Проектирование междугородный кабельной магистрали

Для содержания кабелей  ГТС под постоянным избыточным воздушным давлением применяют стационарные и передвижные компрессорные установки:

1. Компрессорно-сигнальные КСУ-М-30 и КСУ-60
2. Контрольно-дозирующую КДВ-10
3. Автоматически контрольно-осушительную АКОУ
4. Компрессорную переносную КМ-77
5. Полевую нагнетательно-осушительную ПНОУ-3

 

 

 

     Рассмотрим устройство и принцип работы две из них. Компрессорно-сигнальная установка КСУ-М (рис.1) обслуживает до 30 или 60 кабелей емкостью от 100 до 1200 пар и состоит из компрессорной группы 1, блока осушки и автоматики 2, воздухопровода 3, распределительного статика 4.

Во время работы установки  воздух нагнетается в ресивер (воздухосборник) через клапан, который пропускает его только в одном направлении. Давление в ресивере контролирует электроконтактный  манометр. Когда давление в ресивере достигает 58,8×10⁴Па, компрессор прекращает работу. По мере расхода воздуха и снижение давления в ресивере до 9,8×10⁴Па, поступает в фильтр и далее в одну из осушительных камер, наполненных силикагелем. В другой камере в это время может происходить регенерация осушительных свойств силикагеля.

  Осушенный воздух проходит через индикатор влажности, контролирующий влажность поступающего в кабель воздуха, действие которого основано на том, что силикагель изменяет окраску от темно-синего до розового. Нормальной считают относительную влажность воздуха в пределах 3-5% (цвет силикагеля голубой или синий). Далее часть воздуха проходит к поврежденным кабелям, а часть к герметичным.  Давление на выходе блока осушки и автоматики контролирует манометр, а расход воздуха, поступающего в кабель, ротаметр. В случае аварийной утечки воздуха в любом из подключенных к установке кабелей появляется сигнал.

   На АТС компрессорную сигнальную установку размещают таким образом: компрессорную группу и блок осушки и автоматики в смежном с шахтой помещении, а статив с кабелями в шахте. Каждый кабель соединяют с распределительным стативом полиэтиленовой или металлической индивидуальной трубкой. Контрольно-дозирующая установка КДВ-10 (рис.2) обслуживает до 100 кабелей емкостью от 100 до 1200 пар, в том числе до 10 кабелей с поврежденной оболочкой. При осушке воздуха в холодильной камере его сжимают до 88,2×10⁴Па, а затем охлаждают до -3,-7⁰C, при этом влага, имеющаяся в воздухе, конденсируется и периодически удаляется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      Из холодильной камеры осушенный воздух проходит через редуктор, снижающий давление до 14,7×10⁴Па, выходной вентиль и направляется в распределительные стативы. Затем через вентиль статива и редуктор, снижающий давление до 4,9×10⁴Па, сигнальный и индивидуальный ротаметры в кабель. Компрессорная переносная установка КМ-77 служит для проверки герметичности оболочки кабелей на барабане и проложенных в канализации, а также для просушки поврежденных кабелей.

       При монтажных и аварийных работах для осушки и нагнетания воздуха в кабель применяют полевую нагнетателено-осушительную установку ПНОУ-3, действующею от двигателя бензомоторной пилы «Дружба-4». Осушаемым средством является силикагель.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 10

Расчет заземляющих  устройств

 

    В настоящем проекте предусматривается устройство защитного заземления в каждом НУП и ОУП.  Целью расчета защитного заземления является определение количества электродов заземления для обеспечения соответствующей нормы сопротивления заземления. Норма сопротивления защитного заземления не должна превышать 10 Ом для грунтов с удельным  сопротивлением до 100 Ом м (по заданию r_изм. = 90 Ом м). Для обеспечения данной нормы оборудуется одиночные многоэлектродные заземляющие устройства из угловой стали сечением 50х50х5 и длиной 2,5 м. Если сопротивление одиночного заземлителя превышает норму, то оборудуется многоэлектродный заземлитель.

   Расчёт производится следующим образом:

  - расчётное значение удельного сопротивления грунта  определяется по формуле:

                              r_расч. =j_{в *} r_изм.                                         

 

где r_изм. = 23 Ом м – согласно заданию; j_в =1.75, изменение удельного сопротивления грунта в 75–коэффициент сезонности вертикального электрода, учитывающий в течении года.     

