). Для уменьшения трения между стенками канала и кабелем последний перед поступлением в канал обильно смазывается техническим вазелином. В практике строительства кабельных линий применяются машины КМ, позволяющие значительно ускорить и облегчить процесс прокладки кабеля в канализации. Машина КМ-2 оборудована на грузовом автомобиле на котором смонтирована лебедка для протягивания кабеля, имеющая тяговое усилие до 19 600Н, кран грузоподъемностью до 2000 кг и насос для откачки воды из колодцев производительностью 16м3/ч. Машина имеет вентилятор для дегазации колодцев, пневматический кабелепроходчик и электрогенератор для приведения в действие электроинструмента. Теоретические сведения смотреть: [1, стр. 207 –212]; [2 , стр. 50 - 53]. 4 Контрольные вопросы 1. Для чего предназначена кабельная телефонная канализация (КТК) и как она устроена? 2. Типы трубопроводов и требования предъявляемые к ним? 3. Типы смотровых устройств, опишите их. 4. Как производится строительство КТК? 18 Практическое занятие № 6 «Монтаж оптических кабелей» Цель занятия: Ознакомление с монтажом оптических кабелей (ОК) Задание: 1. Ознакомление с общими требованиями к проведению монтажных работ ОК при помощи соединителей, коннекторов и муфт. Содержание отчёта: Наименование темы занятия Цель занятия Задание Эскиз соединителя и муфты Ответы на контрольные вопросы 1. Какими способами соединяются строительные длины ВОЛС? 2. Какие требования , предъявляются к соединителям и коннекторам? 3. Какие виды процессов подготовки ОВ к сращиванию вы знаете? 4. Как и для чего нужна операция скалывания? 5. Какими устройства скола ОВ вы знаете? Опишите их. 6. Какие способы сращивания ОВ вам известны? 7. Как осуществляет оконцовка волокна? 8. Перечислите типы коннекторов? 9. Перечислите конструкции муфт и особенности их монтажа? Теоретические сведения Потери при соединении волокон Для соединения различных частей оптических телекоммуникационных систем производят в основном кабели стандартной длины, например 2, 4, 6 км. Для информационных систем всегда существует необходимость соединения строительных длин кабеля между собой, т.к. только на коротких участках длиной 26 км можно использовать одну строительную длину кабеля. ВОЛС большой длины состоят из нескольких строительных длин по 2-6 км каждый, которые могут соединяться между собой различными способами: - постоянные соединения – это сварные соединения, используемые в основном для соединения волокон в сетях большой протяженности, и механические соединения. Преимущественно используемые в сетях локальной инсталляции; - полупостоянные соединения, преимущественно используемые в сетях, где абоненты перемещают оборудование или, где вся сеть постоянно перестраиваются, т.е. в локальных сетях LAN, а также при установлении временных соединений во время организации кабельных вставок во время аварий на магистральных и соединительных ВОЛС. Разъемные соединитель (разъем, коннектор) - устройство для подключения волокна к источнику, детектору или к другому волокну. В его конструкции заложена возможность многократного подключения и отключения волокна. Неразъемный соединитель (сплайс, «сварка») предназначен для постоянного соединения одного волокна с другим. Бывают многоразовые сплайсы. Ключевым моментом волоконно-оптического соединения является точное размещение сердцевин ОВ для обеспечения максимально полной передачи света от одного волокна к другому. 19 Требования к соединителям и коннекторам: - установка соединителей должна приводить к небольшим потерям оптической мощности на соединители; - соединители должны легко и быстро устанавливаться, не требуя дорогостоящего оборудования и длительного обучения персонала; - разъем должен гарантировать многократное подключение и отключения без каких либо изменений уровня потерь; - потери должны быть регламентированы вне зависимости от времени установки соединителя. - цена соединителей и оборудования для их установки должна быть невысокой. Исходя из этих факторов, техника соединения методом сварки используется, в основном, на сетях большой протяженности, где требования к качеству соединения и его затухании особенно строги. Механические соединители используются, как правило, при прокладке оптического кабеля внутри помещений. Потери вносимые сварным швом значительно меньше, чем при механическом соединении, а дорогой коннектор обладает меньшим затуханием, чем дешевый. Требования к потерям на соединителе следующие: - 0,2 дБ и менее для телекоммуникац. систем и для дальних линий связи; - 0,3-1 дБ для соединителей, используемых в контуре внутри здания: для локальных сетей или линий управления производством; - 1-3 дБ для соединителей в системах, где такого рода потери приемлемы и основным соображение выступает низкая стоимость. В таких системах, как правило, используется пластиковое волокно. Как известно, существуют три причины возникновения потерь в волоконнооптическом соединении: - внутренние причины, с вязанные с нестабильностью параметров самого волокна; - внешние причины, связанные непосредственно с соединителем; - системный фактор, отражающий параметры системы в целом. Подготовка ОВ к сращиванию Процесс подготовки ОВ к сращиванию включает снятие первичного защитноупрочняющего покрытия волокна, скалывание для получения хорошо обработанной торцевой поверхности волокна, обтирку зачищенных концов мягким материалом, пропитанным растворителем. В настоящее время часто используется ОВ с эпоксиакрилатным первичным защитно-упрочняющим покрытием. Такое покрытие может быть удалено либо механическим, либо химическим способом. Для удаления эпоксиакрилатного покрытия механическим способом используется инструмент, основным рабочим элементом которого служат стальные лезвия толщиной 0,3мм. Недостатком этого метода являются небольшие повреждения поверхности ОВ. Химический способ исключает повреждения поверхности ОВ, т.к. снятие эпоксиакрилатного покрытия с помощью подогретого до определенной температуры растворителя. Для этой цели используется нагревательное устройство УН-1. Чистота поверхности ОВ перед сваркой играет значительную роль. Нагретый свыше 4800 с кварц активно вступает в реакцию с жирами и др. веществами, загрязняющими близлежащую поверхность. Образующаяся стеклянная корка легко 20 растрескивается, посторонние примеси, плохая очистка также могут привести изделие в негодность и возникают потери. Вследствие указанных выше причин механические способы удаления покрытия ОВ применяются лишь при подготовке концов волокна к производству измерений. Для получения хорошо обработанной торцевой поверхности ОВ проводят операцию скалывания: на поверхность световода с удаленным первичным покрытием наносят насечку с последующим приложением к ней растягивающей, изгибающей нагрузки и их комбинации, вызывающих рост трещины и облом световода в данном месте. Существуют механические и электронные устройства скола ОВ. При монтаже многомодовых ОК используется механический инструмент, позволяющий получить скол ОВ высокого качества. Стабильно высокое качество сколов ОВ при минимальных требованиях к квалификации персонала получают при использовании электронных скалывателей. Скол одномодовых ОВ рекомендуется выполнять только с помощью электронного скалывателя. Способы сращивания ОВ Для соединения ОВ кабелей связи применяют сварку ОВ; соединение с помощью механических сростков; склеивание. Сварку производят с помощью электрической дуги, кислородно-водородной грелки, хлороводородной грелки, СО-лазера, плазменного генератора. Из всех способов практическое применение при монтаже ОК в процессе строительства и эксплуатации ВОЛС нашел только способ сварки с помощью электрической дуги. Процесс сварки ОВ в современных сварочных аппаратах может быть представлен следующим образом. Концы волокон устанавливаются друг относительно друга, каждое волокно фиксируется в подвижном V-блоке с магнитными зажимами. В большинстве сварочных аппаратов весь процесс является автоматическим. С помощью микропроцессора и электронных технологии сканирования концы волокон юстируются друг относительно друга с точностью 1/10000мм. Эта юстировка также контролирует угол скола и чистоту концов волокна. Концы волокна нагреваются с помощью электрической дуги между двумя точечными электродами и затем соединяются, вместе образуя единое соединение. В процессе сварки берут определенное количество электронных сканированных изображений, с которых можно наблюдать визуально или с помощью математического анализа качество соединения. Места соединения ОВ зачищают одним из способов: восстановление защитного покрытия, заливкой места стыка эпоксидным компаундом и с помощью специальных гильз для защиты соединений световодов. Наиболее успешно со сваркой конкурирует способ соединения ОВ с помощью специальных соединителей – механических сростков. Подготовка ОВ в данном случает производится также, как и для сварки. Для механического соединения концы подготовленных волокон поочередно укладывают в каналы, образованные выравнивающими элементами устройства, после чего обе половины соединяют, фиксируя ОВ. Под действием давления выравнивающих элементов, соединяемые волокна юстируются. Часть механических соединителей реализуется с помощью трубок с прецизионными отверстиями. Два конца волокна соединяются внутри одной и той 21 же трубки, часто заполненной жидкостью с согласующим показателем преломления. Соединение защищено эпоксидным клеем. Еще одним видом механического соединения ОВ является соединение, реализованное на базе трех прутков. Такой соединитель состоит из трех стальных прутков с таким диаметром, что когда пруты лежат продольно друг с другом между ними фиксируется канал, имеющий тот же диаметр, что и соединяемые волокна. Термоусаживающая трубка держит пруты вместе. После внесения жидкости с согласующим показателем преломления концы волокон вставляются с различных концов в канал, образуя простое полупостоянное соединение. Соединитель из трех прутов используется в основном, для различных измерений. Большое количество сложных механических соединителей требуется для изготовления соединения кабеля с ленточной укладкой волокон. Оба конца лент с волокнами зачищаются от первичного и вторичного покрытий. Волокна помещаются друг против друга между двумя силиконовыми пластинами, одна из которых имеет протравленные с большой точностью канавки. Затем две пластинки фиксируются с помощью пружинных зажимов. Волокна соединяются друг с другом и согласующая жидкость вводится в канавки. Несколько таких пластинок могут крепиться одна на другую, образуя соединительную матрицу для многоволоконного кабеля (до 144 волокон). Основной недостаток механических сростков, это чрезвычайно высокие требования, предъявляемые к стабильности геометрических размеров соединяемых с их помощью волокон, в том числе к диаметру волокна по первичному покрытию. Наибольшее применением механические сростки имеют на одномодовых ВОЛС. Основным показателем, сдерживающим внедрение соединения ОВ методом склеивания, является отсутствие клеязаполнителя с оптическими характеристиками, близкими к кварцу, и способного за короткое время (до 10 мин) обеспечить жесткое фиксирование ОВ в конструкции соединителя. Применяемые в большинстве случаев клеи на основе эпоксидных компаундов, обладающие хорошими оптическими и прочностными характеристиками, имеют время полимеризации 2…24 часа. При повышенной влажности, что характерно для полевых условий, это процесс еще более замедляется. В практике при строительстве и эксплуатации ВОЛС метод склеивания самостоятельно пока не применяется. Волокна склеивают в механических сростках. К полупостоянным соединителям предъявляются требования на механическую прочность и долговечность. Также они должны иметь точную концентричность; эффективную защиту против пыли и влаги. Соединение должно выдержать растягивающую нагрузку без увеличения затухания. Соединитель должен легко соединяться с кабелем, также легко разъединяться. Полупостоянные механические соединители делятся на цилиндрический наконечник; конический наконечник; соединитель с расширенным излучением; коннектор для ленты с волокнами. Наиболее простым и недорогим в изготовлении является стальной или керамический цилиндрический наконечник. Наконечник одноволоконного ОК центрируется против наконечника одноволоконного кабеля в цилиндрической втулке. Конический наконечник имеет более сложную конструкцию. Концы соединяемых наконечников отшлифованы в конической форме для удобства 22 центровки. Соединительная втулка, в которую они вставляются, имеет биконическую форму отверстия. В соединителе с расширенным излучением свет из передающего волокна расширяется через линзу, создающую поток параллельных лучей света, который имеет диаметр больше чем у волокна. После соединения лучи направляются снова через линзу в приемном волокне. Используется для соединения военных кабелей в полевых условиях. Механический соединитель для