· уменьшение количества повреждений в районах городской застройки и промышленных зон;
· снижение капитальных и эксплуатационных затрат в районах с тяжелыми грунтами.
Подвеска волоконно-оптических кабелей производится по уже установленным опорам и не требует тщательной предварительной подготовки трассы прокладки, поэтому более технологична и проще, чем прокладка в грунт.
В настоящее время широко используются следующие технологии подвески кабеля на опорах различных телекоммуникационных и электрических сетей:
· подвеска самонесущего кабеля;
· подвеска оптоволоконного кабеля с встроенным тросом;
· подвеска кабеля с креплением к внешним несущим элементам;
· подвеска грозотроса со встроенным кабелем;
· навивка оптоволокна на фазные провода.
Одним из наиболее важных моментов при подвеске ВОК является правильный выбор технологического оборудования, используемого при строительстве волоконно-оптических линий связи таким способом. Стандартный комплект технологического оборудования включает:
· лебедку с регулируемой силой тяжения;
· кабельный домкрат с тормозным устройством;
· диэлектрический трос (трос-лидер);
· набор больших и малых монтажных роликов;
· кабельные чулки (транзитные и концевые);
· динамометр;
· компенсатор вращения (вертлюг).
Перед непосредственной раскаткой ОК на опорах устанавливаются кронштейны для крепления натяжных и поддерживающих зажимов. На установленные кронштейны подвешиваются монтажные (раскаточные) ролики.
Лебедка и барабан с ОК устанавливаются на минимальном расстоянии от граничных опор участка равном тройной высоте от земли до места подвески раскаточного ролика, крепятся и заземляются.
Трос-лидер разматывается с барабана лебедки, на каждой опоре пропускается через желоба раскаточных роликов и соединяется с кабелем на барабане с помощью кабельного чулка. Между кабельным чулком и тросом-лидером устанавливается компенсатор кручения (вертлюг).
Раскатка ОК производится путем наматывания троса-лидера на барабан лебедки, при этом прохождение места соединения троса-лидера с ОК по монтируемому участку должно постоянно контролироваться. Раскатка заканчивается, когда ОК пройдет через раскаточных ролик на концевой опоре на расстояние равное высоте подвески ролика плюс 15-20 м.
После раскатки на опоре, возле которой расположен барабан с ОК, кабель закрепляется с помощью натяжного зажима.
Путем натяжения кабеля задается определенная проектом стрела провеса его в пролетах и кабель крепиться к граничной опоре монтируемого участка с помощью натяжного зажима.
После крепления ОК на концевых опорах он снимается с роликов и закрепляется в поддерживающих зажимах.
На граничных опорах участка кабель спускается с опор для обеспечения монтажа оптических муфт.
После монтажа муфт свободная длина кабелей спуска скручивается в бухту радиусом не менее 20 диаметров ОК. Для закрепления оптической муфты и бухты кабеля на опоре могут использоваться различные специальные конструкции. Наиболее оптимальным для исключения несанкционированного доступа и защиты является размещение муфты и запаса кабеля в шкафу, закрепленном на опоре.
При строительстве волоконно-оптических линий связи методом подвески на опоры высоковольтных линий напряжением 110 кВ и выше, кроме рассмотренного способа применяют:
· неметаллический кабель малого диаметра, который с помощью специальных механизмов наматывается с определенным шагом намотки на фазный провод или грозозащитный трос;
· встроенный в грозотрос специальный микрокабель, как правило, используется только при реконструкции высоковольтной линии с заменой грозотроса.
Для строительства ВОЛС местных сетей связи широко используется подвеска ОК с встроенным тросом типа "8" и подвеска кабеля с креплением к внешним несущим элементам (стальному канату). В обоих случаях используются те же кронштейны, устанавливаемые на опорах, что и при подвеске самонесущего ОК.
При строительстве ВОЛС методом подвеса ОК к стальному канату в первую очередь подвешивается и натягивается стальной канат. При этом используется натяжная и поддерживающая арматура как в предыдущем варианте. ОК крепится к стальному канату подвесами из листовой оцинкованной стали или алюминия. Подвесы устанавливаются через каждые 700 мм так, чтобы они плотно обжимали кабель и свободно висели на канате.
