Размещено на http://www.allbest.ru/

Строительство ВОЛП

Общие сведения об организации строительства

Выполнение строительных работ осуществляется строительно-монтажными управлениями (СМУ), в системах которых организуются линейные участки, возглавляемые прорабами. Строительство линий осуществляется полевыми механизированными колоннами (ПМК). Для более оперативного руководства работами органы управления располагаются по возможности ближе к середине соответствующего участка строительства. Инженерно-технический и рабочий состав линейных участков обычно размещается в специальных передвижных фургонах или палатках, оборудованных для жилья.

До начала работ по строительству линейных сооружений производители работ должны изучить проектно-сметную документацию и ознакомится с трассой линии. При этом особое внимание надо уделить сложным участкам трассы: заболоченным и гористым местам, речным переходам, переходам через железные дороги и т. п. При изучении трассы непосредственно на местности уточняются также возможность получения местных строительных материалов, обеспечения механизированных колонн автотранспорта горюче-смазочными материалами, пункты расположения прорабских участков с учетом стоянки транспорта и механизмов и т. п.

На основании изучения проектно-сметной документации и размещения складов линейных материалов, кабельных площадок, после ознакомления с трассой строительства линии, корректируется план организации строительно-монтажных работ, составляются календарные графики работ.

План организации работ по строительству линейных сооружений должен быть согласован с общим планом строительства данного объекта с учетом других сооружений (ОУП, НУП, оконечные станции), от которых зависит окончание всех работ. Исходя из плана организации работ, составляется план материально- технического обеспечением с указанием количества потребных материалов и сроков их доставки на линию, а в соответствии с расчетом потребности в рабочей силе составляется план обеспечения календарных сроков поступление рабочей силы требуемой профессий. Кроме того, предусматривается устройства передвижных мастерских для текущего и профилактического ремонта машин и механизмов на трассе линии.

Выяснилось, что в значительной мере отличаются организация, технология проведения линейных и монтажных работ при строительстве ВОЛП и традиционных электрических кабелей. Отличия в проведении работ на ВОЛП заключаются в своеобразии конструкции ОК:

- критичность к растягивающим усилиям;

- малыми поперечными размерами и массой;

- сравнительно большим затуханием на сростках ОВ;

- большими строительными длинами;

- невозможность содержания ОК под избыточным воздушным давлением;

- трудностями в организации служебной связи в процессе строительства ВОЛП с ОК не содержащих металлических элементов.

При строительстве ВОЛП необходимо проводить 100% входной контроль кабеля, поступающего от заказчика или завода изготовителя. Вывоз барабанов с кабелем на трассу и прокладка без входного контроля не разрешается.

Необходимо стремится и к тому, чтобы проектные и планируемые технические решения способствовали максимальной индустриализации работ, исключали случаи ухудшения характеристик ОК, увеличения числа дополнительных муфт на ВОЛП.

До вывоза барабанов на трассу проводят группирование строительных длин. В пределах регенерационного участка группирование осуществляется по конструктивным данным, и главное по передаточным параметрам ОК - затуханию и дисперсии.

Прокладка ОК осуществляется как в землю, так и канализацию. Рассмотрим эти способы подробно. При строительстве кабельных линий связи выполняются следующие основные работы: разбивка линии, доставка кабеля и материалов на трассу, испытание кабеля, прокладка, монтаж и симметрирование кабеля, устройство вводов.

Прокладка оптического кобеля в грунт

оптический кабель строительство волоконный

В данном проекте между Павлодаром и Качирами, из способов прокладки ОК, мы выбираем прокладку в грунт.

Прокладка кабеля в грунт осуществляется при температуре окружающего воздуха не ниже -10^оС. Кабель прокладывается в грунтах всех категорий, кроме мерзлотных, ( в том числе зараженных грызунами), в воде при пересечении неглубоких болот, несудоходных рек.[

Возможно два способа прокладки ОК в грунт: бестраншейный с помощью ножевых кабелеукладчиков (КУ) и ручной, в заранее отрытую траншею. Траншейный способ прокладки применяется в тех случаях, когда прокладка с помощью КУ невозможна.

Трасса прокладки кабеля должна точно привязана к местным условиям, для того чтобы обеспечить быстрое отыскание кабеля при его повреждениях в процессе эксплуатации. Привязка должна осуществляться через каждые 100 метров.

