Проект строительства воздушной линии связи с использованием оптического кабеля на участке пгт. Лучегорск

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ

Хабаровский институт инфокоммуникаций (филиал) ФГОБУ ВПО СибГУТИ

Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики

Кафедра МТС

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

тема: «Проект строительства воздушной линии связи с использованием оптического кабеля на участке пгт. Лучегорск»

Хабаровск 2015г

Содержание

Введение

1. Характеристика трассы проектируемой ВОЛС

2. Климатические характеристики района

3. Выбор типа ВОК

4. Выбор кабельной арматуры

4.1 Выбор зажимов

4.2 Выбор муфт

4.3 Выбор оконечного кабельного оборудования

4.4 Выбор типа опор

5. Расчет механической нагрузки кабеля

6. Расчет надежности ВОЛС

7. Подвеска ВОК на опорах ЛЭП

Заключение

Список литературы

Введение

На современном этапе развития совершенствование средств электросвязи и сети в целом идет по трем направлениям: цифровизация, оптиковизация и компьютеризация. Преимущества ЦСП по сравнению с АСП и принципы их технической реализации были известны несколько десятков лет назад. Однако, по настоящему цифровизация сетей стала возможной немногим более 20 лет назад с появлением новой техники проводной связи - ВОСП. И сегодня, на современном этапе развития, процесс цифровизации - это не только постоянное увеличение числа действующих на сети ЦСП по сравнению с ACП, но и постоянное совершенствование методов передачи и обработки сообщений на основе цифровых трактов и каналов (появление новых технологий СЦИ и APП, гибкого мультиплексирования, организация сетевой тактовой синхронизации), что создает предпосылки в недалеком будущем к переустройству всей сети связи на качественно новом уровне.

Основные преимущества ВОСП, во многом предопределившие процесс развития цифровизации, также хорошо известны - это увеличение пропускной способности и сокращение числа промежуточных пунктов волоконно-оптической линии передачи. И сегодня, на современном этапе развития, процесс оптиковизации - это не только постоянное совершенствование средств волоконной оптики и опто-электронных устройств, это не только массовое внедрение ВОСП на соединительных линиях первичной сети общего пользования, а в будущем и создания оптической транспортной сети, но и реальная возможность оптиковизации сетей доступа и малоканальной сельской первичной сети, что создает предпосылки к созданию широкополосной цифровой сети с интеграцией служб.

На современном этапе развития сети электросвязи все три направления совершенствования средств электросвязи органически связаны друг с другом. Новая техника связи - это, как правило, высокоскоростные ЦСП па оптическом кабеле с высоким уровнем программного обеспечения.

1. Характеристика трассы проектируемой ВОЛС

Трасса подвески 32-х волоконного оптического кабеля проходит по территории пгт. Лучегорска Кабель подвешивается по опорам линии электропередач и опорах освещения, принадлежащим поселку.

Прокладка выполняется следующим образом:

Магистральный ВОК от помещения базовой станции А по адресу Центральная, 19/2 ВОК переходит на опору освещения, затем переходит на световую опору «Горсвет» № 1 и прокладывается по ул. Комсомольская по опорам наружного освещения до пересечения с автотранспортным проездом (всего31 опора). Далее ВОК переходит на опору наружного освещения и прокладывается по Комсомольской до пересечения с ул. Молодежной (всего 47опор). Затем ВОК переходит на опоры наружного освещения «Горсвет», расположенные по ул. Комсомольская и прокладывается до здания администрации (всего 26), Также прокладывается по опорам освещения до пересечения с улицами Вишневой (2 опоры). Восточной (9 опор), Геологов (7 опор), Горняков (3 опоры), до здания ГРЭС, далее по ул.Пограничной по опорам ЛЭП до здания управления.

В районе пересечения ул. Центральная и Комсомольская от опоры № 19 МУП «Горсвет» организуется отпай на БС Е» по адресу автотранспортный проезд, 5/2 .ВОК переходит на опору МУП «Горсвет» № 5 по Ул.Комсомольской и прокладывается по 7 опорам наружного освещения до здания по адресу автотранспортный проезд, 5/2. Здесь ВОК воздушным путем переходит на крышу здания и прокладывается по существующему кабель росту до ввода в контейнер базовой станции установленный на крыше здания.

Магистральный ВОК переходит на опору наружного освещения № 5 с ул. Комсомомольской прокладывается до пересечения с ул. Молодежная (всего 47 опоры). На опоре № 34 по ул.Комсомольская монтируется разветвительная оптическая муфта и организуется отпай на базовую станцию Д по адресу Молодежная, 12/2. ВОК воздушным путем с опоры переходит на крышу здания и по существующему кабель росту прокладывается до ввода в базовую станцию И так по аналогии осуществляется прокладка ВОК.

