Проектирование волоконно-оптических линий передач

 

4.2 Подготовительные работы по строительству

 

Подготовительный этап строительства на участке Павлодар–Лебяжье включает в себя:

- входной контроль ОК;

- группирование строительных длин.

Входной контроль обязателен для барабанов с ОК. Барабаны с ОК, поступившие на кабельную площадку, подвергаются внешнему осмотру на отсутствие механических повреждений. В случае их выявления должен быть составлен коммерческий акт с участием представителей подрядчика, заказчика и других заинтересованных организаций. После вскрытия обшивки проверяют наличие заводских паспортов. В них должны быть указаны длина кабеля, коэффициенты затухания, номер барабана, изготовитель волокон. Далее подготавливают кабель для измерений. Перед измерениями ОК выдерживают в сухом отапливаемом помещении не менее трех часов.

Затухания в ОК измеряются в 100 % объема проверяемой партии, если при внешнем осмотре не выявлены повреждения кабеля или барабана. Измерения методом обрыва производят в следующей последовательности:

- Оба конца ОК освобождают от защитных оболочек;

- Концы каждого ОВ освобождают от защитного покрытия, скалывают волокно;

- После скола проверяют торцы ОВ, которые должны быть ровными и перпендикулярными оси волокна;

- Выходной конец ОВ подключают к приемнику излучения с помощью адаптера;

- Закрепляют выходной конец ОВ в юстировочном устройстве, производят его юстировку визуально и по максимуму сигнала на выходе приемника излучения;

- Измеряют выходную мощность на конце ОВ не менее трех раз, результаты измерений могут отличаться не более чем на 0,1 дБ, (рассчитывают среднее значение выходной мощности);

- Не изменяя положения ОВ в юстировочном устройстве, обламывают измеряемое волокно кабеля на расстоянии 1 метр от входного торца и производят измерения входной мощности (рассчитывают ее среднее значение);

- Рассчитывают коэффициент затухания измеряемого ОВ, полученные результаты измерений должны быть не больше предельных значений на данную марку ОК;

По результатам измерений входного контроля составляют протокол.

Затем концы кабеля герметично заделываются и барабан с проверенным  отрезком отправляют на трассу.

При группировании строительных длин кабеля необходимо иметь точные сведения о нахождении на трассе прокладки кабеля различных коммуникаций, пересечений железных и шоссейных дорог, речных переходов, газопроводов, о фактических длинах пролетов построенной канализации и типах колодцев. Для этого производится обследование трассы, и вносятся корректировки в проектную документацию.

При подборе строительных длин следует исходить из того, что  на одном регенерационном участке (соединительной линии) должен быть кабель, изготовленный одним заводом (кроме случаев стыковки с ОК для подводных переходов), только одной марки, с одним типом ОВ и его защитных покрытий.

При группировании строительных длин кабеля, прокладываемых в грунте, расчет производят таким образом, чтобы различные пересечения трассы приходились как можно ближе к концу строительной длины, а место расположения соединительной муфты было доступным для подъезда монтажно – строительной автомашины. При группировании строительных длин  кабеля,  прокладываемого в кабельной канализации, исходят из того, чтобы после выкладки отходы кабеля были минимальными. При этом учитывают длины пролетов, форму транзитных колодцев, запас ОК на монтаж. Длина запаса кабеля для монтажа муфты должна составлять 10 метров с каждой стороны при прокладке в грунт и 8 метров при прокладке в канализации.

По результатам группирования составляется укладочная ведомость, которая вместе с паспортами прикладывается к сдаточной документации ВОЛП.

 

4.3 Прокладка оптического кабеля в грунт

 

Прокладка кабеля в грунт на участке г. Павлодара – р. ц. Лебяжье должна производиться при температуре окружающего воздуха не ниже – 10 °С. Кабель ОКЛСт–02 прокладывается в грунтах всех категорий, кроме подверженных мерзлотным деформациям, в воде при пересечении неглубоких болот, несудоходных и не сплавных рек со спокойным течением (с обязательным заглублением).

Возможны два способа прокладки в грунт: ручной в ранее открытую траншею или бестраншейный с помощью ножевых кабелеукладчиков кроме того, ОК может прокладываться с применением защитного трубопровода. При этом различают два способа. При первом способе сначала в грунт укладывается защитный трубопровод (полиэтиленовая труба с внешним диаметром до 34 мм), а затем в него затягивается ОК, Второй способ – это прокладка защитного трубопровода с заранее уложенным в него кабелем.