                   

                  r_расч.= 23*1,75 = 40.25 Ом м

 

- сопротивление растекания одиночного вертикального заземлителя определяется по формуле: 

           

 

  где i_в = 2,5 м – длина вертикального заземлителя ;

         в = 0,05 – ширина полки уголка ;

     

 

   t - расстояние от поверхности земли  до середины заземлителя  определяется по формуле:                   

                                               t = t₀ +                           

где t₀ = 0,5 м - расстояние от поверхности земли до уголка.

                           

 

В результате расчета R_во. оказалось больше R_н нормы 10Ом,следовательно необходимо оборудовать многоэлектродный заземлитель.

Сопротивление растекания горизонтального электрода R_г,определяется по формуле:

           

                               

 

где r_расч.г  - расчётное удельное сопротивление грунта для горизонтальных электродов определяется по формуле : 

 

r_расч.г = r_{изм. *} j_г.

     

j_г=56–коэффициент сезонности горизонтальных электродов;     

                       r_расч.г  =  23* 56 = 128.8 Ом м

   

i_г = 2*i_в = 5 м – длина соединительной полосы;

в_n = 0,04 – ширина соединительной полосы;

t_on.=0,7м -расстояние от поверхности земли  до середины соединительной полосы;

    

 h_г.=5.6м – коэффициент использования горизонтального заземлителя, характеризующий степень взаимного экранирования электродов     

 

 

- сопротивление  вертикального много электродного  заземлителя определяется по формуле  :

 

                                                      

                      

 

т - число  вертикальных заземлителей определяется по формуле :

 

                                                         

 

где h_в.= 1.75- коэффициент использования вертикальных заземлителей               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Правильность  расчёта определяется по формуле:   

                                          

 

              

                                

                                 

 

Вывод: Полученное значение R = 2,51 Ом не превышает нормируемую величину сопротивления заземляющего устройства, зависящего от удельного сопротивления грунта R_н.=10 Ом, следовательно, выбранное количество электродов отвечает норме. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     Глава 11

Расчёт  надежности проектируемой кабельной  линии.

    Исходными материалами для расчета надежности действующих кабельных линий служат эксплуатационные статические данные о числе отказов и среднем времени восстановления связей, полученные за последние несколько лет эксплуатации данной кабельной магистрали.

     Исходя из общей теории надежности, применяемой в народном хозяйстве, разработана методика расчета надежности кабельных линий дальней связи и приняты следующие термины и определения надежности.

Надежность - свойство кабельной линии выполнять заданные функции, т.е. обеспечивать возможность передачи требуемой информации с установленным качеством характеристики в установленных нормами пределах в течение требуемого промежутка времени.

Отказ - повреждение с перерывом связи т.е. повреждение, вызывающее прекращение действия связи по группе каналов или одному каналу, являющимся единственным на данной связи. Такое повреждение по обычной используемой терминологии считается аварией. По любому отказу принимаются меры по немедленному его устранению.

Неисправность - повреждение без перерыва связи, т.е. такое состояние линии, при котором она не удовлетворяет хотя бы одному из предъявленных к ней требований.

В качестве примеров неисправностей можно привести ухудшение электрических характеристик, неблагоприятно влияющих на качество передачи, нарушение герметичности оболочки и верхних защитных покровов кабелей и т.д.

   Среднее время между отказами (наработка на отказ) - среднее время, между соседними   отказами выраженное в часах.

Среднее время восстановления связен - среднее время простоя связей, считая от начала возникновения отказа до момента восстановления связей, выраженное в часах.

Интенсивность отказов - среднее число отказов в единицу времени (час) на 1 км трассы линии при однокапельной и двух кабельной системах.

 

 

 

Параметр потока отказов - среднее число отказов в единицу времени (час) на всю длину трассы магистрали или на полную другую условную длину трассы, например 100, 1000 км и т.п.

Вероятность безотказной работы - вероятность того, что в заданный интервал на линии не возникает отказа.

Коэффициент простое - вероятность нахождение линии в произвольно выбранный момент времени в состоянии отказа.

Плотность повреждения  «т» определяется по формуле:

 

m =(N/k* Lл.с)*100

 

 m = (4/86*260,1)*100=0,017

 

где: N - количество отказов.

К - количество лет за которое произошло N-отказов

Lлс - длина линии связи

Среднее время  между отказами То определяется по формуле:

 

T0 =(8760*100-m*Lл.с *tв)\(m* Lл.с)

 

T0 =(8760*100-0,017*260,1*2,7)\(0,017*260,1)=198111,14

 

Kг = T0\ T0+tв

     

 Kг =198111,14\198111,14+2,7=0,9999

где: tв - среднее время восстановления связи

m - плотность повреждения.