ленты с волокнами имеет цилиндрическую конструкцию. Лента с волокнами может иметь 1, 4 , 8 или более параллельных волокон в первичном покрытии зафиксированных вместе виде ленты. Поэтому соединитель должен иметь определенно количество отверстий диаметром 125мкм, расположенных в ряд. Расстояние между отверстиями должно соответствовать расстоянию между волокнами в ленте. Оконцовка волокна Для стыковки двух ОВ с помощью коннекторов каждое волокно должно иметь на конце соединитель. В большинстве случаев неразъемный соединитель является более простым устройством, чем разъемный соединитель (разъем). Одноразовый (неразъемный) соединитель состоит всего лишь из нескольких частей, сварочный – в простейшем варианте вообще не имеет дополнительных компонент. Волоконнооптический соединитель должен: закреплять волокно вдоль оптической оси; предохранять волокно; связывать волокно с кабелем. Под этим подразумевается, что кабель, обычно имеющий силовые элементы, также предохраняет волокно от прилагаемого натяжения. Части оконцованного соединителя связываются друг с другом соединительным патроном. Патрон имеет высверленное с высокой точностью отверстие и внешние зажимы для быстрого закрепления частей устройства. Высверленная часть бывает либо чисто металлической, либо содержит пластиковую вставку, обеспечивающую эластичное уплотнение соединителя. В большинстве соединителей для поддерживания волокна вдоль оптической оси используются специальные наконечники. В каком то Соединительный наконечник смысле многие соединители отличаются только корпусами, включающими в себя наконечники. Керамические наконечники позволяют достичь лучшего качества, чем металлические и пластиковые, кроме того они более предпочтительны для одномодовых волокон. Виды коннекторов: LME коннектор с цилиндрическим наконечником; SMAконнектор; FC коннектор; FC/PС коннектор; SC коннектор; ST коннектор; Малогабаритные коннекторы типа LС; FDDI коннектор; Коннектор с линзовым расширением луча; МТ коннектор. Конструкции муфт ОК и особенности монтажа Муфты ОК различают по назначению: для магистральных и городских сетей связи; для кабелей, прокладываемых в канализации, в 23 грунт, под водой и подвешиваемых на опорах; прямые и разветвительные муфты (перчатки). По конструкции муфты могут быть проходными или тупиковыми. Поскольку существует большое количество конструкций ОК, а также многообразие условий их прокладки, то велик и перечень оптических муфт. За рубежом применяются различные варианты сборных муфт, которые могут применяться многократно. Ведущим производителем муфт на территории СНГ является ЗАО «Связьстройдеталь». Производителями создаются минимальные, базовые комплекты, которые при необходимости пополняются всеми нужными деталями и материалами. «Связьстройдеталь» все материалы и детали группирует в специальные комплекты: базовые, монтажные, эксплуатационные, установочные, защитные, заземляющие и ремонтные. В базовый комплект входит минимальный набор деталей: корпус муфты, внутренний кронштейн и крепежные детали, одна кассета для выкладки оптических волокон и фиксации защитных гильз, материалы и детали для герметизации корпуса. Стандартными являются также ремонтные комплекты для оптической и устанавливаемой в котлованах поверх нее чугунной защитной муфты. Все остальные комплекты составляются из отдельных деталей и узлов с учетом особенностей кабелей и мест установки муфт у заказчика. Муфты оптические городского типа МОГ предназначены для сращивания ОК в кабельной канализации, коллекторах и туннелях, выпускаются в стандартном МОГ, укороченном МОГу и тупиковом МОГт вариантах, модернизированные МОГ-М, МОГу-М, МОГт-М. Муфты тупиковые типа МТОК 96 предназначены для сращивания до 96 волокон магистральных и внутризоновых ОК с любыми бронепокровами, прокладываемые в грунтах всех категорий, в канализации и подвешиваемых на опорах. Для установки в грунте муфта поставляется в комплекте с чугунной муфтой МЧЗ, она герметизируется с помощью двухкомпонентного герметика. Муфты подвесные тупикового типа МОПГ-01-IVпредназначены для прямого и разветвительного сращивания строительных длин магистральных самонесущих ОК и ОК, встроенных в газотросс. МОПГ имеет металлический корпус, оснащенный пятью портами для установки и крепления в них узлов ввода кабелей. Важным этапом являются выкладки ОВ в кассете и фиксация защитных гильз. Центральные силовые элементы в виде стальных тросов или проволок соединяются и закрепляются на лотках и кронштейнах в специальных узлах, входящих в комплект муфт. Металлические элементы ОК в виде проволочной брони фиксируются в узлах ввода. В муфтах МТОК 96 обеспечивается электрическое соединение брони сращиваемых ОК и вывод общего провода заземления. 24 Практическая работа №7 «Монтирование кабельных и воздушных вводов в жилые здания и общественнопроизводственные помещения» 1 Цель: 1. Ознакомление с монтированием кабельных и воздушных вводов в жилые здания и общественно-производственные помещения. 2. Закрепление знаний о монтировании кабельных и воздушных вводов в в жилые здания и общественно-производственные помещения. 2 Задание: 1. Ознакомление с монтированием кабельных и воздушных вводов в жилые здания и общественно-производственные помещения. 3 Краткие теоретические сведения: Устройство вводов воздушных линий Вводы цепей воздушных линий устраиваются, как правило, кабельными. При этом должно предусматриваться согласование параметров воздушных цепей с кабельными. Повышенные требования предъявляются к устройству подходов и вводов высокочастотных цепей в усилительные пункты (УП) с тем, чтобы избежать недопустимых влияний между цепями входа и выхода. При влиянии с выхода усилителя на его вход (рис. 7.20, а) образуется цепь обратной связи, которая может привести к самовозбуждению усилителя или возникновению значительных искажений. Во избежание этого, переходное затухание между входом и выходом усилителя должно быть на 26,1 дБ больше величины усиления. Тогда норма переходного затухания между цепями входа и выхода определится выражением А в . п = 5 + 26,1 дБ, где S - максимальная усилительная способность аппаратуры на верхней передаваемой частоте. Если в УП заводится несколько высокочастотных цепей (рис. 7.20,6), переходное затухание должно иметь большую величину, так как кроме опасности возникновения искажения от обратной связи приходится считаться с влиянием выхода одного усилителя на вход другого. Исходя из этого, необходимое переходное затухание между разными цепями входа и выхода должно быть больше разности их уровней на требуемую величину защищенности А 3, т. е. определяться выражением дБ: Ав.в=А3+(p01-p02) где р01 и р02 - уровни соответственно на выходе одного и входе др. усилителей. Для обеспечения требуемых величин переходного затухания высокочастотные цепи систем передачи В-12 на входе и выходе в усилительные пункты располагаются на отдельных линиях. Воздушный ввод допускается при одной ВЧ цепи. При наличии нескольких ВЧ цепей их ввод в УП осуществляется отдельными кабелями с разных кабельных опор. 25 Для уменьшения влияния через третьи цепи (наряду с подвеской цепей входа и выхода на разных линиях) в УП кроме ВЧ цепей вводятся все остальные цепи и провода, подвешенные на той же линии. Применяются также дополнительные защитные устройства - запирающие катушки и запирающие фильтры (ЗФ). Запирающие катушки включаются во все цепи и телеграфные провода, вводимые в УП (на входе и выходе), а также ВЧ цепи из цветного металла при их вводе в оконечные пункты. Запирающие фильтры предназначаются для увеличения переходного затухания между выходом и входом ВЧ цепей через третьи цепи (двух- и однопроводные), находящиеся на одной линии с ВЧ цепью. Они включаются в провода и НЧ цепи, проходящие через УП напрямую. Ввод в усилительный пункт стальных цепей может быть воздушным или кабельным. Стальная цепь с системами передачи ВС-2 и ВС-3 может вводиться в УП с двух кабельных столбов или с одного. При этом должны быть выдержаны требуемые нормы переходного затухания между кабельными цепями входа и выхода. При ВЧ передаче по нескольким стальным цепям для входа и выхода цепей пользуются отдельными кабелями, подводимыми с разных кабельных опор. В местах подхода цепей двух линий оборудуются разрезные опоры. При расчетах необходимо строго соблюдать габаритный размер линии, т. е. расстояние от наинизшей точки провода до земли или до верхней точки наземных предметов. Целью расчета опор воздушных линий на механическую прочность является выбор наиболее целесообразных конструкций, размеров опор и их дополнительных креплений. На механическую прочность воздушных линий связи оказывают существенное воздействие два вида нагрузки: ветер и гололед. Ветровая нагрузка определяется выражением: где υ – скорость ветра, м/с (принимаем 25м/с); с 2 qH q0 c c, аэродинамический коэффициент. 16 Колебания и вибрация проводов при ветре приводит к преждевременному разрушению проводов за счет действия переменных периодически изменяющихся напряжений в их материалах. Для увеличения надежности креплений на линиях связи используют усиленные или рессорные вязки проводов, обеспечивающие большую надежность. Другой дополнительной нагрузкой на провода воздушных линий являются гололед и изморозь. Гололед — это плотное прозрачное образование льда, получающееся при замерзании переохлажденных капель воды. Температура воздуха, при которой образуется гололед, находится в пределах от -1 до -6°С. Изморозь — это непрозрачный белый кристаллический снегообразный осадок. Явление гололедообразования наблюдается чаще всего в южных районах европейской части РФ (Донбасс, Поволжье и др.). Гололед или изморозь увеличивают массу проводов и их диаметр. В результате на проводах воздушной линии создается дополнительная механическая нагрузка, которая (7.2) Удельная нагрузка от массы льда при гололеде кг/м*мм2 (7.3) 26 Уделенная нагрузка от собственной массы и массы льда при гололеде кг/м*мм 2 (7.4) Удельная нагрузка от давления кг/м*мм2 ветра при отсутствии гололеда, (7.5) ветра при гололеде, кг/м*мм (7.6) Удельная нагрузка от собственной массы и давления ветра находится как и геометрическая сумма двух нагрузок γ1, действующей вертикально и γ4 действующая горизонтально кг/м * мм2 (7.7) Удельная нагрузка от собственной массы провода, массы льда и давления ветра при гололеде определяется кг/м * мм2 (7.8) где d- диаметр провода, мм; P- масса 1м провода, кг; b-толщина корки льда, мм γ0плотность льда, г/см3 ( при расчетах применяется равным 0,9); коэффициент перезагрузки (принимается для собственной массы 1,1 для гололеда и ветра 1,2) Sплощадь поперечного сечения провода, мм2; Кдоп– коэффициент , учитывающий неравномерность нагрузки по длине пролета, равный 0,9 ; – нормативный скоростной напор ветра, кгс/ м2 рассчитывается по (7.1): q0- нормативно скоростной напор ветра при голоде, кгс/ м2, определяется для скорости ветра υ=15 м/с; c- аэродинамический коэффициент принимается равным 1,2. Устройство кабельных и воздушных вводов в жилые и общественнопроизводственные здания Удельная нагрузка от Ввод кабелей в жилые и производственные здания осуществляется с помощью коробки, которая устанавливается на проходящей мимо канализации, либо от ближайшего колодца. Между коробкой и стеной здания прокладывается асбестоцементная или ПЭТтруба. Конструкция ввода может быть либо скрытой, либо открытой. При скрытом вводе (рис. 32) в фундаменте здания пробивается отверстие, в которое вставляется труба, и кабель вводится внутрь помещения через технический коридор или подвал. В подвале или техническом коридоре кабель укладывается на кронштейнах или крепится скобами к стене и через междуэтажные перекрытия поднимается на соответствующий этаж 27 в лестничной клетке и включается в оконечное устройство — кабельную телефонную коробку. Открытый ввод (рис. 33) делается в зданиях, не имеющих технических коридоров. При этом от ближайшего колодца до стены здания прокладывается труба (ПЭТ или асбестоцементная), в конец которой вставляется изогнутая ПЭТ-труба меньшего диаметра. Стык выводной и канализационной трубы герметизируется цементным раствором. Изогнутая труба должна выходить на поверхность земли на высоту не менее 300мм. Кабель затягиается в трубу, прикреляется скобами к стене здания и в удобном месте через отверстие в стене вводится внутрь помещения, где и заканчивается оконечным устройством распределительной коробкой. Защита кабеля от повреждений с внешней стороны стены производится с помощью стальных желобов, стального уголка или стальной трубы подходящего диаметра. Защита осуществляется на высоту до 3м. При вводе кабелей со стоечных линий провода этих линий переводятся в изолированные и вводятся в чердачные помещения через трубу стойки. Аналогично вводится и кабель, подвешенный на стоечной линии. Внутри чердачного помещения в удобном месте закрепляется оконечное устройство — распределительная коробка или кабельный ящик, куда и включаются провода или кабели от стоечной линии. 