Стальной канат, на котором подвешен кабель, заземляется в начале и в конце линии, а также через каждые 250 м.
В настоящее время разработана технология навивки маловолоконного оптического кабеля (6 -16 волокон) диаметром от 3,5 до 6,2 мм на один из фазных проводов низковольтных ЛЭП 6, 10 и 33 кВ. Соединительные муфты крепятся непосредственно к фазному проводу.
Для соединения оптических волокон подвешенных строительных длин применяются оптические муфты различной конструкции отечественного и иностранного производства. оптический кабель защитный заземление
На граничных опорах участка кабель спускается с опор для обеспечения монтажа оптических муфт.
После монтажа муфты свободная длина кабелей спуска и сама муфта крепятся на опоре. Для закрепления оптической муфты и свободной длины ОК на опоре используются различные специальные конструкции.
Рассмотренные выше технологии не являются единственными и, как правило, используются в комплексе. Применение той или иной технологии определяется принятыми проектными решениями.
При строительстве сетей связисты часто сталкиваются с невозможностью использовать кабельную канализацию или существующую жилую и административную застройку, для прохода методом воздушного подвеса, в таких случаях монтаж кабеля по опорам освещения или столбам электропередач может существенно облегчить задачу.
Существует несколько стандартных методов монтажа:
-Поддерживающий.
-Натяжной.
-Комбинированный.
Рассмотрим более детально каждый из методов.
· Монтаж оптического кабеля с использованием поддерживающих зажимов.
Поддерживающие зажимы используются для участков, где кабель идет по прямой линии, максимальный угол поворота при использовании таких зажимов составляет от 10 до 20 °. Отечественные и зарубежные производители предлагают множество вариантов зажимов для поддерживающего монтажа самонесущих (ADSS) и 8-образных кабелей.
Зажимы ППО-d1/d2-03.
Зажимы ППО можно использовать на трассах с риском падения деревьев, повреждения столбов. При падении дерева на кабель или повреждении столба, кабель вырывается из зажима и как правило остается неповрежденным.
Примеры использования зажимов ППО в сочетании с различными узлами крепления.
Рисунок 5.1.1 -Зажимы поддерживающие спиральные
Спиральные зажимы используются для монтажа самонесущего кабеля (ADSS) на опорах ЛЭП, столбах освещения и связи. Выпускается множество модификаций для различных длин пролета и прочности заделки кабеля. Крепеж состоит из протектора для защиты оболочки кабеля от повреждения, силовой спирали и коуша.
Рисунок 5.1.2 - Поддерживающий зажим SC30/34
Универсальный зажим для подвеса «8-образных кабелей», может крепиться с помощью стальной ленты, либо с помощью болта на деревянные опоры.Позволяет проводить монтаж кабеля с диаметром троса от 4 до 9мм.
Отличается простым и быстрым монтажом, но имеет ряд ограничений. При использовании таких зажимов важно точно подобрать диаметр кабеля, на практике встречались случаи проскальзывания тросика через зажим, так же важно точно соблюдать рекомендованную длину пролета. Практика использования таких зажимов показала, что лучше всего их использовать в комбинированном варианте монтажа (Чередование анкерных и поддерживающих зажимов).
Рисунок 5.1.3 - Поддерживающий зажим JHC
Зажимы JHC используются для монтажа кабеля ADSS, диаметром до 20мм, рекомендуется применять на прямых участках трассы.
По опыту использования можно сказать, что такие зажимы хороши на небольших пролетах -- до 60-70м, монтаж во время дождя практически не возможен, поскольку кабель проскальзывает через втулку.
Рисунок 5.1.4 - Поддерживающий зажим
· Монтаж кабеля оптического использованием натяжных зажимов.
Натяжные (анкерные) зажимы используются для жесткого крепления кабеля, применяются как на поворотных, ответвительных, концевых участках монтажа, так и на всей протяженности трассы.
Анкерные зажимы AC6-7-10 ( Российские аналоги - PA06-07).
Анкерные зажимы могут использоваться как с «8-образными», так и с самонесущими кабелями. Зажимы для подвеса кабелей с несущим элементом из стального троса позволяют быстро провести монтаж кабеля, без зачистки и отделения силового элемента. Пластиковая петля на тросе зажима обеспечивает изоляцию несущего элемента в случае замыкания на массу опоры. НЕ рекомендуется применять такие зажимы при монтаже кабеля с силовым элементом из стальной проволоки, при долговременной нагрузке зубцы клиньев начинают проскальзывать по гладкой проволоке, что приводит к повреждению кабеля.