         Коэффициент готовности К_г определяется как отношение суммарного времени исправной (без отказов ) работы к общему суммарному времени исправной работы и времени восстановление за один и тот же период эксплуатации:

 

       

 

Глава 12

                       Охрана труда и окружающей среды

    Все работники занятые на строительстве, эксплуатационном обслуживании и ремонте кабельных линий связи, обязаны знать противопожарные мероприятия.

До начала работ необходимо тщательно проверить наличие и исправность инструментов, защитных средств, предохранительных приспособлений, лестниц, стремянок и т.п. защитные диэлектрические средства должны проверяться в установленные специальными правилами сроки.

                  Особое внимание соблюдению правил техники безопасности необходимо уделять при выполнении следующих наиболее опасных работ: погрузке и разгрузке барабанов, железобетонных изделий, люков, цистерны НУП и других тяжелых предметов; рытьё траншей и котлованов в близи силовых кабелей и газопроводов; прокладке кабеля с плавсредств и со льда; на пересечениях с воздушными ЛЭП, контактными проводами трамвая, троллейбуса и электрофицированных железных дорог; ремонт кабелей, используемых для дистанционного питания и при работах вблизи таких кабелей и т.п. перед началом работ на особо опасных участках производится соответствующий инструктаж по технике безопасности.

Напряжение  переносного электроинструмента должно быть не выше 220В в помещения без  повышенной-опасности и не выше 36В в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и вне помещения. Допускается применение электроинструмента напряжением до 220В при обязательном использовании диэлектрических перчаток. Корпуса электроинструментов с напряжением более 36В должны быть заземлены.

               Производство заземленных работ в зоне расположения кабелей , газопроводов и других подземных коммутаций допускается только с письменного разрешения организации эксплуатирующей эти сооружения. Работы должны производиться под на наблюдением прораба или мастера , а на расстоянии ближе 2м от действующих кабелей и газопроводов, коме того, под наблюдением представителей организаций, которым принадлежат эти сооружения. Для обнаружения подземных сооружений , пересекающих проектирующую трассу, роются шурфы длиной 1м по оси будущей траншеи.

 

 

        Если подземные сооружения проходят параллельно проектируемой трассе, шурфы роются перпендикулярно к оси проектируемой трассы через каждые 20м. Длина шурфа должна превышать на 0,3м с каждой стороны.

При обнаружении  газа в траншеях или котлованах работы в них должны быть немедленно прекращены, а люди выведены из опасной зоны.

Прокладка кабеля кабелеукладчиком разрешается на участках, не имеющих подземных сооружений. Обслуживающему персоналу запрещается находится на кабелеукладчике или в кузове автомашины во время транспортировки. Если между трактором и кабелеукладчиком или другим механизмам находятся люди, запрещаются приводить трактор в движение. Запрещается также следить за прокладкой кабеля, стоя на раме кабелеукладчика; выполнять работы под трактором при работающем моторе; перевозить на тракторе посторонних лиц.

При прокладки  кабеля вручную каждого рабочего должен приходиться участок кабеля массой не более 35 кг. При подносе кабеля к траншеи на плечах или руках все рабочие должны находиться по одну сторону от кабеля. Перевозить барабаны с кабелем через замерзший водоём можно только при толщине льда не менее 0,5 м. Размотка и разноска кабеля осуществляется на той стороне вырубленной во льду траншеи, которая ниже по течению. Не разрешается скопление работников (более 10 человек) в одном месте на краю пробитого льда.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                 Заключение

              Как мне известно, что “Линейные  сооружения” очень богата и гораздо сложная часть в сфере сети связи. Проект линейных сооружений связи является комплексным технико-экономическим документом, в котором техническая и экономическая стороны неразрывно связаны со строительством. Он представляет собой обоснованное экономическими расчетами и изображенное графически решение по строительству проектируемого линейного сооружения, сети, здания отдельного объекта, узла или подсистемы кабельной магистрали. Оптимизация (или вариантность) проектирования используется с целью нахождения оптимальных, квазиоптимальных или рациональных проектных решений. Подобный подход не дает уверенности, что отобранное проектное решение является оптимальным. Использование вычислительной техники и различных методов оптимизации позволяет в настоящее время находить решения, близкие к оптимальным. Использование типовых проектов позволяет уменьшить трудоемкость проектирования, снизить затраты на проектные работы, повысить их качество, улучшить технико-экономические показатели строительства по сравнению с индивидуальными проектами. Комплексность проектирования повышает качество проектирования вследствие учета большего числа различных факторов, определяющих экономичность проекта и правильность проектных решений.