4 Контрольные вопросы 1. Норма переходного затухания между цепями входа и выхода (формула с пояснениями) 2. Как определяется ветровая нагрузка? 3. Какие бывают удельные нагрузки и как они рассчитываются? 4. Как осуществляется скрытый ввод кабеля в здание? 5. Как осуществляется открытый ввод кабеля в здание? 6. Как осуществляется защита введенного кабеля? 7. Опишите ввод кабеля через стоечные линии. 28 Практическая работа №8 «Технология ввода кабеля в здание АТС. Оборудование шахт» 1 Цель: 1. Ознакомление с технологией ввода кабеля в здания АТС. Ознакомление с оборудованием шахт. 2. Закрепление знаний о технологии ввода кабеля в здания АТС, оборудовании шахт. 2 Задание: 1. Ознакомление с технологией ввода кабеля в здания АТС. Ознакомление с оборудованием шахт. 3 Краткие теоретические сведения: Устройство вводов в здание АТС. Оборудование шахт. Для ввода кабеля в АТС перед зданием станции устанавливается станционный колодец. От него до здания АТС прокладывается блок асбестоцементных труб, через которые кабель подается в подземное помещение здания — шахту (фото 6). Шахта оборудуется вертикальными кронштейнами, на которые укрепляются консоли для укладки кабелей. К шахте предъявляют особые требования с точки зрения газо- и пожаробезопасности. Для предотвращения попадания газа в шахту при вводе в нее кабелей каналы трубопроводов герметизируются специальными способами. В шахте на введенных кабелях устанавливаются газонепроницаемые муфты, при необходимости — разветвительные, после чего через междуэтажное перекрытие кабели подаются в кросс (рис. 34). Газонепроницаемая муфта предотвращает выход воздуха через открытые концы кабеля. Разветвительная муфта необходима для расшивки кабеля большой емкости на кабели емкостью не более 100 пар — для удобства включения их в оконечные устройства. Кросс представляет собой помещение, в котором устанавливаются металлические каркасы рядами, на которых устанавливаются оконечные устройство для включения кабелей – защитные полосы. Кросс предназначен для электрических испытаний абонентских линий и круглосуточного обслуживания. 29 Ввод кабелей в ОП, ОУП ОП, ОУП представляют собой специальные здания, которые оборудуются шахтой и линейно-аппаратным цехом (ЛАЦ). Конструкция ввода кабеля в ОП, ОУП зависит от количества вводимых кабелей связи. При малом количестве вводимых кабелей, что характерно для ОП, станционный колодец устанавливать не обязательно, и тогда кабели вводятся через трубы ПЭТ или асбестоцементные, заложенные на глубине прокладки кабеля под углом 5°-10° к фундаментной стене здания ОП. Разбронирование введенных в ОП кабелей производится внутри шахты при выходе из канала. При вводе большого количества кабелей устанавливается станционный колодец, в котором и производится, при необходимости, разбронирование кабелей. Так же, как и при вводе в АТС, станционный колодец соединяется с шахтой блоком трубопроводов. В обоих случаях в шахте на кабелях устанавливаются газонепроницаемые муфты, при необходимости — разветвительные и электроизолирующие, которые предназначены для предотвращения попадания в ЛАЦ опасных напряжений и токов, которые могут возникнуть на линии. Из шахты кабели общим пакетом с помощью кабельроста (фото 7) подаются в ЛАЦ, где и включаются в соответствующие оконечные устройства (фото 8). 30 Устройство вводов кабелей в НУП, НРП НУП (необслуживаемый усилительный пункт) — устанавливаются между ОУПами для компенсации затухания кабеля. Различают несколько типов НУП по размерам: большие и малогабаритные. 31 Большие НУП представляют собой металлические цистерны горизонтального типа длиной до 3,6м в диаметре до 2,5м. Цистерны снабжаются горловиной с выходом на поверхность земли, заканчивающуюся металлической крышкой. Внутри горловины размещается лестница для спуска в цистерну. В самой цистерне под горловиной располагается оборудование для ввода кабелей, а остальная часть цистерны отводится под аппаратную, где размещается усилительное оборудование системы передачи в виде стоек или контейнеров. Над горловиной устанавливается будка из шифера, кирпича или металла, которая снабжается входной дверью. Будка предназначена для защиты цистерны от перегрева солнечными лучами, а также от дождя, пыли и других внешних воздействий. Внутри будки устанавливается оборудование для содержания кабелей под избыточным газовым давлением и щиток КИП. Ввод кабелей в указанные НУП производится через стальные патрубки, вваренные в торцевую часть цистерны на уровне прокладки кабеля (количество патрубков равно количеству вводимых кабелей). При вводе кабели освобождаются от брони, вводятся внутрь цистерны и включаются в соответствующие оконечные устройства. Оболочки кабелей опаиваются в торцах патрубков и защищаются от коррозии битумным покрытием. Большие цистерны НУП (рис. 35а) применяются для систем передачи: К60п; К-1920п; ИКМ-1920; К-3600; К-5400. Малогабаритные НУПы (рис. 35б) представляют собой контейнеры вертикального типа, снабжаемые также герметично закрывающейся крышкой, над НУП может быть построена будка или НУП могут быть помещены в специальный колодец без устройства будки. Малогабаритные НУПы применяются для систем передачи: ИКМ-480; К-300. НУП представляет собой контейнер полуподземного типа диаметром 1 м и высотой 1,2м. Под крышкой размещается гетинаксовая панель, на которую выводятся гнезда служебной связи для включения телефонного аппарата и основные контрольноизмерительные гнезда. Оборудование НУП выполнено в виде выемных кассет вертикального типа. 32 Ввод линейных кабелей в такие НУПы осуществляется с помощью стабкабелей, вмонтированных в НУП на заводе через герметичные патрубки, вваренные со стенки НУП. Стабкабели соединяются с линейными кабелями при помощи прямых соединительных муфт. Оборудование для содержания кабелей под избыточным газовым давлением размещается в будке. Для систем передачи К-60П-4, К-120 НУП представляет собой подземный контейнер, изображенный на рисунке 36. Такие НУПы помещаются в железобетонный колодец круглого сечения, либо над ними устанавливается будка легкого типа. Стакан НУПа выполняется из пластмассы или из металла, покрытого высокопрочной эмалью. Ввод кабелей в такие НУПы осуществляется аналогично малогабаритным. НРП (необслуживаемый регенерационный пункт) — устанавливаются между ОРП. Они представляют собой малогабаритные контейнеры из чугуна или толстостенной стали (до 10мм) прямоугольной или квадратной формы (рис. 37). НРП располагаются в цистернах НУП (больших или малогабаритных). НРП применяют для систем передачи: ИКМ-1920; ИКМ-480; ИКМ-120; ИКМ-30. НРП снабжаются стабкабелями, вмонтированными на заводе с помощью герметичных патрубков. Соединение стабкабелей с линейными кабелями производится прямыми муфтами. Применяется также и НРП надземного типа. Они устанавливаются на поверхности земли на железобетонных столбиках. Соединение с линейными кабелями производится аналогично всем остальным НРП. 4 Контрольные вопросы 1. Как кабель вводится в здание АТС? 2. Оборудование шахт? 3. Что такое кросс? 4. Ввод кабеля в ОУП, ОП. 5. Ввод кабеля в НУП, НРП. 6. Конструкция больших и малых НУП (эскиз). Вывод. 33 Практическая работа № 9 «Монтаж оконечных устройств городских телефонных кабелей» 1 Цель: Ознакомление с монтажными работами при зарядке распределительных коробок 2 Задание: 1. Ознакомление с общими требованиями к проведению монтажных работ 2. Произвести расшивку кабеля марки ТПП 3 Краткие теоретические сведения: На ГТС применяют следующие оконечные кабельные устройства: распределительную коробку, кабельный ящик, кабельный бокс, защитную полосу, рамку соединительных линий и испытательными гнёздами. Конструкция оконечных кабельных устройств должна удовлетворять следующим требованиям: большая герметичность, надёжность контактов, механическая прочность, небольшие габариты, экономичность. Распределительные коробки предназначены для соединения распределительного кабеля 10x2 с абонентским проводом. Существуют коробки КРТ-10, ICPTO-IOM, КРТП-10 (К коробка, Р-распределительная, Т - телефонная, 0- облегченная, Ппластмассовая, 10 - емкость коробки в пара Распределительная коробка КРТ- 10 устанавливается на наружных и внутренних стенах зданий и состоит из корпуса, бокса и плинтов. Корпус 1 коробки изготовлен из чугуна и снабжен самозакрывающейся крышкой 5. В лапках 4 корпуса предусмотрены отверстия для крепления коробки на стене. Бокс 4 коробки также изготовлен из чугуна имеет стальной патрубок б для ввода кабеля и крепления и корпусу коробки двумя винтами 7. В распределительных коробках типов КРТ и КРГП (используют плинт 3 типа 9К, который крепится к боксу винтами 1 металлическими пластинами - плинтодержателями. На поверхности плинта имеется 10 пар контактных винтов (к которым подключаются концы абонентских проводов), соединенных с впрессованными внутри плинта десятью парами контактных перьев, к которым припаиваются жилы распределительного кабеля. Все распределительные коробки нумеруются. Номер коробки определяется номером плинта по боксу в распределительном шкафу. Например, номер коробки 13 означает, что пары сданной коробки в РШ включены в бокс №1 на плинт №3. Кроме того, номера коробки на наружной лицевой стенке её корпуса указывается номер распределительного шкафа. Распределительные коробки устанавливаются главным образом на стенах лестничных клеток или в специальных нишах, оборудованных шкафами для размещения средств связи. Распределительные коробки КРТП-10 в пластмассовом корпусе наклонного типа устанавливаются внутри помещения. Кабельные бокс служит для соединения магистрального кабеля с распределительным. Промышленностью выпускаются кабельные боксы БКТ (бокс кабельный телефонный) ёмкостью 20x2, 30x2, 50x2,100x2 для включения кабелей соответствующих емкостей. Каждый бокс состоит из литого металлического корпуса с вводной втулкой, крышки и плинтов 10x2. Количество плинтов определяет емкость бокса. Устанавливаются кабельные боксы в распределительных шкафах на каркасах из полосовой стали. В одни боксы включаются 34 распределительные кабели, в другие - магистральные кабели от АТС, соединение пар кабеля магистрального распределительного производится проводом ПКСВ-2. Боксы с включёнными в них распределительными кабелями имеют следующую нумерацию: Р-0, Р-1, Р-2 и т.д., где Р означает, что в бокс включён в распределительный кабель, а цифра -номер сотни пар распределительное сети. Боксы с включёнными в них магистральными кабелями нумеруются по защитным полосам кросса, в которые эти кабели включены. Зарядка распределительных коробок Приступая к работе, произвести подготовку распределительной коробки, т.е. вынуть бокс с плинтом, с бокса снять основание пластмассового плинта и проверить надёжность крепления винтов (в случае необходимости винты подвинуть). Проверить исправность кабеля (измерить сопротивление изоляции жил и проверить исправность жил кабеля на обрыв и сообщение). Надрезать шланговую оболочку на длине 200-250 мм от конца сначала вдоль, затем по окружности и удалить. Надрезы надо делать осторожно, чтобы не повредить экранную ленту и жилу из медной проволоки. Освобожденный от шланга конец кабеля пропустить во втулку бокса так, чтобы обрез оболочки находился на уровне верхней кромки втулки. Введение в бокс сердечник кабеля на длине 55-60 мм от среза оболочки 10 мм или обматывают липкой лентой. После этого начинают расшивку пар для включения их в отверстие контактных перьев. Расшивку ведут через каждые 8мм так, чтобы каждая жила оказалась напротив контактных перьев плинта, причём в каждую первую клемму плинта необходимо включать жилу с цветной изоляцией. От пучка отделяют четвёртую и девятую пары, раскручивают их пожильно и, сделав очередной стежок, перегибают каждую жилу у перевязки под прямым углом (сначала жилы 2, а затем, сделав стежок, перегибают жилы 1). После четвёртой и девятой пар расшивают третью и восьмую, вторую и седьмую, первую и шестую, нулевую и пятую. Рисунок 1 - Расшивка кабеля Конец кабеля, расшитый на «елочку»; следует уложить на дно плинта. Закончив расшивку, концы отрезают на длину, немного превышающую длину контактного пера, и тщательно зашивают. Затем концы жил продевают в отверстия на концах перьев, поджимаю плоскогубцами, запаивают с помощью электропаяльника, припоя ПОССу-40-2 и канифоли. После включения всех жил на перья надевают полиэтиленовые гильзы, имеющие длину на 2 мм больше длины перьев, а плинт опускают на своё место и прикрепляют к основанию бокса с помощью двух плинтов и плинтодержателей. Между плинтом и боксом размещают картонную прокладку, проваренную в парафине и покрытую с обеих сторон асфальтовым лаком. Герметизацию стыка кабеля с втулкой бокса осуществляют пластмассовой липкой лентой, наложенной в 5-7 слоев. Окончив зарядку распределительной коробки, проверяют жилы кабеля на обрыв, сообщение между собой, нарушение парности и измеряют сопротивление изоляции. Монтаж кабельных боксов ГТС Зарядка кабельного бокса производится в той же последовательности, что и зарядка распределительной коробки. 