книги / Направляющие системы электросвязи. Т. 2 Проектирование, строительство и техническая эксплуатация

1.10. Выбор типа, марки оптического кабеля и метода его прокладки

Выбор типа ОК производится на стадии разработки ТЭО или рабочего проекта при определении и обосновании мощности проек­ тируемой магистральной или внутризоновой ВОЛП. Например, при проектировании внутризоновой сети кольцевых структур приходит­ ся выбирать метод прокладки оптического кабеля: непосредственно

вгрунт при помощи кабелеукладчика или пневмозадувкой в пред­ варительно проложенную в грунт пластмассовую трубку. Сегодня в условиях России метод пневмозадувки получает все большее приме­ нение в регионах с достаточно высоким уровнем потребления услуг связи. Важным преимуществом этого метода является простое и быстрое наращивание ОВ путем докладки (дозадувки) второго ка­ беля или заменой кабеля на более совершенный. В малонаселенных регионах с относительно небольшим потреблением услуг связи пред­ почтение отдается прокладке ОК с круглопроволочной броней непо­ средственно в грунт. Здесь необходимо закладывать значительное количество оптических волокон на перспективу. На участках сетей связи, где требуется большая пропускная способность, целесообраз­ но применять новую технологию прокладки ОК. По этой технологии (технология микротрубки) в защитную пластмассовую трубку (ЗПТ) вместе с ОК задуваются пластмассовые микротрубки, в которые, в свою очередь, задуваются легкие малогабаритные оптические кабе­ ли (микрокабели) [21].

Следует подчеркнуть, что при прокладке ОК и ЗПТ в грунт следует предусматривать использование кабелеукладочной техники. При этом перед прокладкой кабеля необходимо выполнять предва­ рительную пропорку грунта.

Емкость ОК (количество одномодовых оптических волокон) и тип оптических волокон определяется исходя из принятой в проекте системы передачи с учетом развития сети связи в ближайшее время и на более удаленную перспективу. Согласно рекомендациям ОАО «Связьинвест», на магистральных и внутризоновых ВОЛП, особенно

врегионах с интенсивно развивающейся экономикой, целесообраз­ но использовать ОК, содержащие как стандартные ОВ, так и ОВ с ненулевой смещенной дисперсией.

Конструкции и марки ОК выбирают на основании технологиче­ ских и инженерных изысканий трассы ВОЛП, в процессе которых оцениваются условия прокладки кабеля — рельеф местности, на­ личие водных преград и болот, геологическая структура грунтов и их механическое воздействие на кабель и т.п. Также учитывается

42 Г л а в а 1

необходимость защиты кабеля от внешних электромагнитных влия­ ний — грозовых разрядов и линий высокого напряжения в зависи­ мости от данных грозодеятельности в районе прокладки, наличия сближений с ЛЭП и/или электрифицированными железными доро­ гами переменного тока и т.д.

Например, обычно для прокладки непосредственно в грунт реко­ мендуются ОК с однослойной круглопроволочной броней, а для про­ кладки в каналах кабельной канализации — бронированный сталь­ ной гофрированной лентой. Для прокладки в грунт в районах вечной мерзлоты и для пересечений больших водных преград целесообраз­ но использовать кабель с двухслойной круглопроволочной броней, предельно допустимые растягивающие нагрузки которого достигают 80 кН. Для прокладки методом пневмозадувки используются выпус­ каемые специально для этой цели облегченные кабели.

Для подвески на опорах контактной сети железных дорог, город­ ского электрохозяйства применяют самонесущие ОК с арамидными нитями без металлических элементов. Для подвески на ЛЭП исполь­ зуют самонесущие ОК, ОК для навивки на фазные провода и тросы, а также ОК, встроенные в грозотрос.

Следует подчеркнуть, что выбор ОК для строительства ВОЛП является очень ответственной задачей. На стадии проектирования определяются требования к кабельной продукции. Поставщик и кон­ кретные марки ОК выбираются при проведении конкурсов на по­ ставку технических средств для строящейся ВОЛП. При проведении конкурса поставщиков ОК целесообразно оценивать техническое со­ стояние завода, наличие сертифицированной системы качества, го­ товность к производству ОК с требуемыми параметрами в плани­ руемые сроки.

