Главная Коллекция "Otherreferats" Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника Направляющие системы связи

Направляющие системы связи

Организация строительства трассы волоконно-оптической системы передачи между заданными пунктами. Расчет длины регенерационного участка. Оценка опасного магнитного влияния ЛЭП на ОК, грозостойкости линии, показателей надежности кабельной магистрали.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид методичка
Язык русский
Дата добавления 11.02.2012
Размер файла 495,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА И СВЯЗИ УКРАИНЫ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ АДМИНИСТРАЦИЯ СВЯЗИ

ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ им. А.С. ПОПОВА

Кафедра волоконно-оптических линий связи

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ

на тему

Направляющие системы связи

Одесса 2010

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. ТРЕБОВАНИЕ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ И ЕГО ОФОРМЛЕНИЮ

2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧА КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ

3. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ВОЛП

4. ВЫБОР ТРАССЫ, ТИПА КАБЕЛЯ И СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

4.1 Выбор трассы волоконно-оптической линии передачи

4.2 Выбор и обоснование типа оптического волокна

4.3 Выбор и обоснование типа оптического кабеля

4.4 Выбор и обоснование аппаратуры ВОСП

5. РАСЧЕТ ОПТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВОЛОКОН И ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕДАЧИ КАБЕЛЕЙ

5.1 Определение оптических параметров волокон

5.2 Определение потерь в оптическом волокне

5.3 Расчет дисперсии сигнала в одномодовом оптическом волокне

6. РАСЧЕТ ДЛИНЫ УЧАСТКА РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЛОКОННО- ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ, ДИАГРАММА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ

6.1 Расчет длины участка регенерации по затуханию

6.2 Расчет длины участка регенерации по дисперсии

6.3 Размещение регенерационных пунктов по трассе ВОЛП

6.4 Построение диаграммы уровней ВОСП на длине одного регенерационного участка

7. ЗАЩИТА ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ ОТ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

7.1 Защита оптических кабелей от удара молнии

7.2 Расчет опасных магнитных влияний

8. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ НАДЕЖНОСТИ ЛИНЕЙНЫХ СООРУЖЕНИЙ ВОСП

9. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И МОНТАЖУ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЛИНИИ. СМЕТНО-ФИНАНСОВЫЙ РАСЧЕТ ЛИНЕЙНЫХ СООРУЖЕНИЙ ВОЛП

9.1 Организация строительно-монтажных работ

9.2 Сметно-финансовый расчет

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Настоящее руководство по курсовому проектированию волоконно-оптической линии передачи предназначено для студентов заочной формы обучения по специальности «телекоммуникационные системы и сети»

1. ТРЕБОВАНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ И ЕГО ОФОРМЛЕНИЮ

волоконная оптическая связь кабельная

Курсовой проект выполняется по одному из вариантов индивидуального задания и оформляется в виде пояснительной записки (ПЗ), отвечающей требованиям ДСТУ 3008-95. В ПЗ не должно быть изложения общих положений и норм проектирования, текстовый материал следует излагать конкретно и чётко, при этом не допускается произвольное сокращение слов. При использовании общепринятых сокращений необходимо вначале указать полное наименование слова. Пояснительная записка должна быть иллюстрирована необходимыми схемами, рисунками и чертежами, поясняющими выбор тех или иных проектных решений. При этом обязательны ссылки на литературу, из которой заимствованы выбранные решения. Такие ссылки выполняются указанием в скобках номера, под которым значится в общем списке литературы данный источник. Схемы, рисунки и чертежи оформляются на листах того же формата, что и текст.

При выполнении расчётов в ПЗ должна быть приведена в общем виде расчетная формула с расшифровкой всех входящих в неё обозначений и ссылкой на литературу, из которой взяты эти расчётные формулы или входящие в неё исходные данные. Один вариант расчёта по формуле приводится подробно, остальные результаты представляются в виде таблицы. При использовании средств вычислительной техники приводятся расчётные формулы, ссылки на название программы расчёта и подробные исходные данные к расчету с результатами в виде таблиц и графиков. Все результаты расчётов должны сопровождаться их анализом и выводами.

Курсовой проект должен иметь титульный лист, оглавление, индивидуальное задание, введение, пояснительную записку, заключение и заканчиваться списком литературы, подписью автора и датой выполнения.

Все разделы курсового проекта должны содержать обоснованные решения и выводы, при необходимости иметь ссылки на исходные материалы (справочники, учебники, инструкции, правила и т.д.).

2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧА КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ

Основной целью курсового проектирования волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП) являются закрепление и углубление знаний, полученных студентами при изучении курса «Направляющие системы связи», решение конкретных задач по проектированию ВОЛП. Исходные данные к курсовому проекту составлены таким образом, что каждому студенту необходимо произвести проектирование вновь строящейся линии с использованием оптических кабелей (ОК). Эта ВОЛП будет являться составным элементом новой телекоммуникационной сети на базе технологии SDH.

В процессе курсового проектирования необходимо решить следующие задачи:

1 Выбрать и обосновать наиболее целесообразный вариант трассы ВОЛП между заданными пунктами, предусмотреть возможность подвески ОК на отдельных участках трассы с целью снижения затрат на строительство.

2 Выбрать и обосновать применение схемы организации связи, оптического волокна (ОВ), конструкции ОК, волоконно-оптической системы передачи (ВОСП), исходя из числа первичных цифровых потоков и расстояния между оконечными пунктами. Начертить поперечный разрез ОК в масштабе 5:1 с указанием типа и марки кабеля.

3 Рассчитать длину регенерационного участку (РУ) по характеристикам ВОСП (затуханию ОК и дисперсии). Произвести размещение НРП и ОРП по трассе ВОЛП.

4 Рассчитать опасное магнитное влияние ЛЭП на ОК, дать рекомендации по повышению эффективности защиты.

5 Оценить грозостойкость линии, дать рекомендации по повышению эффективности грозозащиты ОК.

6 Рассчитать показатели надежности кабельной магистрали.

7 Составить план организации работ по строительству ВОЛП и ведомости расхода основных материалов и оборудования при строительстве.

3. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ВОЛП

волоконная оптическая система передачи

Таблица 3.1 - Трассы проектируемой ВОЛП

Номер варианта задания к курсовому проекту

Наименование населенных пунктов, между которыми проектируется ВОЛП

Количество первичных цифровых потоков

1

2

3

00

Хмельницкий - Мариуполь

50

01

Хмельницкий - Бердянск

60

02

Хмельницкий - Мелитополь

100

03

Черкассы - Одесса

120

04

Черкассы - Николаев

450

05

Черкассы - Херсон

650

06

Черкассы - Измаил

87

07

Черкассы - Севастополь

500

08

Черкассы - Симферополь

1000

09

Черкассы - Джанкой

2000

10

Черкассы - Мариуполь

640

11

Черкассы - Бердянск

250

12

Черкассы - Мелитополь

3000

13

Кировоград - Одесса

200

14

Кировоград - Николаев

65

15

Кировоград - Херсон

90

16

Кировоград - Измаил

300

17

Кировоград - Севастополь

400

18

Кировоград - Симферополь

500

19

Кировоград - Джанкой

600

20

Кировоград - Мариуполь

95

21

Кировоград - Бердянск

165

22

Кировоград - Мелитополь

485

23

Сумы - Одесса

328

24

Сумы - Николаев

1450

25

Сумы - Херсон

1230

26

Сумы - Измаил

1500

27

Сумы - Севастополь

1600

28

Сумы - Симферополь

50

29

Сумы - Джанкой

60

30

Сумы - Мариуполь

100

31

Сумы - Бердянск

120

32

Киев - Одесса

450

33

Киев - Николаев

650

34

Киев - Херсон

87

35

Житомир - Одесса

500

36

Житомир - Николаев

1000

37

Полтава - Херсон

2000

38

Полтава - Симферополь

640

39

Полтава - Севастополь

250

40

Донецк - Джанкой

3000

41

Донецк - Симферополь

200

42

Донецк - Севастополь

65

43

Донецк - Мариуполь

90

44

Полтава - Мариуполь

300

45

Полтава - Бердянск

400

46

Полтава - Мелитополь

500

47

Луганск - Мариуполь

600

48

Луганск - Бердянск

95

49

Луганск - Мелитополь

165

50

Запорожье - Симферополь

485

51

Запорожье - Севастополь

328

52

Запорожье - Джанкой

1450

53

Днепропетровск - Николаев

1230

54

Днепропетровск - Одесса

1500

55

Сумы - Мелитополь

1600

56

Чернигов - Одесса

50

57

Чернигов - Николаев

60

58

Чернигов - Херсон

100

59

Чернигов - Измаил

120

60

Чернигов - Севастополь

450

61

Чернигов - Симферополь

650

62

Чернигов - Джанкой

87

63

Чернигов - Мариуполь

500

64

Чернигов - Бердянск

1000

65

Чернигов - Мелитополь

2000

66

Харьков - Одесса

640

67

Харьков - Николаев

250

68

Харьков - Херсон

3000

69

Харьков - Измаил

200

70

Харьков - Севастополь

65

71

Харьков - Симферополь

90

72

Харьков - Джанкой

300

73

Днепропетровск - Херсон

400

74

Днепропетровск - Симферополь

500

75

Днепропетровск - Джанкой

600

76

Днепропетровск - Севастополь

95

77

Днепропетровск - Мариуполь

165

78

Днепропетровск - Бердянск

485

79

Днепропетровск - Новоазовск

328

80

Винница - Измаил

1450

81

Винница - Одесса

1230

82

Винница - Херсон

1500

83

Винница - Николаев

1600

84

Винница - Симферополь

50

85

Винница - Севастополь

60

86

Винница - Джанкой

100

87

Винница - Бердянск

120

88

Винница - Мариуполь

450

89

Винница - Мелитополь

650

90

Хмельницкий - Одесса

87

91

Хмельницкий - Николаев

95

92

Хмельницкий - Херсон

670

93

Хмельницкий - Измаил

1800

94

Хмельницкий - Севастополь

1630

95

Хмельницкий - Симферополь

1100

96

Хмельницкий - Джанкой

900

97

Харьков - Мариуполь

500

98

Харьков - Бердянск

740

99

Харьков - Мелитополь

2500

Таблица 3.2 - Исходные данные к проектированию ВОЛП

Параметр

Последняя цифра номера студенческого билета

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

а1, м

80

65

102

75

90

75

55

95

80

80

а2, м

52

45

50

65

50

65

45

105

60

80

а3, м

46

87

40

55

60

85

80

65

100

95

а4, м

71

95

100

45

75

90

120

74

110

125

L1, км

0,9

2

1,5

5,1

5

4

2,3

5

5,6

2,6

L2, км

4

5

0,9

2

6

2

2,1

3,7

4,5

4,5

L3, км

5

6

5

3,1

1

3

4

1,2

3,5

3,4

Iкзmax, кА

7,2

7,3

7,4

6,9

6,5

5,9

6,2

7,1

6,6

6,3

Iкзmin, кА

1,2

1,3

1,1

1

1,5

0,9

1,1

1,6

1,9

1

Iр, А

250

240

230

220

210

350

320

300

280

290

Предпоследняя цифра номера студенческого билета

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Т, час/год

50

45

40

36

30

25

20

35

32

28

с, Ом·м

100

200

150

250

80

90

78

220

95

500

Кп

1,2

1,5

1,8

2,2

2,6

3,0

3,3

3,7

4,1

4,4

n1

1,470

1,471

1,472

1,473

1,474

1,475

1,476

1,477

1,478

1,479

Д

0,01

0,009

0,008

0,007

0,006

0,005

0,01

0,009

0,008

0,007

лр, мкм

1,31

1,30

1,55

1,54

1,29

1,32

1,53

1,56

1,31

1,30

Таблица 3.3 - Значение коэффициента верхней границы в зависимости от доверительной вероятности

Последняя цифра номера студенческого билета

Количество отказов

Значение коэффициента б1 при доверительной вероятности

0,999

0,990

0,975

0,950

0,900

0,800

0

1

1000

100

40

19,50

9,50

4,48

1

2

44

13,5

8,26

5,68

3,77

2,42

2

3

15,7

6,88

4,84

3,66

2,73

1,95

3

4

9,33

4,85

3,67

2,93

2,29

1,74

4

5

6,76

3,91

3,08

2,54

2,05

1,62

5

6

5,43

3,36

2,73

2,29

1,90

1,54

6

8

4,06

2,75

2,31

2,01

1,72

1,43

7

10

3,38

2,42

2,08

1,83

1,61

1,37

8

15

2,59

2,01

1,78

1,62

1,46

1,28

9

20

2,23

1,81

1,64

1,51

1,37

1,24

Таблица 3.4 - Значение коэффициента нижней границы в зависимости от доверительной вероятности

Предпоследняя цифра номера студенческого билета

Количество отказов

Значение коэффициента б2 при доверительной вероятности г

0,999

0,990

0,975

0,950

0,900

0,800

0

1

0,14

0,22

0,27

0,33

0,43

0,62

1

2

0,22

0,30

0,36

0,42

0,51

0,67

2

3

0,21

0,36

0,42

0,48

0,57

0,70

3

4

0,31

0,40

0,46

0,52

0,60

0,73

4

5

0,34

0,43

0,49

0,55

0,62

0,75

5

6

0,36

0,46

0,52

0,57

0,65

0,76

6

8

0,41

0,50

0,56

0,61

0,68

0,78

7

10

0,44

0,53

0,58

0,64

0,70

0,80

8

15

0,50

0,59

0,64

0,68

0,74

0,83

9

20

0,54

0,63

0,67

0,72

0,77

0,85

Выбор исходных данных:

Например, для варианта 21 исходные данные будут:

– трасса ВОЛП: Кировоград - Бердянск, количество ПЦП - 165;

– показатель преломления n1 = 1,472, относительная разность показателей преломления Д = 0,008; рабочая длина волны лр = 1,55 мкм;

– средняя продолжительность гроз Т = 40 час/год, удельное сопротивление грунта 150 Ом·м, поверхностный коэффициент 1;

– условие сближения ВЛП и ВОЛП: длина участка сближения L1 = 2 км, L2 = 5 км, L3 = 6 км; расстояние между ВЛП и ВОЛП на участках сближения а1 = 65 м, а2 = 45 м, а3 = 87 м, а4 = 95 м; ток короткого замыкания в начале сближения Iкзmax = 7,3 кА, в конце сближения Iкзmin = 1,3 кА; нормальный рабочий ток Iр = 240 А.

