Проектирование волоконно-оптических линий связи. Курсовая работа (т). Информатика, ВТ, телекоммуникации.
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Проектирование волоконно-оптических линий связи
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
1. Характеристика трассы ВЛ на участке ПС Восточная - ПС Заря
2.1 Существующие системы передачи по ВЛ
2.2 Характеристика проектируемой СП
3. Выбор типа ОК для подвески на ВЛ
3.2 ОК, встроенные в грозозащитный трос
3.4 ОК, предназначенные для навивки на провода и грозозащитные тросы
4.1 Расчет числовой апертуры и определения режима работы ОК
4.4 Расчет длины регенерационного участка
4.4.1 Расчет длины ЭКУ по дисперсии
4.4.2 Расчет длины ЭКУ по затуханию
5. Расчет механической нагрузки на ОКГТ
6. Эксплуатационные и монтажные измерения параметров ВОЛС
6.2.1 Прямой метод измерения затухания
6.4 Определение места и характера повреждения ОК
7.2 Расчет параметров готовности подземной ВОЛС
7.3 Расчет параметров готовности подвесной ВОЛС
8. Строительство ВОЛС - ВЛ на участке ПС Восточная - ПС Заря
8.2 Строительство ВОЛС - ВЛ на монтажном участке (опора №9 - опора №17)
8.3 Потребность в машинах, механизмах, транспорте
9. Оценка технико-экономической эффективности ВОЛС - ВЛ
10. Мероприятия по охране труда, ТБ и сохранению окружающей среды
Взрывной характер развития сетей связи вызвал необходимость разработки новых технологий сооружения проводных линий передачи. Основные требования к технологии - простота проектирования, быстрота, экономичность строительства, высокая пропускная способность, надёжность. В свете этих требований особый интерес представляет новая технология сооружения ВОЛС, отличающаяся тем, что оптический кабель подвешивается на опоры высоковольтных воздушных линий электропередачи, а не прокладывается в грунт.
В данном дипломном проекте рассматриваются основные вопросы проектирования и строительства ВОЛС-ВЛ на опорах существующей ВЛ 220 кВ на участке ПС Восточная-ПС Заря.
Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) в настоящее время занимают заметное место в системах передачи информации как общегражданского, так и специализированного назначения.
Внедрение волоконно-оптических линий в системы связи началось с конца 70-х годов и интенсивно продолжается нарастающими темпами. Исходной точкой развития ВОЛС считается открытие лазерного механизма генерации света, а затем - появление современной волоконной оптики на базе полученных кварцевых световодов с малым затуханием. Последнее показало что основное препятствие при распространении света (его затухание), обусловленное в основном наличием примесей, может быть снижено, а сами световоды приемлемы в качестве среды распространения сигнала.
Оптические волокна (ОВ) в качестве среды распространения многоканального сигнала имеют существенные преимущества перед традиционно используемыми металлическими кабелями и эфиром.
Присущие ВОЛС недостатки (дороговизна аппаратуры и кабеля из-за сложной технологии, необходимость работы при повышенном соотношении сигнал - шум из-за трудностей практической реализации когерентной обработки сигнала и гетеродинных методов приема, слабая радиационная стойкость и другие) не снижают указанных преимуществ. Это, а также тот факт, что многие задачи передачи сигналов могут быть экономично решены только с использованием ОВ, обусловило широкое распространение ВОЛС не только в дальней связи, но и в локальных сетях.
Энергетическая отрасль также является перспективной областью применения ВОЛС, учитывая протяженность ВЛ и возможность подвески оптического кабеля (ОК) на высоковольтных опорах. Телекоммуникационная сеть электроэнергетики является важнейшей составной частью ее инфраструктуры, обеспечивающей функционирование комплекса объектов и центров технологического управления Единой энергетической системы (ЕЭС) России; сбор и передачу телемеханической информации, функционирование средств и систем автоматического управления (релейной защиты, противоаварийной автоматики); контроля и диагностики электростанций, электрических и тепловых сетей, контроля и учета в реальном времени производства, передачи и потребления электрической и тепловой энергии.