Особую важность имеет рекультивация  земли на трассе прокладки. Восстановительные работы должны производиться с особой тщательностью, чтобы гарантировать надежную защиту кабеля, сводя к минимуму явления эрозий почвы и обеспечивая восстановление травяного покрова и стабилизацию разрыхленного слоя грунта.

Учитывая трудности определения трассы прокладки ОК и мест их повреждения в дальнейшем, значительно больше внимания по сравнению с электрическими кабелями должно быть уделено точности привязок трассы кабеля к местным условиям.

 

 

 

 

 

 

4.4 Прокладка ОК кабелеукладчиком

 

Бестраншейный способ прокладки кабеля с помощью кабелеукладчика благодаря высокой производительности и эффективности является основным. Он широко применяется на трассах с различными рельефами местности и различными грунтами. Для прокладки ВОЛП на участке г. Павлодар – р. Лебяжье проектом предусматривается использование кабелеукладчика с активными и пассивными рабочими органами.

Ножом кабелеукладчика в грунте прорезается узкая щель и кабель укладывается на ее дно и заданную глубину залегания (0,9...1,5м). При этом на кабель действуют механические нагрузки. Кабель на пути от барабана до выхода из направляющей кассеты подвергается воздействию продольного растяжения, поперечного сжатия и изгиба, а случаях применения вибрационных кабелеукладчиков вибрационному воздействию. В зависимости от рельефа местности и характера грунтов, конструкции и технического состояния кабелеукладчиков, а также режимов их работы, механические нагрузки на кабель могут изменяться в широких пределах.

В настоящее время  наиболее полно требованиям предъявляемым при прокладке ОК, отвечает кабелеукладочный комплекс КНВ–1К, предназначенный для работы на трассах любой протяженности, а также для работы в стесненных условиях, населенных пунктах, вблизи дорог и в лесу. Комплекс состоит из специально оборудованного бульдозера и вибрационного кабелеукладчика КНВ–1К. При прокладке кабеля обе машины соединяются тяговым тросом. Назначение бульдозера планирование и выравнивание трассы. Спецоборудование бульдозера состоит из бульдозерного отвала и П–образной рамы, на поперечной балке которой установлены две пары вилочных захватов для погрузки, разгрузки и установки на них кабельных барабанов.

При прокладке ОК кабелеукладчиком не допускается вращение барабана под  действием натяжения кабеля, возникающих  при движении кабелеукладчика по трассе. Особенно опасны рывки кабеля, которые могут иметь место при прокладке в сложных грунтах, наличии препятствий в грунте, на трассе и т. п.

Для предотвращения превышения допустимых нагрузок на оптический кабель, при его прокладке необходимо обеспечить:

- принудительное вращение барабана в момент начала движения кабелеукладчика и синхронизированную его размотку;

- ограничение боковых давлений на кабель за счет применения различного рода мероприятий и конструкций, снижающих трение (использование в кассетах специальных роликовых направляющих устройств, обеспечивающих минимально допустимый радиус изгиба ОК, размещение роликов кассеты так, чтобы уменьшить радиальное давление на кабель);

- допустимый радиус изгиба ОК от барабана до укладки на дно щели на всем участке подачи кабеля через кассету;

- исключение случаев засорения кассеты кабелеукладочного ножа и остановок вращения барабана при движении кабелеукладчика.

Отличительной особенностью оборудования для прокладки ОК бестраншейным способом является наличие на кабелеукладчике ножа с разборной кассетой. Это позволяет освобождать кабель без его разрезания при подходе к местам, где механизированная прокладка невозможна (переходы под дорогами, вход в телефонную канализацию). В этом месте кабель вынимается из кассеты, сматывается с барабана, выкладывается восьмеркой и освободившимся концом пропускается через препятствие. Затем кабель может быть вновь намотан на барабан, заправлен в кассету и проложен дальше.

Прокладку кабеля рекомендуется выполнять под постоянным оптическим контролем, за целостностью и состоянием оптических волокон и кабеля в процессе прокладки. С этой целью все оптические волокна соединяются шлейфом и включаются в измерительный прибор. Контроль осуществляется по результатам измерения затухания ОВ кабеля с помощью оптического тестера, оптического рефлектометра или других аналогичных средств измерения.

