Схема устройства ввода в контейнер НРП-0.

Провод КИП вводят в наземную часть контейнера НРП-О (надстройку), где подключают к щитку заземления. Для обеспечения возможности подключения трассопоисковых приборов к бронепокрову ОК и контроля сопротивления изоляции "бронепокров - земля" конструкция щитка заземления должна быть снабжена съемными перемычками, или же между щитком заземления и проводом КИП устанавливается клеммный щиток КИП.

Бронепокровов ОК (включая провод КИП) не должен вводиться внутрь подземной части контейнера НРП-О.

Для контейнера НРП-О защитное заземляющее устройство в наземную часть контейнера НРП-О (надстройку) вводится заземляющим проводником длиной не более 15 м и сечением не менее 16 мм2 через приямок. Концевая заделка заземляющего устройства осуществляется с помощью щитка заземления согласно рис.8.4

.

Рис. 8.4 Схема подключения защитных проводников в НРП-О

1 - ОК; 2 - герметизированные проводники от бронепокровов ОК (провода КИП); 3 - щиток заземления; 4 - наземная часть контейнера НРП-О; 5 - заземляющий проводник; 6 - защитный проводник наземной части контейнера НРП-О; 7 - защитный проводник аппаратуры ВОЛП; 8 - защитное заземляющее устройство; 9 -шпилька внутри корпуса для подключения защитного проводника; 10 - защитный проводник аппаратуры ВОЛП; 11 - защитный проводник подземной части контейнера НРП-О; 12 - подземная часть контейнера НРП-О

К щитку заземления подключаются:

-корпус подземной части контейнера НРП-О;

-корпус наземной части;

-защитный проводник, вводимый в подземную часть контейнера НРП-О;

-нулевые защитные проводники (при использовании трехфазной пятипроводной или однофазной трехпроводной систем токоведущих проводников питающих электрических систем переменного тока);

-защитные проводники электрооборудования, размещаемого в наземной части контейнера НРП-О;

-провода КИП от бронепокровов ОК.

 

Сечение медножильных проводников для заземления бронепокровов ОК должно быть не менее 4 мм2, сечение медножильных проводников для заземления остальных элементов НРП-О - не менее 16 мм2.

Подвеска ВОК.

 

В настоящее время все более популярным методом строительства ВОЛС становится подвеска ОК на:

- опорах ЛЭП высокого напряжения;

- опорах контактной сети (ЭЖД);

- опорах ВЛС;

- опорах осветительной сети.

Подвеска ОК производится по уже установленным опорам и не требует тщательной предварительной подготовки трассы прокладки. Это более технологично и проще, чем прокладка в грунт. Особенностью, применяемых ОК для подвески на опорах, является его способность к упругому продольному растяжению до 1,5%, без возникновения нагрузки на ОВ. Для строительства ВОЛС методом подвески на опорах контактной сети ж/д. транспорта используется только самонесущие диэлектрические кабели, которые во время эксплуатации испытывают значительные колебания температуры, скорости ветра и осадков, а так же вибрации, накладывающие определенные ограничения на технологию подвески.

Одним из главных является принцип ограничения механического воздействия на саму оболочку, на растяжение ОК, на сдавливающие нагрузки, на углы поворота трассы ОК.

Технология подвески ОК должна обеспечить сохранность оболочки кабеля.

Поврежденная защитная оболочка кабеля становится источником и местом проникновения влаги и сосредоточенной нагрузки при гололеде и ветре. Если же при этом еще имеются загрязнения оболочки, то последняя под воздействием ярких лучей солнца обеспечивает большой нагрев загрязненных участков оболочки до температуры, на которую не рассчитан кабель, что приводит к его старению.

Недостаточный угол поворота трассы кабеля может привести к деформации его сердечника и вызвать остаточное напряжение в волокнах, поэтому не допустимы углы поворота кабеля менее 30° при нормальных усилиях натяжения. Ведение строительных работ по подвеске ОК осуществляется при температуре не ниже –10°С. Только при исключительных случаях допускается ведение работ при более низких температурах, в этом случае подвеску необходимо вести с максимальной скоростью и на прямолинейных участках, так же следует вести подогрев кабельного барабана. Во время строительства и монтажных работ по прокладке кабеля на спусках и подъемах ни в коем случае нельзя бросать кабель с высоты. Во время обледенения или покрытия изморосью нельзя сбивать наледи и иней резкими ударами палками и шестами. В настоящее время используется 3 метода крепления кабеля при воздушной подвеске:

1.неподвижное крепление в поддерживающих зажимах на специальных кронштейнах, установленных на промежуточных опорах, при котором кабель в точке подвеса жестко закреплен и практически не перемещается вдоль трассы (перемещение только на величину в резьбовых соединениях);

2.подвижное соединение в специальных роликах крепящихся на промежуточных опорах, когда кабель в точке подвески может перемещаться вдоль трассы на значительное расстояние;

3.комбинированное крепление, при котором используется как неподвижное крепление, так и подвижное.