Одновременно с этим телекоммуникационная сеть электроэнергетики обеспечивает работу административно-хозяйственных и организационно-экономических управлений производственными объектами, коммерческую, а также научную и конструкторскую деятельность, связанную с развитием отрасли. Телекоммуникационная сеть электроэнергетики - крупнейшая отраслевая сеть связи страны. При развитии Взаимоувязанной сети связи (ВСС) России рассматриваются вопросы по интеграции отечественных телекоммуникационных сетей в Глобальную информационную структуру (ГИС). Одновременно с глобализацией связи будет происходить постепенный переход к ее персонализации, которая означает возможность любого абонента получать различные услуги связи по своему персональному номеру в любой точке земного шара. Телекоммуникационная сеть электроэнергетики развивается как часть ВСС на аналогичных принципах с использованием передовых телекоммуникационных технологий.
Дальнейшее развитие отраслевой телекоммуникационной сети предусматривается в соответствии с разработанной специалистами Российского акционерного общества «ЕЭС России» «Концепцией развития Единой сети электросвязи и телемеханики электроэнергетики (ЕСЭТЭ) России на период до 2005 года », в которой поставлены задачи развития отраслевой телекоммуникационно - информационной инфраструктуры как технологической основой управления отраслью [1]. При этом в полной мере учитывается существующая в России законодательная и нормативно-правовая база.
В основу создания и развития ЕСЭТЭ положен поэтапный переход от существующих раздельных сетей по видам информации к единой широкополосной цифровой сети интегрального обслуживания и интеллектуальной сети. Что позволит реализовать новые виды услуг при значительном сокращении оборудования, повышении эффективности использования канального и частотного ресурсов и в конечном итоге при значительном снижении затрат в расчете на единицу передаваемой информации.
Из новейших информационных технологий, которые начали в последнее время внедряться в электроэнергетике и получают широкое распространение в дальнейшем, следует отметить [1]:
синхронную цифровую иерархию (СЦИ) - Synchronous Digital Hierarchy - SDH;
широкополосную цифровую сеть связи с интегрированным обслуживанием (Ш-ЦСИО) - Broadbard Integrated Services Digital Network (B-ISDN);
асинхронный режим доставки информации (АРА) - Asynchronous Transfer Mode - ATM;
интеллектуальные сети (СИ) - Intelligent Network - IN.
Цифровизация первичной сети осуществляется в три этапа [1]:
- на первом этапе (до 2000 года) будут созданы интегрально-цифровые сети связи (ИЦСС) - Integrated Digital Network - IND, в которых будет обеспечиваться интеграция цифровых систем передачи и коммутации. Одним из главных решений этого этапа является переход сетей связи отрасли на единую систему сигнализации. При этом с целью повышения эффективности цифровизации необходимо в каждой из зон обеспечивать компклексное внедрение цифровых систем передачи и коммутации;
на втором этапе (до 2005 года) должны быть созданы цифровые сети интегрального обслуживания (ЦСИО) - Integrated Services Digital Network (ISDN), в которых потребители используют каналы 2В+D (B - цифровой 64-кбит/c канал, D - служебный цифровой 16- Кбит/c канал). Эти сети - результат взаимного развития сетей связи и вычислительных сетей, обеспечивающих предоставление пользователям более широкого спектра услуг;
на третьем этапе (после 2005 года) предусматривается переход к Ш-ЦСИО для организации отраслевой транспортной сети и интеллектуальных сетей.