1.11. Выбор типа муфты для монтажа ОК

Тип муфты выбирается в зависимости от конфигурации сети, их требований и назначения ВОЛП. В зависимости от приложений мож­ но выделить муфты для прямых соединительных линий, муфты для кольцевых и звездообразных сетей, муфты для кабелей с выделенной группой ОВ и муфты для точек разветвления кабельных сетей.

Соединительные линии служат для прямой связи узлов комму­ тации. Обычно кабели таких линий имеют много ОВ. Ответвления от этих кабелей, как правило, не предусматриваются, и доступ к от­ дельным сросткам ОВ в будущем не планируется. В этом случае в целях экономии места кассеты с уложенными в них сростками мо­ гут быть сгруппированы в блоки. Кроме того, муфты для подобных линий имеют обычно ограниченное число портов.

Кольцевую и звездообразную структуру имеют, как правило, ре­ гиональные и внутригородские сети, кабели которых имеют среднее число ОВ. Они проектируются на этап ввода с учетом ближайшей перспективы. Муфты ВОЛП таких сетей в местах ответвлений долж­ ны удовлетворять следующим двум требованиям.

Магистральный кабель должен быть соединен с кабелями от­ ветвлений уже существующих абонентов, и в соответствующих кас­ сетах должны быть предусмотрены места для резервных сростков. В случае ответвлений, планируемых на будущее, магистральный ка­ бель часто выкладывают в муфте петлей, не разрезая. При этом на определенной шаблоном длине с кабеля снимают наружные покровы, и сердечник ОК без наружных покровов, не разрезая, выкладывают

вкорпусе муфты. При необходимости организации отводов модули разрезают, и их ОВ соединяют с ОВ кабелей ответвления, вводимыми

вмуфту. Соответственно такие муфты должны иметь резервную ем­ кость, место в корпусе для выкладки запаса ОК и достаточное коли­ чество портов. Как правило, ОВ группируются пучками в кассетах, которые монтируются так, чтобы был доступ к отдельным кассетам.

При организации на сетях связей с приоритетами, в том числе выделения пользователей с высокоскоростной передачей и передачей данных, требующей дополнительной защиты данных (например, для правительственных учреждений, банков), выделенные ОВ укладыва­ ются в муфтах по всей кабельной сети в отдельных кассетах. Кас­ сеты при этом размещаются и крепятся в корпусе муфты так, чтобы при измерениях или работах по переключению перемещалось только ОВ, с которым работают, а остальные ОВ оставались нетронутыми. Это муфты с так называемым «размещением ОВ по отдельности».

Кабели сетей доступа имеют обычно небольшую емкость и раз­ ветвляются к нескольким абонентам. Типичный пример применения разветвительных муфт на таких сетях — распределительные пунк­ ты сетей кабельного телевидения. Сростки в этих муфтах уклады­ ваются группами в кассетах, которые должны быть размещены так, чтобы их можно было извлечь по отдельности.

1.12. Требования на прокладку оптического кабеля

1.12.1.Прокладка оптического кабеля в грунт

Внастоящее время ОК на загородной зоне прокладываются непо­ средственно в грунте или методом пневмозадувки в предварительно проложенную защитную пластмассовую трубку (ЗПТ).

44 Г л а в а 1

Прокладка OK и ЗПТ в грунтах I III групп, а также в грун­ тах IV группы (при условии выполнения двух-трехкратной пропорки грунта) должна производиться бестраншейным способом с примене­ нием кабелеукладочной техники.

При разработке траншей и котлованов для прокладки кабелей в скальных грунтах следует использовать буровзрывную технику, од­ нако этот способ работ необходимо применять только в тех случа­ ях, когда исключена возможность применения для этих целей стро­ ительной техники. В скальных грунтах V группы и выше, а также в грунтах IV группы, разрабатываемых взрывным способом, отбойны­ ми молотками или другими высокопроизводительными машинами и механизмами, кабели следует укладывать в траншею с устройством постели и верхнего покрывающего слоя из разрыхленной земли или песчаного грунта толщиной по 10 см каждый.

В стесненных условиях и при наличии подземных коммуника­ ций прокладка ОК или ЗПТ должна производиться в предварительно разработанную траншею. При пересечении автомобильных и желез­ ных дорог, проезжей части улиц и трамвайных путей кабели сле­ дует прокладывать в асбестоцементных или полиэтиленовых трубах с выводом по обе стороны от подошвы насыпи или полевой бровки на длину не менее 1 м.