Технология подвески ОК.

 

 

Современная технология подвески ОК состоит из 2-х этапов, разнесенных во времени:

подготовительный: включает в себя общие строительные работы: замену дефектных и поврежденных опор, установку дополнительных опор, заказ и приобретение специальных кронштейнов крепления ОК в соответствии с указанными в проекте, а также кронштейнов для крепления запасов кабеля и оптических муфт.

Подвеска ОК: крепление кронштейнов на опорах, крепление на кронштейнах технологических роликов для протяжки троса-лидера и в дальнейшем с его помощью кабеля, замена роликов на натяжные и поддерживающие зажимы и крепления кабеля, монтажных муфт, крепление запасов ОК, подключение кабеля к кроссовому оборудованию, измерение и паспортизация пассивной части ВОЛС.

Все работы по подвеске ОК на опорах выполняются в соответствие с правилами, нормами и техническими условиями, дополнительно изложенными в проектах.

При строительстве ВОЛС методом подвески кабеля на опорах ЛЭП с напряжением свыше 110кВ, кроме рассмотренного способа, применяется:

1. Д/Э кабель малого диаметра, который с помощью специальных механизмов наматывается с определенным шагом намотки на фазный провод или грозозащитный трос.

Этот метод применяется для навивки на ГТ существующих ЛЭП напряжением выше 110 кВ или для навивки на ФП с напряжением 110 кВ. Навивка ОК на ФП практически исключает его обледенение, которое также как и вибрации в пролетах между опорами из-за ветровых нагрузок являются основной причиной обрыва проводов. Обеспечивается это благодаря разогреванию обвитой вокруг провода оболочки ОК под действием ЛЭП. Напряженность магнитного поля Е = 10 В/м приводит к разогреву на 1 0С. Кроме того, увеличение турбулентности воздушных потоков, обтекающих систему ВОК – провод ЛЭП на 40-60% увеличивает уровень вибрации. В настоящее время разработана такая технология навивки, при которой обеспечивается сохранность ОК при обрыве несущего провода. Это обеспечивается навивкой ОК до середины пролета в одну сторону, а затем в другую. В середине пролета ОК закрепляют специальным зажимом, который освобождает кабель в случае обрыва несущего провода.

Некоторые параметры навивочной машины:

масса – 20 кг;

полезная нагрузка – 130 кг;

расстояние до 4 км;

средняя скорость навивки 2км за смену.

2. Встроенный в ГТ специальный микрокабель используется только при реконструкции ЛЭП с заменой троса, либо при строительстве новых ЛЭП. Этот способ подвески используется на ЛЭП 110 кВ и выше. При любом из рассмотренных способов подвески ОК срок службы не менее 25 лет.

 

Конструкции ОК.

Поскольку ОК, предназначенные для прокладки в грунт вдоль ЛЭП по конструкции практически не отличаются от ОК общего назначения, то в дальнейшем будем рассматривать ОК 2-ой группы, т.е. встроенные в конструкции ЛЭП.

Существуют 3 основных способа прокладки ОК на опорах ЛЭП, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки:

самонесущие диэлектрические ОК (ОСКД);

ОК, навитые на фазовый провод, или грозозащитный трос, или прикрепленные к ФП или ГТ, навитые д/э корделем.

ОК, встроенные в ФП и ОК, встроенные в ГТ (ОКФП и ОКГТ).

 

Применение ОК, встроенных в ЛЭП, позволяют значительно сократить затраты на строительство ЛС и уменьшить его сроки.

В мировой практике используется 6 видов подвесок ВОК на ЛЭП:

Optical Ground Wire (OPGW - (ВОК встроенный в грозотрос)– используется для магистральных ВОЛС при сооружении новых ЛЭП с напряжением свыше 200 кВ;

Optical Phase Conductor (OPPC) – (ВОК встроенный в фазный провод);

All Dielectric Self-supporting (ADSS) – (самонесущий диэлектрический ВОК) – используется для внутрисистемных ВОЛС на существующих ЛЭП с напряжением 35-220 кВ или на ЛЭП без ГТ;

Metal Armored Self-supporting (MASS) – (самонесущий армированный металлом ВОК);

Wrapped All Dielectric Cables (навитые на ФП иГТ);

Preport Attached (U = 110- 220кВ) – (неметаллический ОК, прикрепленный к грозотросу).

 

Самой экономичной является конструкция ОК навитая на ФП и ГТ, либо прикрепляемая к ГТ навивным д/э корделем высокой прочности. Эта конструкция позволяет избежать переделки элементов ЛЭП и за короткий срок может быть навита на ФП или ГТ. Она должна быть полностью д/э. Несмотря на низкую стоимость, нельзя рассчитывать на длительный срок службы такого ОК: он может навиваться на ФП напряжением не выше 115 кВ и на ГТ ЛЭП не выше 400 кВ. Варианты креплений таких проводов приведены ниже:

Т или П

 

1.ОВ во вторичном покрытии;

2.центральный армирующий элемент;

3.тепловой изолирующий слой;

4.теплостойкая резина.