Работы по прокладке бронированного кабеля складываются из разбивки трассы линии, развозки барабанов с кабелем и кабельного оборудования по трассе прокладки кабеля, фиксации проложенного кабеля и сдачи его для монтажа.

Разбивка трассы прокладки выполняется в соответствии с рабочими чертежами путем визирования с помощью вех выбранным ориентирам. Барабаны с кабелем и кабельное оборудование развозят со складочных пунктов (кабельных площадок), размещаемых на трассе через каждые 15-20 км. Кабель, арматура, оборудование, поступившее на площадку, подвергаются внешнему наружному осмотру и испытанием на герметичность. На кабельной площадке кабели группируют для прокладки, составляют укладочные ведомости, на основании которых кабель и оборудование вывозят на линию.

Переход через автомобильные и железные дороги

В данном проекте при прокладке кабеля встречается ряд пересечений с автомобильными и железными дорогами.

Автомобильные дороги, не имеющие специального покрытия можно переходить с помощью боровой машины или экскаватора с последующим восстановлением дороги.

При пересечении шоссейных и железных дорог кабель прокладывается в трубах, применяемых для кабельной канализации. Трубы и кабель, как правило, прокладываются в горизонтальные скважины без вскрытия покрова земли. Скважины могут устраиваться тремя способами: продавливанием, прокалыванием и бурением. В практике строительства кабельных линий обычно применяются два последних способа. Для прокалывания грунта в нашем проекте используется гидравлический бур БГ-1, который действует по принципу гидравлического домкрата, и представлен на рисунке 1. Стержень бура диаметром 50 мм с острием на конце прокалывает (разжимает) грунт. Установка имеет расширители, которые при обратном ходе механизма могут расширять отверстие или затаскивать в скважину асбестоцементные трубы. Максимальная длина отверстия, образуемого буром, 25-30 см, скорость проходки зависит от характера грунта и в среднем равна 2-4,5 м/ч.

Рисунок 1 Гидравлический бур: 1- компрессор; 2- двигатель; 3- цилиндр домкрата со штангой; 4- стержень бура; 5- расширитель.

Кроме перечисленных механизмов, предназначенных для непосредственной прокладки кабеля, используется ряд других вспомогательных машин и механизмов. Погрузка и разгрузка кабеля и тяжеловесного оборудования осуществляется автокранами. Для выравнивания трассы и перемещения грунта на небольшие расстояния применяют бульдозеры. Перевозят кабель кабельными тележками (прицепам). Для откачки воды из траншей, котлованов и кабельных колодцев применяются ручные и механические насосы, для подвески кабеля на опоры воздушных линий - телескопические вышки - подъемники, смонтированные на автомашинах и т. д. [

Прокладка ОК в канализацию

При прокладке кабеля в пределах города от АМТС до выхода из города сооружается кабельная канализация.

Перед началом работ по прокладке кабеля проводятся подготовительные работы, состоящие в очистке кабельных колодцев от воды и грязи, вентиляции для очистки их от светильного и болотного газов, которые могут скапливаться в колодцах, а также в подготовке канала канализации к протягиванию кабеля. Стальной трос, к которому крепится кабель, вводится в канал с помощью тонкого троссика, каната или капронового шнура, пропускание которого в канал трубопровода принято называть «заготовкой» канала. Заготовка может выполнятся посредством различных приспособлений. За последние годы для этой цели успешно используют различные конструкции: пневматических или электрических каналопроходчиков.

В практике строительства кабельных линий применяются машины КМ, позволяющие значительно ускорить и облегчить процесс прокладки кабеля в канализации. Машина КМ-2 оборудована на автомобиле

ГАЗ-66, на котором смонтирована лебедка для протягивания кабеля, имеющая тяговое усилие до 19 600Н, кран грузоподъемностью до 2000 кг и насос для откачки из колодцев производительностью 16 м/ч. Машина имеет вентилятор для дегазации колодцев, пневматический кабеле проходчик и электрогенератор для приведения в действие электроинструмента.

Рассмотрев способы прокладки оптического кабеля, необходимо рассмотреть способы измерений проводимых в процессе строительства.

