РОЗРАХУНОК ЗАХИСТУ ОК ВІД УДАРІВ БЛИСКАВКИ

6. РОЗРАХУНОК ЗАХИСТУ ОК ВІД УДАРІВ БЛИСКАВКИ

При складанні вимог на придбання кабелю вітчизняних чи заводів іноземних фірм висунуто вимогу на кабель здатний витримати струм блискавки величиною 95 кА. Такий кабель не має потребу в захисті від ударів блискавки. Однак так, як немає гарантій, що вимоги про постачання кабелю здатного витримати струм розтікання не менш 95 кА буде виконано, то проектом передбачається захист кабелю від ударів блискавки за допомогою троса ПС-70 на ділянках зближення ВОЛС з опорами, окремими деревами лісопосадки й ін. Якщо постачальник кабелю гарантує постачання кабелю здатного витримати струм розтікання блискавки більш 95 кА, то передбачені проектом заходу для захисту від ударів блискавки виконувати не буде потрібно.

Відповідно до технічних умов оптичні кабелі типу ОКЛБ - 01 містять армуючий елемент типу сталевих стрічок, поверх якого накладається зовнішня поліетиленова оболонка. Отже, оптичні кабелі типу ОКЛБ - 01 можуть ушкоджуватися ударами блискавки.

В основу методу розрахунку ймовірного числа ушкоджень ударами блискавки покладений метод, рекомендований МККТТ для прогнозування пошкоджуваності кабелів із зовнішнім ізолюючим покриттям.

Для ОК зонової мережі припустиме число небезпечних ударів на 100 км траси в рік складає 0,5. Тоді в перерахуванні на задану довжину траси ця величина складе:

n=0,5 · 45/ 100=0,225

Ймовірне число ушкоджень оптичних кабелів типу ОКЛБ-01 з металевими елементами і зовнішнім ізолюючим шлангом, прокладених на відкритій місцевості (на 100 км довжини кабелю в рік), знаходиться по графіках, приведеним у літературі [1] на мал. 7.3. Графіки побудовані в залежності від питомого опору землі ρ для різних значень надзвичайно допустимого струму блискавки в металевих покровах кабелю I₀ при середній тривалості гроз Т=20 ч/г. Для кабелю типу ОКЛБ-01 у розрахунках приймемо I₀= 28кА.

Ймовірне число ушкодження оптичних кабелів для ρ =50 Ом·м складе

 n = 0,5. Визначимо число небезпечних ударів n по формулі:

;

де: Т – грозова діяльність у рік, ч;

L – довжина ділянки траси.

n₁=0,5 ·45·60/100·20 = 0,675

Тому що ймовірне число ушкоджень ОК ударами блискавки перевищує припустиму кількість, то на даних ділянках необхідно приймати заходи для захисту оптичного кабелю від ударів блискавки. Як основну міру захисту розглядають прокладку тросів грозозахисту.

Захисна дія прокладених у землі тросів характеризується коефіцієнтом захисної дії h, що показує відношення ймовірного числа ушкодженні кабелю при наявності троса до ймовірного числа ушкодження при його відсутності. У такий спосіб коефіцієнт захисної дії троса дорівнює:

h = n_тр/ n

Коефіцієнт захисної дії при прокладці одного сталевого троса діаметром

9,4 мм (трос ПС-70) і відстані між кабелем і тросом 0,5 м для різних значень питомого опору землі представлений у літературі [1] на мал. 7.4.

При ρ =50 Ом·м і h = 0,06, ймовірне число ушкоджень кабелю визначається по формулі:

n₀ =h - n;

n₀ = 0,06 - 0,675 = 0,615

Знайдена величина менше припустимого числа небезпечних ударів, значить захисту одним тросом буде досить.

7.ПИТАННЯ МОНТАЖУ І ПРОКЛАДКИ ОК 7.1Питання монтажу ОК

Монтаж ОК - один з найбільш складних і відповідальних видів роботи. Монтаж ОК може бути нероз'ємним і рознімної. З'єднання окремих будівельних довжин лінійних ОК здійснюється за допомогою нероз'ємних з'єднань: зварювання, склейка і рознімних – які називаються механічними з'єднувачами. Для підключення ОК до приймально-передавального апаратурі використовуються рознімні з'єднувачі (рознімання).