При выполнении работ по прокладке волоконно-оптического кабеля нет необходимости отключений и разработки мероприятий по организации движения транспорта, так как в рамках представленного проекта прокладка ВОК осуществляется по элементам конструкций существующих зданий и сооружений в соответствии с техническими условиями заинтересованных организаций.

Протяженность трассы составляет 14,136 км.

Поскольку прокладка ВОЛС осуществляется в помещениях существующих зданий и сооружения, все мероприятия по обеспечению пожарной безопасности были рассмотрены и разработаны в проектах строительства данных зданий.

Для обеспечения условий пожарной безопасности в помещениях волоконно-оптический кабель прокладывается в гофрированной ПВХ трубе, не поддерживающей горение или обматываться поливинилхлоридной лентой с перекрытием 25%.

Аварийно-восстановительные работы представляют ряд мероприятий для восстановления связи в кратчайшие сроки, как правило, по следующим этапам:

- определение места повреждения, уточнение характера и объема повреждений;

- установка временной оптической кабельной вставки;

- проведение ремонта и снятие временной вставки с восстановлением связи на постоянной основе.

Для обеспечения аварийно-восстановительных работ на линейно-кабельных сооружениях ВОЛС необходимо предусмотреть аварийно-эксплуатационного запаса ВОК 20 % от общего объема.

Таким образом, эксплуатирующая организация должна иметь аварийно-эксплуатационный запас волоконно-оптического кабеля марки ОКСНМ (L = 2364м), а также 3 соединительные муфты МТОК 96Т-01-IV.

Таблица 1.1

	Наименование работ	А	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З	И	К	всего
2	Протяженность трассы	7236	78	345	270	1860	453	984	264	103	179
3	Технологический запас	20%
4	Подвеска кабеля по опорам зданиям и сооружениям	7236	50	300	167	1800	400	900	200	50	100	11772
5	Прокладка кабеля по элементам конструкций зданий (фасадам, крышам), сооружений		25	40	100	54	49	82	62	50	76
6	Прокладка кабеля внутри здания		3	5	3	6	4	2	2	3	3
7	Монтаж разветвительных муфт трехпортовой	1	1	1	1	1	1			1		7
8	Монтаж соединительных муфт двухпортовой	2						1	1			4
9	Монтаж оптического кросса
10	Монтаж клиновых зажимов	15	1	7	5	37	9	20	6	2	4
11	Монтаж анкерных кронштейнов	4	1	2	2	10	3	5	1	1	1
12	Монтаж комплектов промежуточной подвески
13	Используемое количество кабеля	8683,2	97,2	420	324	2232	543,6	1180,8	316,8	123,6	214,8	14136
	Место установки опор	город
	Тип опоры	Опоры освещения несиловые, опоры ЛЭП 220кВ
	Населенный пункт	Лучегорск

2. Климатические характеристики района

Лучегорск -- посёлок городского типа, административный центр Пожарского района Приморского края, основан в1966году.

Лучегорск -- самый крупный на Дальнем Востоке населённый пункт, не имеющий статуса города. Стоит на реке Контроводи на берегу Лучегорского водохранилища, в 9км к востоку от железнодорожной станции Лучегорск Дальневосточной железной дороги на линии Владивосток--Хабаровск. Его географическое положение - 46°27? градуса северной широты и 134°17? градусов восточной долготы

Зона строительства характеризуется следующими природно-климатическими параметрами:

Таблица 2.1 - Климат Лучегорска

Показатель	Янв.	Фев.	Март	Апр.	Май	Июнь	Июль	Авг.	Сен.	Окт.	Нояб.	Дек	Год
Абсолютный максимум, °C	1,3	8,6	18,0	29,4	33,9	36,1	37,8	38,0	34,0	26,2	17,5	6,1	38,0
Средний максимум, °C	?14,2	?8,8	0,1	11,3	19,2	23,9	27,0	25,8	19,9	11,3	?1,5	?11,6	8,9
Средняя температура, °C	?20,9	?16,1	?5,9	5,4	12,9	18,1	21,6	20,4	13,6	5,1	?6,9	?17,3	2,8
Средний минимум, °C	?28,1	?24,6	?13,7	?1,5	5,7	11,9	16,0	15,1	7,1	?1,8	?13,4	?24,1	?3,9
Абсолютный минимум, °C	42,8	?37,2	?31,1	?13,9	?6,1	1,1	5,0	4,0	?5	?17	?32,2	?45	?45
Норма осадков, мм	17	21	25	40	71	79	127	131	92	41	25	21	68

3. Выбор типа ВОК

Волоконно-оптический кабель диэлектрический самонесущий марки ОКСНМ производства ЗАО «Москабель-Фуджикура».

Кабель оптический подвесной, самонесущий магистральный, диэлектрический с центральным силовым элементом из стеклопластика, вокруг которого скручены оптические модули, содержащие до 24 оптических волокон, и кордели, с внутренней оболочкой из полиэтилена, периферийный силовой элемент - повив арамидных нитей, в защитной шланговой оболочкой из полиэтилена.