Измерения, проводимые в процессе строительства

В процессе строительства ВОЛП измерения ограничиваются определением одного или двух параметров, позволяющих контролировать качество связи и выполняются с целью проверки оптического кабеля на соответствие техническим условиям на него, проверки законченного объекта на соответствие принятым нормам. Обычно измеряется затухание при монтаже соединительной муфты в обоих направлениях, затухание на смонтированном регенерационном участке и затухание в целом всей линии. Проектом предусмотрено, что измерения при монтаже муфт будут производится с помощью оптического тестера, а на смонтированном участке с помощью оптического рефлектометра. В случае отклонения от технических условий и норм выполняются аварийные измерения для определения характера и места повреждения линейных сооружений. По результатам составляется протокол и паспорт кабельных трасс. В протоколе приводится информация о времени и месте проведения измерений, объекте испытаний, использованной методике измерения и измерительных приборов. [

Метод измерения затухания с применением оптического тестера

В нашем случае измерения оптическим тестерам в процессе монтажа ОК производятся с целью контроля целостности ОВ и затухания. Технические характеристики оптических тестеров ОТУ-94 приведены в таблице 1

Таблица 1 -Технические характеристики оптических тестеров ОТУ-94

Следует отметить, что в ряде устройств для сварки ОВ предусмотрена возможность грубой пороговой оценки затухания стыка ОВ (типа «удовлетворяет» или «не удовлетворяет»). Обычно она показывает, больше или меньше нормы контролируемые затухание. Если больше, то соединение должно быть выполнено заново, если меньше, то необходимо уточнить оценку с помощью оптического рефлектометра.

Нормативно-техническая документация регламентирует при оценке затухания, стыков ОВ проведение измерений с двух концов кабеля (А и Б) и определение результатов измерений или средне алгебраического значения результатов двух измерений в направлениях А - Б и Б - А по формуле:

а_с= (а_аб + а_ба)/ 2 ,

где а_с- результат измерения затухания на стыке;

а_аб, а_ба - результаты измерения соответственно в направлении А - Б и Б - А.

Значение а_с не должно превышать нормативного для данного типа ОК допустимого значения затухания стыка ОВ. Результаты измерений затухания стыков ОВ заносятся в паспорт на смонтированную муфту.

Метод измерения затухания с применением рефлектометра

На смонтированном регенерационном участке производится измерение затухания оптического кабеля в обоих направлениях передачи, и полученные данные заносятся в паспорт. Результаты измерений не должны превышать предельно допустимые значения затухания строительных длин и стыков кабеля, измеряемых в процессе строительства.

В проекте предусмотрено проводить измерение с помощью оптического рефлектометра, который реализует метод обратного рассеивания. Пример рефлектограммы представлен на рисунке 2.

Метод измерения затухания с помощью оптического рефлектометра, базирующего на методе обратного рассеяния, получил наибольшее распространение при строительстве, эксплуатации, а также в процессе приемосдаточных испытаний. При изменениях рекомендуется использовать оптический рефлектометр MTS 5100 фирмы WAVETEK.

Многофункциональный мини рефлектометр представляет собой универсальную тестовую систему, реализованную в одном корпусе и выполненную на RISK микропроцессорах последнего поколения с 22 сменными оптическими модулями, включая измеритель оптической мощности. Прибор обеспечивает превосходную эффективность и точность измерений при анализе состояния волоконно-оптических линий связи различной длины и конфигурации. Поэтому он может применятся для измерения в локальных сетях, сетях кабельного телевидения, SDH/SONET и PDH сетях.

MTS 5100 позволяет оценивать дефекты и повреждения оптического кабеля в одномодовом и многомодовом режимах на определенном участке и по всей длине оптического волокна, а так же в местах сварок и соединений участков линий связи, обнаружить и производить измерения мощности отраженного сигнала, осуществлять входной контроль и определять состояние кабеля в процессе его прокладки и монтажа. В приборе предусмотрен модуль на 1625 нм, а для определения неоднородностей в начальной (мертвой) зоне - локатор дефектов в видимом диапазоне (VFL).