При устройстве переходов в местах с высоким уровнем грунтовых вод и в случае прокладки труб выше границы промерзания должны предусматриваться защитные мероприятия от раздавливания кабеля льдом. При пересечении постоянных грунтовых непрофилированных дорог, в том числе съездов с автомобильных дорог, допускается про­ кладка кабелей в заранее подготовленную траншею без труб, но с покрытием их кирпичом или железобетонными плитами.

Глубина прокладки ОК или ЗПТ в грунт в грунтах I-IV групп должна приниматься 1,2 м, а в грунтах V группы и выше, а также в грунтах IV группы, разрабатываемых взрывным способом или от­ бойными молотками, должна быть не менее: при выходе скалы на поверхность — 0,4 м; при наличии над скальной породой поверхност­ ного почвенного слоя — 0,6 м.

При прокладке ОК на местности с уклоном свыше 30° рытье траншей на подъемах и спусках должно производиться вручную зиг­ загообразно (змейкой) с отклонением от средней линии на 1,5 м и длиной отклонения 5 м.

При проектировании ВОЛП в лесистой местности следует макси­ мально использовать существующие лесные дороги и просеки. В слу­ чае, если на отдельных участках трасс не предоставляется такая воз­ можность, следует предусматривать вырубку или расчистку просек.

Для фиксации трассы ВОЛП необходимо предусматривать уста­ новку железобетонных замерных столбиков. Их следует устанавли­ вать на загородных участках трассы и в сельских населенных пунк­ тах при прокладке кабелей в грунте против каждой муфты, на по­ воротах, на пересечениях автомобильных и железных дорог, водных препятствий, продуктопроводов, кабельных линий электропередачи и связи, водопровода и канализации, а также на прямых участках трассы кабеля не далее 250...300 м один от другого. В населенных пунктах, где по условиям местности установка замерных столбиков невозможна, должны устанавливаться указательные знаки на стенах зданий или других постоянных сооружениях.

Установка замерных столбиков на пахотных землях не допус­ кается. В этом случае замерные столбики должны быть вынесены в сторону дороги за границу пахотной земли и устанавливаться в местах, обеспечивающих их сохранность. При вынужденном разме­ щении соединительных муфт кабелей связи на пахотных землях в проектах следует предусматривать установку над ними специальных маркеров (пассивных резонансных контуров).

Для определения местоположения ОК трассовыми приборами и контроля за состоянием защитной пластмассовой оболочки по трассе через 2. ..4 строительные длины в местах их соединения устанав­ ливаются КИП-1. В указанных КИП металлические элементы ка­ беля выводятся на проектируемые заземления, сопротивление кото­ рых должно быть не более 10 Ом при удельном сопротивлении грунта до 100 Ом м. Точное место установки КИП определяется во время строительства. Заземление КИП выполняется двумя вертикальными электродами из круглой стали диаметром 12 мм, устанавливаемых на расстоянии 5 м друг от друга и соединяемых между собой стальной полосой 40x4 мм. Подключение КИП к заземлителю осуществляет­ ся кабелем ВВГ, а к броне ОК — проводом ВПП.

1.12.2. Прокладка оптического кабеля в кабельной канализации и коллекторах

Прокладку ОК необходимо предусматривать, как правило, в су­ ществующей кабельной канализации местных сетей связи, и только при отсутствии такой возможности рекомендуется строительство но­ вой или докладка каналов к существующей кабельной канализации.

Прокладка ОК в кабельной канализации должна осуществлять­ ся в свободных каналах и расположенных, по возможности, в сере­ дине блока по вертикали и у края по горизонтали. В свободном ка­ нале допускается прокладка не более пяти-шести ОК. Использовать

занятый небронированными ОК канал для прокладки кабелей с ме­ таллическими жилами и бронированных ОК не допускается.

Прокладка небронированных ОК в канале кабельной канализа­ ции, занятом кабелями с металлическими жилами и оптическими бронированными кабелями, должна предусматриваться в предвари­ тельно проложенных защитных полиэтиленовых трубках.

ОК с броней из стеклопластиковых стержней, стальных прово­ лок или лент, с защитной полиэтиленовой оболочкой поверх брони могут прокладываться как по свободным, так и по занятым каналам без прокладки защитных полиэтиленовых трубок.

В одном канале допускается прокладка нескольких кабелей или защитных полиэтиленовых труб при условии, что суммарная пло­ щадь поперечных сечений кабелей и (или) трубок не будет превы­ шать площади канала.