4. ВЫБОР ТРАССЫ, ТИПА КАБЕЛЯ И СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ

4.1 Выбор трассы волоконно-оптической линии передачи

На основании изучения карты наметить два возможных варианта трассы ВОЛП. Произвести сравнение возможных вариантов трассы и выбрать наиболее целесообразный и экономически выгодный вариант. При выборе трассы можно пользоваться картой любого масштаба с нанесенными шоссейными и грунтовыми дорогами. Удобно пользоваться атласом автомобильных дорог. Сравнить варианты по таким показателям: длина, удаление от дорог, количество переходов, грунтовые условия, удобство строительства и эксплуатации. Привести чертежи вариантов трассы. На чертеж выбранного варианта наносится спрямления трассы кабеля с указанием оконечных и промежуточных пунктов, через которые проходит трасса.

Выполнить чертеж скелетной схемы кабельной магистрали (без масштаба). На чертеже указать общую длину трассы и кабеля, длину трассы и кабеля по участкам, переходы, категорию грунта, удельное сопротивление грунта по участкам, число грозовых часов в году, объем работ по прокладке кабеля кабелеукладчиком, вручную, в канализации. Пример скелетной схемы вариантов трассы ВОЛП показаны на рис. 4.1.

Трасса линии выбирается с учетом наименьшего объема работ, возможности применения механизмов, максимально возможной удаленности от источников блуждающих токов (электрифицированных железных дорог и трамвая) и несимметричных высоковольтных линий. В загородной части трасса должна проходить параллельно шоссейным и грунтовым дорогам (резерв, обочина), иметь наименьшее число пересечений с реками, шоссейными, железными дорогами, с трамвайными путями. На переходах через реки трасса должны располагаться на расстоянии не менее 1000 м от железнодорожных мостов и мостов магистральных шоссейных дорог, на расстоянии 200 м от мостов, шоссейных и грунтовых дорог местного значения. Трасса должна проходить от мостов ниже по течению реки.

На территории городов кабель должен прокладываться в телефонную канализацию, причём стремиться к максимальному использованию существующей канализацию и резервных каналов. Ориентировочный объём прокладки кабеля в канализацию устанавливается в пределах 3-4 км на каждый город с населением до 500 тыс. жителей, расположенный по трасе. Из общей протяжённости канализации 40-50 % принимается как существующая. От всей протяжённости трассы 5-10 % предусматривается на прокладку кабеля вручную, а остальная часть прокладывается кабелеукладчиком.

В пояснительной записке необходимо дать краткую характеристику выбранной трассы, оконечных и промежуточных населенных пунктов.

В зависимости от категории грунта и условий прокладки необходимо проектировать применение следующих типов кабелей:

а) бронированных гофрированной лентой или двумя стальными лентами (ОАрБгП, ОБгП, ОАрБП, ОБП) для подземной прокладки в грунтах всех категорий и через несудоходные несплавные реки с незаболоченными и устойчивыми берегами;

б) бронированных круглыми стальными проволоками (ОАрКП, ОКП) для прокладки через судоходные и сплавные реки и озера, а также в грунтах, подверженных мерзлотным явлениям, например, выпучиванию, на крутых склонах в сейсмических районах.

При определении необходимого количества кабеля учитывается запас на укладку в траншее в следующих размерах:

а) на бронированном подземном кабеле на отходы при спаечных работах - на укладку кабеля в траншеи и котлованы - 2,4 % (при прокладке кабаля в грунтах, подверженных смещению или выпучиванию, запас на укладку в траншее может быть увеличен до 4 %);

б) на подводном кабеле (речном и озерном) на укладку по рельефу дна - 14 %;

в) на кабелях, прокладываемых в канализации, на спайку и укладку - не менее 10 м на каждый колодец, на котлован - не менее 10 м.

Номер варианта задания на проектирование ВОЛП определяется индивидуальным заданием и двумя последними цифрами номера студенческого билета в соответствии с табл. 3.1. и 3.2.

Рисунок 4.1 - Скелетная схема выбранного варианта волоконно-оптической линии передачи

К курсовому проекту прилагается ситуационный чертеж трассы и проектируемой линии, причем для проектируемой ВОЛП в пояснительной записке приводится сравнение и обоснование выбранного варианта из не менее чем двух рассматриваемых. Основные показатели сравниваемых вариантов ВОЛП сводятся в табл. 4.1.

Таблица 4.1 - Общая характеристика вариантов трассы ВОЛП

Характеристика трассы

Единицы измерения

Количество единиц по вариантам

Вариант №1

Вариант №2

1. Общая протяженность трассы:

- вдоль шоссейных дорог;

- вдоль железных дорог;

- вдоль грунтовых дорог;

- по бездорожью

км

2. Способы прокладки кабеля:

- кабелеукладчиком;

- вручную;

- в канализации;

- подвеска

км

3. Количество переходов:

- через судоходные и сплавные реки;

- через несудоходные реки;

- через шоссейные дороги

1 пер.

4. Число обслуживаемых регенерационных пунктов

1 пункт

4.2 Выбор и обоснование типа оптического волокна

Типичные характеристики стандартных одномодовых ОВ приведены в табл. 4.2. Тип ОВ выбираем в зависимости от количества ПЦП, скорости передачи информации, расстояния между оконечными пунктами и населенными пунктами по трассе ВОЛП, а также принципами построения сети связи, задачи которой решает данная линия передачи. В подавляющем большинстве случаев применяются стандартные ступенчатые одномодовые оптические волокна. При высоких скоростях передачи информации, когда длина элементарного кабельного участка (ЭКУ) ограничена дисперсией, применяют волокна со смещенной дисперсией. Если же при этом используются устройства спектрального уплотнения (DWDM), то возможно применение волокон со сглаженной дисперсией.

Таблица 4.2 - Характеристики оптического волокна

Тип волокна

Коэффициент затухания б, дБ/км, на длине волны

Длина волны нулевой дисперсии л0, мкм

Коэффициент наклона дисперсионной кривой S0, пс/(нм2·км)

Коэффициент хроматической дисперсии D(л), пс/(нм·км)

1,31 мкм

1,55 мкм

Ступенчатое

0,34

0,22

1,301

0,092

-

Со смещенной дисперсией

0,34

0,22

1,55

0,085

-

Со сглаженной дисперсией

0,34

0,22

-

-

?3,5

4.3 Выбор и обоснование типа оптического кабеля

Выбор конструкции оптического кабеля определяется выбранным числом ОВ, условиями и планируемым способом прокладки. Наиболее распространены кабели модульной конструкции, сердечник которых включает несколько оптических модулей (с двумя, четырьмя или большим числом ОВ), скрученных вокруг центрального силового элемента, в качестве которого используется стеклопруток (рис. 4.2, а). Однако в последнее время все более широко используются кабели, сердечник которых представляет из себя один модуль с толстостенной полимерной трубкой (рис. 4.2, б). Тип наружных покровов, как правило, выбирается в соответствии с табл. 4.3. Допустимое раздавливающее усилие для всех типов ОК составляет 1000 Н/см. Минимально допустимый радиус изгиба не должен превышать 20d, где d - диаметр кабеля. Строительная длина оптических кабелей связи составляет в среднем 2...6 км, но не менее 1 км.

Выбрав тип бронепокровов, определите марку оптического кабеля в соответствии с указаниями (табл 4.4). Следует отметить, что как правило, способы маркировки ОК у разных фирм-производителей отличаются.

Один из типических способ маркировок оптических кабелей, например завода «Южкабель», представлен в табл. 4.4.