 

Конструкция ОК, навитого на трос или провод состоит из 8 ОВ, расположенных в повиве вокруг кевларового армирующего центрального элемента, и заключенного в изоляцию из материала, не трескающегося под действием солнечных лучей, перепадов температур и выдерживающего высокое напряжение до 160 кВ. Внутри конструкция заполнена водоблокирующим составом (гидрофобным заполнителем). В данном кобеле применяются многомодовые ОВ с размерами 50х125 с шириной полосы пропускания 400 МГц*км при максимальном затухании 1,36 дБ/км на длине волны 1,3 мкм.

Следует иметь в виду, что в режиме токов КЗ и грозовых разрядов любое ОВ должно выдерживать повышение температуры до 200 ^оС. Эта температура определяет низшую точку плавления д/э элементов ОВ.

 

Конструкция ОСКД

Кабели данной конструкции подвешиваются ниже ФП – это преимущество, поскольку многие операторы связи хотят иметь свой, отдельный от энергосистемы кабель. Важнейшими параметрами конструкции является стойкость к внешним нагрузкам (ветер, гололед, нагрузка собственной массы). Самонесущие ОК имеют полностью д/э конструкцию, они могут подвешиваться под тросом между фазами и обладать высокими механическими параметрами. Обязательным компонентом таких конструкций является центральный армирующий элемент, выполненный из стеклопластика. В высоком постоянном электрическом поле происходит ускоренное разрушение полиэтиленовой оболочки => разрушение всего ОК. Вследствие загрязнения окружающей среды и выпадения осадков с различными примесями происходит изменение поверхностного сопротивления при высыхании их от опоры к середине пролета.

При отсутствии осадков поверхностное сопротивление внешней оболочки составляет 1012 Ом/м, при выпадении осадков оно падает до 108 Ом/м.

Поскольку кабель находится в постоянном электрическом поле ЛЭП, то по поверхности водяной пленки начинает протекать электрический ток. При напряженности электрического поля Е=20В/м и длине пролета lпр=300м ток достигает 4 мА. Это явление получило название сухоразрядная дуга, которая разрушает поверхность оболочки, что является началом деградации д/э кабеля.

При подвеске самонесущего д/э ОК на ЛЭП с напряжением U= 400кВ разрушение оболочки происходит в течение 6-9 месяцев.

 

Следует различать конструкции самонесущих кабелей для больших пролетов подвески (100 – 150м) и малых. Для больших пролетов подвески ОК содержит большее число армирующих д/э элементов. Большие пролеты – для ЛЭП 110-500 кВ, для малых пролетов – конструкции несколько облегчаются и имеют менее прочную структуру, это для ЛЭП 10 – 35 кВ (длина пролета до 100м).

Теоретически можно рассчитать и даже изготовить самонесущий кабель для бесконечной длины пролета из-за его малой массы, однако при длине пролета свыше 500м ОСКД применяются редко.

 

Конструкции ОКГТ и ОКФП

Основным требованием при эксплуатации ОКГТ является отсутствие (минимизация) механического напряжения на ОВ в течение всего срока жизни кабеля. Другое важное требование – для монтажа ОКГТ необходимо иметь соответствующую арматуру и технологию подвески на опоры ЛЭП. Использование несоответствующей арматуры может повредить кабель и повлиять на пропускную способность волокон из-за возникновения изгибов ОВ.

Из двух типов ОК, встроенных в ФП и ГТ последний является наиболее целесообразным.

 

ОКФП:

 

 

1 – ОВ;

2 – пластмассовый модуль;

3 – фигурный алюминиевый сердечник;

4 – тонкая алюминиевая трубка;

5 – внешний повив из проводов типа алюмовельд.

 

ОКГТ с наличием секторных металлических элементов

 

 

ОК в грозотросе содержат: ОВ (1), сплошные металлические секторные элементы (3), центральный металлический элемент (4), внешний повив из круглых проволок алюмовельд (5). Секторные элементы (2), заполненные гидрофобным заполнителем (6) при свободной укладке ОВ по максимальному радиусу.

При механических нагрузках каждое волокно (1) защищено полностью металлическими секторными элементами (2) от повреждений и дополнительными элементами (3) от дальнейших растяжений и боковых давлений. При этом центральный металлический элемент (4) и внешний повив из круглых проволок (5) эффективно защищают трос и ОВ от растяжений. Гидрофобный заполнитель (6) препятствует проникновению влаги и увеличивает эксплуатационную надежность ГТ и ОВ, которые распрямляются при растяжении. Применение различных конструкций ОК, встроенных в конструкции ЛЭП, позволяют значительно сократить стоимость и сроки строительства и упростить эксплуатацию таких ВОЛС.