35 Перед зарядкой проверить кабель на обрыв, сообщение между собой, нарушение парности и измеряют сопротивление изоляции, а также подготовить бокс для монтажа. Подготовка бокса к монтажу состоит в следующем: снимают плинты и заднюю крышку бокса с металлического основания; проверяют качество плинтов на отсутствие в них трещин, с помощью отвёртки проверяют у всех плинтов крепление перьев и подтягивают недовернутые винты. Снятие влагозащитной оболочки. При зарядке бокса снимают оболочку кабеля на длину, превышающую длину бокса на 200-300 мм. При снятии полиэтиленовой оболочки по отметке делают кабельным ножом круговой и продольный надрез, затем раздвигают и совсем срезают по окружности. Герметизация стыка втулки бокса и кабеля. При использовании кабеля ТПП металлизированную (экранную) бумажную ленту наматывают на оболочку кабеля металлом вверх, а голую медную жилы прикладывают к металлу ленты. Затем кабель вводят во втулку бокса таким образом, чтобы он плотно прикасался к внутренней поверхности втулки, которую тщательно зачищают. Медную экранную жилу обматывают 2-3 раза вокруг втулки и припаивают к ней паяльником. Для герметизации стыка втулку и кабель обматывают 5-7 слоями полиэтиленовой липкой ленты. При зарядке бокса кабелем ТГ. его также вводят во втулку бокса, чтобы обрез свинцовой оболочки дошел до внутреннего конца втулки. Поверхность втулки и оболочки кабеля зачищают ножом, залуживают, а затем припоем ПОССу-30-2 припаивают к втулке бокса. Далее с кабельного сердечника удаляют поясную изоляцию и приступают к разборке жил по слоям и пучкам для включения в каждый плинт. Разбивка кабельных жил по десятипарным пучкам. Кабель ёмкостью 10x2 имеет в верхнем пятом слое 31 и 32 пары. Начиная от контрольной пары, этот слой разбирают на три десятипарных пучка, которые будут включаться в 0, 8 и 9 плинты. Одну или две запасные пары откладывают отдельно, а затем подводят к нулевому плинту. Четвёртые слой 26x2 разбирают на два десятипарных пучка для включения в первый и седьмой плинты и 6x2 в пятый плинт, третий слой, состоящий из 20x2, разбирают на два десятипарных пучка для включения во второй и шестой плинты; второй слой, состоящий из 14x2 и 6x2 из четвёртого слоя, образуют два десятка, которые пойдут к третьему и пятому плинтам. Первый слой, имеющий 8x2 и 2x2 из центрального, будет включаться в четвёртый плинт. Аналогично происходит разборка кабелей меньшей емкости. Рисунок 2 - Схема расшивки кабельных жил на деситипарным пучком Расшивка жил. После разбивки жил на десятипарные пучки, к каждому пучку подвязывают ярлык с номером десятка, соответствующим номеру плинта в боксе, и пучки делят на чётные и нечётные, причем нулевую десятку принимают за четную. Чётные пучки укладывают по правой стороне корпуса бокса, а нечетные - по левой. Расшивку начинают с десятка, предназначенного для 9-го плинта. Начиная от втулки бокса, пучок перевязывают прошпаренной суровой ниткой с шагом перевязки 20 мм. Перевязанный жгут укладывают на боковой внутренней стенке бокса таким 36 образом, чтобы длина его была достаточной для обхода плинта сверху вниз и для расшивки жил по плинту. Например, путь прохождения пучка к 9-му плинту следующий: от втулки бокса по левой стороне внутренней стенки бокса, между 8-м и9-м плинтами, затем поворачивают к низу и дальше между перьями 9-го плинта. Такой запас позволяет при надобности отвернуть и отклонить плинт, не нарушая общего монтажа. Далее приступают к расшивке кабельных жил. Технология аналогична расшивке жил при зарядке десятипарной коробки. После 9-го пучка расшивается 8-й и т.д. до нулевого включительно. Пайка жил кабеля к перьям плинтов. Припайка производится также, как и при монтаже распределительной коробки. После припайки всех пар и проверки её качества на перья надевают проваренные в кабельной массе бумажные гильзы, которые должны быть длиннее перьев на 2 мм. На запасные кабельные пары, которые подводят к нулевому плинту с запасом в 100 мм, надевают бумажные гильзы и подвязывают их к верхнему пучку. Завершение работы. Когда будут включены в перья плинта все жилы, осмотрены расшивка и припайка, и надеты гильзы на, перья, приступают к креплению плинтов к основанию бокса. Под каждый плинт подкладывают прокладку из картона и плотно привинчивают к основанию бокса. После укрепления плинтов проверяют жилы кабеля на обрыв, сообщение и измеряют сопротивление изоляции. После проведённых измерений и получения положит. результатов корешок бокса, заряженного кабелем ТГ, в месте ввода кабеля через отверстие для 9-го плинта, заливают кабельной массой МКС-2, разогретой до 80-90 С. После остывания массы к боксу привертывают заднюю крышку. 4 Контрольные вопросы: 1. Каково назначение распределительных коробок на сетях ГТС? 2. Распределительная коробка имеет номер 25, что означает первая цифра номера? 3. Что означает вторая цифра номера? 4. Каково назначение кабельных боксов ГТС? 5. Через какое расстояние накладывается стежки при расшивке десятипарного пучка? 6. На каком расстоянии от конца кабеля производится кольцевой надрез оболочки при разрядке РК? 7. Какой припой используется при запайке жил с контактными перьями? 8. Какой длины должны быть гильзы, одеваемые на перья, если длина штифта плинта равна 30мм? 5 Содержание отчёта: 1. Наименование темы занятия 2. Цель занятия 3. Задание 4. Эскиз расшивки кабеля ТПП 5. Ответы на контрольные вопросы 37 Практическая работа №10 «Ознакомление с параметрами волоконно-оптических кабелей» 1. Поясните марку заданного оптического кабеля и приведите его классификацию по указанным признакам. 2.Приведите эскиз заданного кабеля и поясните элементы его конструкции. 3.Укажите многоканальные системы передачи, работающие с заданным кабелем. 4.Поясните физический смысл и приведите расчет заданного параметра. Исходные данные приведены в табл.6. 1,45 1,49 1,45 1,5 1,51 1,47 1,52 1,48 1,53 1,55 1,43 1,46 1,44 1,48 1,49 1,45 1,49 1,46 1,5 1,53 50 10 50 50 50 10 50 50 50 50 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 Длина волны Коэф-т преломления оболочки Коэф-т преломления сердцевины, ОВ Параметр для расчета αл V N αр α τ NA V ƒ0 τ Диаметр оболочки ОЗКГ-01-4/4 ОМЗКГ-10-8/4 ОК-50-2-5-8 ОЗКГ-11-8/4 ОК-50-2-3-4 ОМЗКГ-10-4/4 ОЗКГ-21-8/0 ОК-50-2-3-8 ОЗКГ-01-8/4 ОК-50-2-5-4 Диаметр сердцевины 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Марка кабеля Вариант Данные для расчета 1,3 1,55 0,85 1,3 0,85 1,55 1,3 0,85 1,3 0,85 Признаки классификации оптического кабеля: 1) по назначению; 2) по конструкции сердечника; 3) по типу профиля показателя преломления; 4) по числу распространяющихся мод; 5) по условиям прокладки. Методические указания по выполнению задания. Для выполнения задачи 3 изучите [1, с. 58-61; 93-106; 2, с. 48-64; 13-20; 26-34] и методические указания по разделам 2 и 3. Приведите условие задачи и таблицу с Вашим вариантом задания. 3.1. ответ на первый вопрос выполните в виде табл.7. Пример Таблица 7 ----------------------------------------------------------------------Марка кабеля ОК-50-2-5-8 ОК - оптический кабель городской 50 - диаметр сердцевины оптического волокна, мкм 2 - номер разработки 5 - коэффициент затухания, дБ/км 8 - число оптических волокон ----------------------------------------------------------------------Признаки классификации ОК-50-2-5-8 ----------------------------------------------------------------------1. По назначению Городской 2. По конструкции сердечника Повивной скрутки 3. По типу профиля показателя преломления Градиентный 4. По числу распространяющихся мод Многомодовый 5. По условиям прокладки В телефонной канализации ----------------------------------------------------------------------38 Заполнить такую таблицу Вам поможет материал [2,с.58] и методические указания раздел 2, тема 2.4. 3.2. Эскиз заданного кабеля (или разрез) Вы найдете в [2, с. 56-57]. Укажите на рисунке все конструктивные элементы кабеля. 3.3. Для ответа на третий вопрос воспользуйтесь [2, с.58, табл. 3.2; с.113,табл.6.1]. 3.4. Физический смысл параметров ОК Вы найдете в [1,с. 97-102]. Расчет параметров ведется по следующим формулам Числовая апертура NA n12 n 22 Нормированная частота V 2 * * a * n12 n22 Число волн, распространяющихся по световоду V2 N 2 Критическая частота Pnm * C , Гц f0 * 2a * n12 n22 где Pnm - параметр, характеризующий тип волны; для волн HE 21 Pnm = 2,405; C - скорость света; C 3 *10 8 м/с. Потери энергии в световоде за счет поглощения л 8,69 *10 3 * * n1 * tg / , дБ/км, где tg - тангенс угла диалектрических потерь в световоде; tg 10 10 Потери энергии в световоде на рассеяние р K р / 4 , дБ/км, где K р - коэффициент рассеяния для кварца; K р = 1,5 мкм4 . Общие потери энергии в световоде л р , дБ/км Дисперсия для ступенчатого световода n ** , c 1 C n n 2 - соотношение коэффициентов преломления; где 1 n1 - длина световода; примем = 10 км (10 000 м); C - скорость света в вакууме; Дисперсия для градиентного световода n * 2 * , с 1 2*C Значения величин , , C те же, что и для ступенчатого световода. Подставляя величины в формулу, переведите их в основную размерность (м, м/с). 39 Практическая работа № 11 «Симметрирование кабелей связи» 1.Цель: Практическое ознакомление с методом скрещивания и конденсаторного симметрирования. 2. Задание: 1. Изучить на примере порядок выполнения расчетов для выполнения скрещивания и конденсаторного симметрирования. 2. В соответствии с заданием выполнить расчет по выбору схемы скрещивания и конденсаторного симметрировании. 3 Краткие теоретические сведения: 1. Используя метод скрещивания и конденсаторный метод, определите оператор скрещивания, значение емкости дополнительного конденсатора и место его включения при симметрировании двух отрезков низкочастотного кабеля. 2. Покажите на рисунке и сделайте вывод о способе соединения жил и месте включения дополнительного конденсатора. Исходные данные приведены в таблице 1. Таблица 1 – Исходные данные Вариант 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Электрическая ёмкость жил относительно земли, пф в отрезке кабеля А в отрезке кабеля Б Cаза С бза С азб С бзб 62 36 28 55 31 48 39 68 59 21 24 17 41 39 56 78 58 21 69 50 35 72 30 58 24 20 86 11 51 69 68 43 58 84 69 55 47 78 36 30 В данном задании необходимо отсимметрировать два соединяемых отрезка низкочастотного кабеля, используя метод скрещивания и конденсаторный метод. Рассмотрим пример выполнения задания. Пример Используя метод скрещивания и конденсаторный метод определите оператор скрещивания, значение ёмкости дополнительного конденсатора и место его включения при симметрировании двух отрезков симметричного кабеля. Покажите на рисунке и сделайте вывод о способе соединения жил в паре и месте включения дополнительного конденсатора на основании следующих исходных данных. отрезок кабеля А - С аз = 45 пФ, С бз = 68 пФ; Б Б отрезок кабеля Б - С аз = 37 пФ, С бз = 75 пФ. Решение: Ёмкостная ассиметрия отрезка кабеля А состоит: А А А е = С аз - С бз = 54 - 68 = - 23 пФ. Ёмкостная ассиметрияя отрезка кабеля Б состоит: Б Б Б 40 е = С аз - С бз = 37 - 75 = - 38 пФ. При симметрировании кабеля методом скрещивания должно соблюдаться следующее правило: если у соединяемых участков кабеля ёмкостные асимметрии имеют разные знаки, то жилы соединяются напрямую (оператор скрещивания "."), если же знаки одинаковые, то соединение жил должно быть со скрещивание (оператор скрещивания "х"). При соединении на прямую ёмкостные асимметрии складываются, а при соединении со скрещиванием - вычитаются. Следовательно, в данном примере жилы в паре соединяются со скрещиванием. При этом ёмкостная ассиметрия всей длины кабеля, состоящего из двух отрезков, составит: АБ А Б е = е - е = - 23 - (- 38) = 15 пФ. Чтобы компенсировать эту асимметрию, необходимо подключить дополнительный конденсатор С доп = 15 пФ к жилам к жилам с меньшими частичными ёмкостями т.е. к жилам (а + б ), т.к. А Б А Б С аз + С бз > C бз + С аз А Б При подключении С доп к жилам "б + а " получим: АБ А Б Б А е = (С аз + С бз) - ( С аз + С бз + С доп) = = (45 + 75) - (68 + 37 + 15) = 120 - 120 = 0. Анализируя полученные результаты можно сделать вывод: жилы данных пар следует соединить со скрещиванием по оператору "х", а дополнительный конденсатор С доп подключить к жилам "а + б", как показано на рис 1. В этом случае ёмкостная асимметрия цепи будет равна "0" и требуемые нормы по взаимозащищенности обеспечиваются. отрезок А отрезок Б а ────*───────────── ─────*─────────── а │ \ / │ │ \ / │ │ / \ │ б ─── │──────*───────-/ │ \────-- │──────*─── б │ │ │ Сдоп │ │ А ──┴── ─ ┴── А ─ ┴── Б ─┴── ─ ┴── Б Cаз ──┬── ─ ┬── Сбз ─ ┬── Саз ──┬── ─ ┬── Сбз ─┴─ ┴─ ─┴─ ─┴─ ─┴─ ─ ─ ─ ─ ─ Рисунок1-Соединение жил кабеля при симметрировании 4 Контрольные вопросы: 1.Как определяется оператор скрещивания? 