Рисунок 2 - Пример рефлектограммы

С помощью рефлектометра MTS 5100 можно осуществить два метода измерений неоднородностей на рефлектограмме: метод 5-ти курсов и метод двух курсоров. Метод 5-ти курсоров - наиболее точный потому, что берет в расчет разницу в уровне между измерением затухания до неоднородностей и измерением затухания после неоднородностей. Потери обратного рассеяния могут быть измерены для выбранного участка волокна или от любой точки рефлектограммы до конца волокна, для этого нужно установить курсоры , А и В на участке, который хотим измерить.

Технические характеристики:

Длина волны: для одномодового режима - 1310 нм и 1550 нм;

для многомодового режима - 850 нм и 1310 нм;

для тестирования в процессе передачи трафика - 1625 нм;

Динамический диапазон - до 40дБ;

Предельное измеряемое рассеяние - 380 км;

Мертвая зона затухания - 5 - 25 м;

Мертвая зона разрешения - 1- 4 м, в зависимости от опции.

Монтаж оптического кабеля

Монтаж оптического кабеля - наиболее ответственная операция, предопределяющая качество и дальность связи ВОЛП. Соединение волокон и монтаж кабеля производятся как процессе производства, так и при строительстве и эксплуатации кабельных линий.

На трассы монтаж ОК осуществляется с использованием оптических муфт. При монтаже ОК на оконечных участках ВОЛП используются коммутационно - распределительные устройства.

Наиболее эффективно монтаж и обслуживание ВОЛП осуществляется с помощью специализированных автомобилей - передвижных лабораторий для монтажа и измерений ОК ( как правило, на автомобилях повышенной проходимости ).

Монтаж муфты проводится после завершения прокладки двух строительных длин ОК.

Способы сращивания оптических кабелей

В настоящее время для сращивания ОК в основном применяются два способа: сварка ОВ и механическое соединение. Механическое соединение ОВ применяется при измерениях на ОК и при устранении повреждений на ВОЛП.

Соединители оптических волокон, как правило представляют собой арматуру, предназначенную для юстировки и фиксации соединяемых волокон, а также для механической защиты сростка. Основными требованиями к ним являются: простота конструкции, малые переходные потери, устойчивость к внешним механическим и климатическим воздействиям, надежность.

Дополнительно к разъемным соединителям предъявляется требование неизменности параметров при повторной стыковке.

Для обеспечения малых потерь при разъемных соединениях необходимо обеспечить весьма высокую точность изготовления всех деталей соединения, так как конструкция разъемного соединителя должна исключать необходимость оптической юстировки.

Широкое применение получил разъемный штекерный соединитель многократного использования, состоящий из гнезда и штыря. В штыревую часть и гнездо соединителя вставляют заранее подготовленные концы оптических волокон. Фиксация волокон обеспечивается путем сжатия концов трубок из стали, надетых на пластмассовую оболочку. При соединении наружные сопрягаемые поверхности тесно соприкасаются друг с другом, а торцы волокон оказываются разделенными небольшим зазором. После соединения штыревая и гнездовая части фиксируются между собой гайкой с накаткой ( для этого на наружной поверхности гнездовой части соединителя имеется резьба).

Длительное их использование не рекомендуется из-за больших отражений при больших скоростях передачи.

В данном проекте предусмотрен способ соединения ОВ методом сварки. Метод сварки нашел широкое применение, как наиболее быстрый, надежный стабильный и не вызывающий больших потерь.

Технология сварки оптических волокон состоит из следующих операций: установка волокон; включение электрической дуги с температурой 1200^о С на 15…30 с; сближение волокон и оплавление торцов 20 с; мгновенная сварка при температуре 1800^о С (время 2…3с); естественное охлаждение 60с.

Сварочный аппарат является одним из основных технологических приборов для работы с оптическим волокном. Его применение дает наибольшую производительность труда при изготовлении неразъемных соединителей в сочетании с минимальными потерями в изготовляемом сростке и его наибольшей надежности.

В настоящее время разработано большое количество модулей сварочных аппаратов. Автоматические сварочные аппараты минимизируют потери в точке стыка волокон за счет их дополнительного выравнивания перед сваркой по двум координатам независимыми электромеханическими подвижками с точностью подачи до 0,1 мкм и с последующим сведением после подачи электрической дуги. Оптическая система контрольных устройств имеет коэффициент увеличения до 200 раз. Для получения более высокой точности юстировки может использоваться уголковое зеркало или две телекамеры, позволяющие одновременно или поочередно наблюдать свариваемые волокна в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Осуществляется автоматический подбор параметров волокна и окружающей среды, расчет затухания. Имеется встроенная печь КДЗС с возможностью программирования режимов. Аппарат может быть подключен к компьютеру. Питание от сети переменного тока 85-265 В, постоянного тока10-15 В или от аккумуляторов (30 сварок с термоусадкой КДЗС).