Внедрение указанных выше новейших информационных технологий осуществляется в рамках интенсивного развития в отрасли:
волоконно- оптических линий связи с подвеской волоконно-оптических кабелей (ВОК) на опорах ВЛ 110-500 кВ;
Внедрение ВОЛС с подвеской ВОК на опорах ВЛ в нашей стране было начато в конце 80-х годов, и на 1 июля 1998 г. введены в эксплуатацию ВОЛС общей протяженностью около 4000 км в ряде энергосистем (Ленэнерго, Колэнерго, Иркутскэнерго, Ивэнерго, Кузбассэнерго и других) [1]. Дальнейшее развитие сетей ВОЛС определено Концепцией развития Единой сети электросвязи и телемеханики электроэнергетики России на период до 2005 года , в соответствии с которой в ближайшие 7-8 лет будет построено около 15,0 тыс.км. ВОЛС с подвеской на ВЛ. Магистральные ВОЛС будут сооружаться, как правило, в кооперации с АО Ростелеком и с некоторыми другими, в первую очередь отечественными телекоммуникацинными компаниями. В регионах, главным образом, будут сооружаться корпоративные сети. При этом основное внимание будет уделяться развитию региональных первичных цифровых сетей.
Учитывая накопленный опыт, а также возрастающую заинтересованность операторов связи и различных компаний и ведомств в строительстве ВОЛС на ВЛ (ВОЛС-ВЛ) РАО ЕЭС России по поручению Государственной комиссии по электросвязи при Государственном комитете России по связи и информатизации разработало нормативно-техническую документацию федерального уровня Правила проектирования, строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи на ВЛ 110 кВ и выше [ 2 ] .
В общих положениях Правил обосновываются достоинства сооружения ВОЛС-ВЛ по сравнению с традиционным способом прокладки в грунте. Это:
отсутствие необходимости в отводе земель и проведение согласований только с владельцами сооружений, пересекаемых ВЛ;
уменьшение количества повреждений в районах городской застройки и в промышленных зонах;
снижение капитальных и эксплуатационных затрат в районах с тяжелыми грунтами.
В данном дипломном проекте рассмотрены основные вопросы проектирования и строительства ВОЛС-ВЛ на опорах существующей ВЛ 220 кВ. на участке ПС Восточная-ПС Заря.
1 Характеристика трассы ВЛ на участке ПС Восточная - ПС Заря
На проектируемом участке ПС Восточная - ПС Заря, построена и находится в эксплуатации воздушная высоковольтная линия электропередачи с заземленной нейтралью и действующим напряжением 220кВ. ВЛ проходит в Новосибирской области, по землям совхозов «Луговского» и «Железнодорожного» Новосибирского сельского района.
В районе ПС Заря трасса проходит по Шмаковской лесной даче, Тогучинского лесхоза.
По пути следования ВЛ имеет 2 пересечения с электрофицированными магистральными железными дорогами (Инская - Тогучин и Инская - Сокур), 1 пересечение с ВЛ 110кВ, 1 пересечение с несудоходной рекой Иня и другие пересечения.
Расчетные климатические условия следующие:
Протяженность волоконно - оптической линии связи составляет 32,849км.
Район строительства согласно строительных норм и правил (СН и П) «Нормы затрат на временные здания и сооружения» определяется как освоенный.
На рисунке 1.1 приведена схема трассы ВЛ на участке ПС Восточная - ПС Заря.
.1 Существующие системы передачи по ВЛ
Переход к цифровым сетям связи с применением волоконно-оптических кабелей начался в электроэнергетике в конце 80-х годов. До этого времени для организации связи использовались и продолжают использоваться аналоговые системы передачи. По назначению аппаратуру аналоговых систем передачи информации, применяемую на ВЛ, можно разделить на две основные группы: комбинированную и многоканальную- для каналов телефонной связи, телемеханики и передачи данных; специальную- для каналов релейной защиты, линейной и противоаварийной автоматики.
Комбинированная аппаратура рассчитана на один, два и три телефонных канала и несколько независимых каналов телемеханики (передачи данных) в верхней части полосы стандартного канала тональных частот (ТЧ) . Спектр частот стандартного канала ТЧ 0,3-3,4 кГц. разделяется фильтрами на несколько отдельных каналов. Передача сигналов телефонного разговора осуществляется в нижней так называемой тональной части спектра, составляющей обычно 0,3-2,3 кГц., а в надтональном спектре частот (2,3-3,4кГц.) образуются каналы телемеханики, передачи данных и вызова абонентов телефонного канала (если в аппаратуре выделен специальный сигнал для этого). Для каждого из каналов в комбинированной аппаратуре используется своя несущая частота, которая модулируется первичными сигналам.