2.Какое правило должно соблюдаться при симметрировании кабеля методом скрещивания? 5 Содержание отчета 1. Наименование темы занятия. 2. Цель занятия. 3. Задание. 4. Пример выполнения задания с комментариями. 5.Сделать вывод о правильности выбора схемы скрещивания и конденсаторного симметрирования. 41 Практическая работа № 12 «Защита кабелей связи от коррозии» 1. Цель: Практическое ознакомление с защитой кабелей связи от коррозии. 2. Задание: 1. Укажите виды и причины коррозии металлических покровов кабелей связи; 2. Постройте диаграмму распределения потенциалов на оболочке кабеля вдоль трассы; 3. Укажите, какие зоны получились на оболочке; 4. Определите, где и какая требуется защита; 5. Укажите активные меры защиты оболочек кабеля от коррозии; 6. Поясните их конструкцию и принцип действия; 7. Исходные данные приведены в табл. 1. 3 Краткие теоретические сведения: Таблица 1 – Значение потенциалов на оболочке ------------------------------------------------------------------------------------------------------ВариЗначения потенциалов на оболочке ант --------------------------------------------------------------------------------------------U КИП1 КИП2 КИПЗ КИП4 КИП5 КИП6 КИП7 КИП8 КИП9 КИП10 ------------------------------------------------------------------------------------------------------1 +U +1 +1,5 +1,5 +1,5 0 0 0 0 +1,0 +1,0 -U 0 0 0 0 -1,5 -2,0 -1,5 -1,0 -1,0 0 ------------------------------------------------------------------------------------------------------2 +U 0 +0,5 +1,0 +1,0 +1,0 0 0 0 0 +1,0 -U 0 0 -1,0 -1,0 -1,0 -2,0 -2,0 -1,0 0 0 ------------------------------------------------------------------------------------------------------3 +U +1,0 +1,5 +2,0 +2,0 +1,0 0 +1,0 +2,0 +2,0 +2,0 -U -1,0 -1,5 -2,0 -2,0 -2,0 0 0 0 0 0 ------------------------------------------------------------------------------------------------------4 +U 0 0 0 +1,0 +1,5 +1,5 +0,5 0 +1,0 +2,0 -U 0 -1,0 -1,0 -1,5 -1,5 -2,0 -2,0 -2,0 0 0 ------------------------------------------------------------------------------------------------------5 +U 0 +1,0 +2,0 +2,0 +2,0 +1,0 0 0 0 +1,0 -U 0 0 0 0 0 -1,0 -2,0 -1,0 0 0 ------------------------------------------------------------------------------------------------------6 +U 0 +1,0 0 0 +0,5 +1,0 +1,5 +2,0 +1,5 +0,5 -U 0 -1,0 0 -1,0 -0,5 0 0 0 -0,5 -1,0 ------------------------------------------------------------------------------------------------------7 +U 0 0 +1,0 +1,5 +1,5 +1,0 +0,5 0 0 0 -U -1,5 -1,5 -1,0 -1,0 -0,5 0 0 -0,5 -1,0 -1,5 ------------------------------------------------------------------------------------------------------8 +U +1,0 +1,0 0 0 0 0 +1,0 +2,0 +2,0 +1,5 -U 0 -0,5 -1,0 -1,5 -1,0 0 0 0 0 0 ------------------------------------------------------------------------------------------------------9 +U +1,5 +1,5 +2,0 0 0 0 0 +1,0 +1,0 0 -U 0 -1,5 -1,5 0 -0,5 -1,0 0 0 0 -0,5 ------------------------------------------------------------------------------------------------------10 +U 0 0 0 +1,5 0 +0,5 +1,0 +1,5 +2,0 +1,0 -U -2,0 -1,5 0 -1,5 0 0 0 -1,5 -2,0 -0,5 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- Коррозия кабельных оболочек и меры защиты. Виды коррозии Коррозия — процесс разрушения металлических оболочек кабелей (свинцовых, стальных, алюминиевых), а также защитных и экранирующих покровов (стальной брони, медных и алюминиевых экранов) вследствие химического и электрического воздействий окружающей среды. Различают следующие виды коррозии: почвенную (электрохимическую), межкристаллитную (механическую) и электрокоррозию (коррозию блуждающими токами). 42 Коррозия оболочек приводит к потере герметичности кабелей связи, ухудшению их электрических свойств и в ряде случаев выводит кабель из строя. Разрушающее действие коррозии характеризуется следующими данными: 1 А блуждающего в земле тока приводит к потере в течение года 12 кг стали, 36 кг свинца, 100 кг алюминия. В зависимости от характера взаимодействия оболочки кабеля и почвы, в которой он находится, а также от прохождения блуждающего тока, вдоль кабеля образуются анодные, катодные или знакопеременные зоны. Анодной зоной называется участок кабеля, на котором он имеет положительный электрический потенциал по отношению к окружающей среде. В этой зоне токи стекают с оболочки, унося частицы металла и разрушая ее. Катодной зоной называется участок, на котором он имеет отрицательный электрический потенциал по отношению к окружающей среде. В этой зоне ток втекает в оболочку, не создавая опасности ее разрушения. Знакопеременной зоной называется участок, на котором имеет место чередование положительных и отрицательных потенциалов по отношению к земле. Скорость коррозии зависит от величины тока, протекающего между анодом и катодом, и природы процессов. Ее можно определить по формуле: где Uк и Uа — катодный и анодный потенциалы; Sa — площадь анодного участка; R — внутреннее сопротивление цепи; К — коэффициент, определяемый числом Фарадея. Почвенная электрохимическая коррозия Почвенной коррозией называется разрушение металлической оболочки кабеля, вызванное электрохимическим процессом взаимодействия металла с окружающей его почвой. Основными причинами, вызывающими почвенную коррозию, являются: содержание в почве влаги, органических веществ, солей, кислот, щелочей, неоднородность оболочки кабеля, неоднородность химического состава грунта, соприкасающегося с оболочкой кабеля, неравномерное проникание кислорода воздуха к оболочке кабеля. В результате на поверхности металла образуются гальванические пары, что сопровождается циркуляцией тока между металлом и окружающей средой (рис. 6.34). В местах выхода токов из оболочки кабеля в грунт образуются анодные зоны, в которых и происходит разрушение оболочки. Интенсивность коррозии зависит от степени агрессивности среды, которая характеризуется двумя параметрами: удельным сопротивлением грунта и химической характеристикой грунта по кислотному содержанию pH (pH - это кислотное число, характеризующее число ионов водорода в единице объема грунта). По удельному сопротивлению грунты подразделяются на три категории: низкоагрессивные (песчаные, глинистые, каменистые)—р> 100 Ом-м; среднеагрессивные (суглинистые, лесные, слабый чернозем)—р = 20— 100 Ом-м; высокоагрессивные (торф, известь, чернозем, перегной, мусор) — р< <10 Ом-м. Третья категория грунтов весьма опасна для металлических оболочек в коррозийном отношении. 43 По химическому содержанию (кислотному числу pH) грунты также делятся на три категории: pH = 5 — кислотные грунты, содержащие растворы серной, азотной, соляной кислот (торф, перегной, чернозем, отходы производства и др.); pH = 5... 10 — нейтральные грунты (песок, глина, скала); pH = 10... 15 — щелочные грунты, содержащие растворы кальция, натрия, калия, фосфора и др. (известь, удобрения, зола и т. д.). На рис. 6.35 показана агрессивность грунтов различных категорий. Следует иметь в виду, что различные металлы по-разному ведут себя в различных грунтах. Свинец разрушается главным образом в щелочных средах, а также в кислотных средах при потенциале выше —1,5 В. Алюминий подвержен весьма интенсивной коррозии в обеих средах. На сталь весьма агрессивно действует кислотная среда и меньше влияет щелочная. Межкристаллитная коррозия Межкристаллитная коррозия возникает вследствие вибрации кабеля при его транспортировке на значительные расстояния, прокладке кабеля вблизи железных дорог с большим грузовым движением, на мостах автомобильных и железных дорог, а также при подвеске на опорах воздушных линий. В свинцовой оболочке кабеля при межкристаллитной коррозии появляются мелкие трещины, которые, увеличиваясь за счет продуктов коррозии, приводят к дальнейшему разрушению металла и распаду некоторых участков оболочки. Электрическая коррозия Электрокоррозия — это процесс разрушения металлической оболочки кабеля за счет блуждающих токов в земле. Источниками блуждающих токов бывают рельсовые пути трамвая, электрифицированных желез. дорог, метро, установок дистанционного питания, использующих в качестве обратного провода землю. На электрифицированных железных дорогах и трамвайных сетях питающий ток, возвращаясь по рельсам к питающей подстанции, частично ответвляется в землю. Проходя по земле и встречая на своем пути металлическую оболочку кабеля, ток распространяется по этой оболочке (рис. 6.36), я затем сходит с оболочки в землю и к рельсу, чтобы возвратиться к другому полюсу генератора. Те участки кабеля, на которых блуждающие токи входят из земли в кабель, образуют катодную зону; участки кабеля, на которых блуждающие токи выходят из кабеля в землю, образуют анодную зону, в которой происходит разрушение оболочки кабеля. На междугородных кабельных линиях может применяться дистанционное питание усилительных пунктов по системе «провод — земля». При этом ток, стекающий с 44 заземлителя, частично попадает на оболочку кабеля, образуя катодную зону, а затем этот ток в другом месте стекает с оболочки в землю, образуя анодную зону. Интенсивность электрокоррозии металлической оболочки зависит от величины тока и напряжения в ней. По действующим нормам напряжение и ток не должны превышать: UK< <—0,9 В; /к<0,15 мА/дм2. При больших значениях UK и /к требуется защита кабеля от коррозии. На электрифицированном транспорте возможны два варианта заземления источников питания (рис. 6.37): заземление отрицательного электрода (трамвай, метрополитен, эл. ж. д.); заземление положительного электрода (пригородная железная дорога). В первом случае однозначно известна анодная зона — зона разрушения кабеля и можно осуществлять его защиту. Во втором случае анодная зона перемещается вдоль кабеля вместе с движением электропоезда. Кабель подвержен опасности разрушения на всем пути и трудно реализовать защитные меры. Поэтому необходимо иметь заземление отрицательного электрода источников питания. Меры защиты от коррозии Защитные меры по коррозии оболочек кабелей связи производятся как на установках электрифицированного транспорта, так и на сооружениях связи. На электрифицированном транспорте осуществляются следующие меры защиты: уменьшают сопротивление рельсов путем качественной сварки стыков; улучшают изоляцию рельсов от земли (полотно из гравия, щебня, песка); переполюсовывают источники питания так, чтобы заземлялся минусовый электрод. На сооружениях связи такими мерами защиты являются: выбор трассы с менее агрессивным грунтом (песок, глина, суглинок, нежирный чернозем); применение кабелей с герметичными полиэтиленовыми шлангами поверх металлических оболочек (обязательно для алюминия и стали); электрический дренаж (от электрической коррозии); катодные установки (от электрической и почвенной коррозии); антивибраторы амортизирующие, рессорные подвески (от межкристал- литной коррозии). Электрический дренаж, катодные и протекторные установки относятся к активным электрическим методам защиты, остальные — к пассивным. Электрический дренаж Электрический дренаж — это отвод блуждающих токов с защищаемого кабеля посредством проводника. Дренаж подключается к кабелю в середине анодной зоны, т. е. там, где кабель имеет наибольший положительный потенциал по отношению к земле. Блуждающие токи по дренажному кабелю отводятся из оболочки защищае45 мого кабеля к рельсам или минусовой шине, питающей подстанции. В результате анодная зона на кабеле превращается в катодную (рис. 6.38). При необходимости устанавливают несколько дренажей с тем, чтобы на всем сближении кабелей связи с эл. ж. д. оболочка имела отрицательный потенциал. Такие дренажи называются прямыми электрическими дренажами. Прямой электрический дренаж имеет двустороннюю проводимость, поэтому он используется только в устойчивых анодных зонах, например мер при защите междугородного кабеля от блуждающих токов дистанционного питания. В зонах, где наблюдается изменение знака потенциала оболочки относительно земли, применяют дренажи односторонней проводимости, так называемые поляризованные дренажи. В дренажную цепь включается вентиль, диод или поляризованное реле, обладающее односторонней проводимостью. В результате ток течет только от оболочки кабеля к питающей подстанции электрифицированной железной дороги. Для кабелей связи применяются поляризованные дренажи. Промышленностью выпускается до 20 типов поляризованных дренажей, но наиболее широкое применение нашли дренажи, указанные в табл. 6.8. Катодная защита Принцип действия катодной защиты состоит в том, что к оболочке кабеля, имеющей положительный потенциал по отношению к земле (анодная зона), присоединяют отрицательный полюс от постороннего источника постоянного тока, тем самым придавая оболочке отрицательный потенциал. Таким образом, напряжение источника тока переводит анодную зону на оболочке кабеля в катодную. Положительный полюс источника тока заземляют. Принцип работы катодной защиты показан на рис. 6.40. Для катодной защиты применяются катодные станции, представляющие собой выпрямительное устройство с селеновыми выпрямителями или германиевыми 46 диодами. Выпускаются катодные станции с встроенными выпрямителями, имеющими плавную или ступенчатую регулировку выпрямительного напряжения. Наиболее широкое применение нашли катодные станции, приведенные в табл. 6.9 Эффективным мероприятием по защите от коррозии кабельных оболочек является применение автоматических катодных станций (например, АСКЗ-1200), обеспечивающих автоматическое поддержание защитного потенциала в заданном диапазоне. Принципиальная схема КС-400 показана на рис. 6.41; Вследствие сравнительно больших эксплуатационных расходов катодные станции используются преимущественно для совместной защиты нескольких подземных сооружений и главным образом защиты от коррозии блуждающих токов. Протекторная защита Протекторная защита, по существу, аналогична катодной защите, только в данном случае для создания отрицательного потенциала на оболочке кабеля используется не посторонний источник тока, а ток, появляющийся за счет разности электрохимических потенциалов при соединении различных металлов (меди ... 