4.4 Выбор и обоснование аппаратуры ВОСП

Тип и характеристики ВОСП выбираются согласно табл. 4.5 в зависимости от требуемого объема передачи информации, который задается числом основных цифровых потоков (ОЦП), рабочей длиной волны аппаратуры, расстоянием между оконечными пунктами и населенными пунктами по трассе ВОЛП, а также принципами построения сети связи, задачи которой решает данная линия передачи.

Технические характеристики BOCП синхронной цифровой иерархии представлены в табл. 4.5.

Таблица 4.3 - Типы бронепокровов

№

Условия прокладки

Способ прокладки

Допустимое растягивающее усилие, кН

Бронепокровы

1.

Непосредственно в канал канализации

Затягивание с применением заготовки

2,0ч3,5

- без брони

- стальная гофрированная лента

- оплетка

2.

В канализации во вспомогательном полимерном трубопроводе

Затягивание с применением заготовки

2,0ч3,5

То же, что по п.п. 1

3.

В канализации или в грунтах в трубах с силиконовым покрытием

Затягивание с применением заготовки или задувка с применением кабель- джета

2,0ч3,5

То же, что по п.п. 1

4.

Непосредственно в грунтах ІІІ-IV категорий

Кабелеукладчиком или в траншею

7ч8

- круглые проволоки - - стальные ленты

5.

Переходы через судоходные реки, в болотах, скальных грунтах

В зависимости от условий

20ч96

сплошные металлические оболочки с броней из круглых проволок

6.

На воздушных линиях

Подвеска на опорах

15ч25 и более в зависимости от длины пролета, гололедности и ветровой нагрузки

- стеклопруток

- синтетические нити с высоким модулем упругости

Таблица 4.4 - Маркообразование оптических кабелей

1

2

3

4

1

Тип кабеля / Type of cable

O

волоконно-оптический / fiber optic

2

Наличие защитного слоя

Protective layer

a

исполнение с алюмополимерным защитным слоем with alumopolymer protective layer

Без обозначения Without designation

без алюмополимерного защитного слоя without alumopolymer protective layer

3

Тип брони или армирующих элементов

Type of armouring or the armouring elements

Ар

слой арамидных нитей / layer of aramid threads

Б

броня из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально / armour of two spirally laid steel galvanized tapes

Бг

броня из стальной гофрированной ленты, наложенной продольно / armour of longitudinally laid steel zetabon tape

К

броня из одного повива круглых стальных оцинкованных проволок / armour of one layer of circular steel galvanized wires

2К

броня из двух повивов круглых стальных оцинкованных проволок armour of two layers of circular steel galvanized wires

Сп

броня из повива стеклопластиковых стержней armour of fiberplastic rods

Без обозначения Without designation

без брони и армирующих элементов without armour and the armouring elements

4

Тип наружной оболочки

Outer sheath type

П

полиэтиленовая оболочка / polyethylene sheath

Пн

оболочка из полимерной композиции, не распространяющей горение / sheath of flame retardant polymer compound

Пп

промежуточная полиэтиленовая оболочка между повивами бронепокровов типа 2К и наружная полиэтиленовая оболочка / inner polyethylene sheath between the layers of the armouring of 2K type and the outer polyethylene sheath

5

Тип центрального силового элемента

Central strength element type

С

стальной трос или стальная проволока с полиэтиленовым покрытием / steel rope or steel wire with polyethylene coating

Без обозначения Without designation

диэлектрический ЦСЭ (стеклопластиковый пруток и т.п.) / dielectric central strength element (fiberplastic rod and etc.)

6

Тип температурного

исполнения Temperature type making

ХЛ

от минус 60°С до плюс 60°С / From minus 60°С up to 60°С

Без обозначения Without designation

от минус 40°С до плюс 60°С / from minus 40°С up to 60°С

7

Количество ОВ в кабеле / Quantity of optical fibers in the cable

8

Тип ОВ

Optical fiber type

E

одномодовое, в соответствии с рекомендациями ITU-T G.652B / single-mode as per the recommendations of ITU-T G.652B

A

одномодовое с расширенной рабочей полосой длин волн, в соответствии с рекомендациями ITU-T G.652D / enhanced single mode optical fibre (ESMF) as per the recommendations of ITU-T G.652D

C

одномодовое с ненулевой смещенной дисперсией, в соответствии с рекомендациями ITU-T G.655 / non zero single mode shifted as per the recommendations of ITU-T G.655

M

многомодовое с соотношением диаметров сердцевины и оболочки - 50/125 мкм, в соответствии с рекомендациями ITU-T G.651 / multimode with core and sheath ratio of 50/125 mkm as per the recommendations of ITU-T G.651

B

многомодовое с соотношением диаметров сердцевины и оболочки - 62,5/125 мкм, в соответствии с рекомендациями МЭК 60793-2 / multimode with with core and sheath ratio of 62,5/125 mkm as per the recommendations of IEC 60793-2

9

Число элементов в повиве сердечника / Number of elements in the core

10

Распределение оптических волокон по модулям / Optical fibers distribution in tubes

Количество изолированных медных жил в кабеле (при их отсутствии - без обозначения) Quantity of copper insulated wires in cable (without designation on their absence)

12

Допустимое растягивающее усилие кабеля, кН / Permissible pulling stress, kN

Таблица 4.5 - Технические характеристики синхронных BOCП

ЭКУ

Укороченный

Стандартный

Длина волны, мкм

1,31

1,55

1,31

1,55

1

2

3

4

5

STM-1

Число цифровых потоков (ЦП) Е1

63

Скорость оптического стыка, Мбит/с

155

Средняя выходная мощность, дБм

-8

2

2

2

Минимальная чувствительность приемника, дБм

-34

Ширина спектральной линии излучения , нм

<0,4

<0,4

<0,25

<0,25

STM-4

Число цифровых потоков (ЦП) Е1

252

Скорость оптического стыка, Мбит/с

622

Средняя выходная мощность, дБм

-11

-0,5

-0,5

4,5

Минимальная чувствительность приемника, дБм

-34

-36

-39

-45

Ширина спектральной линии излучения , нм

<2,5

<1,7

<0,5

<0,5

STM-16

Число цифровых потоков (ЦП) Е1

1008

Скорость оптического стыка, Мбит/с

2500

Средняя выходная мощность, дБм

-3

0

2

2

Минимальная чувствительность приемника, дБм

-27

-28

-27

-29.5

Ширина спектральной линии излучения , нм

<1

<0,6

<1

<0,6

STM-64

Число цифровых потоков (ЦП) Е1

4032

Скорость оптического стыка, Мбит/с

10000

Средняя выходная мощность, дБм

2

2

10

13

Минимальная чувствительность приемника, дБм

-18

-18,5

-14

-21

Ширина спектральной линии излучения , нм

<0,1

Примечание. При необходимости работы на удлиненных ЭКУ на выходе передатчика мультиплексора устанавливают оптический усилитель (бустер, "buster"), что позволяет увеличить энергетический потенциал на 7ч15 дБм.

5. РАСЧЕТ ОПТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВОЛОКОН И ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕДАЧИ КАБЕЛЕЙ

5.1 Определение оптических параметров волокон

Оптическое волокно является направляющей системой для распространения электромагнитных волн. Для их распространения по волокну используется известное явление полного внутреннего отражения на границах двух диэлектрических сред сердечника с показателем преломления n1 и оболочки с показателем преломления n2, при этом n1 > n2.