Кабели предназначены для подвески на опорах линий связи, контактной сети железных дорог и столбах городского освещения. Температура эксплуатации кабеля: от - 60°С до + 70°С.

Технические параметры волоконно-оптического кабеля:

Таблица 3.1

- Количество ОВ в кабеле	- 8
- Количество ОВ в модуле	- 4
- Номинальный расчётный диаметр кабеля, мм	- 13,6
- Расчётная масса кабеля, кг/км	- до 145
- Растягивающее усилие, кН	- 8,0
- Раздавливающее усилие, Н/1см	- не менее 200
- Минимальный радиус изгиба кабеля, мм	- 276
- Температура эксплуатации кабеля	- 60°С - (+60°)C
- Масса кабеля, кг	395

4. Выбор кабельной арматуры

Места крепления ВОК на опорах выбраны для каждого типа опор с учетом дополнительных нагрузок на опору, минимальных стрел провеса ВОК, проводов, обеспечения габаритов до земли и пересекаемых объектов, а также расстояний между ВОК и проводами в местах их сближения.

4.1 Выбор зажимов

В мире создано большое количество конструкций круглого самонесущего оптического кабеля (в дальнейшем ОКСН), предназначенных для различных условий эксплуатации. В связи с этим разработано и используется огромное количество моделей зажимов для монтажа ОКСН .

По принципу монтажа ОКСН все конструкции зажимов можно разбить на три группы:

- первая группа представлена различными моделями, основанным на принципе зажатия кабеля между клиньями, расположенными в литом корпусе - материалом обычно служит алюминиевый сплав или пластик (рисунок 4.1). Данная группа обычно применяется для монтажа ОКСН на линиях связи с «пролетами» между опорами в пределах до 100-150мв зависимости от условий. Основное преимущество данного типа арматуры - простота и высокая скорость монтажа. Основной недостаток - невозможность применения данного типа зажимов при «пролетах» более150 метров;

- вторая немногочисленная в мире, но широко представленная в России группа «зажимов» для монтажа ОКСН - зажимы, произведенные различными «самоделкиными». Основное достоинство данной группы - стоимость изделия. Основной недостаток - полное отсутствие гарантий со стороны «производителя» того, что данный зажим прослужит весь не малый (25 лет) срок эксплуатации ОКСН без существенного ухудшения характеристик кабеля уже через несколько лет;

- третья и самая многочисленная группа зажимов для ОКСН - это зажимы, основанные на принципе монтажа кабеля при помощи конструкции, созданной из проволоки, свитой в спирали с определенным диаметром и шагом - так называемые «спиральные» зажимы. Особенности применения данной группы зажимов далее и рассматриваются в данной статье. Каковы тех нические требования, обычно предъявляемые заказчиками к спиральным зажимам? Они логично вытекают из необходимости эксплуатации ОКСН в течение всего срока службы в различных климатических условиях.

Рассмотрим основные конструкции спиральных зажимов, представленные на рынке. Прежде всего, спиральные зажимы делятся по функциональному назначению - на зажимы поддерживающие (рисунок. 4.2, 4.3) и натяжные (рисунок 4.4).

Натяжные зажимы, как ясно из названия, выполняют функцию создания и поддержания «рабочего» натяжения ОКСН на линии связи, поддерживающие зажимы позволяют экономить средства и время монтажа на прямолинейных участках ВОЛС. Для пролетов свыше 200 м используют принципиально другую конструкцию поддерживающих зажимов (рисунок4.2), в отличие от поддерживающих зажимов для коротких пролетов (рисунок4.3) используются силовые спирали, совмещенные с эластомером, что позволяет уменьшить статические и динамические нагрузки на кабель в месте крепления зажима, благодаря чему ОКСН надежнее защищен от негативного воздействия вибраций. Также спиральные зажимы делят по конструкционным различиям, основное из них - наличие или отсутствие в конструкции зажима так называемого «протектора».

Крепление ВОК к промежуточным опорам выполняется с помощью зажимов поддерживающиих спиральные типа ПСО-DкП-11

Предназначены для воздушной подвески оптического самонесущего неметаллического кабеля связи на опорах ЛЭП (напряжением от 35 кВ и выше), контактной сети и автоблокировки железных дорог, освещения, связи, городского электрического транспорта. Зажимы изготавливаются в климатическом исполнении УХЛ категории 1 согласно ТУ 3449-016-27560230-97.

Могут использоваться при углах поворота трассы до 10 градусов. Применяются для кабелей диаметром 6-17 мм. Прочность заделки кабеля в зажиме - не менее 2,5 кН и не более 4,0 кН. Разрушающая (вертикальная) нагрузка должна быть не менее 3,5 кН. Масса зажима 1,3-1,6 кг в

зависимости от диаметра кабеля.

