Подвеска ОК на опорах высоковольтных линий передач

В настоящее время на ВОЛП-ВЛ применяются следующие типы ОК ОКГТ - оптический кабель, встроенный в грозозащитный трос; ОКСН - оптический кабель самонесущий;

ОКНН - оптический кабель, навиваемый на грозозащитный трос или фазный провод.

При строительстве ВОЛП-ВЛ должны выполняться основные тре­бования, изложенные в [3]. С позиций технических требований, предъ­являемых к магистральным и внутризоновым линиям в настоящее время, наилучшими свойствами обладает ОК, встроенный в грозоза­щитный трос (ОКГТ), поэтому его и принято использовать на ВСС РФ как основной.

Оптические кабели подвешиваются на ВЛ напряжением 110 кВ и выше. При проведении подготовительных работ по строительству ВОЛП-ВЛ особое внимание должно быть обращено на сложные участ­ки: речные переходы, пересечения железных и автомобильных дорог, пересечения с другими ВЛ, заходы на подстанции, планируемые места соединительных муфт и регенерационных пунктов, другие коммуника­ции, заболоченные и скальные участки, населенные пункты. Необхо­димо также точно измерять расстояния между опорами ВЛ.

Строительство ВОЛП-ВЛ может осуществляться как на действую­щих ВЛ, так и на вновь строящихся. Рассмотрим основные особенно­сти на ВЛ в соответствии с [3].

Контроль и надзор за строительством осуществляется заказчиком, подрядчиком и соответствующими государственными органами на всех стадиях и сопровождается ведением производственной докумен­тации.

Объект строительства обеспечивается материально-техническими ресурсами в соответствии с потребностью, определяемой проектно-сметной документацией, в строгом соответствии с технологической последовательностью производства работ в сроки установленные до­говором подряда, календарным планом и графиком поставок.

Организация обеспечения объекта материалами и оборудованием, конструкциями и изделиями входит в обязанность подрядчика, если договором строительного подряда не предусмотрено, что обеспечение строительства в целом или в определенной части осуществляет за­казчик.

Механизация работ по строительству ВОЛП должна быть ком­плексной и осуществляться с помощью специальных машин, оборудо­вания, средств механизации и необходимой технологической оснаст­ки Средства механизации и технологическая оснастка должны быть скомплектованы в нормокомплекты в соответствии с технологией про­изводства работ.

При подвеске ОК следует учитывать специфические особенности кабеля, который чувствителен к раздавливающим усилиям и изгибам.

При выполнении строительных работ необходимо соблюдать до­пустимые значения механических тяжений и радиусов изгиба, уста­новленные технологической документацией на конкретный тип кабеля.

Монтажные работы не должны производиться при гололеде, осад­ках в виде дождя или снега, грозе, скорости ветра более 10 м/с.

Для монтажа ВОЛП на действующих ВЛ необходимо провести со­гласование с организацией, эксплуатирующей ВЛ, на которой будут осуществляться работы, а также с организациями - владельцами пе­ресекаемых линий и оформить наряд-допуск в установленном поряд­ке. Перед началом работ должно быть проведено обследование ВЛ с целью определения технического состояния её элементов.

При проведении обследования особое внимание должно уделять­ся: при монтаже ОКГТ и ОКНН - состоянию грозозащитного троса, уз­лов его крепления и соединений; при монтаже ОКСН - состоянию бу­дущих мест крепления кабеля на траверсах и других элементах опор. Выявленные при обследовании дефекты и повреждения элементов ВЛ должны быть устранены до начала работ.

К началу монтажных работ должна быть обеспечена готовность пролета, соответствующего строительной длине кабеля, закончена установка опор ВЛ, на которых подвешивается ОК, проверена пригод­ность подъездов к монтажным площадкам, а также возможность подъ­ема к рабочим местам на опорах.

Для подвески кабеля ОКСН должны быть установлены на опорах ВЛ узлы крепления. Предназначенный для монтажа кабель и линей­ная арматура должны пройти входной контроль качества.