Вколлекторах и тоннелях метро ОК должны прокладываться

свнешними защитными пластмассовыми оболочками, не поддержи­

вающими горение.

1.12.3. Подвеска оптических кабелей

Требования к подвеске ОК во многом определяются условиями прокладки — подвеска на высоковольтных линиях (ВЛ) напряжени­ ем свыше 110 кВ, на ВЛ до 110 кВ, на опорах контактной сети же­ лезнодорожного транспорта или там же на ВЛ автоблокировки, на опорах линий городского коммунального хозяйства (например, горсвет, трамвайно-троллейбусные управления), на стойках и т.д. — а также выбранной технологией — подвеска ОК, встроенного в грозотрос, применение навивной технологии, подвеска самонесущего ОК с арамидными нитями, ОК с встроенным несущим тросом, применение ОК, специально не предназначенных для подвески с креплением их к несущему тросу или крепления «в пружине». Вместе с тем ряд вопросов являются общими и должны быть рассмотрены в проектах подвесных ВОЛП в обязательном порядке вне зависимости от пла­ нируемых условий и способа подвески ОК [9-11,19].

Общее требование к подобным проектам — ОК не должен сни­ жать надежность линий, на опорах которых он подвешивается, и пре­ пятствовать их нормальному техническому обслуживанию. Соответ­ ственно, особое внимание в проектах ВОЛП с подвеской ОК уделяет­ ся определению несущей способности опор, дополнительных нагру­ зок на них от подвешиваемого ОК, механических нагрузок на ОК, а также соблюдению требований по габаритам — расстояний от ОК до проводов ВЛ, до поверхности земли (полотна дороги), соответству­ ющих расстояний на переходах и т.п.

Фактическая несущая способность опор определяется в резуль­ тате их обследования или по результатам обследований, представ­ ленных организацией, их эксплуатирующей.

При проведении изысканий получают паспорт линии, на кото­ рой планируется подвеска ОК, из ее монтажной документации на­ ходят расчетные стрелы провеса проводов и тросов, выявляют тип арматуры их крепления, получают чертежи опор. Собирают сведе­ ния об эксплуатации линии: данные о реконструкции, повреждени­ ях, степени загрязнения местности (химический состав загрязнений), стрельбе под линией, а также возможности и времени отключений, планируемом обслуживании в будущем. Выполняют измерительные работы по определению расстояний между опорами, углов поворо­ та линии, стрел провеса тросов и проводов, расстояний между ними, и составляют профилированную карту местности. Выполняют ви­ зуальный осмотр и проверку состояния опор, состояния проводов и тросов, состояния арматуры (виброгасителей, креплений и т.д.). Изу­ чают заходы на подстанции, пересечения с точки зрения возможно­ сти обеспечения безопасных переходов, состояние местности с точки зрения возможности размещения оборудования и землеотвода, состо­ яние подъездных путей.

В проекте выполняется расчет механических нагрузок и стре­ лы провеса ОК, дополнительных нагрузок на опоры из-за подвески ОК. Повреждения ВОЛИ с подвесными ОК имеют место, как пра­ вило, при экстремальных условиях окружающей среды: предельная сила ветра, максимальная толщина гололёда, неблагоприятное соче­ тание ветра и гололёда, повышенная грозодеятельность, предельно низкая температура. При проектировании таких ВОЛП необходи­ мо принимать во внимание возможность различного рода сочетаний неблагоприятных факторов в течение всего срока службы линии пе­ редачи. Соответственно, при проверке несущей способности опор для определения возможности подвески ОК должны учитываться допол­ нительные нагрузки из-за низких температур, ветрового давления на ОК, массы гололеда на ОК и кронштейнах, усилий от натяже­ ния анкеруемого ОК, усилий от изменения направления натяжения ОК на поворотах трассы линии передачи. По результатам расчетов определяются стрелы провеса, составляются монтажные графики и прогнозируемая нагрузка на опоры сопоставляется с их фактической несущей способностью. Стойки и опоры, используемые для подвес­ ки ОК, должны иметь запас прочности 15...20 % — это стандартные значения, используемые при проектировании и строительстве ВЛ.

Помимо общепринятых разделов рабочий проект на строитель­ ство ВОЛП с подвесным ОК должен содержать:

•пояснительную записку с характеристикой условий подвески ОК, марками применяемых ОК и механическими параметрами их натяжения;

•рабочие чертежи на подвеску ОК;

•ссылки на альбом типовых узлов и деталей;

•заявочную спецификацию на основные материалы, детали, ОК, изделия и механизмы.

Рабочие чертежи на подвеску ОК по опорам должны содержать:

•план трассы ОК по всем направлениям;

•номера, типы, марки и габариты опор;

•номера заменяемых опор, а также номера дополнительно уста­ навливаемых опор, их габарит и марку;

•высоту подвески ОК и тип кронштейна, а также коды узлов по альбомам типовых узлов и деталей;

•номера опор, на которых производится анкеровка, а также номе­ ра опор, на которых оставляется технологический запас ОК;

•схемы вводов ОК в служебные здания;

•схемы подвески и/или прокладки ОК на переходах;

•места пересечения с автомобильными дорогами с указанием га­ барита ОК;

•места пересечений с пешеходными и автомобильными мостами, с указанием высоты подвески ОК под сооружениями;

•схемы подвески технологического запаса ОК и крепления смон­ тированных муфт;

•другие сведения, необходимые для подвески ОК.

1.13.Пересечение водных преград

иподземных коммуникаций

Оптические кабели через водные преграды шириной до 300 м глу­ биной до 6 м со скоростью течения до 1,5 м /с при плавном рельефе дна (включая подводную береговую часть), сложенного из несвязных грунтов не выше IV группы и незасоренного валунами и топляками, следует прокладывать бестраншейным способом при помощи ноже­ вых кабелеукладчиков, с предварительной (двух-трехразовой) пропоркой дна реки, с заглублением до 1,2 м.

На кабельных переходах через реки глубиной до 0,8 м с поло­ гими берегами и плотным невязким дном кабели следует предусмат­ ривать к прокладке механизированной колонной, так же, как и на всем протяжении трассы. На реках глубиной от 0,8 до 6 м (с уче­ том толщины слоя илистых отложений) прокладку кабелей следует предусматривать с применением кабелеукладчика с протаскиванием

его через водную преграду с помощью тракторной лебедки или ко­ лонны тракторов, перебазированных на противоположный берег, и с использованием удлиненных тросов.

Через болота глубиной не более 2 м прокладку кабелей связи необходимо производить бестраншейным способом. При этом при глубине болот до 0,8 м кабели следует прокладывать механизирован­ ной колонной аналогично тому, как и на всем протяжении трассы, а при глубине от 0,8 до 2,0 м, а также на реках с илистым дном, при его слое более 0,4 м — с использованием тракторной лебедки или тракторов и удлиненных тросов.

Трасса кабеля через судоходные и сплавные реки, как правило, должна проходить ниже по течению от автомобильных и железнодо­ рожных мостов на дорогах магистрального значения.

Подводные кабельные переходы на магистральных и внутризо­ новых ВОЛП через водные преграды от мостов магистральных ав­ томобильных и железных дорог должны размещаться на расстоя­ ниях не менее: 1000 м — через внутренние водные пути, судоход­ ные реки, каналы и водохранилища; 300 м — через сплавные реки; 50... 100 м — через несудоходные и несплавные реки. Переходы че­ рез водные преграды от мостов автомобильных и железных дорог областного и местного значений должны размещаться на расстояни­ ях не менее: 200 м — через судоходные реки и каналы; 50... 100 м — через несудоходные и несплавные реки.

На переходах магистральных ВОЛП через судоходные и сплав­ ные реки следует предусматривать прокладку кабелей по двум ство­ рам на расстоянии не менее 300 м один от другого. При этом необхо­ димо предусматривать задействованние ОК каждого створа. При на­ личии на трассе мостов прокладка одного (резервного) кабеля долж­ на осуществляться по мосту. Второй подводный кабель на переходе через водную преграду должен прокладываться под водой.

В настоящее время для устройства кабельных переходов через водные преграды и сложные подземные сооружения (большие овра­ ги, трубопроводы, железные дороги с большим количеством путей и др.) при строительстве ВОЛП широко используются установки горизонтально-направленного бурения (ГНБ). При этом длина пере­ хода может достигать до 1000 м и более. На рис. 1.3 показан общий вид установки ГНБ «Robbins HDD».

Проектирование кабельных переходов через судоходные, сплав­ ные реки и другие водные преграды, а также через подземные ком­ муникации с применением метода ГНБ должно осуществляться од­ новременно с разработкой рабочего проекта на прокладку кабеля на