ПСО-Dк-П-11

11-тип зажима по классификации изготовителя

П- наличие протектора

Dк - номинальный диаметр ОК, мм

ПСО- название зажима

Таблица 4.1

Номенкл. №	Наименование
130801-00004	Зажим поддерживающий ПСО-12,8П-11

Рисунок 4.1

Рисунок 4.2 - поддерживающий зажим



Рисунок 4.3- поддерживающие зажимы для коротких пролетов

Рисунок 4.4- натяжные спиральные зажимы

Крепление ВОК к анкерным опорам выполняется с помощью анкерных зажимов НСО-DкП-14(17)

Зажимы натяжные спиральные типа НСО-DкП-14(17)

Предназначены для анкерного крепления самонесущих неметаллических оптических кабелей (ОКСН) с длиной пролета до 110 м на опорах воздушных ЛЭП, линий связи, городского электрохозяйства (уличного освещения, наземного электротранспорта), элементах зданий и сооружений. Зажимы изготавливаются в климатическом исполнении УХЛ категории 1 согласно ТУ 3449-015-27560230-97.

Зажим сопрягается со стандартной сцепной арматурой.

Таблица 4.2

Номенкл. №	Наименование
130801-00057	Зажим натяжной НСО-14,0П-14(17)
130801-00260	Зажим натяжной НСО-12,8П-14(17)

НСО-Dк-П-14(17)

14(17)- пр-чность заделки ОКСН в зажиме, кН

модификация зажима

П - наличие протектора

Dк номинальный диаметр ОК, мм

НСО -название зажима

Зажимы ВОК крепятся к опорам ВЛ при помощи специальных металлоконструкций: узел крепления типа CS 10.3 для натяжного крепления самонесущего ВОК и узел крепления типа CS 1500E для поддерживающего крепления. Металлоконструкции узлов подвески крепятся к конструкциям опор при помощи специально разработанных узлов крепления без нарушения конструктивной целостности несущих элементов опор. Монтажная сварка и сверление отверстий в элементах опор проектом не предусматриваются. Все опоры допускают подвеску ВОК с выбранным по нему натяжением.

Для подвески кабеля по элементам конструкций зданий, при переходе через автодороги, при поворотах трассы проектом предусмотрено использование клиновых зажимов типа PA 1500 производства ООО «Нилед». Также при подвесе ВОК, в рамках данного проекта, предусмотрено использование комплектов промежуточной подвески ES 1500 E производства ООО «Нилед».

4.2 Выбор муфт

В рамках представленного курсового проекта предусматривается монтаж 7 разветвительных и 2 соединительных муфт марки МТОК 96Т-О1-IV.

Муфты МТОК 96Т-О1-IV многократного применения предназначены для прямого и разветвительного сращивания строительных длин:

- оптических подвесных самонесущих кабелей с повивом из синтетических (арамидных или кевларовых) нитей или с броней из стеклопластиковых прутков, подвешиваемых на опорах связи, ЛЭП, контактной сети железных дорог и освещения;

- оптических кабелей 4-го типа с металлическим гофрированным бронепокровом или повивом из синтетических нитей, прокладываемых в канализации и в пластмассовых трубах;

- оптических кабелей 2-го и 3-го типов с бронепокровом из металлической проволоки при прокладке их в грунте и в кабельной канализации.

Наружные детали муфт и кассеты для ОВ выполнены из пластмассы. Оголовник муфт МТОК 96 Т1 имеет четыре цилиндрических патрубка для установки в них узлов ввода ОК и овальный патрубок, используемый для ввода транзитного ОК или трёх самонесущих ОК. Продольная герметизация вводов ОК с патрубками оголовника муфты осуществляется с помощью герметизирующих лент и термоусаживаемых материалов. Герметизация оголовника с кожухом муфты производится с помощью механического соединения МТОК 96Т1.

Конструкция:

1.Кожух - 1 шт.; 2.Кронштейн - 1 шт.; 3.Кассета для модулей - 1 шт.; 4.Оголовник - 1 шт.; 5.Комплект деталей и материалов (термоусадочная трубка180/60 - 1 шт, силикагель - 1 упак, маркеры для модулей - 1 лист, нейлоновые стяжки, L = 75 мм - 12 шт, - шкурка шлифовальная - 1 шт.); 6. Кассета типа КУ-О1 - 1 шт.; 7. Хомут пластмассовый из 2-х половин - 1 шт.; 8. Крышка кассеты КУ-О1 - 1 шт.; 9. Винт крепления кассет - 1 шт.