Многоканальная аппаратура рассчитана на двенадцать стандартных телефонных каналов. При этом спектр частот каждого телефонного канала 0,3-3,4 кГц. может быть использован для передачи сигналов телемеханики, данных и устройств автоматики.
Для разделения спектра ТЧ на две полосы (для передачи сигналов телемеханики и данных в надтональном спектре) используются стандартные разделительные фильтры ДК-2,3 , если аппаратура не содержит подобных фильтров (например, В-12-3).Кроме того, если позволяет конструкция аппаратуры, то в том же канале из схемы блока усилителя низкой частоты передатчика исключается ограничитель максимальных амплитуд. Эта мера применяется с целью исключения паразитной амплитудной модуляции в каналах надтонального спектра при срабатывании ограничителя от сигналов телефонного разговора.
В комбинированной и многоканальной аппаратуре используется способ передачи сигналов на одной боковой полосе частот (ОБП). Каналы телемеханики и данных образуются с помощью дополнительной аппаратуры (модемов) с частотной модуляцией поднесущей частоты.
Существует следующая аппаратура систем передачи информации по ВЛ [3]: комбинированная типа АСК на один и три канала ТЧ; преобразователи спектра частот стандартной двенадцатиканальной аппаратуры воздушных проводных линий связи (В-12-3, З-12Ф-Е) в спектр высоких частот типа МПУ-12; усилители мощности на 100 Вт. типа УМ-1/12-100 для комбинированной и многоканальной аппаратуры; модемы каналов телемеханики типов АПТ и ТАТ-65.
С 1981 года выпускается, с использованием новой элементной базы комбинированная аппаратура на один, два и три телефонных канала типа ВЧС; преобразователи спектра частот 12-ти канальной аппаратуры типа ВЧСП-12; транзисторные усилители мощности на 80 Вт.; универсальные модемы типа АПСТ [3].
Специальная аппаратура для высокочастотных (ВЧ) каналов релейной защиты, линейной и противоаварийной автоматики делится на две подгруппы: устройства передачи блокирующих (запрещающих) сигналов; устройства передачи разрешающих и отключающих сигналов.
Передача блокирующих сигналов осуществляется для дифференциально-фазных и дистанционных защит.
Передача разрешающих сигналов (контролируемых на приёмном конце) осуществляется для ускорения действия резервных защит, а отключающих (неконтролируемых) сигналов - для защит оборудования высокого напряжения, включенного непосредственно на шины подстанций (без выключателей), а также для систем противоаварийной автоматики.
Существует специальная аппаратура следующих типов [3]: приемопередатчик УПЗ -70 для передачи блокирующих сигналов; передатчики и приемники ВЧТО-М для передачи пяти сигналов-команд; высокочастотные и низкочастотные передатчики и приемники АВПА и АНКА для передачи до 14 сигналов-команд.
С 1981 года выпускается более совершенный, с использованием новых элементов приёмопередатчик типа АВЗК-80 для всех видов защит с блокирующим сигналом [3].
Все перечисленные выше системы передачи работают по фазным проводам ВЛ. Такие используются ВЧ тракты по: изолированным проводящим грозозащитным тросам; изолированным проводам расщеплённых фаз (внутрифазный тракт); изолированным проводам расщеплённых проводящих грозозащитных тросов (внутритросовый тракт).
К недостаткам аналоговых систем передачи можно отнести высокий уровень помех в ВЧ каналах и влияние ВЧ систем по ВЛ на радиоприём и системы навигационного управления. Они не отвечают всё возрастающим требованиям отраслевой сети электросвязи энергетики и поэтому требуют замены на более совершенные цифровые системы передачи с использованием волоконно-оптических кабелей.
2.2 Характеристика проектируемой системы передачи
Для организации диспетчерско-технологической связи между ПС Заря (Новосибирскэнерго) и Восточными электрическими сетями проектом предусматривается применение 120-канальной цифровой системы передачи. Система изготовлена экспериментальным заводом научного приборостроения российской академии наук (ЭЗНП РАН) совместно с японской фирмой NEC (торговая марка NEC-EZAN).