Согласно [1] значение относительной разницы показателей преломления ОВ со ступенчатым профилем показателя преломления (ППП) находится из выражения:

. (5.1)

Для этих ОВ числовая апертура определяется соотношением:

. (5.2)

Для определения режима работы ОВ нормированная частота выражается:

, (5.3)

где лр - рабочая длина волны, мкм;

d - диаметр сердцевины ОВ, мкм.

Если V < 2,405, то режим работы ОВ одномодовый.

Критическая частота ОВ, при которой распространяется только один тип волны - Н11 определяется выражением:

,

где - собственное значение моды - 2,405;

с - скорость света (с = 3·108 м/с).

Критическая длина волны в ОВ определяется выражением:

. (5.4)

5.2 Определение потерь в оптическом волокне

Коэффициент затухания сигнала в ОВ обусловлен собственными и дополнительными потерями [1], возникающими в результате производства оптического волокна, сборки и прокладки ОК:

, (5.5)

где - суммарные собственные потери в ОВ, дБ/км;

- дополнительные потери в ОВ, дБ/км.

Суммарные собственные потери в ОВ определяются в виде [1]:

, (5.6)

где - потери на рэлеевское рассеяние в ОВ, дБ/км;

- потери в материале, связанные с потерями на поляризацию, дБ/км;

- потери сигналов, связанные с поглощением в инфракрасной области спектра, дБ/км;

- потери в ОВ на гидроксильном остатке воды ОН, дБ/км.

Рэлеевские потери могут быть определены по формуле [1]:

, (5.7)

где лр - длина волны (в нм).

Потери в материале, связанные с потерями на поляризацию, линейно возрастают с ростом частоты согласно выражению [1]:

. (5.8)

Эти потери можно найти из выражения [1]:

. (5.9)

Потери сигналов, связанные с поглощением в инфракрасной области спектра, обусловлены хвостами резонансных поглощений ионов (атомов). Они определяются по выражению [1]:

. (5.10)

Потери в ОВ на гидроксильном остатке воды ОН равны [1]:

. (5.11)

Экспериментально установлено, что дополнительные потери в ОК приблизительно составляют (20…40) % от собственных потерь и рассчитываются по формуле [1]:

. (5.12)

5.3 Расчет дисперсии сигнала в одномодовом оптическом волокне

Среднеквадратическое значение дисперсии одномодового волокна равно:

, (5.13)

где - рабочая длина волны, нм;

- диапазон длин волн излучения лазера, который берется из табл. 4.4;

- коэффициент удельной хроматической дисперсии ОВ, пс/(км·нм).

Коэффициент хроматической дисперсии для ступенчатых волокон и волокон со смещенной дисперсией рассчитывается по формуле

, (5.14)

6. РАСЧЕТ ДЛИНЫ УЧАСТКА РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЛОКОННО- ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ, ДИАГРАММА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ

Выбор и обоснование схемы организации связи. На транспортных телекоммуникационных волоконно-оптических линиях передачи, как правило, применяются однокабельная двухволоконная схема организации связи на одной оптической несущей. Вместе с тем, при необходимости передачи большого объема информации на большие расстояния, когда имеют место ограничения длины элементарного кабельного участка по дисперсии, применяют DWDM (устройства спектрального уплотнения). В этом случае используют двухволоконную схему организации связей на несколько оптических несущих. При этом, по двум волокнам работают несколько систем передачи, каждая - на своей оптической несущей.

6.1 Расчет длины участка регенерации по затуханию

Длина участка регенерации ВОСП ограничивается двумя факторами: затуханием и уширением импульса в линейном тракте. При проектировании необходимо выполнить два расчета и в качестве длины участка регенерации выбрать наименьшее из полученных значений.

Энергетический потенциал (ЭП) аппаратуры ВОСП равен разнице уровней мощности оптического сигнала на передаче (дБм) и приеме (дБм), при котором обеспечивается заданное качество передачи информации [1]:

. (6.1)

Максимальная длина участка регенерации по затуханию определяется по формуле [1]:

, (6.2)

где - энергетический запас системы по мощности, дБм;

- потери мощности в разъемном соединении «источник излучения-волокно», дБм;

- потери в разъединительном соединении «волокно- приемник»;

- потери в неразъемном соединении волокон между собой, дБм;

- строительная длина кабеля, км;

б - коэффициент затухания ОК, дБ/км.

Как правило, в расчетах и принимаются потери = = = ( - потери в разъемном соединении).

Минимальная длина участка регенерации по затуханию определяется по формуле [1]:

, (6.3)

где - диапазон АРУ приемной части аппаратуры (ПРОМ).

Потери в разъемных соединениях типа PC/PC, SC/PC, применяемых на сегодняшний день на сетях связи не превышают 0,5 дБ. Число разъемных соединений на участке между ретрансляторами обычно равно четырем. Два на ближнем конце (мультиплексор и оптический кросс) и два на дальнем конце (oптический кросс и мультиплексор).

Потери в неразъемном соединении не должны превышать допустимых значений, определяемых нормативно-технической документацией. Согласно норм на параметры ЭКУ ВОЛП для одномодовых волокон затухание на стыке волокон не должно превышать 0,1 дБ для 100 % всех соединений, и 0,05 дБ для 50 % всех соединений.

Пределы регулировки АРУ определяются конкретным типом аппаратуры. В настоящем проекте величину следует принять равной 10…20 дБ.

Если условия требуют размещения регенератора так, что условие не выполняется, необходимо включение аттенюаторов, затухание которых следует определить.

6.2 Расчет длины участка регенерации по дисперсии

Наряду с указанными выше условиями длина ЭКУ должна удовлетворять требованиям по дисперсии.

, (6.4)

где В - скорость передачи на оптическом стыке, бит/с;

- среднеквадратическое значение погонной дисперсии ОВ, с/км.

Значение выбирается как наибольшее из рассчитанных по формулам (6.2) и (6.4).

Среднеквадратичное погонное значение дисперсии одномодового волокна равно

, с/км, (6.5)

где - коэффициент удельной хроматической дисперсии ОВ, пс/(км·нм);

- ширина спектральной линии источника оптического излучения, нм, которую можно принять = (0,2…0,8) нм

Скорость передачи на оптическом стыке определяется ТУ на ВОСП или из соотношения:

. (6.5)

6.3 Размещение регенерационных пунктов по трассе ВОЛП

Значительная протяженность ЭКУ ВОЛП позволяет размещать регенераторы в населенных пунктах, где есть не менее двух независимых источника электропитания. Размещение регенераторов производится исходя из бюджета мощности и допустимой дисперсии на ЭКУ.

С учетом бюджета мощности между регенераторами ВОЛП должно лежать в пределах .

Разместив регенераторы на трассе с учетом указанных выше условий, необходимо определить длину каждого ЭКУ. Рассчитать запас мощности и дисперсию для каждого ЭКУ по формулам.

. (6.6)

. (6.7)

. (6.8)

Полученные результаты следует сравнить с допустимыми значениями (табл. 4.5);

H

В результате расчета и уточнения длин ЭКУ составляется структурная схема ВОЛП, на которой указываются необслуживаемые регенерационные пункты (НРП), длины ЭКУ, тип кабеля и нумерация НРП.