0,377, свинца ... -0,126, стали ... -0,44, алюминия ... -1,66, магния ... -2,37). Этот ток направлен от более высокого потенциала к более низкому. В результате его действия разрушению подвергается металл с более низким потенциалом. Обычно для протекторных электродов используются магниевые сплавы МЛ, состоящие из магния, алюминия и цинка. Электрод представляет собой цилиндр длиной 600-900мм, диаметром 150-240мм с контактным стальным стержнем (рис. 6.42). Применяются три типа протекторов: ПМ-5У, ПМ-10У и ПМ-20У. Принцип протекторной защиты состоит в том, что катодная зона на оболочке кабеля создается в результате ее соединения изолированным проводом с заземленным протекторным электродом, имеющим более низкий электрохимический потенциал, чем потенциал заземляемой оболочки. Такой электрод является анодом, и ток с него будет стекать в землю. Оболочка кабеля при этом становится катодом и, следовательно, защищена от коррозии. Например, разность потенциалов кабеля со свинцовой оболочкой и магниевого электрода составит U = -2,37-(-0,126) =-2,24 В. Протекторные электроды применяются главным образом для защиты от почвенной коррозии и устанавливаются по два-три на усилительный участок, при этом расстояние между ними и кабелем должно быть не менее 2-6 м, глубина закопки 0,6- 1,8м. Протектор включается через контрольно-испытательные пункты (КИП). Особенности защиты от коррозии алюминиевых и стальных оболочек Сопоставляя подверженность коррозии применяемых в настоящее время* кабельных оболочек из свинца, стали и алюминия, следует отметить, что наиболее 47 стойкими к агрессивному воздействию коррозии являются свинец, сталь и, наконец, алюминий. Сильная подверженность алюминия коррозии обусловлена тем, что он разрушается не только в анодной зоне, но и при больших катодных потенциалах. Кроме того, алюминиевые оболочки подвергаются коррозии в результате действия гальванических пар, образующихся в местах контакта оболочек со сталью, медью и свинцом. Алюминий свободен от коррозии лишь в узком диапазоне отрицательных потенциалов—(0,52—1,48). Свинец и сталь коррозируют лишь в анодных зонах (при потенциалах, больших, чем -0,9 В). При сравнении различных оболочек следует также иметь в виду, что сталь весьма чувствительна к воздействию кислотных сред и ведет себя довольно стойко в щелочных средах. Свинец и алюминий подвержены коррозии в обоих случаях. Стальная гофрированная оболочка разрушается, как правило, по вершинам гофр. Исходя из изложенного, кабели связи в алюминиевых и стальных оболочках для защиты от коррозии обязательно должны иметь поверх металла герметичную полиэтиленовую оболочку, наносимую в процессе изготовления кабелей. С целью повышения эффективности защиты дополнительно могут быть применены электрохимические методы защиты с помощью протекторов, катодной защиты и электрических дренажей, оборудуемых на участках действия блуждающих токов. Устройства пассивной защиты Изолирующие муфты (рис. 6.43), устанавливаемые на кабеле, разрывают металлическую оболочку и тем самым уменьшают величину блуждающего тока. Рессорную подвеску кабеля (рис. 6.44) применяют для уменьшения вредного действия вибрации при прокладке кабеля по мостам, вблизи автомобильных и железных дорог. Кроме того, при подвеске кабелей по опорам используют резиновые или пластмассовые гасители в местах крепления кабеля. Измерения потенциалов на оболочке кабеля и устройство КИП Для выявления опасных анодных зон и осуществления защиты кабелей от коррозии приводится комплекс измерений: потенциалов и токов на оболочке кабеля, удельного сопротивления грунта по трассе кабеля; переходного сопротивления «кабель-земля» и плотности тока, стекающего с кабеля, разности потенциалов «кабель-рельс». Важной характеристикой является создаваемая блуждающими и почвенными токами величина потенциалов на оболочке кабеля по отношению к земле. Измерение этой величины производится с помощью металлических электродовзаземлителей на бронированных кабелях в местах установки КИП, а на голых — в кабельных колодцах. По данным измерений строят диаграммы распределения потенциалов вдоль трассы кабеля, выявляют анодные зоны и определяют участки, требующие защиты от коррозии (рис. 6.45). 48 Контрольно-измерительные пункты оборудуют на подземных кабелях для осуществления электрических измерений потенциалов блуждающих и почвенных токов, а также для контроля за состоянием изолирующих покровов кабеля без специальных раскопок котлованов и вскрытия защитных покровов. Установку КИП в зависимости от типа кабеля и условий прокладки производят на различном расстоянии друг от друга (0,6-2,2км), обычно в местах устройства соединительных муфт. На кабелях в свинцовых оболочках с броней и наружным джутовым покровом (кабели типов МКСБ, КМБ и др.) установку КИП производят через 0,6-2км, на кабелях с алюминиевыми оболочками в полиэтиленовых защитных шлангах — через 6-7км. Кроме этого, КИП устанавливаются в местах оборудования заземлений или перемычек оболочкой и броней, предусмотренных для защиты от влияния ЛЭП, эл. ж. д., переменного тока и ударов молнии, а также в местах установки устройств защиты от коррозии. При передаче дистанционного питания по системе «проводземля» КИП-1 оборудуется на расстоянии 75—100 м и 250—300 м в обе стороны от каждого НУП. Применяются два типа КИП: для установки на бронированных кабелях в металлических оболочках без изолирующих покровов КИП-1 и на бронированных и небронированных кабелях в металлических оболочках с пластмассовыми покрытиями КИП-2. Контрольно-измерительный пункт представляет собой железобетонный столбик прямоугольного сечения с внутренней продольной трубой, через которую проходят соединительные провода. В верхней части столбика укрепляется коробка (ниша) с наружной дверкой. Внутри коробки крепится щиток из изоляционного материала с клеммами, к которым подключаются соединительные провода от оболочки и заземления. Нижняя часть столбика заканчивается двусторонним выступом, препятствующим выдергиванию столбика из земли: КИП-1 имеет щиток с двумя клеммами, а КИП-2 — с пятью. Схемы монтажа КИП-1 и КИП-2 показаны соответственно на рис. 6.46. 49 Пример Таблица 2 - Пример ------------------------------------------------------------------------------------------------------ВаЗначение потенциалов на оболочке ри ----------------------------------------------------------------------------------------------ант U КИП1 КИП2 КИП3 КИП4 КИП5 КИП6 КИП7 КИП8 КИП9 КИП10 ------------------------------------------------------------------------------------------------------0 +U +0,5 +1,0 +1,5 +1,5 +1,0 +0,5 0 0 0 0 -U 0 0 0 -0,5 -1,0 -1,5 -1,5 -1,0 -0,5 0 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- На построенной диаграмме на участке от 1 до 3 КИП на оболочке кабеля образовалась анодная зона, от 3 до 7 КИП - знакопеременная зона, от 7 до 10 КИП катодная зона. Защита кабеля от коррозии должна быть предусмотрена для участков от КИП 1 до КИП 3 - катодная станция или прямой дренаж и от КИП 3 до КИП 7 поляризованный дренаж. 4 Содержание отчета 1. Наименование темы занятия. 2. Цель занятия. 3. Задание. 4. Пример выполнения задания с комментариями. 5. Диаграмма распределения потенциалов. 5 Контрольные вопросы 1. Что такое коррозия? 2. Виды коррозии? 3. Опишите активные и пассивные методы защиты кабеля от коррозии. 4. Опишите устройство КИП. 5. Как построить диаграмму распределения потенциалов на оболочке кабеля вдоль трассы? 6. Какие зоны получились на оболочке? 50 Практическая работа №13 «Технология герметизации муфт линий местной связи» 1. Цель работы Практическое ознакомление с технологией герметизации муфт линий местной связи из кабелей с полиэтиленовой изоляцией жил и оболочкой. 2. Задание 1. Ознакомление с основными положениями герметизации муфт; 2. Ознакомление с технологическим регламентом герметизации муфт; 3. Краткие теоретические сведения: Общие положения Монтаж многопарных кабелей электросвязи осуществляется в соответствии с «Руководством по строительству линейных сооружений местных сетей связи», разработанных АО «СКТБ-ТОМАСС», М., 1995 г. Руководство регламентирует монтаж кабелей: - городских телефонных типа Т с воздушно-бумажной изоляцией жил в свинцовой, алюминиевой и стальной гофрированной оболочках; - городских телефонных типа ТП с полиэтиленовой изоляцией жил в полиэтиленовой оболочке; - кабелей сельской связи типа КСПП, ПРППМ (ПРВПМ). Руководство, в основном, рассчитано на применение отечественных технологий монтажа с применением отдельных элементов конструкций муфт иностранных фирм. Однако, в последнее время появились ряд элементов и технологий (например компании ЗМ), направленных на повышение надежности муфт. В статье А.С. Бриксера и А.С. Попова «Новые технологии монтажа и ремонта кабелей ГТС» (ВС, 1996, №11) приведено описание компрессионного метода герметизации сростка, предлагаемого компанией ЗМ. В статье В.С. Прудинского и А.Т. Шевченко «Монтаж кабелей с гидрофобным заполнением» сделан анализ существующих элементов конструкций и технологий (таблица 13.1) и предложен способ герметизации муфт кабелей с гидрофобным заполнением, предусматривающий заливку сердечника самотеком геля фирмы ЗМ марки 4442 через отверстия отечественных муфт типа МПС (МПР). Однако, со слов авторов, нет стопроцентной гарантии заполнения гелем всех пустот сростка. Не посягая на основные принципы монтажа кабелей местной связи, в настоящей работе приводится новая технология и оборудование для герметизации муфт с применением отечественных материалов. Предлагаемая технология обеспечивает полную герметизацию внутреннего пространства смонтированной муфты из кабелей типа ТПП и кабелей с гидрофобным заполнением ТПэпЗП. Герметизация муфт осуществляется с применением специально разработанного ЛОНИИС, ООО «ФОРКОМ» и «НКП ГИДРОФОБ» полимеризующегося компаунда заливки муфты многопарных кабелей с полиэтиленовой изоляцией жил и оболочкой. Введение в сердечник компаунда осуществляется с применением разработанного ЛОНИИС «Устройства герметизации муфт» (УГМ). 51 Таблица 13.1. Методы монтажа муфт с использованием новых технологий и материалов Содерж под Метод восстановлении я Тип соединЕмкос-ть и тип избыточ Примечани ля для сращ оболочки и герметизации кабеля воздуш е жил сростка муфты давлен От 10 до 30 пар Не содержится UY-2 Муфты МПС (МПР). При без Стыки герметизируются прокладке гидрофобного лентой ПВХ. кабеля по заполнителя Гель 4442 не заливается. стенкам внутри здания От 10 до 30 пар Не содержится UY-2 Муфты МПС (МПР). При без Стыки герметизируются прокладке гидрофобного термо-усаживаемой кабеля по заполнителя трубкой или лентой ПЭТ подвалам и под стеклоленту. по Гель 4442 не заливается. наружным стенам зданий От 50 до 100 пар Не содержится UY-2 или Муфты МПС (МПР). без СМЖ-10 Стыки герметизируются гидрофобного лентами VM, 88T и заполнителя структурным материалом ARMORCAST. Гель 4442 не заливается. От 100 пар и Содержится Модуль MS2 Муфты МПС (МПР). выше без с капсулой Стыки герметизируются гидрофобного 4075-S или лентами VM, 88T и заполнителя СМЖ-10 структурным материалом ARMORCAST. Гель 4442 не заливается. От 10 до 30 пар с Не содержится UY-2 Муфты МПС (МПР)ю При гидрофобным стыки герметизируются прокладке заполнителем лентой 88Т. кабеля по Гель 4442 не заливается. подвалам От 50 до 100 пар Не содержится UY-2 или Муфты МПС (МПР). с гидрофобным СМЖ-10 Стыки герметизируются заполнителем лентами VM, 88T и структурным материалом ARMORCAST. Гель 4442 не заливается. От 100 пар и Не содержится 1. Модуль 1. Муфты МПС (МПР). выше с MS2 с Стыки герметизируются гидрофобным капсулой лентами VM, 88T и заполнителем 4075-S структурным материалом 2.