8.3. Раскатка и подвеска кабелей ОКГТ и ОКСН

Подвеска кабеля ОКГТ должна производится с отключением ВЛ, на которой эти работы ведутся.

Монтаж кабеля ОКСН при креплении его на уровне нижней траверсы у стойки опоры допускается производить на ВЛ без ее отключения с соблюдением необходимых мер безопасности, которые должны быть отражены в плане производства работ.

Монтаж муфт и их закрепление на опорах может производится как с отключением ВЛ, так и на ВЛ, находящейся под напряжением.

Раскатка ОК ведется под тяжением с применением раскаточных устройств (тяговой и тормозной машин, раскаточных роликов и т.д.) и использованием специальных монтажных приспособлений и инструмента (ручных лебедок, трапов и т.п.). Схема подвески кабеля ОКГТ на ВЛ показана на рис. 8.1.

Рис. 8.1. Схема подвески кабеля ОКГТ на ВЛ.

Во время раскатки ОК под тяжением между всеми наблюдателями и операторами машин должна быть обеспечена надежная радиотеле­фонная связь. При нарушении радиосвязи раскатка немедленно пре кращается.

Запрещается производить раскатку ОК по земле. В отдельных слу­чаях, при монтаже вручную одного-двух пролетов, допускается опус­кание на землю только небольших концов кабеля, при этом он должен быть уложен на прокладки из дерева, соломы и других изолирующих материалов.

Минимальное расстояние установки раскаточных машин от гранич­ных опор монтируемого участка должно составлять тройную высоту от земли до места подвески раскаточного ролика.

Для раскатки ОК должен применяться "трос-лидер" из синтетиче­ского материала или стальной плетеный нераскручивающийся канат "Трос-лидер" и ОК соединяются между собой специальными монтаж­ными чулками, надеваемые на их концы.

На время раскатки с целью предотвращения скручивания ОК между "тросом-лидером" и кабелем необходимо устанавливать вертлюг, а на начало кабеля - два балансира, первый из которых должен располагаться примерно на расстоянии 4 м от начала кабеля; расстояние между балансирами также должно составлять около 4 м.

Раскаточные ролики, подвешиваемые на каждой опоре монтируе­мого участка, должны обеспечивать допустимый для данного типа ка­беля радиус изгиба, при котором исключается повреждение оптиче­ских волокон кабеля.

При раскатке ОК на прямых участках ВЛ применяются раскаточные ролики с внутренним диаметром, рекомендованным технической до­кументацией для данного типа кабеля. На анкерно-угловых опорах с углом поворота более 30° необходимо применять ролики большего диаметра или сдвоенные (2 ролика на одном коромысле). Ролики в блоках должны легко вращаться.

В процессе раскатки в монтируемом пролете должны находиться сигнальщики с биноклями и носимыми радиостанциями для постоян­ного наблюдения за прохождением "троса-лидера" и ОК по роликам. Узел соединения "троса-лидера" и ОК сопровождается сигнальщиком в процессе его движения по монтируемому участку. При прохождении у узлa соединения ОК с "тросом-лидером" по роликам скорость раскатки должна снижаться до минимума. При заедании в роликах "троса- мидера", ОК, узла их соединения или возникновения других неисправ­ностей по сигналу "Стоп" раскатка немедленно прекращается. Раскат­ки продолжается только после устранения неисправности. При пере­рывах в раскатке кабелей ОКСН и ОКГТ необходимо исключить

сползание его в пролет.

На промежуточных опорах ОК крепится при помощи поддерживаю­щих, а на анкерно-угловых с помощью натяжных зажимов (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Зажимы для крепления ОК на опорах ВЛ: а - натяжной; 6 - поддерживающий; 1 - коуш; 2 - зажим; 3 - протектор; 4 - амортизатор.

б)

Протектор, навиваемый на кабель, выполняет роль прокладки и предохраняет его от излишних механических воздействий. При воз­никновении механических нагрузок зажимы равномерно на значитель­ной площади соприкосновения при малом удельном давлении обжи­мают кабель без его деформации.