6.4 Построение диаграммы уровней ВОСП на длине одного регенерационного участка

Энергетический потенциал ВОСП определяет энергетические возможности используемой аппаратуры по перекрытию потерь в линейном тракте. Чем выше значение ЭП, тем на большее расстояние можно передавать информацию, либо при прежнем расстоянии использовать ОК с большим значением коэффициента затухание (с меньшей стоимостью). Величина ЭП зависит прежде всего от мощности излучения ПОМ и чувствительности ПРОМ. Увеличить значение ЭП можно следующими способами:

1) использовать в ПОМ ЛД вместо СД;

2) применить ПРОМ с лучшей чувствительностью (например, заменить p-i-n ФД на ЛФД);

3) уменьшить потери энергии при вводе ее в ОВ (использование микролинз).

Наглядное представление об ЭП и распределении потерь мощности излучения в линейном тракте дает диаграмма ЭП ВОСП. Диаграмма сроится для регенерационного участка (рис. 6.1) в координатах: оптическая мощность Р (дБм); расстояние Lp (км). По вертикальным осям А и Б откладывают уровни мощности ПОМ (в пункте А) и чувствительность ПРОМ (в пункте Б) соответственно. На оси А откладываются отрезки (Рпер + ), а на оси Б - (Pпр+Pt+Pзап+Pвыв). Вдоль оси абсцисс откладывается затухание ОК в виде линии с наклоном lcд (дБ) для каждой строительной lcд, в местах стыка строительных длин наносятся отрезки, равные затуханию в неразъемных соединениях ОК - н.

ВОСП спроектирована правильно, если построенная таким образом диаграмма ЭП пересечет ось Б в точке приблизительно равной (или чуть выше), чем значение P0+Pt+Pзап+Pвыв.

7. ЗАЩИТА ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ ОТ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

7.1 Защита оптических кабелей от удара молнии

Методика расчета вероятности годовой частоты повреждения ВОЛП базируется на допустимом токе молнии в металлических покрытиях ОК, при котором не возникает повреждения кабеля с перебоем связи, а пробой внешнего шланга не считается повреждением ОК. Величина этого тока зависит от конструкции ОК, находиться, как правило, экспериментальным методом.

Ожидаемое вероятное количество повреждений за год зависит от количества ударов молнии, которое приходиться на участок поверхности, непосредственно подверженной воздействию удара молнии или дуги, которая возникает между местом удара и кабелем. Вероятность возникновения в подземном кабеле тока, который может вызвать его повреждение в общем случае находить по формуле [2]:

, (7.1)

где - общее вероятностное среднегодовое число всех ударов молнии в ВОЛП;

- коэффициент риска повреждений оптического кабеля с металлическими элементами [2];

- поверхностный коэффициент (задан в табл. 3.2).

Рисунок 7.1 - Коэффициент риска грозоповреждения ОК в зависимости от его стойкости к току молнии

Значение рассчитывается по формуле:

, (7.2)

где q - удельная плотность ударов молнии в год на км2 земной поверхности;

- условный радиус искровой зоны, м;

L - длина линии, км.

В расчетах положим L = 100 км.

Величина q рассчитывается по выражению:

, (7.3)

где С = 0,067 - среднее количество ударов молнии на 1 км2 поверхности земли за один грозочас;

Т - среднегодовая продолжительность гроз в часах.

Условный радиус искровой зоны определяется по формуле:

, (7.4)

где с - удельное сопротивление грунта на трассе ВОЛП, Ом·м;

- пробивное напряжение электрического поля в грунте, кВ/м.

Значение изменяется от 250 кВ/м при с = 1000 Ом·м і до 500 кВ/м при с 1000 Ом·м.

Для сравнения полученного результата с допустимой нормой на ожидаемую вероятность повреждения ОК с металлическими элементами, необходимо рассчитать для L100 км по формуле:

, (7.5)

где - норма на вероятное число повреждений кабеля на 100 км трассы, для транспортной ВОЛП = 0,1.

Если , то защита кабеля не требуется, если это неравенство не выполняется, то применяют способы защиты, такие как:

- использование одного или двух грозозащитных тросов типа ПС-70, или других типов;

- замена кабеля на полностью диэлектрический либо с вышей категорией грозостойкости.

Расчет защиты ОК тросом производится следующим образом. Для оценки эффективности действия одного троса используется коэффициент экранирования .

, (7.6)

где - допускаемый испытательный импульсный ток, кА;

- ток в цепи «защитный трос-земля».

По величине оценивается вероятное число повреждений кабеля после прокладки защитного троса, при этом вместо при определении Кр берется величина . Если , то нужно использовать два троса. Значения коэффициента экранирования для разных типов тросов приведены в табл. 7.1…7.4.

Таблица 7.1 - Коэффициент экранирования одного медного или биметаллического провода диаметром 4 мм

Расстояние между защитным проводом и кабелем, мм

Коэффициент экранирования одного медного или биметаллического провода диаметром 4 мм

Диаметр оболочки кабеля, мм

15

20

25

30

300

0,576

0,596

0,612

0,626

400

0,571

0,590

0,605

0,617

600

0,566

0,582

0,596

0,607

Таблица 7.2 - Коэффициент экранирования двух медных или биметаллических проводов диаметром 4 мм

Коэффициент экранирования двух медных или биметаллических проводов диаметром 4 мм при глубине прокладки кабеля 1,2 м и глубины прокладки тросов 0,4 м

Расстояние между защитным проводами b, мм

Диаметр оболочки кабеля, мм

15

20

25

30

300

0,428

0,443

0,456

0,467

400

0,418

0,433

0,446

0,457

600

0,404

0,419

0,431

0,442

800

0,394

0,409

0,421

0,432

1000

0,387

0,401

0,414

0,424

1500

0,675

0,389

0,401

0,411

2000

0,369

0,383

0,394

0,403

3000

0,363

0,376

0,386

0,395

4000

0,360

0,372

0,382

0,390

Участок сближения считается параллельным, если кратчайшее расстояние между линиями (ширина сближения) а изменяется по длине сближения не более чем на 10 % от среднего значения. Если это условие не выполняется, то участок сближения будет косым. Такое сближение заменяется ступенчатым параллельным, при этом выбирают длину параллельных эквивалентных участков так, чтобы отношение максимального значения ширины сближения к минимальному на концах участка было не более трех. Тогда эквивалентная ширина сближения аэкв определяется соотношением .

Опасное магнитное влияние может возникнуть при обрыве и заземлении фазового провода ЛВН или контактного провода ЭЖД. Большая величина тока короткого замыкания создаёт интенсивное магнитное поле. В результате чего в жилах кабеля индуцируется ЭДС, которая может превышать допустимые значения. Эта ЭДС называется продольной так как индуцированное электрическое поле направлено вдоль провода связи.