Для организации линий передачи по волоконно-оптическому кабелю используются оптические линейные терминалы (OLT). OLT осуществляет работу по двум оптическим волокнам, одно для передачи, другое для приёма.
OLT серии FD2250, используемый в данной системе, преобразует входной кодированный сигнал со скоростью передачи 8448 кбит/с в оптический кодированный сигнал со скоростью передачи 8448 кбит/с. OLT FD2250 работаем по одномодовым оптическим волокнам с длиной волны 1,31 мкм.
В качестве аппаратуры аналого-цифрового каналообразования применяется мультиплексор серии ENE 6012,который обеспечивает:
Вторичное временное группообразование осуществляется мультиплексором серии ENE 6020. Он предназначен для объединения-разделения четырех плезиохронных первичных потоков со скоростью передачи 2048 кБит/с. в групповой вторичный поток со скоростью передачи 8448 кБит/с.
Для коммутации станционных оптических, коаксиальных и симметричных кабелей используется кроссовое оборудование, в состав которого входит кроссовая стойка EN-8778, с установленными на ней оптическими, коаксиальными и симметричными кроссами.
Для питания и размещения съемных комплектов аппаратуры каналообразования (ENE-6012), комплектов временного группообразования (ENE-6020), оптического терминала (FD-2250) и другого оборудования, а также для отображения состояния, включенного в неё оборудования, предназначена стойка серии EN 6000.
Основные технические данные оптического терминала FD-2250 приведены в таблице 2.1 [4].
Таблица 2.1 - Основные технические данные оптического терминала FD 2250.
Оптический интерфейсFD 2250Электрический интерфейс: КодHDB-3Амплитуда импульса 2,37 В.Выходное сопротивление75 Ом.Потери в соединительных Кабелях6 дБ на частоте 4224 кГцОптический интерфейс:Скорость передачи 8448 кбит/скод в линииCMIКоэффициент достоверности10 -11 тип кабеляОдномодовыйДлина волны1.31 мкмИсточник оптической энергиилазерный диод FD-DC-PBHПриемник оптической энергииЛавинный фотодиод типа GE-APDтип оптического соединителяD4-PCДопустимые потери33.5 дБ (19.5 дБ при излучателе низкой энергии)Энергетический потенциал40 дБ
В оборудовании OLT предусмотрена передача каналов сервисных данных (SD), используемых для передачи сигналов служебной связи, сигналов управления и контроля, а также служебных каналов, которые потребитель может использовать для своих целей.
В таблице 2.2 приведён интерфейс каналов SD [4].
Оптический терминал FD 2250Количество сервисных каналов4Скорость передачи64 кбит/с.Входной \ выходной сигнал Данных-DATANRZВходной \ выходной сигнал тактовой частоты-CLKСкважность 2Входное сопротивление120 ОмУровни входных и выходных сигналовМСЭ рекомендация V.11.
Мультиплексор ENE-6012 выполнен в виде отдельного блока, который размещается на стойке EN 6000. На стойке могут быть установлены до 4-х комплектов мультиплексоров.
Основные технические данные мультиплексора ENE-6012 приведены в таблице 2.3 [4].
Таблица 2.3 - Основные технические данные мультиплексора серии ENE 6012.