Таблица 4.3- Технические характеристики МТОК 96Т-О1-IV:

Тип муфты	МТОК 96Т-О1-IV
Количество кабельных вводов (max)
- кругл.	4
- овал	1
Max количество сварных стыков	96
Максимальный наружный диаметр ОК, мм	22
Габаритные размеры, мм/вес, кг	189*445/2,8
Температура эксплуатации, °C	-60...+70
Устойчивость к сдавливающему усилию, Н/см	1000

4.3 Выбор оконечного кабельного оборудования

Оконечное кабельное оборудование - шкафы кроссовые оптические стоечные ШКО-С-1U-32-FC/UPC SM производства ООО НПО «ПасКом». Для разварки оптического кабеля используются шнуры оптические марки ШО-SM/SM производства ООО «ТКС-Связьпром».

Оптические кроссы используются для разъемного соединения многоволоконного оптического кабеля и оптических соединительных шнуров с помощью оптических розеток. Корпус кросса представляет собой настенную или рэковую коробку, устанавливаемую в открытую стойку или шкаф стандарта 19", 23" или метрического стандарта.

Таблица 4.4 - Технические характеристики

модель кросса	ШКО-С-1U-32
максимальное количество оптических портов	32 (64 LC)
количество вводимых кабелей	4
габариты	19
габариты корпуса	43x408x223 мм
вес	2,7 кг
тип оптических портов	FC, SC, ST, LC, FC/APC, SC/APC, LC/APC

4.4 Выбор типа опор

На ВЛ могут применяться опоры из различного материала. Для ВЛ следует применять следующие типы опор:

Промежуточные, устанавливаемые на прямых участках трассы ВЛ. Эти опоры в нормальных режимах работы не должны воспринимать усилий, направленных вдоль ВЛ;

Анкерные, устанавливаемые для ограничения анкерного пролета, а также в местах изменения числа, марок и сечений проводов ВЛ. Эти опоры должны воспринимать в нормальных режимах работы усилия от разности тяжения проводов, направленные вдоль ВЛ;

Угловые, устанавливаемые в местах изменения направления трассы ВЛ. Эти опоры при нормальных режимах работы должны воспринимать результирующую нагрузку от тяжения проводов смежных пролетов. Угловые опоры могут быть промежуточными и анкерного типа;

Концевые, устанавливаемые в начале и конце ВЛ, а также в местах, ограничивающих кабельные вставки. Они являются опорами анкерного типа и должны воспринимать в нормальных режимах работы ВЛ одностороннее тяжение всех проводов.

Опоры, на которых выполняются ответвления от ВЛ, называются ответвительными; опоры, на которых выполняется пересечение ВЛ разных направлений или пересечение ВЛ с инженерными сооружениями, - перекрестными.

В курсовом проекте используются следующие типы опор

Металлические опоры освещения несиловые

Металлические несиловые опоры освещения типа НПГ, НФГ, НПК, НФК, МК, КК, ОГК, ОГКК, ОНО, ОТ, ОНТ, ОНФТ предназначены для освещения городских территорий, автостоянок, парков, дорог, мостов и других объектов с I по VII ветровые районы согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». Опоры выдерживают воздействие различных видов внешних нагрузок (ветровая, снеговая, гололедная) с установленными на них кронштейнами, осветительными приборами и небольшими рекламными конструкциями. При применении с воздушным подводом питания могут использоваться только в качестве промежуточных опор.

Все поверхности опоры защищены от воздействия агрессивных сред окружающей среды в зоне эксплуатации (метод горячего оцинкования). Толщина покрытия от 70 до 120 мкм, что позволяет эксплуатировать изделие в течение 25 - 30 лет без восстановления защитного покрытия. Дополнительно наружная поверхность опор может быть обработана лакокрасочным покрытием.

Фланцевые опоры устанавливаются на железобетонный фундамент с помощью фланцевого крепления болтами или шпильками к металлической закладной детали фундамента .

Прямостоечные опоры устанавливаются в заранее подготовленный земляной котлован с последующей заливкой бетоном.

Материал опоры выбирается исходя из климатической зоны (от -50 до +50 °С) и условий эксплуатации опоры согласно СНиП II-23-81 «Стальные конструкции». В верхней части опоры имеется удобный узел для установки и крепления различных металлоконструкций (кронштейнов). Кронштейн (одно-, двух-, трех- и четырехрожковый) крепится восемью винтами М10.

Граненые (Многогранные) конические опоры выполнены из листового проката толщиной 3-4 мм методом гибки, с одним продольным сварным швом и имеют в поперечном сечении многогранник. Максимальная длина составных частей опор -- не более12,5 м. Опоры высотой более 12,5 м изготавливаются составными. Соединение составных частей (секций) опор производится при монтаже методом «конус-в-конусе» (рис. 1), обеспечивающим надежность соединения и не требующим болтов и фланцев. Соединение неразборное ввиду малого угла конусности и большой длины посадки.

Круглоконические опоры выполнены из листового проката толщиной 3-4 мм методом гибки, с одним продольным сварным швом и имеют в поперечном сечении круг. Максимальная длина составных частей опор -- не более12,5 м. Опоры высотой более12,5 м изготавливаются составными. Соединение составных частей (секций) опор производится при монтаже методом «конус-в-конусе» обеспечивающим надежность соединения и не требующим болтов и фланцев. Соединение неразборное ввиду малого угла конусности и большой длины посадки.

Трубчатые опоры представляют собой стальные сварные или разборные ступенчатые металлические конструкции, стволы которых выполнены из трубного проката толщиной 5-8 мм, могут нести нагрузку от 300 до2700 кг и имеют в поперечном сечении круг. Опоры высотой более12 м изготавливаются разборными. Соединение составных частей (секций) опор производится при монтаже при помощи сварки с фланцем холодного вальцевания болтового соединения

Опоры несиловые прямостоечные граненые НПГ

Маркировка опор

НПГ - Х / Х - Х - Х

- НПГ - несиловая прямостоечная граненная;

-высота опоры над поверхностью земли / общая высота опоры, м;

- вариант подвода электрического кабеля: 01 - воздушный подвод к верхней части опоры; 02 - внутренний подвод с обслуживанием через боковой лючок в нижней части опоры;

- вид покрытия: Ц - нанесенное методом горячего цинкования; Л - лакокрасочное покрытие. Опора представлена на рисунке 4.

Таблица 4.5

Наименование опоры	Размеры опоры	Максимальное горизонтальное усилие в верхней точке опоры, кг	Масса, кг
	Н, м	h, м	Db, мм	Dh, мм	S, мм
НПГ-6/7,25-02-ц	6,25	1,25	75	155	4	до 80	83
НПГ-7/8,5-02-ц	8,5	1,5	75	169	4	до 150	106

Маркировка опор

ОГК - Х(Х)

· ОГК - опора граненая коническая;

· высота опоры над поверхностью земли, м;

· вариант исполнения: 1 - стандартный; 2 - усиленный.

Таблица 4.6

Наименование опоры	Размеры опоры	Размеры фланца	Масса, кг
	Н, м	h, м	Db, мм	А, мм	В, мм
ОГК-5	5	136	60	250	160	42
ОГК-10(1)	10	166	68	400	300	133

Опоры многогранные конические МК (фланцевые)

Маркировка опор

МК - ХФ-Х(ТХ)

· МК - многогранная коническая;

· высота опоры над поверхностью земли, м;

· вариант установки: Ф - на фланец;

· верхний диаметр, мм;

· переходник под светильник торшерного типа диаметром 48, 60, 76 мм.

Таблица 4.7

Наименование опоры	Размеры опоры	Размеры фланца	Размеры лючка	Масса, кг
	Н, м	d, мм	D, мм	S, мм	А, мм	В, мм	D отв, мм	w, мм	v, мм
МК-4Ф-60	4	60	98	4	190	130	20	400	80	35
МК-8Ф-75	8	75	150	4	250	180	24	500	100	100

Рисунок 4.5 - Опоры несиловые прямостоечные граненые НПГ

Промежуточные металлические опоры для ЛЭП 220 кВ типа П 220, ПС 220



Рисунок 4.6- Опоры граненые конические ОГК

Рисунок 4.7- Опоры многогранные конические МК (фланцевые)

Унифицированные промежуточные металлические опоры изготавливаются по типовой серии 3.407.2-165 и предназначены для опор линий электропередачи напряжением 220 кВ.

Таблица 4.8- Характеристики металлических опор ЛЭП 220 кВ:

Шифр опоры	База	Высота до низа траверсы, м	Масса без цинкового покрытия, кг	Масса с цинковым покрытием, кг
П220-2Т	5,4	22,5	6327	6573
ПС220-6	4,1	22,5	8467	8798

Переходные металлические опоры для ЛЭП 220 кВ типа ПП 220

Унифицированные переходные металлические опоры ПП220-1/38, ПП220-1/49, ПП220-1/59, ПП220-1/69, ПП220-1/79, ПП220-2/40, ПП220-2/50, ПП220-2/60, ПП220-2/70 изготавливаются по типовой серии 3.407.2-168 и предназначены для опор линий электропередачи напряжением 220 кВ.

Таблица 4.9

Шифр опоры	База	Высота до низа траверсы, м	Масса без цинкового покрытия, кг	Масса с цинковым покрытием, кг
ПП220-1/38	7	38	33682	35000
ПП220-2/40	7	40	50043	52000

Рисунок 4.8- Промежуточные опоры П220-2т



Рисунок 4.9- Промежуточные опоры ПС220-6

Рисунок 4.10 - Переходные опоры ПП220-2/40, ПП220-2/50, ПП220-2/60, ПП220-2/70



Рисунок 4.11 - Переходные опоры ПП220-1/38, ПП220-1/49, ПП220-1/59, ПП220-1/69, ПП220-1/79

5. Расчет механической нагрузки кабеля

При расчете самонесущего оптического кабеля, подвешенного на опорах контактной сети, на механическую прочность необходимо учитывать собственный вес кабеля, а также дополнительные нагрузки за счет гололеда и ветрового давления на ОК.

Для удобства проведения расчетов воздушных конструкций на механическую прочность принято выражать все нагрузки, действующие в них , через так называемые удельные нагрузки.

Удельная нагрузка г₁ от силы тяжести оптического кабеля

Н/м³, (5.1)

где Р _- масса единицы длины кабеля,350 кг/м

g- ускорение свободного падения , равное 9,81 м/с²

S- площадь поперечного сечения кабеля, м²

Удельная нагрузка г₂ от наличия на воздушных конструкциях льда при гололеде

, (5.2)

где b - толщина стенки льда на кабеле, м (5-20 мм в зависимости метеорологических условий местности)

- плотность льда , 900кг/м³

d- наружный диаметр оптического кабеля, м

Удельная нагрузка г₃ от силы тяжести оптического кабеля и силы тяжести отложившегося на нем льда

г₃₌ г₁₊ г₂= 19962,2+72047,72=92009,9 Н/м³, (5.3)

Удельная нагрузка г₄ от давления ветра на воздушные конструкции при отсутствии гололеда

Н/м³ (5.4)

где - скорость ветра , м/с

Удельная нагрузка г₅ от давления ветра на оптический кабель, покрытый гололедом

Н/м (5.5)

где - скорость ветра при гололеде, м/с

Удельная нагрузка г₆ от силы тяжести оптического кабеля и давления ветра при отсутствии гололеда

Н/м³ (5.6)

Удельная нагрузка г₇ от силы тяжести оптического кабеля , льда и давления ветра на воздушные конструкции, покрытые гололедом

Н/м³ (5.7)

Целью расчета является определения напряжения растяжения в оптическом кабеле

Па=16,5МПа

где l - длина пролета, м

- суммарная удельная нагрузка ( или ), Н/м³

- стрела подвеса оптического кабеля в пролете, м.

Стрела подвеса оптического кабеля в пролете выбирается в зависимости от высоты подвеса ОК на опорах контактной сети и габарита ОК по отношению к земле =0,9м

,

тогда

Рассчитанная таким образом величина напряжения растяжки сравнивается с допустимой величиной для соответствующего ОК.

Если , то стрела подвеса выбрана, верно

Условие выполнено

6. Расчет надежности ВОЛС

ВОЛС-ВЛ состоит из ОК на опорах ВЛ и обслуживаемых оконечных и промежуточных станций, содержащих комплексы аппаратуры для восстановления и регенерации передаваемых информационных сигналов. Вероятность отказа современной аппаратуры низка, ремонтопригодность гарантирована изготовителем и время восстановления незначительно. Поэтому надежность ВОЛС определяется надежностью ОК и опор ВЛ.

Надежность ВОЛС-ВЛ следует характеризовать следующими показателями:

- плотность отказов, m [1/год/100 км],

- среднее время восстановления t_в [час];

- средняя наработка между отказами ОКГТ на короткой линии (длина 100 км) с однородными условиями эксплуатации. T_l [час];

-средняя наработка между отказами ОКГТ на длинной линии (13900 км), T_l, [час];

-коэффициент готовности ОКГТ короткой линии, К_гL;

-коэффициент готовности ОКГТ на длинной линии, К_гL.

При расчете показателей надежности ОКГТ следует пользоваться следующими соотношениями:

(6.1)

(6.2)

(6.3)

(6.4)

(6.5)

где l, км - длина относительно короткого участка кабельной линии (обычно l принимают равной 100 км)

L, км - общая длина кабельной линии,

К_гn - коэффициент готовности ОКГТ на кабельной линии длиной L, состоящей из n коротких участков,

В начальный период использования ВОЛС-ВЛ, до 2010 года, пока не получены надежные эксплуатационные показатели надежности ОК, следует принимать во внимание экстраполированные показатели надежности ОК, приравнивая их соответствующим эксплуатационным показателям надежности подвески стальных грозозащитных тросов.

Плотность отказов грозозащитных тросов в результате обрывов и падения опор на 100 км ВЛ в год приведена в таблице 6.1.

Среднее время восстановления ОК на ВЛ напряжением 110 кВ и выше принято равным 10 час.

Ожидаемые значения показателей надежности ОК, экстраполированные по эксплуатационным показателям надежности грозозащитных тросов, приведены в табл. П4.1.