8.4. Подвеска кабеля ОКНН способом навива

Навивная технология предусматривает навив ОК практически hа любой металлический трос. В основном кабели навиваются на фазо­вые или грозозащитные провода BJ1. Этот способ имеет высокую эко­номическую эффективность строительства за счет использования oблегченного, более дешевого ОК, отсутствия большого числа элемен тов крепления на опорах ВЛ. Реализация навивочной технологии обеспечивается навивочной машиной, с установленным на ней бара баном с кабелем (рис. 8.3). Общая масса машины с 4 км кабеля ОКНН диаметром 8 мм не превышает 150 кг.

Перед началом работы навивочная машина балансируется с установленным на ней барабаном с кабелем и регулируется требуемое усилие натяжения ОК. Затем в соответствии с [3] на тросостойку опоры при помощи каната вручную или с использованием механизмом (лебедка, гидроподъемник и т.д.) поднимаются и устанавливаются поворотное устройство, монтажный трап, навивочная машина с ОК.

После установки навивочной машины на грозотрос с барабана вручную сматывается конец кабеля, длина которого равна высоте опоры плюс 15...20 м (запас на монтаж соединительной муфты). Смотанный в бухты кабель крепится на опоре, на уровне нижней траверсы.

На опорах ВЛ обводные петли кабеля ОКНН крепятся к грозотросу и металлоконструкциям с помощью специальных зажимов, один из которых навешивается на грозотрос со стороны подхода навивочнои машины, а другой - с противоположной стороны в следующем пролете.

На следующей, в направлении навивки кабеля, опоре должны быть установлены поворотное устройство и два трапа, один из ко­торых

навешивается на грозотрос со стороны подхода навивочной маши­ны, а другой с противоположной стороны опоры.

Навивочная машина перемещается по грозотросу в пролете ВЛ либо вручную, либо с использованием электрокабестана (лебедки) Скорость перемещения машины не должна превышать 3 км/ч.

Перемещение навивочной машины вручную осуществляется непо­средственно с земли с помощью каната, верхний конец которого дол­жен быть прикреплен к стабилизирующей тележке.

При использовании электрокабестана перемещение навивочной машины производится с помощью тягового каната, пропущенного че­рез ролик, закрепленный на тросостойке ближайшей (по направлению навивки кабеля) опоры и навитого на барабан электрокабестана, уста­новленного у основания стойки опоры.

При перемещении навивочной машины вручную или с использова­нием электрокабестана, при необходимости, производится приторма- живание машины (при спуске от опоры до середины пролета) с помо­щью фала, закрепленного за стабилизирующую тележку.

Рис. 8.3. Общий вид навивочной машины с ОК: 1 - навивочная машина; 2 - стабилизирующая тележка; 3 - барабан с ОК; 4 - ОК; 5- грозотрос; б - откидной сектор.

При подходе к опоре ВЛ навивочная машина закрепляется за тросостойку страховочным фалом. Затем с барабана машины, соблюдая допустимый радиус изгиба, необходимо смотать кусок кабеля, доста­точный для монтажа обводной петли тросостойки.

Перенос стабилизирующей тележки и навивочной машины в сле­дующий пролет производится с помощью поворотного устройства, ус­тановленного на тросостойке опоры.

На граничной опоре монтируемого участка кабель ОКНН специаль­ным зажимом крепится к грозотросу. Свободный конец ОКНН длиной не менее высоты опоры плюс 15...20 м сматывается в бухту и времен­но до начала монтажа соединительной муфты крепится на опоре, на уровне нижней траверсы.

Следующая строительная длина ОК навивается по аналогичной технологии. Подробно технология подвески ОК на ВЛ изложена в [3].

Технология навивки ОК на фазовые провода или грозотрос посто­янно совершенствуется. Так, фирмой «Сименс» разработана навивоч­ная машина с электроприводом (рис. 8.4).