Таблица 7.3 - Коэффициент экранирования одного стального оцинкованного провода ПС-70

Расстояние между защитным проводом и кабелем, мм

Коэффициент экранирования одного стального оцинкованного троса ПС-70

Диаметр оболочки кабеля, мм

15

20

25

30

300

0,662

0,685

0,704

0,720

400

0,657

0,678

0,695

0,710

Таблица 7.4 - Коэффициент экранирования двух стальных оцинкованных проводов ПС-70

Коэффициент экранирования двух стальных оцинкованных проводов ПС-70 диаметром 9,4 мм при глубине прокладки кабеля 1,2 м и глубины прокладки тросов 0,4 м

Расстояние между защитным проводами, мм

Диаметр оболочки кабеля, мм

15

20

25

30

300

0,518

0,536

0,552

0,565

400

0,506

0,524

0,540

0,553

600

0,488

0,507

0,522

0,535

800

0,477

0,495

0,510

0,523

1000

0,468

0,486

0,500

0,513

1500

0,454

0,471

0,485

0,497

2000

0,447

0,463

0,477

0,488

3000

0,439

0,454

0,467

0,478

4000

0,435

0,450

0,462

0,472

7.2 Расчет опасных магнитных влияний

Одним из основных факторов, определяющих степень влияния ЛBH на ВОЛП является характер сближения. Под сближением понимается взаимное расположение ВОЛП и линии высокого напряжения (ЛЭП или контактных сетей ЭЖД) (ЛBH), при котором в ОК могут возникнуть опасные напряжения и токи. Сближение может быть параллельным, косым и сложным.

Продольная ЭДС - это разность потенциалов между началом и концом металлической оболочки ОК на длине гальванически неразделённого участка. Гальванически неразделённым участком считается участок лини связи, не содержащий усилителей, трансформаторов, фильтров. На ВОЛП за длину гальванически неразделенного участка принимается длина усилительного (регенерационного) участка.

Абсолютное значение продольной ЭДС, наведённой в металлической оболочке ОК, от магнитного влияния ЛВН на сложном участке сближения (рис. 7.2) рассчитывается на частоте 50 Гц по формуле:

, (7.7)

где Е - продольная ЭДС, В;

n - число участков сближения;

- влияющий ток, А;

- коэффициент взаимной индукции между однопроводными цепями ЛВН и оболочкой ОК на i-ом участке сближения, Гн/км;

- длина i-го участка сближения, км.

Рисунок 7.2 - Схема сближения ВОЛП с ЛBH

Коэффициент взаимной индукции точно определить теоретически достаточно сложно, так как он зависит oт проводимости земли на участке сближения, а проводимость земли из-за неоднородности структуры строения меняется в широких пределах В практике коэффициент взаимной индукции в зависимости от ширины сближения и проводимости земли определяется по номограммам М.И. Михайлова в предположении, что структура земли на участке сближения однородна. Можно определить коэффициент взаимной индукции по приближённой формуле, которая справедлива в диапазоне тональных частот:

, (7.8)

где aэ - эквивалентная ширина сближения, м;

f - частота влияющего тока, Гц.

з - проводимость земли, См/м.

Расчет продольной ЭДС наведенной на металлической оболочке ОК выполняется в 2-х режимах работы ЛВН (аварийном и нормальном). Для этого в выражениях (7.6) вместо (тока короткого замыкания в конце i-го участка сближения), а во втором - значение рабочего тока ЛВН.

Определив коэффициент взаимной индукции для каждого участка производится расчет продольной ЭДС в аварийном режиме работы ВЛН.

. (7.9)

В нормальном режиме работы ЛВН расчет продольной ЭДС выполняется по выражению:

. (7.10)

Если значение Еа или Ен, наведенное на жилах дистанционного питания и оболочке ОК, превышают Едоп, то необходимо предусмотреть меры зашиты. В качестве защиты можно рассмотреть применение экранирующих тросов согласно табл. 7.3 и табл. 7.4.

Значения на жилах ДП и оболочке ОК составляет величины, полученные из табл. 7.5. Значение = 42 В.

Величины опасных напряжений и токов в металлических элементах ОК, обусловленные влиянием ЛBH, устанавливаются исходя из обеспечения безопасности обслуживающего персонала, работающего на стационарных и линейных сооружениях, а также из условия предохранения этих сооружений от повреждения (пробой изоляции жил ДП, защитного шланга кабеля, повреждение аппаратуры и др.).

Допустимые величины опасных напряжений и токов принимают такие значения, при которых не требуется специальных мер зашиты. При этом принимается во внимание время и условие их воздействия на людей и сооружения связи. Кратковременные опасные напряжения и токи могут возникать в ОК на участках сближения с ЛЭП и ЭЖД при их коротком замыкании на землю. Время действия этих напряжений и токов составляет 0,15…1,2 с (время срабатывания отключающих устройств), поэтому для такого аварийного режима работы допускаются относительно высокие напряжения. При нормальном и вынужденном режимах работы линий высокого напряжения опасные напряжения и токи действуют длительно, поэтому нормы для этих режимов работы существенно ниже (42 В).

При кратковременном опасном влиянии ЛЭП и ЭЖД на длине гальванически неразделённого участка кабельной линии связи максимально допустимые значения продольных ЭДС можно определить по данным табл. 7.5.

Величина испытательного напряжения зависит от типа кабеля, а величина напряжения дистанционного питания линейных регенераторов , запитанного по жилам дистанционного питания ОК, - от типа системы передачи.

Согласно ТУ на ОК норма для защитного шланга составляет 10000 В.

Таблица 7.5 - Допустимые значения продольной ЭДС при кратко- временном влиянии

Схема дистанционного питания (ДП)

Допустимые ЕДС, В, при влиянии

ЛВН

ЭЖД

Без ДП

0,6

«Провод-земля» постоянным током

«Провод-провод» постоянным током

8. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ НАДЕЖНОСТИ ЛИНЕЙНЫХ СООРУЖЕНИЙ ВОСП

Для ВОЛП длиной L параметр потока отказов определяется из выражения [1]:

, (8.1)

где - интенсивность отказов i-ого однородного участка линии, 1/час;

- длина i-ого участка ВОЛП с соответствующей интенсивностью отказов.

Интенсивность отказов зависит от местности прокладки ОК (табл. 8.1), согласно [1] Украина разбита на 3-и района (горные Карпаты, равнинная часть, побережье Черного и Азовского морей).

Таблица 8.1 - Значения интенсивности отказов на один километр трассы и среднего времени восстановления связи для бронированных и небронированных подземных ОК

Район Украины

Интенсивность отказов на один километр трассы (л·10-7, 1/час) и среднее время восстановления связи

Бронированный кабель в почве

Небронированный кабель в полимерной трубке (субканале)

Горные Карпаты

-

-

-

-

-

-

-

-

Равнинная часть

18,90

32,30

5,49

3,520

15,30

26,8

3,68

3,71

Побережье Черного и Азовского морей

9,22

13,90

4,54

3,850

7,45

11,40

3,52

4,93

Среднее время наработки на отказ на ВОЛП рассчитывается из выражения:

. (8.2)

Среднее время восстановления связи, как среднее значение для разных районов Украины (например, равнинного и черноморского) находиться по выражению:

, (8.3)

где - среднее время восстановления связи в равнинном и Черноморском районах соответственно.

Коэффициент готовности ВОЛП определяется выражением:

, (8.4)

Доверительные границы средних значений , и определяются по выражению:

, (8.5)

где , - верхняя и нижняя границы средних значений статистических характеристик;

, - коэффициенты соответственно верхней и нижней границ при заданной доверительной вероятности;

- среднее значение количественной характеристики надежности.

В данном разделе равно:

. (8.6)

Полученные значения показателей надежности по выражениям (8.1) - (8.5) указывают на то, что на основе статистических данных можно ожидать, что ВОЛС будет находиться в пределах .

Сравним полученные значения коэффициента готовности кабельной магистрали со значением, которое требуется ().