Наиболее эффективными для сварки ОВ является сварочные аппараты фирмы «Fujikura», Япония. Его масса составляет программы сварки; его габариты:210х187х173 мм; типовые потери на стыке: 0,02дБ SM, 0,01Дб ММ: Фото сварочного аппарата « Fujikura » представлено на рисунке 3.

Рисунок 3 Сварочный аппарат «Fujikura FSM -30 S»

После сварки необходимо защитить место сваривания ОВ.

Защита мест сварки оптических волокон

Места соединения ОВ защищают следующими способами: восстановлением защитного покрытия, заливкой места стыка эпоксидным компоундом и с помощью специальных гильз для защиты соединений световодов.

Наиболее широкое распространение нашел способ защиты сростков ОВ с помощью специальных гильз: ГЗС ( гильзы для защиты сростков) или КДЗС (комплект деталей для защиты сростков).

Она содержит термоусаживаемую трубку, внутри которой находится несущий металлический стержень диаметром 1,0 мм, и трубку из материала высокой текучести - сэвилена.

Перед сваркой волокон гильзу надевают на один из свариваемых концов ОВ. Затем после сварки ее надвигают на место сварки и нагревают. В процессе нагрева и усаживания трубки сэвилен расплавляется и уплотняется вокруг ОВ. Несущий металлический элемент надежно защищает ОВ от изгиба внутри термоусаживаемой трубки.

Конструкция оптической муфты и особенности ее монтажа

Как и для всех кабелей связи, муфты ОК различаются по назначению: для магистральных, внутризоновых и местных сетей связи; для кабелей, прокладываемых в канализации, в грунт и под водой; прямые и разветвительные муфты.

На участке ВОЛП, для монтажа ОК следует использовать муфты МТОК - 96с (муфта тупиковая оптического кабеля соединительная).

Муфта имеет сертификат соответствия Госкомсвязи РФ.

МТОК предназначена для защиты сварных соединений ОВ в магистральных и внутризоновых ОК с любыми бронепокровами, при прокладке в грунтах всех категорий (кроме вечной мерзлоты и скальных грунтов), на подвесных опорах электропередачи и в кабельной канализации.

При прокладке в грунт муфта устанавливается горизонтально и защищает с помощью чугунной муфты. При прокладке в канализации она подвешивается в колодцах на щелевых кронштейнах. При ремонте заменяется только отрезок термоусаживаемой трубки (ТУТ) или ленты «Радлен», обеспечивающий герметичность муфты в месте соединения кожуха с обечайкой.

Вместе с муфтами поставляются специальные приспособления и инструменты. В число таких приспособлений входит специальный кронштейн. Для монтажа с муфтами МТОК, можно установить на любом столе или верстаке, создавая рабочую зону выше или ниже их уровня.

Отличительной особенностью муфт МТОК является то, что разделать и фиксировать его в узле ввода, выполнив при этом продольную герметизацию, можно вне муфты, и два монтажника могут выполнять монтаж двух отдельных узлов, не мешая друг другу.

Разделать кабель и удалить гидрофобное заполнение с модулем можно также вне муфты. Разделанный и чистый кабель вводится в патрубок оголовника, узел ввода устанавливается на место и фиксируется гайкой с помощью специального ключа. В кассете для модулей выкладывается запас модулей необходимой длины, после чего модули выводят из кассеты для волокон, и отмечают места их обреза.

Кассета типа КУ, основная кассета муфт МТОК, позволяет соединить в один слой 16 сварочных соединений, защищенных ГЗС, или в два слоя -32 соединения в ГЗС.

В соединительных муфтах все волокна подряд размещают на одной или двух кассетах.

Основной способ герметизации муфт МТОК - «горячий» с использованием ТУТ. Однако возможна комплектация муфт отечественными материалами «холодного» способа герметизации: герметизирующей лентой ЛГ - 2 и влагоотвергаемым бинтом «Армопласт».

Размещено на Allbest.ru