Для захисту місць з'єднання встановлюються захисні муфти, а в місцях з'єднання лінійного і станційного ОК - пристрою стику станційного і лінійного кабелів (УССЛК).

Монтаж полягає:

а) звільнення кабелю і волокон від захисних покровів;

б) перевірка несправності волокон;

в) з'єднання силових елементів;

г) підготовки торців світловодних волокон;

д) з'єднання волокон;

е) відновлення захисних покровів.

Торці волокон повинні бути чистими, гладкими, плоскими, а їхній скол повинний бути строго перпендикулярній осі волокна. Дуже важливим є геометричне узгодження волокна при стику, а саме:

а) мінімальний поперечний зсув осей;

б) мінімальні зазори між площинами торців;

в) мінімальний кутовий зсув осей.

Крім того, для одномодових світловодів факторами, що впливають на загасання в з'єднанні, є деформація серцевин і непогодженість розміру модових плям. Невиконання всіх цих вимог приводить до додаткових утрат.

У даному курсовому проекті для з'єднання оптичних волокон будемо використовувати зварювання. Це найбільш розповсюджений спосіб одержання нероз'ємних з'єднань ОВ. Зварювання що з'єднуються ОВ передбачає оплавлення кінців світловодів у результаті їхнього приміщення в поле могутнього джерела теплової енергії: поле електричного розряду, полум'я газового пальника в зону могутнього лазерною випромінювання. Кожен метод має як достоїнства так і недоліки. Найбільш розповсюдженим способом є зварювання ОВ у поле електричного розряду. Зварювання ОВ у полі електричного розряду складаються з двох етапів:

1)  попереднє оплавлення торців світловодів. Ця операція використовується з метою часткової ліквідації мікро нерівностей, що виникають на торцях ВР під час сколювання. Тік у режимі оплавлення досягає 10...12 мА;

2)  безпосереднє зварювання ОВ. При цьому струм дуги досягає 12...16 мА. Для автоматизації процесу зварювання ОВ і незалежності якості з'єднання від кваліфікації працівників останнім часом були розроблені і впроваджені автоматичні зварювальні апарати, що помітно підвищили швидкість і якість з'єднання світловодів.

Для монтажу ОК можна використовувати муфту FOSC 400 А4 фірми Raychem.

Муфта FOSC 400 А4 сама маленька з муфт FOSC 400. Вона призначена для з'єднання кабелів з малим числом волокон і для розгалужених з'єднань. Розгалужувальні з'єднання - ті, де більшість волокон у кабелі "проходять транзитом" через муфту і тільки кілька волокон виділені з кабелю і подаються в будинок чи в Оптичний Мережевий Модуль (ОСМ). Муфта FOSC 400 А4 цілком готова для збереження "транзитних" вільних буферних трубок. Маються варіанти лотків для вільного збереження транзитних пучків волокон і стрічок волокон. Як і у всіх муфтах FOSC 400, ємність лотка для вільного збереження волокон і число з'єднань, на яке розрахована муфта FOSC 400 А4 залежать від декількох факторів, таких як конструкція кабелю, тип з'єднання і довжина вільно збереженого волокна.

Зовнішній вигляд і конструкція муфти представлена на мал. 7.1

Мал. 7.1.

Монтаж муфти проводиться в наступному порядку:

1.Уведення кабелів в овальний патрубок.

1)  Розкривається заглушений кінець овального патрубка (зрізується слюсарною ножівкою). Обробляється край отвору з внутрішньої сторони наждаковим папером.

2)  Чистою сухою тканиною протирається оболонка кабелю на довжині біля двох метрів, щоб видалити пил, ґрунт і інші забруднюючі речовини. Береться овальна термоусаджувальна трубка і насувається на кабелі. Незабарвлений (чорний) кінець трубки повинний бути звернений до підстави муфти.

3)  Просмикуються кабелі через отвір овального патрубка і підготовляються.