Рис. 8.4. Навивочная машинка фирмы «Сименс».

Следует отметить, что трудоемкость навивной технологии крепежа ОК на опорах BJ1 в значительной степени определяется типом и прин­ципом работы навивочной машины. Описанная выше навивочная тех­нология предусматривает применение навивочной машины, которая перемещается вдоль провода автоматически или вручную. При этом ось барабана с кабелем расположена перпендикулярно оси провода. Поступательное движение машины вдоль провода преобразуется с помощью сложной передачи во вращательное движение барабана вокруг оси провода. При этом необходимо обеспечить равновесие вращающейся относительно оси провода и постоянно меняющейся массы барабана с ОК. В результате навивочная машина, реализован­ная по этому принципу, должна нести удвоенную нагрузку: вес нави­ваемого ОК и противовес с переменным уравновешивающим момен­том. Научно-техническим центром «АПЕРТУРА» (г. Санкт-Петербург) разработан и запатентован способ навива ОВ, позволяющий умень­шить вес навивочной машины и отказаться от дополнительного проти­вовеса. Основу предлагаемого способа навива ОК составляет разме­щение барабана с кабелем не перпендикулярно оси несущего прово­да, как реализовано во всех известных технологиях, а соосно. При этом поступательное движение барабана, размещенного соосно с не­сущем проводом, при наличии элементарных механических устройств, приводит к равномерному навиву ОК на несущей провод в том случае, если барабан не вращается вокруг оси [18]. Техническая реализация предложенного способа навива, как показала практика строительства одной из первых в России навивных ВОЛП протяженностью 10км, чрезвычайно проста. Строительство ВОЛП по этой навивной техноло­гии весьма эффективно в горных условиях

Важным критерием сравнения навивных машин является её стои­мость, масса и полезная нагрузка (длина единовременно навиваемого кабеля). Навивочная машина, в которой барабан с кабелем располо­жен перпендикулярно оси провода, реализована в таких фирмах как ОРГРЭС и ЛЕНЭНЕРГО, весит около 100кг и способна нести полезную нагрузку не более 50кг, что соответствует примерно 1,0-1,5км навивно­го кабеля. Навивочная машина, реализованная по предложенному принципу и проверенная на практике, весит не более 30кг, полезная нагрузка соответственно достигает 170кг, что позволяет единовремен­но навивать ОК длиной до 4км.

Кроме перечисленных выше факторов, разработанный способ и технология навива обеспечивают высокую скорость прокладки ОК в среднем до 2км в смену, позволяют проходить сложные и недоступ­ные участки трассы, а на равнинной местности основная длина кабеля может располагаться на земле. Все это снимает любые ограничения на протяженность строительных длин навиваемого ОК, значительно уменьшает нагрузку на несущие провода в процессе строительства ВОЛП.

Разработанная технология выгодно отличается от существующей и в части надежности ВОЛП в процессе эксплуатации. Навив может осуществляться таким образом, что в случае обрыва несущего прово­да в пролете между опорами ОК остается целым. Это стало возмож­ным благодаря тому, что ОК навивается до середины пролета в одну сторону, а затем в другую. В середине пролета ОК закрепляется спе­циальным зажимом, который освобождает кабель в случае обрыва несущего провода.

Соединение строительных длин осуществляется в герметичных оп­тических муфтах, размещенных в специальных кассетах, которые ус­танавливаются либо на несущем проводе, либо на опоре (траверсе) ЛЭП. В последнем случае, при правильном размещении кассеты воз­можно осуществление работ по ремонту муфт без отключения ЛЭП, однако требует установки специального спуска с фазового провода.

В состав технологической оснастки, применяемой при строительст­ве навивных ВОЛП на фазовые провода ЛЭП, входят кабельные спус­ки, применяемые как для ввода кабеля в кабельную канализацию или помещение, так и в случае размещения оптических муфт на зазем­ленных опорах или траверсах. Кабельный спуск обеспечивает надеж­ную защиту обслуживающего персонала от высоких напряжений.

8.5. Подвеска самонесущего ОК на опорах контактной сети и вы­соковольтных линий автоблокировки железных дорог

8.5.1. Общие положения

Созданное в 1997 году ЗАО «Компания ТрансТелеКом» (ТТК) осу­ществляет строительство сети связи с подвеской оптических кабелей на опорах контактной сети и линий автоблокировки и выступает эксклюзивным провайдером телекоммуникационных услуг для крупней шей естественной монополии страны и предоставляет услуги связи другим компаниям - операторам и корпоративным клиентам.

Создание ТТК положило начало развитию одной из самых протяжённых и высокотехнологичных сетей связи в России на железнодорожном транспорте.

Общая протяженность волоконно-оптических линий передачи сегодня составляет более 40000 км, что сделало сеть ТТК крупнейшей оптоволоконной сетью России.

Высокая надежность сети обеспечивается за счет создания кольцевых структур, использования спутниковых каналов связи и резервирования.

В процессе построения сети ТТК максимально задействует уже су­ществующие ресурсы инфраструктуры федерального железнодорож­ного транспорта, что, вместе с оптимизацией затрат на прокладку но­вых волоконно-оптических линий связи, выгодно отражается на стои­мости и качестве предоставляемых услуг.

К сети ТТК, предназначенной для повышения эффективности управления технологическими процессами на железных дорогах, предъявляются жесткие требования по надежности и безопасности передаваемой информации. Высокое качество производимых работ обеспечивает многоуровневая система контроля: входной операционный контроль, приемочный и инспекционный контроль, авторский надзор, контроль пуско-наладочных работ, рабочая и приемочная комиссии, сертификация услуг связи.

Подвеска самонесущего ОК на опорах контактной сети и высоко­вольтных линий автоблокировки должна выполняться в полном соот­ветствии с утвержденными правилами [13]. Монтаж ОК необходимо производить в соответствии с рабочим проектом на строительстве ВОЛП с применением кронштейнов, зажимов, деталей крепления и других изделий, соответствующих чертежам и техническим условиям утвержденным в установленном порядке. Работы по подвеске и монтажу ОК должны быть максимально механизированы. Для его подвески следует использовать специализированные технологические ком лексы, обеспечивающие контроль натяжения ОК. При замене опор контактной сети или установке дополнительных опор следует использовать буровые установки, машины погружения фундаментов, крано­вые установки на автомотрисах или железнодорожные краны. Для ус­тановки опор автоблокировки необходимо применять бурильно- крановые установки.

Руководители работ и работники, осуществляющие подвеску и мон­таж ОК, должны иметь удостоверение по сдаче экзаменов по правилам технической эксплуатации железных дорог, утвержденным МПС России. Единое руководство работами по подвеске и монтажу ОК включая выполнение требований по безопасности движения поездов должно осуществлять лицо, назначаемое начальником отделения же­лезной дороги или начальником железной дороги при выдаче разре­шения на производство работ.

Подвешенный на опоры ОК не должен снижать надежность элек­троснабжения подвижного состава и препятствовать нормальному техническому обслуживанию контактной сети, а также ухудшать усло­вия электроснабжения устройств СЦБ и других нетяговых потребите­лей электроэнергии. Подвеску кабеля на опорах контактной сети сле­дует осуществлять, как правило, с полевой стороны. Расстояние от нижней точки ОК при максимальной стреле провеса до поверхности земли или других сооружений, а также расстояние до других проводов при их взаимном пересечении или сближении, а также до частей кон­тактной сети, находящихся под напряжением, должны быть не менее установленных правилами величин.

На опорах автоблокировки подвеска ОК должна осуществляться преимущественно ниже высоковольтных проводов. При этом расстоя­ния от низа ОК до земли и на пересечениях должны приниматься в соответствии с требованиями правил технической эксплуатации, но не менее: в ненаселенной местности - 5м; в населенной местности - 6м; на пересечениях с железнодорожными путями - 7,5м от нижней точки кабеля до головки рельса. Допускается подвеска ОК между проводами линии автоблокировки, если взаимное сближение ОК и проводов при наиболее неблагоприятных температурных режимах и воздействиях нагрузок составляет не менее 0,3м. При необходимости переходов ОК с одной стороны пути на другую такие переходы должны выполняться либо подземными способом с использованием кабельного канала из неметаллических труб, либо по воздуху с подвеской ОК на дополни­тельно установленные опоры. Подземные и воздушные переходы ОК на дополнительных опорах должны располагаться на расстоянии не менее 10м от фундамента ближайшей опоры контактной сети, угол пересечения этих переходов с осью электрифицированной железной дороги постоянного и переменного тока должен быть близким к 90°.

На мостах ОК следует подвешивать с наружной стороны пролетных строений. Допускается также прокладка ОК в специальных коробах. При этом должна быть обеспечена сохранность и защита кабеля от повреждений.

Подвеска ОК на опорах контактной сети должна осуществляться на кронштейнах. Минимальный размер вылета кронштейна должен при­ниматься из условия обеспечения допускаемых наименьших расстоя­ний ОК до находящихся под напряжением частей контактной сети, не превышения при этом допустимого ветрового сближения ОК и под­вижного состава в пролетах, а также недопущения ударов поддержи­вающих зажимов об опору при ветре.

Кронштейны на опорах вдоль трассы необходимо устанавливать, как правило, на одной высоте от головки рельса. При необходимости допускается установка кронштейнов на разной высоте. При этом следует ограничивать разность высот установки кронштейнов преимуще­ственно величиной, при которой угол поворота ОК в вертикальной плоскости не превышает допустимых значений. В случае, когда раз­ность высот установки кронштейнов превышает величину, при которой угол поворота ОК в вертикальной плоскости превышает допустимое значение, следует предусматривать устройство на опорах промежу­точных анкеровок для подъема или опускания ОК на новую высоту.

На мостах крепление кронштейнов должно осуществляться только с помощью болтов через отверстия, просверленные в элементах мос­товых конструкций.

Подвеска нескольких самонесущих ОК на одних и тех же опорах должна осуществляться на общем кронштейне. Не разрешается раз­мещение на кронштейнах ОК других проводов, изоляторов и других устройств.

Анкеровка ОК должна производиться преимущественно на проме­жуточных консольных опорах, опорах гибких и жестких поперечин. При этом должна производиться расчетная оценка устойчивости опор в грунте и определяться необходимость установки на них оттяжек. При недостаточной устойчивости в грунте опор, на которых анкеруется ОК, на них должны устанавливаться типовые анкерные оттяжки анкерных опор контактной сети. Не разрешается проводить анкеровку ОК на пе­реходных и анкерных опорах контактной сети. Места анкеровки ОК определяются проектом. Анкеровка обязательна по концам строи­тельной длины ОК, в местах перехода его с одной стороны пути на другую, в местах его ввода в служебные помещения в местах измене­ния высота подвески и изменения направления ОК на угол, превы­шающий допустимое значение угла поворота для принятой марки ка­беля. Обязательной является анкеровка на порталах тоннелей при входе и выходе его из тоннеля, а также в местах расположения соеди­нительных и разветвительных муфт, технологического запаса кабеля. Максимальное расстояние между анкеровками не должно превышать строительной длины ОК, а также расстояний, установленных изгото­вителем ОК.

Все металлические конструкции, используемые для подвески ОК (кронштейны, хомуты, оттяжки, зажимы и др.), должны иметь антикор­розийное покрытие, либо изготовлены из коррозионно-стойких мате­риалов. Антикоррозийное покрытие должно преимущественно выпол­няться путем горячего цинкования. При этом толщина покрытия долж­на составлять 60-70мкм. Допускается защита металлоконструкций стойкими лакокрасочными или металлическими покрытиями в соот­ветствии с требованиями действующих стандартов и строительных норм.