Для определения согласно [1] необходимо рассчитать среднее время наработки на отказ () на длине кабельной магистрали, исходя из норм среднего времени между отказами = 340,5 часов на длине эталонного гипотетического кольца длиной L = 2500 км и нормы среднего времени восстановления связи часов по выражению:

. (8.7)

Тогда,

. (8.8)

Если , то это значит, что показатели надежности ВОЛП соответствуют норме.

9. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И МОНТАЖУ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЛИНИИ. СМЕТНО-ФИНАНСОВЫЙ РАСЧЕТ ЛИНЕЙНЫХ СООРУЖЕНИЙ ВОЛП

9.1 Организация строительно-монтажных работ

Инвестиционная политика предполагает повышение эффективности использования капитальных вложений и их экономического регулирования. В немалой степени этому способствует не только высокое качество подготовленных проектных материалов и документов, но и организация строительно-монтажных работ на проектируемой кабельной линии при минимально возможных сроках строительства.

Началу строительства кабельных линий предшествует проведение ряда подготовительных мероприятий по изучению проектно-сметной документации, трассы линии, особенно на сложных участках и пересечения. При этом составляется проект производства работ с указанием сроков и последовательности выполнения отдельных видов работ. В подготовительный период уточняются места расположения строительных подразделений, кабельных площадок, производится подготовка автотранспорта и механизмов, инструментов, измерительной аппаратуры и т.п.

Строительство ВОЛП осуществляют строительно-монтажные организации, подразделяемые на общестроительные и специализированные. Общестроительные выполняют работы по возведению и реконструкции зданий и сооружений. Работы по строительству и монтажу инженерных сетей и коммуникаций выполняются специализированными организациями отрасли связи, к которым относятся строительно-монтажные управления (СМУ), передвижные механизированные колонные (ПМК) и строительно-монтажные поезда (СМП). В их составе создаются производственные подразделения: строительно-монтажные участки, механизированные колонны и специализированные бригады по устройству переходов, строительству канализации, измерительные и т.д.

При строительстве ЛКС кабельных линий связи выполняются следующие основные работы:

- разбивка и подготовка трассы;

- прокладка кабеля;

- монтаж кабеля;

- устройство переходов через реки и другие препятствия;

- сооружение телефонной канализации и прокладка кабеля в канализации;

- установка НРП и оборудование вводов в них;

- устройство вводов в оконечные и обслуживаемые усилительные пункты;

- устройство защиты кабельной линии от внешних электромагнитных полей;

- проведение испытаний и электроизмерительных работ в процессе строительства и монтажа.

Строительство линейных сооружений связано с необходимостью выполнения больших объемов земляных работ, т.е. работ, связанных с разработкой и перемещением грунтов. К ним относятся: рытье траншей и котлованов, их засыпка, планировка поверхности земли, вскрытие и восстановление уличных покровов. Трудоемкость выполнения земляных работ зависит от группы грунта и возможности применения специальных машин и механизмов

На загородных участках прокладка кабеля осуществляется кабелеукладчиком, за исключением тех мест, где их применение невозможно.

Проведение работ осуществляется в соответствии с проектом организации строительства (ПОС), представляющим неотъемлемую часть технического проекта В нем отражены краткие положения технической части проекта о системах связи, видах сооружений, типе кабелей, протяженности трассы, количестве регенерационных пунктов и т.д. Проект организации строительства содержит метеорологические сведения по трассе, характеристику местности, грунтов, дорог, рек и водоемов по участкам, данные об объемах основных работ и способах их производства, глубине прокладки. В ПОС имеются ведомости потребного количества механизированных колонн, механизмов и транспортных средств, основных материалов и оборудования.

При составлении ПОС необходимо учесть следующие обстоятельства:

- строительство должно осуществляться передовыми методами, обеспечивающими наивысшие производительность работ и их качество;

Страница:


Подобные документы

  • Проект волоконно-оптической линии передачи на участке Волгоград-Ставрополь

    Расчет числа каналов на магистрали. Выбор системы передачи, оптического кабеля и оборудования SDH. Характеристика трассы, вычисление длины регенерационного участка. Составление сметы затрат. Определение надежности волоконно-оптической линии передачи.

    курсовая работа [877,2 K], добавлен 21.12.2013

  • Проект внутризоновой волоконно-оптической линии связи между населенными пунктами Кемерово-Киселевск

    Выбор и обоснование трассы прокладки внутризоновой волоконной линии связи между пунктами Кемерово-Киселевск. Расчет числа каналов, числа оптических волокон, длины регенерационного участка. Выбор системы передачи. Смета на строительство и монтаж ВОЛС.

    курсовая работа [2,5 M], добавлен 28.02.2012

  • Трасса прокладки волоконно-оптической линии передачи между пунктами Орел-Пенза

    Выбор и обоснование трассы прокладки волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП). Расчет необходимого числа каналов. Подбор типа и вычисление параметров оптического кабеля. Определение длины регенерационного участка. Смета на строительство и монтаж ВОЛП.

    курсовая работа [116,1 K], добавлен 15.11.2013

  • Строительство волоконно-оптической линии передачи между городами Рязань и Саратов

    Расчет числа каналов между городами, параметров оптического кабеля, длины участка регенерации. Выбор системы передачи и кабеля. Выбор и характеристика трассы волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП). Смета проекта ВОЛП. Расчет надежности ВОЛП.

    курсовая работа [221,0 K], добавлен 19.05.2013

  • Проектирование кабельной линии связи

    Выбор трассы кабельной линии связи. Определение конструкции кабеля. Расчет параметров передачи кабельных цепей и параметров взаимных влияний между ними. Проектирование волоконно-оптической линии передачи. Размещение ретрансляторов по трассе магистрали.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.05.2015

  • Волоконно-оптические системы передачи

    Разработка структурной схемы волоконно-оптической системы передачи. Определение длины усилительного участка, а также допустимой дисперсии регенерационного участка. Оценка вероятности ошибки в магистрали. Диаграмма уровней на усилительном участке.

    курсовая работа [175,4 K], добавлен 14.03.2014

  • Трасса прокладки ВОЛП между пунктами Екатеринбург-Серов

    Разработка и проектирование кабельной магистрали для организации многоканальной связи. Выбор системы передачи. Расчет числа каналов, связывающих оконечные пункты, параметров оптического кабеля, показателей надёжности ВОЛП, длины регенерационного участка.

    курсовая работа [261,3 K], добавлен 15.11.2013

  • Телекоммуникационные системы передачи

    Организация связи между заданными пунктами, разработка ее схемы, синхронизации и управления. Комплектация оборудования, оценка показателей качества сети. Пересчет нагрузки и выбор уровня STM. Выбор типа кабеля. Расчет длины регенерационного участка.

    курсовая работа [900,4 K], добавлен 15.12.2012

  • Проект магистральной волоконно-оптической линии передачи на участке Курган-Омск

    Обоснование трассы волоконно-оптической линии передач. Расчет необходимого числа каналов, связывающих конечные пункты; параметров оптического кабеля (затухания, дисперсии), длины участка регенерации ВОЛП. Выбор системы передачи. Схема организации связи.

    курсовая работа [4,3 M], добавлен 15.11.2013

  • Проектирование кабельной линии связи

    Выбор трассы кабельной линии связи. Расчет параметров передачи кабельных цепей реконструируемой линии. Расчет параметров взаимных влияний между цепями. Проектирование волоконно-оптической линии передачи. Организация строительно-монтажных работ.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.05.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены