FOCL - linie de comunicație prin fibră optică- este considerat astăzi cel mai rapid și mai modern mod de transmitere a informațiilor. Cablurile în sine sunt fabricate fie din plastic special, fie din sticlă și au un coeficient minim de atenuare, datorită căruia informațiile pot fi transmise rapid și pe distanțe mari. FOCL-urile sunt fundamental diferite de sistemele convenționale prin faptul că folosesc mai degrabă lumina decât curentul electric.
Este preferat de toți locuitorii Moscovei, pentru care funcționarea neîntreruptă, viteza și fiabilitatea sunt importante. la revedere nimic mai bun decât fibra optică nu a fost propus de știință.
Preturi pentru linii de fibra optica
Avantajele liniilor de comunicație prin fibră optică în comparație cu rețelele „tradiționale”.
- Lățime de bandă largă. Liniile de fibră optică transmit date la viteze de până la câțiva teraocteți pe secundă, iar acest lucru este mult mai rapid decât sunt capabile aceleași fire de cupru.
- Practic nicio atenuare. Nu sunt necesare amplificatoare pentru a transmite date folosind sisteme optice. În 2009, americanii au efectuat teste în timpul cărora au reușit să transmită date pe o distanță de 7.000 km cu o viteză de 15,5 Tbit/s fără a folosi repetitoare. Acest experiment demonstrează enorma promisiune a „opticii”. În plus, funcționarea sa nu este afectată de toate tipurile de interferențe electrice.
- Fiabilitate și securitate. Un cablu de fibră optică este protejat de influența externă datorită absenței emisiilor radio - datele pot fi interceptate doar prin piratarea integrității cablului în sine, iar acest lucru, din motive evidente, este puțin probabil să treacă neobservat.
„Optics” are o durată de viață lungă, este compactă, ușoară și ignifugă. Printre dezavantaje semnificative Fibra optică poate fi distinsă doar prin costul relativ ridicat și o anumită fragilitate a materialului, așa că este necesar să instalați linii de fibră optică cu respectarea strictă a instrucțiunilor.
Domeniul de aplicare al liniilor de comunicație cu fibră optică la Moscova
Moscova este unul dintre cele mai „avansate” orașe rusești în ceea ce privește utilizarea sistemelor de fibră optică. Aici au fost folosite de mult timp și în mod constant pentru instalarea SCS în clădiri moderne de birouri, centre de afaceri, chiar și clădiri noi.
Fibra optică este utilizată pentru instalarea externă, instalarea internă și, de asemenea, ca cabluri pentru cabluri. În primul caz, asigură comunicarea între două sau mai multe clădiri, în al doilea, asigură infrastructura de comunicații a unei singure clădiri, iar în al treilea, este folosit ca cablare orizontală către un loc de muncă sau încăpere.
FOCL se desfășoară în spitale și unități militare, fabrici și întreprinderi industriale, unde faptul că fibra optică nu este în niciun caz conectată cu electricitatea este deosebit de apreciat. Este ales de rezidenți privați și proprietari de afaceri din Moscova, manageri din instituții sociale, administrative și guvernamentale. Toți cei cărora le pasă de inovație și care doresc să țină pasul cu vremurile trec treptat la liniile de comunicație prin fibră optică.
Introducere
1.Caracteristicile traseului liniei aeriene pe secțiunea dintre substația Vostochnaya și substația Zarya 2.Alegerea sistemelor de transmisie 2.1Sisteme de transmisie aeriene existente 2.2Caracteristicile societății mixte proiectate 3.Selectarea tipului OK pentru suspendarea pe liniile aeriene 3.1Informații generale 3.2OK, încorporat în cablul de protecție împotriva trăsnetului 3.3Autoportant nemetalic OK 3.4OK, destinat înfășurării pe fire și cabluri de protecție împotriva trăsnetului 5Justificare pentru alegerea tipului OK 4.Calculul parametrilor OK 4.1Calculul diafragmei numerice și determinarea modului de funcționare OK 4.2Calculul de atenuare OK 4.3Calculul variației 4.4Calculul lungimii tronsonului de regenerare 4.4.1Calculul lungimii ESC prin dispersie 4.4.2Calculul lungimii ESC prin atenuare 5.Calculul sarcinii mecanice pe OPGW 6.Măsurători operaționale și de instalare ale parametrilor liniei de fibră optică 6.1Teste și măsurători OK 6.2Măsurători de atenuare 6.2.1Metodă directă de măsurare a atenuării 6.3Măsurarea dispersiei 6.4Determinarea locației și naturii daunei este OK 7.Calculul indicatorilor de fiabilitate 7.1Conceptul de fiabilitate 7.2Calculul parametrilor de pregătire a liniei de fibră optică subterană 7.3Calculul parametrilor de pregătire pentru liniile suspendate de fibră optică 7.4Analiza rezultatelor calculelor 8.Construcția liniilor de comunicație cu fibră optică pe tronsonul dintre substația Vostochnaya și substația Zarya 8.1Informații generale 8.2Construcția liniilor de fibră optică - linii aeriene la locul de instalare (suport nr. 9 - suport nr. 17) 2.1Lucrări pregătitoare 8.2.2Instalare cablu 8.3Nevoia de mașini, mecanisme, transport 9.Evaluarea eficienței tehnico-economice a liniilor de fibră optică - linii aeriene 10.Măsuri pentru protecția muncii, siguranța și protecția mediului Concluzie Referințe Adnotare
Caracterul exploziv al dezvoltării rețelelor de comunicații a impus dezvoltarea de noi tehnologii pentru construirea liniilor de transmisie prin cablu. Principalele cerințe pentru tehnologie sunt simplitatea designului, viteza, rentabilitatea construcției, randamentul ridicat și fiabilitatea. În lumina acestor cerințe, prezintă un interes deosebit o nouă tehnologie pentru construcția liniilor de comunicație cu fibră optică, caracterizată prin aceea că cablul optic este suspendat de suporturile liniilor electrice aeriene de înaltă tensiune, mai degrabă decât așezat în pământ. Acest proiect de teză examinează principalele probleme de proiectare și construcție a liniilor de fibră optică pe suporturile liniei aeriene existente de 220 kV în secțiunea dintre stația Vostochnaya și stația Zarya. Introducere
Liniile de comunicații prin fibră optică (FOCL) ocupă în prezent un loc proeminent în sistemele de transmisie a informațiilor atât în scopuri civile generale, cât și în scopuri specializate. Introducerea liniilor de fibră optică în sistemele de comunicații a început la sfârșitul anilor 70 și continuă intens într-un ritm din ce în ce mai mare. Punctul de plecare pentru dezvoltarea fibrei optice este considerat a fi descoperirea unui mecanism laser pentru generarea luminii, iar apoi apariția fibrelor optice moderne bazate pe ghidajele de lumină de cuarț rezultate cu atenuare scăzută. Acesta din urmă a arătat că principalul obstacol în calea propagării luminii (atenuarea acesteia), cauzat în principal de prezența impurităților, poate fi redus, iar ghidajele de lumină în sine sunt acceptabile ca mediu de propagare a semnalului. Fibrele optice (OF) ca mediu de propagare a semnalului multicanal au avantaje semnificative față de cablurile metalice și undele de aer utilizate în mod tradițional. Dezavantajele inerente ale liniilor de comunicație cu fibră optică (costul ridicat al echipamentelor și cablurilor datorită tehnologiei complexe, necesitatea de a lucra cu un raport semnal-zgomot crescut din cauza dificultăților de implementare practică a procesării coerente a semnalului și a metodelor de recepție heterodină, rezistență slabă la radiații și altele) nu reduc aceste avantaje. Acest lucru, precum și faptul că multe probleme de transmisie a semnalului pot fi rezolvate economic doar folosind fibre optice, a condus la utilizarea pe scară largă a liniilor de fibră optică nu numai în comunicațiile la distanță lungă, ci și în rețelele locale. Industria energetică este, de asemenea, un domeniu de aplicare promițător pentru liniile de fibră optică, având în vedere lungimea liniilor aeriene și posibilitatea de a agăța un cablu optic (OC) pe suporturi de înaltă tensiune. Rețeaua de telecomunicații a industriei energiei electrice este cea mai importantă componentă a infrastructurii sale, asigurând funcționarea unui complex de facilități și centre de control tehnologic ale Sistemului Energetic Unificat (UES) al Rusiei; colectarea și transmiterea informațiilor telemecanice, operarea mijloacelor și sistemelor automate de control (protecție cu relee, automatizări de urgență); controlul și diagnosticarea centralelor electrice, rețelelor electrice și termice, monitorizarea și contabilizarea în timp real a producției, transportului și consumului de energie electrică și termică. În același timp, rețeaua de telecomunicații a industriei energiei electrice asigură activitatea direcțiilor administrative, economice și organizatorice și economice ale unităților de producție, comerciale, precum și activități științifice și de proiectare legate de dezvoltarea industriei. Rețeaua de telecomunicații pentru industria energiei electrice este cea mai mare rețea de comunicații industriale din țară. În timpul dezvoltării Rețelei de comunicații interconectate (ICN) din Rusia, sunt luate în considerare problemele integrării rețelelor de telecomunicații interne în Structura globală a informațiilor (GIS). Concomitent cu globalizarea comunicațiilor, va avea loc o trecere treptată la personalizarea acesteia, ceea ce înseamnă capacitatea oricărui abonat de a primi diverse servicii de comunicații folosind numărul său personal oriunde în lume. Rețeaua de telecomunicații a industriei energiei electrice este dezvoltată ca parte a AAC pe principii similare folosind tehnologii avansate de telecomunicații. Dezvoltarea ulterioară a rețelei de telecomunicații din industrie este asigurată în conformitate cu „Conceptul pentru dezvoltarea rețelei unificate de telecomunicații și telemecanică a industriei energiei electrice (USETE) din Rusia pentru perioada de până în 2005”, dezvoltat de specialiștii din Rusia. societatea pe acțiuni „UES din Rusia”, care stabilește sarcinile de dezvoltare a infrastructurii de telecomunicații și informații a industriei ca bază tehnologică a managementului industriei. În același timp, cadrul legislativ și de reglementare existent în Rusia este pe deplin luat în considerare. Crearea și dezvoltarea USETE se bazează pe o tranziție pas cu pas de la rețelele separate existente în funcție de tipul de informații la o rețea digitală unificată de bandă largă de servicii integrate și o rețea inteligentă. Acest lucru va face posibilă implementarea de noi tipuri de servicii cu o reducere semnificativă a echipamentelor, o eficiență sporită în utilizarea resurselor de canal și frecvență și, în cele din urmă, cu o reducere semnificativă a costurilor pe unitatea de informație transmisă. Printre cele mai recente tehnologii informaționale care au început recent să fie introduse în industria energiei electrice și care devin larg răspândite în viitor, trebuie menționat: ierarhie digitală sincronă (SDH) - Synchronous Digital Hierarchy - SDH; rețea de comunicații digitale în bandă largă cu servicii integrate (B-TSSIO) - Broadbard Integrated Services Digital Network (B-ISDN); mod asincron de livrare a informațiilor (ARA) - Mod de transfer asincron - ATM; rețele inteligente (SI) - Intelligent Network - IN. Digitalizarea rețelei primare se realizează în trei etape: În prima etapă (până în anul 2000), vor fi create rețelele de comunicații digitale integrate (ICSN) - Integrated Digital Network - IND, care vor asigura integrarea sistemelor digitale de transmisie și comutare. Una dintre principalele decizii în această etapă este trecerea rețelelor de comunicații din industrie la un sistem de semnalizare unificat. În același timp, pentru a crește eficiența digitalizării, este necesar să se asigure implementarea cuprinzătoare a sistemelor digitale de transmisie și comutare în fiecare dintre zone; în a doua etapă (până în 2005), ar trebui create rețele de servicii digitale integrate (ISDN) - Integrated Services Digital Network (ISDN), în care consumatorii folosesc canale 2B + D (B - canal digital de 64 kbit/s, D - serviciu). canal digital de 16 Kbit/s). Aceste rețele sunt rezultatul dezvoltării reciproce a rețelelor de comunicații și a rețelelor de calculatoare, oferind utilizatorilor o gamă mai largă de servicii; la a treia etapă (după 2005), este prevăzută o tranziție la Sh-CSIO pentru organizarea unei rețele de transport industriale și a rețelelor inteligente. Introducerea celor mai recente tehnologii informaționale menționate mai sus se realizează ca parte a dezvoltării intensive a industriei: linii de comunicații cu fibră optică cu suspendare de cabluri de fibră optică (FOC) pe suporturile liniilor aeriene de 110-500 kV; tehnologie de comutare digitală; sisteme de comunicații prin satelit. Introducerea liniilor de fibră optică cu suspensie FOC pe suporturi de linii aeriene în țara noastră a început la sfârșitul anilor 80, iar la 1 iulie 1998 au fost date în exploatare linii de fibră optică cu o lungime totală de circa 4000 km într-un număr de sisteme de alimentare (Lenenergo, Kolenergo, Irkutskenergo, Ivenergo, Kuzbassenergo și altele). Dezvoltarea ulterioară a rețelelor de fibră optică a fost determinată Concept pentru dezvoltarea rețelei unificate de telecomunicații și telemecanică a industriei ruse de energie electrică pentru perioada până în 2005 , conform căruia se vor construi aproximativ 15,0 mii km în următorii 7-8 ani. FOCL cu suspendare pe linii aeriene. Liniile trunchi de fibră optică vor fi construite, de regulă, în cooperare cu SA Rostelecom și cu alte companii de telecomunicații, în principal naționale. Rețelele corporative vor fi construite în principal în regiuni. În acest caz, atenția principală va fi acordată dezvoltării rețelelor digitale primare regionale. Ținând cont de experiența acumulată, precum și de interesul crescând al operatorilor de telecomunicații și al diverselor companii și departamente în construcția de linii de fibră optică pe linii aeriene (FOCL-VL) RAO UES din Rusia în numele Comisiei de stat pentru telecomunicații din cadrul Comitetului de stat rus pentru comunicații și informare, a elaborat documentație de reglementare și tehnică la nivel federal Reguli pentru proiectarea, construcția și exploatarea liniilor de comunicații cu fibră optică pe linii aeriene de 110 kV și mai sus [2].
Prevederile generale ale Regulilor justifică avantajele construcției FOCL-VL față de metoda tradițională de așezare în pământ. Acest: nu este nevoie de achiziție de teren și avize numai cu proprietarii structurilor traversate de linii aeriene; reducerea timpului de construcție; reducerea cantității de daune în zonele urbane și zonele industriale; reducerea costurilor de capital și de exploatare în zonele cu soluri grele. Acest proiect de diplomă examinează principalele probleme de proiectare și construcție a liniilor de fibră optică pe suporturile unei linii aeriene existente de 220 kV. pe tronsonul dintre substația Vostochnaya și substația Zarya. 1 Caracteristicile traseului liniei aeriene în secțiunea dintre substația Vostochnaya și substația Zarya
Pe secțiunea proiectată a stației Vostochnaya - substația Zarya, a fost construită și este în funcțiune o linie de transmisie a energiei electrice de înaltă tensiune cu un neutru împământat și o tensiune de funcționare de 220 kV. Linia aeriană trece în regiunea Novosibirsk, prin terenurile fermelor de stat Lugovsky și Zheleznodorozhny din districtul rural Novosibirsk. În zona substației Zarya, traseul trece prin dacha din pădure Shmakovskaya, întreprinderea forestieră Toguchinsky. De-a lungul traseului, linia aeriană are 2 intersecții cu căi ferate principale electrificate (Inskaya - Toguchin și Inskaya - Sokur), 1 intersecție cu o linie aeriene de 110 kV, 1 intersecție cu râul Inya nenavigabil și alte intersecții. Clima regiunii este continentală. Condițiile climatice estimate sunt următoarele: Lungimea liniei de comunicație prin fibră optică este de 32,849 km. Zona de construcție conform codurilor și reglementărilor de construcții (SN și P) „Standarde de cost pentru clădiri și structuri temporare” este definită ca dezvoltată. Figura 1.1 prezintă o diagramă a traseului liniei aeriene în secțiunea dintre substația Vostochnaya și substația Zarya. 2.Selectarea sistemului de transmisie
.1 Sistemele de transmisie aeriene existente linie de comunicație cu fibră optică Tranziția către rețelele de comunicații digitale care utilizează cabluri de fibră optică a început în industria energetică la sfârșitul anilor 80. Până în acest moment, sistemele de transmisie analogică au fost și continuă să fie folosite pentru organizarea comunicațiilor. În funcție de scopul propus, echipamentele sistemelor de transmitere a informațiilor analogice utilizate pe liniile aeriene pot fi împărțite în două grupe principale: combinate și multicanal - pentru canalele de comunicații telefonice, telemecanică și transmisie de date; special - pentru canale de protectie cu relee, automatizari liniare si de urgenta. Echipamentul combinat este proiectat pentru unul, două și trei canale telefonice și mai multe canale telemecanice independente (transmisie de date) în partea superioară a benzii de canal standard de frecvență vocală (VF). Spectrul de frecvență al canalului PM standard este de 0,3-3,4 kHz. împărțit de filtre în mai multe canale separate. Transmisia semnalelor de conversație telefonică se realizează în așa-numita parte inferioară a spectrului tonal, care este de obicei 0,3-2,3 kHz, și în spectrul de frecvență supratonal (2,3-3,4 kHz) canale de telemecanică, transmisie de date și abonații care apelează la telefonie sunt formați canal (dacă echipamentul are un semnal special pentru aceasta). Pentru fiecare canal din echipamentul combinat, se folosește propria frecvență purtătoare, care este modulată de semnalele primare. Echipamentul multicanal este proiectat pentru douăsprezece canale telefonice standard. În acest caz, spectrul de frecvență al fiecărui canal de telefon este de 0,3-3,4 kHz. poate fi folosit pentru a transmite semnale telemecanice, date și dispozitive de automatizare. Echipamentul combinat și multicanal utilizează o metodă de transmitere a semnalelor pe o bandă de frecvență laterală (SBP). Telemecanica și canalele de date sunt formate folosind echipamente suplimentare (modemuri) cu modularea în frecvență a frecvenței subpurtătoare. Există următoarele echipamente pentru sistemele de transmitere a informațiilor pe linii aeriene: tip combinat ASC pentru unul și trei canale PM; convertoare ale spectrului de frecvență al echipamentelor standard cu douăsprezece canale ale liniilor de comunicație cu fir aeriene (V-12-3, Z-12F-E) în spectrul de înaltă frecvență de tip MPU-12; Amplificatoare de putere de 100 W. tip UM-1/12-100 pentru echipamente combinate și multicanal; modemuri ale canalelor de telemecanica de tipurile APT si TAT-65. Din 1981, folosind o nouă bază de elemente, au fost produse echipamente combinate pentru unul, două și trei canale telefonice de tip VchS; convertoare de spectru de frecvență pentru echipamente cu 12 canale tip VCSP-12; Amplificatoare de putere cu tranzistori de 80 W; modemuri universale tip APST. Echipamentele speciale pentru canalele de înaltă frecvență (HF) de protecție cu relee, automatizare liniară și de urgență sunt împărțite în două subgrupe: dispozitive pentru transmiterea semnalelor de blocare (interzicere); dispozitive pentru transmiterea semnalelor de activare și dezactivare. Transmiterea semnalelor de blocare se realizează pentru diferența de fază și protecția la distanță. Transmiterea semnalelor permisive (controlate la capătul de recepție) se realizează pentru a accelera acțiunea protecției de rezervă, iar semnalele de oprire (necontrolate) sunt transmise pentru a proteja echipamentele de înaltă tensiune conectate direct la magistralele stației (fără comutatoare), precum și pentru sisteme automate de urgență. Există echipamente speciale de următoarele tipuri: transceiver UPZ-70 pentru transmiterea semnalelor de blocare; Emițătoare și receptoare HFTO-M pentru transmiterea a cinci semnale de comandă; emițătoare și receptoare de înaltă și joasă frecvență AVPA și ANKA pentru transmiterea a până la 14 semnale de comandă. Din 1981, un transceiver mai avansat de tip AVZK-80 a fost produs folosind elemente noi pentru toate tipurile de protecție cu semnal de blocare. Toate sistemele de transmisie de mai sus funcționează prin conductori de fază ai liniilor aeriene. Astfel de căi HF sunt utilizate de-a lungul: cablurilor conductoare izolate de protecție împotriva trăsnetului; fire izolate ale fazelor divizate (cale intrafazată); fire izolate ale cablurilor conductoare despărțite de protecție împotriva trăsnetului (cale intra-cablu). Dezavantajele sistemelor de transmisie analogică includ nivelul ridicat de interferență în canalele HF și influența sistemelor HF asupra liniilor aeriene asupra recepției radio și sistemelor de control al navigației. Ele nu îndeplinesc cerințele tot mai mari ale rețelei de telecomunicații din industria energetică și, prin urmare, necesită înlocuire cu sisteme de transmisie digitală mai avansate, folosind cabluri de fibră optică. 2.2 Caracteristicile sistemului de transport proiectat
Pentru a organiza expedierea și comunicarea tehnologică între substația Zarya (Novosibirskenergo) și rețelele electrice de Est, proiectul prevede utilizarea unui sistem de transmisie digitală cu 120 de canale. Sistemul a fost fabricat de Uzina de instrumentare științifică experimentală a Academiei Ruse de Științe (EZNP RAS) împreună cu compania japoneză NEC (marca comercială NEC-EZAN). Terminalele de linie optică (OLT) sunt utilizate pentru a organiza liniile de transmisie prin cablu de fibră optică. OLT operează pe două fibre optice, una pentru transmisie și cealaltă pentru recepție. Seria FD2250 OLT utilizată în acest sistem convertește semnalul codificat de 8448 kbps de intrare într-un semnal codificat optic de 8448 kbps. OLT FD2250 funcționează pe fibre optice monomode cu o lungime de undă de 1,31 microni. Multiplexorul din seria ENE 6012 este utilizat ca echipament de canalizare analog-digital, care oferă: Multiplexarea secundară în timp este realizată de multiplexorul din seria ENE 6020. Este proiectat să combine și să separe patru fluxuri primare plesiocrone cu o rată de transmisie de 2048 kBit/s. într-un flux secundar multicast cu o rată de transmisie de 8448 kBit/s. Pentru a comuta cablurile optice, coaxiale și simetrice ale stației, se utilizează echipamente de conexiune încrucișată, care include un rack de conexiune încrucișată EN-8778 cu conexiuni optice, coaxiale și simetrice instalate pe acesta. Rack-ul din seria EN 6000 este proiectat să alimenteze și să găzduiască seturi detașabile de echipamente de canalizare (ENE-6012), seturi de grupare temporară (ENE-6020), terminal optic (FD-2250) și alte echipamente, precum și pentru a afișa starea echipamentele incluse în acesta. Principalele date tehnice ale terminalului optic FD-2250 sunt prezentate în Tabelul 2.1. Tabel 2.1 - Date tehnice de bază ale terminalului optic FD 2250. Interfață optică FD 2250 Interfață electrică: Cod HDB-3 Amplitudinea impulsului 2,37 V. Impedanță de ieșire 75 Ohm Pierderi în cablurile de conectare 6 dB la o frecvență de 4224 kHz Interfață optică: Viteză de transmisie 8448 kbit/cod în linie CMI Factor de fiabilitate 10. -11tip cabluLungime de undă monomodală 1,31 µmSursă de energie optică diodă laser FD-DC-PBHReceptor de energie optic Tip fotodiodă avalanșă GE-AP Tipul conector optic D4-PCPierdere admisă33,5 dB (19,5 dB cu emițător de energie scăzută)Potențial energetic 40 dB Echipamentele OLT asigură transmiterea canalelor de date de serviciu (SD) utilizate pentru a transmite semnale de comunicare de serviciu, semnale de control și monitorizare, precum și canale de servicii pe care consumatorul le poate folosi în scopuri proprii. Tabelul 2.2 prezintă interfața canalului SD. Tabelul 2.2 - Interfața canalului SD Terminal optic FD 2250 Număr canale de serviciu 4 Viteză de transmisie 64 kbit/s Semnal de intrare/ieșire Date - DATANRZ Semnal de ceas de intrare/ieșire - CLK Duty Duty 2 Impedanță de intrare 120 Ohm Niveluri ale semnalelor de intrare și de ieșire Recomandare ITU V.11. Multiplexorul ENE-6012 este proiectat ca o unitate separată, care este plasată pe un rack EN 6000. Pe rack pot fi instalate până la 4 seturi de multiplexoare. Principalele date tehnice ale multiplexorului ENE-6012 sunt prezentate în tabelul 2.3. Tabel 2.3 - Date tehnice de bază ale multiplexorului din seria ENE 6012. MultiplexorENE 601212 Indicatori de sistem:Număr de canale 30 PM sau BCC Număr de fire ale circuitelor de intrare și de ieșire Până la 6 Frecvență de eșantionare 8 kHz Frecvență de sincronizare 2048 kHz Parametrii interfeței digitale primare (în conformitate cu GOST 26886--86 și recomandarea ITU G.703:Viteza de transmisie 2048 kbit/s Cod HDB 3 (MCPI) Impedanță intrare-ieșire 120 Ohm Tip cablu simetric Amplitudine nominală a impulsului 3,0 V (120 Ohm) Atenuare admisă a cablului de conectare 6 dB la o frecvență de 1024 kHz Parametrii interfeței digitale a semnalului de sincronizare externă:Frecvența ceasului 2048 *(1± 50*10-6) kHz Tip cablu Simetric Impedanță caracteristică 120 Ohm Tensiune maximă de vârf 1,9 V Tensiune minimă de vârf 1,0 V Atenuare admisă a liniei de conectare la o frecvență de 1024 kHz De la 0 la 6 dB Parametrii canalului PM:Frecvență 0,3-3,4 kHz Impedanță intrare-ieșire 600 Ohm Nivel de transmisie: sfârșit cu 2 fire 0/minus 2,0 dB sfârșit cu 4 fire 3,5/minus 13,0 dBu Nivel de recepție: sfârșit cu 2 fire minus 2,0/minus 3,5 dB terminație minus 3,5/4,0 dB Influențe tranzitorii, nu mai mult de minus 65 dB Zgomot într-un canal liber, nu mai mult de minus 65 dB Parametrii canalului BCC (conform GOST 26886-86 și recomandarea ITU G.703:Viteza de transmisie 64 kbit/s Tip de joncțiune Co-direcțională și contra-direcțională Impedanță de intrare 120 Ohm Amplitudinea impulsului 1 V Atenuarea maximă a circuitului de joncțiune la o frecvență de 128 kHz de la 0 la 3 dB Principalele date tehnice ale multiplexorului din seria ENE-6020 sunt prezentate în Tabelul 2.4. Tabel 2.4 - Date tehnice de bază ale multiplexorului din seria ENE 6020. Multiplexor ENE 6020 Interfață conform recomandării ITU G.703 Rată biți de intrare 2048 kbit/s Număr de fluxuri de intrare 4 Rată de biți de ieșire 8448 kbit/s Număr de canale dintr-un flux multiplexat 120 Cod semnal de intrare HDB 3 Cod semnal de ieșire HDB 3 Metoda de multiplexare Grupare bazată pe timp Metoda de egalizare a ratei Egalizare pozitivă Impedanța de intrare 75 Ohm sau 120 Ohm Impedanța de ieșire 75 Ohm Amplitudinea impulsului semnalului de ieșire 2,37 Frecvența de sincronizare 2048 kHz Pierderi admisibile în cablul de conectare 6 dB la o frecvență de 1024 kHz Alimentarea cu energie a echipamentelor ENE-6012, ENE-6020 și a rack-ului EN 6000 situat în punctele deservite se realizează în conformitate cu GOST 5237 de la o sursă de curent continuu cu o tensiune de minus (21-29) V. (valoarea nominală minus 24 V. .) sau minus ( 36-72) V. (valoarea nominală minus 48 V. și minus 60 V.) cu un pol pozitiv împământat al sursei de alimentare. Echipamentul instalat în atelierul de echipamente liniare (LAS) este proiectat pentru funcționare non-stop la temperaturi ale aerului de la 0 la +45 ° C și umiditate relativă până la 90% la o temperatură de +35 ° C și o scădere a presiunii atmosferice la 450 mm. Hg Artă. Echipamentul trebuie să-și mențină parametrii și caracteristicile normalizate după expunerea la următorii factori climatici: Schema bloc a organizării comunicațiilor este prezentată în Figura 2.1. 3. Selectarea tipului de cablu optic pentru agățarea pe liniile aeriene
.1 Informații generale
Introducerea pe scară largă a cablurilor optice în rețelele de comunicații a condus la utilizarea lor pe liniile aeriene pentru transmiterea semnalelor de informații pentru întreținerea liniilor aeriene și pentru utilizarea unei părți a canalelor în scopuri comerciale. Acesta este un grup mare de OK, care are caracteristici specifice, cum ar fi rezistența la schimbările de temperatură și încărcăturile vântului, expunerea la ploaie și abur, zăpadă și gheață, lumina soarelui și radiații, furtuni, sarcini mecanice mari și impactul asupra mediului. Aceste cabluri trebuie să aibă o fiabilitate operațională ridicată, la fel ca și liniile aeriene. Ca urmare, acestea sunt supuse unor cerințe suplimentare: În timpul construcției liniilor de comunicație cu fibră optică suspendate pe suporturi pentru linii aeriene, următoarele tipuri de cabluri cu fibră optică au devenit larg răspândite în practica mondială: OPGW (Optical Graud Wire) - FOC integrat într-un cablu de protecție împotriva trăsnetului (OPGT) - este utilizat la crearea liniilor de fibră optică trunchi și intra-zonală pe linii aeriene de 110 - 500 kV, de regulă, în timpul reconstrucției sau construcției linii electrice noi; ADSS (All Dielectric Sely - Sypporting) - cabluri de fibră optică nemetalice autoportante (OKSN) - pentru organizarea legăturilor de fibră optică intra-sistem de-a lungul liniilor electrice de 35-220 kV, pe suporturi de linii aeriene existente sau în absența protecției la trăsnet cabluri pe ele; WADC (Wrapped All Dielectric Cables) - înfăşurat pe fire de fază sau cabluri de protecţie la trăsnet (OKKN) - sunt utilizate în liniile de fibră optică intra-sistem de-a lungul liniilor electrice de 35-220 kV; PA (Preporm Aftched) - cabluri de fibră optică nemetalice atașate la cablurile de protecție împotriva trăsnetului - sunt utilizate pentru organizarea liniilor de fibră optică intra-sistem pe linii aeriene de 110-220 kV. Construcția liniilor aeriene de fibră optică în sectorul energetic rus se realizează în principal folosind un cablu de fibră optică încorporat într-un cablu de protecție împotriva trăsnetului (OPGT) și un cablu autoportant (OKSN). În Rusia, a fost stabilită și producția de fibră optică de tip rană. Astfel de cabluri au fost testate și au fost dezvoltate principii de proiectare a liniilor folosindu-le pentru linii aeriene și a fost primit un brevet rusesc pentru o mașină pentru înfășurarea cablurilor cu fibră optică. Mai jos vom analiza mai detaliat clasificarea cablurilor de fibră optică pentru suspendare pe linii aeriene. .2 Cabluri optice încorporate în firul de protecție împotriva trăsnetului
Soluția optimă pentru a crea comunicații optice fiabile peste linii aeriene este transmiterea semnalului optic prin cabluri încorporate în cablul de protecție împotriva trăsnetului. Atunci când alegeți designul unor astfel de cabluri, trebuie să țineți cont de faptul că cablul trebuie să îndeplinească două funcții: pe de o parte, asigurați stabilitatea parametrilor optici pe o perioadă lungă de funcționare (cel puțin 25 de ani); și, pe de altă parte, asigură o protecție fiabilă a liniei împotriva loviturilor de trăsnet și rezistă curenților semnificativi de scurtcircuit care apar pe linie pe durata de viață a cablului. În acest sens, proiectanții de cabluri optice încorporate într-un cablu de protecție împotriva trăsnetului trebuie să rezolve problema asigurării parametrilor optici specificați în condiții de temperaturi ridicate care apar în cablu atunci când este încălzit de la curenții de scurtcircuit, în timpul loviturilor de trăsnet și în condiţii de temperaturi scăzute care sunt determinate de condiţiile climatice zona de suspendare a cablurilor. În plus, este necesar să se asigure o rezistență mecanică ridicată a cablului și o rezistență scăzută. În prezent, multe companii străine, precum și o serie de companii rusești, au stăpânit producția de astfel de cabluri și oferă diverse soluții de design și tehnologia pentru a asigura parametrii specificați. Prin proiectare, cablurile optice încorporate într-un cablu de protecție împotriva trăsnetului pot fi împărțite în trei grupuri principale. Primul grup de cabluri.Miezul optic este închis într-un tub din aluminiu sau aliaj de aluminiu, care poate fi etanșat sau neetanșat, oferă protecție mecanică miezului optic și are rezistență electrică scăzută. Deasupra tubului sunt plasate straturi de fire, care determină rezistența mecanică a cablului și parametrii electrici ai acestuia. Figura 3.1 prezintă modele tipice ale cablurilor din primul grup produse de următoarele companii: Alcoa Fujikura LTD (SUA), BICC (Marea Britanie), Cables Pirelli S.A. (Spania), Alcatel (Franța), Showa s Wires&Cables (Japonia), Fujikura (Japonia), JSC VNIIKP împreună cu JSC (Rusia). Al doilea tip de cabluri.Fibrele optice sunt așezate lejer într-un tub sigilat din oțel inoxidabil, spațiul liber al tubului este umplut cu o umplutură hidrofobă. Unul sau mai multe dintre aceste tuburi de fibră optică sunt răsucite în jurul unui fir central pentru a forma primul fir al cablului. În funcție de rezistența și rezistența necesară a cablului, se aplică suplimentar unul sau două straturi de sârmă. Cablurile de acest tip sunt produse de următoarele companii: AEG (Germania), Felten&Guilleaume Energietechnik (Germania), Philips (Germania). Un exemplu tipic al acestui tip de cablu este prezentat în Figura 3.2. Al treilea grup de cabluri.Fibrele optice sunt așezate lejer într-un tub de polimer, al cărui spațiu liber este umplut cu un hidrofob. Straturi de fire sunt plasate deasupra tubului de polimer, oferind rezistența mecanică și rezistența electrică necesare cablului. Designul acestui tip de cablu este oferit de Nokia (Finlanda) și Siemens (Germania). Figura 3.3 prezintă designul acestor cabluri. Al treilea grup include OPGT, produs de JSC Compania de cabluri optice Ssamara (Fig. 3.4). Caracteristica sa de design este că între straturile exterior și interior de fire există o carcasă de aluminiu. Astfel, principala diferență fundamentală între miezurile optice produse de diverse companii pentru cablurile optice încorporate într-un cablu de protecție împotriva trăsnetului este așezarea fibrei în miezul optic. Sunt utilizate atât plasarea fibrelor libere în modulul optic (tub liber), cât și ambalarea fibrelor dense (unitate strânsă sau tampon strâns). Atunci când se calculează un cablu optic încorporat într-un fir de protecție împotriva trăsnetului pentru sarcina de tracțiune maximă admisă, trebuie luată în considerare sarcina maximă admisă pe fibră pentru a menține atât atenuarea optică, cât și integritatea acesteia pe toată durata de viață a cablului. Astfel, pentru cablurile cu fibre așezate liber în miezul optic, fibra nu este de obicei încărcată la sarcina de tracțiune maximă admisă aplicată cablului. Tensiunea fibrelor (sau alungirea fibrei) apare atunci când sarcinile care depășesc valoarea maximă admisă sunt aplicate cablului, așa cum se arată în Figura 3.5. Când se utilizează miezuri optice cu împachetare densă de fibre, sarcina de tracțiune aplicată pe cablu este transferată la fibra optică, adică fibra optică în acest caz este într-o stare tensionată (Fig. 3.5). Se știe că sub influența sarcinii și umidității, rezistența mecanică a fibrelor optice se modifică și, ca urmare, durata de viață a acestora scade. Astfel, pentru a asigura durata de viață necesară a cablului, este necesar să se protejeze fibrele optice de umiditate și să se mențină rezistența mecanică ridicată a fibrelor pe toată durata de viață a cablului. Astfel, Alcoa Fujikura, care folosește un design de cablu cu ambalare densă a fibrelor într-un miez optic, folosește fibră optică de la Corning Incorporated Opto-Electronics Group, care are o acoperire suplimentară a carcasei de cuarț cu oxid de titan. AOZT Firma de cabluri optice Samara în produsele sale de cablu folosește fibre optice de la aceeași companie și are capacitatea de a fabrica tuburi de fibră optică optică cu fibre optice monomodale cu rezistență crescută la îmbătrânire SMF-33Titan. O astfel de fibră are un parametru de oboseală n = 29,5 (pentru fibra obișnuită n = 22,5), reflectând durata de viață a fibrei. Respingerea preliminară a fibrei la o alungire de 1% îi va garanta durata de viață de 40 de ani. Sarcina maximă admisă a cablului este selectată pe baza alungirii fibrei de până la 0,5-0,6%. Când fibra este strâns ambalată într-un miez optic, dimensiunile sale pot fi reduse semnificativ în comparație cu dimensiunea unui miez cu așezarea fibrelor libere, ceea ce este important pentru cablurile optice cu un număr mare de fibre, deoarece diametrul cablurilor poate fi redus. Cablurile au un design compact în care fibra optică este așezată într-un tub de oțel inoxidabil, ceea ce permite optimizarea dimensiunilor de gabarit ale cablului (greutate, diametru) menținând în același timp rezistența mecanică ridicată și rezistența electrică necesară. Cu toate acestea, în acest caz nu poate fi exclusă posibilitatea coroziunii electrochimice. Prin urmare, răsucirea tuburilor cu fibre și fire de oțel acoperite cu aluminiu are de obicei un lubrifiant pentru a reduce coroziunea, de exemplu, cablurile de la Felten & Guilleaume au propus învelirea tubului cu bandă de aluminiu, al cărei interior este acoperit cu o peliculă de polimer . Proiectarea cablurilor fără a proteja miezurile optice de umiditate necesită utilizarea materialelor polimerice care își păstrează proprietățile fizice și mecanice sub influența sarcinilor de tracțiune și a atmosferei pentru o perioadă lungă de funcționare. Pentru a asigura parametrii electrici, proiectarea cablului este calculată pentru o anumită rezistență la curent continuu, care este obținută prin secțiunea transversală necesară a aluminiului și aliajelor sale. Utilizarea tuburilor de aluminiu și a firelor din aliaj de aluminiu în straturi cu fire de oțel galvanizat limitează durata de viață a cablului datorită probabilității de coroziune electrochimică. Pentru a asigura o durată lungă de viață, este necesar să folosiți lubrifianți speciali anticorozivi sau acoperiri anticorozive pentru firele de oțel. Acoperirea firului de oțel cu aliaj de zinc-aluminiu poate crește semnificativ durata de viață a acestuia. Cea mai bună soluție este să acoperiți firele de oțel cu aluminiu. În acest caz, se asigură o protecție ridicată a sârmei de oțel și a firelor de aluminiu sau aliaj de aluminiu împotriva coroziunii, iar rezistența electrică a cablului crește. Pentru a asigura rezistența mecanică ridicată a cablului și modulul de elasticitate în sârmă acoperită cu aluminiu, este necesar să se folosească oțel cu o rezistență de cel puțin 160 kgf/mm 2
; De obicei, rezistența firului de oțel acoperit cu aluminiu este de cel puțin 140 kgf/mm 2
, în unele cazuri poate fi mai mare. Din tot ceea ce s-a spus, rezultă că atunci când alegeți designul unui cablu optic încorporat într-un cablu de protecție împotriva trăsnetului, este necesar să se țină cont de optimizarea tuturor parametrilor acestuia: sarcina maximă admisă de tracțiune, rezistența la curent continuu, greutatea, diametrul, numărul de fibre, precum și indicatorii de fiabilitate ai elementelor sale. .3 Cabluri optice nemetalice autoportante
Crearea comunicațiilor optice de-a lungul liniilor electrice de înaltă tensiune fără a înlocui cablurile de protecție împotriva trăsnetului cu cabluri optice încorporate în cablul de protecție împotriva trăsnetului este posibilă prin suspendarea cablurilor de comunicații optice nemetalice, special concepute în acest scop. Până în prezent, multe companii rusești și străine oferă cabluri din această clasă cu diferite soluții de proiectare. Principalele modele tipice ale acestor cabluri pot fi împărțite în trei grupuri. Primul grup de cabluri sunt cabluri de comunicații optice nemetalice suspendate, ale căror elemente de putere sunt tije din fibră de sticlă. Cablurile din acest grup sunt produse în principal de întreprinderi rusești. Acest lucru se datorează faptului că prețul pentru 1 km de tijă din fibră de sticlă în Rusia este de 2-3 ori mai ieftin decât în străinătate. Principalii furnizori de astfel de cabluri sunt JSC VNIIKP (Moscova) și OPTEN (Sankt. Petersburg). Aceste întreprinderi au dezvoltat o gamă de cabluri concepute pentru diferite sarcini mecanice; Figura 3.6 prezintă modele tipice de cabluri ale acestui grup. În ambele cazuri, fibra este așezată lejer în modulul optic, al cărui spațiu liber este umplut cu o umplutură hidrofobă (tub liber). Principala diferență constă în designul tehnologic al nucleului optic. În cablurile JSC VNIIKP, modulele optice sunt răsucite împreună cu elemente din fibră de sticlă în jurul unei fibre de sticlă centrală pentru a asigura sarcina de tracțiune necesară, straturi de fibră de sticlă sunt aplicate peste miezul optic; În cablurile OPTEN JSC, miezul optic este realizat sub formă de module optice răsucite împreună, un strat de tije din fibră de sticlă este plasat deasupra miezului optic. Al doilea grup de cabluri sunt cabluri optice nemetalice suspendate, ale căror elemente de putere sunt fire de aramid. Cablurile din acest grup sunt produse de multe companii străine, cum ar fi Alcoa Fujikura (SUA), Siemens (Germania), AT&T (SUA), Pirelli (Italia) și de întreprinderile rusești JSC VNIIKP și JSC OPTEN. Designul tipic al unor astfel de cabluri este prezentat în Figura 3.7, a. Toate companiile listate folosesc module optice cu pozare de fibre libere (tub liber). Al treilea grup de cabluri sunt cabluri optice nemetalice suspendate, ale căror elemente de putere sunt fire de aramid și fibră de sticlă, care la rândul lor poate fi o tijă, sau poate fi realizată sub forma unui element profilat central. Această opțiune de cablu este prezentată în Figura 3.7, b. Un cablu optic cu elemente de putere din fire de aramid și tije din fibră de sticlă este oferit de JSC VNIIKP și este prezentat în Figura 3.7, c. Calculul cablurilor optice suspendate pentru sarcina de tracțiune maximă admisă se efectuează pe baza sarcinii admisibile pe fibră (alungirea maximă admisă a fibrei), care este selectată de fiecare proiectant de cablu pe baza lungimii în exces a fibrei din modulul optic și , în unele cazuri, atunci când se utilizează fibre special selectate, încărcare suplimentară permisă asupra fibrei. Astfel, AT&T oferă un design de cablu în care fibra nu se alungește atunci când cablul este extins la 1%. JSC VNIIKP permite o sarcină de tracțiune asupra cablului atunci când este alungit până la 0,5% fără a alungi fibra. În acest caz, numărul de fire de aramidă sau secțiunea transversală a elementelor din fibră de sticlă este selectat pe baza sarcinii admisibile pentru o anumită alungire a cablului. Dezavantajele cablurilor optice din primul grup în comparație cu cablurile din a doua grupă sunt diametrul lor exterior mai mare datorită gradului scăzut de umplere a elementelor din fibră de sticlă, mai puțină flexibilitate și greutate mai mare. Protecția miezului optic al cablului și a elementelor de întărire împotriva umezelii este asigurată de mantale polimerice pentru cablu. Prin urmare, sarcina de a menține integritatea mantalei exterioare de polietilenă pe toată durata de viață a cablului este deosebit de relevantă. Se știe că, sub influența unui câmp electric și a umidității, are loc degradarea învelișului de polietilenă a cablului, prin urmare, cu condiția să fie selectat un punct de suspendare cu o intensitate minimă a câmpului electric, cabluri optice nemetalice suspendate cu o manta obișnuită. furtunul din polietilenă (în versiunea rusă PE 153-10K) sunt recomandate pentru suspendarea pe liniile de transmisie a energiei cu tensiune de până la 110 kV (pentru linii străine 132 kV). Astfel, cablurile optice nemetalice suspendate au o gamă limitată de aplicații. Recent, s-a lucrat pentru a crea un material pentru mantaua unor astfel de cabluri pe bază de polietilenă, care are o rezistență crescută la urmărire (urmărirea formării urmelor de defalcare pe suprafața dielectricului atunci când este expus la un câmp electric). Astfel, Alcoa Fujikura si Siemens ofera un cablu optic pentru suspendare pe liniile electrice cu o tensiune de 230 kV la alegerea unui punct de suspendare cu o tensiune de cel mult 12 kV. AT&T oferă cabluri optice pentru suspendare pe liniile electrice cu tensiuni de 230 și 500 kV cu puncte de suspendare a tensiunii limitate la cel mult 12, respectiv 25 kV. În consecință, domeniul de aplicare al cablurilor aeriene nemetalice se extinde în prezent. Dar acest lucru necesită calcule atente ale posibilelor efecte asupra mantalei cablului și, eventual, teste suplimentare. Lucrările efectuate la JSC VNIIKP privind influența câmpului electric asupra învelișului de polietilenă a cablului au arătat că există o modificare a structurii supramoleculare a polietilenei la 1,75 kV/cm. Motivul probabil pentru aceste modificări poate fi încălzirea probei în timpul testelor electrice la o temperatură de aproximativ 60°C ° C, ca urmare a cărei îmbătrânire accelerată a polietilenei este probabilă. 3.4 Cabluri optice destinate înfăşurării pe fire şi cabluri de protecţie împotriva trăsnetului
Unul dintre cele mai ieftine tipuri de transmitere a informațiilor pe o linie aeriană este transmisia semnalului printr-un cablu de comunicație optică înfășurat în jurul unui fir de fază sau a unui cablu de protecție împotriva trăsnetului al liniei. Până în prezent, tehnologia de înfășurare a cablurilor optice pe fire sau cabluri a fost dezvoltată de doar două companii din lume, Furukawa Elektric CO LTD (Japonia) și Focas Limited (SUA). Și acest lucru este de înțeles, deoarece companiile dețineau un dispozitiv pentru înfășurarea cablurilor optice pe firele liniilor electrice. Aceste companii oferă cabluri optice pentru înfășurare atât pe cabluri de protecție împotriva trăsnetului, cât și pe fire de fază. Compania rusă ORGRES a dezvoltat și fabricat un dispozitiv pentru înfășurarea unui cablu optic pe firele liniilor electrice (cererea de brevet 93-017667/07) și dezvoltă în prezent tehnologia de înfășurare a unui cablu optic pe un cablu de protecție împotriva trăsnetului. Alcoa Fujikura LTD a oferit un cablu optic pentru bobinare folosind un dispozitiv dezvoltat de ORGRES. Este clar că parametrii tehnici ai cablurilor optice destinate înfășurării pe un cablu diferă de cablurile destinate înfășurării pe fire de fază. Când înfășurați un cablu pe un fir de fază, trebuie luată în considerare temperatura maximă admisă a conductorului, care este determinată de temperatura maximă de încălzire a firului de fază sau a cablului. Deci, conform standardelor rusești pentru un cablu de oțel, temperatura de încălzire admisă la un curent de scurtcircuit de 400 ° C, temperatura de funcționare este determinată de temperatura ambiantă, atât cea maximă, cât și cea minimă posibilă pentru o anumită zonă de suspensie. Pentru cabluri din oțel-aluminiu și conductori de fază, temperatura de încălzire admisă la un curent de scurtcircuit de 200 ° C. Astfel, în ceea ce privește condițiile de temperatură, înfășurarea unui cablu optic pe fire de fază sau cabluri oțel-aluminiu este mai de preferat. Trebuie avut în vedere faptul că la înfășurarea cablului sunt posibile lovituri de fulger, ceea ce poate duce și la deteriorarea cablului optic. Cu toate acestea, ca și în cazul suspendării cablurilor optice nemetalice pe liniile electrice, la înfășurarea pe un conductor de fază, este necesar să se țină cont de influența câmpului electric asupra mantalei cablului, care poate fi susceptibilă la eroziune ca un rezultat al gradientului câmpului și umidității. În plus, atunci când înfășurați un cablu optic pe un fir de fază, este necesar să utilizați o metodă de atașare a cablului la un suport în care scurgerea curentului la pământ nu va fi posibilă. În ceea ce privește proiectarea, cablurile optice bobinate nu sunt fundamental diferite de cablurile optice suspendate nemetalice și, în consecință, trebuie să fie supuse acelorași cerințe pentru fiabilitatea parametrilor lor mecanici și optici. În acest caz, cablurile de acest tip trebuie să aibă un diametru și o greutate minime. Figura 3.8a prezintă un design tipic al unui cablu optic de tip bobinat oferit de Fokas Limited [6]. Designul cablurilor de la această companie prevede așezarea liberă a fibrei într-un tub de polimer (tub liber sunt utilizate ca elemente de putere). Sarcina de rupere calculată a cablurilor este 45 kgf, în timp ce masa cablurilor variază de la 20 - 59 kg/km, diametrul cablurilor variază de la 5,3 la 8,1 mm. Cablurile variază în ceea ce privește rezistența la temperatură: atunci când sunt înfășurate pe un fir de fază, cablul trebuie să reziste la o temperatură maximă de 300 0C, când este înfășurat pe un cablu de protecție împotriva trăsnetului - 200 0CU. Figura 3.8b prezintă un design tipic de cablu propus de Furucawa Electric CO LTD pentru înfășurarea pe un cablu. Sarcina de tracțiune a cablurilor acestei companii variază de la 100 la 200 kgf cu un diametru al cablului de 3 - 4 mm, intervalul de temperatură de funcționare de la -20 0De la până la 150 0C. Cablul poate rezista la expunerea la un câmp electric pe vreme umedă de până la 150 kV/m. Designul cablului pentru înfășurarea pe cablu și fire de fază, propus de Alcoa Fujikura LTD, este prezentat în Figura 3.8b. Sarcina de tracțiune aplicată pe termen lung pentru cablurile acestei companii variază de la 45 la 60 kgf, sarcina de tracțiune admisă pe termen scurt este de 90 - 120 kgf, greutatea cablurilor variază în consecință de la 28 la 59 kg/km, diametrul dintre cabluri este de 4,6 - 6,6 mm. Materialul mantalei de cablu al acestei companii poate rezista la temperaturi de până la 220 0C și este, de asemenea, rezistent la formarea urmăririi. Alcoa Fujikura LTD este gata să furnizeze un cablu pentru înfășurarea pe un cablu din oțel de protecție împotriva trăsnetului, care va rezista în consecință la temperaturi de încălzire de până la 400 0CU. Astfel, în prezent, se pare că în Rusia se poate desfășura lucrări de construcție a liniilor de comunicații optice prin înfășurarea unui cablu optic pe firele de linii aeriene. 3.5 Justificarea alegerii tipului de cablu optic
Din punctul de vedere al cerințelor tehnice pentru liniile de transmisie principale și intra-zonale ale Forțelor Aeriene Ruse, astăzi cele mai bune proprietăți de consum sunt furnizate de cablurile optice încorporate într-un cablu de protecție împotriva trăsnetului. Următoarele avantaje ale OCGT pot fi remarcate: Acest proiect prevede suspendarea unui cablu optic încorporat într-un cablu de protecție împotriva trăsnetului, marca OKGT - MT - 4 - 10/125 - 0,36/0,22 - 13,1 - 81/72 produs de JSC Samara Optical Cable Company, pe suporturile existente ale linia aeriană existentă de 220 kV a stației Vostochnaya - Zarya. Tabelul 3.1 prezintă principalii parametri ai OPGT - MT - 4 - 10/125 - 0,36/0,22 - 13,1 - 81/72. ParametriValori12Număr de fibre optice monomode4Coeficient de atenuare, dB/km, nu mai mult la o lungime de undă de 1,31 microni la o lungime de undă de 1,55 microni 0,36 0,22Dispersie cromatică, ps/nm *km, nu mai mult la o lungime de undă de 1,31 µm la o lungime de undă de 1,55 µm 3,5 18 Sarcină de rupere, kg, nu mai puțin de 7200 Sarcina de tracțiune maximă admisă pe termen scurt (în termen de 200 de ore pentru întreaga durată de viață), kg, nu mai puțin de 36500 Sarcina de tracțiune medie de funcționare, kg, nu mai puțin de 1470 Modulul de elasticitate al cablului , kg/mm 2, nu mai puțin de 13214 Coeficientul de alungire termică a cablului, 1/ 0C, nu mai mult de 16,0 *10-6Impuls de curent de scurtcircuit timp de 1 secundă, kA, nu mai puțin de 9,1 Rezistență termică la scurtcircuit, kA 2*0S81 Diametrul exterior nominal, mm13,1 Greutate nominală, kg/km540 Raza minimă de îndoire, mm În timpul instalării După instalare 340 250 Interval de temperatură, 0De la -60 la +60 Designul OPGT - MT - 4 - 10/125 - 0,36/0,22 - 13,1 - 81/72 este prezentat în Figura 3.4. 4.
Calculul parametrilor cablului optic
Principalii parametri ai cablului optic sunt: deschiderea numerică (NA), care caracterizează eficiența de intrare (ieșire) a energiei luminoase într-o fibră optică și procesele de propagare a acesteia într-un cablu optic; atenuare ( o ), care determină raza de transmisie a cablului optic și eficiența acestuia; varianță ( t ), care caracterizează lărgirea impulsului și debitul cablului optic. 4.1 Calculul deschiderii numerice și determinarea modului de funcționare al cablului optic
Cea mai importantă caracteristică a unui ghid de lumină este deschiderea NA, care este sinusul unghiului maxim de incidență al razelor la capătul ghidului de lumină, la care raza din ghidul de lumină ajunge la limită. miez - coajă cade într-un unghi critic q cr . Deschiderea numerică caracterizează eficiența intrării de radiații în fibră și este calculată folosind formula: NA=n 0*păcat q cr =n 0Ö n 2- n 2,(4.1)
unde NA este deschiderea numerică; n 0_indicele de refracție al mediului (aer); q cr -
unghiul critic de incidență. Dacă capătul ghidajului de lumină se învecinează cu aerul, atunci n 0=1. Pentru indicii de refracție dați n 1=1,4616 și n 2=1,46 găsim deschiderea numerică folosind formula 4.1 NA= Ö 1,46162-1,462 = 0,068
Modul de funcționare al unei fibre optice este evaluat prin valoarea unui parametru generalizat numit frecvență normalizată (adimensională). Frecvența normalizată se calculează folosind formula: n = 2Pa/ l *NA, (4,2) unde a este raza miezului fibrei optice, a=25 µm; l - lungimea de unda, l =1,31 um; NA-apertura numerică, NA=0,068. n =2*3,14*5*10-6/1,31*10-6 *0,068=1,62
n =1.62>2.405 - asta înseamnă că modul de funcționare al fibrei optice este monomod. 4.2
Calculul atenuării cablului optic
Cel mai important parametru al unui ghid de lumină este atenuarea. Atenuarea semnalelor într-un ghid luminos de fibre OK este unul dintre principalii factori care determină distanța maximă pe care poate fi transmis un semnal fără regeneratoare intermediare. Atenuarea traseelor de ghidare a luminii ale cablurilor de fibră optică o este cauzată de pierderile inerente fibrelor optice și de pierderile suplimentare cauzate de deformarea și îndoirea fibrelor optice în timpul aplicării acoperirilor și a unei mantale de protecție în timpul fabricării cablurilor și este determinată de formula: a = o Cu
Linii de comunicații cu fibră optică, prescurtat ca „FOCL” - un sistem format din elemente pasive și active concepute pentru a transmite informații în gama optică (de obicei, aproape infraroșu) compania noastră oferă proiectare de linii de comunicații și linii de fibră optică;
Design FOCL- un set de măsuri pentru întocmirea documentației speciale pentru instalarea și funcționarea corectă a sistemului de comunicații prin fibră optică. Evident, mult depinde de calitatea designului sistemului de comunicații cu fibră optică, de exemplu:
- nivelul de complexitate al instalării sistemului de comunicații prin fibră optică și punerii în funcțiune a acestuia;
- disponibilitate pentru întreținere a sistemului de comunicații prin fibră optică;
- funcționarea fără probleme a sistemului de comunicații prin fibră optică, fiabilitatea acestuia;
- costul lucrărilor de instalare și al componentelor în raport cu sistemul de comunicații prin fibră optică, precum și costul întreținerii acestuia, adică prevenirea și repararea acestuia;
- capacitatea de a controla contractorii care efectuează instalarea și punerea în funcțiune a sistemului de comunicații prin fibră optică, precum și de a accepta cu ușurință și competență lucrările de instalare;
- posibilitatea dezvoltării sistemului de comunicații prin fibră optică în viitor, dacă este necesar, și multe altele...
Din lista de mai sus este clar că dacă luăm proiectarea liniilor de comunicații cu fibră optică neglijent sau chiar neglijând proiectarea, instalarea, operarea și întreținerea ulterioară a sistemului de comunicații cu fibră optică vor fi mai scumpe decât de obicei și în toate manifestările sale - bani, timp, nervi și așa mai departe...
Dar dacă să proiectarea liniilor de comunicare ia-o în serios, atunci toate costurile tale vor fi minime. Cu alte cuvinte, chiar dacă un design bun costă bani în plus, pe termen lung, materialele de design de înaltă calitate te vor ajuta să economisești mult mai mult. Nu numai că vă veți economisi bani, ci chiar veți obține o mare plăcere de la funcționarea bine coordonată a sistemului dumneavoastră de comunicații prin fibră optică.
Te-ai hotarat deja sa comanzi? proiectarea liniilor de comunicare? atunci grăbește-te la noi!
Specialiștii Mosproekt-Engineering LLC sunt întotdeauna bucuroși să vă ofere servicii în acest domeniu al designului, cu cea mai bună combinație de preț și calitate.
Când specialiștii noștri lucrează la Proiectul FOCL, acestea oferă posibile opțiuni pentru dezvoltarea și restructurarea ulterioară a întreprinderii Clientului, creșterea și scăderea capacității de producție și așa mai departe...
Pe baza sferei lucrărilor de proiectare, specialiștii noștri vor oferi Clientului o propunere comercială, care va contura caracteristicile și explicațiile prescurtate. După ce Clientul își dă acordul pentru proiectare, specialiștii noștri efectuează și aprobă documentația de proiectare, de funcționare și de construcție a liniei de fibră optică. Toate documentele de mai sus sunt întocmite în conformitate cu documentația de reglementare și legislația în vigoare.
Cateva despre oferta comerciala:
Oferta noastra comerciala include o parte tehnica, asadar, in perioada de dupa ce Clientul ne contacteaza pana la incheierea unui contract de lucrari de proiectare in legatura cu liniile de comunicatie cu fibra optica, specialistii nostri determina structura sistemului de proiectat. Toate acestea, la rândul lor, ne oferă posibilitatea de a formula clar și competent o propunere comercială tehnică pentru client, prescurtată ca „TCP”. Este necesar să ținem cont de faptul că pentru ca noi să pregătim cu competență specificațiile tehnice pentru dvs., trebuie să ne furnizați cele mai complete informații tehnice cu privire la instalația dvs. - planul clădirii, echipamentul tehnic de care dispuneți etc. Specialiștii noștri vor rezuma și analiza datele unității dumneavoastră, care ulterior vor servi drept material sursă atât pentru pregătirea specificațiilor tehnice, cât și pentru lucrările de proiectare în sine.
TCP confirmă lucrările de proiectare și instalare și, de asemenea, arată Clientului posibilele opțiuni de proiectare.
La formarea TCP se monitorizează conformitatea deciziei luate de proiectanți cu dorințele specificate în cererea Clientului. TCP conține o estimare aproximativă și informații despre setul de capabilități ale liniei de fibră optică proiectată.
Pe parcursul dezvoltării TCP sunt pregătite documente importante și anume:
Notă explicativă;
- descrierea tehnică a legăturii prin fibră optică, a caracteristicilor acesteia cu informații despre metodele de implementare a cerințelor clienților și componentele selectate pentru construirea unui sistem de legătură cu fibră optică, cu extrase informative din documentația tehnică a componentelor;
- diagrama de linie de fibră optică (structurală), care este un document grafic care reflectă poziția relativă și interconectarea elementelor de linie de fibră optică incluse în componența sa;
- planuri de etaj care arată amplasarea echipamentelor și amenajarea locurilor de muncă (planul de etaj este furnizat de Client);
- descrierea echipamentului și a lucrărilor viitoare cu calculul costurilor, care reflectă date despre cantitatea de echipament, costul acestuia, date despre volumul și costul lucrărilor planificate;
Despre proiectul tehnic:
Intocmirea unui proiect tehnic se realizeaza la initiativa Clientului si i se emite acestuia in perioada urmatoare semnarii contractului de lucrari de proiectare in legatura cu linia de fibra optica si inainte de semnarea contractului de lucrari de instalare.
Scopul lucrărilor care se desfășoară în perioada de proiectare tehnică este de a dezvolta integral soluții complete de proiectare atât pentru întregul sistem, cât și pentru elementele sale locale. Aici este important de înțeles că vorbim despre decizii privind principiile de funcționare a sistemului și soluționarea problemelor individuale în cadrul FOCL în curs de formare.
În cadrul proiectării tehnice se elaborează următoarea documentație:
Instrucțiuni tehnice sau notă explicativă. Include o afișare detaliată a textului liniei de fibră optică, care este în curs de dezvoltare, care descrie conținutul și scopul subsistemelor individuale, furnizează diagrame ale interconexiunilor subsistemelor și denumirile elementelor liniei de fibră optică și oferă, de asemenea, metode pentru crearea trunchiurilor de cabluri și protejarea elementelor de linie de fibră optică de influența factorilor exogeni și a accesului neautorizat. Această secțiune descrie, de asemenea, regulile de instalare și operare a sistemului de comunicații prin fibră optică;
Specificațiile dispozitivelor. Lista elementelor și a altor componente;
Diagrama structurală (cadru) a liniei de comunicație prin fibră optică. Această diagramă este un document grafic care afișează poziția relativă și interconectarea elementelor structurale ale unei linii de fibră optică. Această diagramă se bazează pe un plan al spațiilor cu elemente de comutare marcate pe acesta, sunt evidențiate zonele speciale care sunt deservite de o cameră de comutare specifică, iar conexiunile liniare sunt marcate pentru conectarea reciprocă a camerelor de comutare și conectarea acestora la rețelele externe. Această diagramă este un material grafico-analitic deoarece include nu numai grafice, ci și informații textuale privind caracteristicile subsistemelor și elementelor liniei de fibră optică (caracteristici cantitative și calitative), precum numărul de fire din canalul de comunicație. , numărul și tipul diferitelor dulapuri care sunt instalate în nodurile de interconectare, tipul de echipamente de control și distribuție pentru comunicații într-un anumit cabinet.
Rezumat care arată diverse conexiuni și conexiuni de fibră. O listă a tuturor componentelor liniei de comunicație cu fibră optică, inclusiv scopul și fixarea acestora în spațiu, adică atribuirea unei anumite încăperi, atașarea la anumite porturi și autostrăzi. Această secțiune oferă, de asemenea, metode pentru protejarea componentelor liniilor de comunicație prin fibră optică și a tehnologiei de instalare.
Planuri schematice care arată poziția relativă a tuturor elementelor sistemului în spații tehnice și dulapuri. În plus, planurile afișează datele obligatorii ale unui anumit element, de exemplu - dulapurile sunt legate de spațiul tehnic (încăperi, coridoare etc.), panouri încrucișate la dulapuri de instalare, fire la prizele de informații, precum și pentru a traversa -panouri.
Planurile de etaj ale clădirii. Diagrame precise ale poziției locurilor de muncă în spațiu, diverse echipamente și fiecare componentă a sistemului de comunicații cu fibră optică pe desenele arhitecturale ale unei structuri inginerești.
Programe de testare, precum și recomandări metodologice pentru testarea sistemului de comunicații prin fibră optică. Această secțiune listează activitățile care trebuie efectuate în procesul de creare a unei legături de fibră optică.
Despre documentația de lucru:
Documentația de lucru este prezentată sub forma unui set de desene de lucru de înaltă precizie, diagrame tehnice și diverse tabele menite să ghideze lucrările de instalare în legătură cu liniile de comunicație cu fibră optică. Documentația de acest tip afișează și ajută la implementarea legării fiecărui element al sistemului de obiectul în care se află linia de fibră optică. Conține diverse date grafico-analitice necesare realizării de conexiuni și conexiuni, dispozitive de poziționare și alte elemente ale liniei de fibră optică. Compoziția documentației de lucru este descrisă pe scurt aici, există și multe alte documente și aplicații diferite.
Rolul documentației de lucru este următorul:
- completarea si clarificarea continutului proiectului tehnic;
- furnizarea de informații echipelor de instalații într-o manieră practică, unde întreaga tehnologie de instalare a liniilor de fibră optică este descrisă pas cu pas. Cu toate acestea, pentru sistemele primitive nu este nevoie să se elaboreze documentație de lucru, va fi suficient să se limiteze la un proiect tehnic.
Documentația de lucru conține multe clarificări, cum ar fi:
- numeroase scheme de așezare a canalelor de informare, dispozitive de poziționare și diverse componente în ansambluri transversale, conexiuni de cabluri pe panouri transversale, implementare locuri de muncă;
- mese. afișarea conexiunilor.
Există o serie de documente care sunt dezvoltate suplimentar:
Protocoale de aprobare care conțin versiuni aprobate ale amenajării liniilor de cablu și diverse echipamente;
- rapoartele de testare arată ca tabele cu abateri ale datelor parametrice funcționale ale liniilor și autostrăzilor;
- un manual de operare a sistemului care conține instrucțiuni și sfaturi pentru a se asigura că sistemul este în stare de funcționare;
- informatii despre garantie si service.
Documentatie tehnica de baza:
Documentația tehnică de bază se eliberează Clientului la finalizarea instalării sistemului de linie de comunicație prin fibră optică, cu condiția ca sistemul să fie simplu și să nu necesite elaborarea unui proiect conform documentelor de reglementare.
Documentația tehnică de bază constă în următoarele:
Partea grafică, care reflectă autostrăzile informaționale;
- magazie de cablu;
- Protocoale de testare FOCL.
Pentru a întocmi o estimare exactă a lucrărilor de proiectare, este necesară o examinare detaliată a instalației Clientului de către un specialist de la Mosproject - Engineering LLC.
Liniile de comunicații cu fibră optică sunt din ce în ce mai utilizate pentru transmisia de date în diferite organizații și clădiri rezidențiale. Înainte de a continua cu instalarea echipamentelor pentru implementarea unui astfel de sistem, un specialist trebuie să întocmească un proiect. Proiectarea unei linii de fibră optică vă permite să vizualizați sistemul care va fi implementat la instalație, precum și să vedeți eficacitatea acestuia și posibilele deficiențe.
Proiectul este o broșură în format A3 sau A4 care conține toate documentele necesare lucrărilor de instalare. Proiectul afiseaza toate informatiile necesare finalizarii lucrarii, de la date privind aprovizionarea cu materiale pana la conditiile de functionare ale retelei finite.
Ce este linia de comunicație cu fibră optică
FOCL (liniile de comunicație cu fibră optică) sunt sisteme speciale de transmisie a informațiilor implementate folosind fibră optică. Astfel de sisteme au diferențe fundamentale față de canalele tradiționale de comunicare. Folosind cabluri de fibră optică, puteți atât să organizați comunicarea între două camere sau etaje adiacente ale unei clădiri, cât și să asigurați transmisia de date pe distanțe mari.
Avantajele utilizării liniilor de comunicație cu fibră optică
Utilizarea acestei tehnologii are multe avantaje. Proiectarea și construcția liniilor de comunicație prin fibră optică este un proces destul de lung și care necesită forță de muncă, a cărui implementare poate necesita costuri financiare semnificative. Cu toate acestea, utilizarea unui astfel de sistem de transmisie de date vă permite să rezolvați mai multe probleme simultan:
- Creșterea capacității canalului. Liniile de fibră optică de astăzi pot transmite date la viteze de până la câțiva terabiți pe secundă.
- Nivel redus de atenuare a semnalului. Proprietățile fibrei optice fac posibilă organizarea canalelor de transmisie a datelor cu o lungime de până la o sută de kilometri, fără a fi necesară instalarea de repetoare.
- Durata de funcționare. Cablurile de fibră optică sunt rezistente la foc și la diferite tipuri de impacturi, ceea ce le permite să fie utilizate timp îndelungat fără a fi nevoie de înlocuire.
- Protecția informațiilor. Caracteristicile de design ale fibrei optice fac posibilă menținerea confidențialității datelor transmise, ceea ce este foarte important pentru companii.
Pe lângă principalele avantaje, se remarcă și greutatea ușoară și dimensiunile compacte ale cablului, ceea ce simplifică foarte mult transportul și munca de instalare. Costul proiectării unei legături de fibră optică și implementării sistemului la fața locului este calculat individual în funcție de cerințe.
Cerințe pentru proiectul liniei de comunicații prin fibră optică
Proiectarea și instalarea liniilor de comunicație prin fibră optică necesită ca specialistul să respecte anumite reguli și cerințe. Regulile de proiectare pentru liniile de comunicație cu fibră optică impun ca lucrările să fie efectuate în următoarea secvență:
- Obținerea de informații despre obiect - specificul lucrării pentru organizații din diverse domenii de activitate, caracteristicile de proiectare ale clădirii, starea cablajului electric, caracteristicile climatice ale locației, caracteristicile terenului etc.
- Crearea unui canal stabil de transmisie a datelor cu caracteristicile necesare. Parametrii rețelei pot varia pentru întreprinderi, în funcție de sarcina așteptată pe canalele de transmisie a datelor.
- Reduceți interferența și asigurați o stabilitate maximă a semnalului.
- Determinarea amplasamentului echipamentului.
- Implementarea alimentării neîntreruptibile a sistemului în cazul unei întreruperi de curent.
Caracteristicile rețelei rezultate și durata funcționării acesteia depind de calitatea muncii efectuate de un specialist în fiecare etapă.
Pentru a construi o linie de fibră optică, este necesar să se dezvolte un proiect ținând cont de întreaga gamă de lucru la toate facilitățile de comunicație. Prezența unui proiect calificat este cheia implementării cu succes a liniilor de comunicație prin fibră optică.
Designul FOCL este baza pentru începutul construcției și întreținerea ulterioară a rețelelor de fibră optică. Compania „MontazhSpetsStroy” realizează proiectarea liniilor de fibră optică de orice nivel de complexitate și va furniza documentația agreată de toate autoritățile, care va asigura funcționarea fiabilă și stabilă a liniilor de comunicații optice.
Dezvoltarea proiectului liniei de comunicatii prin fibra optica
Specialiștii cu înaltă calificare vor pregăti un proiect individual de linie de fibră optică, ținând cont de toate cerințele și dorințele clientului necesare pentru îndeplinirea sarcinilor atribuite:
- Elaborarea documentației proiectului.
- Elaborarea documentației de lucru.
- Coordonarea documentației cu toate autoritățile, organizațiile și persoanele interesate.
- Susținerea și promovarea examenului de stat al proiectului.
Proiectarea liniilor de comunicație cu fibră optică este o verigă fundamentală în lanțul liniilor de comunicație cu fibră optică. În timpul procesului de planificare și documentare, toate aspectele sunt luate în considerare în conformitate cu cerințele pentru acest sistem. Pentru a calcula cu exactitate costurile de instalare, precum și pentru a coordona toată documentația privind parametrii de instalare și de linie de comunicație, trebuie să cunoașteți și toate condițiile pentru instalarea liniilor de fibră optică. Un proiect de linie de fibră optică bine conceput va simplifica instalarea și va asigura funcționarea ulterioară a rețelei la nivelul corespunzător.