Таблица 6.1

U, кВ	m	tв,4	Kгl	Тl, ч	ТL, ч	Кгl
110	0,08	10,0	0,99990	109500	788	0,987
220	0,05	10,0	0,99994	175200	1260	0,992
330	0,04	10,0	0,99995	219000	1575	0,994
500	0,03	10,0	0,99996	292000	2100	0,995

Показатели надежности ОК гипотетической ВОЛС-ВЛ протяженностью 13,900 км должны быть:

коэффициент готовности - не менее 0,985;

среднее время восстановления - не более 10,0 ч.;

наработка между отказами - не менее 670 часов.

Соответствующие показатели надежности ОКГТ на линии длиной 100 км должны быть:

коэффициент готовности - не менее 0,99989;

плотность отказов - не более 0,094.

Принципы нормирования показателей надежности ВОЛС-ВЛ, изложенные выше, соответствуют международным. Согласно G.602 готовность канала ТЧ (ОЦК) нормируется на эталонной гипотетической цепи системы передачи длиной 2500 км в одном направлении (с учетом резервирования). При этом коэффициент готовности должен быть не менее 0,996. Пересчет коэффициента готовности, заданного в Рекомендации G.602, к национальной гипотетической цепи длиной 13,900 км дает значение 0,97796, что практически соответствует отечественной норме (без резервирования).

ВОЛС-ВЛ с заданными показателями надежности обеспечивают организацию международных каналов связи.

Для обеспечения требуемых показателей надежности необходимо реализовать следующие мероприятия. При сооружении ВОЛС-ВЛ следует применять конструкции ОКГТ, сертифицированные Министерством топлива и энергетики и Государственным комитетом по связи и информатике,

При разработке ОКГТ следует учитывать опыт эксплуатации грозотросов, устранение аварии ОКГТ следует проводить в два этапа: на первом восстанавливать работоспособное состояние оптических волокон с помощью оптической вставки и временных опор для ее подвески, на втором - исправное состояние ВОЛС-ВЛ при полном восстановлении ВЛ.

7. Подвеска ВОК на опорах ЛЭП

Современные волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) отличаются большой пропускной способностью, возможностью получения высоких скоростей при передаче информационных данных, нечувствительностью к электромагнитным помехам, отсутствием электромагнитного излучения. Благодаря последним двум свойствам устройство ВОЛС идеально посредством подвески оптических кабелей на линиях электропередач (ЛЭП). Весьма широкому применению этого способа также способствует развитая сеть ЛЭП, что, в свою очередь, быстро и недорого позволяет прокладывать волоконно-оптические кабельные сети даже в труднодоступных, пустынных, горных, с вечной мерзлотой районах, где реализация других способов прокладки ВОЛС практически невозможна.

В зависимости от среды прокладки и специфики выполнения работ существует три метода подвески оптических кабелей по воздушным линиям:

· оптический кабель (ОК) размещают в грозозащитных тросах;

· выполняют навивку оптического кабеля на фазовые или грозозащитные провода;

· подвешивают самонесущие оптические кабели между опорами.

Прокладка волоконно-оптических линий связи по ЛЭП имеет ряд следующих преимуществ:

· отсутствует необходимость отвода территории для проведения земляных работ при устройстве трассы;

· снижается стоимость строительно-монтажных работ;

· сокращаются сроки строительства по устройству ВОЛС, благодаря меньшей сложности проведения работ по подвеске, нежели подземная прокладка ОК;

· меньшее количество механических повреждений ОК, проложенных по воздушным линиям;

· значительное снижение эксплуатационных и капитальных затрат;

· нет привязки к типам грунтов;

· применение новейших технологий проектных изысканий с использованием для быстрого сбора и удобной обработки информации в цифровом виде инновационных дистанционных средств (комплексная аэротопография, инфракрасная аэросъемка).

Основные трудности при прокладке ВОЛС по воздушным линиям электропередач связаны с необходимостью получения разрешений на проведение монтажных работ, разрешения на отключение подачи напряжения (согласно правилам и техники безопасности выполнения работ). Кроме этого, рабочие должны быть обучены и иметь соответствующий допуск по электробезопасности и к выполнению работ на высоте.

К недостаткам воздушной прокладки ОК на данном этапе можно отнести неэстетичность, меньший срок службы и подверженность высоким механическим напряжениям из-за воздействия окружающей среды, а также сложность расчетов при проектировании.

кабель волоконный оптический связь

Заключение

В данной курсовой работе был выполнен расчет механической нагрузки кабеля и, исходя из полученных значений, было выбран кабель марки СН., которое впоследствии планируется использовать в кабельной линии связи при организации связи между условно-заданными пунктами. Исходя из проведенных расчетов на качественные показатели в данной линии связи, можно утверждать, что необходимые нормы соблюдаются.

Список литературы

1. Оптические кабели российского производства

2. Д.В. Йоргачев, О.В. Бондаренко: «Волоконно-оптические кабели и линии связи»

3. М.В. Кузнецова: Методические указания к выполнению курсового проекта

Размещено на Allbest.ru

...