Рисунок 5.1.4 - Натяжные спиральные зажимы.
Натяжные спиральные зажимы используют для монтажа самонесущих кабелей (ADSS) на опорах ЛЭП, столбах электропередач, освещения, контактной сети ЖД. Крепеж состоит из протектора, петлеобразной силовой спирали покрытой специальным абразивом и коуша.
Рисунок 5.1.4 - Натяжные спиральные зажимы, конструкция
Монтаж оптического кабеля методом комбинированного подвеса.
Метод комбинированного подвеса широко применяется при использовании зажимов ППО, SC30\34. Суть метода в чередовании поддерживающих и натяжных (анкерных) зажимов. Таким образом можно повысить надежность линии и сократить издержки на строительство и эксплуатацию. Оптимальное соотношение -- 4 поддерживающих к одному натяжному зажиму.
5.2 Расчет растягивающих усилий подвесных ОКС
Растягивающее усилие самонесущего оптического кабеля связи при подвеске рассчитывается по формуле
где
, кг //перевести из кг в кН, считая, что 1 кг = 10 Н ;
//перевести из кг/км в кг/м;
- длина пролета, м;
- стрела провеса равная 2% от длины пролета, м;
выбранного кабеля, кН.
,
Условие выполняется - подвеска разрешена.
В процессе эксплуатации, кабель подвержен неблагоприятным погодным условиям (гололед и ветер), которые необходимо учитывать.
Растягивающее усилие самонесущего оптического кабеля связи при подвеске с учетом гололеда и ветра рассчитывается по формуле
где
//перевести из кг в кН;
.
Учет веса гололеда:
где
,
,
//перевести из мм в м;
t - толщина гололеда, м //перевести из мм в м.
,
Погонный вес кабеля с гололедом
Учтем давление ветра на кабель с гололедом
где
K - коэффициент, учитывающий давление ветра на кабель с гололедом (0,6*), кг*с/
V - скорость ветра, м/с;
- диаметр кабеля с гололедом, м;
,
,
,
Погонный вес кабеля с учетом гололеда и ветра определяется по правилу параллелограмма
,
,
Если - подвеска разрешена.
Ввод ОКС в здание
Ввод ОК в здания объектов связи производится в соответствии с РД 45.155-2000 "Заземление и выравнивание потенциалов аппаратуры ВОЛП на объектах проводной связи" через помещение ввода кабелей (кабельную шахту). Каналы вводного блока должны быть герметично заделаны как со стороны помещения ввода кабелей, так и со стороны станционного колодца, с целью предотвращения возможности проникновения через них воды и газа в здание.
В помещении ввода кабелей к кабельному щитку заземления (бронепокровы) подключаются медным проводом сечением не менее 4 мм2 металлические конструктивные элементы ОК. Подключение производится через съемные перемычки или клеммный щиток (щиток КИП) с целью обеспечения возможности подключения к бронепокровам ОК трассопоисковых приборов и контроля сопротивления изоляции "бронепокров-земля"
Вводимый оптический кабель монтируется муфтой с внутриобъектовым ОК (без металлических конструктивных элементов, с оболочкой из материала, не распространяющего горение), который подключается к оптическому оконечному устройству (оптическому кроссу).
Линейный ОК можно прокладывать непосредственно до оконечного кабельного устройства, если его помещают в трубу из не распространяющего горение материала (стальную, поливинилхлоридную или металлорукав), или же если на наружную оболочку ОК наносится дополнительное покрытие из не распространяющего горение материала (например, обмотка ОК поливинилхлоридной лентой). В помещении ввода кабелей на металлическом бронепокрове ОК должен быть выполнен кольцевой разрыв на длине 100... 150 мм. Линейная сторона бронепокрова медным проводом сечением не менее 4 мм2 подключается к кабельному щитку заземления через съемные перемычки или клеммный щиток, станционная сторона участка ОК подключается в оптическом оконечном устройстве к кольцевому потенциаловыравнивающему проводнику или, при отсутствии такового, к клемме защитного заземления