МультиплексорENE 601212 Системные показатели: Число каналов30 ТЧ или ОЦКЧисло проводов входящих и исходящих цепейДо 6Частота дискретизации8 кГцЧастота синхронизации2048 кГц Параметры первичного цифрового Стыка (в соответствии с ГОСТ 26886--86 и рекомендацией G.703 МСЭ: Скорость передачи2048 кбит/сКодHDB 3 (МЧПИ)Входное-выходное сопротивление120 ОмТип кабелясимметричныйНоминальная амплитуда импульса3,0 В (120 Ом)Допустимое затухание Соединительного кабеля6 дБ на частоте 1024 кГц Параметры цифрового стыка Сигнала внешней Синхронизации: Частота тактовых сигналов2048 * (1 ± 50 * 10 -6 ) кГц Тип кабеляСимметричныйВолновое сопротивление120 ОмМаксимальное пиковое Напряжение1,9 ВМинимальное пиковое Напряжение1,0 ВДопустимое затухание Соединительной линии на частоте 1024 кГцОт 0до 6 дБ Параметры канала ТЧ: Частота0,3-3,4 кГцВходное-выходное сопротивление600 ОмУровень передачи:2-х проводное окончание0/ минус 2,0 дБ4-х проводное окончание3,5/минус 13,0 дБУровень приема:2-х проводное окончаниеминус 2,0/минус 3,5 дБ4-х проводное окончаниеминус 3,5/4,0 дБПереходные влияния, не болееминус 65 дБШум в свободном канале, не болееминус 65 дБ Параметры канала ОЦК (согласно ГОСТ 26886-86 и рекомендации G.703 МСЭ: Скорость передачи64 кбит/сВид стыкаСонаправленный и противонаправленныйВходное сопротивление120 ОмАмплитуда импульса1 ВМаксимальное затухание стыковой Цепи на частоте 128 кГцот 0 до 3 дБ
Основные технические данные мультиплексора серии ENE-6020 приведены в таблице 2.4 [4].
Таблица 2.4-Основные технические данные мультиплексора серии ENE 6020.
МультиплексорENE 6020Интерфейс согласно МСЭ рекомендация G.703Скорость передачи на входе2048 кбит/сКоличество входных потоков4Скорость передачи на выходе8448 кбит/сКоличество каналов в мультиплексированном потоке120Код входного сигналаHDB 3Код выходного сигналаHDB 3Метод мультиплексированияВременное посимвольное группированиеМетод выравнивания скоростейПоложительное выравниваниеВходное сопротивление75 Ом или 120 ОмВыходное сопротивление75 ОмАмплитуда импульса выходного Сигнала2,37 ВЧастота синхронизации2048 кГцДопустимые потери в Соединительном кабеле6 дБ на частоте 1024 кГц
Электропитание аппаратуры ENE-6012, ENE-6020 и стойки EN 6000, размещаемой в обслуживаемых пунктах, осуществляется в соответствии с ГОСТ 5237 от источника постоянного тока с напряжением минус (21-29) В. (номинальное значение минус 24 В.) или минус (36-72) В. (номинальное значение минус 48 В. и минус 60 В.) с заземлённым положительным полюсом источника питания [4].
Аппаратура, устанавливаемая в помещении линейно-аппаратного цеха (ЛАЦ), предназначена для круглосуточной эксплуатации при температуре воздуха от 0 до +45 ° С и относительной влажности до 90% при температуре +35 ° С и снижении атмосферного давления до 450 мм. рт. ст.
Аппаратура должна сохранять свои нормированные параметры и характеристики после воздействия следующих климатических факторов:
Структурная схема организации связи представлена на рисунке 2.1.
3. Выбор типа оптического кабеля для подвески на ВЛ
Широкое внедрение оптических кабелей на сетях связи привело к их использованию на ВЛ для передачи информационных сигналов по обслуживанию ВЛ, так и для использования части каналов для коммерческой цели.
Это большая группа ОК, имеющая специфические особенности, такие как стойкость к температурным перепадам и ветровым нагрузкам, воздействию дождя и пара, снега и льда, солнечного света и радиации, грозовых воздействий, больших механических нагрузок, воздействию экологии среды.
Эти кабели должны обладать высокой надежностью работы, такой же, как и ВЛ.