Проанализируем растягивающие  усилия, которым подвергается ОК при  механизированной прокладке с помощью кабелеукладочного комплекса КНВ–1К. При средней технической скорости прокладки равной 400 м / ч и использовании барабана №22 со строительной длиной 4 км, натяжение кабеля равно 2000Н, а допустимое растягивающее усилие для кабеля типа ОКЛСт–02 равно 3000Н, следовательно нагрузка на кабель в процессе прокладки кабелеукладочным комплексом КНВ–1К не превышает допустимую.

 

 

1 – корпус; 2 – нож; 3 – кассета; 4 – кабель; 5 – барабан; 6 – ролики;          7 – пропорочный нож; 8 – тракторы; 9 – сцепка

 

Рисунок 4.1 – Прокладка оптического кабеля кабелеукладчиком

 

 

Рисунок 4.2 – Траншея для прокладки кабеля без крепления.

4.5 Прокладка в ОК в кабельной канализации

 

Проектом предусматривается прокладка  ОК в телефонной кабельной канализации. Свободные каналы на участке МТС  г. Павлодар последний –колодец, и в р. ц. Лебяжье имеются. Длина прокладки кабеля в г. Павлодаре равно 23 км и в р. ц. Лебяжье 1 км, итого 24 км в канализации. Перед прокладкой кабеля необходимо подготовить кабельную канализацию.

Подготовка кабельной канализации осуществляется в соответствии с общими нормами и способами, существующими для линейных сооружений. Она заключается в следующем:

- расчистка колодцев кабельной канализации, находящихся на трассе прохождения кабеля и откачка грунтовых вод;

- определение и подготовка канала для затягивания кабеля.

Кабельная канализация представляет собой совокупность трубопроводов, тоннелей и смотровых устройств. Подземная канализация прокладывается под пешеходной и проезжей частью улиц. При прокладке и монтаже оптического кабеля температура окружающего воздуха должна быть не ниже 10 ⁰С.

Возможны три варианта прокладки  ОК в канализации:

- в свободном канале;

- в подканалах – полиэтиленовых трубах диаметром 30–40 мм, предварительно затянутых в канал;

- в частично заполненной другими кабелями.

В каждом варианте подготовка канализации в процессе затягивания в каналы несколько отличается.

Настоящим проектом предусматривается  прокладка в свободном канале, как наиболее простой и надежный метод, так как при прокладке, и в эксплуатации кабель меньше всего подвержен механическим нагрузкам.

Заготовку канала производят стальной оцинкованной проволокой диаметром 3 мм или стальным тросом. Выполняют это двумя способами – стеклопластиковым прутком рисунок 4.3 а, или пневмоканалопроходчиком рисунок 4.3 б.

Прокладку ОК в кабельной  канализации  производят  как  ручным, так и механизированным способом с использованием различных механизмов и приспособлений. Это вызвано, прежде всего, большими  строительными длинами, сравнительно малыми допустимыми усилиями стяжения и необходимостью соблюдать радиус изгиба кабеля (эти нагрузки должны соответствовать требованиям технических условий на прокладываемый кабель). Рекомендуемый состав механизмов и приспособлений, используемых при прокладке ОК в кабельной канализации, состоит из:

- лебедки концевой с ручным, бензиновым или электрическим приводом с регулируемым ограничителем усилия тяжения для протягивания кабель по каналу, или полиэтиленовой трубе, проложенной в канал;

- устройства для размотки кабеля с барабана, заменяющего кабельную тележку или козлы применяющиеся  для прокладки электрических кабелей;

 

 

 

 

а) Стеклопластиковым;

 

 

б) Пневмоканалопроходчик

 

1 – резиновые конусы; 2 – канал  трубопровода; 3 – стальная ось; 4 –капроновый шнур; 5–раструб (патрон); 6 – катушка; 7 – запорный клапан; 8 – шланг к компрессору

 

Рисунок 4.3 – Тамбуры с прутком

 

- трубы гофрированной с продольным разрезом для ввода кабеля через люк колодца в канал канализации или полиэтиленовую трубу, проложенную в канале;