Модуль ARMORCAST. MS2 или Гель 4442 не заливается. СМЖ-10 2. Обмотка сростка объемной сеткой. Гель 4442 заливается самотеком в муфту МПС (МПР) через отверстие в муфте. Стыки гермети-зируются лентами VM, 88T и структурным материалом ARMORCAST. Примечания: 1. Прокладка по стенам кабелей от 10 до 30 пар с гидрофобным заполнителем не применяется. 2. Для очистки изоляции жил от гидрофобного заполнителя используется ветошь, смоченная гелем 4413. 52 Технология герметизации муфт многопарных кабелей с полиэтиленовой изоляцией жил и оболочкой Монтаж жил, сердечника многопарных кабелей типа ТПП и его оболочки должен осуществляться в соответствии с «Руководством по строительству линейных сооружений местных сетей связи», разработанных АО «СКТБТОМАСС», М., 1995 г. Предлагаемая в настоящей работе технология предусматривает решение проблемы полной герметизации смонтированной муфты. Отличительной чертой метода является введение в сердечник смонтированной муфты герметизирующего состава (компаунда) под давлением, обеспечивающим полное заполнение всех пустот между жилами и оболочкой. Основные положения герметизации муфт 1. Технология герметизации муфт распространяется на монтаж линий из кабелей ТПП с полиэтиленовой изоляцией жил и полиэтиленовой или поливинилхлоридной оболочкой и кабелей с гидрофобным заполнителем ТППэпЗ. 2. В качестве герметизирующего состава применяется быстрополимеризующийся гидрофобный заполнитель – компаунд-композиция из маслонаполненного каучука ФП-62-2Ь (ТУ 38.03.1.016-90) и отвердителя триэтаноламина (ТУ 6-09-2418-72). 3. Условная вязкость полимеризующегося компаунда, вводимого в муфту, должна быть не более 180 сек, время полимеризации – не более 36 часов. 4. После полимеризации герметизирующаяся масса должна достигать консистенции густого меда. Допускается получение сплошной жидкой липкой каучукоподобной массы. 5. При демонтаже муфт удаление компаунда осуществляется механически, путем снятия заполнителя ветошью. 6. Введение герметизирующего состава в сердечник муфты осуществляется с помощью «Устройства герметизации муфт» (УГМ), представляющего ручной шприц-пресс в составе: устройства герметизации муфт, камеры для заполнителя, штока с поршнем, впускного клапана, выпускного клапана, манометра контроля выходного давления заполнителя в штуцере подключения, узла подключения устройства к муфте (кабелю) со шлангом, шланга. В комплект оборудования по герметизации муфт входят: устройство герметизации муфт (УГМ), стойка для крепления УГМ, инструмент для подготовки технологических отверстий в корпусе муфт и оболочке кабеля, емкость для приготовления гидрофобного заполнителя (компаунда). Технические характеристики УГМ: - емкость камеры для заполнителя – 0,5л; - допустимое давление на входе в муфту – 5 кгс/см2 (атм); -длина шланга подключения – 2 м; - габариты УГМ – 15х100х270 мм; - масса устройства – 3 кг. Технологический регламент герметизации муфт 1. Монтаж муфты должен осуществляться в соответствии с «Руководством по строительству линейных сооружений местных сетей связи», разработанных АО «СКТБ-ТОМАСС», М., 1995 г. С учетом дополнений по монтажу сердечника, учитывающих условия полного его заполнения. 53 2. Распущенный пучок смонтированного сердечника («фонарик») обматывается синтетической лентой спиралью со слабым натяжением с пробелами (8…10мм). Спираль закрепляется синтетической ниткой. 3. Восстанавливается экранная проволока, устанавливается экранная перемычка. Экран в кабелях ТПП наматывается на сердечник со слабым натяжением и закрепляется синтетической лентой. Такая технология обеспечит проникновение гидрофобной массы сердечник смонтированной муфты. Подготовка УГМ к работе: 1. Закрепить УГМ на стойке и опустить поршень в крайнее нижнее положение, вращая ручку штока по часовой стрелке. 2. Изготовить гидрофобный заполнитель (компаунд) путем смешивания основного компонента и отвердителя в необходимых пропорциях в специальной емкости (бутылке с пробкой), взбалтывая в течении 3…5 минут. 3. Установить емкость (бутылку) на стойку и опустить в нее впускной шланг. 4. Заполнить камеру УГМ компаундом, вращая ручку штока против часовой стрелки, поднимая его, привести поршень в крайнее верхнее положение. При этом за счет разряжения, создаваемого в камере, осуществляется перекачка заполнителя из бутылки в камеру устройства. 5. Сделать технологические отверстия диаметром 4 мм в герметизируемой муфте, используя пробойник №1. 6. Изготовить пробки диаметром 5 мм из обрезков оболочки кабеля, используя пробойник №2. 7. Для кабелей типа ТПП прорезаются два отверстия в оболочке кабеля на расстоянии 2 см от завариваемых концов муфты и третье контрольное в верхней части корпуса муфты ближе к дальнему от места закачки концу. Для кабелей типа ТППэпЗ (с гидрофобным заполнением) прорезаются пробойником два отверстия по концам цилиндрической части корпуса муфты. Третье контрольное отверстие делается в верхней части муфты на равном расстоянии от концов. 8. к одному из крайних отверстий присоединяется подключающее устройство. Герметизация муфт 1. Введение заполнителя в муфту осуществляется за счет перемещения поршня, путем вращения ручки по часовой стрелке. Давление, под которым заполнитель поступает в муфту, контролируется манометром и не должно превышать 5 кгс/см 2. 2. В кабелях типа ТПП герметизируется как внутренняя полость муфты, так и участки кабеля, прилегающие к ней. Процесс полного заполнения муфты контролируется по вытеканию заполнителя из отверстия в оболочке кабеля и отверстия в цилиндрической части муфты. После появления заполнителя из отверстия в верхней части корпуса муфты в отверстие вставить пробку, приготовленную заранее, с последующей обмоткой липкой полиэтиленовой или поливинилхлоридной лентой. После этого продолжить закачку до появления заполнителя в отверстия в оболочке кабеля. 3. При большом объеме внутренне полости муфты (более 0,5л) процесс введения заполнителя повторяется. 54 4. По окончании заполнения муфты снимается подключающее устройство, а отверстие закрывают пробками с закреплением их липкой ПВХ лентой и сваркой с оболочкой. 5. По завершении работ необходимо промыть УГМ чистым дизельным топливом, залитым в чистую емкость (бутылку), аналогично процессу всасывания и выпуска заполнителя. Процесс повторить 2-3 раза. После промывки корпус УГМ перевернуть манометром вверх для очистки его полость и оставить в этом положении. Заключение Предлагаемая технология значительно упрощает элемент герметизации муфт, предложенный компанией ЗМ, и обеспечивает их полную герметизацию. Технология применима в эксплуатации при ремонте линий без перерыва связи. 4. Контрольные вопросы 1. В чем заключается проблема полной герметизации смонтированной муфты? 2. Какие методы восстановления оболочки и герметизации муфты используются в Вашем варианте? 3. Перечислите основные положения герметизации муфт? 4. Какие подготовительные работы производятся при герметизации муфт? 5. Как производится подготовка УГМ к работе? 6. Как производится процесс герметизации муфт? 5. Содержание отчета 1. Наименование темы занятия. 2. Цель занятия. 3. Задание. 4. Схема герметизированной муфты на кабеле. 5. Ответы на контрольные вопросы. 6 100 пар и выше без гидрофоб запол 10 - 30 пар с гидрофоб запол 50-100 пар с гидрофоб запол 7 8 9 10 50-100 пар с гидрофоб запол 5 50- 100 пар без гидрофоб запол 4 10 - 30 пар без гидрофоб запол 3 100 пар и выше с гидрофоб запол 2 50- 100 пар без гидрофоб запол 1 Емкость и тип кабеля 10 - 30 пар без гидрофоб запол Вар иан т 10 - 30 пар без гидрофоб запол Исходные данные: 55 Практическая работа № 14 «Расчёт абонентских соединительных кабелей. Выбор типа кабеля» 1. Цель занятия: 1. Практическое ознакомление с порядком расчета и выбора типа кабеля для абонентской и кабелей соединительных линий. 2. Задание: 1. Изучить методику расчета и выбора кабеля для абонентской и соединительной линии ГТС 2. В соответствии с вариантом задания выполнить расчет и выбрать тип кабеля 3. Содержание отчета: 1. Наименование темы занятия. 2. Цель занятия. 3. Задание. 4. Привести порядок выполнения расчетов по выбору типа кабеля. 4. Теоретический материал Для выполнения задания необходимо знать какие кабели применяются на ГТС, нормы затухания, нормы сопротивления шлейфа и рабочей ёмкости на абонентских и соединительных линиях. Основной целью является выбор марки кабеля с максимально допустимым диаметром жил при соблюдении норм на электрические характеристики линий ГТС. Следует учитывать, что на линиях ГТС предпочтение отдается кабелям ТПП. Электрические характеристики кабелей, применяемых на ГТС приведены в приложении 5, а нормы затуханий на ГТС в приложении 1 методики. Нормы на электрические характеристики линий ГТС, в не зависимости от типа ГТС. следующие: 1. Абонентские линии ГТС: R шл = 1000 Ом, Ср = 0,5 мкФ; 2. Соединительные линии на участке РАТС - РАТС: R шл = 3000 Ом, Ср = 1,6 мкФ. Рассмотрим пример. Определите минимально допустимый диаметр жил и выберите марку кабеля для абонентской линии ГТС. Длина линии 2 км. Рассчитайте затухание А, сопротивление шлейфа R шл и рабочую ёмкость Ср абонентской цепи с применением выбранного кабеля. Сделайте вывод о правильности выбора кабеля на основании сравнения результатов R шл, С р и затухания А с нормами. Решение. Исходя из минимально допустимой нормы затухания А = 3,5 дБ (см. приложение 1) на абонентскую линию, определим коэффициент затухания по формуле: А , где: А - норма затухания абонентской линии, дБ; - длина абонентской линии, км Подставив в указанную формулу значения А и , получим: 3,5 1,75 дБ/км 2 Для абонентской линии наиболее распространенным является кабель марки ТПП. На основании таблицы 5 (см. методику стр.___) выбираем кабель ТПП с таким (минимальным) диаметром жил, коэффициент затухания которого был бы 56 близок к расчетному, но не больше его. Таким кабелем в нашем примере оказывается кабель ТПП с диаметром жил 0,4 мм. Но в этом случае на основании примечания (см. приложение 1 методики), норма затухания абонентской линии не должна превышать 4,0 дБ. Поэтому определим коэффициент затухания исходя из этой нормы: 4,0 2 дБ/км. 2,0 По найденному значению коэффициента затухания уточняем диаметр кабеля, т.е. он равен 0,4 мм. Электрические характеристики этого кабеля: сопротивление шлейфа r шл = 278 ом/км, рабочая ёмкость С рк = 0,045 мкФ/км, коэффициент затухания = 1,54 дБ/км. Для абонентской линии должна быть выполнена следующая норма: R шл = 1000 Ом, С р = 0,5 мкФ/км. Проверим подходит ли выбранный кабель для абонентской линии по сопротивлению шлейфа и рабочей ёмкости : R шл = r шл х = 278 х 2 = 556 Ом, С р = С рк х = 0,045 х 2 = 0,09 мкФ. Таким образом видно, полученные расчетные значения R шл и С р показывают, выбранный кабель подходит для абонентской линии по сопротивлению шлейфа и рабочей ёмкости. Проверим затухание выбранной линии: А = х = 1,54 х 2 = 3,08 дБ, что меньше допустимой нормы 4,0 дБ. 5. Порядок выполнения работы 1. Определите минимально-допустимый диаметр жил и выберите марку кабеля для абонентской (соединительной) линии ГТС. 2. Рассчитайте затухание А, сопротивление шлейфа Rшл 3.Сделать вывод о правильности выбора марки кабеля на основании сравнения результатов расчета R шл и С р с нормами. 4.Исходные данные для проведения работы приведены в таблице 1. 5.Электрические характеристики кабелей приведены в таблице 2. Таблица 1. Вариант Тип АТС - АТСКУ Линейные участки ГТС Длина линии Примечание , км 1 2 3 АТС – аппарат абонента АТС – аппарат абонента РАТС - РАТС 1,3 2,4 4,5 4 5 6 РАТС - РАТС АТС – аппарат абонента РАТС - РАТС 9,1 3,0 6,9 7 8 9 АТС – аппарат абонента АТС – аппарат абонента РАТС - РАТС 1,8 2,2 8,5 10 АТС – аппарат абонента 3,2 57 Цепи СЛ не уплотнены --//-Цепи СЛ не уплотнены Цепи СЛ не уплотнены Таблица 2. Марка кабеля Диаметр жил, мм ТГ(Б,БК ,К) 0,4 0,5 0,64 R шл , Ом/км R из МОм/км При постоянном токе 278 5000 5000 18 5000 180 Ср , нФ/км , дБ/км F = 800 Гц 50+5-10 1,62 50+5-10 1,3 50+ 5-10 1,049 10 110 ТПП(Б) 0,32 0,4 0,5 0,7 6 432 26 278 5000 5000 5000 5000 45+5-8 45+5-8 45+5-8 45+5-8 1,92 1,54 1,23 0,86 5000 5000 5000 5 50 1,63 1,3 0,92 18 180 12 90 ТППЗ 6 278 0,4 0,5 0,7 18 180 50 5 12 90 50 5 6 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАТУХАНИЯ НА ГОРОДСКОЙ ТЕЛЕФОННОЙ СЕТИ ТА ТА АЛ 3,5 (4,5) АЛ 1, 0 8 (10) дБ а) на не районированной сети РАТ С ТА СЛ АЛ 3,5(4,5) РАТ С 1,0 ТА АЛ 17,5 3,5(4,5) 1,0 25,5 (29,5) дБ б) на районированной сети Примечание: Затухание абонентской линии на частоте f=800 Гц. для кабелей с диаметром жил 0,32 мм – 3,5 дБ, для кабелей с диаметром жил 0,4 мм – 4,0 дБ, для кабелей с диаметром жил 0,5 мм – 4,5 дБ, 58 Практическая работа № 15 «Техническая эксплуатация линейных сооружений связи» 1. Цель работы 1. Практическое ознакомление с технической эксплуатацией линейных сооружений связи. 