Вследствие этого к ним предъявляются дополнительные требования:
При строительстве волоконно-оптических линий связи с подвеской на опорах ВЛ в мировой практике получили распространение следующие типы волоконно-оптических кабелей [5]:
OPGW (Optical Graud Wire) - ВОК, встроенный в грозозащитный трос (ОКГТ [2]) - используется при создании магистральных и внутризоновых ВОЛС на ВЛ 110 - 500 кВ, как правило, при реконструкции или сооружении новых линий электропередачи;
ADSS (All Dielectric Sely - Sypporting) - самонесущие неметаллические ВОК (ОКСН [2]) -для организации внутрисистемных ВОЛС по линиям электропередачи 35-220 кВ, на существующих опорах ВЛ или при отсутствии на них грозозащитных тросов;
WADC (Wrapped All Dielectric Cables) - навиваемые на фазовые провода или грозозащитные тросы (ОККН [2]) - используются во внутрисистемных ВОЛС по линиям электропередачи 35-220 кВ;
PA (Preporm Aftched) - неметаллические ВОК, прикрепляемые к грозозащитным тросам - применяются для организации внутрисистемных ВОЛС на ВЛ 110-220 кВ.
Строительство воздушных волоконно- оптических линий в российской энергетике ведётся в основном с использованием ВОК встроенного в грозозащитный трос (ОКГТ) и самонесущего кабеля (ОКСН). В России также налажено производство ВОК навивного типа. Проведены испытания таких кабелей и разработаны принципы проектирования линий с его использованием для ВЛ, получен российский патент на машину для навивки волоконно-оптического кабеля.
Ниже рассмотрим более подробно классификацию ВОК для подвески на ВЛ.
.2 Оптические кабели, встроенные в грозозащитный трос
Оптимальным решением для создания надёжной оптической связи по ВЛ является передача оптического сигнала по кабелям, встроенным в грозозащитный трос. При выборе конструкции таких кабелей следует учитывать то обстоятельство, что кабель должен выполнять две функции: с одной стороны, обеспечивать стабильность оптических параметров в течении длительного времени эксплуатации (не менее 25 лет); и с другой стороны, обеспечивать надёжную защиту линии от ударов грозовых разрядов, выдерживать значительные токи короткого замыкания, возникающие на линии в течении срока службы кабеля.
В связи с этим проектировщикам оптических кабелей, встроенных в грозозащитный трос, приходится решать задачи обеспечения заданных оптических параметров в условиях повышенных температур, возникающих в кабеле при его нагреве от токов короткого замыкания, при ударах грозовых разрядов, и в условиях пониженных температур, которые определяются климатическим районом подвески кабеля. Кроме того, необходимо обеспечить высокую механическую прочность кабеля и низкое сопротивление.
В настоящее время многие зарубежные фирмы, а также ряд российских компаний, освоили выпуск таких кабелей и предлагают различные конструктивные и технологические решения для обеспечения указанных параметров. По конструкции оптические кабели, встроенные в грозозащитный трос, можно разделить на три основные группы.
Первая группа кабелей. Оптический сердечник заключен в трубку из алюминия или алюминиевого сплава, которая бывает герметичной и негерметичной, обеспечивает механическую защиту оптического сердечника, имеет низкое электрическое сопротивление. Поверх трубки положены повивы из проволок, определяющие механическую прочность кабеля и его электрические параметры.
На рисунке 3.1 показаны типичные конструкции кабелей первой группы, выпускаемых следующими фирмами:Alcoa Fujikura LTD (США), BICC (Великобритания), Cables Pirelli S.A. (Испания), Alcatel (Франция), Showa s Wires&Cables (Япония), Fujikura (Япония), АО ВНИИКП совместно с АОЗТ Самарская оптическая кабельная компания (Россия) [6].
Второй тип кабелей. Оптические волокна свободно уложены в герметичной трубке из нержавеющей стали, свободное пространство трубки заполнено гидрофобным заполнителем. Одна или несколько таких трубок с оптическими волокнами скручены вокруг центральной проволоки, образуя первый повив кабеля. В зависимости от прочности и необходимого сопротивления кабеля дополнительно накладываются еще один или два повива проволок.
Кабели такого типа выпускаются фирмами: AEG (Германия), Felten&Guilleaume Energietechnik (Германия), Philips (Германия). Типичный образец кабеля такого типа показан на рисунке 3.2 [6].
Третья группа кабелей. Оптические волокна свободно уложены в полимерной трубке, свободное пространство которой заполнено гидрофобом. Поверх полимерной трубки наложены повивы из проволок, обеспечивающие необходимую механическую прочность и электрическое сопротивление кабеля.
Конструкцию такого вида кабелей предлагают фирмы Nokia (Финляндия) и Siemens (Германия). На рисунке 3.3 представлены конструкции этих кабелей [6].
К третьей группе можно отнести ОКГТ, выпускаемый АОЗТ Ссамарская оптическая кабельная компания (рис. 3.4). Его конструктивная особенность заключается в том, что между внешним и внутренним повивами проволок расположена оболочка из алюминия.
Таким образом, основным принципиальным отличием оптических сердечников, выпускаемых различными фирмами для оптических кабелей, встроенных в грозозащитный трос, является укладка волокна в оптическом сердечнике. Применяется как свободная укладка волокон в оптическом модуле (loose tube), так и плотная упаковка волокон (tight unit или tight buffer).
При расчете оптического кабеля, встроенного в грозозащитный трос, на предельно допустимую растягивающую нагрузку следует учитывать предельно допустимую нагрузку на волокно для сохранения как оптического затухания, так и его целостности в течении всего срока службы кабеля. Так, для кабелей со свободной укладкой волокон в оптическом сердечнике обычно волокно не нагружено при максимально допустимой растягивающей нагрузке, приложенной к кабелю. Нагрузка на волокно (или удлинение волокна) появляется при приложении к кабелю нагрузок, превышающих максимально допустимые, как показано на рисунке 3.5 [6].
При использовании оптических сердечников с плотной упаковкой волокон приложенная растягивающая нагрузка на кабель передаётся на оптическое волокно, то есть оптическое волокно в этом случае находится в напряженном состоянии (рис. 3.5). Известно, что под действием нагрузки и влаги механическая прочность оптических волокон изменяется и вследствии этого уменьшается их время жизнеспособности. Таким образом, для обеспечения необходимого срока службы кабеля требуются защита оптических волокон от действия влаги и сохранение высокой механической прочности волокон в течении всего срока службы кабеля. Так, фирма Alcoa Fujikura, применяющая конструкцию кабеля с плотной упаковкой волокон в оптическом сердечнике, использует оптическое волокно фирмы Corning Incorporated Opto-Electronics Group, которое имеет дополнительное покрытие по кварцевой оболочке окисью титана. АОЗТ Самарская оптическая кабельная компания в своей кабельной продукции использует оптические волокна этой же фирмы и имеет возможность изготовления ОКГТ с одномодовыми оптическими
Похожие работы на - Проектирование волоконно-оптических линий связи Курсовая работа (т). Информатика, ВТ, телекоммуникации.
Дипломная Работа На Тему Галактика - Модуль "Ведение Налогов"
Реферат по теме Применение тройных и кратных интегралов
Реферат: Незаконное занятие частной медицинской практикой или частной фармацевтической деятельностью
Способы Бурения Реферат
Дипломная работа по теме Ремонт візків електровозів
Реферат: Использование препаратов биологически активных веществ нового поколения в кормлении высокопродуктивных коров и бычков на откорме. Скачать бесплатно и без регистрации
Астафьев Собрание Сочинений В 4 Томах
Реферат: Юридическое лицо как субъект предпринимательской деятельности
Курсовая работа по теме Анализ структуры государственного бюджета
Контрольное Сочинение 4 Класс
Количество Сочинений По Нормам В 6 Классе
Технические Условия Реферат
Доклад: Залыгин С.П.
Реферат по теме Дипломатический церемониал в бизнесе
Дипломная работа по теме Разработка конструкции фрезерного станка
Реферат: Edgar Allan Poe S Life Experie Essay
Реферат: Архитекторы XVIII века
Особенности Системы Экономической Безопасности Страны Эссе
Сочинение Миниатюра Любимый Уголок Природы
Реферат О Банке
Реферат: Анализ медико-биологических данных с помощью Microsoft Excel и СПП STADIA 6.2
Похожие работы на - Технология механизированных работ возделывания и уборки овса
Реферат: Computer Production Essay Research Paper The market