2. Задание 1. Ознакомление с основными положениями технической эксплуатации линейных сооружений связи; 2. Закрепление знаний о технической эксплуатации линейных сооружений связи; 3. Краткие теоретические сведения: Организация эксплуатации Эксплуатационно-техническое обслуживание линейных сооружений междугородной связи должно обеспечивать их бесперебойную и качественную работу. В системе связи линии являются наиболее ответственным звеном, определяющим надежность всей системы в целом. Общее руководство эксплуатационно-техническим обслуживанием линейных сооружений электросвязи страны осуществляет Министерство связи и массовых коммуникаций РФ. Министерство связи и массовых коммуникаций Российской Федерации (Сокращенное название: Минкомсвязь России) было образовано 12 мая 2008 года Указом Президента Российской Федерации № 724. Минкомсвязь России — федеральный орган исполнительной власти, который занимается выработкой и реализацией государственной политики и нормативно-правовым регулированием в следующих сферах: сфере информационных технологий (включая использование информационных технологий при формировании государственных информационных ресурсов и обеспечение доступа к ним), сфере электросвязи (включая использование и конверсию радиочастотного спектра) и почтовой связи, сфере массовых коммуникаций и СМИ, в том числе электронных (включая развитие сети Интернет, систем телевизионного (в том числе цифрового) вещания и радиовещания и новых технологий в этих областях), сфере печати, издательской и полиграфической деятельности, сфере обработки персональных данных. Минкомсвязь России выступает в качестве почтовой администрации Российской Федерации и выполняет функции администрации связи Российской Федерации при осуществлении международной деятельности в области связи. Министерство осуществляет координацию и контроль деятельности находящихся в его ведении Федеральной службы по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций, Федерального агентства связи, Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям. Подведомственные органы: Федеральное агентство связи (Россвязь); Федеральное агентство по печати и массовым коммуникациям (Роспечать); Федеральная служба по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Задачи и методы технической эксплуатации Техническая эксплуатация кабельных линий связи предусматривает: 59 обеспечение бесперебойного действия всех обслуживаемых сооружений, а также подготовку их к работе в особо сложных условиях; содержание всех сооружений в пределах действующих норм и технических условий, а также всемерное улучшение их технического состояния; четкое выполнение действующих правил, руководств и инструкций по вопросам технической эксплуатации; повышение рентабельности предприятий, систематическое снижение трудовых и материальных затрат на содержание обслуживаемых сооружений; внедрение новой техники, передовых методов и научной организации труда, развертывание социалистического соревнования; повышение квалификации и подготовку кадров; введение эксплуатационно-технического учета: проведение разъяснительной работы по обеспечению сохранности линейных сооружений. В зависимости от характеристики трассы кабельной линии, наличия и состояния дорог в разное время года, технической оснащенности участка и т.п. применяются следующие методы организации обслуживания линейных сооружений: централизованный, децентрализованный (участковый) и комбинированный. Централизованный метод предполагает сосредоточение всего персонала кабельщиков-спайщиков в месте дислокации КУ, моторизованный осмотр трассы, ремонт и профилактику специализированными бригадами, использование радиостанций для связи бригад с КУ. Децентрализованный метод применяется в случае, когда невозможно организовать моторизованный осмотр трассы. При этом подлежащая обслуживанию трасса разбивается на участки, на каждом из которых, т.е. непосредственной близости, дислоцируется персонал. Комбинированный метод предполагает организацию обслуживания одной части трассы централизованно другой — участковыми монтерами. Содержание кабельных линий связи включает в себя техническое обслуживание и ремонт. Техническое обслуживание подразделяется на текущее (повседневное и периодическое) и планово-предупредительное. При текущем и планово-предупредительное обслуживании осуществляется: технический надзор за состоянием трассы и выполнением правил охраны общегосударственных средств связи; технический надзор за всеми сооружениями и действием устройств автоматики, сигнализации и телемеханики; проведение профилактических; контроль за электрическими характеристиками кабеля; устранение выявленных неисправностей; обеспечение аварийного запаса кабеля, арматуры и материалов (в том числе кабеля облегченной конструкции) для быстрого устранения повреждений на линии; содержание в исправном и работоспособном состоянии механизмов, транспорта, приборов, инструментов и спецодежды необходимых для проведения планово-профилактических и аварийно-восстановительных работ; 60 устранение аварий и повреждений; проведение охранно-разъяснительной работы; установка предупредительных знаков; подготовка линейных сооружений к работе в зимних условиях и в период паводков; ведение технического учета; предотвращение повреждений связанных с выполнением работ по подрыву льда, раскопке грунта, очистке дна водоемов, строительству сооружений в зоне кабельной линии. При осуществлении технического надзора в процессе эксплуатации необходимо: оповещать местные органы власти, организации, предприятия, колхозы, совхозы и стройки, на территории или вблизи которых проходит трасса, о месте прокладки кабеля и о необходимости выполнения ими правил сохранности общегосударственных средств связи; проводить разъяснительную работу среди населения, работников строительных и других организаций и предприятий, расположенных по трассе кабельной линии, о соблюдении мер предосторожности при работах в охранной зоне кабеля; вручать уведомления следующим организациям и лицам о прохождении подземных кабелей с предупреждением об ответственности за сохранность кабеля при выполнении работ; устанавливать предупредительные знаки в местах сближения кабеля с другими наземными и подземными сооружениями и в зонах ожидаемых строительных работ; осуществлять непрерывный надзор в местах производства земляных и других работ в охранной зоне кабеля и принимать меры его защиты от повреждений; предотвращать обвалы и размывы грунта по трассе кабеля; следить за состоянием замерных столбиков, сигнальных и предупредительных знаков, КИП и других устройств и устранять замеченные недостатки. На минкомсвязи возложено руководство эксплуатацией междугородных линий в зависимости от типа кабелей и условий их прокладки протяженность кабельного участка составляет 120—180 км трассы. Штат кабельного участка возглавляет обычно техник, который является организатором, а в ряде случаев и исполнителем необходимых работ. В технических узлах магистральных связей в основном распространен централизованный метод обслуживания линий, в меньшей степени — децентрализованный (участковый). На городской телефонной сети техническую эксплуатацию осуществляет кабельно-канализационные цехи, комплектуемые из бригад кабельщиковспайщиков и электромонтеров канализационных сооружений, имеются группы электроизмерителей и учета. Бригады кабельщиков-спайщиков проводят ремонт кабельных сооружений и устраняют кабельные повреждения. Они же обеспечивают содержание кабелей под избыточным воздушным давлением. За каждой бригадой кабельщиков-спайщиков закрепляется отдельный участок кабельной сети , за которую бригада несет полную ответственность. Контроль за работой кабельщиков-спайщиков осуществляют электромеханики. 61 Руководство технической эксплуатацией городских и сельских сетей связи осуществляет Главное управление городской телефонной связи Минсвязи РБ. На ГТС производится как текущий, так и капитальный ремонт. Текущий ремонт включает сравнительно небольшие работы по предохранению сооружений от преждевременного износа и возникновения повреждений. Периодичность проведения осмотра и текущего ремонта для кабелей - 1 раз в год, для кабельных вводов в здание — 1 раз в 3 года и для уличных распределительных шкафов - 1 раз в месяц. При капитальном ремонте сменяются изношенные части и конструкции сооружений или заменяются Эксплуатационно-техническое требования к кабельным линиям связи Техническое состояние и эксплуатационное обслуживание кабельных линий должно обеспечить бесперебойное высококачественное действие сооружений связи, их максимальную долговечность. Кабели, кабельная арматура, оборудование, устройства защиты и другие сооружения по своим механическим и электрическим характеристикам должны соответствовать действующим государственным стандартам ГОСТ, а при их отсутствии — ведомственным ОСТ или техническим условиям. Все сооружения и устройства должны удовлетворять требованиям охраны труда, техники безопасности и промсанитарии. На склонах оврагов и берегов рек во избежание размывов и оползней грунт по трассе должен быть закреплен (дерном, замощением и т. п.). Трасса кабеля должна проходить на безопасном расстоянии от обрывистых склонов оврагов и берегов рек; в необходимых случаях следует принять меры, исключающие возможность оползней и обвалов. На всем протяжении трассы поддерживается нормальная глубина залегания кабеля. При расширении дорог и устройстве усовершенствованных дорожных покрытий (асфальт, бетон) кабель прокладывают в телефонной канализации или перекладывают в другое место. На пересечениях трасс существующих кабелей с шоссейными дорогами, съездами с них, трамвайными путями и т.п. кабели прокладывают в трубах, причем для резерва прокладывают дополнительную трубу. На пересечениях судоходных и сплавных рек, а также несудоходных и несплавных рек глубиной до 3 м кабели должны быть заглублены в дно. Глубина заглубления определяется проектом. На водохранилищах и озерах за пределами судового хода, а также на несудоходных и несплавных реках глубиной более 3 м кабели могут быть проложены без заглублений. Место перехода должно быть выбрано на прямолинейном участке реки. При пересечении трассой кабеля мелиоративных каналов кабели заглубляют в дно канала или защищают бетонными плитами. Переходы магистральных линий через судоходные и сплавные реки должны иметь два кабеля: основной и резервный, по возможности одинаковой длины. Расстояние между кабелями должно быть не менее 300 м. Один кабель может быть проложен по мосту. Береговые разветвительные муфты необходимо располагать в незатапливаемых местах. В каждом кабеле задействуется 50% емкости. При сближениях и пересечениях с другими подземными и наземными сооружениями расстояние от последних до кабеля должно строго соответствовать установленным нормам. Замерные столбики устанавливают на таком расстоянии друг от друга, чтобы в зоне прямой видимости было не менее двух столбиков, а 62 проведенная между ними визирная линия проходила параллельно трассе кабеля. На прямых участках трассы столбики устанавливаются через 250-300 м. Кроме замерных и указательных столбиков в наиболее уязвимых местах трассы устанавливаются предупредительные знаки. Знаки устанавливаются на пересечениях с другими подземными сооружениями (водопровод, канализация, кабели, газопровод), вблизи карьеров, на пересечениях каналов, в местах, где намечается проведение строительных работ и т. п. Кроме того, предупредительные знаки устанавливаются на загородных участках трассы на определенном расстоянии друг от друга в пределах прямой видимости. Земляную насыпь (обваловку) наземных частей подземных НУП обкладывают дерном или засевают травой. Вокруг НУП делают отмостки, а у входа в наземную часть НУП — бетонную или гравийную дорожку. 4 Контрольные вопросы: 1. В каких сферах Минкомсвязь России вырабатывает и реализует государственную политику и нормативно-правовое регулирование? 2. Что предусматривает техническая эксплуатация кабельных линий связи? 3. Опишите методы организации обслуживания линейных сооружений. 4. Что осуществляется при текущем и планово-предупредительном обслуживании? 5. Что необходимо при осуществлении технического надзора в процессе эксплуатации? 6. Перечислите основные эксплуатационно-технические требования к кабельным линиям связи. 5. Содержание отчета: 1. Наименование темы занятия. 2. Цель занятия. 3. Задание. 4. Ответы на контрольные вопросы. 63 Список используемой литературы: 1. Гроднев И.И. Линейные сооружения связи. - М.: Радио и связь, 1987. 2. Чернышев Е.И. Линейные сооружения связи. – Волгоград: Издательский дом «Ин-Фолио», 2010. 3. Парфенов Ю.А. Кабели электросвязи. М.: Эко-Трендз, 2003. 4. Гроднев И.И. Волоконно-оптические линии связи. - М.: Радио и связь, 1990. 5. Справочник: Строительство кабельных сооружений связи. ~ М.: Радио и связь, 1988. 6. Руководство по строительству линейных сооружений магистральных и внутризоновых кабельных линий связи. - М.: Радио и связь, 1986. 7. Эксплуатация линейных сооружений ГТС. - М.: Радио и связь, 1981. 8. Справочник: Городские телефонные кабели /Под ред. А.С. Биснер, Руга А.Д., Шарле Д.П. - М.: Связь, 1979. 64